JP2011134789A - Semiconductor device, and printed circuit board - Google Patents
Semiconductor device, and printed circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011134789A JP2011134789A JP2009291065A JP2009291065A JP2011134789A JP 2011134789 A JP2011134789 A JP 2011134789A JP 2009291065 A JP2009291065 A JP 2009291065A JP 2009291065 A JP2009291065 A JP 2009291065A JP 2011134789 A JP2011134789 A JP 2011134789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer peripheral
- wiring board
- printed wiring
- package substrate
- semiconductor package
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
Landscapes
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
Abstract
Description
この発明は、例えばBGA(Ball Grid Array)、PGA(Pin Grid Array)、又はLGA(Land Grid Array)等の間隔をおいて配置された複数の電極を有する半導体装置、及びその半導体装置が実装されたプリント配線板に関する。 In the present invention, for example, a semiconductor device having a plurality of electrodes arranged at intervals such as a BGA (Ball Grid Array), a PGA (Pin Grid Array), or an LGA (Land Grid Array), and the semiconductor device are mounted. Related to printed wiring boards.
図11は、従来のBGA型の半導体装置を示す断面図である。図11において、樹脂製の半導体パッケージ基板101の上面には、複数のはんだバンプ102を介して、半導体チップ103が設けられている。半導体パッケージ基板101の下面には、格子状に配置された複数のはんだボール104が設けられている。半導体パッケージ基板101は、複数のはんだボール104を介して、プリント配線板111に電気的・機械的に接続されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional BGA type semiconductor device. In FIG. 11, a
ここで、半導体パッケージ基板101、半導体チップ103及びプリント配線板111のそれぞれの熱膨張係数は異なっている。これにより、半導体パッケージ基板101、半導体チップ103及びプリント配線板111のそれぞれの横方向の熱膨張距離は、図11の矢示A1〜C1のようになる。
Here, the thermal expansion coefficients of the
この図11に示すように、半導体パッケージ基板101の横方向の熱膨張距離と、半導体チップ103の横方向の熱膨張距離との差が比較的大きい。このため、半導体パッケージ基板101に比較的大きな半導体チップ103をはんだバンプ102によって実装すると、特に半導体チップ103の周辺で熱膨張距離(矢示A1,B1)が異なり、はんだバンプ102に比較的大きなストレス(せん断応力)が生じ、はんだバンプ102が断線する可能性がある。
As shown in FIG. 11, the difference between the lateral thermal expansion distance of the
次に、図12は、従来のBGA型の半導体装置の他の例を示す断面図である。図12において、この例の半導体装置では、図11の例の半導体パッケージ基板101に代えて、セラミック製の半導体パッケージ基板201が用いられている。他の構成は、図11の例の半導体装置と同様である。
Next, FIG. 12 is a cross-sectional view showing another example of a conventional BGA type semiconductor device. 12, the semiconductor device of this example uses a ceramic
この図12に示すBGA型の半導体装置では、セラミック製の半導体パッケージ基板201の熱膨張係数と半導体チップ103の熱膨張係数とが、比較的近い値である。これにより、図11に示すBGA型の半導体装置に比べて、半導体パッケージ基板201及び半導体チップ103の熱膨張距離(矢示A2,B2)の差が小さくなるため、はんだバンプ102に加わるストレスが軽減される。
In the BGA type semiconductor device shown in FIG. 12, the thermal expansion coefficient of the ceramic
しかしながら、図12に示すBGA型の半導体装置では、半導体パッケージ基板201の熱膨張係数とプリント配線板111の熱膨張係数との差が比較的大きい。このため、特に半導体パッケージ基板201の周辺で、はんだボール104に比較的大きなストレス(せん断応力)が生じ、はんだボール104が断線する可能性がある。
However, in the BGA type semiconductor device shown in FIG. 12, the difference between the thermal expansion coefficient of the
次に、図13は、従来のPGA型の半導体装置を示す断面図である。図13において、この例のPGA型の半導体装置では、図12の例の複数のはんだボール104に代えて、複数本の下面側ピン304、及び複数本の下面側ピン305が用いられている。下面側ピン304は、鍔付きのピンであり、下面側ピン305は、鍔なしのピンである。他の構成は、図12の例のBGA型の半導体装置と同様である。この図13のPGA型の半導体装置では、半導体パッケージ基板301とプリント配線板111との熱膨張距離(矢示B3,C3)の差が、下面側ピン304,305の変形によって吸収される。
Next, FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional PGA type semiconductor device. 13, in the PGA type semiconductor device of this example, a plurality of lower
次に、例えば、特許文献1に示すような従来の半導体装置では、2層構造の複合型(積層型)半導体パッケージが用いられている。この複合型半導体パッケージは、PGA型の半導体パッケージの上側に、QFP(Quad Flat Package)型の半導体パッケージが配置された構造である。この複合型半導体パッケージは、QFPの電極(第1のピン)と、PGAの電極(第2のピン)とを有している。これらの両方の電極がプリント配線板のはんだパッドにはんだ付けされて固定される。 Next, for example, in a conventional semiconductor device as shown in Patent Document 1, a composite (stacked) semiconductor package having a two-layer structure is used. This composite type semiconductor package has a structure in which a QFP (Quad Flat Package) type semiconductor package is disposed above a PGA type semiconductor package. This composite semiconductor package has a QFP electrode (first pin) and a PGA electrode (second pin). Both these electrodes are fixed by soldering to the solder pads of the printed wiring board.
ここで、図13に示すようなPGA型の半導体装置では、これと同一のサイズの図11,12に示すようなBGA型の半導体装置に比べて、電極(接続端子)数が少ない。具体的に、PGA型の半導体装置における一般的な1.27mmピッチ千鳥格子の電極数は、BGA型の半導体装置における一般的な1mmピッチ正方格子の電極数と比べて、約1/3しかなく、電極が不足する場合があった。 Here, the PGA type semiconductor device as shown in FIG. 13 has a smaller number of electrodes (connection terminals) than the BGA type semiconductor device as shown in FIGS. Specifically, the number of electrodes of a general 1.27 mm pitch staggered lattice in a PGA type semiconductor device is only about 1/3 of the number of electrodes of a general 1 mm pitch square lattice in a BGA type semiconductor device. In some cases, the electrodes were insufficient.
また、樹脂製の半導体パッケージ基板101とはんだボール104との組み合わせのBGA型の半導体装置や、LGA型の半導体装置でも、半導体パッケージ基板のサイズを小さくして製造コストを低減することが望まれ、それに伴い電極数も減少する。このため、BGA型の半導体装置のはんだボール104や、LGA型の半導体装置の電極パッド(図示せず)だけでは電極が不足する場合があった。
In addition, it is desirable to reduce the manufacturing cost by reducing the size of the semiconductor package substrate even in the BGA type semiconductor device in which the resin
さらに、特許文献1に示すような従来装置は、2種類の半導体パッケージを組み合わせて集積度を向上させたものであり、QFPの電極がQFPの半導体チップに電気的に接続され、PGAの電極がPGAの半導体チップに電気的に接続された構造である。従って、QFPの電極とPGAの電極とが別々の半導体チップに電気的に接続されており、PGAの半導体チップについて電極不足を解消することはできなかった。 Furthermore, the conventional device as shown in Patent Document 1 is a combination of two types of semiconductor packages to improve the degree of integration, the QFP electrode is electrically connected to the QFP semiconductor chip, and the PGA electrode is The structure is electrically connected to a PGA semiconductor chip. Therefore, the QFP electrode and the PGA electrode are electrically connected to different semiconductor chips, and the shortage of electrodes in the PGA semiconductor chip cannot be resolved.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、プリント配線板との間の電極不足を解消することができる半導体装置、及びその半導体装置が実装されたプリント配線板を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a semiconductor device capable of solving the shortage of electrodes between the printed wiring board and a printed wiring board on which the semiconductor device is mounted. The purpose is to obtain.
