JP2020068298A - Semiconductor package, mounting board and electronic equipment - Google Patents

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保博 大嶌
Yasuhiro Oshima
保博 大嶌
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Abstract

To provide a technique advantageous for mounting a semiconductor package having a large number of pins and a high density of pins.SOLUTION: A semiconductor package is provided that houses a semiconductor chip, the semiconductor package comprises a facing surface facing a wiring board, and one or more first terminals and one or more first wiring patterns connected to the first terminals are arranged on the facing surface, and when the semiconductor package is mounted on the wiring board, the first wiring pattern intersects a second wiring pattern arranged on the surface of the wiring board facing the semiconductor package in an orthogonal projection to the facing surface, and is electrically insulated from the second wiring pattern.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体パッケージ、実装基板および電子機器に関する。   The present invention relates to a semiconductor package, a mounting board, and an electronic device.

半導体パッケージの多ピン化やピンの高密度化に伴って、多ピン化やピンが高密度化された半導体パッケージ(高密度パッケージと呼ぶ場合がある。)を搭載する配線板の配線密度が高まり、高密度パッケージの直下やその周辺において配線スペースの確保が難しくなってきている。特許文献1には、半導体パッケージのパッケージ表面にパッケージ表面配線を形成することが示されている。   As the number of pins in a semiconductor package increases and the density of pins increases, the wiring density of a wiring board on which a semiconductor package having a higher number of pins and higher density of pins (sometimes referred to as a high-density package) is mounted increases. However, it is becoming difficult to secure a wiring space immediately below and around the high-density package. Patent Document 1 discloses that a package surface wiring is formed on the package surface of a semiconductor package.

特開2003−101186号公報JP, 2003-101186, A

高密度パッケージの搭載に伴う配線板の配線スペースの確保に対して、配線パターンの設計コストの増加や配線板のさらなる多層化など製造コストの増加を抑制する必要がある。特許文献1に示される構成において、パッケージ表面配線は半導体パッケージの外縁でのみ配線板と接続可能であり、配線板の配線パターンの設計の自由度が制限されうる。   In order to secure the wiring space of the wiring board accompanying the mounting of the high-density package, it is necessary to suppress an increase in the manufacturing cost such as an increase in the design cost of the wiring pattern and a further multilayered wiring board. In the configuration disclosed in Patent Document 1, the package surface wiring can be connected to the wiring board only at the outer edge of the semiconductor package, and the degree of freedom in designing the wiring pattern of the wiring board can be limited.

本発明は、多ピン化やピンが高密度化された半導体パッケージの搭載に有利な技術を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a technique that is advantageous for mounting a semiconductor package having a large number of pins and a high density of pins.

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る半導体パッケージは、半導体チップが収容された半導体パッケージであって、半導体パッケージは、配線板と対向させる対向面を備え、対向面に、1つ以上の第1の端子と、第1の端子に接続された1つ以上の第1の配線パターンと、が配され、半導体パッケージが配線板に実装される場合、第1の配線パターンが、対向面に対する正射影において配線板のうち半導体パッケージに対向する面に配された第2の配線パターンと交差し、かつ、第2の配線パターンと電気的に絶縁されていることを特徴とする。   In view of the above problems, a semiconductor package according to an embodiment of the present invention is a semiconductor package in which a semiconductor chip is housed, and the semiconductor package has a facing surface facing the wiring board, and one or more facing surfaces are provided. The first terminal and one or more first wiring patterns connected to the first terminal are arranged, and when the semiconductor package is mounted on the wiring board, the first wiring pattern has a facing surface. In the orthogonal projection, the wiring board intersects with the second wiring pattern arranged on the surface of the wiring board facing the semiconductor package, and is electrically insulated from the second wiring pattern.

上記手段によって、多ピン化やピンが高密度化された半導体パッケージの搭載に有利な技術が提供される。   The above-mentioned means provides a technique advantageous for mounting a semiconductor package having a large number of pins and a high density of pins.

本発明の実施形態に係る半導体パッケージの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the semiconductor package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体パッケージの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the semiconductor package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体パッケージの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the semiconductor package which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体パッケージの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the semiconductor package which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明に係る半導体パッケージの具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。各図は、構造ないし構成を説明する目的で記載された模式図に過ぎず、図示された各部材の寸法は必ずしも現実のものを反映するものではない。また、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。   Hereinafter, specific embodiments of a semiconductor package according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Each drawing is only a schematic drawing described for the purpose of explaining the structure or configuration, and the dimensions of each member shown in the drawings do not necessarily reflect the actual size. Further, in the following description and drawings, common reference numerals are given to common configurations over a plurality of drawings. Therefore, common configurations will be described with reference to a plurality of drawings, and description of configurations having common reference numerals will be appropriately omitted.

図1(a)〜4(c)を参照して、本発明の実施形態による半導体パッケージについて説明する。図1(a)、1(b)は、本実施形態の半導体パッケージ100が配線板200に実装された実装基板250の構成例を示す図である。   A semiconductor package according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a configuration example of a mounting board 250 in which the semiconductor package 100 of the present embodiment is mounted on a wiring board 200.

半導体パッケージ100には、図1(a)、1(b)に示されるように、半導体パッケージ100の内部に半導体チップ150が収容されている。また、半導体パッケージ100は、配線板200と対向させる対向面101を備える。半導体パッケージ100の対向面101には、1つ以上の端子111と、端子111に接続された1つ以上の配線パターン121と、が配される。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the semiconductor package 100 accommodates a semiconductor chip 150 inside the semiconductor package 100. The semiconductor package 100 also includes a facing surface 101 that faces the wiring board 200. On the facing surface 101 of the semiconductor package 100, one or more terminals 111 and one or more wiring patterns 121 connected to the terminals 111 are arranged.

