JP3681855B2 - IC package structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ICチップをインターポーザー基板に実装したICパッケージの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
以下図面にもとづいて従来技術を説明する。
図9(a)は従来のチップスケールパッケージにおけるインターポーザー基板の上面を示す図、図9(b)は従来のチップスケールパッケージにおけるインターポーザー基板の下面を示す図である。図9(a)及び図9(b)では説明を簡単にするため表面のレジストを省略している。また、図8は、図9(a)、図9(b)に示したインターポーザー基板にICチップを実装して従来のチップスケールパッケージを構成した状態のA−A’部分の断面図である。
【0003】
図8において801はICチップであり、802はICチップの上面に形成されたパッドである。以降、ICチップについてはパッドが形成される面を上面として説明する。パッド802にはICチップ801をインターポーザー基板に接続するための半田バンプ807が外周位置すなわちペリフェラル位置に形成されている。
【0004】
821はインターポーザー基板であり、次のように構成されている。822は基材であり、その上面にはICチップ801のパッド802に形成された半田バンプ807に対応してペリフェラル状に配置されたIC接続パッド電極827が形成され、このIC接続パッド電極827にはICチップ801のパッド802に形成された半田バンプ807が実装される。さらに基材822の上面は、IC接続パッド電極827の半田バンプ807を実装する部分を除き、表面がレジスト832で覆われている。
【0005】
基材822の下面には外部接続パッド電極828が形成されている。この外部接続パッド電極828は、チップスケールパッケージ81を実装する基板に適する位置に1mm以下のピッチで且つグリッド状に配置されている。また、IC接続パッド電極827とそれに対応する外部接続パッド電極828とは、スルーホール830及び図9(a)に示したインターポーザー基板821の上面に形成された配線パターン837とインターポーザー基板821の下面に形成された配線パターン838により接続されている。さらに基材822の下面は、外部接続パッド電極828の外部接続端子834を形成する部分を除き、表面がレジスト833で覆われている。チップスケールパッケージ81は、外部接続パッド電極828に半田バンプにより形成された外部接続端子834によって図示しない他の基板に実装される。
【0006】
ICチップ801とインターポーザー基板821の間は封止樹脂850により封止されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
図9(a)、図9(b)に示すように従来のチップスケールパッケージ81に使用しているインターポーザー基板821では、上面のIC接続パッド電極827とそれに対応する下面の外部接続パッド電極834は、上面の配線パターン837と下面の配線パターン838及びスルーホール830により接続されている。外部接続パッド電極834のグリッドピッチは1mm以下の小さなピッチであるが、例えば図9(b)に示すように外部接続パッド電極834aと834b間に配線パターン838aを配線しているため、下面の回路パターンが緻密になっている。図8、図9は外部接続パッド電極834が1mm以下のピッチで、且つ5行5列のグリッド状に配置された例であるが、さらに外部接続パッド電極数が増えると、それにともなって上面及び下面の配線数も増え、特に下面の配線数が増えると外部接続パッド電極間に複数の配線パターンを配線する必要が生じ、その結果、各グリッド間の間隔が広がってインターポーザー基板の面積が大きくなり、小型パッケージの効果がなくなる。
【0008】
本発明の目的は上記課題を解決し、インターポーザー基板の回路パターンを簡素化して、より小型のICパッケージを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の特徴は、請求項1に記載の発明では、ICチップをインターポーザー基板に実装したICパッケージにおいて、前記ICチップはオリジナルパッドを再配置してグリッド状に形成した接続用パッドを有し、前記インターポーザー基板は該インターポーザー基板が実装される他の基板に対応して前記インターポーザー基板の下面にグリッド状に配置される複数の外部接続端子と該外部接続端子と前記ICチップの接続用パッドとを接続する電極を有しており、前記ICチップの再配置されたグリッド状接続用パッドのうち最外周にある接続用パッドの配列位置は、前記インターポーザー基板のグリッド状外部接続端子のうち最外周にある外部接続端子の配列位置よりも、中心部側の接続用パッド側にずれて構成されていて、前記ICチップの接続用パッドと前記インターポーザー基板の電極とを半田バンプで接続したことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記インターポーザー基板は、片面にのみパッド電極を有する片面基板で構成されていることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記インターポーザー基板は、一方の面にICチップ接続用のパッド電極が形成され、他方の面には前記パッド電極を露出するよう外部接続端子用の導電部材を埋設するためのデバイスホールが形成された片面基板であることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記インターポーザー基板は、一方の面に外部接続端子を形成するための外部接続用のパッド電極を有し、他方の面には前記パッド電極を露出するよう前記ICチップを接続するためのデバイスホールが形成された片面基板であることを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記インターポーザー基板は、一方の面にICチップ接続用のパッド電極が形成され、他方の面には外部接続端子接続用のパッド電極を有し、前記ICチップ接続用パッド電極と前記外部接続端子接続用パッド電極は穴埋めされたスルーホール上にあることを特徴とする。