この発明に係る半導体装置は、単数及び複数の少なくともいずれか一方の半導体チップと、第1主面、及びその第1主面の裏面でありプリント配線板に対向配置される第2主面を有し、前記第1主面及び前記第2主面の少なくともいずれか一方に前記半導体チップが設けられた半導体パッケージ基板と、前記半導体パッケージ基板の前記第2主面に設けられ、かつそれぞれ間隔をおいて配置され、前記プリント配線板の配線パターンと前記半導体チップとの間で第1信号伝送経路群を形成するための複数の主面側電極とを備えるものであって、前記半導体パッケージ基板の平面視における外周部に設けられ、かつそれぞれ間隔をおいて配置され、前記プリント配線板の配線パターンと前記半導体チップとの間で前記第1信号伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群を形成するための複数の外周側電極をさらに備えるものである。 The semiconductor device according to the present invention includes at least one of a single semiconductor chip and a plurality of semiconductor chips, a first main surface, and a second main surface that is a back surface of the first main surface and is disposed to face the printed wiring board. A semiconductor package substrate on which at least one of the first main surface and the second main surface is provided with the semiconductor chip; and a semiconductor package substrate provided on the second main surface of the semiconductor package substrate and spaced apart from each other. A plurality of principal surface side electrodes for forming a first signal transmission path group between the wiring pattern of the printed wiring board and the semiconductor chip, the plane of the semiconductor package substrate The first signal transmission path group differs between the wiring pattern of the printed wiring board and the semiconductor chip. That in which further comprising a plurality of outer peripheral side electrode for forming a second signal transmission path group.
この発明に係る半導体装置によれば、複数の主面側電極による第1信号伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群をプリント配線板の配線パターンと半導体チップとの間で形成するための複数の外周側電極が半導体パッケージ基板の平面視における外周部に設けられているので、プリント配線板との間の電極不足を解消することができる。 According to the semiconductor device of the present invention, the second signal transmission path group different from the first signal transmission path group by the plurality of main surface side electrodes is formed between the wiring pattern of the printed wiring board and the semiconductor chip. Since the plurality of outer peripheral electrodes are provided on the outer peripheral portion in plan view of the semiconductor package substrate, it is possible to eliminate the electrode shortage with the printed wiring board.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるPGA型の半導体装置を示す断面図である。図2は、図1のフレキシブル基板6を示す平面図である。
図1,2において、実施の形態1の半導体装置(半導体パッケージ)は、セラミックPGA型の半導体装置である。また、実施の形態1の半導体装置は、プリント配線板11の上面に実装されている。さらに、実施の形態1の半導体装置は、セラミック製の半導体パッケージ基板1、複数のはんだバンプ2、半導体チップ3、複数本の下面側ピン4、複数本の下面側ピン5、フレキシブル基板6A,6B、及びパッケージ側コネクタ7を有している。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a sectional view showing a PGA type semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing the
1 and 2, the semiconductor device (semiconductor package) of the first embodiment is a ceramic PGA type semiconductor device. The semiconductor device of the first embodiment is mounted on the upper surface of the printed
半導体パッケージ基板1は、第1主面としての上面と、プリント配線板11の上面に対向配置される第2主面としての下面と、4つの側面(横面)とを有している。また、半導体パッケージ基板1には、内部配線(図示せず)が形成されている。半導体チップ3は、複数のはんだバンプ2を介して、半導体パッケージ基板1の上面に固定されている。また、半導体チップ3は、複数のはんだバンプ2を介して、半導体パッケージ基板1の内部配線に電気的に接続されている。
The semiconductor package substrate 1 has an upper surface as a first main surface, a lower surface as a second main surface disposed to face the upper surface of the printed
複数本の下面側ピン4,5は、主面側電極を構成している。また、複数本の下面側ピン4,5は、下方へ向けて突出するように、半導体パッケージ基板1の下面に固定されている。複数本の下面側ピン4は、それぞれ半導体パッケージ基板1の下面における4隅の近傍に配置されている。複数本の下面側ピン5は、複数本の下面側ピン4の間(略4角形状のスペース内)で、それぞれ間隔をおいて千鳥格子状に並べて配置されている。 The plurality of lower surface side pins 4 and 5 constitute a main surface side electrode. The plurality of lower surface side pins 4 and 5 are fixed to the lower surface of the semiconductor package substrate 1 so as to protrude downward. The plurality of lower surface side pins 4 are respectively arranged in the vicinity of the four corners on the lower surface of the semiconductor package substrate 1. The plurality of lower surface side pins 5 are arranged in a staggered pattern between the plurality of lower surface side pins 4 (in a substantially quadrangular space) at intervals.
また、下面側ピン4は、鍔付きのピンであり、下面側ピン5は、鍔なしのピンである。この下面側ピン4の鍔によって、半導体パッケージ基板1の下面とプリント配線板11の上面との間にスペースが形成されている。即ち、下面側ピン4の鍔は、スペーサを構成している。
Moreover, the lower
また、複数本の下面側ピン4,5は、半導体パッケージ基板1の内部配線に電気的に接続されている。さらに、複数本の下面側ピン4,5は、それぞれプリント配線板11に設けられた複数のスルーホール(図示せず)に挿入されており、はんだ付けされてプリント配線板11に固定されている。また、複数本の下面側ピン4,5は、プリント配線板11の配線パターンに電気的に接続されている。
The plurality of lower surface side pins 4 and 5 are electrically connected to the internal wiring of the semiconductor package substrate 1. Further, the plurality of lower surface side pins 4 and 5 are respectively inserted into a plurality of through holes (not shown) provided in the printed
ここで、半導体パッケージ基板1の上面における外周部、即ち半導体パッケージ基板1の平面視における外周部には、複数の外周側電極としての複数の外周側はんだパッド(図示せず)が形成されている。これらの複数の外周側はんだパッドは、それぞれ半導体パッケージ基板1の周方向に間隔をおいて設けられている。これらの複数の外周側はんだパッドは、半導体パッケージ基板1の内部配線に電気的に接続されている。即ち、複数の外周側はんだパッドは、半導体パッケージ基板1の内部配線、及び複数のはんだバンプ2を介して、半導体チップ3に電気的に接続されている。 Here, a plurality of outer peripheral solder pads (not shown) are formed as a plurality of outer peripheral electrodes on the outer peripheral portion of the upper surface of the semiconductor package substrate 1, that is, the outer peripheral portion in plan view of the semiconductor package substrate 1. . The plurality of outer peripheral solder pads are provided at intervals in the circumferential direction of the semiconductor package substrate 1. The plurality of outer peripheral solder pads are electrically connected to the internal wiring of the semiconductor package substrate 1. That is, the plurality of outer peripheral solder pads are electrically connected to the semiconductor chip 3 via the internal wiring of the semiconductor package substrate 1 and the plurality of solder bumps 2.
パッケージ側コネクタ7は、半導体パッケージ基板1の上面における外周部(図1の右側)に、例えば接着剤等によって取り付けられている。パッケージ側コネクタ7の内部配線(複数の接続端子)は、それぞれ複数の外周側はんだパッドに、はんだ付けされて電気的に接続されている。 The package-side connector 7 is attached to the outer peripheral portion (the right side in FIG. 1) on the upper surface of the semiconductor package substrate 1 with, for example, an adhesive. The internal wiring (a plurality of connection terminals) of the package-side connector 7 is soldered and electrically connected to a plurality of outer peripheral solder pads.
