JPH0982836A - 半導体素子搭載用配線基板 - Google Patents

半導体素子搭載用配線基板

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JPH0982836A
JPH0982836A JP23518895A JP23518895A JPH0982836A JP H0982836 A JPH0982836 A JP H0982836A JP 23518895 A JP23518895 A JP 23518895A JP 23518895 A JP23518895 A JP 23518895A JP H0982836 A JPH0982836 A JP H0982836A
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JP
Japan
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semiconductor element
electric circuit
pad
insulating substrate
external
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JP23518895A
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English (en)
Inventor
Kiyoshige Miyawaki
清茂 宮脇
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
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    • H01L2924/15172Fan-out arrangement of the internal vias
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/15184Fan-in arrangement of the internal vias in different layers of the multilayer substrate

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体素子搭載用配線基板の絶縁基体と外部電
気回路基板の熱膨張係数の相違に起因する熱応力によっ
て外部接続用パッドと外部電気回路基板の配線導体の接
合が破れる。 【解決手段】絶縁基体1の上面に半導体素子5の電極が
バンプ6を介して接続される複数個の半導体素子接続用
パッド2を、下面に外部電気回路基板の配線導体と接続
される複数個の外部接続用パッド3を、内部及び/また
は外表面に前記半導体素子接続用パッド2と外部接続用
パッド3を電気的に接続する配線導体4を被着形成した
半導体素子搭載用配線基板であって、前記外部接続用パ
ッド3の最外部を結んで囲まれる領域の面積が絶縁基体
1下面の全面積に対し50%以内である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子が搭載さ
れ、半導体素子の各電極を外部電気回路に接続するため
の半導体素子搭載用配線基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば樹脂モールドタイプの半導
体装置等に使用される半導体素子搭載用配線基板は図2
に示すように、一般に酸化アルミニウム質焼結体等の電
気絶縁材料から成る四角形状の絶縁基体11と、該絶縁
基体11の上面に被着形成され、半導体素子15の各電
極がバンプ16を介して接続される複数個の半導体素子
接続用パッド12と、絶縁基体11の下面に被着形成さ
れ、外部電気回路基板の配線導体と接続される外部接続
用パッド13と、絶縁基体の内部に形成され、前記半導
体素子接続用パッド12と外部接続用パッド13を電気
的に接続させる配線導体14とによって構成されてお
り、絶縁基体11の上面に半導体素子15を該半導体素
子15の各電極と半導体素子接続用パッド12とが金や
半田等の金属バンプ16を介して電気的に接続されるよ
うに搭載し、しかる後、半導体素子15をエポキシ樹脂
等の樹脂製被覆材17で被覆することによって製品とし
ての半導体装置となる。
【0003】かかる半導体装置は半導体素子搭載用配線
基板の絶縁基体11下面に被着形成されている外部接続
用パッド13を外部電気回路基板の配線導体に当接させ
るとともに両者を半田を介し接合させることによって外
部電気回路基板上に実装され、同時に外部接続用パッド
13は外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続され
