JP2013055291A - Method for manufacturing semiconductor package - Google Patents

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Ryoichi Okada
亮一 岡田
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Takeshi Hozumi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a semiconductor package capable of preventing the occurrence of a failure due to heat.SOLUTION: The method of the present invention for manufacturing a semiconductor package 1 comprises a step of preparing a sheet-like member 104 and a step of forming a first reinforcing member 4 by removing part of the sheet-like member 104. A conductor pattern 221 is provided with a plurality of terminals 221b. In the step of forming the first reinforcing member 4, those portions of the sheet-like member 104 which correspond to the terminals 221b are removed to form a plurality of through holes 422 penetrating the first reinforcing member 4 in the thickness direction.

Description

本発明は、半導体パッケージの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor package.

近年の電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化、さらには高密度実装化が進んできており、これらの電子機器に使用される半導体パッケージは、従来にも増して益々小型化かつ多ピン化が進んできている。   In recent years, with the demand for higher functionality and lighter, thinner and smaller electronic devices, high-density integration and further high-density mounting of electronic components have progressed. Semiconductor packages used in these electronic devices have been In addition, the size and number of pins are increasing.

半導体パッケージはその小型化に伴って、従来のようなリードフレームを使用した形態のパッケージでは、小型化に限界がきているため、最近では回路基板上にチップを実装したものとして、BGA(Ball Grid Array)や、CSP(Chip Scale Package)と言った、エリア実装型の新しいパッケージ方式が提案されている。   With the miniaturization of semiconductor packages, the conventional package using a lead frame has a limit on miniaturization. Therefore, recently, it is assumed that a chip is mounted on a circuit board, and BGA (Ball Grid) is used. Array) and a new area mounting type package system such as CSP (Chip Scale Package) have been proposed.

BGAやCSP等の新しいパッケージに用いられるインターポーザは、一般に、繊維基材に樹脂組成物を含浸してなる基板に導体パターンや導体ポストが形成されてなる。   In general, an interposer used for a new package such as BGA or CSP is formed by forming a conductor pattern or a conductor post on a substrate obtained by impregnating a fiber base material with a resin composition.

このようなインターポーザは、チップとの熱膨張係数差が大きい。また、インターポーザは、通常、チップよりも大面積となるため、チップと接触していない部分の面積が大きい。このようなチップと接触していない部分は、剛性が極めて低く、前述したようなチップとインターポーザの熱膨張差に起因して、常温ではチップ側を外側にして反りやすい。   Such an interposer has a large difference in thermal expansion coefficient from the chip. Further, since the interposer usually has a larger area than the chip, the area of the portion not in contact with the chip is large. Such a portion not in contact with the chip is extremely low in rigidity, and tends to warp with the chip side outside at room temperature due to the difference in thermal expansion between the chip and the interposer as described above.

ところで、インターポーザをそれぞれ備える2つのパッケージ(トップパッケージ、ボトムパッケージ)を重ねた構造、いわゆるPOP(Package On Package)構造の半導体パッケージが知られている。   Meanwhile, a semiconductor package having a so-called POP (Package On Package) structure in which two packages (top package and bottom package) each having an interposer are stacked is known.

従来のPOP構造のパッケージでは、ボトムパッケージのインターポーザが前述したようなチップとの熱膨張差に起因して反りやすく、電気的接続信頼性を低下させるという問題があった。   In the conventional POP structure package, the bottom package interposer tends to warp due to the difference in thermal expansion from the chip as described above, and there is a problem in that the electrical connection reliability is lowered.

特開2009−81261号公報JP 2009-81261 A

本発明の目的は、熱による不具合の発生を防止することができる半導体パッケージの製造方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the semiconductor package which can prevent generation | occurrence | production of the malfunction by heat.

このような目的は、下記(1)〜(11)の本発明により達成される。
(1) 基板と、前記基板の一方の面側に設けられた第1導体パターンと、前記基板の他方の面側に設けられ、前記第1導体パターンと電気的に接続された第2導体パターンとを備える配線基板と、前記基板の前記一方の面に接合され、前記第1導体パターンに電気的に接続される半導体素子と、前記基板の前記半導体素子側の面の、前記半導体素子が接合されていない部分に接合され、前記基板よりも熱膨張係数が小さい補強部材とを備える半導体装置の製造方法であって、
シート状部材を用意する工程と、
前記シート状部材の一部を除去することにより前記補強部材を形成する工程とを有し、
前記第1導体パターンは、複数の端子を備え、
前記補強部材を形成する工程では、前記シート状部材の前記複数の端子に対応する部分を除去することにより、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
Such an object is achieved by the present inventions (1) to (11) below.
(1) A substrate, a first conductor pattern provided on one surface side of the substrate, and a second conductor pattern provided on the other surface side of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern. A semiconductor device connected to the one surface of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern, and the semiconductor device on the surface of the substrate on the semiconductor device side. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a reinforcing member bonded to a portion that is not made and having a smaller thermal expansion coefficient than the substrate,
Preparing a sheet-like member;
Forming the reinforcing member by removing a part of the sheet-like member,
The first conductor pattern includes a plurality of terminals,
In the step of forming the reinforcing member, a plurality of through holes penetrating in the thickness direction are formed by removing portions corresponding to the plurality of terminals of the sheet-like member. Method.

(2) 基板と、前記基板の一方の面側に設けられた第1導体パターンと、前記基板の他方の面側に設けられ、前記第1導体パターンと電気的に接続された第2導体パターンとを備える配線基板と、前記基板の前記一方の面に接合され、前記第1導体パターンに電気的に接続される半導体素子と、前記基板の前記半導体素子側の面の、前記半導体素子が接合されていない部分に接合され、前記基板よりも熱膨張係数が小さい第1補強部材と、前記基板の前記半導体素子とは反対側の面に接合され、前記基板よりも熱膨張係数が小さい第2補強部材とを備える半導体パッケージの製造方法であって、
シート状部材を用意する工程と、
前記シート状部材の一部を除去することにより前記第1補強部材を形成する工程とを有し、
前記第1導体パターンは、複数の端子を備え、
前記第1補強部材を形成する工程では、前記シート状部材の前記複数の端子に対応する部分を除去することにより、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
(2) A substrate, a first conductor pattern provided on one surface side of the substrate, and a second conductor pattern provided on the other surface side of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern. A semiconductor device connected to the one surface of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern, and the semiconductor device on the surface of the substrate on the semiconductor device side. A first reinforcing member that is bonded to an unfinished portion and has a smaller thermal expansion coefficient than the substrate; and a second reinforcing member that is bonded to a surface of the substrate opposite to the semiconductor element and has a smaller thermal expansion coefficient than the substrate. A method of manufacturing a semiconductor package comprising a reinforcing member,
Preparing a sheet-like member;
Forming the first reinforcing member by removing a part of the sheet-like member,
The first conductor pattern includes a plurality of terminals,
In the step of forming the first reinforcing member, a plurality of through holes penetrating in the thickness direction are formed by removing portions corresponding to the plurality of terminals of the sheet-like member. Manufacturing method.

(3) 前記第1補強部材を形成する工程の前に、前記シート状部材を前記基板に接合する工程を有する上記(2)に記載の半導体パッケージの製造方法。   (3) The method for manufacturing a semiconductor package according to (2), further including a step of bonding the sheet-like member to the substrate before the step of forming the first reinforcing member.

(4) 前記第1補強部材を形成する工程の後に、前記第1補強部材を前記基板に接合する工程を有する上記(2)に記載の半導体パッケージの製造方法。   (4) The method for manufacturing a semiconductor package according to (2), further including a step of bonding the first reinforcing member to the substrate after the step of forming the first reinforcing member.

(5) 前記基板には、その厚さ方向に貫通し、前記基板よりも熱伝導性の高い熱伝導部が設けられ、
前記シート状部材または前記第1補強部材を前記基板に接合する工程と同時またはその後に、前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材とを接続する上記(3)または(4)に記載の半導体パッケージの製造方法。
(5) The substrate is provided with a heat conductive portion that penetrates in the thickness direction and has higher thermal conductivity than the substrate,
The above (3) or (4), wherein the heat conducting part and the sheet-like member or the first reinforcing member are connected simultaneously with or after the step of joining the sheet-like member or the first reinforcing member to the substrate. The manufacturing method of the semiconductor package of description.

(6) 前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材とを接続部を介して接続する上記(5)に記載の半導体パッケージの製造方法。   (6) The method for manufacturing a semiconductor package according to (5), wherein the heat conducting part and the sheet-like member or the first reinforcing member are connected via a connecting part.

(7) 前記接続部は、半田で構成されている上記(6)に記載の半導体パッケージの製造方法。   (7) The method for manufacturing a semiconductor package according to (6), wherein the connection portion is made of solder.

(8) 前記接続部は、無機フィラーおよび樹脂材料を含む樹脂組成物で構成されている上記(6)に記載の半導体パッケージの製造方法。   (8) The said connection part is a manufacturing method of the semiconductor package as described in said (6) comprised with the resin composition containing an inorganic filler and a resin material.

(9) 前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材との間に前記接続部を介在させた状態で、前記シート状部材または前記第1補強部材と前記基板とを接合することにより、前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材とを前記接続部を介して接続する上記(6)ないし(8)のいずれかに記載の半導体パッケージ。   (9) Joining the sheet-like member or the first reinforcing member and the substrate in a state where the connecting portion is interposed between the heat conducting portion and the sheet-like member or the first reinforcing member. The semiconductor package according to any one of (6) to (8), wherein the heat conducting part and the sheet-like member or the first reinforcing member are connected via the connection part.

(10) 前記第1補強部材の前記熱伝導部に対応する部位に、厚さ方向に貫通する孔を形成し、前記シート状部材または前記第1補強部材を前記基板に接合した後に、前記孔内に前記接続部を形成する上記(6)ないし(8)のいずれかに記載の半導体パッケージ。   (10) A hole penetrating in a thickness direction is formed in a portion corresponding to the heat conducting portion of the first reinforcing member, and the hole is formed after the sheet-like member or the first reinforcing member is joined to the substrate. The semiconductor package according to any one of (6) to (8), wherein the connection portion is formed inside.

(11) 前記複数の貫通孔の形成は、レーザーまたはエッチングを用いて行われる上記(1)ないし(10)のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。   (11) The method for manufacturing a semiconductor package according to any one of (1) to (10), wherein the plurality of through holes are formed using laser or etching.

本発明の半導体パッケージの製造方法によれば、得られる半導体パッケージは、配線基板が補強部材により補強されるため、配線基板と半導体素子との熱膨張係数差に起因する反りを防止または抑制することができる。その結果、得られた半導体パッケージをボトムパッケージとして別の半導体パッケージ(トップパッケージ)の配線基板と金属バンプを介して接合したときに、その金属バンプの接続信頼性、配線基板内部の導体パターン・導体ポストの接続信頼性、および、配線基板とマザーボードを接続する金属バンプの接続信頼性を向上させる。   According to the semiconductor package manufacturing method of the present invention, the obtained semiconductor package has the wiring board reinforced by the reinforcing member, and therefore prevents or suppresses the warpage caused by the difference in thermal expansion coefficient between the wiring board and the semiconductor element. Can do. As a result, when the obtained semiconductor package is joined as a bottom package to the wiring board of another semiconductor package (top package) via a metal bump, the connection reliability of the metal bump, the conductor pattern / conductor inside the wiring board Improving the connection reliability of the posts and the connection reliability of the metal bumps connecting the wiring board and the motherboard.

特に、得られる半導体パッケージは、補強部材に金属バンプを配置するための複数の貫通孔が形成されているので、補強部材の剛性を優れたものとしつつ、複数の金属バンプを介して別の半導体パッケージ(トップパッケージ)の配線基板に接続することができる。   In particular, the obtained semiconductor package has a plurality of through holes for arranging metal bumps in the reinforcing member, so that the rigidity of the reinforcing member is excellent and another semiconductor is interposed via the plurality of metal bumps. It can be connected to a wiring board of a package (top package).

本発明の第1実施形態に係る半導体パッケージを模式的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す半導体パッケージを示す上面図である。It is a top view which shows the semiconductor package shown in FIG. 図1に示す半導体パッケージを示す下面図である。It is a bottom view which shows the semiconductor package shown in FIG. 図1に示す半導体パッケージの製造方法の第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the manufacturing method of the semiconductor package shown in FIG. 図1に示す半導体パッケージの製造方法の第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the manufacturing method of the semiconductor package shown in FIG. 本発明の第2実施形態に係る半導体パッケージを模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the semiconductor package which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る半導体パッケージを示す上面図である。It is a top view which shows the semiconductor package which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る半導体パッケージを示す上面図である。It is a top view which shows the semiconductor package which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の製造方法で得られた半導体パッケージを用いた半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically an example of the semiconductor device using the semiconductor package obtained with the manufacturing method of this invention.

以下、添付図面に基づき、本発明の半導体パッケージの製造方法の好適な実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor package manufacturing method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<第1実施形態>
(半導体パッケージ)
まず、本発明の製造方法で得られる半導体パッケージを説明する。
<First Embodiment>
(Semiconductor package)
First, a semiconductor package obtained by the manufacturing method of the present invention will be described.

図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体パッケージを模式的に示す断面図、図2は、図1に示す半導体パッケージを示す上面図、図3は、図1に示す半導体パッケージを示す下面図、図4は、図1に示す半導体パッケージの製造方法の第1の例を示す図、図5は、図1に示す半導体パッケージの製造方法の第2の例を示す図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図1ないし5では、それぞれ、説明の便宜上、半導体パッケージの各部が誇張して描かれている。   1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor package according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view showing the semiconductor package shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the semiconductor package shown in FIG. FIG. 4 is a bottom view, FIG. 4 is a diagram showing a first example of the method for manufacturing the semiconductor package shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a diagram showing a second example of the method for manufacturing the semiconductor package shown in FIG. In the following description, for convenience of description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. Also, in FIGS. 1 to 5, each part of the semiconductor package is exaggerated for convenience of explanation.

図1に示すように、半導体パッケージ1は、配線基板2と、この配線基板2上に搭載された半導体素子3と、第1補強部材4と、第2補強部材5とを有する。   As shown in FIG. 1, the semiconductor package 1 includes a wiring board 2, a semiconductor element 3 mounted on the wiring board 2, a first reinforcing member 4, and a second reinforcing member 5.

この半導体パッケージ1は、後に詳述するようなPOP(Package On Package)構造を構成する互いに重ねられた2つの半導体パッケージのうちのマザーボードと接続する側のパッケージ(ボトムパッケージ)を構成するものである。   This semiconductor package 1 constitutes a package (bottom package) on the side connected to the mother board of two semiconductor packages stacked on top of each other constituting a POP (Package On Package) structure as will be described in detail later. .

このような半導体パッケージ1によれば、半導体素子3と接合された部分以外の部分においても、配線基板2が第1補強部材4により補強されるため、半導体パッケージ1全体の剛性が増す。特に、第1補強部材4の熱膨張係数が配線基板2(具体的には後述する基板21)よりも小さいため、半導体素子3が配線基板2の全面に亘って設けられているのと同様に、配線基板2と半導体素子3との熱膨張係数差に起因する配線基板2の反りを抑制または防止することができる。   According to such a semiconductor package 1, since the wiring board 2 is reinforced by the first reinforcing member 4 also in a portion other than the portion joined to the semiconductor element 3, the rigidity of the entire semiconductor package 1 is increased. In particular, since the thermal expansion coefficient of the first reinforcing member 4 is smaller than that of the wiring substrate 2 (specifically, a substrate 21 described later), the semiconductor element 3 is provided over the entire surface of the wiring substrate 2. The warpage of the wiring board 2 due to the difference in thermal expansion coefficient between the wiring board 2 and the semiconductor element 3 can be suppressed or prevented.

特に、半導体パッケージ1では、後述するように、第1補強部材4に金属バンプを配置するための複数の貫通孔42が形成されているので、第1補強部材4の剛性を優れたものとしつつ、複数の金属バンプを介して別の半導体パッケージ(トップパッケージ)と配線基板2とを接続することができる。   In particular, in the semiconductor package 1, as will be described later, since the plurality of through holes 42 for arranging metal bumps are formed in the first reinforcing member 4, the rigidity of the first reinforcing member 4 is made excellent. Another semiconductor package (top package) and the wiring board 2 can be connected via a plurality of metal bumps.

以下、半導体パッケージ1の各部を順次詳細に説明する。
[配線基板]
配線基板2は、半導体素子3を支持する基板(第1配線基板)であり、例えば、その搭載した半導体素子3と後述するようなマザーボード200との電気的接続を中継する中継基板(インターポーザ)である。また、配線基板2は、その平面視形状は、通常、正方形、長方形等の四角形とされる。
Hereinafter, each part of the semiconductor package 1 will be sequentially described in detail.
[Wiring board]
The wiring board 2 is a board (first wiring board) that supports the semiconductor element 3, and is, for example, a relay board (interposer) that relays electrical connection between the mounted semiconductor element 3 and a mother board 200 as will be described later. is there. In addition, the wiring substrate 2 is usually a quadrangle such as a square or a rectangle in plan view.

配線基板2は、基板21と、導体パターン221、222、223、224と、導体ポスト231、232、233と、複数の伝熱ポスト24とを有している。   The wiring board 2 includes a substrate 21, conductor patterns 221, 222, 223, 224, conductor posts 231, 232, 233, and a plurality of heat transfer posts 24.

なお、本実施形態では、導体パターン221は、基板21の一方の面側に設けられた第1導体パターンを構成し、導体パターン224は、基板21の他方の面側に設けられ、前記第1導体パターンと電気的に接続された第2導体パターンを構成する。   In this embodiment, the conductor pattern 221 constitutes a first conductor pattern provided on one surface side of the substrate 21, and the conductor pattern 224 is provided on the other surface side of the substrate 21. A second conductor pattern electrically connected to the conductor pattern is formed.

基板21は、複数(本実施形態では3層)の絶縁層211、212、213で構成されている。より具体的には、基板21は、絶縁層211、絶縁層212、絶縁層213がこの順で積層されて構成されている。なお、基板21を構成する絶縁層の数は、これに限定されず、1層または2層であってもよいし、4層以上であってもよい。   The substrate 21 is composed of a plurality (three layers in this embodiment) of insulating layers 211, 212, and 213. More specifically, the substrate 21 is configured by laminating an insulating layer 211, an insulating layer 212, and an insulating layer 213 in this order. In addition, the number of the insulating layers which comprise the board | substrate 21 is not limited to this, One layer or two layers may be sufficient, and four or more layers may be sufficient.

