JP2017152449A - Wiring board - Google Patents

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太佳倫 酒井
Takamichi Sakai
太佳倫 酒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wiring board that can prevent the wet spread of sealing resin while the wiring conductor is protected.SOLUTION: A wiring board 20 includes: a first insulating layer 1a including a mount part 20A where a semiconductor element S is mounted in a central part of an upper surface; a first wiring conductor 2a which is formed on an upper surface of the first insulating layer 1a and has a first solid pattern 12a surrounding the mount part 20A and a plurality of semiconductor element connection pads 4 arranged in the mount part 20A; and a solder resist layer 3a that is formed on the first insulating layer 1a and the first wiring conductor 2a, exposes the semiconductor element connection pad 4, and covers completely the first solid pattern 12a. The first solid pattern 12a includes a frame-shaped first opening 14a that surrounds the mount part 20A, and the solder resist layer 3a is formed so that a concave part 13 following the first opening 14a surrounds the mount part 20A.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、半導体素子を搭載するための配線基板に関するものである。   The present invention relates to a wiring board for mounting a semiconductor element.

半導体素子を搭載するための配線基板は、絶縁層と配線導体とが交互に複数積層されているとともに、最表層にソルダーレジスト層が被着された多層構造をしている。配線基板の上面中央部には、半導体素子が搭載される搭載部が形成されている。搭載部には、配線導体の一部から成る複数の半導体素子接続パッドが格子状の並びに配列されている。配線基板の下面は、外部電気回路基板との接続面になっている。この接続面には、配線導体の一部から成る複数の外部接続パッドが格子状の並びに配列されている。半導体素子接続パッドと外部接続パッドとは、所定のもの同士が配線基板内部の配線導体を介して電気的に接続されている。半導体素子接続パッドには、半導体素子の電極端子がフリップチップ接続される。外部接続パッドと外部電気回路基板とは、半田ボール接続される。ソルダーレジスト層は、半導体素子接続パッドと同一層の配線導体および外部接続パッドと同一層の配線導体における残余の部分を被覆している。   A wiring board for mounting a semiconductor element has a multilayer structure in which a plurality of insulating layers and wiring conductors are alternately stacked, and a solder resist layer is deposited on the outermost layer. A mounting portion on which a semiconductor element is mounted is formed at the center of the upper surface of the wiring board. In the mounting portion, a plurality of semiconductor element connection pads made of a part of the wiring conductor are arranged in a grid. The lower surface of the wiring board is a connection surface with an external electric circuit board. A plurality of external connection pads made of a part of the wiring conductor are arranged in a grid on the connection surface. A predetermined number of semiconductor element connection pads and external connection pads are electrically connected to each other via a wiring conductor inside the wiring board. The semiconductor element electrode pads are flip-chip connected to the electrode terminals of the semiconductor element. The external connection pads and the external electric circuit board are connected by solder balls. The solder resist layer covers the remaining portion of the wiring conductor in the same layer as the semiconductor element connection pad and the wiring conductor in the same layer as the external connection pad.

フリップチップ接続では、半導体素子の下面に形成された電極端子と半導体素子接続パッドとを半田バンプを介して接続する。フリップチップ接続された半導体素子と配線基板との間には、隙間が形成される。この隙間は、アンダーフィルと呼ばれる封止樹脂により充填される。封止樹脂を充填するには、未硬化の液状の熱硬化性樹脂を半導体素子と配線基板との隙間に注入した後、熱硬化させる方法が採用される。ところが、液状の樹脂を注入する際、あるいは注入した後、樹脂の一部が搭載部の周囲に大きく濡れ広がってしまうことがある。   In the flip-chip connection, the electrode terminals formed on the lower surface of the semiconductor element and the semiconductor element connection pads are connected via solder bumps. A gap is formed between the flip-chip connected semiconductor element and the wiring board. This gap is filled with a sealing resin called underfill. In order to fill the sealing resin, a method of injecting an uncured liquid thermosetting resin into the gap between the semiconductor element and the wiring substrate and then thermosetting is employed. However, when or after the liquid resin is injected, a part of the resin may be greatly spread around the mounting portion.

そこで、搭載部の周囲のソルダーレジスト層に溝や突起を設けて封止樹脂の濡れ広がりを防止することが提案されている。溝を設ける場合、溝の底面に配線導体が露出し、配線導体への保護が不十分になる。また、突起を設ける場合、突起を設けるために余計な工程が必要となり、配線基板の生産性が低下してしまうことになる。   Therefore, it has been proposed to provide grooves and protrusions in the solder resist layer around the mounting portion to prevent wetting and spreading of the sealing resin. When the groove is provided, the wiring conductor is exposed on the bottom surface of the groove, and the protection to the wiring conductor becomes insufficient. In addition, when the protrusion is provided, an extra process is required to provide the protrusion, and the productivity of the wiring board is reduced.

特開2004−349399号公報JP 2004-349399 A

本発明が解決しようとする課題は、余計な工程を必要とせず、配線導体を保護しつつ封止樹脂の濡れ広がりを防止することが可能な配線基板を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a wiring board that does not require an extra step and that can prevent the sealing resin from spreading while protecting the wiring conductor.