また、請求項6に記載の発明では、請求項1乃至5のいずれか1に記載の発明において、前記インターポーザー基板はフレキシブル基板であることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳述する。
図1(a)は本発明の第1の実施の形態におけるICパッケージの断面図、図1(b)は本発明の第1の実施の形態におけるインターポーザー基板の要部断面図、図1(c)は本発明の第1の実施の形態における外部接続端子の形成状態を示した断面図、図2は本発明の第1の実施の形態におけるICチップの平面図である。
従来技術の図8、図9と同じ構成要素には同じ番号を付けてその説明を省略する。図1(a)において、11は本発明のICパッケージであるチップスケールパッケージを示している。101はICチップであり、その上面にはパッド102が形成されている。また、パッド102には半田バンプ107が形成されている。図2に示すように、半田バンプ107は1mm以下のピッチで且つグリッド状に5行5列に配置されている。図1(a)において、122はインターポーザー基板121の基材であり、その上面にはICチップ101のパッド102に形成された半田バンプ107とほぼ同じピッチで配置されたIC接続パッド電極127が形成されている。このIC接続パッド電極127にはICチップ101のパッド102に形成された半田バンプ107が接続される。
【0011】
図1(b)において、基材122にはIC接続パッド電極127にほぼ対応した位置にデバイスホール129が形成されている。デバイスホール129はレーザー加工またはプレス加工により穴開けされている。インターポーザー基板121の下面側のデバイスホール129の部分では、基材122の上面に形成されたIC接続パッド電極127が露出している。
【0012】
デバイスホール129には図1(a)に示すように、外部接続用の導電部材である外部接続端子134を形成し、IC接続パッド電極127とは電気的に接続されている。ここで、外部接続端子134の形成方法について説明する。図1(c)に示すように、インターポーザー基板121のデバイスホールに半田ペーストを印刷・溶融することにより半田135を埋設した後、半田135に半田ボール136を溶融して接着することで外部接続端子134を形成する。このように半田135を埋設することで、デバイスホール内に不要な空間を作らずに外部接続端子134を形成することができる。
【0013】
本発明によるICパッケージは、インターポーザー基板121の外部接続端子134によって、図示しない他の接続基板に実装される。
【0014】
図1に示したICパッケージの構造では、インターポーザー基板121は片面基板で構成され、しかも基材122の上面にはIC接続パッド電極127を形成しているだけであり、他の回路パターンは設けられていない。従って図8、図9に示す従来のチップスケールパッケージ81のインターポーザー基板821のスルーホール830、及び上面の配線パターン837と下面の配線パターン838が不要となり、インターポーザー基板の回路パターンが簡素化され、より小型のICパッケージを構成することができる効果がある。
【0015】
また、チップスケールパッケージを定義する場合、その構成要素の一つである外部接続端子のピッチは、1mm以下に設定される場合がある。図1に示すようにICパッケージを構成することにより、外部接続端子間に配線パターンを設ける必要がないため、外部接続端子の端子数が増えてもそのピッチ1mm以下とし、且つグリッド状に配置することができる。従って、外部接続端子の端子数にかかわらず外部接続端子のピッチが1mm以下で且つグリッド状に配置されたチップスケールパッケージを構成することができる。
【0016】
図3は、本発明の第1の実施の形態において、インターポーザー基板を他の片面基板で構成したチップスケールパッケージの要部断面図である。
図3において、321はインターポーザー基板であり、下面には外部接続パッド電極328が形成されている。この外部接続パッド電極328には半田バンプにより外部接続端子334が形成されている。
【0017】
基材322にはICチップ101のパッド102に形成された半田バンプ107にほぼ対応した位置に、レーザー加工によりデバイスホールが形成され、このデバイスホール内には半田335が埋設されている。半田335が埋設されていない状態では、インターポーザー基板321のデバイスホールの上面では、基材322の下面に形成された外部接続パッド電極328が露出している。さらに半田335の上面には、半田バンプ107が接続される。このように、第1の実施の形態において、図3に示した片面基板のインターポーザー基板によりチップスケールパッケージを構成することができる。つまり、インターポーザー基板の電極を下面に形成した、図1と逆の電極の構成にしてもよい。この構成では、インターポーザー基板の上面には露出した回路パターンは存在せず、下面の電極は全て半田で覆われているのでインターポーザー基板にレジストを形成する必要がないという効果がある。ここで本願の言う片面基板とは、一方の面にはパッド電極等の回路パターンが形成されているが、他方の面には配線パターンはもちろんパッド電極等何ら回路パターンを有さない構成を言う。
