JP4844216B2 - Multilayer circuit wiring board and semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路素子を搭載する多層回路配線基板、多層回路配線基板に半導体集積回路素子を搭載した半導体装置に関する。 The present invention relates to a multilayer circuit wiring board on which a semiconductor integrated circuit element is mounted, and a semiconductor device in which the semiconductor integrated circuit element is mounted on the multilayer circuit wiring board.
半導体大規模集積回路(LSI)等の素子(以降、半導体素子とする)には、近年、動作速度がクロック周波数で1GHzに達するものが出現している。このような高周波数に対応する半導体子では、トランジスタの集積度が高く、入出力用の端子数が1000個を越えることもある。ここで、多数の端子の半導体素子をプリント配線基板に実装する際には、半導体素子とプリント基板の間に多層回路配線基板を配置して、両者の電気的な接合を中継させることが知られている。多層回路配線基板は、プリント配線基板よりも非常に薄い層構造と、微細な配線ピッチからなる配線パターンとを有する。半導体素子との接合部には、半田バンプが設けられている。現在広く実用化されている多層回路配線基板としては、例えばBGA(Ball Grid Array)やCSP(Chip Size Package)等が挙げられる。 In recent years, elements such as semiconductor large-scale integrated circuits (LSIs) (hereinafter referred to as semiconductor elements) whose operating speed reaches 1 GHz in terms of clock frequency have appeared. In the semiconductor element corresponding to such a high frequency, the degree of integration of transistors is high, and the number of input / output terminals may exceed 1000. Here, when mounting a semiconductor element with a large number of terminals on a printed wiring board, it is known to arrange a multilayer circuit wiring board between the semiconductor element and the printed board and relay the electrical connection between them. ing. The multilayer circuit wiring board has a layer structure much thinner than the printed wiring board and a wiring pattern having a fine wiring pitch. Solder bumps are provided at the junction with the semiconductor element. Examples of multilayer circuit wiring boards that are currently in wide use include BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package).
多層回路配線基板に半導体素子を搭載する方法としては、半田リフロー装置を用いた方法が知られている。半田リフロー装置では、半導体素子と多層回路配線基板を精密に位置合わせした状態で装置内を搬送させる。装置内では、温度を260℃近辺まで昇温した後、常温に戻す。接合用に設けられた半田バンプは、高温で融解して多層回路配線基板と半導体素子の各々の所定の端子間を接合させる。そして、温度低下と共に溶融した半田バンプが固化して接合部が固定される。 As a method for mounting a semiconductor element on a multilayer circuit wiring board, a method using a solder reflow apparatus is known. In the solder reflow apparatus, the semiconductor element and the multilayer circuit wiring board are transported through the apparatus in a state where they are precisely aligned. In the apparatus, the temperature is raised to around 260 ° C. and then returned to room temperature. Solder bumps provided for bonding are melted at a high temperature and bonded between predetermined terminals of the multilayer circuit wiring board and the semiconductor element. Then, the molten solder bumps solidify with a decrease in temperature, and the joint portion is fixed.