本発明の配線基板は、上面中央部に半導体素子が搭載される搭載部を有する第1の絶縁層と、該第1の絶縁層の上面に被着されており、前記搭載部内に配列された複数の半導体素子接続パッドおよび前記搭載部を囲繞する第1のベタ状パターンを有する第1の配線導体と、前記第1の絶縁層および前記第1の配線導体上に被着されており、前記半導体素子接続パッドを露出させるとともに前記第1のベタ状パターンを完全に被覆するソルダーレジスト層とを具備して成る配線基板であって、前記第1のベタ状パターンは、前記搭載部を囲繞する枠状の第1の開口部を有しているとともに、前記ソルダーレジスト層は、前記第1の開口部に追従する凹部が前記搭載部を囲繞するように形成されていることを特徴とするものである。   The wiring board of the present invention is attached to the first insulating layer having a mounting portion on which the semiconductor element is mounted at the center of the upper surface and the upper surface of the first insulating layer, and is arranged in the mounting portion. A plurality of semiconductor element connection pads and a first wiring conductor having a first solid pattern surrounding the mounting portion; and being deposited on the first insulating layer and the first wiring conductor, A wiring board comprising a solder resist layer that exposes a semiconductor element connection pad and completely covers the first solid pattern, and the first solid pattern surrounds the mounting portion. The solder resist layer has a frame-shaped first opening, and a recess that follows the first opening is formed so as to surround the mounting portion. It is.

本発明の配線基板によれば、ソルダーレジスト層が第1のベタ状パターンを完全に被覆しており、かつ第1のベタ状パターンは、搭載部を囲繞する枠状の開口部を有しているとともに、ソルダーレジスト層は、第1のベタ状パターンの開口部に追従する凹部が搭載部を囲繞するように形成されていることから、余計な工程を必要とせず、配線導体を保護しつつ封止樹脂の濡れ広がりを防止することが可能な配線基板を提供することができる。   According to the wiring board of the present invention, the solder resist layer completely covers the first solid pattern, and the first solid pattern has a frame-shaped opening that surrounds the mounting portion. In addition, the solder resist layer is formed so that the recess that follows the opening of the first solid pattern surrounds the mounting portion, so that no extra process is required and the wiring conductor is protected. It is possible to provide a wiring board capable of preventing the sealing resin from spreading and getting wet.

図1は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board according to the present invention. 図2は、図1に示す配線基板における最上層の配線導体を示す要部概略上面図である。FIG. 2 is a schematic top view of the main part showing the uppermost wiring conductor in the wiring board shown in FIG. 図3は、図1に示す配線基板における上から2層目の配線導体を示す要部概略上面図である。FIG. 3 is a schematic top view showing the main part of the wiring conductor in the second layer from the top in the wiring board shown in FIG. 図4は、図1に示す配線基板における上から3層目の配線導体を示す要部概略上面図である。FIG. 4 is a schematic top view of a main part showing a third-layer wiring conductor from the top in the wiring board shown in FIG. 図5は、図1に示す配線基板における上から4層目の配線導体を示す要部概略上面図である。FIG. 5 is a schematic top view of the main part showing the fourth-layer wiring conductor from the top in the wiring board shown in FIG. 図6は、図1に示す配線基板に半導体素子を搭載した半導体装置を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device in which a semiconductor element is mounted on the wiring board shown in FIG.

次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を、図1〜図6を基にして詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態の一例である配線基板20を示す概略断面図である。図1において、1は絶縁基板、2は配線導体、3はソルダーレジスト層、4は半導体素子接続パッド、5は外部接続パッドである。   Next, an example of an embodiment of the wiring board according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a wiring board 20 which is an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 2 is a wiring conductor, 3 is a solder resist layer, 4 is a semiconductor element connection pad, and 5 is an external connection pad.

本例の配線基板20においては、絶縁基板1は、複数の絶縁層1a〜1iを含んでいる。また、配線導体2は、複数の配線導体2a〜2jを含んでいる。ソルダーレジスト層3は、上下のソルダーレジスト層3a,3bを含んでいる。   In the wiring board 20 of this example, the insulating substrate 1 includes a plurality of insulating layers 1a to 1i. The wiring conductor 2 includes a plurality of wiring conductors 2a to 2j. The solder resist layer 3 includes upper and lower solder resist layers 3a and 3b.

絶縁基板1の上面中央部には搭載部20Aが設けられている。搭載部20Aは、半導体素子Sを搭載するための四角形状の領域である。搭載部20Aには、多数の半導体素子接続パッド4が二次元的な並びに配列されている。半導体素子接続パッド4は、配線導体2aの一部を、ソルダーレジスト層3aに設けた開口部から露出させることにより形成されている。半導体素子接続パッド4には、半導体素子Sの電極端子Tがフリップチップ接続により接続される。   A mounting portion 20 </ b> A is provided at the center of the upper surface of the insulating substrate 1. The mounting portion 20A is a quadrangular region for mounting the semiconductor element S. A large number of semiconductor element connection pads 4 are arranged two-dimensionally on the mounting portion 20A. The semiconductor element connection pad 4 is formed by exposing a part of the wiring conductor 2a from an opening provided in the solder resist layer 3a. The electrode terminal T of the semiconductor element S is connected to the semiconductor element connection pad 4 by flip chip connection.