各絶縁層211、212、213は、絶縁性を有する材料で構成されている。
具体的には、各絶縁層211、212、213は、基材(繊維基材)と、その基材に含浸された樹脂組成物とで構成されている。なお、絶縁層211、212、213のうちの少なくとも1層は、基材を含まずに樹脂組成物のみで構成されていてもよい。
Each of the insulating layers 211, 212, and 213 is made of an insulating material.
Specifically, each insulating layer 211, 212, 213 is composed of a base material (fiber base material) and a resin composition impregnated in the base material. In addition, at least 1 layer of the insulating layers 211, 212, and 213 may be comprised only with the resin composition, without including a base material.

基材は、各絶縁層211、212、213の芯材として用いられるものである。このような基材を有することにより、基板21の剛性を高めることができる。   The base material is used as a core material for the insulating layers 211, 212, and 213. By having such a base material, the rigidity of the substrate 21 can be increased.

基材としては、例えば、ガラス織布、ガラス不織布等のガラス繊維で構成されたガラス繊維基材、ポリアミド樹脂繊維、芳香族ポリアミド樹脂繊維、全芳香族ポリアミド樹脂繊維等のポリアミド系樹脂繊維、ポリエステル樹脂繊維、芳香族ポリエステル樹脂繊維、全芳香族ポリエステル樹脂繊維等のポリエステル系樹脂繊維、ポリイミド樹脂繊維、フッ素樹脂繊維、ポリベンゾオキサゾール樹脂繊維等を主成分とする織布または不織布で構成される合成繊維基材、クラフト紙、コットンリンター紙、リンターとクラフトパルプの混抄紙等を主成分とする紙基材等が挙げられる。これらの中でも、かかる基材としては、ガラス繊維基材が好ましい。これにより、基板21の剛性を高めるとともに、基板21の薄型化を図ることができる。さらに、基板21の熱膨張係数も小さくすることができる。   Examples of the base material include glass fiber base materials composed of glass fibers such as glass woven fabrics and glass nonwoven fabrics, polyamide resin fibers such as polyamide resin fibers, aromatic polyamide resin fibers, wholly aromatic polyamide resin fibers, and polyesters. Synthesis composed of woven or non-woven fabric mainly composed of resin fiber, aromatic polyester resin fiber, polyester resin fiber such as wholly aromatic polyester resin fiber, polyimide resin fiber, fluororesin fiber, polybenzoxazole resin fiber, etc. Examples thereof include fiber base materials, kraft paper, cotton linter paper, and paper base materials mainly composed of linter and kraft pulp mixed paper. Among these, as such a base material, a glass fiber base material is preferable. Thereby, the rigidity of the substrate 21 can be increased and the substrate 21 can be thinned. Furthermore, the thermal expansion coefficient of the substrate 21 can be reduced.

このようなガラス繊維基材を構成するガラスとしては、例えば、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、Hガラス、石英ガラス(Qガラス)等が挙げられる。これらの中でもTガラスが好ましい。これにより、ガラス繊維基材の熱膨張係数を小さくすることができ、それによって基板21の熱膨張係数を小さくすることができる。   Examples of the glass constituting such a glass fiber substrate include E glass, C glass, A glass, S glass, D glass, NE glass, T glass, H glass, and quartz glass (Q glass). . Among these, T glass is preferable. Thereby, the thermal expansion coefficient of a glass fiber base material can be made small, and, thereby, the thermal expansion coefficient of the board | substrate 21 can be made small.

また、絶縁層211、212、213が基材を含む場合、絶縁層211、212、213における基材の含有率は、それぞれ、30〜70wt%であることが好ましく、40〜60wt%であることがより好ましい。これにより、これらの絶縁層のひび割れ等の破損を確実に防ぎつつ、各絶縁層の電気絶縁性および熱膨張係数を十分に低いものとすることができる。   Moreover, when the insulating layers 211, 212, and 213 include a base material, the content of the base material in the insulating layers 211, 212, and 213 is preferably 30 to 70 wt%, and 40 to 60 wt%, respectively. Is more preferable. Thereby, the electric insulation and thermal expansion coefficient of each insulating layer can be made sufficiently low while reliably preventing damage such as cracks of these insulating layers.

このような基材に含浸される樹脂組成物は、樹脂材料が含まれている。かかる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂が好適に用いられる。   The resin composition impregnated in such a base material contains a resin material. As such a resin material, a thermosetting resin is preferably used.

前記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂、未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂等のナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、シアネート樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂等が挙げられる。   Examples of the thermosetting resin include an oil-modified resole modified with a novolak-type phenol resin such as a phenol novolak resin, a cresol novolak resin, a bisphenol A novolak resin, an unmodified resole phenol resin, tung oil, linseed oil, walnut oil, and the like. Phenolic resins such as phenolic resins, phenolic resins such as resol type phenolic resins, bisphenol type epoxy resins such as bisphenol A epoxy resin and bisphenol F epoxy resin, novolac type epoxy resins such as novolac epoxy resin and cresol novolac epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, di Epoxy resins such as cyclopentadiene-type epoxy resins, naphthol-type epoxy resins, naphthylene ether-type epoxy resins, and other epoxy resins having a naphthalene skeleton, cyanate resins, lily (Urea) resins, resins having a triazine ring such as melamine resins, unsaturated polyester resins, bismaleimide resins, polyurethane resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, resins having a benzoxazine ring.

これらの中でも、特に、シアネート樹脂が好ましい。これにより、基板21の熱膨張係数を十分に小さくすることができる。さらに、基板21の電気特性(低誘電率、低誘電正接等)を優れたものとすることができる。   Among these, a cyanate resin is particularly preferable. Thereby, the thermal expansion coefficient of the board | substrate 21 can be made small enough. Furthermore, the electrical characteristics (low dielectric constant, low dielectric loss tangent, etc.) of the substrate 21 can be made excellent.

また、前記樹脂組成物は、フィラーを含むのが好ましい。すなわち、絶縁層211、212、213は、それぞれ、フィラーを含むことが好ましい。これにより、絶縁層211、212、213の熱膨張係数を低くすることができる。
前記フィラーとしては、各種無機フィラーまたは有機フィラーが挙げられる。
Moreover, it is preferable that the said resin composition contains a filler. That is, each of the insulating layers 211, 212, and 213 preferably contains a filler. Thereby, the thermal expansion coefficient of the insulating layers 211, 212, and 213 can be lowered.
Examples of the filler include various inorganic fillers or organic fillers.

無機フィラー(無機充填材)としては、例えば、シリカ、アルミナ、ベーマイト、ケイ藻土、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、金属フェライト等の酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム(軽質、重質)、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソナイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、タルク、マイカ、クレー、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素、その他鉄粉、銅粉、アルミニウム粉、亜鉛華、硫化モリブデン、ボロン繊維、チタン酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛が挙げられる。   Examples of the inorganic filler (inorganic filler) include silica, alumina, boehmite, diatomaceous earth, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, magnesium oxide, metal ferrite and other oxides, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide and the like. Hydroxides, calcium carbonate (light, heavy), carbonates such as magnesium carbonate, dolomite, dawsonite, sulfates or sulfites such as calcium sulfate, barium sulfate, ammonium sulfate, calcium sulfite, talc, mica, clay, glass fiber Silicates such as calcium silicate, montmorillonite, bentonite, zinc borate, barium metaborate, borate such as aluminum borate, calcium borate, sodium borate, carbon black, graphite, carbon fiber, etc. Other iron powder, copper powder, aluminum powder, Namarihana, molybdenum sulfide, boron fiber, potassium titanate, and a lead zirconate titanate.

また、有機フィラーとしては、合成樹脂粉末が挙げられる。この合成樹脂粉末としては、例えば、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、アセタール樹脂、ポリエチレン、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、フッ素樹脂、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の各種熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂の粉末、またはこれらの樹脂の共重合体の粉末が挙げられる。また、有機フィラーの他の例としては、芳香族または脂肪族ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維等が挙げられる。   Moreover, synthetic resin powder is mentioned as an organic filler. Examples of the synthetic resin powder include alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, polyester, acrylic resin, acetal resin, polyethylene, polyether, polycarbonate, polyamide, polysulfone, polystyrene, polyvinyl chloride, fluororesin, and polypropylene. And various thermosetting resins such as ethylene-vinyl acetate copolymers or powders of thermoplastic resins, or powders of copolymers of these resins. Other examples of organic fillers include aromatic or aliphatic polyamide fibers, polypropylene fibers, polyester fibers, and aramid fibers.

前述したようなフィラーの中でも、無機フィラーを用いるのが好ましい。これにより、絶縁層211、212、213の熱膨張係数を効果的に低めることができる。また、絶縁層211、212、213の伝熱性を高めることもできる。   Among the fillers as described above, it is preferable to use an inorganic filler. Thereby, the thermal expansion coefficient of the insulating layers 211, 212, and 213 can be effectively lowered. In addition, the heat transfer properties of the insulating layers 211, 212, and 213 can be increased.

特に、無機フィラーの中でも、シリカが好ましく、溶融シリカ(特に球状溶融シリカ)が低熱膨張性に優れる点で好ましい。   In particular, among inorganic fillers, silica is preferable, and fused silica (particularly spherical fused silica) is preferable in terms of excellent low thermal expansion.

無機フィラーの平均粒子径は、特に限定されないが、0.05〜2.0μmが好ましく、特に0.1〜1.0μmが好ましい。これにより、絶縁層211、212、213中で、無機フィラーは、より均一に分散することができ、絶縁層211、212、213の物理的強度および絶縁性を特に優れたものとすることができる。   Although the average particle diameter of an inorganic filler is not specifically limited, 0.05-2.0 micrometers is preferable and especially 0.1-1.0 micrometer is preferable. Accordingly, the inorganic filler can be more uniformly dispersed in the insulating layers 211, 212, and 213, and the physical strength and insulating properties of the insulating layers 211, 212, and 213 can be made particularly excellent. .

なお、上記無機フィラーの平均粒子径は、例えば、粒度分布計(HORIBA製、LA−500)により測定することができる。また、本明細書において、平均粒子径とは、体積基準での平均粒子径を指す。   In addition, the average particle diameter of the said inorganic filler can be measured with a particle size distribution meter (product made from HORIBA, LA-500), for example. Moreover, in this specification, an average particle diameter refers to the average particle diameter on a volume basis.

絶縁層211、212、213における無機充填材の含有量は、それぞれ、特に限定されないが、基材を除く樹脂組成物を100wt%としたときに、30〜80wt%が好ましく、特に45〜75wt%が好ましい。含有量が前記範囲内であると、絶縁層211、212、213は、熱膨張係数が十分に低く、吸湿性が特に低いものとなる。   The content of the inorganic filler in the insulating layers 211, 212, and 213 is not particularly limited, but is preferably 30 to 80 wt%, particularly 45 to 75 wt%, when the resin composition excluding the substrate is 100 wt%. Is preferred. When the content is within the above range, the insulating layers 211, 212, and 213 have sufficiently low thermal expansion coefficients and particularly low hygroscopicity.

また、前記樹脂組成物は、前述した熱硬化性樹脂の他、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂等の熱可塑性樹脂含んでいてもよい。   In addition to the thermosetting resin described above, the resin composition may contain a thermoplastic resin such as a phenoxy resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, a polyphenylene oxide resin, or a polyethersulfone resin.

また、前記樹脂組成物は、必要に応じて、顔料、染料、酸化防止剤等の上記成分以外の添加物を含んでいてもよい。   Moreover, the said resin composition may contain additives other than the said components, such as a pigment, dye, and antioxidant, as needed.

また、絶縁層211、212、213は、互いに同じ材料で構成されていてもよいし、互いに異なる材料で構成されていてもよい。   The insulating layers 211, 212, and 213 may be made of the same material as each other or may be made of different materials.

上述したような複数の層で構成された基板21の平均厚さは、特に限定されないが、30μm以上800μm以下であることが好ましく、30μm以上400μm以下であることがより好ましい。   The average thickness of the substrate 21 composed of a plurality of layers as described above is not particularly limited, but is preferably 30 μm or more and 800 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 400 μm or less.

このような基板21の絶縁層211の上面上には、導体パターン221が設けられている。また、絶縁層211と絶縁層212との間には、導体パターン222が介挿されている。また、絶縁層212と絶縁層213との間には、導体パターン223が介挿されている。また、絶縁層213の下面上には、導体パターン224が設けられている。   A conductor pattern 221 is provided on the upper surface of the insulating layer 211 of the substrate 21. A conductor pattern 222 is interposed between the insulating layer 211 and the insulating layer 212. A conductor pattern 223 is interposed between the insulating layer 212 and the insulating layer 213. A conductor pattern 224 is provided on the lower surface of the insulating layer 213.

本実施形態では、絶縁層211の上面上には、例えばソルダーレジストのような絶縁層251が設けられており、導体パターン221は、絶縁層211と絶縁層251との間に介挿されている。また、絶縁層213の下面上には、例えばソルダーレジストのような絶縁層252が設けられており、導体パターン224は、絶縁層213と絶縁層252との間に介挿されている。   In the present embodiment, an insulating layer 251 such as a solder resist is provided on the upper surface of the insulating layer 211, and the conductor pattern 221 is interposed between the insulating layer 211 and the insulating layer 251. . In addition, an insulating layer 252 such as a solder resist is provided on the lower surface of the insulating layer 213, and the conductor pattern 224 is interposed between the insulating layer 213 and the insulating layer 252.

この導体パターン221、222、223、224は、それぞれ、複数の配線を有する回路として機能するものである。   Each of the conductor patterns 221, 222, 223, and 224 functions as a circuit having a plurality of wirings.

また、導体パターン221は、半導体素子3に電気的に接続される複数の端子221aと、図示しないトップパッケージに電気的に接続される複数の端子221bとを有する。   The conductor pattern 221 has a plurality of terminals 221a that are electrically connected to the semiconductor element 3 and a plurality of terminals 221b that are electrically connected to a top package (not shown).

導体パターン221、222、223、224の構成材料としては、導電性を有するものであれば、特に限定されず、例えば、銅、銅系合金、アルミ、アルミ系合金等の各種金属および各種合金が挙げられる。中でも、かかる構成材料としては、銅および銅系合金を用いるのが好ましい。銅および銅系合金は、電気伝導率が比較的高いものである。そのため、配線基板2の電気的特性を良好なものとすることができる。また、銅および銅系合金は熱伝導性にも優れるので、配線基板2の放熱性を向上させることもできる。   The constituent material of the conductor patterns 221, 222, 223, and 224 is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include various metals and various alloys such as copper, a copper-based alloy, aluminum, and an aluminum-based alloy. Can be mentioned. Among these, it is preferable to use copper and a copper-based alloy as the constituent material. Copper and copper-based alloys have relatively high electrical conductivity. Therefore, the electrical characteristics of the wiring board 2 can be improved. Moreover, since copper and a copper-type alloy are excellent also in heat conductivity, the heat dissipation of the wiring board 2 can also be improved.

また、導体パターン221、222、223、224の平均厚さは、特に限定されないが、5μm以上30μm以下であることが好ましい。   In addition, the average thickness of the conductor patterns 221, 222, 223, and 224 is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more and 30 μm or less.

また、絶縁層211には、その厚さ方向に貫通するビアホールが形成され、そのビアホール内に導体ポスト(ビアポスト)231が設けられている。この導体ポスト231は、絶縁層211をその厚さ方向に貫通しており、上端部が導体パターン221に接続されるとともに、下端部が導体パターン222に接続されている。これにより、導体パターン221と導体パターン222とが導通している。   The insulating layer 211 has a via hole penetrating in the thickness direction, and a conductor post (via post) 231 is provided in the via hole. The conductor post 231 passes through the insulating layer 211 in the thickness direction, and has an upper end connected to the conductor pattern 221 and a lower end connected to the conductor pattern 222. Thereby, the conductor pattern 221 and the conductor pattern 222 are electrically connected.

導体パターン221の複数の端子221aには、後述する複数の金属バンプ31を介して半導体素子3が接合されている。この複数の金属バンプ31は、絶縁層251を厚さ方向に貫通している。   The semiconductor element 3 is bonded to a plurality of terminals 221a of the conductor pattern 221 via a plurality of metal bumps 31 described later. The plurality of metal bumps 31 penetrate the insulating layer 251 in the thickness direction.

また、絶縁層212には、その厚さ方向に貫通する導体ポスト(ビアポスト)232が設けられている。この導体ポスト232は、上端部が導体パターン222に接続されるとともに、下端部が導体パターン223に接続されている。これにより、導体パターン222と導体パターン223とが導通している。   The insulating layer 212 is provided with a conductor post (via post) 232 that penetrates in the thickness direction. The conductor post 232 has an upper end connected to the conductor pattern 222 and a lower end connected to the conductor pattern 223. Thereby, the conductor pattern 222 and the conductor pattern 223 are electrically connected.

また、絶縁層213には、その厚さ方向に貫通する導体ポスト(ビアポスト)233が設けられている。この導体ポスト233は、上端部が導体パターン223に接続されるとともに、下端部が導体パターン224に接続されている。これにより、導体パターン223と導体パターン224とが導通している。   The insulating layer 213 is provided with a conductor post (via post) 233 penetrating in the thickness direction. The conductor post 233 has an upper end connected to the conductor pattern 223 and a lower end connected to the conductor pattern 224. Thereby, the conductor pattern 223 and the conductor pattern 224 are electrically connected.

また、絶縁層251には、その厚さ方向に貫通する複数の開口部が設けられ、その各開口部から導体パターン221の一部(端子221a、221b)が露出している。そして、その導体パターン221の露出した各端子221a上には、後述するように金属バンプ31が接合され、この金属バンプ31を介して半導体素子3が電気的に接続されている。   The insulating layer 251 is provided with a plurality of openings penetrating in the thickness direction, and part of the conductor pattern 221 (terminals 221a and 221b) is exposed from each opening. A metal bump 31 is bonded onto each exposed terminal 221 a of the conductor pattern 221, as will be described later, and the semiconductor element 3 is electrically connected via the metal bump 31.