【0018】
図4は、本発明の第1の実施の形態において、インターポーザー基板を両面基板で構成したチップスケールパッケージの要部断面図である。
図4において、421はインターポーザー基板である。インターポーザー基板421の基材422の半田バンプ107にほぼ対応した位置にドリルなどにより穴を開けた後、基材422の穴の周辺部に銅箔423を形成し、その上から第1のメッキ層424を形成し、スルーホールを形成している。
【0019】
また、スルーホール内は図に示すように穴埋め材431で穴埋めしている。穴埋め材431のスルーホールの上面に露出している部分および第1のメッキ層424の上面に、IC接続パッド電極となる第2のメッキ層425を形成している。また、穴埋め材431のスルーホールの下面に露出している部分および第1のメッキ層424の下面には、外部接続パッド電極となる第2のメッキ層426を形成している。第2のメッキ層425の半田バンプ107を実装する部分を除いて、表面はレジスト432で覆われている。同様に、第2のメッキ層426の外部接続端子434を形成する部分を除いて表面はレジスト433で覆われている。このように、第1の実施の形態において、図4に示した両面基板のインターポーザー基板によりチップスケールパッケージを構成することができる。
【0020】
図3、図4に示したインターポーザー基板を本発明の第1の実施の形態に適用した場合も、図8、図9に示す従来のチップスケールパッケージ81のインターポーザー基板821のスルーホール830、及び上面の配線パターン837と下面の配線パターン838が不要となり、インターポーザー基板の回路パターンが簡素化され、より小型のICパッケージを構成することができる効果がある。
【0021】
第1の実施の形態では、インターポーザー基板の基材は図1、図3、図4のいずれの例もリジッド基板で構成した例であるが、フレキシブル基板により構成することもできる。
【0022】
また、本発明では図1から図4に示した第1の実施の形態に限らず、上記効果を逸脱しない範囲で、ICチップのパッドに形成された半田バンプと外部接続パッド電極の全てがほぼ同じピッチでなくてもかまわない。同様に、上記効果を逸脱しない範囲で、インターポーザー基板の上面及び下面に電極や回路パターンを設けてもかまわない。
【0023】
次に図5を用いて本発明の第2の実施の形態を説明する。
図5(a)は本発明の第2の実施の形態における、再配線構造を示す平面図であり、図5(b)はその要部断面図である。
図5(a)において、501はICチップであり、通常パッドの再配線を行っていない状態での既製のICパッドであるオリジナルパッド802はペリフェラル位置に配置して形成されている。これをICチップ501上で1mm以下のピッチで且つグリッド状にある新パッド503に再配線している。
【0024】
図5(b)においてICチップ501の上面にはオリジナルパッド802の部分を除いて絶縁層505が形成されている。絶縁層505の上面にはオリジナルパッド802から新パッド503の位置に再配線している回路パターン504が形成されている。さらにその上から回路パターン504の新パッド503となる部分を除いて絶縁層506が形成されている。新パッド503には半田バンプ807が形成され、この半田バンプ807により図示していないインターポーザー基板に実装される。
【0025】
通常、ICチップ上で再配線せずに回路基板に実装する場合は、オリジナルパッドは、ワイヤーボンディングにより回路基板に接続している。このワイヤーボンディングによる実装では、オリジナルパッドに衝撃が加わるため、既製のパッドは外周位置に配置し、その下には半導体素子は配置しないようにしている。このように、既製の外周位置にパッドが配置されていたICチップを、ICチップ上でパッドを再配線してグリッド上に再配置することにより、第1の実施の形態に示すICパッケージを構成することができる。
【0026】
図7は本発明の第2の実施の形態において、ICチップの半田バンプ用パッドの他の再配置を用いて構成したチップスケールパッケージの断面図である。図5に一般的な再配置の構成の説明をしているので、説明を簡単にするため、ICチップの既製のパッドや再配線パターン、絶縁層は省略している。また、図6(a)は図7のチップスケールパッケージに用いられるICチップの平面図、図6(b)は図7のチップスケールパッケージに用いられるインターポーザー基板の上面を示す図である。
【0027】
図7において、601はICチップであり、ICチップ601の上面にはパッド602a及び602bが形成されている。このパッド602a及び602bは、前述の図5において説明したように、第2の実施の形態によって既製の外周位置(ペリフェラル位置)にあるオリジナルパッドをICチップ上で再配置されて、図6(a)に示すごとく、1mm以下のピッチで且つグリッド状に5行5列に再配置されている。ここで、図5と、図6又は図7との部番の対応を記載しておくと、図5のICチップ501は図6・図7のICチップ601に対応し、図5のパッド503は図6・図7のパッド602(a,b)に対応し、また図5の半田バンプ807は図7の半田バンプ607(a、b)に対応するものである。602bは5行5列のパッドのうち、中心部に3行3列に形成された9個のパッドであり、602aは5行5列のパッドのうち、最外周に形成された16個のパッドである。