ここで、最近では、更なる高密度実装や、高動作周波数化のため、ポリイミド樹脂フィルムなどのフレキシブルなフィルム状絶縁体に配線パターンを形成したものを積層して多層回路配線基板全体の厚さを薄くすると共に、層間接続長を短くすることにより高動作周波数化に対応させたものが開発されてきている。フィルム状絶縁体などを積層して配線パターンを形成した多層回路配線基板は、厚みが薄くて撓み易いので、スティフナーと呼ばれる金属板を接着して平坦化させている。スティフナーは、多層回路配線基板の外縁と略同等の外形を有し、半導体素子搭載箇所を連続して取り囲む矩形の枠形状を有する(例えば、特許文献1参照)。多層回路配線基板にポリイミド樹脂フィルムを用いた場合、スティフナーは、銅で製造することが多い。これは、銅の熱膨張係数がポリイミド樹脂の熱膨張係数と略等しく、半田リフロー工程で温度変化させたときの銅とポリイミド樹脂のそれぞれの変形量の不一致を抑制できるからである。
ここで、半導体素子を配線基板に実装した際に生じる変形について、線膨張係数に着目して詳細に説明する。図8に半田リフロー中の変形挙動を示す。半導体素子の線膨張係数を約3ppm/℃、有機材料で構成される配線基板の線膨張係数を約21ppm/℃とすると、一般的によく使われている鉛フリー半田の融点である25℃から221℃までの温度差では、(21−3)×(221−25)=3,500ppm以上の伸縮差が生じることになる。具体的には、20mm角の半導体素子の接合領域では70μmの伸縮差となる。これらの事象が実際のリフロー工程中においてどのようにして多層回路配線基板の高さ方向の変形を引き起こすか、次に順を追って説明する。 Here, the deformation that occurs when the semiconductor element is mounted on the wiring board will be described in detail focusing on the linear expansion coefficient. FIG. 8 shows the deformation behavior during solder reflow. If the linear expansion coefficient of a semiconductor element is about 3 ppm / ° C., and the linear expansion coefficient of a wiring board made of an organic material is about 21 ppm / ° C., the melting point of a commonly used lead-free solder is 25 ° C. With a temperature difference up to 221 ° C., an expansion / contraction difference of (21-3) × (221-25) = 3,500 ppm or more occurs. Specifically, the expansion / contraction difference is 70 μm in the bonding region of the 20 mm square semiconductor element. How these events cause the deformation of the multilayer circuit wiring board in the height direction during the actual reflow process will be described step by step.
多層回路配線基板上に半導体素子を対応する端子同士の位置が合うように位置合わせ作業を行って載置する。半田の融点を越えるまでは接合は起こらないので、相互に干渉することなくそれぞれの線膨張係数に応じて膨張が起こる。半田の融点を越えると、多層回路配線基板と半導体素子のそれぞれ対応した端子が半田で接続される。半田は溶融状態になるので、図9の(a)に矢印で示すように、多層回路配線基板100と半導体素子101の間に機械的干渉は発生していない。この状態から温度を低下させていき、半田102の融点を下回らせると、半田102が固化し始め、多層回路配線基板100と半導体素子101の機械的干渉が生じ始める。特に、多層回路配線基板100の厚さが薄くて半導体素子101と比べて弾性が小さい場合、端子が接合している領域の収縮性は、半導体素子101の収縮に拘束されて鈍化する。しかし、半導体素子101を実装していない面は、このような拘束を受けないので、多層回路配線基板100の線膨張係数に応じて収縮が進む。その結果、図9の(b)に矢印で示すように、多層回路配線基板100の表側と裏側とで収縮差が発生する。このような収縮差を緩和するように、多層回路配線基板100が半導体素子101の実装された表側がすり鉢状に凸になるように変形する。半導体素子101の変形量よりも多層回路配線基板100の変形量の方が大きくなると、図9の(c)に示すように半田102による接合部分に不良が生じる。
The semiconductor element is placed on the multilayer circuit wiring board by performing an alignment operation so that the corresponding terminals are aligned with each other. Since bonding does not occur until the melting point of the solder is exceeded, expansion occurs according to the respective linear expansion coefficients without interfering with each other. When the melting point of the solder is exceeded, the corresponding terminals of the multilayer circuit wiring board and the semiconductor element are connected by solder. Since the solder is in a molten state, no mechanical interference occurs between the multilayer
このような変形は、多層回路配線基板と半導体素子の線膨張係数を一致させれば発生しない。しかしながら、線膨張係数は材料特有の物性値であるため、線膨張係数を合わせることは材料選択の幅を狭めることになるので好ましくない。
また、線膨張係数が異なる状態で、半導体素子の実装領域の平面度を確保する方法としては、特許文献1に開示されているように、矩形の枠状又はリング状の一体形の補強部材でひずみを集めることがあげられるが、ひずみが中央の半導体素子の実装領域に集中し易いので、十分な平面度を確保できなかった。
Such deformation does not occur if the linear expansion coefficients of the multilayer circuit wiring board and the semiconductor element are matched. However, since the linear expansion coefficient is a physical property value peculiar to the material, it is not preferable to match the linear expansion coefficient because the range of material selection is narrowed.