端子111は、半導体パッケージ100が配線板200に実装される前において、半導体チップ150と電気的に絶縁されている端子でありうる。換言すると、端子111は、半導体パッケージ100の対向面101を貫通する導体などを介して、半導体パッケージ100の内部に収容された半導体チップ150と電気的に接続されていない端子でありうる。また、端子111は、半導体パッケージ100が配線板に実装された場合、何れかの配線パターンを介して半導体チップ150と接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。   The terminals 111 may be terminals that are electrically insulated from the semiconductor chip 150 before the semiconductor package 100 is mounted on the wiring board 200. In other words, the terminal 111 may be a terminal that is not electrically connected to the semiconductor chip 150 housed inside the semiconductor package 100 via a conductor or the like that penetrates the facing surface 101 of the semiconductor package 100. In addition, when the semiconductor package 100 is mounted on a wiring board, the terminal 111 may or may not be connected to the semiconductor chip 150 via any wiring pattern.

配線パターン121は、図1(a)、1(b)に示されるように、半導体パッケージ100が配線板200に実装される場合、対向面101に対する正射影において配線板200のうち半導体パッケージ100に対向する面201に配された配線パターン222と交差する。換言すると、対向面101に対する正射影において、配線パターン121と配線パターン222とは、部分的に重なっている。また、配線パターン121は、配線パターン222とは電気的に絶縁されている。ここで、半導体パッケージ100が配線板200に実装される場合とは、図1(a)、1(b)に示されるように、1枚の配線板200の面201の上に半導体パッケージ100を実装することに限られることはない。例えば、半導体パッケージ100が実装された配線板200に、さらに別の配線板を積層させた多層構成の基板のように、半導体パッケージ100が多層構成の基板に内蔵されている場合のことであってもよい。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the wiring pattern 121 is provided on the semiconductor package 100 of the wiring board 200 in an orthogonal projection to the facing surface 101 when the semiconductor package 100 is mounted on the wiring board 200. The wiring pattern 222 arranged on the facing surface 201 intersects. In other words, the wiring pattern 121 and the wiring pattern 222 partially overlap each other in the orthogonal projection on the facing surface 101. The wiring pattern 121 is electrically insulated from the wiring pattern 222. Here, when the semiconductor package 100 is mounted on the wiring board 200, as shown in FIGS. 1A and 1B, the semiconductor package 100 is mounted on the surface 201 of one wiring board 200. It is not limited to implementation. For example, the case where the semiconductor package 100 is built in a multilayer board such as a multilayer board in which another wiring board is laminated on the wiring board 200 on which the semiconductor package 100 is mounted. Good.

ここで、図1(a)、1(b)に示されるように、配線パターン121は、端子111同士を電気的に接続する配線パターンであってもよい。さらに、端子111は、配線板200のうち半導体パッケージ100に対向する面201に配された端子211と接続されていてもよい。つまり、配線パターン121は、配線板200の面201に配された配線パターン221同士を、配線板200の面201に配された配線パターン222を跨ぐように接続していてもよい。これによって、配線パターン221と配線パターン222とを配線板200の別の層を用いて交差させる必要がなくなる。配線板200の配線スペースの確保に余裕が生じ、配線パターンの設計の自由度が向上し、配線板200のさらなる多層化を抑制することができる。   Here, as shown in FIGS. 1A and 1B, the wiring pattern 121 may be a wiring pattern that electrically connects the terminals 111 to each other. Further, the terminal 111 may be connected to the terminal 211 arranged on the surface 201 of the wiring board 200 facing the semiconductor package 100. That is, the wiring pattern 121 may connect the wiring patterns 221 arranged on the surface 201 of the wiring board 200 so as to straddle the wiring pattern 222 arranged on the surface 201 of the wiring board 200. This eliminates the need to intersect the wiring pattern 221 and the wiring pattern 222 by using another layer of the wiring board 200. There is a margin in securing the wiring space of wiring board 200, the degree of freedom in designing the wiring pattern is improved, and further multilayering of wiring board 200 can be suppressed.

図1(a)に示されるように、配線パターン121は、半導体パッケージ100の対向面101の外縁よりも内側に配されていてもよい。また、図1(b)に示されるように、配線パターン121は、対向面101とは反対の側の半導体パッケージ100の上面102を通過していてもよい。図1(a)には、半導体パッケージ100の対向面101に配された配線パターン121のみが、図1(b)には、半導体パッケージ100の上面102を通過する配線パターン121のみが、それぞれ示されている。しかしながら、これに限られることはなく、1つの半導体パッケージ100に、対向面101の外縁よりも内側に配された配線パターン121と、上面102を通過する配線パターン121と、が配されていてもよい。   As shown in FIG. 1A, the wiring pattern 121 may be arranged inside the outer edge of the facing surface 101 of the semiconductor package 100. Further, as shown in FIG. 1B, the wiring pattern 121 may pass through the upper surface 102 of the semiconductor package 100 on the side opposite to the facing surface 101. FIG. 1A shows only the wiring pattern 121 arranged on the facing surface 101 of the semiconductor package 100, and FIG. 1B shows only the wiring pattern 121 passing through the upper surface 102 of the semiconductor package 100. Has been done. However, the present invention is not limited to this, and even if one semiconductor package 100 is provided with the wiring pattern 121 arranged inside the outer edge of the facing surface 101 and the wiring pattern 121 passing through the upper surface 102. Good.