また、絶縁層252には、その厚さ方向に貫通する複数の開口部が設けられ、その各開口部から導体パターン224の一部(端子)が露出している。そして、その導体パターン224の露出した各部分(端子)上には、金属バンプ71が接合されている。すなわち、第2導体パターンである導体パターン224の基板21と反対側の面には、複数の金属バンプ71が接合されている。   The insulating layer 252 is provided with a plurality of openings penetrating in the thickness direction, and a part (terminal) of the conductor pattern 224 is exposed from each opening. A metal bump 71 is bonded onto each exposed portion (terminal) of the conductor pattern 224. That is, a plurality of metal bumps 71 are bonded to the surface of the conductor pattern 224 that is the second conductor pattern on the side opposite to the substrate 21.

この金属バンプ71は、半導体パッケージ1を例えば後述するようなマザーボードに対して電気的に接続するためのものである。   The metal bump 71 is for electrically connecting the semiconductor package 1 to, for example, a mother board as will be described later.

本実施形態では、金属バンプ71は、略球状をなしている。なお、金属バンプ71の形状は、これに限定されない。   In the present embodiment, the metal bump 71 has a substantially spherical shape. The shape of the metal bump 71 is not limited to this.

金属バンプ71の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン系、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀−銅系等の各種ろう材(半田)を用いることができる。   The constituent material of the metal bump 71 is not particularly limited. For example, tin-lead, tin-silver, tin-zinc, tin-bismuth, tin-antimony, tin-silver-bismuth, tin- Various brazing materials (solder) such as copper and tin-silver-copper can be used.

また、基板21には、その厚さ方向に全域に亘って貫通する複数のビアホールが形成され、その各ビアホールに伝熱ポスト24が設けられている。   The substrate 21 is formed with a plurality of via holes penetrating over the entire area in the thickness direction, and a heat transfer post 24 is provided in each via hole.

この各伝熱ポスト24は、基板21全体をその厚さ方向に貫通しており、上端が基板21の上面から露出するとともに、下端が基板21の下面から露出している。そして、伝熱ポスト24は、上端が接続部261(第1接続部)を介して第1補強部材4に接続し、下端が接続部262(第2接続部)を介して第2補強部材5に接続している。これにより、各伝熱ポスト24は、第1補強部材4と第2補強部材5とを熱的に接続している。   Each heat transfer post 24 penetrates the entire substrate 21 in the thickness direction, and its upper end is exposed from the upper surface of the substrate 21 and its lower end is exposed from the lower surface of the substrate 21. The heat transfer post 24 has an upper end connected to the first reinforcing member 4 via the connecting portion 261 (first connecting portion) and a lower end connected to the second reinforcing member 5 via the connecting portion 262 (second connecting portion). Connected to. Thus, each heat transfer post 24 thermally connects the first reinforcing member 4 and the second reinforcing member 5.

この各伝熱ポスト(熱伝導部)24は、前述した基板21(絶縁層)よりも高い伝熱性を有する。これにより、第1補強部材4から伝熱ポスト24を介して第2補強部材5へ熱を効率的に伝達することができる。その結果、半導体パッケージ1の放熱性を向上させることができる。   Each of the heat transfer posts (heat conduction portions) 24 has higher heat transfer properties than the substrate 21 (insulating layer) described above. Thereby, heat can be efficiently transferred from the first reinforcing member 4 to the second reinforcing member 5 via the heat transfer post 24. As a result, the heat dissipation of the semiconductor package 1 can be improved.

また、この各伝熱ポスト24は、基板21をその厚さ方向に貫通するものであるため、公知の導体ポストと同様に、簡単かつ高精度に形成することができる。   Further, since each heat transfer post 24 penetrates the substrate 21 in the thickness direction, it can be formed easily and with high accuracy, similarly to a known conductor post.

また、各伝熱ポスト24は、中空であってもよいし、中実であってもよい。また、各伝熱ポスト24の横断面形状としては、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形等が挙げられる。また、伝熱ポスト24の数は、特に限定されず、任意であるが、配線基板2の機械的強度を損ねない程度に、できるだけ多くするのが好ましい。   Each heat transfer post 24 may be hollow or solid. Moreover, it does not specifically limit as a cross-sectional shape of each heat-transfer post | mailbox 24, For example, circular, an ellipse, a polygon etc. are mentioned. Further, the number of heat transfer posts 24 is not particularly limited and is arbitrary, but is preferably as large as possible so as not to impair the mechanical strength of the wiring board 2.

また、各伝熱ポスト24は、電気信号の伝送に寄与しないものである。これにより、第1補強部材4から伝熱ポスト24を介して第2補強部材5へ熱をより効率的に伝達することができる。   Each heat transfer post 24 does not contribute to the transmission of an electrical signal. Thereby, heat can be more efficiently transferred from the first reinforcing member 4 to the second reinforcing member 5 through the heat transfer post 24.

本実施形態では、複数の伝熱ポスト24は、配線基板2を平面視したときに、配線基板2の外周部に沿って互いに間隔を隔てて並設されている。特に、複数の伝熱ポスト24は、配線基板2を平面視したときに、配線基板2の外周部に沿って周方向に等間隔で並設されているのが好ましい。これにより、配線基板2の温度分布を均一化することができる。   In the present embodiment, the plurality of heat transfer posts 24 are arranged side by side along the outer peripheral portion of the wiring board 2 at intervals when the wiring board 2 is viewed in plan. In particular, the plurality of heat transfer posts 24 are preferably arranged side by side at equal intervals in the circumferential direction along the outer peripheral portion of the wiring board 2 when the wiring board 2 is viewed in plan. Thereby, the temperature distribution of the wiring board 2 can be made uniform.

また、複数の伝熱ポスト24は、配線基板2を平面視したときに、前述した導体パターン221、222、223、224に重ならないように設けられている。これにより、伝熱ポスト24の形成が簡単となるとともに、伝熱ポスト24による導体パターン221、222、223、224の短絡を防止することができる。   The plurality of heat transfer posts 24 are provided so as not to overlap the conductor patterns 221, 222, 223, and 224 described above when the wiring board 2 is viewed in plan. Thereby, formation of the heat transfer post 24 is simplified, and a short circuit of the conductor patterns 221, 222, 223, and 224 by the heat transfer post 24 can be prevented.

このような各伝熱ポスト24の構成材料としては、前述した基板21(絶縁層)よりも高い伝熱性を有するものであれば、特に限定されないが、金属材料を用いるのが好ましい。   The constituent material of each heat transfer post 24 is not particularly limited as long as it has a higher heat transfer property than the substrate 21 (insulating layer) described above, but a metal material is preferably used.

かかる金属材料としては、例えば、銅、銅系合金、アルミ、アルミ系合金等の各種金属および各種合金が挙げられる。中でも、かかる金属材料としては、伝熱性に優れるので、銅、銅系合金、アルミ、アルミ系合金を用いるのが好ましい。   Examples of the metal material include various metals and various alloys such as copper, a copper-based alloy, aluminum, and an aluminum-based alloy. Among these, as such a metal material, it is preferable to use copper, a copper-based alloy, aluminum, or an aluminum-based alloy because of excellent heat conductivity.

また、伝熱ポスト24の構成材料は、前述した導体ポスト231〜233の構成材料と異なっていてもよいが、導体ポスト231〜233の構成材料と同じであるのが好ましい。これにより、伝熱ポスト24を導体ポスト231〜233の形成とともに形成することができる。そのため、半導体パッケージ1の製造が簡単化され、また、半導体パッケージ1を安価なものとすることができる。   Further, the constituent material of the heat transfer post 24 may be different from the constituent material of the conductor posts 231 to 233 described above, but is preferably the same as the constituent material of the conductor posts 231 to 233. Thereby, the heat transfer post 24 can be formed together with the formation of the conductor posts 231 to 233. Therefore, the manufacturing of the semiconductor package 1 is simplified, and the semiconductor package 1 can be made inexpensive.

接続部261は、伝熱ポスト24と第1補強部材4との間に設けられ、接続部262は、伝熱ポスト24と第2補強部材5との間に設けられている。これにより、伝熱ポスト24と第1補強部材4との間の熱的接続、および、伝熱ポスト24と第2補強部材5との間の熱的接続が簡単かつ確実になされる。   The connection portion 261 is provided between the heat transfer post 24 and the first reinforcement member 4, and the connection portion 262 is provided between the heat transfer post 24 and the second reinforcement member 5. Thereby, the thermal connection between the heat transfer post 24 and the first reinforcing member 4 and the thermal connection between the heat transfer post 24 and the second reinforcing member 5 are easily and reliably performed.

また、接続部261、262の構成材料としては、それぞれ、例えば、錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン系、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀−銅系等の各種ろう材(半田)、無機フィラーおよび樹脂材料を含んで構成された樹脂組成物等が挙げられる。   Further, as the constituent materials of the connecting portions 261 and 262, for example, tin-lead, tin-silver, tin-zinc, tin-bismuth, tin-antimony, tin-silver-bismuth, tin, respectively. -Resin composition comprised including various brazing materials (solder) such as copper-based, tin-silver-copper-based, inorganic filler, and resin material.

接続部261、262を樹脂組成物で構成した場合、その樹脂組成物に用いる無機フィラー(無機充填材)としては、例えば、Au、Ag、Pt等の金属、シリカ、アルミナ、ベーマイト、ケイ藻土、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、金属フェライト等の酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ガリウム、窒化チタン等の窒化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム(軽質、重質)、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソナイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、タルク、マイカ、クレー、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素、その他鉄粉、銅粉、アルミニウム粉、亜鉛華、硫化モリブデン、ボロン繊維、チタン酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛が挙げられる。なお、無機フィラーとして導電性を有するものを用いた場合、必要に応じて、絶縁処理を施す。   When the connection portions 261 and 262 are made of a resin composition, examples of the inorganic filler (inorganic filler) used in the resin composition include metals such as Au, Ag, and Pt, silica, alumina, boehmite, and diatomaceous earth. , Oxides such as titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, magnesium oxide and metal ferrite, nitrides such as boron nitride, silicon nitride, gallium nitride and titanium nitride, hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, carbonic acid Calcium (light, heavy), carbonates such as magnesium carbonate, dolomite, dosonite, sulfates or sulfites such as calcium sulfate, barium sulfate, ammonium sulfate, calcium sulfite, talc, mica, clay, glass fiber, calcium silicate, Silicates such as montmorillonite and bentonite, zinc borate, barium metaborate , Borates such as aluminum borate, calcium borate, sodium borate, carbon such as carbon black, graphite, carbon fiber, other iron powder, copper powder, aluminum powder, zinc white, molybdenum sulfide, boron fiber, titanic acid Examples include potassium and lead zirconate titanate. In addition, when the thing which has electroconductivity is used as an inorganic filler, an insulation process is performed as needed.

中でも、前記無機フィラーとしては、絶縁性および熱伝導性に優れるという観点から、シリカ、アルミナ、ベーマイト、ケイ藻土、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、金属フェライト等の酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ガリウム、窒化チタン等の窒化物が好ましい。   Among them, as the inorganic filler, from the viewpoint of excellent insulation and thermal conductivity, silica, alumina, boehmite, diatomaceous earth, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, magnesium oxide, metal ferrite and other oxides, nitriding Nitride such as boron, silicon nitride, gallium nitride and titanium nitride is preferable.

また、接続部261、262を樹脂組成物で構成した場合、その樹脂組成物に用いる樹脂材料としては、各種熱可塑性樹脂、各種熱硬化性樹脂が挙げられる。   Moreover, when the connection parts 261 and 262 are made of a resin composition, examples of the resin material used for the resin composition include various thermoplastic resins and various thermosetting resins.

接続部261、262(樹脂組成物)に用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the thermoplastic resin used for the connecting portions 261 and 262 (resin composition) include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefins, polyamides (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66). , Nylon 610, Nylon 612, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 6-12, Nylon 6-66), liquid crystalline polymers such as thermoplastic polyimide, aromatic polyester, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether , Polyether ether ketone, polyether imide, polyacetal, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene, Various thermoplastic elastomers such as Lance polyisoprene, fluororubber, chlorinated polyethylene, etc., or copolymers, blends, polymer alloys, etc. mainly composed of these are included, one or two of these The above can be mixed and used.

また、接続部261、262(樹脂組成物)に用いる熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、シアネート樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。   Moreover, as a thermosetting resin used for the connection parts 261 and 262 (resin composition), for example, epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester (unsaturated polyester) resin, polyimide resin, silicone resin, polyurethane Resin, cyanate resin, etc. are mentioned, 1 type or 2 types or more of these can be mixed and used.

[半導体素子]
半導体素子(第1半導体素子)3は、例えば、集積回路素子(IC)であり、より具体的には、例えば、ロジックIC、メモリおよび受発光素子等である。
[Semiconductor element]
The semiconductor element (first semiconductor element) 3 is, for example, an integrated circuit element (IC), and more specifically, for example, a logic IC, a memory, and a light emitting / receiving element.

この半導体素子3は、前述した配線基板2の基板21の上面(一方の面)側に設けられ、第1導体パターンである導体パターン221に電気的に接続されている。   The semiconductor element 3 is provided on the upper surface (one surface) side of the substrate 21 of the wiring substrate 2 described above, and is electrically connected to the conductor pattern 221 that is the first conductor pattern.

具体的には、半導体素子3は、その下面に、図示しない複数の端子が設けられており、その各端子が金属バンプ31を介して、前述した導体パターン221の複数の端子221aに電気的に接続されている。   Specifically, the semiconductor element 3 is provided with a plurality of terminals (not shown) on its lower surface, and each terminal is electrically connected to the plurality of terminals 221 a of the conductor pattern 221 through the metal bumps 31. It is connected.

金属バンプ31の構成材料としては、特に限定されないが、前述した金属バンプ71と同様、例えば、錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン系、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀−銅系等の各種ろう材(半田)を用いることができる。   The constituent material of the metal bump 31 is not particularly limited. For example, as in the case of the metal bump 71 described above, for example, tin-lead, tin-silver, tin-zinc, tin-bismuth, tin-antimony, tin -Various brazing materials (solder) such as silver-bismuth, tin-copper, and tin-silver-copper can be used.

また、半導体素子3は、接着層32を介して、配線基板2の上面に接着(接合)されている。   Further, the semiconductor element 3 is bonded (bonded) to the upper surface of the wiring board 2 through the adhesive layer 32.

この接着層32は、接着性および絶縁性を有する材料で構成され、例えば、アンダーフィル材の硬化物で構成されている。   The adhesive layer 32 is made of a material having adhesiveness and insulation, and is made of, for example, a cured product of an underfill material.

アンダーフィル材としては、特に限定されず、公知のアンダーフィル材を用いることができるが、後述する絶縁材81を形成するための半田接合用レジストと同様のものを用いることもできる。   The underfill material is not particularly limited, and a known underfill material can be used, but the same solder bonding resist as that for forming an insulating material 81 described later can also be used.

[第1補強部材]
第1補強部材(スティフナー)4は、前述した配線基板2の基板21の上面(一方の面)の、半導体素子3が接合されていない部分に接合されている。
[First reinforcing member]
The first reinforcing member (stiffener) 4 is bonded to a portion of the upper surface (one surface) of the substrate 21 of the wiring substrate 2 described above where the semiconductor element 3 is not bonded.

この第1補強部材4と基板21とは、例えば接着剤を介して接合することができる。これにより、第1補強部材4の設置が簡単となる。   This 1st reinforcement member 4 and the board | substrate 21 can be joined through an adhesive agent, for example. Thereby, installation of the 1st reinforcement member 4 becomes easy.

かかる接着剤としては、接着機能を有するものであれば、特に限定されず、各種接着剤を用いることができるが、熱伝導性に優れたものが好ましく、無機フィラーおよび樹脂材料を含んで構成された樹脂組成物を用いることができる。かかる樹脂組成物としては、前述した接続部261、262に用いる樹脂組成物と同様のものと用いることができる。   Such an adhesive is not particularly limited as long as it has an adhesive function, and various adhesives can be used, but those having excellent thermal conductivity are preferable, and include an inorganic filler and a resin material. Resin compositions can be used. As this resin composition, it can use with the thing similar to the resin composition used for the connection parts 261,262 mentioned above.

また、かかる接着剤は、前述した絶縁層251の少なくとも一部を構成することができる。   Such an adhesive can constitute at least a part of the insulating layer 251 described above.

この第1補強部材4は、基板21よりも熱膨張係数が小さい。これにより、基板21の熱膨張を抑えることができる。   The first reinforcing member 4 has a smaller thermal expansion coefficient than the substrate 21. Thereby, the thermal expansion of the substrate 21 can be suppressed.

また、第1補強部材4は、板状をなしている。これにより、第1補強部材4の構成を簡単かつ小型なものとすることができる。   Moreover, the 1st reinforcement member 4 has comprised plate shape. Thereby, the structure of the 1st reinforcement member 4 can be made simple and small.

本実施形態では、第1補強部材4の基板21と反対側の面(すなわち上面)が、半導体素子3の基板21と反対側の面(すなわち上面)よりも基板21側に位置している。これにより、半導体パッケージ1の製造に際し、第1補強部材4の設置後に半導体素子3を設置する場合、半導体素子3の設置が容易となる。   In the present embodiment, the surface (that is, the upper surface) opposite to the substrate 21 of the first reinforcing member 4 is positioned closer to the substrate 21 than the surface (that is, the upper surface) opposite to the substrate 21 of the semiconductor element 3. Thereby, when the semiconductor element 3 is installed after the first reinforcing member 4 is installed in manufacturing the semiconductor package 1, the installation of the semiconductor element 3 is facilitated.

また、第1補強部材4は、半導体素子3の周囲を囲むような形状をなしている。本実施形態では、第1補強部材4は、半導体素子3を囲むように環状(より具体的には四角環状)をなしている。これにより、第1補強部材4と半導体素子3との一体性が増し、第1補強部材4による配線基板2の剛性を高める効果を優れたものとすることができる。   Further, the first reinforcing member 4 has a shape surrounding the periphery of the semiconductor element 3. In the present embodiment, the first reinforcing member 4 has an annular shape (more specifically, a rectangular annular shape) so as to surround the semiconductor element 3. Thereby, the integrity of the 1st reinforcement member 4 and the semiconductor element 3 increases, and the effect which improves the rigidity of the wiring board 2 by the 1st reinforcement member 4 can be made excellent.

