JP7192523B2 - Semiconductor packages and electronic devices - Google Patents

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Description

本発明は、半導体パッケージ及び電子装置に関する。 The present invention relates to semiconductor packages and electronic devices.

従来、電子部品、回路素子等を電極面が露出する様、成形樹脂に埋設し、その成形樹脂に成形した配線パターンで回路構成した電子回路パッケージが知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, there has been known an electronic circuit package in which electronic components, circuit elements, etc. are embedded in molding resin so that electrode surfaces are exposed, and a wiring pattern formed in the molding resin forms a circuit (for example, Patent Document 1).

特開平7-66570号公報JP-A-7-66570

ところで、デバイスをモールド樹脂で封止し、再配線で接続するパッケージを形成するFO-WLP(Fan-out wafer level package)が知られている。FO-WLPは半田を用いない高速伝送が可能であり、近年、高周波回路に適用することが検討されている。この場合、デバイスだけでなくチップコンデンサなどの多数のチップ部品を混載して再配線で接続する必要がある。しかしながら、多数のチップ部品を搭載する場合、半導体チップとチップ部品間の再配線距離が長くなり、高周波での特性向上が制限されたり、パッケージサイズが大きくなったりすることが考えられる。特許文献1は、多くの電子部品、回路素子等を含むことができるが、これらを接続する配線の短縮化については、何ら考慮されていない。 By the way, there is known a FO-WLP (Fan-out wafer level package) in which a device is sealed with mold resin and connected by rewiring to form a package. FO-WLP is capable of high-speed transmission without using solder, and its application to high-frequency circuits has been studied in recent years. In this case, not only devices but also many chip parts such as chip capacitors must be mixed and connected by rewiring. However, when a large number of chip parts are mounted, the rewiring distance between the semiconductor chip and the chip parts becomes long, and it is conceivable that the improvement of characteristics at high frequencies is restricted and the package size becomes large. Patent Document 1 can include many electronic components, circuit elements, and the like, but no consideration is given to shortening the wiring that connects them.

1つの側面では、本明細書開示の発明は、半導体パッケージにおけるデバイスとチップ部品との間の配線長さを短くすることを目的とする。 In one aspect, an object of the invention disclosed in this specification is to shorten the wiring length between a device and a chip component in a semiconductor package.

1つの態様では、半導体パッケージは、金属板に積層されるとともに、周囲をモールド樹脂で囲まれたデバイスと、前記デバイスの前記金属板が積層された側の反対側に積層され、前記デバイスと接続された再配線層と、前記モールド樹脂内において、前記デバイスの側方に配置されるとともに前記金属板に接触させて設けられた絶縁膜と、前記モールド樹脂内において、前記金属板との間に前記絶縁膜を介在させて前記デバイスの側方に配置された金属板側チップ部品と、前記モールド樹脂内に設けられ、一端が前記金属板側チップ部品の電極と接続され、他端が前記再配線層と接続されたビアと、を備えている。 In one aspect, the semiconductor package is laminated on a metal plate and is laminated on a device whose periphery is surrounded by mold resin, and on the side opposite to the side on which the metal plate is laminated of the device, and is connected to the device. an insulating film provided in the mold resin on the side of the device and in contact with the metal plate in the mold resin; and between the metal plate in the mold resin a metal plate-side chip component arranged on the side of the device with the insulating film interposed therebetween; and a via connected to the wiring layer.

他の態様では、電子装置は、プリント基板に実装された半導体パッケージを有する電子装置であって、前記半導体パッケージは、金属板に積層されるとともに、周囲をモールド樹脂で囲まれたデバイスと、前記デバイスの前記金属板が積層された側の反対側に積層され、前記デバイスと接続された再配線層と、前記モールド樹脂内において、前記デバイスの側方に配置されるとともに前記金属板に接触させて設けられた絶縁膜と、前記モールド樹脂内において、前記金属板との間に前記絶縁膜を介在させて前記デバイスの側方に配置された金属板側チップ部品と、前記モールド樹脂内に設けられ、一端が前記金属板側チップ部品の電極と接続され、他端が前記再配線層と接続されたビアと、を備えている。 In another aspect, an electronic device is an electronic device having a semiconductor package mounted on a printed circuit board, wherein the semiconductor package is laminated on a metal plate and surrounded by a mold resin; a rewiring layer laminated on the side opposite to the side on which the metal plate of the device is laminated and connected to the device; a metal plate-side chip component disposed on the side of the device in the mold resin with the insulating film interposed between the metal plate and the metal plate side chip component provided in the mold resin; a via having one end connected to the electrode of the metal plate-side chip component and the other end connected to the rewiring layer.