【0028】
図6(a)において、X1からX5は、中心部の3行3列のパッド602bの列側のグリッドピッチと同ピッチで5列分再配置した場合のピッチを示した線であり、Y1からY5は、中心部の3行3列のパッドの行側のグリッドピッチと同ピッチで5行分再配置した場合のピッチを示した線である。5行5列のパッド602のうち、最外周に位置する16個のパッド602aは列側のピッチを示す線X1及びX5よりもX2及びX4側にずれて再配置され、行側のピッチを示す線Y1及びY5よりもY2及びY4側にずれて再配置されている。すなわち、最外周のICチップの半田バンプ用パッドは、その中心が所定のグリッド中心位置よりも内側の隣り合うグリッド側にずれて配置されている。
【0029】
パッド602a、602bには、図7に示すごとく半田バンプ607a、607bが形成され、インターポーザー基板621のIC接続パッド電極627A及び627Bに電気的に接続される。図6(b)において、621はインターポーザー基板であり、その上面には5行5列にIC接続パッド電極627が形成されている。627Bは5行5列のIC接続パッド電極のうち、中心部に3行3列に形成されたIC接続パッド電極であり、627Aは5行5列のIC接続パッド電極のうち最外周に形成された16個のIC接続パッド電極である。実線で示した円内627b及び627aはIC接続パッド電極627B及び627Aの、半田バンプ607b及び半田バンプ607aを実装する部分であり、また、点線で示した円内で且つ実線で示した円外はレジスト832で覆われている部分である。
【0030】
図6(b)及び図7に示すように、x1からx5は、5行5列のICチップの半田バンプ607と接続するパッド電極627の列側のグリッドピッチを示した線であり、y1からy5は、5行5列のICチップの半田バンプ607と接続するパッド電極627の行側のグリッドピッチを示した線である。半田バンプ607bを実装する部分627bは、全て627と同一のグリッド状に配置されているが、半田バンプ607aを実装する部分627aは、列側のピッチを示す線x1及びx5よりもx2及びx4側にずれて配置され、同様に行側のピッチを示す線y1及びy5よりもy2及びy4側にずれて配置されている。また図7において、第1の実施の形態で説明したように、外部接続端子634a、634bが、インターポーザー基板のデバイスホール部に1mm以下のピッチで且つグリッド状に5行5列に形成されている。
【0031】
このように、インターポーザー基板のIC接続パッド電極は全て1mm以下の同ピッチで且つグリッド上に形成し、最外周のIC接続パッド電極の半田バンプ実装部だけを、その中心が所定のグリッド中心位置よりも隣り合うグリッド側にずれて配置することで、外部接続端子を1mm以下の同ピッチで且つグリッド上に配置することができる。
【0032】
図5に示すごとく、ICチップ501の既製の外周位置、すなわちペリフェラル位置のオリジナルパッド802を、ICチップ501上で再配線してグリッド上の新パッド503に再配置する場合、パッド数が増えると既製のオリジナルパッド802と再配置された新パッド503との間に回路パターン504aや504bを形成する必要が生じる。また、さらにパッド数が増えると、オリジナルパッドと再配置されたグリッド上のパッドの間に配線する回路パターンも増える。一方、パッドの数が増えると、ICチップの面積、再配線が可能な回路パターンの太さやピッチ、外部接続端子のピッチなどの条件から、ICチップのパッドの再配置するグリッド位置が決定され、オリジナルパッドと再配置されたグリッド上のパッドとの距離が短いために、この間の再配線の回路パターンが緻密になったり、また、再配線の回路パターンを形成することが不可能な場合も生じる。
【0033】
図6、図7に示したように、最外周のICチップの半田バンプ用パッドをその中心が所定のグリッド中心位置よりも内側の隣り合うグリッド側にずれて配置することにより、図5(a)に示した既製のパッドと再配置された最外周のパッドとの距離LX及びLYが長くなり、その間に再配線の回路パターンを形成することが容易になったり、より多くの再配線のための回路パターンを形成することができるようになる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載した発明によれば、ICチップはオリジナルパッドを再配置してグリッド状に接続用パッドを形成し、インターポーザー基板は他の基板に対応して前記インターポーザー基板の下面にグリッド状に配置される複数の外部接続端子と該外部接続端子と前記ICチップの接続用パッドとを接続する電極を有していて、ICチップの再配置されたグリッド状接続用パッドのうち最外周にある接続用パッドの配列位置をインターポーザー基板のグリッド状外部接続端子の最外周にある外部接続端子の配列位置よりも、中心部側の接続用パッド側にずれて構成することで、ICチップのオリジナルパッドと再配置されたグリッド状接続パッドのうち再外周にある接続パッドとの距離を長くすることが出来るため、従来技術の距離では再配置用の回路パターンの線を非常に緻密にしなければならず、回路パターンの線の形成が不可能な場合の生じたが、本願では混み合う回路パターン線を形成する場所の面積を大きくすることができ、回路パターンの形成を容易に行うことができるようになると共に、インターポーザー基板を大きくすることなく且つより安価になるとともに、信頼性及び歩留まりが向上する効果がある。