また、図2に示すように、第1補強部材4には、その厚さ方向に貫通する複数の貫通孔42が形成されている。この各貫通孔42内には、例えば、後述するように別の半導体パッケージ300を半導体パッケージ1に重ねてPOP構造を得る際、金属バンプ400が配置される(図9参照)。   Further, as shown in FIG. 2, the first reinforcing member 4 is formed with a plurality of through holes 42 penetrating in the thickness direction. In each through hole 42, for example, when another POP structure is obtained by stacking another semiconductor package 300 on the semiconductor package 1 as described later, metal bumps 400 are arranged (see FIG. 9).

本実施形態では、各貫通孔42は、平面視にて、円形をなしている。なお、各貫通孔42の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、四角形、五角形、六角形等の多角形であってもよい。   In the present embodiment, each through hole 42 is circular in plan view. In addition, the planar view shape of each through-hole 42 is not limited to a circle, For example, polygons, such as a quadrangle | tetragon, a pentagon, and a hexagon, may be sufficient.

また、第1補強部材4は、半導体素子3との間の距離(第1補強部材4の内周面41と半導体素子3の外周面33との間の距離)が半導体素子3の全周に亘って一定となるように形成されている。これにより、第1補強部材4および半導体素子3の一体性が増し、これらによる配線基板2の補強効果が好適に発揮される。   Further, the distance between the first reinforcing member 4 and the semiconductor element 3 (the distance between the inner peripheral surface 41 of the first reinforcing member 4 and the outer peripheral surface 33 of the semiconductor element 3) is on the entire circumference of the semiconductor element 3. It is formed so as to be constant throughout. Thereby, the integrity of the 1st reinforcement member 4 and the semiconductor element 3 increases, and the reinforcement effect of the wiring board 2 by these is exhibited suitably.

また、第1補強部材4は、半導体素子3との熱膨張係数差が7ppm/℃以下であるのが好ましい。これにより、半導体素子3および第1補強部材4が一体的に配線基板2を補強し、半導体パッケージ1全体の熱膨張を抑えることができる。   The first reinforcing member 4 preferably has a difference in thermal expansion coefficient from the semiconductor element 3 of 7 ppm / ° C. or less. Thereby, the semiconductor element 3 and the 1st reinforcement member 4 can reinforce the wiring board 2 integrally, and can suppress the thermal expansion of the semiconductor package 1 whole.

また、第1補強部材4の構成材料としては、前述したような熱膨張係数を有するものであれば、特に限定されず、例えば、金属材料、セラミックス材料等を用いることができるが、金属材料を用いるのが好ましい。第1補強部材4が金属材料で構成されていると、第1補強部材4の放熱性を高めることができる。その結果、半導体パッケージ1の放熱性を向上させることができる。   In addition, the constituent material of the first reinforcing member 4 is not particularly limited as long as it has a thermal expansion coefficient as described above. For example, a metal material, a ceramic material, or the like can be used. It is preferable to use it. When the 1st reinforcement member 4 is comprised with the metal material, the heat dissipation of the 1st reinforcement member 4 can be improved. As a result, the heat dissipation of the semiconductor package 1 can be improved.

かかる金属材料としては、前述したような熱膨張係数を有するものであれば、特に限定されず、各種金属材料を用いることができるが、放熱性および低熱膨張を実現する観点から、Feを含む合金を用いるのが好ましい。   Such a metal material is not particularly limited as long as it has a thermal expansion coefficient as described above, and various metal materials can be used. From the viewpoint of realizing heat dissipation and low thermal expansion, an alloy containing Fe is used. Is preferably used.

かかるFeを含む合金としては、例えば、Fe−Ni系合金、Fe−Co−Cr系合金、Fe−Co系合金、Fe−Pt系合金、Fe−Pd合金等が挙げられ、特に、Fe−Ni系合金を用いるのが好ましい。   Examples of such Fe-containing alloys include Fe-Ni alloys, Fe-Co-Cr alloys, Fe-Co alloys, Fe-Pt alloys, Fe-Pd alloys, and the like. It is preferable to use a base alloy.

このような金属材料は、放熱性に優れるだけでなく、熱膨張係数が低く、かつ、一般的な半導体素子3の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有する。そのため、半導体素子3および第1補強部材4が一体的に配線基板2を補強することができる。   Such a metal material not only has excellent heat dissipation, but also has a low thermal expansion coefficient and a thermal expansion coefficient close to that of a general semiconductor element 3. Therefore, the semiconductor element 3 and the first reinforcing member 4 can integrally reinforce the wiring board 2.

Fe−Ni系合金としては、FeおよびNiを含むものであれは、特に限定されず、FeおよびNiの他に、残部(M)として、Co、Ti、Mo、Cr、Pd、Pt等の金属のうちの1種または2種以上の金属を含んでいてもよい。   The Fe—Ni-based alloy is not particularly limited as long as it contains Fe and Ni. In addition to Fe and Ni, the balance (M) is a metal such as Co, Ti, Mo, Cr, Pd, and Pt. Of these, one or more metals may be included.

より具体的には、Fe−Ni系合金としては、例えば、Fe−36Ni合金(インバー)、Fe−42Ni合金(42アロイ)等のFe−Ni合金、Fe−32Ni−5Co合金(スーパーインバー)、Fe−29Ni−17Co合金(コバール)、Fe−36Ni−12Co合金(エリンバー)等のFe−Ni−Co合金、Fe−Ni−Cr−Ti合金、Ni−28Mo−2Fe合金等のNi−Mo−Fe合金等が挙げられる。また、Fe−Ni−Co合金は、例えば、KV−2、KV−4、KV−6、KV−15、KV−25等のKVシリーズ(NEOMAXマテリアル社製)、Nivarox等の商品名で市販されている。また、Fe−Ni合金は、例えば、NS−5、D−1(NEOMAXマテリアル社製)等の商品名で市販されている。また、Fe−Ni−Cr−Ti合金は、例えば、Ni−Span C−902(大同スペシャルメタル社製)、EL−3(NEOMAXマテリアル社製)等の商品名で市販されている。   More specifically, examples of the Fe-Ni alloy include Fe-Ni alloys such as Fe-36Ni alloy (Invar), Fe-42Ni alloy (42 alloy), Fe-32Ni-5Co alloy (Super Invar), Ni-Mo-Fe such as Fe-Ni-Co alloy such as Fe-29Ni-17Co alloy (Kovar), Fe-36Ni-12Co alloy (Erin bar), Fe-Ni-Cr-Ti alloy, Ni-28Mo-2Fe alloy An alloy etc. are mentioned. In addition, Fe-Ni-Co alloys are commercially available under trade names such as KV series (manufactured by NEOMAX Materials) such as KV-2, KV-4, KV-6, KV-15, and KV-25, and Nivarox. ing. Moreover, the Fe-Ni alloy is marketed with brand names, such as NS-5 and D-1 (made by NEOMAX material company), for example. Fe-Ni-Cr-Ti alloys are commercially available under trade names such as Ni-Span C-902 (manufactured by Daido Special Metal), EL-3 (manufactured by NEOMAX Material).

また、Fe−Co−Cr系合金としては、Fe、CoおよびCrを含むものであれは、特に限定されないが、例えば、Fe−54Co−9.5Cr(ステンレスインバー)等のFe−Co−Cr合金が挙げられる。なお、Fe−Co−Cr系合金は、Fe、CoおよびCrの他に、Ni、Ti、Mo、Pd、Pt等の金属のうちの1種または2種以上の金属を含んでいてもよい。   The Fe—Co—Cr alloy is not particularly limited as long as it contains Fe, Co, and Cr. For example, an Fe—Co—Cr alloy such as Fe-54Co-9.5Cr (stainless invar) is used. Is mentioned. Note that the Fe—Co—Cr-based alloy may contain one or more metals of metals such as Ni, Ti, Mo, Pd, and Pt in addition to Fe, Co, and Cr.

また、Fe−Co系合金としては、FeおよびCoを含むものであれは、特に限定されず、FeおよびCoの他に、Ni、Ti、Mo、Cr、Pd、Pt等の金属のうちの1種または2種以上の金属を含んでいてもよい。   Further, the Fe—Co alloy is not particularly limited as long as it contains Fe and Co, and in addition to Fe and Co, one of metals such as Ni, Ti, Mo, Cr, Pd, and Pt. It may contain seeds or two or more metals.

また、Fe−Pt系合金としては、FeおよびPtを含むものであれは、特に限定されず、FeおよびPtの他に、Co、Ni、Ti、Mo、Cr、Pd等の金属のうちの1種または2種以上の金属を含んでいてもよい。   Further, the Fe—Pt alloy is not particularly limited as long as it contains Fe and Pt. In addition to Fe and Pt, one of metals such as Co, Ni, Ti, Mo, Cr, and Pd is used. It may contain seeds or two or more metals.

また、Fe−Pd系合金としては、FeおよびPdを含むものであれは、特に限定されず、FeおよびPdの他に、Co、Ni、Ti、Mo、Cr、Pt等の金属のうちの1種または2種以上の金属を含んでいてもよい。   Further, the Fe—Pd-based alloy is not particularly limited as long as it contains Fe and Pd. In addition to Fe and Pd, one of metals such as Co, Ni, Ti, Mo, Cr, and Pt is used. It may contain seeds or two or more metals.

特に、第1補強部材4の熱膨張係数は、0.5ppm/℃以上10ppm/℃以下であるのが好ましく、1ppm/℃以上7ppm/℃以下であるのがより好ましく、1ppm/℃以上5ppm/℃以下であるのがさらに好ましい。これにより、半導体素子3と第1補強部材4との熱膨張係数差を小さくし、これらが一体として配線基板2を補強することができる。そのため、配線基板2の反りを効果的に防止することができる。   In particular, the thermal expansion coefficient of the first reinforcing member 4 is preferably 0.5 ppm / ° C. or more and 10 ppm / ° C. or less, more preferably 1 ppm / ° C. or more and 7 ppm / ° C. or less, and 1 ppm / ° C. or more and 5 ppm / ° C. or less. More preferably, it is not higher than ° C. Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element 3 and the first reinforcing member 4 can be reduced, and these can integrally reinforce the wiring board 2. Therefore, warping of the wiring board 2 can be effectively prevented.

また、第1補強部材4と半導体素子3との熱膨張係数差の絶対値は、7ppm/℃以下であるのが好ましく、5ppm/℃以下であるのがより好ましく、2ppm/℃以下であるのがさらに好ましい。これにより、半導体素子3と第1補強部材4との熱膨張係数差を小さくし、これらが一体として配線基板2を補強することができる。そのため、配線基板2の反りを効果的に防止することができる。   The absolute value of the difference in thermal expansion coefficient between the first reinforcing member 4 and the semiconductor element 3 is preferably 7 ppm / ° C. or less, more preferably 5 ppm / ° C. or less, and 2 ppm / ° C. or less. Is more preferable. Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element 3 and the first reinforcing member 4 can be reduced, and these can integrally reinforce the wiring board 2. Therefore, warping of the wiring board 2 can be effectively prevented.

上述したような熱膨張係数の観点から、第1補強部材4を構成する金属材料がFe−Ni系合金である場合、前記Fe−Ni系合金は、Niの含有量が30wt%以上50wt%以下であるのが好ましく、Niの含有量が35wt%以上45wt%以下であるのがより好ましい。これにより、第1補強部材4の熱膨張係数を半導体素子3の熱膨張係数に近づけることができる。この場合、前記Fe−Ni系合金は、Feの含有量が50wt%以上70wt%以下であるのが好ましく、Feの含有量が55wt%以上65wt%以下であるのがより好ましい。   From the viewpoint of the thermal expansion coefficient as described above, when the metal material constituting the first reinforcing member 4 is an Fe—Ni alloy, the Fe—Ni alloy has a Ni content of 30 wt% or more and 50 wt% or less. It is preferable that the Ni content is 35 wt% or more and 45 wt% or less. Thereby, the thermal expansion coefficient of the first reinforcing member 4 can be brought close to the thermal expansion coefficient of the semiconductor element 3. In this case, the Fe—Ni-based alloy preferably has an Fe content of 50 wt% or more and 70 wt% or less, and more preferably an Fe content of 55 wt% or more and 65 wt% or less.

また、第1補強部材4を構成する金属材料がFe−Ni系合金である場合、前記Fe−Ni系合金は、FeおよびNiの合計含有量が85wt%以上100wt%以下であるのが好ましく、FeおよびNiの合計含有量が90wt%以上100wt%以下であるのがより好ましい。すなわち、前記Fe−Ni系合金は、残部(M)の含有量が0wt%以上15wt%以下であるのが好ましく、残部(M)の含有量が0wt%以上10wt%以下であるのがより好ましい。これにより、第1補強部材4の熱膨張係数を半導体素子3の熱膨張係数に近づけることができる。   Further, when the metal material constituting the first reinforcing member 4 is an Fe—Ni alloy, the Fe—Ni alloy preferably has a total content of Fe and Ni of 85 wt% or more and 100 wt% or less, The total content of Fe and Ni is more preferably 90 wt% or more and 100 wt% or less. That is, the content of the balance (M) is preferably 0 wt% or more and 15 wt% or less, and the content of the balance (M) is more preferably 0 wt% or more and 10 wt% or less. . Thereby, the thermal expansion coefficient of the first reinforcing member 4 can be brought close to the thermal expansion coefficient of the semiconductor element 3.

また、第1補強部材4の平均厚さは、配線基板2の熱膨張係数、配線基板2の第1補強部材4および第2補強部材5の形状、大きさ、構成材料等に応じて決められるものであり、特に限定されないが、例えば、0.02mm以上0.8mm以下程度である。なお、本実施形態では第1補強部材4の厚さは均一であるが、厚さの異なる部分を有していてもよい。例えば、第1補強部材4の内側から外側に向けて厚さが連続的または段階的に減少または増加していてもよい。   The average thickness of the first reinforcing member 4 is determined according to the thermal expansion coefficient of the wiring board 2, the shape, size, constituent material, and the like of the first reinforcing member 4 and the second reinforcing member 5 of the wiring board 2. Although it is a thing and is not specifically limited, For example, it is about 0.02 mm or more and 0.8 mm or less. In addition, although the thickness of the 1st reinforcement member 4 is uniform in this embodiment, you may have a part from which thickness differs. For example, the thickness may decrease or increase continuously or stepwise from the inside to the outside of the first reinforcing member 4.

また、第1補強部材4と半導体素子3との間には、熱伝導性材料が充填されていてもよい。これにより、半導体素子3から熱伝導性材料を介して第1補強部材4へ効率的に熱を伝達することができる。その結果、半導体パッケージ1の放熱性を向上させることができる。   A space between the first reinforcing member 4 and the semiconductor element 3 may be filled with a heat conductive material. Thereby, heat can be efficiently transmitted from the semiconductor element 3 to the first reinforcing member 4 through the thermally conductive material. As a result, the heat dissipation of the semiconductor package 1 can be improved.

このような熱伝導性材料としては、特に限定されないが、無機フィラーおよび樹脂材料を含んで構成された樹脂組成物が挙げられる。この樹脂組成物としては、前述した接続部261、262に用いる樹脂組成物と同様のものを用いることができる。   Such a heat conductive material is not particularly limited, and examples thereof include a resin composition including an inorganic filler and a resin material. As this resin composition, the thing similar to the resin composition used for the connection part 261,262 mentioned above can be used.

また、この熱伝導性材料は、前述した接着層32(アンダーフィル材)と同様のものを用いてもよく、また、熱伝導性材料および接着層32を一括して形成することもできる。   Moreover, this heat conductive material may use the thing similar to the contact bonding layer 32 (underfill material) mentioned above, and the heat conductive material and the contact bonding layer 32 can also be formed collectively.

[第2補強部材]
第2補強部材(スティフナー)5は、配線基板2の基板21の下面(他方の面)に接合されている。
[Second reinforcing member]
The second reinforcing member (stiffener) 5 is joined to the lower surface (the other surface) of the substrate 21 of the wiring substrate 2.

この第2補強部材5と基板21とは、接着剤を介して接合することができる。これにより、第2補強部材5の設置が簡単となる。   This 2nd reinforcement member 5 and the board | substrate 21 can be joined through an adhesive agent. Thereby, installation of the 2nd reinforcement member 5 becomes easy.

かかる接着剤としては、接着機能を有するものであれば、特に限定されず、各種接着剤を用いることができるが、熱伝導性に優れたものが好ましく、無機フィラーおよび樹脂材料を含んで構成された樹脂組成物を用いることができる。かかる樹脂組成物としては、前述した接続部261、262に用いる樹脂組成物と同様のものを用いることができる。   Such an adhesive is not particularly limited as long as it has an adhesive function, and various adhesives can be used, but those having excellent thermal conductivity are preferable, and include an inorganic filler and a resin material. Resin compositions can be used. As this resin composition, the thing similar to the resin composition used for the connection part 261,262 mentioned above can be used.

また、かかる接着剤は、前述した絶縁層252の少なくとも一部を構成することができる。   Such an adhesive can constitute at least a part of the insulating layer 252 described above.

この第2補強部材5は、前述した第1補強部材4と同様、基板21よりも熱膨張係数が小さい。   The second reinforcing member 5 has a smaller coefficient of thermal expansion than the substrate 21, similar to the first reinforcing member 4 described above.

第2補強部材5は、板状をなしている。これにより、第2補強部材5の構成を簡単かつ小型なものとすることができる。   The second reinforcing member 5 has a plate shape. Thereby, the structure of the 2nd reinforcement member 5 can be made simple and small.

また、図3に示すように、第2補強部材5は、配線基板2(基板21)の外周部(導体パターン224よりも外側)に沿って設けられた部分(枠部)52と、金属バンプ71同士の間に設けられた部分53とを有している。第2補強部材5の部分52と配線基板2(基板21)との接合により、第2補強部材5が配線基板2を効果的に補強することができる。また、第2補強部材5の部分53と配線基板2との接合により、第2補強部材5の剛性が高められる。   Further, as shown in FIG. 3, the second reinforcing member 5 includes a portion (frame portion) 52 provided along the outer peripheral portion (outside the conductor pattern 224) of the wiring substrate 2 (substrate 21), and metal bumps. And a portion 53 provided between 71. By joining the portion 52 of the second reinforcing member 5 and the wiring substrate 2 (substrate 21), the second reinforcing member 5 can effectively reinforce the wiring substrate 2. Further, the rigidity of the second reinforcing member 5 is increased by joining the portion 53 of the second reinforcing member 5 and the wiring board 2.