次に、フレキシブル基板6A,6B(以下、フレキシブル基板6A,6Bの総称をフレキシブル基板6として説明する。)は、図2に示すように、板状の誘電体21と、複数の接続導体としての複数の導体パターン22とを有している。誘電体21は、フレキシブル基板6の基材をなしている。複数の導体パターン22は、それぞれ間隔をおいて、誘電体21に直線状に配置されている。
Next, the
フレキシブル基板6Aの一端(図1の左端)及び他端(図1の右端)では、導体パターン22の一部が露出されている。フレキシブル基板6Aの一端の導体パターン22は、半導体パッケージ基板1の上面における外周側はんだパッドに、はんだ付けされて固定されて、電気的に接続されている。
Part of the
フレキシブル基板6Aの他端の導体パターン22は、プリント配線板11の上面に形成されかつ配線パターンに電気的に接続されたはんだパッド(図示せず)に、はんだ付けされて固定され、電気的に接続されている。従って、フレキシブル基板6Aの一端は、半導体パッケージ基板1の上面における外周部とプリント配線板11とに固定(直接固定)されている。
The
ここで、フレキシブル基板6Aを半導体パッケージ基板1とプリント配線板11とに固定する場合には、下面側ピン4,5をプリント配線板11のスルーホールに挿入してはんだ付けした後に、フレキシブル基板6Aにおける導体パターン22を、半導体パッケージ基板1及びプリント配線板11のはんだパッドのそれぞれにはんだ付けすればよい。あるいは、フレキシブル基板6Aの一端を半導体パッケージ基板1のはんだパッドに予めはんだ付けして、下面側ピン4,5をプリント配線板11のスルーホールに挿入してはんだ付けした後に、フレキシブル基板6Aの他端をプリント配線板11のはんだパッドにはんだ付けしてもよい。
Here, when the
次に、フレキシブル基板6Bの一端(図1の左端)は、パッケージ側コネクタ7に挿入されて固定されている。フレキシブル基板6Bの導体パターン22は、パッケージ側コネクタ7の内部配線を介して、半導体パッケージ基板1のはんだパッドに電気的に接続されている。
Next, one end (left end in FIG. 1) of the
ここで、プリント配線板11の上面には、プリント配線板側コネクタ12が取り付けられている。プリント配線板側コネクタ12の内部配線は、プリント配線板11の配線パターンに電気的に接続されている。フレキシブル基板6Bの他端(図1の右端)は、プリント配線板側コネクタ12に挿入されて固定されている。フレキシブル基板6Bの導体パターン22は、プリント配線板側コネクタ12の内部配線を介して、プリント配線板11の配線パターンに電気的に接続されている。
Here, a printed wiring
従って、半導体パッケージ基板1の内部配線と、はんだバンプ2と、下面側ピン4,5とは、半導体チップ3とプリント配線板11の配線パターンとの間で、第1信号伝送経路群を形成している。これに対して、半導体パッケージ基板1の内部配線と、はんだバンプ2と、フレキシブル基板6A,6Bの複数の導体パターン22とは、半導体チップ3とプリント配線板11の配線パターンとの間で、第1信号伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群を形成している。つまり、半導体チップ3とプリント配線板11の配線パターンとは、第1信号伝送経路群と第2信号伝送経路群との2種類の信号伝送経路群を介して、電気的に接続されている。
Therefore, the internal wiring of the semiconductor package substrate 1, the solder bumps 2, and the lower surface side pins 4 and 5 form a first signal transmission path group between the semiconductor chip 3 and the wiring pattern of the printed
上記のような実施の形態1の半導体装置によれば、複数本の下面側ピン4,5による第1信号伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群を、プリント配線板11の配線パターンと半導体チップ3との間で形成するための複数の外周側はんだパッドが半導体パッケージ基板1の平面視における外周部に設けられている。この構成により、プリント配線板11との間の電極不足を解消することができる。
According to the semiconductor device of the first embodiment as described above, the second signal transmission path group different from the first signal transmission path group by the plurality of lower surface side pins 4 and 5 is connected to the wiring pattern of the printed
また、フレキシブル基板6Bの一端及び他端がそれぞれパッケージ側コネクタ7及びプリント配線板側コネクタ12に挿入されている。この構成により、フレキシブル基板6Bを容易に着脱可能となる。
Further, one end and the other end of the
さらに、フレキシブル基板6A,6Bによって、プリント配線板11における第2信号伝送経路群の接続点を、第1信号伝送経路群の接続点(プリント配線板11における下面側ピン4,5の挿入箇所)から間隔をおいて離すことができ、プリント配線板11の配線パターンの設計の自由度を向上させることができる。
Further, the connection points of the second signal transmission path group in the printed
なお、実施の形態1では、フレキシブル基板6A,6Bの2種類の接続例を複合した構成について説明した。しかしながら、この例に限定するものではなく、コネクタを省略し、実施の形態1のフレキシブル基板6Bについて、フレキシブル基板6Aのように、半導体パッケージ基板1及びプリント配線板11にはんだ付けにより固定してもよい。この場合、コネクタを使わないことで、部品コストの削減が図れる。
他方、実施の形態1のフレキシブル基板6Aについて、フレキシブル基板6Bのように、コネクタ7又は12に挿入して、半導体パッケージ基板1又はプリント配線板11に固定してもよい。この場合、フレキシブル基板6Aをはんだ付けする必要がなくなり、フレキシブル基板6Aを容易に取り付けることができる。
In the first embodiment, the configuration in which two types of connection examples of the
On the other hand, the
また、実施の形態1では、半導体パッケージ基板1の上面にフレキシブル基板6Aの一端、及びパッケージ側コネクタ7が固定されていた。しかしながら、この例に限定するものではなく、外周側電極としての外周側はんだパッドを半導体パッケージ基板1の側面に設けて、半導体パッケージ基板1の側面にフレキシブル基板の一端、又はパッケージ側コネクタを固定してもよい。
In the first embodiment, one end of the
さらに、実施の形態1では、半導体パッケージ基板1の4つの側面のうち、2つの側面のプリント配線板11との接続関係について説明した。しかしながら、実施の形態1において、図1における紙面手前側の側面(正面)と紙面奥側の側面(背面)についても、フレキシブル基板6A、又はフレキシブル基板6B及びコネクタ7,12を用いて、プリント配線板11と電気的に接続してもよい。あるいは、半導体パッケージ基板1の4つの側面のうち、1つの側面だけにフレキシブル基板6を用いてもよい。
Further, in the first embodiment, the connection relationship with the printed
また、実施の形態1では、コネクタ7,12が内部配線を有していた。しかしながら、この例に限定されるものではなく、コネクタは、フレキシブル基板6の端部の露出した部分を、半導体パッケージ基板1やプリント配線板11のはんだパッドに直接押し付ける構造であってもよい。即ち、コネクタは、内部配線が省略された構造であってもよい。
In the first embodiment, the
さらに、実施の形態1では、半導体パッケージ基板1の上面側のはんだパッドにフレキシブル基板6Aがはんだ付けされた。しかしながら、この例に限定されるものではなく、フレキシブル基板6Aに導体パターン22の途中で表裏を切り換える構造を設け、半導体パッケージ基板1の下面側のはんだパッドにはんだ付けしてもよい。
ここで、PGA型の半導体装置では、図1に示すように、半導体パッケージ基板1の下面とプリント配線板11の上面との間に空間を確保するために、半導体パッケージ基板1の4隅の下面側ピンに、鍔付きの下面側ピン4を用いる必要がある。この鍔付きの下面側ピン4が無い場合には、PGA型の半導体装置の下面側ピン5をプリント配線板11のスルーホールにはんだ付けする際に、プリント配線板11の下面(裏面)側からスルーホール内に充填されたはんだがプリント配線板11の上面(おもて面)側で広がる。この結果、プリント配線板11の上面側で広がったはんだによって、互いに隣り合う下面側ピン5同士が短絡してしまう。
これに対して、フレキシブル基板6Aに導体パターン22の途中で表裏を切り換える構造を設けた場合には、フレキシブル基板6Aが半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間のスペーサを兼ねる。この構成により、PGA型の半導体装置の下面側ピンは、鍔無しの下面側ピン5の1種類で足り、PGA型の半導体装置の製造コストを抑えることができる。
Further, in the first embodiment, the
Here, in the PGA type semiconductor device, as shown in FIG. 1, in order to secure a space between the lower surface of the semiconductor package substrate 1 and the upper surface of the printed
On the other hand, when the
実施の形態2.
