JP2018032697A - Semiconductor element built-in substrate - Google Patents
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本発明は、半導体素子を内蔵する半導体素子内蔵基板に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor element built-in substrate that incorporates a semiconductor element.
図2に、従来の半導体素子内蔵基板Bの概略断面図を示す。
従来の半導体素子内蔵基板Bは、絶縁基板30と、信号用接続パッド31Sと、接地用接続パッド31Gと、電源用接続パッド31Pと、半導体素子用の位置決め導体32と、半導体素子33と、樹脂封止体34と、配線導体35と、を備えている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a conventional substrate B with a built-in semiconductor element.
A conventional semiconductor element-embedded substrate B includes an
絶縁基板30は、上面中央部に半導体素子搭載領域Yを有している。絶縁基板30は、各接続パッド31S、31G、31Pを底面とする複数のスルーホール36を有している。絶縁基板30の表面およびスルーホール36の内部には、絶縁基板用の配線導体35が形成されている。
The
各接続パッド31S、31G、31Pは、絶縁基板30の下面に複数形成されており、この半導体素子内蔵基板Bが搭載される外部基板(不図示)の電極が半田を介して接続される。
A plurality of
半導体素子用の位置決め導体32は、半導体素子搭載領域Yの外側の領域に枠状に形成されている。
The
半導体素子33は、信号用電極33Sおよび接地用電極33Gおよび電源用電極33Pがそれぞれ複数形成された電極形成面V2、ならびに電極が形成されていない電極非形成面W2を有している。半導体素子33は、電極非形成面W2が半導体素子搭載領域Yに接触するように載置されている。
The
樹脂封止体34は、絶縁基板30の上面全体に、半導体素子33を被覆するように形成されている。樹脂封止体34は、第1のビアホール37および第2のビアホール38を有している。
第1のビアホール37は、信号用電極33Sおよび接地用電極33Gおよび電源用電極33Pをそれぞれ底面として形成されている。
第2のビアホール38は、絶縁基板用の配線導体35の一部を底面として形成されている。
The resin sealing
The
The second via hole 38 is formed using a part of the
配線導体35は、絶縁基板30の表面および内部、ならびに樹脂封止体34の表面および内部に形成されている。配線導体35は、信号用電極33Sと信号用接続パッド31S、および接地用電極33Gと接地用接続パッド31G、ならびに電源用電極33Pと電源用接続パッド31Pとを電気的に接続している。
The
ところで近年、携帯型のゲーム機や音楽プレーヤー等に代表される電子機器の小型化が進むにつれて、これらの電子機器に搭載される半導体素子内蔵基板も小型化の要求が高くなっている。
しかしながら、従来の半導体素子内蔵基板Bにおいては、半導体素子搭載領域Yの外側の領域に半導体素子用の位置決め導体32を形成するための領域が必要である。
このため、各接続パッド31S、31G、31Pを位置決め導体32の外側に対応する領域に形成しなければならず、半導体素子内蔵基板を小型化することが困難であるという問題がある。
Incidentally, in recent years, as electronic devices typified by portable game machines and music players have been reduced in size, there has been an increasing demand for miniaturization of substrates with built-in semiconductor elements mounted on these electronic devices.
However, in the conventional semiconductor element-embedded substrate B, an area for forming the
For this reason, each
本発明は、接続パッドの一部を半導体素子搭載領域に対応する領域に近接して形成することで、小型化が可能な半導体素子内蔵基板を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a semiconductor element-embedded substrate that can be miniaturized by forming a part of connection pads close to a region corresponding to a semiconductor element mounting region.
本発明における半導体素子内蔵基板は、上面中央部に半導体素子搭載領域を有する絶縁基板と、絶縁基板の下面に形成された信号用接続パッドおよび接地用接続パッドおよび電源用接続パッドと、半導体素子搭載領域の外周に沿って形成されており、複数の独立した導体パターンから成る半導体素子用の位置決め導体と、信号用電極および接地用電極および電源用電極がそれぞれ複数形成された電極形成面、ならびに電極が形成されていない電極非形成面を有しており、半導体素子搭載領域に電極非形成面が接触するように載置された半導体素子と、絶縁基板の上面全体に、半導体素子を被覆するように形成された樹脂封止体と、を具備する半導体素子内蔵基板であって、絶縁基板には、信号用接続パッドおよび位置決め導体を電気的に接続するスルーホール導体を備えた信号用のスルーホールが形成されるとともに、樹脂封止体には、信号用電極を底面とする信号用の第1のビアホールおよび位置決め導体の上面を底面とする信号用の第2のビアホールが形成されており、樹脂封止体の上面および信号用の第1および第2のビアホール内には、信号用電極および位置決め導体を電気的に接続する信号用の配線導体が形成されていることを特徴とするものである。 The substrate with a built-in semiconductor element according to the present invention includes an insulating substrate having a semiconductor element mounting region at the center of the upper surface, a signal connection pad, a ground connection pad and a power supply connection pad formed on the lower surface of the insulating substrate, and a semiconductor element mounting. A positioning conductor for a semiconductor element formed along a plurality of independent conductor patterns, an electrode forming surface on which a plurality of signal electrodes, grounding electrodes, and power supply electrodes are respectively formed, and electrodes A semiconductor element that has a non-electrode-formed surface and is placed so that the non-electrode-formed surface is in contact with the semiconductor element mounting region, and the entire upper surface of the insulating substrate is covered with the semiconductor element. And a resin-encapsulated body formed in the semiconductor device, wherein the signal connection pad and the positioning conductor are electrically connected to the insulating substrate. A signal through hole having a through hole conductor is formed, and the resin-sealed body has a first via hole for a signal whose bottom surface is the signal electrode and a signal for which the bottom surface is the top surface of the positioning conductor. A signal wiring conductor for electrically connecting the signal electrode and the positioning conductor is formed in the upper surface of the resin sealing body and in the first and second via holes for signals. It is characterized by being formed.