また、図1(b)に示されるように、配線パターン121のうち上面102を通過する配線パターン121aは、上面102に配された部分のうち少なくとも一部において、当該配線パターンの幅が他の部分よりも広くなっていてもよい。半導体パッケージ100が配線板200に実装された際、配線パターン121aが、端子111、211を介して、実装基板250のグランド端子に接続されていてもよい。これによって、配線パターン121aは、半導体パッケージ100に収容される半導体チップ150から出力される、または、半導体チップ150に入射するノイズに対するシールド層として機能してもよい。   Further, as shown in FIG. 1B, in the wiring pattern 121a that passes through the upper surface 102 of the wiring pattern 121, at least a part of the portion arranged on the upper surface 102 has the width of the wiring pattern other than that. It may be wider than the part. When the semiconductor package 100 is mounted on the wiring board 200, the wiring pattern 121a may be connected to the ground terminal of the mounting substrate 250 via the terminals 111 and 211. Accordingly, the wiring pattern 121a may function as a shield layer against noise output from the semiconductor chip 150 housed in the semiconductor package 100 or incident on the semiconductor chip 150.

また、半導体パッケージ100に、図2(a)に示されるように、対向面101に、1つ以上の端子113と、半導体チップ150と電気的に接続された端子112と、端子113と端子112とを接続するための配線パターン122と、が配されていてもよい。ここで、端子112は、半導体パッケージ100の対向面101を貫通する導体などを介して、半導体パッケージ100の内部に収容された半導体チップ150と電気的に接続された端子である。一方、端子113は、半導体パッケージ100が配線板200に実装される前において、配線パターン122を介さずに半導体チップ150と電気的に接続されない端子である。配線パターン122は、配線パターン122aのように、配線板200の面201に配された配線パターン222と交差していてもよいし、配線パターン122bのように配線パターン222と交差していなくてもよい。つまり、配線パターン122は、配線板200の面201に配される配線パターン222と部分的に重なっていてもよいし、重なっていなくてもよい。また、配線パターン122は、半導体パッケージ100が配線板200に実装された際、配線パターン222とは電気的に絶縁されていてもよい。ここで、端子111、112、113は、配線板200に設けられた端子211などと接続することを意図した端子でありうる。また、例えば、端子111、112、113は、配線パターン121、122、123の端部などにおいて、配線パターン121、122、123よりも幅が広くなっている部分でありうる。   Further, in the semiconductor package 100, as shown in FIG. 2A, on the facing surface 101, one or more terminals 113, terminals 112 electrically connected to the semiconductor chip 150, terminals 113 and terminals 112. And a wiring pattern 122 for connecting to and may be arranged. Here, the terminal 112 is a terminal electrically connected to the semiconductor chip 150 housed inside the semiconductor package 100 via a conductor or the like penetrating the facing surface 101 of the semiconductor package 100. On the other hand, the terminal 113 is a terminal that is not electrically connected to the semiconductor chip 150 without the wiring pattern 122 before the semiconductor package 100 is mounted on the wiring board 200. The wiring pattern 122 may intersect with the wiring pattern 222 arranged on the surface 201 of the wiring board 200 like the wiring pattern 122a, or may not intersect with the wiring pattern 222 like the wiring pattern 122b. Good. That is, the wiring pattern 122 may partially overlap the wiring pattern 222 arranged on the surface 201 of the wiring board 200, or may not overlap. The wiring pattern 122 may be electrically insulated from the wiring pattern 222 when the semiconductor package 100 is mounted on the wiring board 200. Here, the terminals 111, 112, and 113 may be terminals intended to be connected to the terminal 211 or the like provided on the wiring board 200. In addition, for example, the terminals 111, 112, and 113 may be portions that are wider than the wiring patterns 121, 122, and 123 at the ends of the wiring patterns 121, 122, and 123.

配線パターン122は、図2(a)に示されるように、半導体パッケージ100の対向面101の外縁よりも内側に配されていてもよい。また、配線パターン122は、図2(b)に示されるように、半導体パッケージ100の対向面101とは反対の側の上面102を通過する配線パターンを含んでいてもよい。   As shown in FIG. 2A, the wiring pattern 122 may be arranged inside the outer edge of the facing surface 101 of the semiconductor package 100. In addition, the wiring pattern 122 may include a wiring pattern that passes through the upper surface 102 of the semiconductor package 100 on the side opposite to the facing surface 101, as shown in FIG. 2B.

また、半導体パッケージ100に、図2(b)に示されるように、半導体パッケージ100が配線パターン122に実装される前から半導体チップ150と接続された端子112同士を接続する配線パターン123が配されていてもよい。配線パターン123は、図2(b)に示されるように、対向面101の外縁よりも内側に配されていてもよいし、後述するが、上面102を通過する配線パターンであってもよい。   Further, as shown in FIG. 2B, the wiring pattern 123 for connecting the terminals 112 connected to the semiconductor chip 150 before the semiconductor package 100 is mounted on the wiring pattern 122 is arranged on the semiconductor package 100. May be. The wiring pattern 123 may be arranged inside the outer edge of the facing surface 101, as shown in FIG. 2B, or may be a wiring pattern that passes through the upper surface 102, which will be described later.

図2(a)、2(b)に示されるように、半導体パッケージ100に配線パターン122、123を配する。これによって、高密度化された半導体パッケージの搭載に伴う配線板の配線スペースの確保に対して、配線スペースの確保に余裕が生じ、配線パターンの設計の自由度を向上させることが可能となる。   As shown in FIGS. 2A and 2B, wiring patterns 122 and 123 are arranged on the semiconductor package 100. As a result, there is a margin in securing the wiring space with respect to the securing of the wiring space of the wiring board accompanying the mounting of the high-density semiconductor package, and it becomes possible to improve the degree of freedom in designing the wiring pattern.