て半導体素子15の各電極が半導体素子接続用パッド1
2、配線導体14及び外部接続用パッド13を介し外部
電気回路に電気的に接続されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の半導体素子搭載用配線基板は、一般に外部接続用パ
ッドが絶縁基体の下面外周部に格子状に配設されている
こと、及び半導体素子搭載用配線基板の絶縁基体の熱膨
張係数が約7×10-6/℃であるのに対し、外部電気回
路基板がガラスエポキシ樹脂等から成り、その熱膨張係
数が約20×10-6/℃で両者大きく相違すること等か
ら上面に半導体素子を搭載した半導体素子搭載用配線基
板を外部電気回路基板に実装させた後、半導体素子の作
動時に発する熱が半導体素子搭載用配線基板の絶縁基体
と外部電気回路基板の両者に繰り返し印加されると、外
部接続用パッドと外部電気回路基板の配線導体との接合
部に半導体素子搭載用配線基板の絶縁基体と外部電気回
路基板の熱膨張係数の相違に起因して発生する熱応力が
大きく作用し、外部接続用パッドを外部電気回路基板の
配線導体より剥離させてしまい、その結果、半導体素子
の各電極を長期間にわたり所定の外部電気回路に電気的
に接続させることができないという欠点を有していた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は絶縁基体の上面
に半導体素子の電極がバンプを介して接続される複数個
の半導体素子接続用パッドを、下面に外部電気回路基板
の配線導体と接続される複数個の外部接続用パッドを、
内部及び/または外表面に前記半導体素子接続用パッド
と外部接続用パッドを電気的に接続する配線導体を被着
形成した半導体素子搭載用配線基板であって、前記外部
接続用パッドの最外部を結んで囲まれる領域の面積が絶
縁基体下面の全面積に対し50%以内であることを特徴
とするものである。
【0006】本発明の半導体素子搭載用配線基板によれ
ば、外部接続用パッドを絶縁基体下面の狭領域に集中さ
せて形成したことから上面に半導体素子を搭載させ、半
導体装置となすとともにこれを外部電気回路基板上に実
装した後、半導体素子の作動時に発する熱が半導体素子
搭載用配線基板の絶縁基体と外部電気回路基板の両者に
繰り返し印加されて半導体素子搭載用配線基板の絶縁基
体と外部電気回路基板の熱膨張係数の相違に起因する熱
応力が発生したとしてもその熱応力は外部接続用パッド
と外部電気回路基板の配線導体との接合部に大きく作用
することはなく、その結果、外部接続用パッドを外部電
気回路基板の配線導体に強固に接合させ、半導体素子の
各電極を長期間にわたり所定の外部電気回路に電気的に
接続させることが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面に基づき詳
細に説明する。図1は本発明の半導体素子搭載用配線基
板の一実施例を示し、1は絶縁基体、2は半導体素子接
続用パッド、3は外部接続用パッド、4は半導体素子接
続用パッド2と部接続用パッド3とを電気的に接続する
配線導体である。
【0008】前記絶縁基体1は酸化アルミニウム質焼結
体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミ
ニウム質焼結体、ガラスセラミックス質焼結体等の電気
絶縁材料から成り、略四角形状の平板状をなし、その上
面に半導体素子5が搭載される。
【0009】前記絶縁基体1は半導体素子5を支持する
支持部材として作用し、例えば、酸化アルミニウム質焼
結体から成る場合、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化
マグネシウム、酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有
機バインダー、溶剤等を添加混合して泥漿物を作るとと
もに該泥漿物をドクターブレード法やカレンダーロール
法を採用することによってセラミックグリーンシート
(セラミック生シート)と成し、しかる後、前記セラミ
ックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施し、所定
形状となすとともに高温(約1600℃)で焼成するこ
とによって製作される。
【0010】また前記絶縁基体1はその上面に半導体素
子5の各電極が接続される複数個の半導体素子接続用パ
ッド2が被着形成されており、該半導体素子接続用パッ
ド2には半導体素子5の各電極が金や半田等の金属材料
から成るバンプ6を介して接合され、これによって半導
体素子5は絶縁基体1上に搭載されるとともに各電極が
半導体素子接続用パッド2に電気的に接続される。
【0011】更に前記絶縁基体1はその内部に絶縁基体