より具体的に説明すると、第2補強部材5は、前述した各金属バンプ71に非接触で各金属バンプ71を囲むように形成された複数の開口部51を有する。これにより、第2補強部材5が配線基板2の下面に占める面積の割合を大きくすることができる。その結果、第2補強部材5による配線基板2の剛性を高める効果を優れたものとすることができる。   More specifically, the second reinforcing member 5 has a plurality of openings 51 formed so as to surround the metal bumps 71 without contacting the metal bumps 71 described above. Thereby, the ratio of the area which the 2nd reinforcement member 5 occupies for the lower surface of the wiring board 2 can be enlarged. As a result, the effect of increasing the rigidity of the wiring board 2 by the second reinforcing member 5 can be made excellent.

本実施形態では、各開口部51は、平面視にて、円形をなしている。なお、各開口部51の平面視形状は、これに限定されず、例えば、楕円形、多角形等であってもよい。   In the present embodiment, each opening 51 is circular in plan view. In addition, the planar view shape of each opening part 51 is not limited to this, For example, an ellipse, a polygon, etc. may be sufficient.

また、各開口部51は、各金属バンプ71に対応して(一対一で対応して)設けられている。これにより、第2補強部材5の剛性の均一化を図ることができる。また、第2補強部材5の放熱性も向上させることができる。   Each opening 51 is provided corresponding to each metal bump 71 (one-to-one correspondence). Thereby, the rigidity of the second reinforcing member 5 can be made uniform. Moreover, the heat dissipation of the 2nd reinforcement member 5 can also be improved.

また、第2補強部材5は、各金属バンプ71との間の距離(平面視における開口部51の壁面と金属バンプ71の外周面との間の距離)が金属バンプ71の全周に亘って一定となるように形成されている。これにより、第2補強部材5および各金属バンプ71の一体性が増し、これらによる配線基板2の補強効果が好適に発揮される。   In addition, the distance between the second reinforcing member 5 and each metal bump 71 (distance between the wall surface of the opening 51 and the outer peripheral surface of the metal bump 71 in plan view) extends over the entire circumference of the metal bump 71. It is formed to be constant. Thereby, the integrity of the 2nd reinforcement member 5 and each metal bump 71 increases, and the reinforcement effect of the wiring board 2 by these is exhibited suitably.

また、前述した第1補強部材4と同様、第2補強部材5は、半導体素子3との熱膨張係数差が7ppm/℃以下であるのが好ましい。これにより、第2補強部材5が効果的に配線基板2を補強し、半導体パッケージ1全体の熱膨張を抑えることができる。   Similarly to the first reinforcing member 4 described above, the second reinforcing member 5 preferably has a difference in thermal expansion coefficient from the semiconductor element 3 of 7 ppm / ° C. or less. Thereby, the 2nd reinforcement member 5 can reinforce the wiring board 2 effectively, and can suppress the thermal expansion of the semiconductor package 1 whole.

また、第2補強部材5は、金属材料で構成されているのが好ましい。これにより、第2補強部材5の放熱性を高めることができる。その結果、半導体パッケージ1の放熱性を向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the 2nd reinforcement member 5 is comprised with the metal material. Thereby, the heat dissipation of the 2nd reinforcement member 5 can be improved. As a result, the heat dissipation of the semiconductor package 1 can be improved.

かかる金属材料としては、特に限定されないが、放熱性および低熱膨張を実現する観点から、Fe−Ni系合金を用いるのが好ましい。   Although it does not specifically limit as this metal material, From a viewpoint of implement | achieving heat dissipation and low thermal expansion, it is preferable to use a Fe-Ni type alloy.

Fe−Ni系合金としては、前述した第1補強部材4と同様のものを用いることができる。   As the Fe—Ni alloy, the same material as the first reinforcing member 4 described above can be used.

特に、第2補強部材5の熱膨張係数は、0.5ppm/℃以上10ppm/℃以下であるのが好ましく、1ppm/℃以上7ppm/℃以下であるのがより好ましく、1ppm/℃以上5ppm/℃以下であるのがさらに好ましい。これにより、半導体素子3と第2補強部材5との熱膨張係数差を小さくし、第2補強部材5が配線基板2を効果的に補強することができる。そのため、配線基板2の反りを効果的に防止することができる。   In particular, the thermal expansion coefficient of the second reinforcing member 5 is preferably 0.5 ppm / ° C. or more and 10 ppm / ° C. or less, more preferably 1 ppm / ° C. or more and 7 ppm / ° C. or less, and 1 ppm / ° C. or more and 5 ppm / ° C. or less. More preferably, it is not higher than ° C. Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element 3 and the second reinforcing member 5 can be reduced, and the second reinforcing member 5 can effectively reinforce the wiring board 2. Therefore, warping of the wiring board 2 can be effectively prevented.

また、第2補強部材5と半導体素子3との熱膨張係数差の絶対値は、7ppm/℃以下であるのが好ましく、5ppm/℃以下であるのがより好ましく、2ppm/℃以下であるのがさらに好ましい。これにより、半導体素子3と第2補強部材5との熱膨張係数差を小さくし、第2補強部材5が配線基板2を効果的に補強することができる。そのため、配線基板2の反りを効果的に防止することができる。   The absolute value of the difference in thermal expansion coefficient between the second reinforcing member 5 and the semiconductor element 3 is preferably 7 ppm / ° C. or less, more preferably 5 ppm / ° C. or less, and 2 ppm / ° C. or less. Is more preferable. Thereby, the difference in thermal expansion coefficient between the semiconductor element 3 and the second reinforcing member 5 can be reduced, and the second reinforcing member 5 can effectively reinforce the wiring board 2. Therefore, warping of the wiring board 2 can be effectively prevented.

また、第2補強部材5と第1補強部材4との熱膨張係数差の絶対値は、2ppm/℃以下であるのが好ましく、1ppm/℃以下であるのがより好ましく、0ppm/℃であるのがさらに好ましい。これにより、第1補強部材4と第2補強部材5との熱膨張係数差を小さくし、これらの熱膨張差に起因する配線基板2の反りを防止することができる。   The absolute value of the difference in thermal expansion coefficient between the second reinforcing member 5 and the first reinforcing member 4 is preferably 2 ppm / ° C. or less, more preferably 1 ppm / ° C. or less, and 0 ppm / ° C. Is more preferable. Thereby, the thermal expansion coefficient difference of the 1st reinforcement member 4 and the 2nd reinforcement member 5 can be made small, and the curvature of the wiring board 2 resulting from these thermal expansion differences can be prevented.

このような観点から、第2補強部材5の構成材料は、第1補強部材4の構成材料と同種または同じであるのが好ましい。   From this point of view, the constituent material of the second reinforcing member 5 is preferably the same or the same as the constituent material of the first reinforcing member 4.

また、第2補強部材5の平均厚さは、配線基板2の熱膨張係数、配線基板2の第1補強部材4および第2補強部材5の形状、大きさ、構成材料等に応じて決められるものであり、特に限定されないが、例えば、0.02mm以上0.8mm以下程度である。   The average thickness of the second reinforcing member 5 is determined according to the thermal expansion coefficient of the wiring board 2, the shape, size, constituent material, and the like of the first reinforcing member 4 and the second reinforcing member 5 of the wiring board 2. Although it is a thing and is not specifically limited, For example, it is about 0.02 mm or more and 0.8 mm or less.

また、第2補強部材5と各金属バンプ71との間には、絶縁材81が設けられている(充填されている)。これにより、第2補強部材5と各金属バンプ71との接触を防止することができる。そのため、半導体パッケージ1の信頼性を優れたものとしつつ、第2補強部材5の剛性および放熱性を高めることができる。   An insulating material 81 is provided (filled) between the second reinforcing member 5 and each metal bump 71. Thereby, the contact with the 2nd reinforcement member 5 and each metal bump 71 can be prevented. Therefore, the rigidity and heat dissipation of the second reinforcing member 5 can be enhanced while improving the reliability of the semiconductor package 1.

また、絶縁材81は、金属バンプ71の基板21側の部分(上部)の周囲を囲むような形状をなし、かつ、各金属バンプ71に接合されている。これにより、絶縁材81は、金属バンプ71を補強している。   The insulating material 81 has a shape surrounding the portion (upper part) of the metal bump 71 on the substrate 21 side, and is joined to each metal bump 71. Thereby, the insulating material 81 reinforces the metal bump 71.

また、絶縁材81は、前述した配線基板2の基板21よりも高い熱伝導性を有するのが好ましい。これにより、金属バンプ71と第2補強部材5の間の熱伝導性を優れたものとし、半導体パッケージ1の放熱性を向上させることができる。
このような絶縁材81は、絶縁性を有し、樹脂材料を含んで構成されている。
The insulating material 81 preferably has a higher thermal conductivity than the substrate 21 of the wiring board 2 described above. Thereby, the thermal conductivity between the metal bump 71 and the second reinforcing member 5 can be made excellent, and the heat dissipation of the semiconductor package 1 can be improved.
Such an insulating material 81 has an insulating property and includes a resin material.

このような絶縁材81は、特に限定されないが、例えば、熱硬化性を有する半田接合用樹脂により形成されるのが好ましい。   Such an insulating material 81 is not particularly limited, but is preferably formed of, for example, a solder bonding resin having thermosetting properties.

このような半田接合用樹脂(以下、「硬化性フラックス)とも言う)は、半田接合時にフラックスとして作用し、次いで加熱することにより、硬化して半田接合部の補強材として作用する。また、かかる半田接合用樹脂は、半田接合の際に、半田接合面および半田材料の酸化物などの有害物を除去し、半田接合面を保護するとともに、半田材料の精錬を行って、強度の大きい良好な接合を可能にする。さらに、半田接合用樹脂は、半田接合後に洗浄などにより除去する必要がなく、そのまま加熱することにより、三次元架橋した樹脂となり、半田接合部の補強材として作用する。   Such a solder bonding resin (hereinafter also referred to as “curing flux”) acts as a flux at the time of solder bonding, and then is cured by heating to act as a reinforcing material for the solder bonding portion. Solder bonding resin removes harmful substances such as solder joint surfaces and oxides of solder materials during solder joining, protects the solder joint surfaces, and refines the solder materials to provide good strength and good strength. In addition, the solder bonding resin does not need to be removed by washing after solder bonding, and is heated as it is to become a three-dimensionally crosslinked resin, which acts as a reinforcing material for the solder bonding portion.

かかる半田接合用樹脂は、例えば、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)および該樹脂の硬化剤(B)を含んで構成することができる。   Such a solder bonding resin can be configured to include, for example, a resin (A) having a phenolic hydroxyl group and a curing agent (B) of the resin.

フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)としては、特に制限はないが、例えば、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、多価フェノールノボラック樹脂、レゾール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂などを挙げることができる。   Although there is no restriction | limiting in particular as resin (A) which has a phenolic hydroxyl group, For example, a phenol novolak resin, an alkylphenol novolak resin, a polyhydric phenol novolak resin, a resole resin, a polyvinyl phenol resin etc. can be mentioned.

また、硬化性フラックスにおいて、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)の含有量は、硬化性フラックス全体の20〜80重量%であることが好ましく、25〜60重量%であることがより好ましい。樹脂(A)の含有量が20重量%未満であると、半田および金属表面の酸化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接合性が不良となるおそれがある。樹脂(A)の含有量が80重量%を超えると、十分な物性を有する硬化物が得られず、接合強度と信頼性が低下するおそれがある。   In the curable flux, the content of the resin (A) having a phenolic hydroxyl group is preferably 20 to 80% by weight, and more preferably 25 to 60% by weight of the entire curable flux. If the content of the resin (A) is less than 20% by weight, the effect of removing dirt such as solder and oxides on the metal surface may be reduced, and solder jointability may be deteriorated. When content of resin (A) exceeds 80 weight%, the hardened | cured material which has sufficient physical property cannot be obtained, and there exists a possibility that joining strength and reliability may fall.

また、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)のフェノール性ヒドロキシル基は、その還元作用により、半田および金属表面の酸化物などの汚れを除去するので、半田接合のフラックスとして効果的に作用する。   Further, the phenolic hydroxyl group of the resin (A) having a phenolic hydroxyl group effectively removes dirt such as oxides on the solder and the metal surface by its reducing action, and therefore effectively acts as a solder joint flux.

また、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)の硬化剤(B)としては、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート化合物などを挙げることができる。エポキシ化合物およびイソシアネート化合物としては、例えば、ビスフェノール系、フェノールノボラック系、アルキルフェノールノボラック系、ビフェノール系、ナフトール系、レゾルシノール系などのフェノールベースのエポキシ化合物、イソシアネート化合物や、飽和脂肪族、環状脂肪族、不飽和脂肪族などの骨格をベースとして変性されたエポキシ化合物、イソシアネート化合物などを挙げることができる。   Moreover, as a hardening | curing agent (B) of resin (A) which has a phenolic hydroxyl group, an epoxy compound, an isocyanate compound, etc. can be mentioned, for example. Examples of the epoxy compound and isocyanate compound include phenol-based epoxy compounds such as bisphenol, phenol novolak, alkylphenol novolak, biphenol, naphthol, and resorcinol, isocyanate compounds, saturated aliphatic, cycloaliphatic, Examples thereof include an epoxy compound and an isocyanate compound modified based on a skeleton such as a saturated aliphatic group.

また、硬化剤(B)の配合量は、硬化剤のエポキシ基、イソシアネート基などの反応性の官能基が、樹脂(A)のフェノール性ヒドロキシル基の0.5〜1.5当量倍であることが好ましく、0.8〜1.2当量倍であることがより好ましい。硬化剤の反応性の官能基がヒドロキシル基の0.5当量倍未満であると、十分な物性を有する硬化物が得られず、補強効果が小さくなって、接合強度と信頼性が低下するおそれがある。硬化剤の反応性の官能基がヒドロキシル基の1.5当量倍を超えると、半田および金属表面の酸化物などの汚れを除去する作用が低下し、半田接合性が不良となるおそれがある。   The compounding amount of the curing agent (B) is such that the reactive functional group such as epoxy group and isocyanate group of the curing agent is 0.5 to 1.5 equivalent times the phenolic hydroxyl group of the resin (A). It is preferably 0.8 to 1.2 equivalent times. When the reactive functional group of the curing agent is less than 0.5 equivalents of the hydroxyl group, a cured product having sufficient physical properties cannot be obtained, and the reinforcing effect may be reduced, thereby reducing the bonding strength and reliability. There is. When the reactive functional group of the curing agent exceeds 1.5 equivalents of the hydroxyl group, the action of removing dirt such as oxides on the solder and the metal surface is lowered, and there is a possibility that the solderability is deteriorated.

このような半田接合用樹脂(硬化性フラックス)は、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)と該樹脂の硬化剤(B)の反応により、良好な物性を有する硬化物が形成されるために、半田接合後に洗浄によりフラックスを除去するが必要なく、硬化物により半田接合部が保護されて、高温、多湿雰囲気でも電気絶縁性を保持し、接合強度と信頼性の高い半田接合が可能となる。   Such a solder bonding resin (curable flux) is formed because a cured product having good physical properties is formed by the reaction of the resin (A) having a phenolic hydroxyl group and the curing agent (B) of the resin. It is not necessary to remove the flux by washing after soldering, the soldered part is protected by the cured product, and electrical insulation is maintained even in a high temperature and high humidity atmosphere, and soldering with high joining strength and reliability is possible. .

なお、前述したような半田接合用樹脂は、フェノール性ヒドロキシル基を有する樹脂(A)と該樹脂の硬化剤(B)の他に、硬化性酸化防止剤(C)、微結晶状態で分散するフェノール性ヒドロキシル基を有する化合物(D)および該化合物の硬化剤(E)、溶剤(F)、硬化触媒、密着性や耐湿性を向上させるためのシランカップリング剤、ボイドを防止するための消泡剤、あるいは液状または粉末の難燃剤等を含んでいてもよい。   In addition to the resin (A) having a phenolic hydroxyl group and the curing agent (B) of the resin, the solder bonding resin as described above is dispersed in a microcrystalline state as a curable antioxidant (C). Compound (D) having phenolic hydroxyl group, curing agent (E), solvent (F), curing catalyst, silane coupling agent for improving adhesion and moisture resistance, and elimination for preventing voids It may contain a foaming agent or a liquid or powder flame retardant.

以上説明したように構成された半導体パッケージ1によれば、半導体素子3と接合された部分以外の部分においても、配線基板2が第1補強部材4により補強されるため、半導体パッケージ1全体の剛性が増す。特に、第1補強部材4の熱膨張係数が配線基板2(具体的には基板21)よりも小さいため、半導体素子3が配線基板2の全面に亘って設けられているのと同様に、配線基板2と半導体素子3との熱膨張係数差に起因する配線基板2の反りを抑制または防止することができる。   According to the semiconductor package 1 configured as described above, since the wiring board 2 is reinforced by the first reinforcing member 4 even in a portion other than the portion joined to the semiconductor element 3, the rigidity of the entire semiconductor package 1 is increased. Increase. In particular, since the thermal expansion coefficient of the first reinforcing member 4 is smaller than that of the wiring substrate 2 (specifically, the substrate 21), the wiring is similar to the case where the semiconductor element 3 is provided over the entire surface of the wiring substrate 2. It is possible to suppress or prevent warping of the wiring board 2 due to a difference in thermal expansion coefficient between the substrate 2 and the semiconductor element 3.

(半導体パッケージの製造方法)
以上説明したような半導体パッケージ1は、例えば、以下のようにして製造することができる。なお、半導体パッケージ1の製造方法は、これに限定されるものではない。
(Semiconductor package manufacturing method)
The semiconductor package 1 as described above can be manufactured as follows, for example. In addition, the manufacturing method of the semiconductor package 1 is not limited to this.

(第1の例)
まず、図4に基づき、半導体パッケージ1の製造方法の第1の例を簡単に説明する。
(First example)
First, based on FIG. 4, the 1st example of the manufacturing method of the semiconductor package 1 is demonstrated easily.