半導体パッケージに配される端子111、112、113、配線パターン121、122、123の他の配置例について図3〜4(c)を用いて、さらに説明する。図3に示される半導体パッケージ300は、BGA(Ball Grid Array)パッケージの例を示している。また、図4(a)〜4(c)に示される半導体パッケージ400は、QFN(Quad Flat No lead package)の例を示している。上述の図1(a)、1(b)には、端子111と配線パターン121とが配される半導体パッケージ100を、図2(a)、2(b)には、端子112、113と配線パターン122、123とが配される半導体パッケージ100をそれぞれ示した。しかし、これに限られることはなく、1つの半導体パッケージに端子111、112、113と配線パターン121、122、123が、それぞれ組み合わされて配されていてもよい。   Another arrangement example of the terminals 111, 112, 113 and the wiring patterns 121, 122, 123 arranged in the semiconductor package will be further described with reference to FIGS. The semiconductor package 300 shown in FIG. 3 is an example of a BGA (Ball Grid Array) package. The semiconductor package 400 shown in FIGS. 4A to 4C is an example of a QFN (Quad Flat No lead package). 1 (a) and 1 (b) described above shows the semiconductor package 100 in which the terminals 111 and the wiring patterns 121 are arranged, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) shows the terminals 112 and 113 and wiring. The semiconductor package 100 in which the patterns 122 and 123 are arranged is shown, respectively. However, the present invention is not limited to this, and the terminals 111, 112, 113 and the wiring patterns 121, 122, 123 may be arranged in combination in one semiconductor package.

図3に示されるように、半導体パッケージ300の配線板と対向させる対向面101には、半導体チップ150と電気的に絶縁された1つ以上の端子111、半導体チップ150と電気的に接続された複数の端子112が配される。また、対向面101には、配線パターン122を介して半導体チップ150と電気的に接続される1つ以上の端子113が配される。端子112は、BGAパッケージにおいて、半導体パッケージ300の対向面101を貫通する導体によって構成される端子である。   As shown in FIG. 3, one or more terminals 111 electrically insulated from the semiconductor chip 150 and the semiconductor chip 150 are electrically connected to the facing surface 101 of the semiconductor package 300 facing the wiring board. A plurality of terminals 112 are arranged. In addition, one or more terminals 113 electrically connected to the semiconductor chip 150 via the wiring pattern 122 are arranged on the facing surface 101. The terminal 112 is a terminal formed of a conductor penetrating the facing surface 101 of the semiconductor package 300 in the BGA package.

端子111同士を接続する配線パターン121は、図3に示される配線パターン121bのように、直線的な配線パターンであってもよい。また、配線パターン121は、図3に示される配線パターン121cのように、信号遅延などを考慮し、電気的な配線長を揃えるためのミアンダパターンを備えていてもよい。広い配線スペースが必要なミアンダパターンが、半導体パッケージ100に配されることによって、配線板200の配線スペースに余裕が生じうる。   The wiring pattern 121 connecting the terminals 111 to each other may be a linear wiring pattern such as the wiring pattern 121b shown in FIG. Further, the wiring pattern 121 may be provided with a meander pattern for equalizing the electrical wiring length in consideration of signal delay and the like, like the wiring pattern 121c shown in FIG. Since the meander pattern, which requires a large wiring space, is arranged on the semiconductor package 100, there is a margin in the wiring space of the wiring board 200.

複数の端子112のうち何れかと端子113とを接続するための配線パターン122は、対向面101に対する正射影において、図3に示されるように、複数の端子112のうち最も外縁に配された端子よりも内側に配された配線パターン122c、122dを含む。配線パターン122は、配線パターン122dのようにミアンダパターンを備えていてもよい。また、配線パターン122は、対向面101に対する正射影において、図3に示されるように、複数の端子112のうち最も外縁に配された端子と対向面101の外縁との間に配された部分を有する配線パターン122e、122fを含む。ここで、最も外縁に配された端子112と対向面101の外縁との間の領域とは、複数の端子112のうち最も外縁の端子のそれぞれ対向面101の中心から最も離れた点を結ぶ線と対向面101の外縁との間の領域のことでありうる。   The wiring pattern 122 for connecting any one of the plurality of terminals 112 to the terminal 113 is, as shown in FIG. 3, in the orthogonal projection to the facing surface 101, the terminal arranged at the outermost edge of the plurality of terminals 112. The wiring patterns 122c and 122d arranged inside are included. The wiring pattern 122 may include a meander pattern like the wiring pattern 122d. Further, the wiring pattern 122 is, in the orthogonal projection to the facing surface 101, a portion arranged between the terminal arranged at the outermost edge of the plurality of terminals 112 and the outer edge of the facing surface 101, as shown in FIG. 3. Wiring patterns 122e and 122f having Here, the region between the terminal 112 arranged at the outermost edge and the outer edge of the facing surface 101 is a line connecting the points farthest from the center of the facing surface 101 of the outermost terminals of the plurality of terminals 112. And the outer edge of the facing surface 101.