本発明は、半導体パッケージにおけるデバイスとチップ部品との間の配線長さを短くすることができる。 The present invention can shorten the wiring length between a device and a chip part in a semiconductor package.

図1は実施形態の半導体パッケージを側方から観た説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of the semiconductor package of the embodiment viewed from the side. 図2は実施形態の半導体パッケージを上方から観た説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the semiconductor package of the embodiment viewed from above. 図3は図2におけるA-A線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図4は図2におけるB-B線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2. FIG. 図5は実施形態の電子装置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the electronic device of the embodiment. 図6(A)は実施形態の半導体パッケージの製造工程の第1工程を示す説明図であり、図6(B)は実施形態の半導体パッケージの製造工程の第2工程を示す説明図である。FIG. 6A is an explanatory diagram showing the first step of the manufacturing process of the semiconductor package according to the embodiment, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing the second process of the manufacturing process of the semiconductor package according to the embodiment. 図7(A)は実施形態の半導体パッケージの製造工程の第3工程を示す説明図であり、図7(B)は実施形態の半導体パッケージの製造工程の第4工程を示す説明図である。FIG. 7A is an explanatory diagram showing the third step of the manufacturing process of the semiconductor package according to the embodiment, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing the fourth process of the manufacturing process of the semiconductor package according to the embodiment. 図8(A)は実施形態の半導体パッケージの製造工程の第5工程を示す説明図であり、図8(B)は実施形態の半導体パッケージの製造工程の第6工程を示す説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram showing the fifth step of the manufacturing process of the semiconductor package of the embodiment, and FIG. 8B is an explanatory diagram showing the sixth process of the manufacturing process of the semiconductor package of the embodiment. 図9は比較例の半導体パッケージを側方から観た説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the semiconductor package of the comparative example viewed from the side.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。この際、半導体パッケージの幅方向、奥行方向及び厚み方向を図1や図2等に示す方向に設定して説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。例えば、各図において厚み方向の寸法は、幅方向や奥行方向の寸法と比較して拡大されて描かれている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. At this time, the width direction, the depth direction and the thickness direction of the semiconductor package are set to the directions shown in FIGS. However, in the drawings, the dimensions, ratios, etc. of each part may not be illustrated so as to completely match the actual ones. In addition, depending on the drawings, for the convenience of explanation, there are cases where components that actually exist are omitted, or dimensions are drawn with exaggeration. For example, in each drawing, the dimension in the thickness direction is enlarged compared to the dimension in the width direction and the depth direction.

図1を参照すると、実施形態の半導体パッケージ10は、デバイス11、金属板12、第1絶縁膜14a、第2絶縁膜14b、第1チップ部品15、第2チップ部品16、第3チップ部品17、第4チップ部品18、モールド樹脂19及び再配線層21を備えている。モールド樹脂19内には、第1ビア23a、第2ビア23b、第3ビア23c及び第4ビア23dが形成されている。再配線層21内には、第1配線24aから第8配線24hが設けられている。半導体パッケージ10は、再配線層21を備えたFO-WLPである。半導体パッケージは、半導体装置と称されることもある。 Referring to FIG. 1, the semiconductor package 10 of the embodiment includes a device 11, a metal plate 12, a first insulating film 14a, a second insulating film 14b, a first chip component 15, a second chip component 16 and a third chip component 17. , fourth chip component 18 , mold resin 19 and rewiring layer 21 . A first via 23 a , a second via 23 b , a third via 23 c and a fourth via 23 d are formed in the mold resin 19 . In the rewiring layer 21, first wirings 24a to eighth wirings 24h are provided. The semiconductor package 10 is a FO-WLP with a redistribution layer 21 . A semiconductor package is sometimes called a semiconductor device.

デバイス11は、一般的に能動部品であり、例えば、CMOS LSI(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Large-Scale Integration)、メモリ、パワーアンプ、パワーデバイスである。また、デバイス11は、ADコンバータ、DC/DCコンバータ、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、コンデンサー、インダクター、センサなどであってもよい。本実施形態のデバイス11は、Si(シリコン)デバイスであり、回路形成面である第1面11aと、この第1面11aの裏面となる第2面11bとを有している。なお、デバイス11は、半導体チップや半導体素子と称されることもある。デバイス11の第1面11aには、第1パッド20aから第4パッド20dが設けられている。 The device 11 is generally an active component such as a CMOS LSI (Complementary Metal-Oxide Semiconductor Large-Scale Integration), a memory, a power amplifier, and a power device. Also, the device 11 may be an AD converter, a DC/DC converter, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), a capacitor, an inductor, a sensor, or the like. The device 11 of this embodiment is a Si (silicon) device, and has a first surface 11a as a circuit formation surface and a second surface 11b as a rear surface of the first surface 11a. Note that the device 11 may also be called a semiconductor chip or a semiconductor element. The first surface 11a of the device 11 is provided with first pads 20a to fourth pads 20d.