Further, as a method for ensuring the flatness of the mounting region of the semiconductor element in a state where the linear expansion coefficients are different, as disclosed in Patent Document 1, a rectangular frame-shaped or ring-shaped integrated reinforcing member is used. Although it is possible to collect strain, it is difficult to secure sufficient flatness because the strain tends to concentrate on the central semiconductor element mounting region.
さらに、半導体素子の端子数の増加と動作クロック周波数を向上させると、半導体デバイス側でのリーク電流を考慮する必要が生じる。このため、近年の半導体素子では、絶縁層に従来から用いられていたシリコン酸化膜(k=4.1)に代って、低誘電率材料(Low−k材料)が使用されるようになっている。
しかしながら、低誘電率材料を用いた絶縁膜は脆いので、半導体素子を多層回路配線基板したときに多層回路配線基板が大きく変形すると、絶縁膜が破壊されてしまうという可能性があった。多層回路配線基板が内層コアを有しない、フレキシブルなフィルム状絶縁体を絶縁層に用いたいわゆる薄型のコアレス基板である場合、熱履歴による変形が従来のプリント配線基板よりも大きくなる。このため、多層回路配線基板の変形によって半導体素子の端部が折れ曲がると多層回路配線基板の変形を追従できなくなって絶縁膜が破壊してしまい、その絶縁膜上の配線が断線してしまうことがある。このように、フィルム状絶縁体を絶縁層に用いた多層回路配線基板に低誘電率材料を絶縁層に用いた半導体素子を実装することは、困難であった。
Furthermore, when the number of terminals of the semiconductor element is increased and the operation clock frequency is improved, it is necessary to consider the leakage current on the semiconductor device side. For this reason, in recent semiconductor elements, a low dielectric constant material (Low-k material) has been used in place of the silicon oxide film (k = 4.1) conventionally used for the insulating layer. ing.
However, since the insulating film using the low dielectric constant material is fragile, there is a possibility that the insulating film is destroyed when the multilayer circuit wiring board is greatly deformed when the semiconductor element is formed into the multilayer circuit wiring board. When the multilayer circuit wiring board is a so-called thin coreless board that does not have an inner layer core and uses a flexible film-like insulator as an insulating layer, deformation due to thermal history becomes larger than that of a conventional printed wiring board. For this reason, if the end portion of the semiconductor element is bent due to the deformation of the multilayer circuit wiring board, the deformation of the multilayer circuit wiring board cannot be followed and the insulating film is destroyed, and the wiring on the insulating film may be disconnected. is there. Thus, it has been difficult to mount a semiconductor element using a low dielectric constant material as an insulating layer on a multilayer circuit wiring board using a film-like insulator as an insulating layer.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フレキシブルな多層配線回路基板に半導体素子を実装する際に、半導体素子側の絶縁膜の破壊を確実に防止できるようにすることである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of reliably preventing the breakdown of the insulating film on the semiconductor element side when the semiconductor element is mounted on the flexible multilayer wiring circuit board. is there.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の多層回路配線基板は、フィルム状の絶縁層と配線層とを少なくとも1層ずつ備え、略矩形の半導体集積回路素子を搭載可能な多層回路配線基板であって、前記半導体集積回路素子を搭載する搭載領域として前記半導体集積回路素子と略同じ外形を有する矩形の領域を有し、前記搭載領域を区画する辺で平行な2辺の延長線の間であって前記搭載領域を挟む4つの位置のそれぞれに、補強部が独立して配置され、前記搭載領域の対角線の延長線上には前記補強部材を有しないことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The multilayer circuit wiring board of the present invention is a multilayer circuit wiring board having at least one film-like insulating layer and a wiring layer, and capable of mounting a substantially rectangular semiconductor integrated circuit element. A mounting area to be mounted has a rectangular area having substantially the same outer shape as the semiconductor integrated circuit element, and is between four extension lines parallel to the side defining the mounting area and sandwiches the mounting area. A reinforcing portion is independently arranged at each position, and the reinforcing member is not provided on a diagonal extension of the mounting region .