端子112同士を接続する配線パターン123において、図3に示される配線パターン123aのように、少なくとも一部において、当該配線パターンの幅が他の部分よりも広くなっていてもよい。例えば、配線パターン123aは、半導体パッケージ300に収容された半導体チップ150で発生する熱を放熱するために配される。このため、対向面101に対する正射影における配線パターン123aの面積は、端子111〜113のそれぞれの面積の例えば10倍以上、さらに20倍以上の面積を有していてもよい。ここで、端子111〜113のそれぞれの面積とは、対向面101に対する正射影において、端子111〜113のそれぞれの面積の平均値であってもよいし、端子111〜113のうち最も大きい端子の面積であってもよい。また、配線パターン123aが、複数の端子112のうちグランド端子に接続されていてもよい。これによって、配線パターン123aは、半導体パッケージ300に収容される半導体チップから出力される、または、半導体チップに入射するノイズに対するシールド層として機能してもよい。   In the wiring pattern 123 that connects the terminals 112 to each other, as in the wiring pattern 123a shown in FIG. 3, at least a part of the wiring pattern may be wider than the other parts. For example, the wiring pattern 123a is arranged to radiate the heat generated in the semiconductor chip 150 housed in the semiconductor package 300. Therefore, the area of the wiring pattern 123a in the orthogonal projection with respect to the facing surface 101 may be, for example, 10 times or more, or 20 times or more the area of each of the terminals 111 to 113. Here, the area of each of the terminals 111 to 113 may be an average value of the area of each of the terminals 111 to 113 in the orthogonal projection to the facing surface 101, or may be the largest of the terminals 111 to 113. It may be the area. Further, the wiring pattern 123a may be connected to the ground terminal among the plurality of terminals 112. Accordingly, the wiring pattern 123a may function as a shield layer against noise output from the semiconductor chip housed in the semiconductor package 300 or incident on the semiconductor chip.

図3には示されていないが、配線パターン121、123が、複数の端子112のうち最も外縁に配された端子と対向面101の外縁との間に配された部分を有していてもよい。また、配線パターン121、122が、少なくとも一部において、当該配線パターンの幅が他の部分よりも広くなっていてもよい。さらに、配線パターン123がミアンダパターンを備えていてもよい。   Although not shown in FIG. 3, even if the wiring patterns 121 and 123 have a portion arranged between the outermost terminal of the plurality of terminals 112 and the outer edge of the facing surface 101. Good. In addition, at least a part of the wiring patterns 121 and 122 may have a width wider than that of the other parts. Furthermore, the wiring pattern 123 may include a meander pattern.

このように、配線板200に搭載される半導体パッケージ300が、配線パターン121〜123を配する。これによって、半導体パッケージ300が多ピン化・高密度化した場合であっても、配線板200の配線スペースの確保に余裕が生じ、配線パターンの設計の自由度が向上し、配線板200のさらなる多層化を抑制することができる。また、配線板200の端子と接続するための端子111、113は、半導体パッケージ100の対向面101において、半導体チップ150と接続された端子112が配されている場所を除く広い範囲に配置できる。このため、特許文献1に示される構造よりも配線板200の配線パターンの設計の自由度が向上する。上述したように、対向面101に対する正射影において、配線パターン121〜123と、配線板200の面201に配された配線パターン222とが、重なる部分を含んでいてもよい。これによって、配線板200の2層の導電層を使用し、それぞれの導電体パターン301を交差させなくてはならない部分を抑制することができ、配線スペースの確保や配線板200の多層化を抑制しやすくなる。   In this way, the semiconductor package 300 mounted on the wiring board 200 arranges the wiring patterns 121 to 123. As a result, even if the semiconductor package 300 has a large number of pins and a high density, there is a margin in securing the wiring space of the wiring board 200, the degree of freedom in designing the wiring pattern is improved, and the wiring board 200 is further improved. Multiple layers can be suppressed. In addition, the terminals 111 and 113 for connecting to the terminals of the wiring board 200 can be arranged in a wide range on the facing surface 101 of the semiconductor package 100 except a place where the terminals 112 connected to the semiconductor chip 150 are arranged. Therefore, the degree of freedom in designing the wiring pattern of wiring board 200 is improved as compared with the structure disclosed in Patent Document 1. As described above, in the orthogonal projection on the facing surface 101, the wiring patterns 121 to 123 and the wiring pattern 222 arranged on the surface 201 of the wiring board 200 may include an overlapping portion. Thereby, the two conductive layers of the wiring board 200 can be used, and the portions where the respective conductor patterns 301 must intersect can be suppressed, so that a wiring space is secured and the wiring board 200 is prevented from being multilayered. Easier to do.

ここで、配線パターン121〜123は、端子111、113を形成する際に同時に形成されてもよい。このため、端子111、113は、配線パターン121〜123と同じ材料で形成されてもよい。また、端子111、113の対向面101からの厚さと、配線パターン121〜123の対向面101からの厚さと、が同じ厚さとなってもよい。   Here, the wiring patterns 121 to 123 may be formed at the same time when the terminals 111 and 113 are formed. Therefore, the terminals 111 and 113 may be formed of the same material as the wiring patterns 121 to 123. Further, the thickness of the terminals 111 and 113 from the facing surface 101 and the thickness of the wiring patterns 121 to 123 from the facing surface 101 may be the same.

次いで、図4(a)〜4(c)に示されるQFNの半導体パッケージ400に配される端子111〜113、配線パターン121〜123について説明する。半導体パッケージ400において、半導体パッケージ400の対向面101だけでなく、対向面101と反対の側の上面102、対向面101と上面102との間の側面103にも配線パターン122、123が形成されている。図4(a)〜(c)において、端子111および配線パターン121は省略されているが、上述と同様に端子111および配線パターン121が配されてもよい。   Next, the terminals 111 to 113 and the wiring patterns 121 to 123 arranged in the QFN semiconductor package 400 shown in FIGS. 4A to 4C will be described. In the semiconductor package 400, the wiring patterns 122 and 123 are formed not only on the facing surface 101 of the semiconductor package 400 but also on the upper surface 102 on the side opposite to the facing surface 101 and on the side surface 103 between the facing surface 101 and the upper surface 102. There is. Although the terminals 111 and the wiring patterns 121 are omitted in FIGS. 4A to 4C, the terminals 111 and the wiring patterns 121 may be arranged as described above.