1上面から下面にかけて導出する複数個の配線導体4が
形成されており、該配線導体4の絶縁基体1上面に導出
する部位は前記半導体素子接続用パッド2と電気的に接
続され、また下面に導出する部位は後述する外部接続用
パッド3と電気的に接続されている。
【0012】前記配線導体4は絶縁基体1上面に被着形
成されている半導体素子接続用パッド2を絶縁基体1下
面に形成されている外部接続用パッド3に接続させる作
用を為し、これによって絶縁基体1上面の半導体素子接
続用パッド2にバンプ6を介して接合される半導体素子
5の各電極は半導体素子接続用パッド2及び配線導体4
を介して外部接続パッド3に電気的に接続されることと
なる。
【0013】前記絶縁基体1の下面には更に複数個の外
部接続用パッド3が被着形成されており、該外部接続用
パッド3は半導体素子5の各電極を外部電気回路に接続
する作用を為し、外部電気回路基板の配線導体に半田等
のロウ材を介して接合される。
【0014】また前記複数個の外部接続用パッド3はそ
の最外部に位置するものを結んで囲まれる領域の面積が
絶縁基体1下面の全面積に対し50%以内となるよう集
中して形成されており、これによって絶縁基体1上面に
半導体素子5を搭載させ、半導体装置となすとともにこ
れを外部電気回路基板上に実装した後、半導体素子5の
作動時に発する熱が絶縁基体1と外部電気回路基板の両
者に繰り返し印加され、絶縁基体1と外部電気回路基板
の熱膨張係数の相違に起因して熱応力が発生したとして
もその熱応力は外部接続用パッド3が絶縁基体1下面の
狭領域に集中して形成されていることから外部接続用パ
ッド3と外部電気回路基板の配線導体との接合部に大き
く作用することはなく、その結果、外部接続用パッド3
を外部電気回路基板の配線導体に強固に接合させ、半導
体素子5の各電極を長期間にわたり所定の外部電気回路
に電気的に接続させることが可能となる。
【0015】尚、前記外部接続用パッド3の最外部に位
置するものを結んで囲まれる領域の面積が絶縁基体1下
面の全面積に対し50%以上となると絶縁基体1と外部
電気回路基板との熱膨張係数の相違に起因して発生する
熱応力によって外部接続用パッド3が外部電気回路基板
の配線導体より剥離してしまう。従って、前記外部接続
用パッド3の最外部に位置するものを結んで囲まれる領
域の面積は絶縁基体1下面の全面積に対し50%以内に
特定される。
【0016】また前記絶縁基体1の下面で外部接続用パ
ッド3の最外部に位置するものを結んで囲まれる領域の
外側に外部接続用パッド3と実質的に同一の厚みを有す
るダミーのパッドを被着させておくと外部電気回路基板
に実装する際、絶縁基体1の外部電気回路基板に対する
傾きが是正され、その結果、絶縁基体1下面の外部接続
用パッド3を外部電気回路基板の配線導体に確実強固に
接合させることが可能となる。従って、前記絶縁基体1
の下面には外部接続用パッド3の最外部に位置するもの
を結んで囲まれる領域の外側に外部接続用パッド3と実
質的に同一の厚みを有するダミーのパッドを被着させて
おくことが好ましい。
【0017】前記絶縁基体1の上面に被着形成する半導
体素子接続用パッド2、絶縁基体1の下面に被着形成す
る外部接続用パッド3及び絶縁基体1の内部に形成され
半導体素子接続用パッド2と外部接続用パッド3を接続
する配線導体4はそのいずれもがタングステン、モリブ
デン、マンガン等の金属粉末で形成されており、例え
ば、タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ
ー、溶剤、可塑剤等を添加混合して得た金属ペーストを
絶縁基体1と成るセラミックグリーンシートに予めスク
リーン印刷法等の厚膜手法により所定パターンに印刷塗
布しておくことによって絶縁基体1の所定位置に所定形
状に被着形成される。
【0018】更に前記絶縁基体1に被着形成した半導体
素子接続用パッド2及び外部接続用パッド3はその露出
表面にニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡
れ性の良い良導電性の金属をメッキ法等により1μm乃
至20μmの厚みに被着させておくと半導体素子接続用
パッド2及び外部接続用パッド3の酸化腐食を有効に防
止することができるとともに半導体素子接続用パッド2
とバンプ6を介しての半導体素子5の電極との接続及び
外部接続用パッド3と外部電気回路基板の配線導体との
半田を介しての接合を確実、強固となすことができる。
従って、前記絶縁基体1に被着形成させた半導体素子接
続用パッド2及び外部接続用パッド3はその露出表面に
ニッケル、金等の耐蝕性に優れ、且つロウ材と濡れ性の
良い良導電性の金属をメッキ法等により1μm乃至20
μmの厚みに被着させておくことが好ましい。