絶縁基板1の下面は、外部電気回路基板との接続面となっている。絶縁基板1の下面には、その略全領域にわたり多数の外部接続パッド5が二次元的な並びに配列されている。外部接続パッド5は、配線導体2jの一部を、ソルダーレジスト層3bに設けた開口部から露出させることにより形成されている。外部接続パッド5は、外部電気回路基板の配線導体に例えば半田ボールを介して接続される。   The lower surface of the insulating substrate 1 is a connection surface with the external electric circuit substrate. A large number of external connection pads 5 are arranged two-dimensionally on the lower surface of the insulating substrate 1 over substantially the entire region. The external connection pad 5 is formed by exposing a part of the wiring conductor 2j from an opening provided in the solder resist layer 3b. The external connection pad 5 is connected to the wiring conductor of the external electric circuit board through, for example, a solder ball.

絶縁基板1を構成する絶縁層1eは、本例の配線基板20におけるコア部材である。絶縁層1eは、例えばガラス繊維束を縦横に織り込んだガラス織物にエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて成る。絶縁層1eの厚みは、0.1〜1mm程度である。絶縁層1eには、その上面から下面にかけて多数のスルーホール6が形成されている。スルーホール6内には、スルーホール導体7が被着されている。このスルーホール導体7を介して絶縁層1e上下面の配線導体2eと2fとが接続されている。   The insulating layer 1e constituting the insulating substrate 1 is a core member in the wiring substrate 20 of this example. The insulating layer 1e is formed, for example, by impregnating a glass fabric in which glass fiber bundles are woven vertically and horizontally with a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin. The thickness of the insulating layer 1e is about 0.1 to 1 mm. A number of through holes 6 are formed in the insulating layer 1e from the upper surface to the lower surface. A through-hole conductor 7 is deposited in the through-hole 6. The wiring conductors 2e and 2f on the upper and lower surfaces of the insulating layer 1e are connected through the through-hole conductor 7.

このような絶縁層1eは、ガラス織物に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートを熱硬化させた後、これに上面から下面にかけてドリル加工を施すことにより製作される。絶縁層1a上下面の配線導体2e,2fは、絶縁層1e用の絶縁シートの上下全面に銅箔を貼着しておくとともにこの銅箔をシートの硬化後にエッチング加工することにより所定のパターンに形成される。スルーホール6内のスルーホール導体7は、絶縁層1eにスルーホール6を設けた後に、このスルーホール6内面に無電解めっき法および電解めっき法により銅めっき膜を析出させることにより形成される。配線導体2e,2fの厚みは、20〜40μm程度である。   Such an insulating layer 1e is manufactured by thermally curing an insulating sheet in which a glass fabric is impregnated with an uncured thermosetting resin, and then drilling the insulating sheet from the upper surface to the lower surface. The wiring conductors 2e and 2f on the upper and lower surfaces of the insulating layer 1a are formed into a predetermined pattern by attaching a copper foil to the entire upper and lower surfaces of the insulating sheet for the insulating layer 1e and etching the copper foil after the sheet is cured. It is formed. The through-hole conductor 7 in the through-hole 6 is formed by depositing a copper plating film on the inner surface of the through-hole 6 by electroless plating and electrolytic plating after providing the through-hole 6 in the insulating layer 1e. The thickness of the wiring conductors 2e and 2f is about 20 to 40 μm.

さらに、スルーホール導体7が被着されたスルーホール6は、その内部が孔埋め樹脂8で充填されている。孔埋め樹脂8は、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る。孔埋め樹脂8は、スルーホール6を塞ぐことによりスルーホール6の直上および直下に配線導体2e,2fおよび絶縁層1d,1fを形成可能とするためのものである。孔埋め樹脂8は、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂をスルーホール6内にスクリーン印刷法により充填し、それを熱硬化させた後、その上下面を略平坦に研磨することにより形成される。   Further, the inside of the through hole 6 to which the through hole conductor 7 is attached is filled with a hole filling resin 8. The hole filling resin 8 is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin or a bismaleimide triazine resin. The hole-filling resin 8 is used to form the wiring conductors 2 e and 2 f and the insulating layers 1 d and 1 f immediately above and below the through-hole 6 by closing the through-hole 6. The hole-filling resin 8 is formed by filling an uncured paste-like thermosetting resin into the through-hole 6 by screen printing, thermally curing it, and then polishing its upper and lower surfaces substantially flatly. The

絶縁層1eの上下面に積層された各絶縁層1a〜1d,1f〜1iは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る。絶縁層1a〜1d,1f〜1iの厚みは、それぞれ20〜60μm程度である。絶縁層1a〜1d,1f〜1iは、各層の上面から下面にかけて複数のビアホール9を有している。ビアホール9内にはビアホール導体10が充填されている。そして、上層の配線導体2a〜2d,2g〜2iと下層の配線導体2b〜2e,2h〜2jとがビアホール導体10を介して互いに接続されている。   The insulating layers 1a to 1d and 1f to 1i laminated on the upper and lower surfaces of the insulating layer 1e are made of a thermosetting resin such as an epoxy resin. The thicknesses of the insulating layers 1a to 1d and 1f to 1i are about 20 to 60 μm, respectively. The insulating layers 1a to 1d and 1f to 1i have a plurality of via holes 9 from the upper surface to the lower surface of each layer. A via hole conductor 10 is filled in the via hole 9. The upper wiring conductors 2 a to 2 d and 2 g to 2 i and the lower wiring conductors 2 b to 2 e and 2 h to 2 j are connected to each other through the via-hole conductor 10.