[A1]
まず、図4(a)に示すように、基板21を用意する。
[A1]
First, as shown in FIG. 4A, a substrate 21 is prepared.

[A2]
次に、図4(b)に示すように、第1補強部材4を形成するためのシート状部材104を用意し、そして、基板21の上面に、シート状部材104を接着剤106を介して接合する。
[A2]
Next, as shown in FIG. 4B, a sheet-like member 104 for forming the first reinforcing member 4 is prepared, and the sheet-like member 104 is placed on the upper surface of the substrate 21 with an adhesive 106. Join.

シート状部材104は、後述する加工により第1補強部材4となる部材であり、前述した第1補強部材4の構成材料と同様の構成材料で構成されている。   The sheet-like member 104 is a member that becomes the first reinforcing member 4 by processing described later, and is made of the same constituent material as the constituent material of the first reinforcing member 4 described above.

また、接着剤106は、樹脂材料を含んで構成され、絶縁層251となるものである。この接着剤106がシート状部材104および基板21のうちの少なくとも一方に塗布された状態で、接着剤106を介してシート状部材104と基板21とを貼り合わせることにより、シート状部材104と基板21とを接合する。   The adhesive 106 includes a resin material and becomes the insulating layer 251. In a state where the adhesive 106 is applied to at least one of the sheet-like member 104 and the substrate 21, the sheet-like member 104 and the substrate 21 are bonded together via the adhesive 106. 21 is joined.

この接合の際、シート状部材104の基板21との接合面には、接続部261となるべき金属バンプを形成しておき、その状態でシート状部材104と基板21とを貼り合わせることにより、その金属バンプが接着剤106を突き抜けて伝熱ポスト24と接続される。これにより、かかる金属バンプが接続部261を構成する。   At the time of this joining, metal bumps to be the connection portions 261 are formed on the joining surface of the sheet-like member 104 with the substrate 21, and the sheet-like member 104 and the substrate 21 are bonded together in this state, The metal bump penetrates the adhesive 106 and is connected to the heat transfer post 24. As a result, the metal bumps constitute the connection portion 261.

このようなシート状部材104の接合と同様に、基板21の下面に、第2補強部材5を形成するためのシート状部材105を接着剤107を介して接合する。   Similar to the joining of the sheet-like member 104 as described above, a sheet-like member 105 for forming the second reinforcing member 5 is joined to the lower surface of the substrate 21 with an adhesive 107.

シート状部材105は、後述する加工により第2補強部材5となる部材であり、前述した第2補強部材5の構成材料と同様の構成材料で構成されている。   The sheet-like member 105 is a member that becomes the second reinforcing member 5 by processing described later, and is made of the same constituent material as the constituent material of the second reinforcing member 5 described above.

また、接着剤107は、樹脂材料を含んで構成され、絶縁層252となるものである。この接着剤107がシート状部材105および基板21のうちの少なくとも一方に塗布された状態で、接着剤107を介してシート状部材105と基板21とを貼り合わせることにより、シート状部材105と基板21とを接合する。   The adhesive 107 includes a resin material and becomes the insulating layer 252. In a state where the adhesive 107 is applied to at least one of the sheet-like member 105 and the substrate 21, the sheet-like member 105 and the substrate 21 are bonded together via the adhesive 107. 21 is joined.

この接合の際、シート状部材105の基板21との接合面には、接続部262となるべき金属バンプを形成しておき、その状態でシート状部材105と基板21とを貼り合わせることにより、その金属バンプが接着剤107を突き抜けて伝熱ポスト24と接続される。これにより、かかる金属バンプが接続部262を構成する。   At the time of this joining, metal bumps to be the connection portions 262 are formed on the joining surface of the sheet-like member 105 with the substrate 21, and in this state, the sheet-like member 105 and the substrate 21 are bonded together, The metal bump penetrates the adhesive 107 and is connected to the heat transfer post 24. As a result, the metal bumps constitute the connection part 262.

[A3]
次に、シート状部材104の一部を除去することにより、図4(c)に示すように、第1補強部材4を形成する。同様に、シート状部材105の一部を除去することにより、第2補強部材5を形成する。
[A3]
Next, by removing a part of the sheet-like member 104, the first reinforcing member 4 is formed as shown in FIG. Similarly, the second reinforcing member 5 is formed by removing a part of the sheet-like member 105.

シート状部材104、105の一部を除去する方法(すなわち、貫通孔42および開口部51等の形成方法)としては、それぞれ、特に限定されないが、例えば、レーザーの照射により除去する方法、エッチングにより除去する方法等が挙げられる。これらの方法は、加工精度に優れる。そのため、金属バンプ71、400が挟ピッチで配される場合においても、金属バンプ400と第1補強部材4との接触や、金属バンプ71と第2補強部材5との接触を防止することができる。   A method for removing a part of the sheet-like members 104 and 105 (that is, a method for forming the through hole 42, the opening 51, etc.) is not particularly limited, but for example, a method of removing by laser irradiation or etching. The method of removing etc. are mentioned. These methods are excellent in processing accuracy. Therefore, even when the metal bumps 71 and 400 are arranged at a narrow pitch, the contact between the metal bump 400 and the first reinforcing member 4 and the contact between the metal bump 71 and the second reinforcing member 5 can be prevented. .

前記レーザーとしては、例えばCOレーザー、UV−YAGレーザー等を用いることができる。 As the laser, for example, a CO 2 laser, a UV-YAG laser, or the like can be used.

また、前記エッチングは、ドライエッチングであっても、ウエットエッチングであってもよいが、ウエットエッチングであるのが好ましい。これにより、基板21の損傷を防止しつつ、第1補強部材4および第2補強部材5を形成することができる。   The etching may be dry etching or wet etching, but is preferably wet etching. Thereby, the 1st reinforcement member 4 and the 2nd reinforcement member 5 can be formed, preventing the damage of the board | substrate 21. FIG.

また、このようなシート状部材104、105の一部を除去するに際しては、シート状部材104、105または基板21に設けられたアライメントマークに基づいて、除去位置を定めるのが好ましい。   Further, when removing part of the sheet-like members 104 and 105, it is preferable to determine the removal position based on the alignment marks provided on the sheet-like members 104 and 105 or the substrate 21.

[A4]
次に、図4(d)に示すように、配線基板2の上面に、アンダーフィル材を塗布した後、半導体素子3を金属バンプ31を介して半田リフローにより接合する。なお、この場合、アンダーフィル材として前述した絶縁材81と同じようなフラックス活性のある樹脂を用いる。また、半導体素子3を搭載し、フラックスあるいは半田ペースト等を用いてリフローにより半導体素子3を配線基板2に接合させた後、通常のキャピラリーアンダーフィル材を配線基板2と半導体素子3との間に充填・硬化させることもできる。
[A4]
Next, as shown in FIG. 4 (d), after applying an underfill material to the upper surface of the wiring substrate 2, the semiconductor element 3 is bonded via the metal bumps 31 by solder reflow. In this case, a resin having flux activity similar to that of the insulating material 81 described above is used as the underfill material. Further, after mounting the semiconductor element 3 and bonding the semiconductor element 3 to the wiring board 2 by reflow using a flux or solder paste, a normal capillary underfill material is placed between the wiring board 2 and the semiconductor element 3. It can also be filled and cured.

また、図4(d)に示すように、配線基板2の下面に、金属バンプ71を半田リフローにより半田接合するとともに、絶縁材81を形成する。   Further, as shown in FIG. 4D, metal bumps 71 are soldered to the lower surface of the wiring board 2 by solder reflow and an insulating material 81 is formed.

かかる半田接合は、特に限定されないが、配線基板2の下面に各金属バンプ71が当接するように配置し、その状態で、例えば200〜280℃×10〜60秒間加熱することにより行うことができる。   Such solder bonding is not particularly limited, but can be performed by placing each metal bump 71 in contact with the lower surface of the wiring board 2 and heating in that state, for example, 200 to 280 ° C. for 10 to 60 seconds. .

また、絶縁材81の形成は、例えば、熱硬化性を有する絶縁材を配線基板2の下面に塗布し、前述したような半田接合の後、加熱により当該絶縁材を硬化させることにより、絶縁材81を得る。   In addition, the insulating material 81 is formed by, for example, applying a thermosetting insulating material to the lower surface of the wiring substrate 2 and curing the insulating material by heating after soldering as described above. 81 is obtained.

このようにして得られた絶縁材81は、前述したように金属バンプ71の周囲を囲むように形成される。
以上のようにして半導体パッケージ1が得られる。
The insulating material 81 thus obtained is formed so as to surround the periphery of the metal bump 71 as described above.
The semiconductor package 1 is obtained as described above.

このような第1の例にかかる半導体パッケージ1の製造方法によれば、第1補強部材4の各貫通孔42をエッチングまたはレーザーにより形成するので、各貫通孔42を高精度に形成することができる。そのため、複数の貫通孔42が挟ピッチで設けられている場合であっても、所望の位置および大きさで各貫通孔42を形成することができ、優れた信頼性をもたらすことができる。   According to the manufacturing method of the semiconductor package 1 according to the first example as described above, each through hole 42 of the first reinforcing member 4 is formed by etching or laser, so that each through hole 42 can be formed with high accuracy. it can. Therefore, even if it is a case where the several through-hole 42 is provided by the pinching pitch, each through-hole 42 can be formed in a desired position and magnitude | size, and the outstanding reliability can be brought about.

同様に、第2補強部材5の各開口部51をエッチングまたはレーザーにより形成するので、この点でも、優れた信頼性をもたらすことができる。   Similarly, since each opening 51 of the second reinforcing member 5 is formed by etching or laser, excellent reliability can be brought about in this respect as well.

特に、第1補強部材4を形成する工程の前に、シート状部材104を基板21に接合する工程を有するので、複数の貫通孔42を複数の端子221bに対してずれることなく高精度に形成することができる。   In particular, since there is a step of joining the sheet-like member 104 to the substrate 21 before the step of forming the first reinforcing member 4, the plurality of through holes 42 are formed with high accuracy without shifting from the plurality of terminals 221 b. can do.

また、伝熱ポスト24とシート状部材104との間に接続部261を介在させた状態で、シート状部材104と基板21とを接合することにより、伝熱ポスト24とシート状部材104とを接続部261を介して接続するので、簡単かつ確実に、伝熱ポスト24とシート状部材104とを接続部261を介して接続することができる。同様に、簡単かつ確実に、伝熱ポスト24とシート状部材105とを接続部262を介して接続することができる。   Further, by joining the sheet-like member 104 and the substrate 21 with the connecting portion 261 interposed between the heat-transfer post 24 and the sheet-like member 104, the heat-transfer post 24 and the sheet-like member 104 are joined together. Since it connects via the connection part 261, the heat-transfer post | mailbox 24 and the sheet-like member 104 can be connected via the connection part 261 simply and reliably. Similarly, the heat transfer post 24 and the sheet-like member 105 can be easily and reliably connected via the connection portion 262.

その結果、得られる半導体パッケージ1は、伝熱ポスト24と第1補強部材4とが接続部261を介して確実に接続されるとともに、伝熱ポスト24と第2補強部材5とが接続部262を介して確実に接続され、優れた信頼性を有する。   As a result, in the obtained semiconductor package 1, the heat transfer post 24 and the first reinforcement member 4 are securely connected via the connection portion 261, and the heat transfer post 24 and the second reinforcement member 5 are connected to the connection portion 262. It is securely connected through the cable and has excellent reliability.

(第2の例)
次に、図5に基づき、半導体パッケージ1の製造方法の第2の例を簡単に説明する。なお、前述した第1の例と同様の事項については、その説明を省略する。
(Second example)
Next, a second example of the method for manufacturing the semiconductor package 1 will be briefly described with reference to FIG. Note that description of matters similar to those in the first example described above is omitted.

[B1]
まず、図5(a)に示すように、基板21を用意する。
[B1]
First, as shown in FIG. 5A, a substrate 21 is prepared.

[B2]
次に、図5(b)に示すように、基板21の上面に、第1補強部材4および補助部材108を接着剤106を介して接合する。
[B2]
Next, as shown in FIG. 5B, the first reinforcing member 4 and the auxiliary member 108 are joined to the upper surface of the substrate 21 with an adhesive 106.

補助部材108は、第1補強部材4の内側に設けられ、第1補強部材4を基板21の上面に接合する際に、第1補強部材4の取り扱い性を高めるためのものである。例えば、キャリアーフィルム上に第1補強部材4および補助部材108を担持させ、キャリアーフィルム側から基板21側へ転写することにより、第1補強部材4の不本意な変形を防止しつつ、第1補強部材4を基板21上に貼り付けることができる。   The auxiliary member 108 is provided on the inner side of the first reinforcing member 4, and is for improving the handleability of the first reinforcing member 4 when the first reinforcing member 4 is joined to the upper surface of the substrate 21. For example, the first reinforcing member 4 and the auxiliary member 108 are supported on the carrier film and transferred from the carrier film side to the substrate 21 side, thereby preventing the first reinforcing member 4 from being unintentionally deformed and the first reinforcing member 4 being supported. The member 4 can be stuck on the substrate 21.

このような第1補強部材4および補助部材108は、例えば、前述した第1の例におけるシート状部材104と同様のシート状部材を基板21に接合する前に打ち抜き加工することにより形成することができる。   Such first reinforcing member 4 and auxiliary member 108 can be formed, for example, by punching a sheet-like member similar to the sheet-like member 104 in the first example described above before joining the substrate 21. it can.

また、第2の例においては、接着剤106が第1補強部材4および補助部材108と基板21とのうちの少なくとも一方に塗布された状態で、接着剤106を介して第1補強部材4および補助部材108と基板21とを貼り合わせることにより、第1補強部材4および補助部材108と基板21とを接合する。   Further, in the second example, the first reinforcing member 4 and the first reinforcing member 4 and the substrate 21 with the adhesive 106 applied to at least one of the first reinforcing member 4 and the auxiliary member 108 and the substrate 21. By bonding the auxiliary member 108 and the substrate 21 together, the first reinforcing member 4 and the auxiliary member 108 and the substrate 21 are joined.

また、第1補強部材4には、かかる接合の際に基板21に対する位置決めを行うための複数のアライメントマークが設けられているのが好ましい。これにより、例えば、第1補強部材4の複数の貫通孔42と導体パターン221の複数の端子221bとを位置合わせすることができる。   Further, the first reinforcing member 4 is preferably provided with a plurality of alignment marks for positioning with respect to the substrate 21 during the joining. Thereby, for example, the plurality of through holes 42 of the first reinforcing member 4 and the plurality of terminals 221b of the conductor pattern 221 can be aligned.

このようなアライメントマークとしては、特に限定されず、第1補強部材4に形成された溝、貫通孔、突起等で構成することができる。また、複数の貫通孔42の一部をアライメントマークとして用いることもできる。   Such an alignment mark is not particularly limited, and may be constituted by a groove, a through hole, a protrusion, or the like formed in the first reinforcing member 4. A part of the plurality of through holes 42 can also be used as an alignment mark.

このような第1補強部材4の接合と同様に、基板21の下面に、第2補強部材5を接着剤107を介して接合する。   Similar to the bonding of the first reinforcing member 4, the second reinforcing member 5 is bonded to the lower surface of the substrate 21 with an adhesive 107.

このような第2補強部材5は、例えば、前述した第1の例におけるシート状部材105と同様のシート状部材を基板21に接合する前に打ち抜き加工、レーザー加工またはエッチング加工等することにより形成することができる。   Such a second reinforcing member 5 is formed, for example, by punching, laser processing or etching before joining a sheet-like member similar to the sheet-like member 105 in the first example described above to the substrate 21. can do.

また、第2の例においては、接着剤107が第2補強部材5および基板21のうちの少なくとも一方に塗布された状態で、接着剤107を介して第2補強部材5と基板21とを貼り合わせることにより、第2補強部材5と基板21とを接合する。   In the second example, the second reinforcing member 5 and the substrate 21 are bonded via the adhesive 107 with the adhesive 107 applied to at least one of the second reinforcing member 5 and the substrate 21. By matching, the second reinforcing member 5 and the substrate 21 are joined.

[B3]
次に、補助部材108を除去する。これにより、図5(c)に示すように、第1補強部材4の内側が露出した状態となる。
[B3]
Next, the auxiliary member 108 is removed. Thereby, as shown in FIG.5 (c), the inside of the 1st reinforcement member 4 will be in the exposed state.

補助部材108の除去は、例えば、吸着力や粘着力等を利用することにより行うことができる。   The auxiliary member 108 can be removed by using, for example, an adsorption force or an adhesive force.

[B4]
次に、図5(d)に示すように、配線基板2の上面に、アンダーフィル材を塗布した後、半導体素子3を金属バンプ31を介して半田リフローにより接合する。また、半導体素子3を搭載し、フラックスあるいは半田ペースト等を用いてリフローにより半導体素子3を配線基板2に接合させた後、通常のキャピラリーアンダーフィル材を配線基板2と半導体素子3との間に充填・硬化させることもできる。次に、配線基板2の下面に、金属バンプ71を半田リフローにより半田接合するとともに、絶縁材81を形成する。
以上のようにしても半導体パッケージ1が得られる。
[B4]
Next, as shown in FIG. 5 (d), after applying an underfill material to the upper surface of the wiring substrate 2, the semiconductor element 3 is bonded via the metal bumps 31 by solder reflow. Further, after mounting the semiconductor element 3 and bonding the semiconductor element 3 to the wiring board 2 by reflow using a flux or solder paste, a normal capillary underfill material is placed between the wiring board 2 and the semiconductor element 3. It can also be filled and cured. Next, metal bumps 71 are soldered to the lower surface of the wiring board 2 by solder reflow, and an insulating material 81 is formed.
The semiconductor package 1 can be obtained as described above.

このような第2の例の半導体パッケージ1の製造方法によれば、第1補強部材4を形成する工程の後に、第1補強部材4を基板21に接合する工程を有するので、第1補強部材4の形成に際し、基板21の影響を受けずに様々な加工法を用いることができるので、簡単に第1補強部材4を形成することができる。   According to the manufacturing method of the semiconductor package 1 of the second example, since the first reinforcing member 4 is joined to the substrate 21 after the step of forming the first reinforcing member 4, the first reinforcing member Since various processing methods can be used without being affected by the substrate 21 when forming 4, the first reinforcing member 4 can be easily formed.