実施の形態1では、複数の外周側電極にそれぞれ電気的に接続された複数の接続導体として、フレキシブル基板6A,6Bにおける複数の導体パターン22を用いた例について説明した。これに対して、実施の形態2では、複数の外周側電極に電気的に接続された接続導体として、複数本の外周側ピン8を用いる例について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the example in which the plurality of
図3は、この発明の実施の形態2によるPGA型の半導体装置を示す断面図である。図4は、図3の半導体パッケージ基板1を示す斜視図である。なお、図4では、はんだバンプ2、半導体チップ3及びプリント配線板11を省略して示す。図3,4において、実施の形態2の半導体装置の構成は、半導体パッケージ基板1、フレキシブル基板6A,6B及びコネクタ7,12の構成を除いて、実施の形態1の半導体装置の構成と同様である。また、実施の形態2の半導体装置は、実施の形態1のフレキシブル基板6A,6Bに代えて、複数本の外周側ピン8を有している。
3 is a sectional view showing a PGA type semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing the semiconductor package substrate 1 of FIG. In FIG. 4, the solder bump 2, the semiconductor chip 3, and the printed
実施の形態2の半導体パッケージ基板1の下面における外周部には、複数の外周側電極としての複数の外周側はんだパッド(図示せず)が形成されている。これらの複数の外周側はんだパッドは、それぞれ半導体パッケージ基板1の周方向に間隔をおいて配置されている。また、複数の外周側はんだパッドは、半導体パッケージ基板1の内部配線に電気的に接続されている。 A plurality of outer peripheral solder pads (not shown) as a plurality of outer peripheral electrodes are formed on the outer peripheral portion of the lower surface of the semiconductor package substrate 1 of the second embodiment. The plurality of outer peripheral solder pads are respectively arranged at intervals in the circumferential direction of the semiconductor package substrate 1. Further, the plurality of outer peripheral side solder pads are electrically connected to the internal wiring of the semiconductor package substrate 1.
複数本の外周側ピン8のそれぞれの一端は、複数の外周側はんだパッドのそれぞれに、はんだ付けされて固定されている。複数本の外周側ピン8は、それぞれ半導体パッケージ基板1の側面から側方へ突出するように配置されている。ここで、半導体パッケージ基板1の下面の外周側はんだパッドは、半導体チップ3に内部配線及びはんだバンプ2を介して電気的に接続されている。即ち、複数本の外周側ピン8は、半導体チップ3に電気的に接続されている。
One end of each of the plurality of outer
また、複数本の外周側ピン8のそれぞれの他端は、プリント配線板11の上面に形成された複数のはんだパッド(図示せず)のそれぞれに、はんだ付けされて固定されている。このプリント配線板11のはんだパッドは、プリント配線板11における他の配線パターンに電気的に接続されている。従って、半導体パッケージ基板1の内部配線と、はんだバンプ2と、複数本の外周側ピン8とは、第1信号伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群を形成している。他の構成は実施の形態1と同様である。
The other end of each of the plurality of outer
上記のような実施の形態2の半導体装置によれば、複数本の外周側ピン8によって、複数本の下面側ピン5の第1伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群がプリント配線板11の配線パターンと半導体チップ3との間に形成されている。この構成により、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。具体的に、一般的なPGA型の半導体装置における下面側ピン4が1.27mmピッチで千鳥配置される構成に比べて、複数本の外周側ピン8を細かいピッチで並べることが可能であり、電極数を増やす効果が大きい。 According to the semiconductor device of the second embodiment as described above, the second signal transmission path group different from the first transmission path group of the plurality of lower surface side pins 5 by the plurality of outer peripheral side pins 8 is the printed wiring board. 11 wiring patterns and the semiconductor chip 3 are formed. With this configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Specifically, compared to a configuration in which the lower surface side pins 4 in a general PGA type semiconductor device are staggered at a pitch of 1.27 mm, it is possible to arrange a plurality of outer peripheral side pins 8 at a fine pitch, The effect of increasing the number of electrodes is great.
また、実施の形態2の半導体装置では、追加された外周側ピン8が半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間のスペーサを兼ねる。この構成により、PGA型の半導体装置の下面側ピンは、鍔無しの下面側ピン5の1種類で足り、PGA型の半導体装置の製造コストを抑えることができる。
In the semiconductor device of the second embodiment, the added outer
なお、実施の形態2では、複数本の外周側ピン8の形状が直線状であった。しかしながら、この例に限定するものではなく、例えば、複数本の外周側ピン8の一端を半導体パッケージ基板1の側面又は上面に固定し、複数本の外周側ピン8の他端を下方へ向けて配置するような構成、即ち複数本の外周側ピン8の形状がガルウィング形状(L字状)であってもよい。
あるいは、例えば、複数本の外周側ピン8の一端を半導体パッケージ基板1の側面又は上面に固定し、複数本の外周側ピン8の他端を半導体パッケージ基板1の下面側に回りこむように配置した構成、即ち複数本の外周側ピン8の形状がJリード形状であってもよい。このようなJリード形状とする場合には、外周側ピン8が下面側ピン4,5と干渉しないように配置すればよい。
In the second embodiment, the shape of the plurality of outer
Alternatively, for example, one end of the plurality of outer
実施の形態3.
実施の形態1では、複数の外周側電極にそれぞれ電気的に接続された複数の接続導体として、フレキシブル基板6A,6Bにおける複数の導体パターン22を用いた例について説明した。また、実施の形態2では、複数の外周側電極に電気的に接続された接続導体として、複数本の外周側ピン8を用いた例について説明した。これらに対して、実施の形態3では、実施の形態1におけるフレキシブル基板6A,6Bにおける複数の導体パターン22と、実施の形態2における複数本の外周側ピン8とを複合して用いる例について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the example in which the plurality of
図5は、この発明の実施の形態3によるPGA型の半導体装置を示す断面図である。図5において、実施の形態3の半導体装置は、実施の形態1におけるフレキシブル基板6A,6Bと、実施の形態2における複数本の外周側ピン8との両方を有している。また、実施の形態3の半導体パッケージ基板1の上面及び下面のそれぞれの外周部には、複数の外周側電極としての複数の外周側はんだパッドが形成されている。他の構成は、実施の形態1,2と同様である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a PGA type semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention. 5, the semiconductor device of the third embodiment has both the
従って、実施の形態3の半導体装置では、フレキシブル基板6A,6Bの複数の導体パターン22が複数の外周側はんだパッドのうちの一群とともに第2信号伝送経路群を形成している。また、複数本の外周側ピン8も複数の外周側はんだパッドのうちの残りとともに第2信号伝送経路群を形成している。
Therefore, in the semiconductor device of the third embodiment, the plurality of
上記のような実施の形態3の半導体装置によれば、フレキシブル基板6A,6Bの複数の導体パターン22と複数本の外周側ピン8との2種類の接続導体が用いられている。この構成により、実施の形態1と実施の形態2との両方の効果を得ることができるとともに、実施の形態1と実施の形態2とのそれぞれの構成に比べて、電極数を大幅に増やすことができる。
According to the semiconductor device of the third embodiment as described above, two types of connection conductors of the plurality of
実施の形態4.
実施の形態1では、フレキシブル基板6における複数の導体パターン22に、信号の割り当てがされていない構成について説明した。これに対して、実施の形態4では、フレキシブル基板6における複数の導体パターン22に、信号の割り当てがされた構成について説明する。
In the first embodiment, the configuration in which signals are not assigned to the plurality of
図6は、この発明の実施の形態4によるフレキシブル基板6を示す平面図である。図6において、複数の導体パターン22の一部は、GND用接続導体としての複数のGND用導体パターン22aである。GND用導体パターン22aは、GND電位とされる導体パターンである。
FIG. 6 is a plan view showing a
複数の導体パターン22の残りは、状態報知用接続導体としての複数の状態報知用導体パターン22bである。状態報知用導体パターン22bは、半導体チップ3の内部状態を表すHレベル・Lレベルの信号と、半導体チップ3に電気的に接続された他の電気素子(図示せず)の状態を表すHレベル・Lレベルの信号とのいずれか一方の信号が伝送される導体パターンである。他の構成は、実施の形態1又は3と同様である。
The remainder of the plurality of
ここで、フレキシブル基板6の複数の導体パターン22において、状態報知用導体パターン22bに対して、GND用導体パターン22aが少ない。このような伝送路構造では、特性インピーダンスが不安定な上に、クロストークノイズが生じやすく、一般的に信号用配線として用いるには不適切である。しかしながら、導体パターン22を、半導体チップ3又は他の電気素子におけるトリガ発生時の状態(HレベルかLレベルか)のみについてのモード報知信号(状態報知信号)の伝送用とすれば、ノイズによる影響が生じにくく問題がない。
Here, in the plurality of
上記のような実施の形態4の半導体装置によれば、複数の導体パターン22の一部が、複数のGND用導体パターン22aであり、複数の導体パターン22の残りは、複数の状態報知用導体パターン22bである。この構成により、複数の状態報知用導体パターン22bをフレキシブル基板6において比較的高密度に配置することができる。
According to the semiconductor device of the fourth embodiment as described above, some of the plurality of
また、モード報知信号を状態報知用導体パターン22bに割り当てることによって、先の実施の形態1〜3の図1,3,4,5における下面側ピン4,5にその他の動作信号(パルス信号やトリガ信号等)のみを割り当てることができる。この結果、モード報知信号と動作信号とを分離でき、動作信号がモード報知信号に対してクロストークノイズを与えることを抑制できる。
Further, by assigning the mode notification signal to the state
なお、実施の形態4において、複数の導体パターン22におけるGND用導体パターン22aの割合が状態報知用導体パターン22bの1/10以下であってもよく、又はGND用導体パターン22aを全て省略してもよい。
In the fourth embodiment, the proportion of the
実施の形態5.