このような各絶縁層1a〜1d,1f〜1iは、厚みが20〜60μm程度の未硬化の熱硬化性樹脂から成る絶縁フィルムを絶縁層1eの上下面または絶縁層1b〜1d,1f〜1h表面に貼着し、これを熱硬化させるとともにレーザ加工によりビアホール9を穿孔することによって形成される。各絶縁層1a〜1d,1f〜1iの表面の配線導体2a〜2d,2h〜2jおよびビアホール9内のビアホール導体10は、各絶縁層1a〜1d,1f〜1iを形成する毎に各絶縁層1a〜1d,1f〜1iの表面およびビアホール9内に銅めっきを被着させることによって形成される。銅めっきの被着には、周知のセミアディティブ法を用いる。配線導体2a〜2d,2h〜2jの厚みは、10〜30μm程度である。   Each of the insulating layers 1a to 1d and 1f to 1i is made of an insulating film made of an uncured thermosetting resin having a thickness of about 20 to 60 [mu] m, or an insulating layer 1b to 1d and 1f to 1h. It is formed by sticking to the surface, thermosetting it, and drilling the via hole 9 by laser processing. The wiring conductors 2a to 2d and 2h to 2j on the surfaces of the insulating layers 1a to 1d and 1f to 1i and the via-hole conductor 10 in the via hole 9 are formed each time the insulating layers 1a to 1d and 1f to 1i are formed. It is formed by depositing copper plating on the surfaces 1a to 1d and 1f to 1i and the via holes 9. A well-known semi-additive method is used for copper plating deposition. The thickness of the wiring conductors 2a to 2d and 2h to 2j is about 10 to 30 μm.

ソルダーレジスト層3a,3bは、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性の樹脂から成る。ソルダーレジスト層3a,3bの厚みは、10〜50μm程度である。ソルダーレジスト層3a,3bは、最表層における配線導体2を保護するとともに、開口部を介して半導体素子接続パッド4や外部接続パッド5と半導体素子Sや外部電気回路基板との接続を可能としている。   The solder resist layers 3a and 3b are made of a thermosetting resin having photosensitivity such as an acrylic-modified epoxy resin. The thickness of the solder resist layers 3a and 3b is about 10 to 50 μm. The solder resist layers 3a and 3b protect the wiring conductor 2 in the outermost layer, and enable connection between the semiconductor element connection pad 4 and the external connection pad 5 and the semiconductor element S and the external electric circuit board through the opening. .

このようなソルダーレジスト層3a,3bは、感光性を有する樹脂ペーストまたは樹脂フィルムを絶縁層1a,1iの表面に塗布または貼着するとともにフォトリソグラフィー技術を採用して所定パターンに露光および現像した後、紫外線硬化および熱硬化させることにより形成される。   Such solder resist layers 3a and 3b are formed by applying or pasting a photosensitive resin paste or resin film to the surfaces of the insulating layers 1a and 1i, and using a photolithography technique to expose and develop a predetermined pattern. It is formed by UV curing and heat curing.

本例の配線基板20においては、半導体素子接続パッド4および外部接続パッド5を含む配線導体2には、信号用と接地用と電源用とがある。信号用の半導体素子接続パッド4は、その多くが搭載部20Aの外周部に配設されている。接地用の半導体素子接続パッド4および電源用の半導体素子接続パッド4は、その多くが搭載部20Aの中央部に配設されている。これに対応して信号用の外部接続パッド5は、その多くが絶縁基板1の下面外周部に配設されている。また、接地用の外部接続パッド5および電源用の外部接続パッド5は、絶縁基板1の下面中央部および外周部に配設されている。   In the wiring board 20 of this example, the wiring conductor 2 including the semiconductor element connection pads 4 and the external connection pads 5 includes signals, grounds, and power supplies. Most of the signal semiconductor element connection pads 4 are arranged on the outer peripheral portion of the mounting portion 20A. Most of the grounding semiconductor element connection pads 4 and the power supply semiconductor element connection pads 4 are arranged at the center of the mounting portion 20A. Correspondingly, most of the signal external connection pads 5 are arranged on the outer peripheral portion of the lower surface of the insulating substrate 1. The grounding external connection pad 5 and the power supply external connection pad 5 are disposed at the center and the outer periphery of the lower surface of the insulating substrate 1.

信号用の半導体素子接続パッド4と信号用の外部接続パッド5とは、信号用の配線導体2により互いに接続されている。信号用の配線導体2は、絶縁層1b〜1dの表面を搭載部20Aに対応する領域から絶縁基板1の外周部に向けて延びる帯状パターン11を有している。この帯状パターン11と信号用の半導体素子接続パッド4とは、搭載部20Aに対応する領域において、ビアホール導体10を介して接続されている。また、この帯状パターン11と信号用の外部接続パッド5とは、絶縁基板1の外周部において、スルーホール導体7およびビアホール導体10を介して接続されている。   The signal semiconductor element connection pad 4 and the signal external connection pad 5 are connected to each other by a signal wiring conductor 2. The signal wiring conductor 2 has a belt-like pattern 11 extending from the region corresponding to the mounting portion 20 </ b> A toward the outer peripheral portion of the insulating substrate 1 on the surface of the insulating layers 1 b to 1 d. The strip pattern 11 and the signal semiconductor element connection pad 4 are connected via a via-hole conductor 10 in a region corresponding to the mounting portion 20A. Further, the strip pattern 11 and the signal external connection pad 5 are connected to each other on the outer peripheral portion of the insulating substrate 1 through the through-hole conductor 7 and the via-hole conductor 10.