金属板12は、デバイス11の第2面11bから放熱させるために設けられる。金属板12は、金属ペーストを用いた接着層13を介してデバイス11の第2面11bに接着され、デバイス11に積層されている。金属板12は、デバイス11の側方へ熱を逃がすヒートスプレッダとして機能させるため、図1や図2に示すように、金属板12の幅方向の寸法は、デバイス11の幅方向の寸法よりも大きくなっている。また、図2に示すように、金属板12の奥行方向の寸法もデバイス11の奥行方向の寸法よりも大きくなっている。本実施形態の金属板12は、Cu(銅)製であるが、その材質は、放熱性を考慮して適宜選択することができる。例えば、Au(金)、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、Ni(ニッケル)、Sn(錫)、In(インジウム)、Pd(パラジウム)から選ばれた単一金属、これらの金属を含む合金は、金属板12の素材として選択可能である。接着層13は、AuSn(金錫)ペーストを用いているが、Ag(銀)ペースト等、熱伝導性が良好な材料を用いることができる。 The metal plate 12 is provided to dissipate heat from the second surface 11 b of the device 11 . The metal plate 12 is laminated on the device 11 by bonding to the second surface 11b of the device 11 via an adhesive layer 13 using metal paste. Since the metal plate 12 functions as a heat spreader that releases heat to the sides of the device 11, the widthwise dimension of the metal plate 12 is larger than the widthwise dimension of the device 11 as shown in FIGS. It's becoming Further, as shown in FIG. 2, the dimension of the metal plate 12 in the depth direction is also larger than the dimension of the device 11 in the depth direction. Although the metal plate 12 of this embodiment is made of Cu (copper), the material can be appropriately selected in consideration of heat dissipation. For example, single metals selected from Au (gold), Ag (silver), Al (aluminum), Ni (nickel), Sn (tin), In (indium), Pd (palladium), alloys containing these metals can be selected as the material for the metal plate 12. AuSn (gold tin) paste is used for the adhesive layer 13, but a material with good thermal conductivity such as Ag (silver) paste can be used.

積層されたデバイス11と金属板12の周囲は、モールド樹脂19で囲まれている。モールド樹脂19内には、第1絶縁膜14a及び第2絶縁膜14bが設けられている。第1絶縁膜14a及び第2絶縁膜14bは、エポキシ樹脂によって形成されているが、SiO2(二酸化ケイ素)やSiN(窒化ケイ素)を用いた膜としてもよい。第1絶縁膜14a及び第2絶縁膜14bは、いずれも、デバイス11の側方に配置されるとともに金属板12に接触させて設けられている。また、モールド樹脂19内には、金属板12との間に第1絶縁膜14aを介在させてデバイス11の側方に第1チップ部品15が配置されている。また、金属板12との間に第2絶縁膜14bを介在させてデバイス11の側方に第2チップ部品16が配置されている。第1チップ部品15及び第2チップ部品16は、いずれも金属板側チップ部品の一例である。第1絶縁膜14aや第2絶縁膜14bを設けるのは、金属板12を介して第1チップ部品15と第2チップ部品16とが電気的に接続されてしまうことを回避するためである。金属板側チップ部品は、デバイス11の手前側や奥側に設けられてもよい。 The laminated device 11 and metal plate 12 are surrounded by a mold resin 19 . A first insulating film 14 a and a second insulating film 14 b are provided in the mold resin 19 . The first insulating film 14a and the second insulating film 14b are made of epoxy resin, but may be made of SiO2 (silicon dioxide) or SiN (silicon nitride). Both the first insulating film 14 a and the second insulating film 14 b are arranged on the sides of the device 11 and provided in contact with the metal plate 12 . Also, in the mold resin 19 , a first chip component 15 is arranged on the side of the device 11 with a first insulating film 14 a interposed between it and the metal plate 12 . A second chip component 16 is arranged on the side of the device 11 with a second insulating film 14 b interposed between it and the metal plate 12 . Both the first chip component 15 and the second chip component 16 are examples of metal plate side chip components. The reason why the first insulating film 14a and the second insulating film 14b are provided is to avoid electrical connection between the first chip component 15 and the second chip component 16 through the metal plate 12 . The metal plate-side chip component may be provided on the front side or the back side of the device 11 .