本発明に係る半導体素子内蔵基板によれば、信号用接続パッドと信号用電極とが、位置決め導体に接続された信号用のスルーホール導体および配線導体を介して電気的に接続される。
これにより、信号用接続パッドを、半導体素子搭載領域に対応する領域に近接して形成することが可能になるため、小型化が可能な半導体素子内蔵基板を提供することができる。
According to the semiconductor element-embedded substrate of the present invention, the signal connection pad and the signal electrode are electrically connected through the signal through-hole conductor and the wiring conductor connected to the positioning conductor.
As a result, the signal connection pads can be formed close to the region corresponding to the semiconductor element mounting region, so that a semiconductor element-embedded substrate that can be reduced in size can be provided.
まず、本発明に係る半導体素子内蔵基板の一例を、図1を基にして説明する。 First, an example of a semiconductor element built-in substrate according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示すように、本発明に係る半導体素子内蔵基板Aは、絶縁基板10と、信号用接続パッド11Sと、接地用接続パッド11Gと、電源用接続パッド11Pと、半導体素子用の位置決め導体12と、半導体素子13と、樹脂封止体14と、配線導体15と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a semiconductor element-embedded substrate A according to the present invention includes an
絶縁基板10は、例えばガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させて形成されている。
絶縁基板10は、上面中央部に半導体素子搭載領域Xを有しており、下面には複数の信号用および接地用および電源用接続パッド11S、11G、11Pが形成されている。絶縁基板10は、各接続パッド11S、11G、11Pを底面とする複数のスルーホール16を有している。絶縁基板10の表面には、絶縁基板用の配線導体15が形成されており、スルーホール16の内部には、信号用のスルーホール導体17Sおよび接地用のスルーホール導体17G、ならびに電源用のスルーホール導体17Pが形成されている。
The
The
各接続パッド11S、11G、11Pは、例えば銅等の良導電性金属から成る。信号用接続パッド11Sと信号用のスルーホール導体17S、および接地用接続パッド11Gと接地用のスルーホール導体17G、ならびに電源用接続パッド11Pと電源用のスルーホール導体17Pとは電気的に接続されている。
各接続パッド11S、11G、11Pには、この半導体素子内蔵基板Bが搭載される外部基板(不図示)の電極が半田を介して接続される。
Each
The
半導体素子用の位置決め導体12は、銅等の良導電性金属から成る複数の独立した導体パターンにより形成されており、半導体素子搭載領域Xの外周に沿って配置されている。
位置決め導体12は、半導体素子13を精度良く半導体素子搭載領域Xに配置するガイドとして機能する。
さらに、位置決め導体12は、信号用のスルーホール導体17Sと電気的に接続されているものを含んでいる。
位置決め導体12は、上面視において例えば円形状や矩形状に形成されており、直径あるいは外形寸法は、およそ100〜200μm程度であるとともに、厚みは30〜50μm程度である。
The semiconductor
The
Further, the
The
半導体素子13は、例えばマイクロプロセッサや半導体メモリ等があげられ、シリコンやゲルマニウムから成る。半導体素子13は、信号用電極13Sおよび接地用電極13Gおよび電源用電極13Pがそれぞれ複数形成された電極形成面V1、ならびに電極が形成されていない電極非形成面W1を有している。半導体素子13は、半導体素子搭載領域Xに電極非形成面W1が接触するようにして搭載されている。
Examples of the
樹脂封止体14は、例えばエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂から成る。樹脂封止体14は、絶縁基板10の上面全体に半導体素子13を被覆するように形成されており、半導体素子13を外部環境から保護している。
樹脂封止体14は、第1のビアホール18および第2のビアホール19を有している。第1のビアホール18は、信号用電極13Sおよび接地用電極13Gおよび電源用電極13Pをそれぞれ底面として形成されている。
第2のビアホール19は、位置決め導体12の上面または絶縁基板用の配線導体15の上面を底面として形成されている。
第1および第2のビアホール18、19は、例えばレーザー加工やブラスト加工により形成される。第1および第2のビアホール18、19の開口径は、およそ50〜100μm程度である。
樹脂封止体14は、例えば絶縁基板10を囲む金型を配置して、封止用の樹脂を金型内に流し込んで硬化させることで形成される。
The resin sealing
The resin sealing
The
The first and
The resin sealing
配線導体15は、例えば周知のセミアディティブ法を用いて無電解銅めっきおよび電解銅めっき等の良導電性金属により、絶縁基板10の表面および内部、ならびに樹脂封止体14の表面および内部に形成されている。
配線導体15は、信号用電極13Sと信号用接続パッド11S、および接地用電極13Gと接地用接続パッド11G、ならびに電源用電極13Pと電源用の接続パッド11Pとを電気的に接続している。
The
The
ところで、本発明に係る半導体素子内蔵基板Aにおいては、信号用接続パッド11Sと信号用電極13Sとが、位置決め導体12に接続された信号用のスルーホール導体17Sおよび配線導体15を介して電気的に接続されている。
これにより、信号用接続パッド11Sを、半導体素子搭載領域Xに対応する領域に近接して形成することが可能になるため、小型化が可能な半導体素子内蔵基板Aを提供することができる。