実施の形態4では、複数の導体パターン22が状態報知用導体パターン22bを含む構成について説明した。これに対して、実施の形態5では、複数の導体パターン22が動作信号(パルス信号・トリガ信号等)の伝送用の信号用導体パターン22dを含む構成について説明する。
In the fourth embodiment, the configuration in which the plurality of
図7は、この発明の実施の形態5によるフレキシブル基板6を示す平面図である。図7において、実施の形態5の複数の導体パターン22は、GND用接続導体としての複数のGND用導体パターン22cと、信号用接続導体としての複数の信号用導体パターン22dとを含んでいる。複数のGND用導体パターン22cと複数の信号用導体パターン22dとは、それぞれ交互に配置されており、2つのGND用導体パターン22cの間に1つの信号用導体パターン22dが配置されている。2つのGND用導体パターン22cと1つの信号用導体パターン22dとは、信号伝送接続導体群を構成している。
FIG. 7 is a plan view showing
ここで、実施の形態1,4では、フレキシブル基板6における複数の導体パターン22のサイズや、互いに隣り合う導体パターン22同士の間のピッチが均一な例を示した。これに対して、実施の形態5では、信号伝送接続導体群のうちの2つのGND用導体パターン22c及び1つの信号用導体パターン22dのそれぞれの幅と、これらの各導体パターン22c,22d間のピッチとは、1つの信号用導体パターン22dの特性インピーダンスが所望の値(例えば50Ω、75Ω、100Ω等)となるように予め設定されている。他の構成は、実施の形態1又は3と同様である。
Here, in
上記のような実施の形態5の半導体装置によれば、信号伝送接続導体群のうちの2つのGND用導体パターン22c及び1つの信号用導体パターン22dのそれぞれの幅と、これらの各導体パターン22c,22d間のピッチとは、1つの信号用導体パターン22dの特性インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている。この構成により、半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間の伝送路構造を、寄生成分が少なく、かつ動作信号に適した特性インピーダンスを持つ伝送路構造とすることができる。従って、半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間の信号伝送特性の帯域上限を高めることができ、高周波特性に優れた伝送路構造を得ることができる。
According to the semiconductor device of the fifth embodiment as described above, the respective widths of the two
また、互いに隣り合う信号用導体パターン22d同士の間に、GND用導体パターン22cが配置されている。この構成により、クロストークノイズを低減させることができる。さらに、例えば、特性インピーダンスを50Ωとした場合には、2つの信号用導体パターン22dを使用して、一般的な差動信号の差動インピーダンスを100Ωとした伝送線路としても使用可能である。
Further, a
実施の形態6.
実施の形態5では、2つのGND用導体パターン22cと1つの信号用導体パターン22dとによって、信号伝送接続導体群が構成されていた。これに対して、実施の形態6では、2つのGND用導体パターン22eと1つの信号用導体パターン22fとによって、信号伝送接続導体群が構成されている。
In the fifth embodiment, the signal transmission connecting conductor group is constituted by the two
図8は、この発明の実施の形態6によるフレキシブル基板6を示す平面図である。図8において、実施の形態6の複数の導体パターン22は、GND用接続導体としての複数のGND用導体パターン22eと、信号用接続導体としての複数の信号用導体パターン22fとを含んでいる。複数のGND用導体パターン22eは、それぞれ間隔をおいて配置されている。
FIG. 8 is a plan view showing
複数の信号用導体パターン22fは、互いに隣り合う2つのGND用導体パターン22cの間に、これらの2つのGND用導体パターン22cのそれぞれから間隔をおいて2つずつ配置されている。また、これらの2つの信号用導体パターン(ペア配線)22fは、互いに間隔をおいて配置されている。これらの2つのGND用導体パターン22cと、2つの信号用導体パターン22fとは、信号伝送接続導体群を構成している。
The plurality of
ここで、信号伝送接続導体群のうちの2つのGND用導体パターン22e及び2つの信号用導体パターン22fのそれぞれの幅と、これらの各導体パターン22e,22f間のピッチとは、2つの信号用導体パターン22fの差動インピーダンスが所望の値(例えば、100Ω等)となるように予め設定されている。他の構成は、実施の形態1又は3と同様である。
Here, the respective widths of the two
上記のような実施の形態6の半導体装置によれば、信号伝送接続導体群のうちの2つのGND用導体パターン22e及び2つの信号用導体パターン22fのそれぞれの幅と、これらの各導体パターン22e,22f間のピッチとは、2つの信号用導体パターン22fの差動インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている。この構成により、半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間の伝送路構造を、寄生成分が少なく、かつ動作信号に適した差動インピーダンスを持つ伝送路構造とすることができる。従って、実施の形態5と同様に、半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間の差動信号伝送特性の帯域上限を高めることができ、高周波特性に優れた伝送経路を得ることができる。
According to the semiconductor device of the sixth embodiment as described above, the respective widths of the two
また、2つの信号用導体パターン22fごとに、GND用導体パターン22eが配置されているので、差動信号間のクロストークノイズを低減させることができる。
In addition, since the
なお、実施の形態5では、ペア配線のインピーダンスを100Ωにすることで、差動信号に対応した例について説明した。これに対して、ペア配線のインピーダンスを50Ωにすることで、シングルエンドの信号にも対応することができる。 In the fifth embodiment, the example corresponding to the differential signal has been described by setting the impedance of the pair wiring to 100Ω. On the other hand, by setting the impedance of the pair wiring to 50Ω, it is possible to cope with a single-ended signal.
また、実施の形態5では、互いに異なる信号伝送接続導体群に属する2つの信号用導体パターン22d間に1つのGND用導体パターン22cが配置されていた。実施の形態6では、互いに異なる信号伝送接続導体群に属する2つの信号用導体パターン22f間に1つのGND用導体パターン22eが配置されていた。しかしながら、これらの例に限定するものではなく、互いに異なる信号伝送接続導体群に属する2つの信号用導体パターン22d,22f間に、2つ以上のGND用導体パターン22c,22eが配置されていてもよい。
In the fifth embodiment, one
さらに、実施の形態4〜6では、フレキシブル基板6における導体パターン22の構成について説明した。しかしながら、実施の形態2,3における外周側ピン8についても、実施の形態4〜6の導体パターン22の構成と同様に、用途やピッチや幅を予め設定してもよい。
Furthermore, in
また、実施の形態1,4〜6では、フレキシブル基板6の片面のみに導体パターン22が形成されていた。しかしながら、この例に限定するものではなく、フレキシブル基板6の両面に導体パターン22が形成されていてもよい。この場合、フレキシブル基板6における片面がベタGNDであってもよい。さらに、フレキシブル基板6に3層以上の導体パターン22が形成されていてもよい。
In the first and fourth embodiments, the
実施の形態7.
実施の形態2,3では、外周側ピン8における半導体パッケージ基板1側と、プリント配線板11側とのそれぞれの幅及びピッチが均一となるように構成されていた。これに対して、実施の形態7では、外周側ピン31〜34における半導体パッケージ基板1側と、プリント配線板11側とのそれぞれの幅及びピッチが異なる値となるように構成されている。
Embodiment 7 FIG.