第1チップ部品15は、第1電極15a及び第2電極15bを備えている。第2チップ部品16も同様に第1電極16aと第2電極16bを備えている。モールド樹脂19内には、第1ビア23a、第2ビア23b、第3ビア23c及び第4ビア23dが形成されている。第1ビア23aの一端は第1チップ部品15の第1電極15aに接続されている。第2ビア23bの一端は、第1チップ部品15の第2電極15bに接続されている。第3ビア23cの一端は第2チップ部品16の第1電極16aに接続されている。第4ビア23dの一端は、第2チップ部品16の第2電極16bに接続されている。 The first chip component 15 has a first electrode 15a and a second electrode 15b. The second chip component 16 similarly has a first electrode 16a and a second electrode 16b. A first via 23 a , a second via 23 b , a third via 23 c and a fourth via 23 d are formed in the mold resin 19 . One end of the first via 23 a is connected to the first electrode 15 a of the first chip component 15 . One end of the second via 23 b is connected to the second electrode 15 b of the first chip component 15 . One end of the third via 23 c is connected to the first electrode 16 a of the second chip component 16 . One end of the fourth via 23 d is connected to the second electrode 16 b of the second chip component 16 .

また、デバイス11の金属板12が積層された側の反対側、すなわち、第1面11a側には、再配線層21が積層されている。再配線層21には、その一部として、モールド樹脂19との間に絶縁層21aが設けられている。再配線層21の表面には、第5パッド22aから第8パッド22dが設けられている。 A rewiring layer 21 is laminated on the side opposite to the side of the device 11 on which the metal plate 12 is laminated, that is, on the side of the first surface 11a. An insulating layer 21 a is provided between the rewiring layer 21 and the mold resin 19 as part of the rewiring layer 21 . On the surface of the rewiring layer 21, fifth pads 22a to eighth pads 22d are provided.

モールド樹脂19内には、再配線層21との境界部分に第3チップ部品17と第4チップ部品18が設けられている。第3チップ部品17及び第4チップ部品14は、いずれも再配線層側チップ部品の一例である。再配線層側チップ部品は、デバイス11の手前側や奥側に設けられてもよい。第1チップ部品15から第4チップ部品18は、一般的に受動部品であり、例えば、チップコンデンサ等である。第3チップ部品17は、第1電極17a及び第2電極17bを備えている。第4チップ部品18も同様に第1電極18aと第2電極18bを備えている。 A third chip component 17 and a fourth chip component 18 are provided in the mold resin 19 at the boundary with the rewiring layer 21 . Both the third chip component 17 and the fourth chip component 14 are examples of rewiring layer side chip components. The rewiring layer side chip component may be provided on the front side or the back side of the device 11 . The first chip component 15 to the fourth chip component 18 are generally passive components such as chip capacitors. The third chip component 17 has a first electrode 17a and a second electrode 17b. The fourth chip component 18 similarly has a first electrode 18a and a second electrode 18b.

再配線層21内に設けられた第1配線24aから第8配線24hは、それぞれ、ビア、電極及びパッドを適宜接続している。具体的に、図1、図2及び図3を参照すると、第1配線24aは、第1ビア23aと第1パッド20aとを接続している。第2配線24bは、第2ビア23bと第5パッド22aとを接続している。第3配線24cは、第3ビア23cと第2パッド20bとを接続している。第4配線24dは、第4ビア23dと第6パッド22bとを接続している。 The first wiring 24a to the eighth wiring 24h provided in the rewiring layer 21 appropriately connect vias, electrodes, and pads, respectively. Specifically, referring to FIGS. 1, 2 and 3, the first wiring 24a connects the first via 23a and the first pad 20a. The second wiring 24b connects the second via 23b and the fifth pad 22a. The third wiring 24c connects the third via 23c and the second pad 20b. The fourth wiring 24d connects the fourth via 23d and the sixth pad 22b.

図1、図2及び図4を参照すると、第5配線24eは、第3チップ部品17の第1電極17aと第3パッド20cとを接続している。第6配線24fは、第3チップ部品17の第2電極17bと第7パッド22cとを接続している。第7配線24gは、第4チップ部品18の第1電極18aと第4パッド20dとを接続している。第8配線24hは、第4チップ部品18の第2電極18bと第8パッド22dとを接続している。 1, 2 and 4, the fifth wiring 24e connects the first electrode 17a of the third chip component 17 and the third pad 20c. The sixth wiring 24f connects the second electrode 17b of the third chip component 17 and the seventh pad 22c. The seventh wiring 24g connects the first electrode 18a of the fourth chip component 18 and the fourth pad 20d. The eighth wiring 24h connects the second electrode 18b of the fourth chip component 18 and the eighth pad 22d.