また、上記の多層回路配線基板において、前記補強部は、前記搭載領域を区画する辺で平行な2辺の延長線の間に配置され、前記延長線と、前記延長線側の前記補強部の端部との間の距離は、前記延長線間の距離の0〜25%の範囲内であることがより好ましい。
この多層回路配線基板では、補強部が搭載領域を区画する平行な2辺の延長線からはみ出すことなく配置される。延長線間の距離の0〜25%の範囲であれば、搭載領域の変形を好適に抑制できる。
In the multilayer circuit wiring board, the reinforcing portion is disposed between two extension lines parallel to the side defining the mounting region, and the extension line and the reinforcement portion on the extension line side are arranged. The distance between the end portions is more preferably within a range of 0 to 25% of the distance between the extension lines .
In this multilayer circuit wiring board, the reinforcing portion is arranged without protruding from the extension lines of two parallel sides that define the mounting area. If it is in the range of 0 to 25% of the distance between the extension lines, deformation of the mounting area can be suitably suppressed.
また、上記の多層回路配線基板において、前記補強部において前記搭載領域に向かう端部から前記搭載領域までの距離は、1mmから6mmの範囲内であることがより好ましい。
この多層回路配線基板では、補強部が搭載領域に近接して配置される。搭載領域からの距離が1mmから6mmの範囲内であれば、搭載領域の変形を好適に抑制できる。
In the multilayer circuit wiring board, it is more preferable that the distance from the end portion toward the mounting region to the mounting region in the reinforcing portion is in the range of 1 mm to 6 mm .
In this multilayer circuit wiring board, the reinforcing portion is disposed close to the mounting area. If the distance from the mounting area is within the range of 1 mm to 6 mm, deformation of the mounting area can be suitably suppressed.
また、上記の多層回路配線基板において、前記補強部において前記搭載領域に向かう端部は直線状に形成され、前記端部は、前記搭載領域における前記端部に対向する辺に対する傾きが±20°以内に設定されていることがより好ましい。
この多層回路配線基板では、補強部が搭載領域に対して略平行に配置される。補強部が搭載領域に対して傾斜して配置された場合でも、±20°の範囲内であれば、搭載領域の変形を好適に抑制できる。
Further, in the multilayer circuit wiring board, an end portion of the reinforcing portion facing the mounting region is formed in a straight line, and the end portion has an inclination of ± 20 ° with respect to a side facing the end portion in the mounting region. More preferably, it is set within the range .
In this multilayer circuit wiring board, the reinforcing portion is arranged substantially parallel to the mounting area. Even when the reinforcing portion is disposed to be inclined with respect to the mounting area, the deformation of the mounting area can be suitably suppressed as long as it is within a range of ± 20 °.
また、上記の多層回路配線基板において、前記補強部として金属製の部材を有することがより好ましい。
この多層回路配線基板は、金属材料からなる補強部を有することで弾性を確実に高めることができる。このように金属材料からなる補強部は、検査用の電極などとして使用することも可能である。
Moreover, in the above multilayer circuit wiring board, it is more preferable to have a metal member as the reinforcing portion .
This multi-layer circuit wiring board has a reinforcing portion made of a metal material, so that the elasticity can be reliably increased. Thus, the reinforcement part which consists of metal materials can also be used as an electrode for a test | inspection.