【0039】
また、請求項2に記載した発明によれば、インターポーザー基板が片面基板で構成されているため、構造が簡単で更に安価にできるという効果がある。
【0040】
また、請求項3に記載した発明によれば、片面基板で構成されたインターポーザー基板のデバイスホールをレーザー加工ではなく、より安価なプレス加工で加工することができ、インターポーザー基板がより安価に製造できるという効果がある。
【0041】
また、請求項4に記載した発明によれば、上面には露出したパターンは存在せず、下面は電極が全て半田で覆われているので、片面基板で構成されたインターポーザー基板にレジストを形成する必要がなく、インターポーザー基板がより安価に構成できるという効果がある。
【0042】
また、請求項5に記載した発明によれば、片面基板で構成されたインターポーザー基板のデバイスホールを、レーザー加工やプレス加工ではなくドリルを使用した一般的な方法で加工することができ、インターポーザー基板がより安価に製造できるという効果がある。
【0043】
また、請求項6に記載した発明によれば、フレキシブル基板でチップスケールパッケージを構成することで、リジッド基板で構成したICパッケージに比較して薄くできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるICパッケージの断面図及びインターポーザー基板の要部断面図と外部接続端子の形成状態を示した断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態におけるICチップの平面図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態において、インターポーザー基板を他の片面基板で構成したチップスケールパッケージの要部断面図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態において、インターポーザー基板を両面基板で構成したチップスケールパッケージの要部断面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態における、再配線構造を示す平面図とその断面図である。
【図6】図7のチップスケールパッケージに用いられるICチップの平面図、及び図7のチップスケールパッケージに用いられるインターポーザー基板の上面を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態において、ICチップの半田バンプ用パッドの他の再配置を用いて構成したチップスケールパッケージの断面図である。
【図8】従来のチップスケールパッケージの断面図である。
【図9】従来のチップスケールパッケージにおけるインターポーザー基板の上面を示す図と下面を示す図である。
【符号の説明】
11、71、81 チップスケールパッケージ
101、501、601、801 ICチップ
102、602a、602b パッド
802 既製パッド
503 新パッド
504 配線パターン
505 レジスト
506 レジスト
107、607、607a、607b、607a1、807 半田バンプ
608X、608Y ICチップの側面
121、321、421、621、821 インターポーザー基板
122、322、422、622、822 基材
423 銅箔
424 第1のメッキ層
425 第2のメッキ層
426 第2のメッキ層
127、427、627、627A、627B、627a、627b 827IC接続パッド電極
328、428、828 外部接続パッド電極
129 デバイスホール
830 スルーホール
431 穴埋め材
832、833、432、433 レジスト
134、334、434、634a、634b、834、834a、834b外部接続端子
135、335 半田
136 半田ボール
837 上面配線パターン
838、838a 下面配線パターン
850 封止樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC package structure in which an IC chip is mounted on an interposer substrate.
[0002]
[Prior art]
The prior art will be described below with reference to the drawings.
FIG. 9A is a view showing the upper surface of the interposer substrate in the conventional chip scale package, and FIG. 9B is a view showing the lower surface of the interposer substrate in the conventional chip scale package. In FIG. 9A and FIG. 9B, the resist on the surface is omitted for simplicity of explanation. FIG. 8 is a cross-sectional view of the AA ′ portion in a state where an IC chip is mounted on the interposer substrate shown in FIGS. 9A and 9B to form a conventional chip scale package. .