接地用の半導体素子接続パッド4と接地用の外部接続パッド5とは、接地用の配線導体2により互いに接続されている。電源用の半導体素子接続パッド4と電源用の外部接続パッド5とは、電源用の配線導体2により互いに接続されている。接地用の配線導体2および電源用の配線導体2は、広面積のベタ状パターン12を有している。ベタ状パターン12の一部は、信号用の配線導体2の左右および上下に配置されている。このベタ状パターン12は、絶縁層1a〜1iの表面に形成されている。ベタ状パターン12は、搭載部20Aに対応する領域から絶縁基板1の外周部にかけての広い領域にわたり形成されている。このベタ状パターン12と接地用または電源用の半導体素子接続パッド4とは、搭載部20Aの直下において、ビアホール導体10を介して接続されている。また、このベタ状パターン12と接地用または電源用の外部接続パッド5とは、絶縁基板1の中央部から外周部にかけた領域において、スルーホール導体7およびビアホール導体10を介して接続されている。   The grounding semiconductor element connection pad 4 and the grounding external connection pad 5 are connected to each other by a grounding wiring conductor 2. The power supply semiconductor element connection pad 4 and the power supply external connection pad 5 are connected to each other by a power supply wiring conductor 2. The grounding wiring conductor 2 and the power supply wiring conductor 2 have a solid pattern 12 having a large area. Part of the solid pattern 12 is arranged on the left and right and top and bottom of the signal wiring conductor 2. The solid pattern 12 is formed on the surfaces of the insulating layers 1a to 1i. The solid pattern 12 is formed over a wide region from the region corresponding to the mounting portion 20 </ b> A to the outer peripheral portion of the insulating substrate 1. The solid pattern 12 and the semiconductor element connection pad 4 for grounding or power supply are connected via a via-hole conductor 10 immediately below the mounting portion 20A. The solid pattern 12 and the external connection pad 5 for grounding or power supply are connected via a through-hole conductor 7 and a via-hole conductor 10 in a region extending from the central portion to the outer peripheral portion of the insulating substrate 1. .

なお、本例の配線基板20においては、搭載部20Aの周囲のソルダーレジスト層3aに凹部13が形成されている。この凹部13は、搭載部20Aを囲繞する枠状に形成されている。凹部13は、幅が1〜3mm程度、深さが20〜30μm程度である。この凹部13は、配線導体2aのベタ状パターン12に搭載部20Aを囲繞する枠状の開口部14を設けておくことにより形成される。このような開口部14を設けることにより、ソルダーレジスト層3aが開口部14に追従して凹部13が形成される。   In the wiring board 20 of this example, the recess 13 is formed in the solder resist layer 3a around the mounting portion 20A. The concave portion 13 is formed in a frame shape surrounding the mounting portion 20A. The recess 13 has a width of about 1 to 3 mm and a depth of about 20 to 30 μm. The recess 13 is formed by providing a frame-shaped opening 14 surrounding the mounting portion 20A in the solid pattern 12 of the wiring conductor 2a. By providing such an opening 14, the solder resist layer 3 a follows the opening 14 to form a recess 13.

ここで、最上層の配線導体2aの要部平面図を図2に示す。配線導体2aは、信号用の半導体素子接続パッド4Sと接地用または電源用のベタ状パターン12aとを有している。ベタ状パターン12aの一部は、接地用または電源用の半導体素子接続パッド4G(P)を形成している。なお、図2では、搭載部20Aに対応する領域を2点鎖線で示している。また、接地用または電源用の半導体素子接続パッド4G(P)を点線の円で示している。さらに、下層の配線導体2bへのビアホール導体10の接続位置を小さな十字で示している。さらにまた、ベタ状パターン12aに接続されるスルーホール6aの位置を破線の円で示している。   Here, the principal part top view of the wiring conductor 2a of the uppermost layer is shown in FIG. The wiring conductor 2a has a semiconductor element connection pad 4S for signals and a solid pattern 12a for grounding or power supply. A part of the solid pattern 12a forms a grounding or power supply semiconductor element connection pad 4G (P). In FIG. 2, a region corresponding to the mounting portion 20A is indicated by a two-dot chain line. Further, the grounding or power supply semiconductor element connection pads 4G (P) are indicated by dotted circles. Furthermore, the connection position of the via-hole conductor 10 to the lower wiring conductor 2b is indicated by a small cross. Furthermore, the position of the through hole 6a connected to the solid pattern 12a is indicated by a broken-line circle.