ここで、第1チップ部品15から第4チップ部品18の位置関係について、図9に示す比較例の半導体パッケージ50と比較しつつ、説明する。まず、本実施形態の半導体パッケージ10に関し、図1や半導体パッケージ10を上方から観た様子、すなわち、平面視を示す図2を参照すると、第3チップ部品17及び第4チップ部品14は、厚み方向の配置において、第1チップ部品15及び第2チップ部品16よりも再配線層21に近い側に配置されている。また、第3チップ部品17は、幅方向において、第1チップ部品15よりも、僅かに外側、すなわち、デバイス11から離れた側に配置されている。同様に、第4チップ部品18は、幅方向において、第2チップ部品16よりも、僅かに外側、すなわち、デバイス11から離れた側に配置されている。 Here, the positional relationship of the first chip component 15 to the fourth chip component 18 will be described while comparing with the semiconductor package 50 of the comparative example shown in FIG. First, regarding the semiconductor package 10 of the present embodiment, referring to FIG. 1 and FIG. In terms of orientation, it is arranged closer to the rewiring layer 21 than the first chip component 15 and the second chip component 16 are. In addition, the third chip component 17 is arranged slightly outside the first chip component 15 in the width direction, that is, on the side away from the device 11 . Similarly, the fourth chip component 18 is arranged slightly outside the second chip component 16 in the width direction, that is, on the side away from the device 11 .

つぎに、図9を参照すると、比較例の半導体パッケージ50は、半導体パッケージ10と同様に、第1チップ部品51から第4チップ部品54を備える。第1チップ部品51は第1チップ部品15に相当する。第2チップ部品52は第2チップ部品16に相当する。第3チップ部品53は第3チップ部品17に相当する。第4チップ部品54は第4チップ部品18に相当する。また、半導体パッケージ50は、半導体パッケージ10と同様に、モールド樹脂19と再配線層21を備えている。 Next, referring to FIG. 9, a semiconductor package 50 of the comparative example includes first chip components 51 to fourth chip components 54, like the semiconductor package 10. FIG. The first chip component 51 corresponds to the first chip component 15 . The second chip component 52 corresponds to the second chip component 16 . A third chip component 53 corresponds to the third chip component 17 . A fourth chip component 54 corresponds to the fourth chip component 18 . Also, the semiconductor package 50 includes a mold resin 19 and a rewiring layer 21, like the semiconductor package 10. As shown in FIG.

しかしながら、半導体パッケージ50における第1チップ部品51から第4チップ部品54の配置は、半導体パッケージ10における第1チップ部品15から第4チップ部品18の配置と異なっている。すなわち、半導体パッケージ50では、モールド樹脂19と再配線層21との境界部分に第1チップ部品51から第4チップ部品54が直列状態で配置されている。第1チップ部品51から第4チップ部品54は、厚み方向の位置が同じである。このため、図9において、デバイス11の右側では、第1チップ部品51と第3チップ部品53とが、間隔を空けて配置されている。同様に、図9において、デバイスの左側では、第2チップ部品52と第4チップ部品54とが間隔を空けて配置されている。第1チップ部品51から第4チップ部品54の各電極は、それぞれ、再配線層21内に設けられた配線によって、パッド等と接続されている。 However, the arrangement of the first chip component 51 to the fourth chip component 54 in the semiconductor package 50 is different from the arrangement of the first chip component 15 to the fourth chip component 18 in the semiconductor package 10 . That is, in the semiconductor package 50 , the first chip component 51 to the fourth chip component 54 are arranged in series at the boundary between the mold resin 19 and the rewiring layer 21 . The positions in the thickness direction of the first chip component 51 to the fourth chip component 54 are the same. Therefore, in FIG. 9, on the right side of the device 11, the first chip component 51 and the third chip component 53 are arranged with a space therebetween. Similarly, in FIG. 9, on the left side of the device, a second chip component 52 and a fourth chip component 54 are spaced apart. Each electrode of the first chip component 51 to the fourth chip component 54 is connected to a pad or the like by wiring provided in the rewiring layer 21 .

このように、モールド樹脂19と再配線層21との境界部分にチップ部品を配置した場合、それぞれのチップ部品同士が接触しないように一のチップ部品を他のチップ部品よりもデバイス11から離れた位置に配置することが必要となる。このため、図9に示すように第1チップ部品51よりもデバイス11から離れた位置に配置されている第3チップ部品53とデバイス11との距離はS50となっている。距離S50は、図1に示す第3チップ部品17とデバイス11との距離S10と比較して長い。 When the chip components are arranged at the boundary between the mold resin 19 and the rewiring layer 21 in this manner, one chip component is spaced further from the device 11 than the other chip components so that the chip components do not come into contact with each other. need to be placed in position. Therefore, as shown in FIG. 9, the distance between the device 11 and the third chip component 53, which is located farther from the device 11 than the first chip component 51, is S50. The distance S50 is longer than the distance S10 between the third chip component 17 and the device 11 shown in FIG.