配線パターン123は、図4(a)、4(b)に示される配線パターン123bのように、端子112から半導体パッケージ100の対向面101から上面102まで、側面103を介して延在していてもよい。図4(a)に示されるように、配線パターン123aは、2つ以上の端子112を互いに接続していてもよい。また、図4(a)に示されるように、配線パターン123aの上面102に配された少なくとも一部において、当該配線パターンの幅が他の部分よりも広くなっていてもよい。例えば、配線パターン123bは、半導体パッケージ400に収容された半導体チップ150で発生する熱を放熱するために配される。このため、配線パターン123bの面積は、対向面101に対する正射影において、端子111〜113のそれぞれの面積の例えば、10倍以上、さらに20倍以上、さらに50倍以上の面積を有していてもよい。ここで、端子111〜113のそれぞれの面積とは、対向面101に対する正射影において、端子111〜113のそれぞれの面積の平均値であってもよいし、端子111〜113のうち最も大きい端子の面積であってもよい。配線パターン123bの配線幅が広がる部分は、半導体パッケージ400の上面102に配される。このため、上述の半導体パッケージ300の対向面101に配される配線パターン123aよりも、効率的に放熱することが可能となる。また、配線パターン123bが、複数の端子112のうちグランド端子に接続されていてもよい。これによって、配線パターン123bは、半導体パッケージ400に収容される半導体チップ150から出力される、または、半導体チップ150に入射するノイズに対するシールド層として機能してもよい。   Like the wiring pattern 123b shown in FIGS. 4A and 4B, the wiring pattern 123 extends from the terminal 112 to the upper surface 102 of the semiconductor package 100 opposite to the upper surface 102 through the side surface 103. Good. As shown in FIG. 4A, the wiring pattern 123a may connect two or more terminals 112 to each other. Further, as shown in FIG. 4A, the width of the wiring pattern may be wider than the other portions in at least a part of the upper surface 102 of the wiring pattern 123a. For example, the wiring pattern 123b is arranged to dissipate heat generated by the semiconductor chip 150 housed in the semiconductor package 400. Therefore, the area of the wiring pattern 123b is, for example, 10 times or more, 20 times or more, or 50 times or more of the area of each of the terminals 111 to 113 in the orthogonal projection to the facing surface 101. Good. Here, the area of each of the terminals 111 to 113 may be an average value of the area of each of the terminals 111 to 113 in the orthogonal projection to the facing surface 101, or may be the largest of the terminals 111 to 113. It may be the area. The portion of the wiring pattern 123b where the wiring width is wide is disposed on the upper surface 102 of the semiconductor package 400. Therefore, it is possible to radiate heat more efficiently than the wiring pattern 123a arranged on the facing surface 101 of the semiconductor package 300 described above. The wiring pattern 123b may be connected to the ground terminal of the plurality of terminals 112. Accordingly, the wiring pattern 123b may function as a shield layer against noise output from the semiconductor chip 150 housed in the semiconductor package 400 or incident on the semiconductor chip 150.

さらに、半導体パッケージ400が、対向面101とは反対の側の上面102に配された端子114と、複数の端子112のうち何れかと端子114とを電気的に接続する配線パターン124と、をさらに備えていてもよい。端子114は、例えば半導体パッケージ400に搭載された半導体チップ150の動作などをチェックする際、プローブを接触させるために用いてもよい。半導体パッケージ400の上面102に端子114を配することによって、配線板200に半導体チップ150の動作をチェックするための端子を配する必要がなくなる。   Further, the semiconductor package 400 further includes a terminal 114 arranged on the upper surface 102 opposite to the facing surface 101, and a wiring pattern 124 for electrically connecting any one of the plurality of terminals 112 to the terminal 114. You may have it. The terminal 114 may be used to contact the probe when checking the operation of the semiconductor chip 150 mounted on the semiconductor package 400, for example. By disposing the terminals 114 on the upper surface 102 of the semiconductor package 400, it is not necessary to dispose terminals for checking the operation of the semiconductor chip 150 on the wiring board 200.

また、端子114の面積は、端子111〜113のそれぞれの面積よりも大きくてもよい。ここで、端子111〜113のそれぞれの面積とは、対向面101に対する正射影において、端子111〜113のそれぞれの面積の平均値であってもよいし、端子111〜113のうち最も大きい端子の面積であってもよい。端子114を大きくすることによって、半導体チップ150の動作をチェックするユーザが、プローブを接触させやすくなる。また、半導体パッケージ400に収容された半導体チップ150で発生する熱を放熱することも可能となる。   The area of the terminal 114 may be larger than the area of each of the terminals 111 to 113. Here, the area of each of the terminals 111 to 113 may be an average value of the area of each of the terminals 111 to 113 in the orthogonal projection to the facing surface 101, or may be the largest of the terminals 111 to 113. It may be the area. By enlarging the terminal 114, a user who checks the operation of the semiconductor chip 150 can easily contact the probe. Further, it becomes possible to radiate the heat generated in the semiconductor chip 150 housed in the semiconductor package 400.

配線パターン124、端子114は、めっきや印刷によって同時に形成されてもよい。このため、配線パターン124、端子114は、互いに同じ材料で形成されてもよい。また、配線パターン124、端子114の上面102からの厚さが、それぞれ同じ厚さとなってもよい。また、配線パターン124、端子114が、配線パターン121〜123などと同じ材料で形成されていてもよいし、同じ厚さとなるように形成されていてもよい。   The wiring pattern 124 and the terminal 114 may be simultaneously formed by plating or printing. Therefore, the wiring pattern 124 and the terminal 114 may be formed of the same material. The wiring patterns 124 and the terminals 114 may have the same thickness from the upper surface 102. The wiring pattern 124 and the terminal 114 may be formed of the same material as the wiring patterns 121 to 123 or the like, or may be formed to have the same thickness.