[0003]
In FIG. 8, 801 is an IC chip, and 802 is a pad formed on the upper surface of the IC chip. Hereinafter, the IC chip will be described using the surface on which the pad is formed as the upper surface.
[0004]
821 is an interposer substrate, which is configured as follows.
[0005]
External
[0006]
A space between the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIGS. 9A and 9B, in the
[0008]
An object of the present invention is to solve the above problems, simplify the circuit pattern of an interposer substrate, and provide a smaller IC package.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is characterized in that, in the invention according to
In the invention according to claim 2, in the invention according to
In the invention according to
In the invention according to claim 4, the claim2In the invention described inThe interposer substrate has a pad electrode for external connection for forming an external connection terminal on one surface, and a device hole for connecting the IC chip so as to expose the pad electrode on the other surface. Is a single-sided substrate formedIt is characterized by that.
Further, in the invention according to claim 5, the claim1In the invention described inSaidInterposer boardThe pad electrode for connecting the IC chip is formed on one surface, the pad electrode for connecting the external connection terminal is provided on the other surface, and the pad electrode for connecting the IC chip and the pad electrode for connecting the external connection terminal are It is on a hole that has been filledIt is characterized by that.
In the invention according to claim 6,Any one of 1 to 5In the invention described inSaidInterposer boardflexibleIt is characterized by being a substrateTo do.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A is a cross-sectional view of an IC package according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view of a main part of the interposer substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. c) is a cross-sectional view showing the external connection terminals formed in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the IC chip in the first embodiment of the present invention.
The same components as those in the prior art FIGS. In FIG. 1A, reference numeral 11 denotes a chip scale package which is an IC package of the present invention.