半導体パッケージ10における配線距離の短縮は、金属板12との間に絶縁膜を介在させてチップ部品をモールド樹脂19内に配置したことで、チップ部品同士の干渉を回避したことによって達成された。換言すると、チップ部品同士を厚み方向にずらすことで、幅方向や、奥行方向においてチップ部品をデバイス11に近づけることができ、配線距離を短くすることができる。なお、図1では、図9と比較して厚み方向の配線距離が長くなっているように描かれているが、これは、作図上の理由によるものであり、実際の総配線距離は、本実施形態の半導体パッケージ10の方が比較例の半導体パッケージ50と比較して短い。 The shortening of the wiring distance in the semiconductor package 10 is achieved by arranging the chip parts in the mold resin 19 with an insulating film interposed between them and the metal plate 12 to avoid interference between the chip parts. In other words, by shifting the chip parts in the thickness direction, the chip parts can be brought closer to the device 11 in the width direction and the depth direction, and the wiring distance can be shortened. In FIG. 1, the wiring distance in the thickness direction is drawn to be longer than that in FIG. The semiconductor package 10 of the embodiment is shorter than the semiconductor package 50 of the comparative example.

このように、本実施形態の半導体パッケージ10は、半導体パッケージにおけるデバイスとチップ部品との間の配線長さを短くすることができる。このような半導体パッケージ10は、図5に示すように、半田ボール42を介してプリント基板40に実装されることで、電子装置100を形成する。このような半導体パッケージ10は、配線を短くすることができることで、例えば、ミリ波以上の高周波領域において好適に用いることができる。また、パッケージ自体も小型化することができる。 Thus, the semiconductor package 10 of this embodiment can shorten the wiring length between the device and the chip component in the semiconductor package. Such a semiconductor package 10 forms an electronic device 100 by being mounted on a printed circuit board 40 via solder balls 42, as shown in FIG. Such a semiconductor package 10 can be suitably used, for example, in a high-frequency region of millimeter waves or higher because the wiring can be shortened. Also, the package itself can be made smaller.

つぎに、図6(A)から図8(B)を参照して、半導体パッケージ10の製造方法について説明する。まず、図6(A)を参照すると、銅製の金属板12の中心部に、金属板12にデバイス11を密着させるための接着層13を形成する。接着層13は、AuSnペーストによって形成する。また、接着層13の側方に、エポキシ樹脂により、第1絶縁膜14a及び第2絶縁膜14bを形成する。第1絶縁膜14aと第2絶縁膜14bは、いずれも、接着層13との間に隙間が形成されるように設ける。第1絶縁膜14a及び第2絶縁膜14bは、感光性エポキシ樹脂をスピンコートで形成し、露光、現像することで形成する。 Next, a method for manufacturing the semiconductor package 10 will be described with reference to FIGS. 6A to 8B. First, referring to FIG. 6A, an adhesive layer 13 is formed at the center of a metal plate 12 made of copper to adhere the device 11 to the metal plate 12 . The adhesive layer 13 is formed with AuSn paste. A first insulating film 14a and a second insulating film 14b are formed on the sides of the adhesive layer 13 using epoxy resin. Both the first insulating film 14 a and the second insulating film 14 b are provided so that a gap is formed between them and the adhesive layer 13 . The first insulating film 14a and the second insulating film 14b are formed by spin-coating a photosensitive epoxy resin, exposing it, and developing it.

つぎに、図6(B)を参照すると、接着層13上にデバイス11を実装し、第1絶縁膜14a上に第1チップ部品15を実装し、第2絶縁膜14b上に第2チップ部品16を実装する。具体的には、接着層13上にデバイス11を第1絶縁膜14a上に第1チップ部品15を、また、第2絶縁膜14b上に第2チップ部品16をそれぞれフリップチップボンダによって実装する。これにより、擬似チップ45が形成される。 Next, referring to FIG. 6B, the device 11 is mounted on the adhesive layer 13, the first chip component 15 is mounted on the first insulating film 14a, and the second chip component is mounted on the second insulating film 14b. 16 is implemented. Specifically, the device 11 is mounted on the adhesive layer 13, the first chip component 15 is mounted on the first insulating film 14a, and the second chip component 16 is mounted on the second insulating film 14b by a flip chip bonder. Thus, a pseudo chip 45 is formed.