In the second and third embodiments, the width and pitch of the outer
図9は、この発明の実施の形態7によるPGA型の半導体装置を示す斜視図である。図10は、図9の外周側ピン31〜34の周囲を拡大して示す平面図である。なお、図9では、はんだバンプ2、半導体チップ3及びプリント配線板11を省略して示す。図9,10において、実施の形態7の半導体装置は、実施の形態2の半導体装置における複数本の外周側ピン8に代えて、GND用接続導体としてのGND用外周側ピン31,34と、信号用接続導体としての信号用外周側ピン32,33とを有している。これらの各外周側ピン31〜34は、信号伝送接続導体群を構成している。各外周側ピン31〜34は、2つの直線部31a〜34a,31c〜34cと、中間調整部31b〜34bとを有している。
FIG. 9 is a perspective view showing a PGA type semiconductor device according to Embodiment 7 of the present invention. FIG. 10 is an enlarged plan view showing the periphery of the outer peripheral side pins 31 to 34 in FIG. 9. In FIG. 9, the solder bump 2, the semiconductor chip 3, and the printed
実施の形態7の半導体パッケージ基板1の下面における外周部には、2つのGND用外周側はんだパッド1aと、2つの信号用外周側はんだパッド1bとが外周側電極として形成されている。これらの各外周側はんだパッド1a,1bは、それぞれ等間隔で配置されている。また、これらの各外周側はんだパッド1a,1bのそれぞれの幅は、均一である。
Two outer
実施の形態7のプリント配線板11の上面には、2つのGND用はんだパッド11aと、2つの信号用はんだパッド11bとが形成されている。これらの各はんだパッド11a,11bは、それぞれ等間隔で配置されている。また、これらの各はんだパッド11a,11bのそれぞれの幅は、均一である。半導体パッケージ基板1の各外周側はんだパッド1a,1bの幅及びピッチと、プリント配線板11の各はんだパッド11a,11bの幅及びピッチとは、互いに異なっている。
Two
ここで、実施の形態7の半導体パッケージ基板1では、各外周側はんだパッド1a,1bの幅、及び各外周側はんだパッド1a,1b間のピッチによって、2つの信号用外周側はんだパッド1bの差動インピーダンスが最適化されている。他方、プリント配線板11では、各はんだパッド11a,11bの幅、及び各はんだパッド11a,11b間のピッチによって、2つの信号用はんだパッド11bに接続された配線パターンの差動インピーダンスが最適化されている。従って、先の実施の形態2のように各外周側ピン8の幅、及び各外周側ピン8間のピッチが均一である場合には、半導体パッケージ基板1側とプリント配線板11側とを、インピーダンスの整合を図った状態で接続できない。
Here, in the semiconductor package substrate 1 of the seventh embodiment, the difference between the two outer peripheral solder pads for
これに対して、各直線部31a〜34aの幅、及び各直線部31a〜34a間のピッチは、半導体パッケージ基板1の各外周側はんだパッド1a,1bの幅、及び各外周側はんだパッド1a,1b間のピッチと対応しており、各直線部31a〜34aは、各外周側はんだパッド1a,1bにはんだ付けされて固定されている。また、各直線部31c〜34cの幅、及び各直線部31c〜34c間のピッチは、半導体パッケージ基板1の各外周側はんだパッド11a,11bの幅、及び各直線部31c〜34c間のピッチと対応しており、各直線部31c〜34cは、各はんだパッド11a,11bにはんだ付けされて固定されている。
On the other hand, the width of each
各中間調整部31b〜34cの幅、及び各中間調整部31b〜34c間のピッチは、信号用外周側ピン32,33の差動インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている。即ち、各外周側ピン31〜34における半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間の箇所の幅、及び各外周側ピン31〜34における半導体パッケージ基板1とプリント配線板11との間の箇所の間隔は、信号用外周側ピン32,33の差動インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている。従って、各外周側ピン31〜34は、半導体パッケージ基板1側とプリント配線板11側とを、インピーダンスの整合を図った状態で接続している。他の構成は、実施の形態2と同様である。
The widths of the
上記のような実施の形態7の半導体装置によれば、各中間調整部31b〜34cの幅、及び各中間調整部31b〜34c間のピッチが、信号用外周側ピン32,33の差動インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている。この構成により、半導体パッケージ基板1側とプリント配線板11側とでインピーダンス整合できる配線の幅及びピッチが異なる場合であっても、寄生成分が少なく、かつ信号に適した差動インピーダンスを持つ伝送路構造を得ることができる。
According to the semiconductor device of the seventh embodiment as described above, the width of each of the
なお、実施の形態7では、各外周側ピン31〜34の並びがGND用−信号用−信号用−GND用であった。しかしながら、この例に限定するものではなく、1本の信号用外周側ピンごとに、GND用外周側ピンを配置してもよい。即ち、外周側ピンの並びがGND用−信号用−GND用であってもよい。この場合、1本の信号用外周側ピンの特性インピーダンスの最適化を図ることができる。これとともに、1本の信号用外周側ピンにおけるロストークノイズを低減させることができる。
In the seventh embodiment, the arrangement of the outer
また、実施の形態7では、GND用外周側ピン31からGND用外周側ピン34までの1組のみの信号伝送接続導体群を示した。しかしながら、この例に限定するものではなく、信号伝送接続導体群を複数組繰り返して並べてもよい。この場合でも、複数の信号伝送接続導体群のそれぞれで、2本の信号用外周側ピン32,33における差動信号間のクロストークノイズを低減させることができる。
Further, in the seventh embodiment, only one set of signal transmission connection conductor groups from the GND outer
さらに、実施の形態1,4におけるフレキシブル基板6の導体パターン22の幅及びピッチを、実施の形態7の各外周側ピン31〜34のような幅及びピッチとしてもよい。即ち、導体パターン22の一端側と他端側とで異なる幅及びピッチに設定して、実施の形態7の中間調整部31b〜34cのような調整部をフレキシブル基板6に設けてもよい。
Furthermore, the width and pitch of the
また、実施の形態7の各外周側ピン31〜34と、実施の形態4〜6のいずれかのフレキシブル基板6とを組み合わせて、実施の形態3のような構成としてもよい。
Moreover, it is good also as a structure like Embodiment 3 combining each outer peripheral side pins 31-34 of Embodiment 7, and the
さらに、実施の形態1〜7では、半導体パッケージ基板1がセラミック製であった。しかしながら、この例に限定するものではなく、半導体パッケージ基板1が樹脂製であってもよく、半導体パッケージ基板1がセラミック及び樹脂以外の材料によって形成されてもよい。 Furthermore, in the first to seventh embodiments, the semiconductor package substrate 1 is made of ceramic. However, the present invention is not limited to this example, and the semiconductor package substrate 1 may be made of resin, and the semiconductor package substrate 1 may be formed of a material other than ceramic and resin.
また、実施の形態1〜7では、半導体パッケージ基板1の上面又は下面に外周側パッドが設けられていた。しかしながら、この例に限定されるものではなく、半導体パッケージ基板1の側面(横面)に外周側パッドを設けてもよい。 In the first to seventh embodiments, the outer peripheral pad is provided on the upper surface or the lower surface of the semiconductor package substrate 1. However, the present invention is not limited to this example, and an outer peripheral pad may be provided on the side surface (lateral surface) of the semiconductor package substrate 1.
さらに、実施の形態1〜7では、主面側電極として下面側ピン4,5を用いた。しかしながら、この例に限定するものではなく、主面側電極として、はんだボール又は電極パッドを用いてもよい。即ち、この発明は、実施の形態1〜7におけるBGA型の半導体装置のみならず、PGA型の半導体装置やLGA型の半導体装置にも適用でき、これらの種類以外の半導体装置についても適用できる。 Furthermore, in Embodiments 1 to 7, the lower surface side pins 4 and 5 are used as the main surface side electrodes. However, the present invention is not limited to this example, and a solder ball or an electrode pad may be used as the main surface side electrode. That is, the present invention can be applied not only to the BGA type semiconductor device in the first to seventh embodiments, but also to a PGA type semiconductor device and an LGA type semiconductor device, and can also be applied to semiconductor devices other than these types.
また、実施の形態1〜7では、単数(1つ)の半導体チップ3が用いられた。しかしながら、この例に限定するものではなく、複数(2つ以上)の半導体チップ3を用いてもよい。即ち、複数の半導体チップ3を半導体パッケージ基板1に設けてもよい。 In the first to seventh embodiments, a single (one) semiconductor chip 3 is used. However, the present invention is not limited to this example, and a plurality (two or more) of semiconductor chips 3 may be used. That is, a plurality of semiconductor chips 3 may be provided on the semiconductor package substrate 1.