By the way, in the semiconductor element embedded substrate A according to the present invention, the
As a result, the
なお、本発明は上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば上述の実施の形態の一例では、一層の絶縁基板10が形成されているが、複数の絶縁層と配線導体とが交互に積層されたファンアウト構造でも構わない。
また、上述の実施形態の一例では、絶縁基板10の表面および樹脂封止体14の表面にソルダーレジスト層を形成していない例を示したが、ソルダーレジスト層を形成しても構わない。
In addition, this invention is not limited to an example of above-mentioned embodiment, A various change is possible if it is a range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the example of the above-described embodiment, one insulating
Moreover, although the example which did not form the soldering resist layer in the surface of the
10 絶縁基板
11G 接地用接続パッド
11P 電源用接続パッド
11S 信号用接続パッド
12 位置決め導体
13 半導体素子
13G 接地用電極
13P 電源用電極
13S 信号用電極
14 樹脂封止体
15 配線導体
16 スルーホール
17 スルーホール導体
18 第1のビアホール
19 第2のビアホール
A 半導体素子内蔵基板
V1 電極形成面
W1 電極非形成面
X 半導体素子搭載領域
10 Insulating
Claims (1)
該絶縁基板の下面に形成された信号用接続パッドおよび接地用接続パッドおよび電源用接続パッドと、
前記半導体素子搭載領域の外周に沿って形成されており、複数の独立した導体パターンから成る半導体素子用の位置決め導体と、
信号用電極および接地用電極および電源用電極がそれぞれ複数形成された電極形成面、ならびに電極が形成されていない電極非形成面を有しており、前記半導体素子搭載領域に前記電極非形成面が接触するように載置された半導体素子と、
前記絶縁基板の上面全体に、前記半導体素子を被覆するように形成された樹脂封止体と、
を具備する半導体素子内蔵基板であって、
前記絶縁基板には、前記信号用接続パッドおよび位置決め導体を電気的に接続するスルーホール導体を備えた信号用のスルーホールが形成されるとともに、
前記樹脂封止体には、前記信号用電極を底面とする信号用の第1のビアホールおよび前記位置決め導体の上面を底面とする信号用の第2のビアホールが形成されており、
前記樹脂封止体の上面および信号用の前記第1および第2のビアホール内には、前記信号用電極および位置決め導体を電気的に接続する信号用の配線導体が形成されていることを特徴とする半導体素子内蔵基板。 An insulating substrate having a semiconductor element mounting region at the center of the upper surface;
A signal connection pad, a ground connection pad, and a power connection pad formed on the lower surface of the insulating substrate;
A positioning conductor for a semiconductor element formed along the outer periphery of the semiconductor element mounting region, and comprising a plurality of independent conductor patterns;
A plurality of signal electrodes, ground electrodes, and power supply electrodes, and an electrode non-formation surface on which no electrode is formed, and the electrode non-formation surface is formed in the semiconductor element mounting region. A semiconductor element placed in contact;
A resin encapsulant formed on the entire top surface of the insulating substrate so as to cover the semiconductor element;
A semiconductor element-embedded substrate comprising:
In the insulating substrate, a signal through hole including a through hole conductor for electrically connecting the signal connection pad and the positioning conductor is formed, and
A first via hole for signals whose bottom surface is the signal electrode and a second via hole for signals whose bottom surface is the top surface of the positioning conductor are formed in the resin sealing body,
A signal wiring conductor for electrically connecting the signal electrode and the positioning conductor is formed in the upper surface of the resin sealing body and in the first and second via holes for signals. A semiconductor device built-in substrate.
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