また、配線パターン123は、図4(c)に示される配線パターン123cのように、半導体パッケージ400の対向面101の外縁よりも内側に配されていてもよい。半導体パッケージ400は、図4(c)に示されるように、対向面101の外縁よりも内側に配された配線パターン122を備えていてもよい。配線パターン122は、配線パターン122gのようにミアンダパターンを備えていてもよい。   Further, the wiring pattern 123 may be arranged inside the outer edge of the facing surface 101 of the semiconductor package 400, as in the wiring pattern 123c shown in FIG. As shown in FIG. 4C, the semiconductor package 400 may include a wiring pattern 122 arranged inside the outer edge of the facing surface 101. The wiring pattern 122 may include a meander pattern like the wiring pattern 122g.

半導体パッケージ400においても、上述の半導体パッケージ100、300と同様に、半導体パッケージ400が多ピン化・高密度化した場合であっても、配線板200の配線スペースの確保に余裕が生じ、配線パターンの設計の自由度を向上させることができる。   In the semiconductor package 400, as in the case of the semiconductor packages 100 and 300 described above, even when the semiconductor package 400 has a large number of pins and a high density, there is a margin in securing a wiring space of the wiring board 200, and a wiring pattern is formed. The degree of freedom in design can be improved.

図1(a)〜2(b)に示されるように、半導体パッケージ100、300、400は、配線板200の面201の上に実装される。また、端子111〜113は、配線板200のうち半導体パッケージ100、300、400に対向する面201に配された端子211と適宜、接続される。配線板200は、リジット配線板であってもよいし、フレキシブル配線板であってもよい。   As shown in FIGS. 1A to 2B, the semiconductor packages 100, 300 and 400 are mounted on the surface 201 of the wiring board 200. The terminals 111 to 113 are appropriately connected to the terminals 211 arranged on the surface 201 of the wiring board 200 facing the semiconductor packages 100, 300, 400. Wiring board 200 may be a rigid wiring board or a flexible wiring board.

また、半導体パッケージ100、300、400と、配線板200の面201との間に、さらに別の端子や配線パターンを設けてもよい。配線板200の面201に設けられた配線パターン221、222が、この半導体パッケージ100、300、400と配線板200の面201との間に配された端子や配線パターンを経由して半導体パッケージ100、300、400の内部に収容された半導体チップ150と接続してもよい。また、この半導体パッケージ100、300、400と配線板200の面201との間に配された端子や配線パターンが、配線板200の面201に設けられた配線パターン221、222と交差してもよい。   Further, another terminal or wiring pattern may be provided between the semiconductor package 100, 300, 400 and the surface 201 of the wiring board 200. The wiring patterns 221 and 222 provided on the surface 201 of the wiring board 200 pass through the terminals and wiring patterns arranged between the semiconductor packages 100, 300 and 400 and the surface 201 of the wiring board 200, and the semiconductor package 100. , 300, 400 may be connected to the semiconductor chip 150 housed inside. Further, even if terminals and wiring patterns arranged between the semiconductor packages 100, 300 and 400 and the surface 201 of the wiring board 200 intersect with the wiring patterns 221 and 222 provided on the surface 201 of the wiring board 200. Good.

半導体パッケージ100、300、400が実装された配線板200を含む実装基板250は、カメラやディスプレイ、パソコン、プリンタ、イメージセンサなど様々な電子機器に組み付けられてもよい。本実施形態に示す半導体パッケージ100、300、400によって、配線板200の配線パターンの設計の自由度が向上し、設計コストや製造コストを抑制することが可能となる。結果として、半導体パッケージ100、300、400が搭載された配線板200を備える実装基板250が組み付けられた電子機器において、配線板200の設計の自由度が向上することによる性能の向上や製造コストの抑制が実現する。 The mounting board 250 including the wiring board 200 on which the semiconductor packages 100, 300, 400 are mounted may be assembled in various electronic devices such as a camera, a display, a personal computer, a printer, and an image sensor. The semiconductor packages 100, 300, and 400 shown in this embodiment improve the degree of freedom in designing the wiring pattern of the wiring board 200, and can suppress the design cost and the manufacturing cost. As a result, in an electronic device in which the mounting board 250 including the wiring board 200 on which the semiconductor packages 100, 300, 400 are mounted is assembled, the flexibility of designing the wiring board 200 is improved, and the performance is improved and the manufacturing cost is reduced. Suppression is realized.

以上、本発明に係る実施形態および実施例を示したが、本発明はこれらの実施形態および実施例に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。例えば、上述では、半導体パッケージの例としてBGAパッケージやQFNの例を示したが、これに限られることはない。例えば、半導体チップ150と接続される端子(端子112)が、半導体パッケージの側面103に配されるQFP(Quad Flat Package)など、各種のパッケージに本発明は適用することができる。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。   Although the embodiments and examples according to the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments and examples, and the embodiments described above are included without departing from the gist of the present invention. Can be appropriately changed and combined. For example, in the above, the BGA package and the QFN are shown as examples of the semiconductor package, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to various packages such as a QFP (Quad Flat Package) in which a terminal (terminal 112) connected to the semiconductor chip 150 is arranged on the side surface 103 of the semiconductor package. Further, it is needless to say that the individual terms described in the present specification are merely used for the purpose of explaining the present invention, and the present invention is not limited to the strict meaning of the terms. The equivalent may be included.