また、上記の多層回路配線基板において、前記補強部として受動素子を有することがより好ましい。
この多層回路配線基板では、半導体集積回路素子と協働するような受動素子を補強部として使用する。受動素子のみで補強部を構成しても良いし、金属材料からなる補強部材と組み合わせて使用しても良い。
In the multilayer circuit wiring board, it is more preferable to have a passive element as the reinforcing portion .
In this multilayer circuit wiring board, a passive element that cooperates with a semiconductor integrated circuit element is used as a reinforcing portion. The reinforcing part may be constituted by only passive elements, or may be used in combination with a reinforcing member made of a metal material.
また、本発明の半導体装置は、上記のいずれか一項に記載の多層回路配線基板の前記搭載領域に、絶縁層が低誘電率材料からなる前記半導体集積回路素子を搭載して構成されることを特徴としている。
この半導体装置では、半導体集積回路素子を搭載したときの多層回路配線基板の変形が抑えられるので、実装性が向上する。特に、絶縁層として強度の低い低誘電率材料を使用している場合に、絶縁層の破壊が防止される。
Further, the semiconductor device of the present invention, the mounting area of the multilayer circuit wiring board according to any one of the above, it constructed by mounting the semiconductor integrated circuit device having an insulating layer made of a low dielectric constant material It is characterized by.
In this semiconductor device, since the deformation of the multilayer circuit wiring board when the semiconductor integrated circuit element is mounted can be suppressed, the mountability is improved. In particular, when the low dielectric constant material having low strength is used as the insulating layer, the insulating layer is prevented from being broken.
本発明によれば、半導体素子との線膨張係数差が大きくても、多層配線基板上で半導体素子を実装する領域の平面度を確保できる。したがって、半導体素子の実装性が向上すると共に、応力による半導体素子の機能不全を防止できる。また、配線基板と半導体素子の端子接続に使用する半田に作用する応力を小さくできるので、長期的な信頼性をさらに向上させることができる。 According to the present invention, even when the difference in coefficient of linear expansion from the semiconductor element is large, the flatness of the region where the semiconductor element is mounted on the multilayer wiring board can be ensured. Therefore, the mountability of the semiconductor element is improved and the malfunction of the semiconductor element due to stress can be prevented. Further, since the stress acting on the solder used for terminal connection between the wiring board and the semiconductor element can be reduced, long-term reliability can be further improved.
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1に、半導体集積回路素子搭載用配線基板に半導体集積回路素子を実装した半導体装置の一例を示す。
半導体装置1は、配線基板2に半導体素子3を実装した構成を有する。
半導体素子3は、高周波フィルタや、高周波スイッチ、ダイオードやFETなどの能動素子を有する。絶縁層には、高周波で動作させたときのリーク電流を抑制する観点から誘電率の低い材料、いわゆる低誘電率材料が用いられている。低誘電率材料としては、ポリイミドや、ブラックダイヤモンドなどのシングルカーボンの組成を用いた材料、ベンゾシクロブテンなどの低誘電率有機材料が用いられている。
The best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a semiconductor device in which a semiconductor integrated circuit element is mounted on a wiring board for mounting a semiconductor integrated circuit element.