【0019】かくして本発明の半導体素子搭載用配線基
板によれば、絶縁基体1の上面に半導体素子5を該半導
体素子5の各電極と半導体素子接続用パッド2とが金や
半田等から成るバンプ6を介して電気的に接続されるよ
うに搭載するとともに半導体素子5をエポキシ樹脂等の
樹脂製被覆材7で被覆することによって製品としての半
導体装置となり、かかる半導体装置は半導体素子搭載用
配線基板の絶縁基体1下面に被着形成されている外部接
続用パッド3を外部電気回路基板の配線導体に当接させ
るとともに両者を半田を介し接合させることによって外
部電気回路基板上に実装され、同時に半導体素子5の各
電極が半導体素子接続用パッド2、配線導体4及び外部
接続用パッド3を介して外部電気回路に電気的に接続さ
れる。
【0020】尚、本発明は上述の実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種
々の変更は可能であり、例えば上述の実施例では半導体
素子接続用パッド2と外部接続用パッド3を接続する配
線導体4を絶縁基体1の内部に形成したが、これを絶縁
基体1の外表面に形成してもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明の半導体素子搭載用配線基板によ
れば、外部接続用パッドを絶縁基体下面の狭領域に集中
させて形成したことから上面に半導体素子を搭載させ、
半導体装置となすとともにこれを外部電気回路基板上に
実装した後、半導体素子の作動時に発する熱が半導体素
子搭載用配線基板の絶縁基体と外部電気回路基板の両者
に繰り返し印加されて半導体素子搭載用配線基板の絶縁
基体と外部電気回路基板の熱膨張係数の相違に起因する
熱応力が発生したとしてもその熱応力は外部接続用パッ
ドと外部電気回路基板の配線導体との接合部に大きく作
用することはなく、その結果、外部接続用パッドを外部
電気回路基板の配線導体に強固に接合させ、半導体素子
の各電極を長期間にわたり所定の外部電気回路に電気的
に接続させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体素子搭載用配線基板の一実施例
を示す断面図である。
【図2】従来の半導体素子搭載用配線基板の断面図であ
る。
【符号の説明】
1・・・・・・絶縁基体 2・・・・・・半導体素子接続用パッド 3・・・・・・外部接続用パッド 4・・・・・・配線導体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基体の上面に半導体素子の電極がバン
    プを介して接続される複数個の半導体素子接続用パッド
    を、下面に外部電気回路基板の配線導体と接続される複
    数個の外部接続用パッドを、内部及び/または外表面に
    前記半導体素子接続用パッドと外部接続用パッドを電気
    的に接続する配線導体を被着形成した半導体素子搭載用
    配線基板であって、前記外部接続用パッドの最外部を結
    んで囲まれる領域の面積が絶縁基体下面の全面積に対し
    50%以内であることを特徴とする半導体素子搭載用配
    線基板。
  2. 【請求項2】前記絶縁基体の下面で外部接続用パッドの
    最外部を結んで囲まれる領域の外側にダミーパッドを被
    着させたことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子
    搭載用基板。
JP23518895A 1995-09-13 1995-09-13 半導体素子搭載用配線基板 Pending JPH0982836A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004004738A (ja) * 2002-04-30 2004-01-08 Samsung Electronics Co Ltd 駆動集積回路パッケージ及びこれを利用したチップオンガラス液晶表示装置

Cited By (2)

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JP2004004738A (ja) * 2002-04-30 2004-01-08 Samsung Electronics Co Ltd 駆動集積回路パッケージ及びこれを利用したチップオンガラス液晶表示装置
JP4572060B2 (ja) * 2002-04-30 2010-10-27 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド 駆動集積回路パッケージ及びこれを利用したチップオンガラス液晶表示装置

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