100,300,400:半導体パッケージ、111〜114:端子、121〜124:配線パターン 100, 300, 400: semiconductor package, 111-114: terminal, 121-124: wiring pattern

Claims (11)

半導体チップが収容された半導体パッケージであって、
前記半導体パッケージは、配線板と対向させる対向面を備え、
前記対向面に、1つ以上の第1の端子と、前記第1の端子に接続された1つ以上の第1の配線パターンと、が配され、
前記半導体パッケージが前記配線板に実装される場合、前記第1の配線パターンが、前記対向面に対する正射影において前記配線板のうち前記半導体パッケージに対向する面に配された第2の配線パターンと交差し、かつ、前記第2の配線パターンと電気的に絶縁されていることを特徴とする半導体パッケージ。
A semiconductor package containing a semiconductor chip,
The semiconductor package has a facing surface facing the wiring board,
One or more first terminals and one or more first wiring patterns connected to the first terminals are arranged on the facing surface,
When the semiconductor package is mounted on the wiring board, the first wiring pattern and a second wiring pattern arranged on a surface of the wiring board facing the semiconductor package in an orthogonal projection to the facing surface. A semiconductor package, which intersects and is electrically insulated from the second wiring pattern.
前記第1の端子が、前記半導体チップと電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体パッケージ。   The semiconductor package according to claim 1, wherein the first terminal is electrically insulated from the semiconductor chip. 前記半導体パッケージは、前記半導体チップと電気的に接続された複数の第2の端子と、前記複数の第2の端子の何れかに接続された1つ以上の第3の配線パターンと、をさらに備え、
前記半導体パッケージが前記配線板に実装される際、前記第3の配線パターンが、前記対向面に対する正射影において前記第2の配線パターンと交差しないことを特徴とする請求項1または2に記載の半導体パッケージ。
The semiconductor package further includes a plurality of second terminals electrically connected to the semiconductor chip, and one or more third wiring patterns connected to any one of the plurality of second terminals. Prepare,
The said 3rd wiring pattern does not intersect the said 2nd wiring pattern in the orthogonal projection with respect to the said opposing surface, when the said semiconductor package is mounted in the said wiring board, The claim | item 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Semiconductor package.
前記第3の配線パターンが、前記対向面とは反対の側の上面を通過する配線パターンを含み、
前記第3の配線パターンのうち前記上面を通過する配線パターンは、前記上面に配された部分のうち少なくとも一部において、当該配線パターンの幅が他の部分よりも広くなることを特徴とする請求項3に記載の半導体パッケージ。
The third wiring pattern includes a wiring pattern that passes through an upper surface on a side opposite to the opposite surface,
In the wiring pattern passing through the upper surface of the third wiring pattern, the width of the wiring pattern is wider than other portions in at least a part of the portion arranged on the upper surface. Item 5. A semiconductor package according to item 3.
半導体チップが収容された半導体パッケージであって、
前記半導体パッケージは、配線板と対向させる対向面を備え、
前記対向面に、1つ以上の第1の端子と、前記半導体チップと電気的に接続された複数の第2の端子と、前記第1の端子と前記複数の第2の端子のうち何れかとを接続するための1つ以上の第1の配線パターンと、が配され、
前記第1の端子が、前記第1の配線パターンを介さずに前記半導体チップと電気的に接続されないことを特徴とする半導体パッケージ。
A semiconductor package containing a semiconductor chip,
The semiconductor package has a facing surface facing the wiring board,
One or more first terminals, a plurality of second terminals electrically connected to the semiconductor chip, and one of the first terminals and the plurality of second terminals on the facing surface; One or more first wiring patterns for connecting the
A semiconductor package, wherein the first terminal is not electrically connected to the semiconductor chip without interposing the first wiring pattern.
前記第1の配線パターンが、前記対向面とは反対の側の上面を通過する配線パターンを含み、
前記第1の配線パターンのうち前記上面を通過する配線パターンは、前記上面に配された部分のうち少なくとも一部において、当該配線パターンの幅が他の部分よりも広くなることを特徴とする請求項5に記載の半導体パッケージ。
The first wiring pattern includes a wiring pattern that passes through an upper surface opposite to the facing surface,
In the wiring pattern passing through the upper surface of the first wiring pattern, the width of the wiring pattern is wider than other portions in at least a part of the portion arranged on the upper surface. Item 6. The semiconductor package according to item 5.
前記半導体パッケージが、前記対向面とは反対の側の上面に配された第3の端子と、前記複数の第2の端子のうち何れかと前記第3の端子とを電気的に接続する第4の配線パターンと、をさらに備えることを特徴とする請求項3乃至6の何れか1項に記載の半導体パッケージ。   A fourth aspect in which the semiconductor package electrically connects a third terminal arranged on an upper surface on a side opposite to the facing surface, and any one of the plurality of second terminals to the third terminal. 7. The semiconductor package according to claim 3, further comprising: 前記第3の端子が、前記第1の端子よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の半導体パッケージ。   The semiconductor package according to claim 7, wherein the third terminal is larger than the first terminal. 前記第1の端子のそれぞれの前記対向面からの厚さと、前記第1の配線パターンの前記対向面からの厚さと、が同じ厚さであることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の半導体パッケージ。   9. The thickness of each of the first terminals from the facing surface and the thickness of the first wiring pattern from the facing surface are the same. The semiconductor package according to item 1. 配線板と、前記配線板に実装された請求項1乃至9の何れか1項に記載の半導体パッケージと、を有することを特徴とする実装基板。   A mounting board comprising: a wiring board; and the semiconductor package according to any one of claims 1 to 9 mounted on the wiring board. 請求項10に記載の実装基板を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic device comprising the mounting substrate according to claim 10.
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