[0011]
In FIG. 1B, a
[0012]
As shown in FIG. 1A, the
[0013]
The IC package according to the present invention is an interposer substrate.121The
[0014]
As shown in FIG.IC packageIn this structure, the
[0015]
Moreover, when defining a chip scale package, the pitch of the external connection terminal which is one of the components may be set to 1 mm or less. As shown in FIG.IC packageSince it is not necessary to provide a wiring pattern between the external connection terminals, the pitch can be 1 mm or less and can be arranged in a grid even when the number of external connection terminals is increased. Accordingly, it is possible to configure a chip scale package in which the pitch of the external connection terminals is 1 mm or less and is arranged in a grid regardless of the number of external connection terminals.
[0016]
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a chip scale package in which the interposer substrate is constituted by another single-sided substrate in the first embodiment of the present invention.
In FIG. 3,
[0017]
In the
[0018]
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a chip scale package in which the interposer substrate is constituted by a double-sided substrate in the first embodiment of the present invention.
In FIG. 4,
[0019]
Further, the through hole is filled with a
[0020]
When the interposer substrate shown in FIGS. 3 and 4 is applied to the first embodiment of the present invention, the through
[0021]
In the first embodiment, the base material of the interposer substrate is an example in which any of the examples in FIGS. 1, 3, and 4 is configured by a rigid substrate, but may be configured by a flexible substrate.
[0022]
In addition, the present invention is not limited to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, and all of the solder bumps and the external connection pad electrodes formed on the pads of the IC chip are almost within the range not departing from the above effect. It does not have to be the same pitch. Similarly, electrodes and circuit patterns may be provided on the upper and lower surfaces of the interposer substrate without departing from the above effects.
[0023]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5A is a plan view showing a rewiring structure in the second embodiment of the present invention, and FIG.
In FIG. 5A,
[0024]
In FIG. 5B, an insulating
[0025]
Usually, when mounting on a circuit board without rewiring on an IC chip, the original pad is connected to the circuit board by wire bonding. In mounting by this wire bonding, since an impact is applied to the original pad, the ready-made pad is disposed at the outer peripheral position, and the semiconductor element is not disposed below it. In this way, the IC package shown in the first embodiment is configured by rearranging the IC chip in which the pads are arranged at the ready-made outer peripheral position on the grid by rewiring the pads on the IC chip. can do.
[0026]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a chip scale package configured by using another rearrangement of solder bump pads of an IC chip in the second embodiment of the present invention.Since a general rearrangement configuration is described in FIG.For the sake of simplicity, off-the-shelf pads, rewiring patterns, and insulating layers of the IC chip are omitted. 6A is a plan view of an IC chip used in the chip scale package of FIG. 7, and FIG. 6B is a diagram showing an upper surface of the interposer substrate used in the chip scale package of FIG.Is.
[0027]
In FIG. 7,
[0028]
In FIG. 6 (a), X1 to X5 are lines showing the pitch when rearranged by 5 columns at the same pitch as the grid pitch on the column side of the
[0029]
[0030]
As shown in FIG. 6B and FIG.x1 to x5 are 5 rows and 5 columns ICConnect with solder bump 607 of chipThis is a line showing the grid pitch on the column side of the
[0031]
In this way, all the IC connection pad electrodes of the interposer substrate are formed on the grid with the same pitch of 1 mm or less, and only the solder bump mounting portion of the outermost IC connection pad electrode is centered at a predetermined grid center position. Further, the external connection terminals can be arranged on the grid at the same pitch of 1 mm or less by disposing them closer to the adjacent grid side.
[0032]
As shown in FIG. 5, when the
[0033]
As shown in FIGS. 6 and 7, the solder bump pads of the outermost IC chip are arranged so that the center thereof is shifted to the adjacent grid side inside the predetermined grid center position. The distances LX and LY between the ready-made pads shown in FIG. 1) and the rearranged outermost peripheral pads become longer, and it becomes easier to form a circuit pattern for rewiring between them, or for more rewiring. The circuit pattern can be formed.