The semiconductor device 1 has a configuration in which a
The
配線基板2は、フィルム状の配線層と絶縁層を少なくとも1層ずつ積層した積層体からなる主基板部4と、主基板部4の弾性を高める補強部5とを有する。
主基板部4の絶縁層は、エポキシ系、ポリイミド系、ポリアミド系、含フッ素系、ベンゾシクロブテン系、ポリフェニレンエーテル系、ポリエステル系、アクリル系などの樹脂に、無機フィラー又は有機フィラー、あるいはガラス繊維を含ませた有機系材料が用いられる。配線層は、フレキシブルなフィルム状の絶縁層上に形成されており、銅や金等の導電率が高い材料から構成されている。したがって、主基板部4は、全体として可撓性を有し、その厚さは0.5mm以下、例えば0.2mmや0.3mmである。
図1及び図2に示すように、配線基板2の略中央部分には、半導体素子3を搭載する搭載領域7を有する。搭載領域7は、半導体素子3の外形に略等しい矩形を有し、搭載領域7内に半導体素子3を固定する接合部8が形成されている。接合部8は、配線基板2に形成した導電性の端子(不図示)と半導体素子3に形成した導電性の端子(不図示)とを接続する半田バンプからなる。
The
The insulating layer of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
補強部5は、主基板部4の弾性を高める材料、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、少なくともニッケルとクロムのいずれかを含む鉄系合金、あるいはこれらに炭素又は酸素を混合させた材料が用いられる。これらの材料は、エッチングやパンチングによる加工が容易で、かつ主基板部4より弾性率が大きいため、主基板部4上に配置したときに、その部分の弾性を高めることができる。
The reinforcing
ここで、補強部5は、金属材料にメッキなどの表面処理を施した板状部材である。板状部材を構成する材料の弾性率が、主基板部4以下の場合、例えば主基板部4の絶縁材料と同じ厚さで同じ材質の補強部材であっても、主基板部4上に補強部5として配置すれば、主基板部4の他の部分よりも2倍の厚さになるから2倍の弾性を示すことになる。すなわち、金属材料でなくても補強効果は発揮される。補強部5を配置するための接着材6は、エポキシ系熱硬化樹脂が一般に使用されるが、リフローや封止樹脂硬化工程等の加熱工程において過剰に熱分解や収縮を起こさない耐熱性を有していれば良く、エポキシ系熱硬化樹脂に限定されない。
Here, the reinforcing
次に、補強部5の形状と配置について説明する。補強部5は、半導体素子3の矩形の各辺、すなわち搭載領域7の各辺に対応した位置に、独立して4つ配置されている。補強部5は、半導体素子3の対角線を対称軸として線対称な位置に配置されている。
Next, the shape and arrangement of the reinforcing
図3に示すように、各々の補強部5は、半導体素子3の一辺3Aに近接する端部51が直線形状を有している。補強部5の端部51は、相対する半導体素子3の辺3Aと略平行となるように配置され、その距離d1は1mmから6mmの間になるように配置されている。さらに、補強部5の端部51は、半導体素子3の辺3Aに平行に配置されているが、半導体素子3の辺3Aを基準にして所定角度傾斜しても良い。例えば、半導体素子3の対向する辺3Aに対する端部51の傾斜角度θは、部分51を通って辺3Aに平行な仮想線Liに対して±20°とする。
さらに、補強部5の直線形状の一端は、相対している半導体素子3の辺を挟む別の辺から補強部5の方向に仮想延長した線から、相対している半導体素子3の辺長の0%から25%の間の長さだけ離れた位置に配置される。例えば、補強部5Aでは、半導体素子3の辺3Aを挟む別の辺3B,3Cについては、辺3Bの仮想延長線LS1から補強部5Aまでの距離d2が半導体素子3の辺3Aの長さの0%から25%の間の長さである。また、辺3Cの仮想延長線LS2から補強部5Aまでの距離d3は、半導体素子3の辺3Aの長さの0%から25%の間の長さである。
As shown in FIG. 3, each reinforcing