半導体素子接続パッド4は、搭載部20Aの外周辺に沿って互いに隣接して並ぶ外周側列と内周側列とを含む複数の列を有する格子状の並びに配置されている。信号用の半導体素子接続パッド4Sは、半導体素子接続パッド4の並びの外周側列に複数個が互いに隣接して配置された第1の半導体素子接続パッド群を有している。各半導体素子接続パッド4Sは、それぞれが独立した円形である。これらの半導体素子接続パッド4Sは、後述する信号用の帯状パターン11bにビアホール導体10を介して電気的に接続されている。   The semiconductor element connection pads 4 are arranged in a grid having a plurality of rows including an outer circumferential row and an inner circumferential row arranged adjacent to each other along the outer periphery of the mounting portion 20A. The signal semiconductor element connection pads 4 </ b> S have a first semiconductor element connection pad group in which a plurality of signal semiconductor element connection pads 4 </ b> S are arranged adjacent to each other on the outer peripheral side row of the semiconductor element connection pads 4. Each semiconductor element connection pad 4S has an independent circular shape. These semiconductor element connection pads 4S are electrically connected via a via-hole conductor 10 to a signal strip pattern 11b described later.

ベタ状パターン12aは、搭載部20Aに対応する領域から絶縁基板1の外周部にかけて広がる広面積のパターンである。ベタ状パターン12aには、メッシュ状のガス抜き用の開口部15aが複数設けられている。ベタ状パターン12aは、搭載部20Aに対応する領域に複数の半導体素子接続パッド4G(P)を一体的に有している。半導体素子接続パッド4G(P)は、半導体素子接続パッド4の並びの内側列に複数個が互いに隣接して配置された第2の半導体素子接続パッド群を有している。この第2の半導体素子接続パッド群は、信号用の第1の半導体素子接続パッド群に隣接して配置されている。ベタ状パターン14aは、各半導体素子接続パッド4G(P)に対応する位置およびスルーホール6aに対応する位置において後述する下層のベタ状パターン12bおよびベタ状パターン12cに電気的に接続されている。   The solid pattern 12 a is a wide area pattern that extends from the region corresponding to the mounting portion 20 </ b> A to the outer peripheral portion of the insulating substrate 1. The solid pattern 12a is provided with a plurality of mesh-like gas vent openings 15a. The solid pattern 12a integrally has a plurality of semiconductor element connection pads 4G (P) in a region corresponding to the mounting portion 20A. The semiconductor element connection pads 4G (P) have a second semiconductor element connection pad group in which a plurality of semiconductor element connection pads 4G (P) are arranged adjacent to each other in the inner row of the array of semiconductor element connection pads 4. The second semiconductor element connection pad group is disposed adjacent to the first semiconductor element connection pad group for signals. The solid pattern 14a is electrically connected to a lower solid pattern 12b and a solid pattern 12c, which will be described later, at a position corresponding to each semiconductor element connection pad 4G (P) and a position corresponding to the through hole 6a.

さらに、ベタ状パターン12aは、搭載部20Aを囲繞する四角枠状の開口部14aを有している。この開口部14aを有していることにより、ベタ状パターン14aを被覆するソルダーレジスト層3aが開口部14aに追従して搭載部20Aを囲繞する四角枠状の凹部13が形成される。開口部14aの幅が1mm未満では、ソルダーレジスト層3aが開口部14aに追従しにくくなり、3μmを超えると、ベタ状パターンとしての機能が損なわれる危険性が大きくなる。したがって、開口部14aの幅は、1〜3mmの範囲が好ましい。   Further, the solid pattern 12a has a square frame-shaped opening 14a surrounding the mounting portion 20A. By having this opening part 14a, the square-shaped recessed part 13 in which the solder resist layer 3a which covers the solid pattern 14a follows the opening part 14a and surrounds the mounting part 20A is formed. If the width of the opening 14a is less than 1 mm, the solder resist layer 3a hardly follows the opening 14a, and if it exceeds 3 μm, the risk of the function as a solid pattern being impaired increases. Therefore, the width of the opening 14a is preferably in the range of 1 to 3 mm.

図3に、上から2番目の配線導体2bを要部平面図で示す。配線導体2bは、信号用の複数の帯状パターン11bと接地用または電源用のベタ状パターン12bとを有している。なお、搭載部20Aに対応する領域および下層の配線導体2cへのビアホール導体10の接続位置およびベタ状パターン12bに接続されるスルーホール6aの位置は図2と同様に示している。また、上層の配線導体2aからのビアホール導体10の接続位置を小さな黒丸で示している。   FIG. 3 is a plan view of the main part of the second wiring conductor 2b from the top. The wiring conductor 2b has a plurality of strip patterns 11b for signals and a solid pattern 12b for grounding or power. In addition, the region corresponding to the mounting portion 20A and the connection position of the via-hole conductor 10 to the lower wiring conductor 2c and the position of the through-hole 6a connected to the solid pattern 12b are shown in the same manner as in FIG. Further, the connection position of the via-hole conductor 10 from the upper wiring conductor 2a is indicated by a small black circle.

信号用の帯状パターン11bは、信号用の半導体素子接続パッド4Sの直下から絶縁基板1の外周部に向けて複数が並行して延びている。各帯状パターン11bの搭載部20A側の端部には、半導体素子接続パッド4Sからのビアホール導体10が接続されており、外周側の端部には、下層の配線導体2cに接続するビアホール導体10が接続されている。   A plurality of signal strip-like patterns 11 b extend in parallel from directly below the signal semiconductor element connection pads 4 </ b> S toward the outer peripheral portion of the insulating substrate 1. A via-hole conductor 10 from the semiconductor element connection pad 4S is connected to the end of each band-like pattern 11b on the mounting portion 20A side, and a via-hole conductor 10 connected to the lower wiring conductor 2c is connected to the outer end. Is connected.