さらに、実施の形態1〜7では、半導体パッケージ基板1の上面(第1主面)に半導体チップ3が設けられていた。しかしながら、この例に限定するものではなく、下面側ピン4,5の一部を省略して、半導体パッケージ基板1の下面(第2主面)に半導体チップ3を設けてもよい。また、複数の半導体チップ3を用いる場合には、複数の半導体チップ3のうちの一部を半導体パッケージ基板1の上面に設けて、複数の半導体チップ3のうちの残りを半導体パッケージ基板1の下面に設けてもよい。 Further, in the first to seventh embodiments, the semiconductor chip 3 is provided on the upper surface (first main surface) of the semiconductor package substrate 1. However, the present invention is not limited to this example, and a part of the lower surface side pins 4 and 5 may be omitted, and the semiconductor chip 3 may be provided on the lower surface (second main surface) of the semiconductor package substrate 1. When a plurality of semiconductor chips 3 are used, a part of the plurality of semiconductor chips 3 is provided on the upper surface of the semiconductor package substrate 1, and the rest of the plurality of semiconductor chips 3 is disposed on the lower surface of the semiconductor package substrate 1. May be provided.
また、実施の形態1〜7では、半導体チップ3の上面が露出された構造であった。しかしながら、この例に限定するものではなく、半導体チップ3の全体が樹脂等で覆われた構造であってもよい。 In the first to seventh embodiments, the upper surface of the semiconductor chip 3 is exposed. However, the present invention is not limited to this example, and the semiconductor chip 3 may be entirely covered with a resin or the like.
さらに、実施の形態1〜7では、外周側電極としての外周側はんだパッドが、フレキシブル基板6の導体パターン22、又は外周側ピン8を介して、プリント配線板11の配線パターンに電気的に接続された構成であった。しかしながら、この例に限定するものではなく、例えば、プリント配線板に予め実装されたICソケットに半導体装置が挿入されてプリント配線板に実装される構成においては、半導体パッケージ基板の外周側電極としての電極パッドが、ICソケットの内部配線を介して、プリント配線板11の配線パターンに電気的に接続されてもよい。
Further, in the first to seventh embodiments, the outer peripheral side solder pad as the outer peripheral side electrode is electrically connected to the wiring pattern of the printed
1 半導体パッケージ基板、1a GND用外周側はんだパッド(外周側電極)、1b 信号用外周側はんだパッド(外周側電極)、3 半導体チップ、4,5 下面側ピン(主面側電極)、6,6A,6B フレキシブル基板(接続導体)、7 パッケージ側コネクタ、8 外周側ピン(接続導体)、11 プリント配線板、22 導体パターン、22a,22c,22e GND用導体パターン(GND用接続導体)、22b 状態報知用導体パターン(状態報知用接続導体)、22d,22f 信号用導体パターン(信号用接続導体)、31,34 GND用外周側ピン(GND用接続導体)、32,33 信号用外周側ピン(信号用接続導体)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor package board | substrate, 1a GND outer peripheral side solder pad (outer peripheral side electrode), 1b Signal outer peripheral side solder pad (outer peripheral side electrode), 3 Semiconductor chip, 4, 5 Lower surface side pin (main surface side electrode), 6, 6A, 6B Flexible substrate (connection conductor), 7 Package side connector, 8 Outer peripheral side pin (connection conductor), 11 Printed wiring board, 22 Conductor pattern, 22a, 22c, 22e GND conductor pattern (GND connection conductor), 22b State notification conductor pattern (state notification connection conductor), 22d, 22f Signal conductor pattern (signal connection conductor), 31, 34 GND outer peripheral pin (GND connection conductor), 32, 33 Signal outer peripheral pin (Signal connection conductor).
Claims (14)
第1主面、及びその第1主面の裏面でありプリント配線板に対向配置される第2主面を有し、前記第1主面及び前記第2主面の少なくともいずれか一方に前記半導体チップが設けられた半導体パッケージ基板と、
前記半導体パッケージ基板の前記第2主面に設けられ、かつそれぞれ間隔をおいて配置され、前記プリント配線板の配線パターンと前記半導体チップとの間で第1信号伝送経路群を形成するための複数の主面側電極と
を備える半導体装置であって、
前記半導体パッケージ基板の平面視における外周部に設けられ、かつそれぞれ間隔をおいて配置され、前記プリント配線板の配線パターンと前記半導体チップとの間で前記第1信号伝送経路群とは異なる第2信号伝送経路群を形成するための複数の外周側電極
をさらに備えることを特徴とする半導体装置。 One or more semiconductor chips, and
A first main surface and a second main surface which is a back surface of the first main surface and is disposed opposite to the printed wiring board; and the semiconductor is provided on at least one of the first main surface and the second main surface A semiconductor package substrate provided with a chip; and
A plurality of the first signal transmission path groups provided on the second main surface of the semiconductor package substrate and spaced apart from each other to form a first signal transmission path group between the wiring pattern of the printed wiring board and the semiconductor chip. A main surface side electrode of the semiconductor device,
A second different from the first signal transmission path group between the wiring pattern of the printed wiring board and the semiconductor chip, which is provided on the outer peripheral portion in plan view of the semiconductor package substrate and arranged at intervals. A semiconductor device, further comprising a plurality of outer peripheral electrodes for forming a signal transmission path group.
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 A pattern shape for electrically connecting the wiring pattern of the printed wiring board and the plurality of outer peripheral electrodes to form the second signal transmission path group together with the plurality of outer peripheral electrodes. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a flexible substrate having a plurality of connection conductors, one end fixed to the outer peripheral portion of the semiconductor package substrate, and the other end fixed to the printed wiring board. .
一端が前記半導体パッケージ基板の前記外周部に固定され、他端が前記プリント配線板に固定され、それぞれ間隔をおいて配置され、前記プリント配線板の配線パターンと前記複数の外周側電極のうちの残りとを電気的に接続し前記複数の外周側電極うちの残りとともに前記第2信号伝送経路群を形成するためのピン状の複数の接続導体と
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 The second signal transmission path group, together with the group of the plurality of outer peripheral electrodes, electrically connecting the wiring pattern of the printed wiring board and the group of the plurality of outer peripheral electrodes, which are arranged at intervals. A flexible substrate having one end fixed to the outer periphery of the semiconductor package substrate and the other end fixed to the printed wiring board.
One end is fixed to the outer peripheral portion of the semiconductor package substrate, the other end is fixed to the printed wiring board, and each of them is arranged at intervals, and the wiring pattern of the printed wiring board and the plurality of outer peripheral electrodes 2. A plurality of pin-shaped connecting conductors for electrically connecting the rest and forming the second signal transmission path group together with the rest of the plurality of outer peripheral electrodes. Semiconductor device.
をさらに備え、
前記フレキシブル基板の一端は、前記コネクタに挿入されて前記半導体パッケージ基板の前記外周部に固定され、
前記フレキシブル基板の前記複数の接続導体は、前記コネクタの前記内部配線を介して、前記複数の外周側電極に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体装置。 An internal wiring electrically connected to the plurality of outer peripheral electrodes, further comprising a connector attached to the outer peripheral portion of the semiconductor package substrate;
One end of the flexible substrate is inserted into the connector and fixed to the outer peripheral portion of the semiconductor package substrate,
4. The semiconductor according to claim 2, wherein the plurality of connection conductors of the flexible substrate are electrically connected to the plurality of outer peripheral electrodes via the internal wiring of the connector. 5. apparatus.
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 One end is fixed to the outer peripheral portion of the semiconductor package substrate, the other end is fixed to the printed wiring board, and arranged at intervals, and the wiring pattern of the printed wiring board and the plurality of outer peripheral electrodes are electrically connected. 2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a plurality of pin-shaped connection conductors that are connected together to form the second signal transmission path group together with the plurality of outer peripheral electrodes.
ことを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の半導体装置。 The plurality of connection conductors transmit either one of an H level / L level signal representing the internal state of the semiconductor chip and an H level / L level signal representing the state of another electrical element. The semiconductor device according to claim 2, further comprising a state notification connection conductor.