つぎに、図7(A)を参照すると、支持基板70に設けた粘着層71上に、擬似チップ45と、第3チップ部品17及び第4チップ部品18を仮固定する。支持基板70は、SUS(ステンレス)基板であり、粘着層71は、支持基板70上に両面粘着層を有する樹脂フィルムを室温でラミネートすることで形成した。第1チップ部品15を第1絶縁膜14a上に配置し、一方の第3チップ部品17を粘着層71上に配置することで、第1チップ部品15と第3チップ部品17とを厚み方向に離して配置することができる。同様に、第2チップ部品16を第2絶縁膜14b上に配置し、一方の第4チップ部品18を粘着層71上に配置することで、第2チップ部品16と第4チップ部品18とを厚み方向に離して配置することができる。第1チップ部品15は、第1絶縁膜14a上に設けられ、第2チップ部品16は、第2絶縁膜14b上に設けられることで、モールド樹脂19内に封止される以前の段階で、厚み方向の位置を保つことができる。 Next, referring to FIG. 7A, the pseudo chip 45, the third chip component 17 and the fourth chip component 18 are temporarily fixed on the adhesive layer 71 provided on the support substrate 70. Then, as shown in FIG. The support substrate 70 was a SUS (stainless steel) substrate, and the adhesive layer 71 was formed by laminating resin films having double-sided adhesive layers on the support substrate 70 at room temperature. By placing the first chip component 15 on the first insulating film 14a and placing one third chip component 17 on the adhesive layer 71, the first chip component 15 and the third chip component 17 are arranged in the thickness direction. Can be placed apart. Similarly, by placing the second chip component 16 on the second insulating film 14b and placing one fourth chip component 18 on the adhesive layer 71, the second chip component 16 and the fourth chip component 18 are bonded together. They can be spaced apart in the thickness direction. The first chip component 15 is provided on the first insulating film 14a, and the second chip component 16 is provided on the second insulating film 14b. The position in the thickness direction can be maintained.

そして、図7(B)に示すように、擬似チップ45、第3チップ部品17及び第4チップ部品18をモールド樹脂19で被覆する。モールド樹脂19は、120℃環境下で擬似ウェハ形状の成形体とされる。そして、その成形体を粘着層71から剥離し、150℃の環境下で1時間キュアすることで、擬似ウェハ46が得られる。 Then, as shown in FIG. 7B, the pseudo chip 45, the third chip component 17 and the fourth chip component 18 are covered with the molding resin 19. Then, as shown in FIG. The mold resin 19 is formed into a pseudo-wafer-shaped molded body in a 120° C. environment. Then, the molded body is separated from the adhesive layer 71 and cured in an environment of 150° C. for 1 hour to obtain the pseudo wafer 46 .

つぎに、図8(A)を参照すると、擬似ウェハ46のモールド樹脂19内に内蔵されている第1チップ部品15と第2チップ部品16の電極に向けて、レーザにより第1ビア穴19aから第4ビア穴19dを形成する。ここで、モールド樹脂19は、フィラーを含んでいることを考慮して炭酸ガスレーザを用いる。 Next, referring to FIG. 8(A), a laser beam is emitted from the first via hole 19a toward the electrodes of the first chip component 15 and the second chip component 16 embedded in the mold resin 19 of the pseudo wafer 46. A fourth via hole 19d is formed. Here, a carbon dioxide laser is used considering that the mold resin 19 contains a filler.

第1ビア穴19aから第4ビア穴19dを形成した後は、従来公知の再配線プロセスを用いることで、図8(B)に示すように再配線層21を形成する。具体的に、スパッタによってTi(チタン)及びCuからなるシード層を形成した後、ポジ型レジストをスピンコートで塗布し、露光する。これにより、ビア穴部分や配線部分を開口し、電気めっき、レジスト剥離工程によって第1チップ部品15及び第2チップ部品16との接続部分を完成させた。 After forming the first via hole 19a to the fourth via hole 19d, a rewiring layer 21 is formed as shown in FIG. 8B by using a conventionally known rewiring process. Specifically, after forming a seed layer made of Ti (titanium) and Cu by sputtering, a positive resist is applied by spin coating and exposed. As a result, via hole portions and wiring portions were opened, and connection portions with the first chip component 15 and the second chip component 16 were completed by electroplating and resist stripping steps.

その後、感光性ポジ型レジスト形成、電気めっき、レジスト剥離と繰り返すことで再配線層21を形成した。 After that, the rewiring layer 21 was formed by repeating the formation of a photosensitive positive resist, electroplating, and resist stripping.

そして、半導体パッケージ10は、図5に示すように再配線層21の下部に形成された第5パッド22aから第8パッド22dに半田ボール42を形成することで、プリント基板40が備える電極41aに電気的に接続される。これにより、電子装置100が形成される。 In the semiconductor package 10, as shown in FIG. electrically connected. Thus, the electronic device 100 is formed.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications, Change is possible.