Further, one end of the linear shape of the reinforcing
ここで、半導体素子3が各辺3A〜3Dの長さが15mmの正方形であった場合、ひとつの補強部5の直線状の端部51の長さは、15mmから7.5mmの間になる。補強部5の端部51が15mmとは、仮想延長線LS1,LS2からの距離d2,d3が共に0%であり、直線部分が7.5mmとは、仮想延長線LS1,LS2からの距離d2,d3が共に25%のときである。そして、他の3つの補強部5は、補強部5Aと同様の形状及び配置を有する。補強部5を前記した距離や角度、長さを越えて配置すると、半導体素子3が実装されたときの搭載領域7の変形を抑制する効果が減少するので好ましくない。
Here, when the length of each
なお、搭載領域7の対角線の延長線上で、仮想延長線LS1と仮想延長線LS3とで区画されるコーナー部2Aには補強部5は位置されない。同様に、搭載領域7の対角線の延長線上で、仮想延長線LS1と仮想延長線LS4とで区画されるコーナー部2A、仮想延長線LS2と仮想延長線LS3とで区画されるコーナー部2A、仮想延長線LS2と仮想延長線LS4とで区画されるコーナー部2Aには補強部5は配置されない。
Note that the reinforcing
半導体装置1を製造するときには、配線基板2の所定位置に補強部5を接着材6で固定する。補強部5は、半導体素子3の辺3A〜3Dと平行で変形しない背骨となる。その後、半田リフロー工程で半導体素子3を固定する。図2に示すように、補強部5の存在によって配線基板2における搭載領域7が大きく変形することがなくなる。配線基板2のコーナー部2Aは、補強部5が配置されていないので変形するが、この部分は機能的に重要でない部分であるので半導体装置1の品質に影響を与えることはない。
When the semiconductor device 1 is manufactured, the reinforcing
この実施の形態によれば、補強部5を配置することで半導体素子3を実装する搭載領域7の変形を大幅に抑制したので、接合部8に無理な負担が作用せず、半導体装置1及び半導体素子3の長寿命化が図れる。半導体素子3に作用する応力が絶縁層を破壊する大きさ以下になるので、半導体素子3の破壊を防止でき、信頼性や歩留まりを向上できる。特に、半導体素子3の絶縁層が低誘電率材料である場合に、絶縁層の破壊を防止できる。
補強部5は、前記した寸法や角度で、半導体素子3を囲むように4つ配置したので、矩形状の半導体素子3の領域の変形を効果的に防止することができる。特に、仮想延長線LS1〜LS2と半導体素子3(搭載領域7)の各辺3A〜3Dとが形成するコーナー領域に金属製の補強部5を設けたので、搭載領域7の変形を好適に抑制することができる。
According to this embodiment, since the deformation of the mounting
Since the four reinforcing
ここで、この実施の形態の変形例について以下に説明する。
図4に示す半導体装置10のように、補強部11は略棒状であっても良い。補強部11の位置が、前記と同様に仮想延長線LS1〜LS4及び搭載領域7の各辺を基準にして所定の範囲にあれば、同様の効果が得られる。
図5に示す半導体装置20のような補強部21でも良い。補強部21は、半導体素子3(搭載領域7)を四方から囲むように配置され、補強部材22と、補強部材22の凹部22A内に配置された受動素子33とを有する。補強部材22は、半導体素子3に向けて凹形状を有し、配置位置及び材質は前記した補強部5と同じである。受動素子33としては、コンデンサや、抵抗、コイルなどがあげられる。このように凹形状を有する補強部21では回路のレイアウトの自由度を向上できる。半導体素子3になるべく近い位置に受動素子23を配置することで、集積率が向上し、かつ半導体素子3の特性を最大限に高めることが可能になる。この場合、受動素子33も補強部として機能するので、補強部材222の凹部22Aからなる部品搭載領域において、補強部材22の両端の直線部分を結ぶ仮想直線LS5より内側に配置される。
Here, a modification of this embodiment will be described below.