ベタ状パターン12bは、上層のベタ状パターン12aの開口部14aに重畳する四角枠状の開口部14bを有している。開口部14bを有していることにより、ベタ状パターン12b上に積層された絶縁層1aが開口部14aに追従して枠状に凹む。その結果、さらにその上に被着されたソルダーレジスト層3aの凹部13の深さが深いものとなる。ベタ状パターン12bには、搭載部20Aに対応する領域に半導体素子接続パッド4G(P)からのビアホール導体10が複数接続されているとともに、スルーホール6aに対応する位置にも上層のベタ状パターン12aからのビアホール導体10が複数接続されている。   The solid pattern 12b has a rectangular frame-shaped opening 14b that overlaps the opening 14a of the upper solid pattern 12a. By having the opening 14b, the insulating layer 1a stacked on the solid pattern 12b is recessed in a frame shape following the opening 14a. As a result, the depth of the recess 13 of the solder resist layer 3a deposited thereon is further increased. In the solid pattern 12b, a plurality of via-hole conductors 10 from the semiconductor element connection pads 4G (P) are connected to a region corresponding to the mounting portion 20A, and an upper-layer solid pattern is formed at a position corresponding to the through hole 6a. A plurality of via-hole conductors 10 from 12a are connected.

図4に、上から3番目の配線導体2cを要部平面図で示す。配線導体2cは、信号用のランド16とベタ状パターン12cとを有している。なお、搭載部20Aに対応する領域およびビアホール導体10の接続位置およびベタ状パターン12cに接続されるスルーホール6aの位置は図2、3と同様に示している。   FIG. 4 is a plan view of the main part of the third wiring conductor 2c from the top. The wiring conductor 2c has a signal land 16 and a solid pattern 12c. The region corresponding to the mounting portion 20A, the connection position of the via-hole conductor 10, and the position of the through hole 6a connected to the solid pattern 12c are shown in the same manner as in FIGS.

ランド16は、それぞれが独立した円形である。これらのランド16は、上層の各帯状パターン11bの外周側端部の直下に配置されている。ランド16には、上層の帯状パターン11bからのビアホール導体10が各々接続されている。   Each land 16 has an independent circular shape. These lands 16 are arranged directly below the outer peripheral end of each upper belt-like pattern 11b. The via holes 10 from the upper layer strip pattern 11b are connected to the lands 16 respectively.

ベタ状パターン12cは、搭載部20Aの直下から絶縁基板1の外周部にかけて広がる広面積のパターンであり、各ランド16の周囲を取り囲んでいる。ベタ状パターン12cには、搭載部20Aに対応する領域に上層のベタ状パターン12bからのビアホール導体10が複数接続されているとともに、スルーホール6aに対応する位置にも上層のベタ状パターン12bからのビアホール導体10が複数接続されている。   The solid pattern 12 c is a wide area pattern that extends from directly below the mounting portion 20 </ b> A to the outer peripheral portion of the insulating substrate 1, and surrounds each land 16. A plurality of via-hole conductors 10 from the upper solid pattern 12b are connected to the solid pattern 12c in a region corresponding to the mounting portion 20A, and also from the upper solid pattern 12b to a position corresponding to the through hole 6a. A plurality of via-hole conductors 10 are connected.

図5に、上から4番目の配線導体2dを要部平面図で示す。配線導体2dは、信号用の複数の帯状パターン11dと接地用または電源用のベタ状パターン12dと接地用また電源用のランド17とを有している。なお、搭載部20Aに対応する領域およびビアホール導体10の接続位置およびスルーホール6aの位置は図2〜4と同様に示している。   FIG. 5 is a plan view of the main part of the fourth wiring conductor 2d from the top. The wiring conductor 2d has a plurality of strip patterns 11d for signals, a solid pattern 12d for grounding or power supply, and a land 17 for grounding or power supply. The region corresponding to the mounting portion 20A, the connection position of the via-hole conductor 10, and the position of the through hole 6a are shown in the same manner as in FIGS.

信号用の帯状パターン11dは、上層のランド16の直下から絶縁基板1の外周部に向けて延びている。これにより、帯状パターン11dは、上層の開口部14bの下を潜って絶縁基板1の外周部へと展開される。帯状パターン11dのランド16側端部にはランド16からのビアホール導体10が接続され、外周側端部には下層の導体層2eに接続するビアホール導体10が接続されている。   The signal strip pattern 11 d extends from directly below the upper land 16 toward the outer periphery of the insulating substrate 1. As a result, the belt-like pattern 11 d is developed under the upper layer opening 14 b to the outer peripheral portion of the insulating substrate 1. The via hole conductor 10 from the land 16 is connected to the land 16 side end of the belt-shaped pattern 11d, and the via hole conductor 10 connected to the lower conductor layer 2e is connected to the outer peripheral side end.

ランド17は、4個の突起部を有する円形である。ランド17は、スルーホール6aの直上に配置されている。ランド17には、上層のベタ状パターン12cからのビアホール導体10が接続されている。   The land 17 is a circle having four protrusions. The land 17 is disposed immediately above the through hole 6a. The via hole conductor 10 from the upper solid pattern 12c is connected to the land 17.