10 半導体パッケージ
11 デバイス
12 金属板
13 接着層
15 第1チップ部品
16 第2チップ部品
17 第3チップ部品
18 第4チップ部品
19 モールド樹脂
21 再配線層
23a 第1ビア
23b 第2ビア
23c 第3ビア
23d 第4ビア
40 プリント基板
42 半田ボール
100 電子装置
10 semiconductor package 11 device 12 metal plate 13 adhesive layer 15 first chip component 16 second chip component 17 third chip component 18 fourth chip component 19 mold resin 21 rewiring layer 23a first via 23b second via 23c third via 23d fourth via 40 printed board 42 solder ball 100 electronic device

Claims (4)

金属板に積層されるとともに、周囲をモールド樹脂で囲まれたデバイスと、
前記デバイスの前記金属板が積層された側の反対側に積層され、前記デバイスと接続された再配線層と、
前記モールド樹脂内において、前記デバイスの側方に配置されるとともに前記金属板に接触させて設けられた絶縁膜と、
前記モールド樹脂内において、前記金属板との間に前記絶縁膜を介在させて前記デバイスの側方に配置された金属板側チップ部品と、
前記モールド樹脂内に設けられ、一端が前記金属板側チップ部品の電極と接続され、他端が前記再配線層と接続されたビアと、
前記モールド樹脂内において、前記金属板側チップ部品よりも前記再配線層に近い側に配置された再配線層側チップ部品と、を備え、
前記金属板側チップ部品と前記再配線層側チップ部品とは、厚み方向にずらして配置された、半導体パッケージ。
a device laminated on a metal plate and surrounded by molding resin;
a rewiring layer laminated on the opposite side of the device to the side where the metal plate is laminated and connected to the device;
an insulating film disposed in the mold resin on the side of the device and in contact with the metal plate;
a metal plate-side chip component arranged on the side of the device in the mold resin with the insulating film interposed between the metal plate and the metal plate;
a via provided in the mold resin and having one end connected to the electrode of the metal plate-side chip component and the other end connected to the rewiring layer;
a rewiring layer side chip component arranged closer to the rewiring layer than the metal plate side chip component in the mold resin,
A semiconductor package in which the metal plate side chip component and the rewiring layer side chip component are arranged with being shifted in a thickness direction .
前記金属板側チップ部品と前記デバイス間の平面視における距離と、前記再配線層側チップ部品と前記デバイス間の平面視における距離とが異なる請求項1に記載の半導体パッケージ。 2. The semiconductor package according to claim 1 , wherein a distance in plan view between said metal plate side chip component and said device is different from a distance in plan view between said rewiring layer side chip component and said device. 前記再配線層側チップ部品の前記デバイスに近い側の端部は、前記金属板側チップ部品の前記デバイスから遠い側の端部よりも、前記デバイスに近い位置に配置された、請求項2に記載の半導体パッケージ。 3. The device according to claim 2, wherein an end portion of said rewiring layer side chip component on a side closer to said device is arranged at a position closer to said device than an end portion of said metal plate side chip component on a side farther from said device. A semiconductor package as described. プリント基板に実装された半導体パッケージを有する電子装置であって、
前記半導体パッケージは、
金属板に積層されるとともに、周囲をモールド樹脂で囲まれたデバイスと、
前記デバイスの前記金属板が積層された側の反対側に積層され、前記デバイスと接続された再配線層と、
前記モールド樹脂内において、前記デバイスの側方に配置されるとともに前記金属板に接触させて設けられた絶縁膜と、
前記モールド樹脂内において、前記金属板との間に前記絶縁膜を介在させて前記デバイスの側方に配置された金属板側チップ部品と、
前記モールド樹脂内に設けられ、一端が前記金属板側チップ部品の電極と接続され、他端が前記再配線層と接続されたビアと、を備え、
前記モールド樹脂内において、前記金属板側チップ部品よりも前記再配線層に近い側に配置された再配線層側チップ部品と、を備え、
前記金属板側チップ部品と前記再配線層側チップ部品とは、厚み方向にずらして配置された、
電子装置。
An electronic device having a semiconductor package mounted on a printed circuit board,
The semiconductor package is
a device laminated on a metal plate and surrounded by molding resin;
a rewiring layer laminated on the opposite side of the device to the side where the metal plate is laminated and connected to the device;
an insulating film disposed in the mold resin on the side of the device and in contact with the metal plate;
a metal plate-side chip component arranged on the side of the device in the mold resin with the insulating film interposed between the metal plate and the metal plate;
a via provided in the mold resin, one end of which is connected to the electrode of the metal plate-side chip component, and the other end of which is connected to the rewiring layer ;
a rewiring layer side chip component arranged closer to the rewiring layer than the metal plate side chip component in the mold resin,
The metal plate side chip component and the rewiring layer side chip component are arranged to be shifted in the thickness direction,
electronic device.
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