また、伝熱ポスト24と第1補強部材4との間に接続部261を介在させた状態で、第1補強部材4と基板21とを接合することにより、伝熱ポスト24と第1補強部材4とを接続部261を介して接続するので、簡単かつ確実に、伝熱ポスト24と第1補強部材4とを接続部261を介して接続することができる。同様に、簡単かつ確実に、伝熱ポスト24と第2補強部材5とを接続部262を介して接続することができる。
その結果、得られる半導体パッケージ1は、優れた信頼性を有する。
Further, by joining the first reinforcing member 4 and the substrate 21 with the connecting portion 261 interposed between the heat transfer post 24 and the first reinforcing member 4, the heat transfer post 24 and the first reinforcing member are joined. 4 is connected via the connecting portion 261, the heat transfer post 24 and the first reinforcing member 4 can be connected via the connecting portion 261 easily and reliably. Similarly, the heat transfer post 24 and the second reinforcing member 5 can be connected via the connection portion 262 easily and reliably.
As a result, the obtained semiconductor package 1 has excellent reliability.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図6は、本発明の第2実施形態に係る半導体パッケージを模式的に示す断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図6中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図6では、説明の便宜上、半導体パッケージの各部が誇張して描かれている。   FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor package according to the second embodiment of the present invention. In the following description, for convenience of description, the upper side in FIG. 6 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. Further, in FIG. 6, for convenience of explanation, each part of the semiconductor package is exaggerated.

以下、第2実施形態の半導体パッケージについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図6において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。   Hereinafter, the semiconductor package of the second embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiments, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

第2実施形態の半導体パッケージは、補強部材(第1、2補強部材)および伝熱ポスト(伝熱部)の構成が異なる以外は、第1実施形態とほぼ同様である。   The semiconductor package of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except that the configurations of the reinforcing member (first and second reinforcing members) and the heat transfer post (heat transfer part) are different.

図6に示すように、半導体パッケージ1Aは、半導体素子3が搭載された配線基板2Aと、配線基板2Aを補強する第1補強部材4Aおよび第2補強部材5Aとを備える。   As shown in FIG. 6, the semiconductor package 1A includes a wiring board 2A on which the semiconductor element 3 is mounted, and a first reinforcing member 4A and a second reinforcing member 5A that reinforce the wiring board 2A.

配線基板2Aは、基板21および絶縁層251、252を厚さ方向に貫通するように形成された複数の伝熱ポスト24Aを有する。   The wiring substrate 2A has a plurality of heat transfer posts 24A formed so as to penetrate the substrate 21 and the insulating layers 251 and 252 in the thickness direction.

複数の伝熱ポスト24Aは、それぞれ、上端が絶縁層251の上面から露出するととともに、下端が絶縁層252の下面から露出している。   Each of the plurality of heat transfer posts 24 </ b> A has an upper end exposed from the upper surface of the insulating layer 251 and a lower end exposed from the lower surface of the insulating layer 252.

第1補強部材4Aは、前述した伝熱ポスト24Aの形成部位に対応する部位に、厚さ方向に貫通する孔43が設けられている。そして、この孔43内に接続部261A(第1接続部)が設けられている。このような接続部261Aを介して第1補強部材4Aと伝熱ポスト24Aとの熱的接続が簡単かつ確実になされる。   4 A of 1st reinforcement members are provided with the hole 43 penetrated in the thickness direction in the site | part corresponding to the formation site | part of the heat transfer post 24A mentioned above. A connecting portion 261A (first connecting portion) is provided in the hole 43. The thermal connection between the first reinforcing member 4A and the heat transfer post 24A is easily and reliably made through the connection portion 261A.

同様に、第2補強部材5Aは、前述した伝熱ポスト24Aの形成部位に対応する部位に、厚さ方向に貫通する孔54が設けられている。そして、この孔54内に接続部262A(第2接続部)が設けられている。このような接続部262Aを介して第2補強部材5Aと伝熱ポスト24Aとの熱的接続が簡単かつ確実になされる。   Similarly, the second reinforcing member 5A is provided with a hole 54 penetrating in the thickness direction at a portion corresponding to the formation portion of the heat transfer post 24A. A connecting portion 262A (second connecting portion) is provided in the hole 54. The thermal connection between the second reinforcing member 5A and the heat transfer post 24A is easily and reliably made through the connection portion 262A.

このような接続部261A、262Aの構成材料としては、それぞれ、前述した第1実施形態の接続部261、262の構成材料と同様のものを用いることができる。   As the constituent materials of the connection portions 261A and 262A, the same materials as those of the connection portions 261 and 262 of the first embodiment described above can be used, respectively.

また、接続部261Aは、第1補強部材4を基板21に接合した後に、かかる構成材料を第1補強部材4の孔43内に充填することにより簡単かつ確実に形成することができる。同様に、接続部262Aは、第2補強部材5を基板21に接合した後に、かかる構成材料を第2補強部材5の孔54内に充填することにより簡単かつ確実に形成することができる。   Further, the connecting portion 261A can be easily and reliably formed by filling the hole 43 of the first reinforcing member 4 with such a constituent material after the first reinforcing member 4 is joined to the substrate 21. Similarly, the connecting portion 262A can be formed easily and reliably by filling the hole 54 of the second reinforcing member 5 with the constituent material after the second reinforcing member 5 is joined to the substrate 21.

以上説明したような第2実施形態の半導体パッケージ1Aによっても、熱による不具合の発生を防止することができる。   Also with the semiconductor package 1A of the second embodiment as described above, it is possible to prevent the occurrence of problems due to heat.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態を説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図7は、本発明の第3実施形態に係る半導体パッケージを示す上面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図7中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。また、図7では、説明の便宜上、半導体パッケージの各部が誇張して描かれている。   FIG. 7 is a top view showing a semiconductor package according to the third embodiment of the present invention. In the following description, for convenience of explanation, the front side of the sheet in FIG. 7 is referred to as “up” and the back side of the sheet is referred to as “down”. Further, in FIG. 7, for convenience of explanation, each part of the semiconductor package is exaggerated.

以下、第3実施形態の半導体パッケージについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図7において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。   Hereinafter, the semiconductor package of the third embodiment will be described focusing on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

第3実施形態の半導体パッケージは、第1補強部材の構成が異なる以外は、第1実施形態とほぼ同様である。   The semiconductor package of the third embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except that the configuration of the first reinforcing member is different.

図7に示すように、半導体パッケージ1Bは、配線基板2の上面に第1補強部材4Bが接合されている。   As shown in FIG. 7, in the semiconductor package 1 </ b> B, the first reinforcing member 4 </ b> B is bonded to the upper surface of the wiring board 2.

この第1補強部材4Bは、2つのL字状の部材4aで構成されている。このような2つのL字状の部材4aを組み合わせることにより、第1補強部材4Bは、半導体素子3の周囲を囲むような形状をなしている。   The first reinforcing member 4B is composed of two L-shaped members 4a. By combining the two L-shaped members 4 a as described above, the first reinforcing member 4 </ b> B has a shape surrounding the semiconductor element 3.

このような第1補強部材4Bは、2つの部材4a間の距離を調整することにより、配線基板2に対する貫通孔42の位置を調整することができる。これにより、1種類の第1補強部材4Bで大きさの異なる半導体パッケージに対応したり、配線基板2に対する貫通孔42の位置を微調整したりすることができる。   Such a 1st reinforcement member 4B can adjust the position of the through-hole 42 with respect to the wiring board 2 by adjusting the distance between the two members 4a. Thereby, it is possible to cope with semiconductor packages having different sizes with one type of first reinforcing member 4B, or to finely adjust the position of the through hole 42 with respect to the wiring board 2.

以上説明したような第3実施形態の半導体パッケージ1Bによっても、熱による不具合の発生を防止することができる。   Also with the semiconductor package 1B of the third embodiment as described above, it is possible to prevent the occurrence of problems due to heat.

<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図8は、本発明の第4実施形態に係る半導体パッケージを示す上面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図8中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」と言う。また、図8では、説明の便宜上、半導体パッケージの各部が誇張して描かれている。   FIG. 8 is a top view showing a semiconductor package according to the fourth embodiment of the present invention. In the following description, for the sake of convenience of explanation, the front side of the paper in FIG. 8 is referred to as “up” and the back side of the paper is referred to as “down”. In FIG. 8, for convenience of explanation, each part of the semiconductor package is exaggerated.

以下、第4実施形態の半導体パッケージについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。なお、図8において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。   Hereinafter, the semiconductor package of the fourth embodiment will be described focusing on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted. In FIG. 8, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the above-described embodiment.

第4実施形態の半導体パッケージは、第1補強部材の構成が異なる以外は、第1実施形態とほぼ同様である。   The semiconductor package of the fourth embodiment is substantially the same as that of the first embodiment except that the configuration of the first reinforcing member is different.

図8に示すように、半導体パッケージ1Cは、配線基板2の上面に第1補強部材4Cが接合されている。   As shown in FIG. 8, in the semiconductor package 1 </ b> C, the first reinforcing member 4 </ b> C is bonded to the upper surface of the wiring board 2.

この第1補強部材4Cは、4つのI字状(一方向に延びる帯状)の部材4bで構成されている。このような4つの部材4bを組み合わせることにより、第1補強部材4Cは、半導体素子3の周囲を囲むような形状をなしている。   The first reinforcing member 4C includes four I-shaped members 4b (band shape extending in one direction). By combining such four members 4b, the first reinforcing member 4C has a shape surrounding the semiconductor element 3.

このような第1補強部材4Cは、2つの部材4b間の距離を調整することにより、配線基板2に対する貫通孔42の位置を調整することができる。これにより、1種類の第1補強部材4Cで大きさの異なる半導体パッケージに対応したり、配線基板2に対する貫通孔42の位置を微調整したりすることができる。   Such a first reinforcing member 4C can adjust the position of the through hole 42 with respect to the wiring board 2 by adjusting the distance between the two members 4b. Thereby, it is possible to cope with semiconductor packages having different sizes with one type of first reinforcing member 4C, or to finely adjust the position of the through hole 42 with respect to the wiring board 2.

以上説明したような第3実施形態の半導体パッケージ1Cによっても、熱による不具合の発生を防止することができる。   Also with the semiconductor package 1C of the third embodiment as described above, it is possible to prevent the occurrence of malfunction due to heat.

(半導体装置)
次に、上述したようにして得られた半導体パッケージを用いた半導体装置について説明する。
(Semiconductor device)
Next, a semiconductor device using the semiconductor package obtained as described above will be described.

図9は、本発明の製造方法で得られた半導体パッケージを用いた半導体装置の一例を模式的に示す断面図である。   FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a semiconductor device using a semiconductor package obtained by the manufacturing method of the present invention.

図9に示すように、半導体装置100は、マザーボード(基板)200と、このマザーボード200に搭載された半導体パッケージ1と、半導体パッケージ1に搭載された半導体パッケージ300とを有している。   As shown in FIG. 9, the semiconductor device 100 includes a mother board (substrate) 200, a semiconductor package 1 mounted on the mother board 200, and a semiconductor package 300 mounted on the semiconductor package 1.

ここで、半導体パッケージ1および半導体パッケージ300は、半導体パッケージ1(第1パッケージ)をボトムパッケージとし、半導体パッケージ300をトップパッケージ(第2パッケージ)とするPOP(Package On Package)構造を有する。   Here, the semiconductor package 1 and the semiconductor package 300 have a POP (Package On Package) structure in which the semiconductor package 1 (first package) is a bottom package and the semiconductor package 300 is a top package (second package).

トップパッケージ(第2パッケージ)300は、配線基板301、半導体素子305とを有し、配線基板301の半導体素子305側の面上には、半導体素子305を覆う封止部307が設けられている。なお、図示の半導体パッケージ300の構成は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。   The top package (second package) 300 includes a wiring substrate 301 and a semiconductor element 305, and a sealing portion 307 that covers the semiconductor element 305 is provided on the surface of the wiring substrate 301 on the semiconductor element 305 side. . Note that the configuration of the illustrated semiconductor package 300 is an example, and the present invention is not limited to this.

[配線基板]
配線基板301は、半導体素子305を支持する基板(第2配線基板)であり、例えば、その搭載した半導体素子305と前述した半導体パッケージ1との電気的接続を中継する中継基板(インターポーザ)である。また、配線基板301は、その平面視形状は、通常、正方形、長方形等の四角形とされる。
[Wiring board]
The wiring board 301 is a board (second wiring board) that supports the semiconductor element 305. For example, the wiring board 301 is a relay board (interposer) that relays electrical connection between the mounted semiconductor element 305 and the semiconductor package 1 described above. . In addition, the wiring board 301 has a shape in plan view generally a quadrangle such as a square or a rectangle.

配線基板301は、基板302を有する。この基板302は、絶縁性を有する材料で構成され、例えば、基材(繊維基材)と、その基材に含浸された樹脂組成物とで構成されている。この基材および樹脂組成物としては、前述した半導体パッケージ1の配線基板2の絶縁層と同様のものを用いることができる。なお、図示の例では、基板302は、一層の絶縁層で構成されているが、複数の絶縁層で構成されていてもよい。   The wiring substrate 301 has a substrate 302. The substrate 302 is composed of an insulating material, and is composed of, for example, a base material (fiber base material) and a resin composition impregnated in the base material. As this base material and resin composition, the same thing as the insulating layer of the wiring board 2 of the semiconductor package 1 mentioned above can be used. In the illustrated example, the substrate 302 is formed of a single insulating layer, but may be formed of a plurality of insulating layers.

このような基板302の下面上には、導体パターン308が設けられている。また、基板302の上面上には、図示しないが、基板302を貫通する導体ポストを介して導体パターン308に電気的に接続されるとともに、半導体素子305と電気的に接続される導体パターンが設けられている。   A conductor pattern 308 is provided on the lower surface of the substrate 302. On the upper surface of the substrate 302, although not shown, a conductor pattern that is electrically connected to the conductor pattern 308 through a conductor post that penetrates the substrate 302 and electrically connected to the semiconductor element 305 is provided. It has been.

これらの導体パターンおよび導体ポストは、前述した配線基板2の導体パターンおよび導体ポストと同様に構成することができる。   These conductor patterns and conductor posts can be configured similarly to the conductor patterns and conductor posts of the wiring board 2 described above.

また、基板302の下面上には、導体パターン308を覆うように、絶縁層304が設けられている。同様に、基板302の上面上には、絶縁層303が設けられている。この絶縁層303、304は、それぞれ、例えば、公知のソルダーレジストにより形成することができる。
このような配線基板301の上面上には、半導体素子305が接合されている。
An insulating layer 304 is provided on the lower surface of the substrate 302 so as to cover the conductor pattern 308. Similarly, an insulating layer 303 is provided on the top surface of the substrate 302. The insulating layers 303 and 304 can be formed by, for example, a known solder resist.
A semiconductor element 305 is bonded on the upper surface of the wiring substrate 301.

[半導体素子]
半導体素子(第2半導体素子)305は、例えば、集積回路素子(IC)であり、より具体的には、例えば、ロジックIC、メモリおよび受発光素子等である。なお、半導体素子305の構成および機能は、それぞれ、前述した半導体素子3の構成および機能を同じであっても異なっていてもよい。
[Semiconductor element]
The semiconductor element (second semiconductor element) 305 is, for example, an integrated circuit element (IC), and more specifically, for example, a logic IC, a memory, and a light emitting / receiving element. The configuration and function of the semiconductor element 305 may be the same as or different from the configuration and function of the semiconductor element 3 described above.

この半導体素子305は、前述した配線基板301の上面側に設けられた導体パターン(図示せず)に複数の金属ワイヤー306を介して電気的に接続されている。   The semiconductor element 305 is electrically connected via a plurality of metal wires 306 to a conductor pattern (not shown) provided on the upper surface side of the wiring substrate 301 described above.

この各金属ワイヤー306は、例えば、公知のワイヤーボンディング技術により形成されたものである。なお、この電気的な接続は、金属ワイヤーに代えて、前述した半導体パッケージ1と同様、フェイスダウンボンディングにより行ってもよい。   Each metal wire 306 is formed by, for example, a known wire bonding technique. Note that this electrical connection may be performed by face-down bonding in the same manner as the semiconductor package 1 described above, instead of the metal wire.

このような半導体素子305は、封止部307により封止されている。   Such a semiconductor element 305 is sealed by a sealing portion 307.

この封止部307は、配線基板301の上面上に半導体素子305を覆うように設けられているので、半導体パッケージ300の剛性を高めることができる。そのため、半導体パッケージ300の反りを防止または抑制することができる。   Since the sealing portion 307 is provided on the upper surface of the wiring substrate 301 so as to cover the semiconductor element 305, the rigidity of the semiconductor package 300 can be increased. Therefore, warpage of the semiconductor package 300 can be prevented or suppressed.

この封止部307の構成材料としては、特に限定されないが、公知の封止樹脂を用いることができる。   Although it does not specifically limit as a constituent material of this sealing part 307, A well-known sealing resin can be used.

このような半導体パッケージ300の配線基板301の下面は、前述した半導体パッケージ1の半導体素子3と非接触となっている(離間している)。本実施形態では、半導体素子3の上面の全域が配線基板301の下面に対して離間している。これにより、半導体素子3と配線基板301との間に形成された隙間S1を通じて通気を行い、半導体素子3の熱を外方へ効率的に逃すことができる。   The lower surface of the wiring substrate 301 of the semiconductor package 300 is not in contact with (separated from) the semiconductor element 3 of the semiconductor package 1 described above. In the present embodiment, the entire upper surface of the semiconductor element 3 is separated from the lower surface of the wiring substrate 301. Thereby, air can be ventilated through the gap S1 formed between the semiconductor element 3 and the wiring board 301, and the heat of the semiconductor element 3 can be efficiently released outward.

このような半導体パッケージ300の導体パターン308は、金属バンプ400を介して半導体パッケージ1の導体パターン221の複数の端子221bに接合されている。   Such a conductor pattern 308 of the semiconductor package 300 is bonded to the plurality of terminals 221b of the conductor pattern 221 of the semiconductor package 1 through the metal bumps 400.