[0034]
【The invention's effect】
As explained above, according to the invention described in
[0039]
Also,Claim 2Since the interposer substrate is composed of a single-sided substrate, the structure is simple.MoreThere is an effect that it can be made inexpensive.
[0040]
Also,Claim 3In the laser processing, the device hole of the interposer substrate composed of the single-sided substrateNotThere is an effect that it can be processed by a cheaper press process, and the interposer substrate can be manufactured at a lower cost.
[0041]
Also,Claim 4According to the invention described inInThere is no exposed pattern, and all electrodes on the bottom surface are covered with solder, so there is no need to form a resist on the interposer substrate composed of a single-sided substrate, and the interposer substrate can be constructed at a lower cost. There is.
[0042]
Also,Claim 5According to the invention described in the above, the device hole of the interposer substrate composed of the single-sided substrate can be processed by a general method using a drill instead of laser processing or press processing, and the interposer substrate is more inexpensive. There is an effect that it can be manufactured.
[0043]
Also,Claim 6According to the invention described in (4), the chip scale package is configured with the flexible substrate, so that there is an effect that the chip scale package can be made thinner than the IC package configured with the rigid substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an IC package according to a first embodiment of the present invention, a cross-sectional view of a main part of an interposer substrate, and a cross-sectional view showing a formation state of external connection terminals.
FIG. 2 is a plan view of the IC chip according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part of a chip scale package in which the interposer substrate is composed of another single-sided substrate in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a principal part of a chip scale package in which an interposer substrate is configured by a double-sided substrate in the first embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view showing a rewiring structure in a second embodiment of the present invention. FIGS.
6 is a plan view of an IC chip used in the chip scale package of FIG. 7 and a top view of an interposer substrate used in the chip scale package of FIG. 7;
FIG. 7 is a cross-sectional view of a chip scale package configured by using another rearrangement of solder bump pads of an IC chip in the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional chip scale package.
FIG. 9 is a diagram showing an upper surface and a lower surface of an interposer substrate in a conventional chip scale package.
[Explanation of symbols]
11, 71, 81 Chip scale package
101, 501, 601, 801 IC chip
102, 602a, 602b pad
802 Ready-made pad
503 New pad
504 Wiring pattern
505 resist
506 resist
107, 607, 607a, 607b, 607a1, 807 Solder bump
608X, 608Y IC chip side
121, 321, 421, 621, 821 Interposer substrate
122, 322, 422, 622, 822 base material
423 copper foil
424 First plating layer
425 Second plating layer
426 Second plating layer
127, 427, 627, 627A, 627B, 627a, 627b 827 IC connection pad electrode
328, 428, 828 External connection pad electrode
129 Device Hall
830 Through hole
431 Filler
832, 833, 432, 433 resist
134, 334, 434, 634a, 634b, 834, 834a, 834b external connection terminals
135, 335 Solder
136 Solder balls
837 Top wiring pattern
838, 838a Bottom wiring pattern
850 sealing resin
Claims (6)
前記ICチップの再配置されたグリッド状接続用パッドのうち最外周にある接続用パッドの配列位置は、前記インターポーザー基板のグリッド状外部接続端子のうち最外周にある外部接続端子の配列位置よりも、中心部側の接続用パッド側にずれて構成されていて、
前記ICチップの接続用パッドと前記インターポーザー基板の電極とを半田バンプで接続した、
ことを特徴とするICパッケージの構造。In an IC package in which an IC chip is mounted on an interposer substrate, the IC chip has connection pads formed in a grid by rearranging original pads , and the interposer substrate is mounted with the interposer substrate. A plurality of external connection terminals arranged in a grid on the lower surface of the interposer substrate corresponding to other substrates, and electrodes for connecting the external connection terminals and the connection pads of the IC chip,
The array position of the connection pads on the outermost periphery among the grid-shaped connection pads rearranged on the IC chip is based on the array position of the external connection terminals on the outermost periphery among the grid-shaped external connection terminals of the interposer substrate. Is configured to be shifted to the connection pad side on the center side,
The connection pads of the IC chip and the electrodes of the interposer substrate were connected by solder bumps.
IC package structure characterized by the above.
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