前記信号伝送接続導体群のうちの前記2つのGND用接続導体及び前記1つの信号用接続導体のそれぞれの幅と、これらの各接続導体間のピッチとは、前記1つの信号用接続導体の特性インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている
ことを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の半導体装置。 The plurality of connection conductors include two GND connection conductors that are spaced apart from each other and have a GND potential, and one signal connection conductor that is disposed between the two GND connection conductors and transmits an operation signal. A signal transmission connecting conductor group consisting of
The width of each of the two GND connection conductors and the one signal connection conductor in the signal transmission connection conductor group and the pitch between the connection conductors are the characteristics of the one signal connection conductor. The semiconductor device according to any one of claims 2 to 5, wherein the impedance is set in advance so as to have a desired value.
前記各接続導体間の前記半導体パッケージ基板側のピッチと、前記各接続導体間の前記プリント配線板側のピッチとは、予め異なる値に設定され、
前記各接続導体の前記半導体パッケージ基板と前記プリント配線板との間の箇所の幅と、前記各接続導体間の前記半導体パッケージ基板と前記プリント配線板との間の箇所のピッチとは、前記1つの信号用接続導体の特性インピーダンスが所望の値となるように予め設定されている
ことを特徴とする請求項7記載の半導体装置。 The width on the semiconductor package substrate side of each connection conductor and the width on the printed wiring board side of each connection conductor are set to different values in advance,
The pitch on the semiconductor package substrate side between the connection conductors and the pitch on the printed wiring board side between the connection conductors are set to different values in advance,
The width of the location between each of the connection conductors between the semiconductor package substrate and the printed wiring board, and the pitch of the location between the semiconductor package substrate and the printed wiring board between the connection conductors are as described above. The semiconductor device according to claim 7, wherein the characteristic impedance of each of the signal connection conductors is set in advance so as to have a desired value.
前記信号伝送接続導体群のうちの前記2つのGND用接続導体及び前記2つの信号用接続導体のそれぞれの幅と、これらの各接続導体間のピッチとは、前記2つの信号用接続導体の差動インピーダンス、及び前記2つの信号用接続導体のそれぞれの特性インピーダンスの少なくともいずれか一方が所望の値となるように予め設定されている
ことを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれか1項に記載の半導体装置。 The plurality of connection conductors include two GND connection conductors that are spaced apart from each other and set to the GND potential, and two signal transmission signals that are disposed adjacent to each other between the two GND connection conductors. A signal transmission connection conductor group consisting of connection conductors for
The width of each of the two GND connection conductors and the two signal connection conductors in the signal transmission connection conductor group and the pitch between these connection conductors are the difference between the two signal connection conductors. The dynamic impedance and at least one of the characteristic impedances of each of the two signal connection conductors are set in advance so that a desired value is obtained. 6. 2. A semiconductor device according to item 1.
前記各接続導体間の前記半導体パッケージ基板側のピッチと、前記各接続導体間の前記プリント配線板側のピッチとは、予め異なる値に設定され、
前記各接続導体の前記半導体パッケージ基板と前記プリント配線板との間の箇所の幅と、前記各接続導体間の前記半導体パッケージ基板と前記プリント配線板との間の箇所のピッチとは、前記2つの信号用接続導体の差動インピーダンス、及び前記2つの信号用接続導体のそれぞれの特性インピーダンスの少なくともいずれか一方が所望の値となるように予め設定されている
ことを特徴とする請求項9記載の半導体装置。 The width on the semiconductor package substrate side of each connection conductor and the width on the printed wiring board side of each connection conductor are set to different values in advance,
The pitch on the semiconductor package substrate side between the connection conductors and the pitch on the printed wiring board side between the connection conductors are set to different values in advance,
The width of the location between the semiconductor package substrate and the printed wiring board of each connection conductor and the pitch of the location between the semiconductor package substrate and the printed wiring board between the connection conductors are 2 The differential impedance of two signal connection conductors and the characteristic impedance of each of the two signal connection conductors are set in advance so as to have a desired value. Semiconductor device.
ことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の半導体装置。 The plurality of main surface side electrodes are a plurality of second main surface side pins protruding from the second main surface to the opposite side of the first main surface. The semiconductor device according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of principal surface side electrodes are a plurality of solder balls.
ことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of main surface side electrodes are a plurality of electrode pads.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009291065A JP2011134789A (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Semiconductor device, and printed circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009291065A JP2011134789A (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Semiconductor device, and printed circuit board |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011134789A true JP2011134789A (en) | 2011-07-07 |
Family
ID=44347233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009291065A Pending JP2011134789A (en) | 2009-12-22 | 2009-12-22 | Semiconductor device, and printed circuit board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011134789A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015230799A (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 日立金属株式会社 | Connector-equipped cable and connector |
WO2022018793A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 日本電信電話株式会社 | High-frequency package |
EP4191659A4 (en) * | 2020-07-30 | 2024-05-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Production method for high-frequency package |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0697317A (en) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Toshiba Corp | Wiring board |
JPH07122701A (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor device, its manufacture, and lead frame for pga |
JPH08222657A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit |
JPH08293570A (en) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Sony Corp | Semiconductor package |
JPH11260959A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Canon Inc | Semiconductor package |
JP2000082757A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Sony Corp | External terminal structure of surface mount part |
WO2004105128A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | Semiconductor package |
JP2005276859A (en) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Kyocera Corp | Wiring board for high frequency |
-
2009
- 2009-12-22 JP JP2009291065A patent/JP2011134789A/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0697317A (en) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Toshiba Corp | Wiring board |
JPH07122701A (en) * | 1993-10-21 | 1995-05-12 | Hitachi Ltd | Semiconductor device, its manufacture, and lead frame for pga |
JPH08222657A (en) * | 1995-02-17 | 1996-08-30 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit |
JPH08293570A (en) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Sony Corp | Semiconductor package |
JPH11260959A (en) * | 1998-03-11 | 1999-09-24 | Canon Inc | Semiconductor package |
JP2000082757A (en) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Sony Corp | External terminal structure of surface mount part |
WO2004105128A1 (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-02 | Fujitsu Limited | Semiconductor package |
JP2005276859A (en) * | 2004-03-22 | 2005-10-06 | Kyocera Corp | Wiring board for high frequency |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015230799A (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 日立金属株式会社 | Connector-equipped cable and connector |
WO2022018793A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-27 | 日本電信電話株式会社 | High-frequency package |
EP4191659A4 (en) * | 2020-07-30 | 2024-05-15 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Production method for high-frequency package |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8399981B2 (en) | Ball grid array with improved single-ended and differential signal performance | |
JP5503567B2 (en) | Semiconductor device and semiconductor device mounting body | |
JP4024563B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2010262871A (en) | Connection terminal and transmission line | |
US20060138630A1 (en) | Stacked ball grid array packages | |
WO2013107305A1 (en) | Integrated module, integrated system board and electronic device | |
JP2011249215A (en) | Substrate and ic socket | |
JP2011134789A (en) | Semiconductor device, and printed circuit board | |
JP2010153831A (en) | Wiring board, semiconductor device, and semiconductor element | |
JP5499696B2 (en) | Semiconductor device and mounting structure | |
US20140008117A1 (en) | Connecting structure of circuit board | |
TW594961B (en) | Signal transmission structure | |
US6570271B2 (en) | Apparatus for routing signals | |
US20060273468A1 (en) | Configuration for multi-layer ball grid array | |
JP4083142B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2010118592A (en) | Semiconductor device | |
WO2018042518A1 (en) | Semiconductor device and printed circuit board | |
CN216902914U (en) | Silicon-based substrate and chip | |
TWI526124B (en) | Method and apparatus for far end crosstalk reduction in single ended signaling | |
CN111106097B (en) | Chip on film package | |
JP3701242B2 (en) | Connection system | |
US20240030107A1 (en) | Semiconductor device and mounting structure thereof | |
JP4523425B2 (en) | Semiconductor device mounting substrate | |
KR20230122783A (en) | Electrical connector for signal transmission | |
JP2006269976A (en) | Method for manufacturing electronic device and multilayer wiring board |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20120830 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20130514 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20130516 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131001 |