この各金属バンプ400は、半導体パッケージ300と半導体パッケージ1との電気的接続(より具体的には配線基板2と配線基板301との電気的接続)を行うためのものである。また、各金属バンプ400は、配線基板2と配線基板301との機械的接続(固定)を行う機能をも有する。   The metal bumps 400 are used for electrical connection between the semiconductor package 300 and the semiconductor package 1 (more specifically, electrical connection between the wiring board 2 and the wiring board 301). Each metal bump 400 also has a function of performing mechanical connection (fixation) between the wiring board 2 and the wiring board 301.

この複数の金属バンプ400は、配線基板2の外周部に沿って間隔を隔てて配置されている。   The plurality of metal bumps 400 are arranged along the outer peripheral portion of the wiring board 2 at intervals.

本実施形態では、各金属バンプ400は、略球状をなしている。なお、各金属バンプ400の形状は、これに限定されない。また、各金属バンプ400の大きさ(直径)は、後述するように半導体素子3と配線基板301とが非接触となる程度に設定される。   In the present embodiment, each metal bump 400 has a substantially spherical shape. The shape of each metal bump 400 is not limited to this. In addition, the size (diameter) of each metal bump 400 is set to such an extent that the semiconductor element 3 and the wiring board 301 are not in contact with each other as will be described later.

また、金属バンプ400の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン系、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系、錫−銀−銅系等の各種ろう材(半田)を用いることができる。   Further, the constituent material of the metal bump 400 is not particularly limited. For example, tin-lead, tin-silver, tin-zinc, tin-bismuth, tin-antimony, tin-silver-bismuth, Various brazing materials (solder) such as tin-copper and tin-silver-copper can be used.

本実施形態では、各貫通孔42は、それぞれ、各金属バンプ400に対して一対一で対応して設けられている。そして、各貫通孔42は、各金属バンプ400に対して非接触で各金属バンプ400を囲むように形成されている。このように貫通孔42内に金属バンプ400を配置することにより、複数の金属バンプ400を介した配線基板2と配線基板301との接合を許容しつつ、第1補強部材4の平面視での面積を大きくすることができる。   In the present embodiment, each through hole 42 is provided in one-to-one correspondence with each metal bump 400. Each through hole 42 is formed so as to surround each metal bump 400 without contacting each metal bump 400. By arranging the metal bumps 400 in the through holes 42 in this way, the wiring board 2 and the wiring board 301 can be joined via the plurality of metal bumps 400 while the first reinforcing member 4 is seen in a plan view. The area can be increased.

また、図9に示すように、第1補強部材4と各金属バンプ400との間(貫通孔42の壁面と金属バンプ400との間)には、絶縁材401が設けられている。これにより、第1補強部材4が導電性を有する場合であっても、金属バンプ400同士の短絡を防止することができる。絶縁材401を第1補強部材4と各金属バンプ400との間に充填することにより、第1補強部材4と各金属バンプ400との一体性が増すとともに、第1補強部材4と各金属バンプ400との間の熱伝導性を高めることができる。   As shown in FIG. 9, an insulating material 401 is provided between the first reinforcing member 4 and each metal bump 400 (between the wall surface of the through hole 42 and the metal bump 400). Thereby, even if it is a case where the 1st reinforcement member 4 has electroconductivity, the short circuit between metal bumps 400 can be prevented. By filling the insulating material 401 between the first reinforcing member 4 and each metal bump 400, the integrity of the first reinforcing member 4 and each metal bump 400 is increased, and the first reinforcing member 4 and each metal bump 400 are increased. The thermal conductivity between 400 can be increased.

また、絶縁材401は、金属バンプ400の基板21側の部分(下部)の周囲を囲むような形状をなし、かつ、各金属バンプ400に接合されている。これにより、絶縁材401は、金属バンプ400を補強している。   Further, the insulating material 401 has a shape surrounding the periphery (lower part) of the metal bump 400 on the substrate 21 side, and is joined to each metal bump 400. Thereby, the insulating material 401 reinforces the metal bump 400.

また、絶縁材401は、前述した配線基板2の基板21よりも高い熱伝導性を有するのが好ましい。これにより、金属バンプ400と第1補強部材4との間の熱伝導性を優れたものとし、半導体パッケージ1の放熱性を向上させることができる。   The insulating material 401 preferably has higher thermal conductivity than the substrate 21 of the wiring board 2 described above. Thereby, the thermal conductivity between the metal bump 400 and the first reinforcing member 4 is excellent, and the heat dissipation of the semiconductor package 1 can be improved.

このような絶縁材401は、絶縁性を有し、樹脂材料を含んで構成され、特に限定されないが、前述した絶縁材81と同様、例えば、熱硬化性を有する半田接合用樹脂により形成されるのが好ましい。   Such an insulating material 401 has an insulating property and includes a resin material, and is not particularly limited. However, like the insulating material 81 described above, the insulating material 401 is formed of, for example, a thermosetting solder bonding resin. Is preferred.

また、第1補強部材4は、各金属バンプ400との間の距離(平面視における貫通孔42の壁面と金属バンプ400の外周面との間の距離)が金属バンプ400の全周に亘って一定となるように形成されている。これにより、第1補強部材4および各金属バンプ400の一体性が増し、これらによる配線基板2の補強効果が好適に発揮される。   Further, the distance between the first reinforcing member 4 and each metal bump 400 (the distance between the wall surface of the through hole 42 and the outer peripheral surface of the metal bump 400 in plan view) extends over the entire circumference of the metal bump 400. It is formed to be constant. Thereby, the integrity of the 1st reinforcement member 4 and each metal bump 400 increases, and the reinforcement effect of the wiring board 2 by these is exhibited suitably.

このような半導体装置100においては、半導体パッケージ1の金属バンプ71がマザーボード200の端子201に接合されている。これにより、半導体パッケージ1とマザーボード200とが電気的に接続され、これらの間で電気的信号の伝送が行われる。また、この接合部を介して、半導体パッケージ1の熱をマザーボード200へ逃すことができる。   In such a semiconductor device 100, the metal bumps 71 of the semiconductor package 1 are joined to the terminals 201 of the mother board 200. As a result, the semiconductor package 1 and the mother board 200 are electrically connected, and electrical signals are transmitted between them. In addition, the heat of the semiconductor package 1 can be released to the mother board 200 through this joint.

以上説明したような半導体装置100によれば、前述したような放熱性および信頼性に優れた半導体パッケージ1を備えるので、信頼性に優れる。   According to the semiconductor device 100 as described above, since the semiconductor package 1 having excellent heat dissipation and reliability as described above is provided, the reliability is excellent.

以上、本発明の半導体パッケージの製造方法を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。   As mentioned above, although the manufacturing method of the semiconductor package of this invention was demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.

例えば、前述した実施形態では、第1補強部材4が半導体素子3の全周に亘って囲むように設けられていたが、これに限定されず、例えば、半導体素子3の周囲の一部に欠損した部分(切り欠き)が形成されていてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the first reinforcing member 4 is provided so as to surround the entire circumference of the semiconductor element 3. However, the present invention is not limited to this. A cut-out portion (notch) may be formed.

また、第1補強部材4の剛性や配線基板2の厚さ等によっては、第2補強部材5を省略してもよい。   Further, the second reinforcing member 5 may be omitted depending on the rigidity of the first reinforcing member 4 and the thickness of the wiring board 2.

また、前述した実施形態では、第1補強部材4と第2補強部材5とを接続する熱伝導部として、基板21を貫通する伝熱ポスト24を用いたが、例えば、基板21の外側に設けた熱伝導部材(金属部材)を用いてもよい。この場合、伝熱性接着剤を用いて熱伝導部材を基板21、第1補強部材4および第2補強部材5に接着(接合)してもよいし、基板21の側面側から基板21、第1補強部材4および第2補強部材5を上下から銜えこむような形態としてもよい。   In the above-described embodiment, the heat transfer post 24 penetrating the substrate 21 is used as the heat conducting portion for connecting the first reinforcing member 4 and the second reinforcing member 5. Alternatively, a heat conductive member (metal member) may be used. In this case, the heat conducting member may be bonded (bonded) to the substrate 21, the first reinforcing member 4, and the second reinforcing member 5 using a heat transfer adhesive, or the substrate 21, the first reinforcing member may be bonded from the side surface side of the substrate 21. The reinforcing member 4 and the second reinforcing member 5 may be held from above and below.

また、第1補強部材4に形成される開口部は、各金属バンプ400と一対一で対応していなくてもよい。すなわち、第1補強部材4には、複数の金属バンプ400に対して1つが対応するように、開口部が形成されていてもよい。   Further, the opening formed in the first reinforcing member 4 may not correspond to each metal bump 400 on a one-to-one basis. That is, an opening may be formed in the first reinforcing member 4 so that one corresponds to the plurality of metal bumps 400.

また、第2補強部材5に形成される開口部は、各金属バンプ71と一対一で対応していなくてもよい。すなわち、第2補強部材5には、複数の金属バンプ71に対して1つが対応するように、開口部が形成されていてもよい。   Moreover, the opening part formed in the 2nd reinforcement member 5 does not need to respond | correspond one-to-one with each metal bump 71. FIG. That is, an opening may be formed in the second reinforcing member 5 so that one corresponds to the plurality of metal bumps 71.

1 半導体パッケージ
1A 半導体パッケージ
1B 半導体パッケージ
1C 半導体パッケージ
2 配線基板
2A 配線基板
3 半導体素子
4 第1補強部材
4A 第1補強部材
4B 第1補強部材
4C 第1補強部材
4a 部材
4b 部材
5 第2補強部材
5A 第2補強部材
21 基板
24 伝熱ポスト
24A 伝熱ポスト
31 金属バンプ
32 接着層
33 外周面
41 内周面
42 貫通孔
43 孔
51 開口部
52 部分
53 部分
54 孔
71 金属バンプ
81 絶縁材
100 半導体装置
104 シート状部材
105 シート状部材
106 接着剤
107 接着剤
108 補助部材
200 マザーボード
201 端子
211 絶縁層
212 絶縁層
213 絶縁層
221 導体パターン
221a 端子
221b 端子
222 導体パターン
223 導体パターン
224 導体パターン
231 導体ポスト
232 導体ポスト
233 導体ポスト
251 絶縁層
252 絶縁層
261 接続部
261A 接続部
262 接続部
262A 接続部
300 半導体パッケージ
301 配線基板
302 基板
303 絶縁層
304 絶縁層
305 半導体素子
306 金属ワイヤー
307 封止部
308 導体パターン
400 金属バンプ
401 絶縁材
S1 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor package 1A Semiconductor package 1B Semiconductor package 1C Semiconductor package 2 Wiring board 2A Wiring board 3 Semiconductor element 4 1st reinforcement member 4A 1st reinforcement member 4B 1st reinforcement member 4C 1st reinforcement member 4a Member 4b Member 5 2nd reinforcement member 5A Second reinforcing member 21 Substrate 24 Heat transfer post 24A Heat transfer post 31 Metal bump 32 Adhesive layer 33 Outer peripheral surface 41 Inner peripheral surface 42 Through hole 43 Hole 51 Opening 52 Part 53 Part 54 Hole 71 Metal bump 81 Insulating material 100 Semiconductor Device 104 Sheet-like member 105 Sheet-like member 106 Adhesive 107 Adhesive 108 Auxiliary member 200 Motherboard 201 Terminal 211 Insulating layer 212 Insulating layer 213 Insulating layer 221 Conductive pattern 221a Terminal 221b Terminal 222 Conductive pattern 223 Conductive pattern 224 Conductive pattern 231 Conductor Stroke 232 Conductor post 233 Conductor post 251 Insulating layer 252 Insulating layer 261 Connecting portion 261A Connecting portion 262 Connecting portion 262A Connecting portion 300 Semiconductor package 301 Wiring substrate 302 Substrate 303 Insulating layer 304 Insulating layer 305 Semiconductor element 306 Metal wire 307 Sealing portion 308 Conductor pattern 400 Metal bump 401 Insulating material S1 Gap

Claims (11)

基板と、前記基板の一方の面側に設けられた第1導体パターンと、前記基板の他方の面側に設けられ、前記第1導体パターンと電気的に接続された第2導体パターンとを備える配線基板と、前記基板の前記一方の面に接合され、前記第1導体パターンに電気的に接続される半導体素子と、前記基板の前記半導体素子側の面の、前記半導体素子が接合されていない部分に接合され、前記基板よりも熱膨張係数が小さい補強部材とを備える半導体装置の製造方法であって、
シート状部材を用意する工程と、
前記シート状部材の一部を除去することにより前記補強部材を形成する工程とを有し、
前記第1導体パターンは、複数の端子を備え、
前記補強部材を形成する工程では、前記シート状部材の前記複数の端子に対応する部分を除去することにより、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
A substrate, a first conductor pattern provided on one surface side of the substrate, and a second conductor pattern provided on the other surface side of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern. The wiring board, the semiconductor element bonded to the one surface of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern, and the semiconductor element on the surface of the substrate on the semiconductor element side are not bonded A method of manufacturing a semiconductor device comprising a reinforcing member bonded to a portion and having a smaller coefficient of thermal expansion than the substrate,
Preparing a sheet-like member;
Forming the reinforcing member by removing a part of the sheet-like member,
The first conductor pattern includes a plurality of terminals,
In the step of forming the reinforcing member, a plurality of through holes penetrating in the thickness direction are formed by removing portions corresponding to the plurality of terminals of the sheet-like member. Method.
基板と、前記基板の一方の面側に設けられた第1導体パターンと、前記基板の他方の面側に設けられ、前記第1導体パターンと電気的に接続された第2導体パターンとを備える配線基板と、前記基板の前記一方の面に接合され、前記第1導体パターンに電気的に接続される半導体素子と、前記基板の前記半導体素子側の面の、前記半導体素子が接合されていない部分に接合され、前記基板よりも熱膨張係数が小さい第1補強部材と、前記基板の前記半導体素子とは反対側の面に接合され、前記基板よりも熱膨張係数が小さい第2補強部材とを備える半導体パッケージの製造方法であって、
シート状部材を用意する工程と、
前記シート状部材の一部を除去することにより前記第1補強部材を形成する工程とを有し、
前記第1導体パターンは、複数の端子を備え、
前記第1補強部材を形成する工程では、前記シート状部材の前記複数の端子に対応する部分を除去することにより、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔を形成することを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
A substrate, a first conductor pattern provided on one surface side of the substrate, and a second conductor pattern provided on the other surface side of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern. The wiring board, the semiconductor element bonded to the one surface of the substrate and electrically connected to the first conductor pattern, and the semiconductor element on the surface of the substrate on the semiconductor element side are not bonded A first reinforcing member bonded to a portion and having a smaller thermal expansion coefficient than the substrate; and a second reinforcing member bonded to a surface of the substrate opposite to the semiconductor element and having a smaller thermal expansion coefficient than the substrate. A method of manufacturing a semiconductor package comprising:
Preparing a sheet-like member;
Forming the first reinforcing member by removing a part of the sheet-like member,
The first conductor pattern includes a plurality of terminals,
In the step of forming the first reinforcing member, a plurality of through holes penetrating in the thickness direction are formed by removing portions corresponding to the plurality of terminals of the sheet-like member. Manufacturing method.
前記第1補強部材を形成する工程の前に、前記シート状部材を前記基板に接合する工程を有する請求項2に記載の半導体パッケージの製造方法。   The manufacturing method of the semiconductor package of Claim 2 which has the process of joining the said sheet-like member to the said board | substrate before the process of forming a said 1st reinforcement member. 前記第1補強部材を形成する工程の後に、前記第1補強部材を前記基板に接合する工程を有する請求項2に記載の半導体パッケージの製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor package according to claim 2, further comprising a step of bonding the first reinforcing member to the substrate after the step of forming the first reinforcing member. 前記基板には、その厚さ方向に貫通し、前記基板よりも熱伝導性の高い熱伝導部が設けられ、
前記シート状部材または前記第1補強部材を前記基板に接合する工程と同時またはその後に、前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材とを接続する請求項3または4に記載の半導体パッケージの製造方法。
The substrate is provided with a heat conducting portion that penetrates in the thickness direction and has higher thermal conductivity than the substrate,
5. The method according to claim 3, wherein the thermal conductive portion and the sheet-like member or the first reinforcing member are connected simultaneously with or after the step of joining the sheet-like member or the first reinforcing member to the substrate. A method for manufacturing a semiconductor package.
前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材とを接続部を介して接続する請求項5に記載の半導体パッケージの製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor package according to claim 5, wherein the heat conducting part and the sheet-like member or the first reinforcing member are connected via a connecting part. 前記接続部は、半田で構成されている請求項6に記載の半導体パッケージの製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor package according to claim 6, wherein the connection portion is made of solder. 前記接続部は、無機フィラーおよび樹脂材料を含む樹脂組成物で構成されている請求項6に記載の半導体パッケージの製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor package according to claim 6, wherein the connection portion is made of a resin composition containing an inorganic filler and a resin material. 前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材との間に前記接続部を介在させた状態で、前記シート状部材または前記第1補強部材と前記基板とを接合することにより、前記熱伝導部と前記シート状部材または前記第1補強部材とを前記接続部を介して接続する請求項6ないし8のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。   By joining the sheet-like member or the first reinforcing member and the substrate in a state where the connecting portion is interposed between the heat conducting portion and the sheet-like member or the first reinforcing member, The manufacturing method of the semiconductor package in any one of Claim 6 thru | or 8 which connects a heat conductive part and the said sheet-like member, or the said 1st reinforcement member via the said connection part. 前記第1補強部材の前記熱伝導部に対応する部位に、厚さ方向に貫通する孔を形成し、前記シート状部材または前記第1補強部材を前記基板に接合した後に、前記孔内に前記接続部を形成する請求項6ないし8のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。   A hole penetrating in the thickness direction is formed in a portion corresponding to the heat conducting portion of the first reinforcing member, and after joining the sheet-like member or the first reinforcing member to the substrate, the hole is inserted into the hole. The method of manufacturing a semiconductor package according to claim 6, wherein the connection portion is formed. 前記複数の貫通孔の形成は、レーザーまたはエッチングを用いて行われる請求項1ないし10のいずれかに記載の半導体パッケージの製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor package according to claim 1, wherein the formation of the plurality of through holes is performed using laser or etching.
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