ベタ状パターン12dは、搭載部20Aの直下から絶縁基板1の外周部にかけて広がる広面積のパターンであり、各信号用の帯状パターン11の周囲およびランド17の周囲を取り囲んでいる。ベタ状パターン12dは、上層のベタ状パターン12a〜12cとは異なる電位の接地または電源電位に接続される。   The solid pattern 12d is a wide area pattern that extends from directly under the mounting portion 20A to the outer peripheral portion of the insulating substrate 1 and surrounds the periphery of the belt-like pattern 11 for each signal and the periphery of the land 17. The solid pattern 12d is connected to a ground or power supply potential having a potential different from that of the upper solid patterns 12a to 12c.

そして、本例の配線基板20においては、図6に示すように、半導体素子Sの電極端子Tをフリップチップ接続するとともに、半導体素子Sと配線基板20との隙間にアンダーフィルと呼ばれる封止樹脂Uを充填することにより、製品として半導体装置となる。このとき、本例の配線基板20によれば、最上層の配線導体2aにおけるベタ状パターン12aはソルダーレジスト層3aにより完全に被覆されているので良好に保護される。また、ソルダーレジスト層3aには、搭載部20Aを囲繞する枠状の凹部13が形成されていることから、封止樹脂Uの濡れ広がりが有効に防止される。さらに、凹部13は、ベタ状パターン12aの開口部14aに追従して形成されることから、余計な工程を必要とせず、生産性高く製造可能である。   In the wiring board 20 of this example, as shown in FIG. 6, the electrode terminal T of the semiconductor element S is flip-chip connected, and a sealing resin called underfill is formed in the gap between the semiconductor element S and the wiring board 20. By filling U, the product becomes a semiconductor device. At this time, according to the wiring board 20 of this example, the solid pattern 12a in the uppermost wiring conductor 2a is completely covered with the solder resist layer 3a, and thus is well protected. Moreover, since the frame-shaped recessed part 13 surrounding the mounting part 20A is formed in the solder resist layer 3a, wetting and spreading of the sealing resin U is effectively prevented. Furthermore, since the recess 13 is formed following the opening 14a of the solid pattern 12a, it does not require an extra step and can be manufactured with high productivity.

1a・・・・・・第1の絶縁層
1b・・・・・・第2の絶縁層
2a・・・・・・第1の配線導体
2b・・・・・・第2の配線導体
3a・・・・・・ソルダーレジスト層
4・・・・・・・半導体素子接続パッド
12a・・・・・・第1のベタ状パターン
12b・・・・・・第2のベタ状パターン
13・・・・・・・凹部
14a・・・・・・第1の開口部
14b・・・・・・第2の開口部
20・・・・・・・配線基板
20A・・・・・・搭載部
S・・・・・・・半導体素子
1a... 1st insulation layer 1b... 2nd insulation layer 2a... 1st wiring conductor 2b.・ ・ ・ ・ ・ Solder resist layer 4... Semiconductor element connection pad 12 a... First solid pattern 12 b. ... Depression 14a... First opening 14b... Second opening 20. .... Semiconductor elements

Claims (2)

上面中央部に半導体素子が搭載される搭載部を有する第1の絶縁層と、該第1の絶縁層の上面に被着されており、前記搭載部内に配列された複数の半導体素子接続パッドおよび前記搭載部を囲繞する第1のベタ状パターンを有する第1の配線導体と、前記第1の絶縁層および前記第1の配線導体上に被着されており、前記半導体素子接続パッドを露出させるとともに前記第1のベタ状パターンを完全に被覆する第1のソルダーレジスト層とを具備して成る配線基板であって、前記第1のベタ状パターンは、前記搭載部を囲繞する枠状の第1の開口部を有しているとともに、前記ソルダーレジスト層は、前記第1の開口部に追従する凹部が前記搭載部を囲繞するように形成されていることを特徴とする配線基板。   A first insulating layer having a mounting portion on which a semiconductor element is mounted at the center of the upper surface; and a plurality of semiconductor element connection pads arranged on the upper surface of the first insulating layer and arranged in the mounting portion; A first wiring conductor having a first solid pattern that surrounds the mounting portion, and the first wiring conductor is deposited on the first insulating layer and the first wiring conductor, and exposes the semiconductor element connection pads. And a first solder resist layer that completely covers the first solid pattern, wherein the first solid pattern has a frame-shaped second surrounding the mounting portion. 1. The wiring board according to claim 1, wherein the solder resist layer is formed such that a recess that follows the first opening surrounds the mounting portion. 上面に前記第1の開口部に重畳する第2の開口部が形成された第2のベタ状パターンを有する第2の配線導体が被着された第2の絶縁層上に、前記第1の絶縁層が積層されており、該第1の絶縁層は、前記第2の開口部に追従する凹部が前記搭載部を囲繞するように形成されていることを特徴とする請求項1記載の配線基板。   On the second insulating layer on which the second wiring conductor having the second solid pattern in which the second opening overlapping the first opening is formed on the upper surface is deposited, the first 2. The wiring according to claim 1, wherein an insulating layer is laminated, and the first insulating layer is formed so that a recess that follows the second opening surrounds the mounting portion. substrate.
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