As in the
A reinforcing
図6に示す半導体装置30の補強部31のように、補強部材32は4つに限定されない。すなわち、補強部材32は、受動素子33を挟み込むように2つずつ合計8つ配置されている。この場合、補強部31は、全体として前記した補強部5と同じ配置になることが望ましい。すなわち、補強部材32の側部32A,32Bは、対応する仮想延長線LS1〜LS4からそれぞれ0〜25%の間に配置される。半導体素子3(及び搭載領域7)の各辺3A〜3Dに近接する各補強部材32の端部32Cは、1〜6mmの範囲に配置され、これら各端部32Cは、対向する辺3A〜3Dに対する傾斜角度が±20°以内になっている。受動素子33は、補強部として機能するので、両隣りの補強部材32の端部32Cを結ぶ仮想線よりも半導体素子3側にはみ出さないように配置される。
Like the
図7に示す半導体装置40は、主基板部4に半導体素子50が実装されている。半導体素子50は、外形が長方形状を有する他は前記した半導体素子3と同じである。半導体素子50を四方から囲むように補強部41,42,43,44が配設されている。補強部41は、補強部材45と、電気検査のための電極46からなる。補強部42は、凹形状の補強部材47と凹部47Aに収容された2つの受動素子33とからなる。補強部43は、半導体素子3に向かって凹形状を有する補強部材47と、凹部47Aに収容された2つの受動素子33とからなる。補強部44は、半導体素子3の逆方向に向けて凹形状を有する補強部材48と、凹部48Aに収容された2つの受動素子33とからなる。
In the
なお、本発明は、前記の実施の形態に限定されずに広く応用することができる。
例えば、補強部5を配置すべき場所に、他の部品搭載領域や電気検査用電極領域が非対称に配置されている場合はその限りではなく、補強部を非対称形に配置してもよい。
半導体素子3の絶縁層は、低誘電率材料でなくても良い。半田による接合部に作用する応力を小さくできるので、長期的な信頼性を向上できる。
補強部は、受動素子23のみから構成しても良い。受動素子23を配置することで配線基板の弾性が高まるので、金属材料からなる補強部と同様の効果が得られる。また、受動素子23を固定するために使用する半田が金属製の補強部材と同様の作用を有するので、配線基板の弾性を高めることができる。このため、補強部は、受動素子23で補強部材を挟み込む配置であっても良い。
Note that the present invention can be widely applied without being limited to the above-described embodiment.
For example, when other component mounting regions and electrical inspection electrode regions are disposed asymmetrically at the place where the reinforcing
The insulating layer of the
The reinforcing part may be composed of only the
1 半導体装置
2 配線基板(多層回路配線基板)
3,50 半導体素子(半導体集積回路素子)
3A,3B,3C,3D 辺
4 主基板部
5,11,21,31,41,42,43,44 補強部
7 搭載領域
22,32,47,48 補強部材(補強部)
23 受動素子(補強部)
32A,32B 側部
32C,51 端部
46 電極(補強部)
d1,d2,d3 距離
LS1,LS2,LS3,LS4 仮想延長線(延長線)
θ 傾斜角度
3,50 Semiconductor device (semiconductor integrated circuit device)
3A, 3B, 3C,
23 Passive element (reinforcement part)
32A,
d1, d2, d3 Distance LS1, LS2, LS3, LS4 Virtual extension line (extension line)
θ Inclination angle
Claims (7)
前記半導体集積回路素子を搭載する搭載領域として前記半導体集積回路素子と略同じ外形を有する矩形の領域を有し、
前記搭載領域を区画する辺で平行な2辺の延長線の間であって前記搭載領域を挟む4つの位置のそれぞれに、補強部が独立して配置され、
前記搭載領域の対角線の延長線上には前記補強部材を有しないことを特徴とする多層回路配線基板。 A multilayer circuit wiring board comprising at least one film-like insulating layer and a wiring layer, and capable of mounting a substantially rectangular semiconductor integrated circuit element,
The mounting region for mounting the semiconductor integrated circuit element has a rectangular region having substantially the same outer shape as the semiconductor integrated circuit element,
Reinforcing portions are independently arranged at each of four positions between two extended lines parallel to the side defining the mounting region and sandwiching the mounting region ,
A multilayer circuit wiring board, wherein the reinforcing member is not provided on a diagonal extension of the mounting area .
前記端部は、前記搭載領域における前記端部に対向する辺に対する傾きが±20°以内に設定されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の多層回路配線基板。 In the reinforcing part, an end part toward the mounting region is formed in a straight line,
4. The multilayer circuit according to claim 1 , wherein the end portion is set to have an inclination with respect to a side opposite to the end portion in the mounting region within ± 20 °. 5. Wiring board.
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