JP2006040995A - Wiring board and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線板及びその製造方法、ならびに半導体装置に関し、特に、配線板を折り曲げて前記配線板上に実装した半導体チップを積層する半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a wiring board, a method for manufacturing the same, and a semiconductor device, and more particularly to a technique that is effective when applied to a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted by bending the wiring board and mounting the semiconductor chip on the wiring board.
従来、絶縁基板に導体パターンを設けた配線板(インターポーザ)に半導体チップを実装した半導体装置には、前記半導体チップを積層した半導体装置(以下、積層型半導体装置と称する。)がある。また、前記積層型装置には、例えば、1枚のインターポーザ上の複数の領域に半導体チップ等のチップ状部品を実装しておき、前記インターポーザを折り曲げて前記チップ状部品を積層した装置がある(例えば、特許文献1,特許文献2を参照。)。
Conventionally, a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a wiring board (interposer) provided with a conductor pattern on an insulating substrate includes a semiconductor device in which the semiconductor chip is stacked (hereinafter referred to as a stacked semiconductor device). In addition, the stacked device includes, for example, a device in which chip-shaped components such as semiconductor chips are mounted in a plurality of regions on one interposer, and the chip-shaped components are stacked by bending the interposer ( For example, see
前記積層型半導体装置は、積層する半導体チップの数の増加や、各半導体チップの高機能化,多ピン化が進んでいる。そのため、前記インターポーザ上の配線の数(密度)も増加する傾向にある。そこで、近年では、前記絶縁基板の第1主面及び第2主面の両面に導体パターンを設けたインターポーザを用いることが検討されている。 In the stacked semiconductor device, the number of semiconductor chips to be stacked is increasing, the functions of each semiconductor chip are increased, and the number of pins is increased. For this reason, the number (density) of wiring on the interposer also tends to increase. Therefore, in recent years, it has been studied to use an interposer in which conductor patterns are provided on both the first main surface and the second main surface of the insulating substrate.
前記絶縁基板の両面に導体パターンを設けたインターポーザは、例えば、LGA(Land Grid Array)と呼ばれる形態の半導体装置のインターポーザ等に用いられる両面配線板を製造するときと同様の手順で製造することができる。すなわち、前記絶縁基板の両主面に導体膜を貼り合わせ、あらかじめ定められた位置に、各主面の導体膜を電気的に接続するビアやスルーホール等の層間接続導体を形成した後、前記各主面の導体膜をパターニングすればよい。 The interposer in which the conductor pattern is provided on both surfaces of the insulating substrate can be manufactured in the same procedure as that for manufacturing a double-sided wiring board used for an interposer of a semiconductor device called LGA (Land Grid Array), for example. it can. That is, after a conductor film is bonded to both main surfaces of the insulating substrate and an interlayer connection conductor such as a via or a through hole that electrically connects the conductor film on each main surface is formed at a predetermined position, What is necessary is just to pattern the conductor film of each main surface.
前記両面配線板(インターポーザ)を用いて、例えば、2個の半導体チップを積層した半導体装置を製造するときには、まず、例えば、図8(a)に示すように、第1チップ実装領域に第1半導体チップ3Aを実装し、第2チップ実装領域に第2半導体チップ3Bを実装する。このとき、前記第1半導体チップ3A及び第2半導体チップ3Bは、例えば、前記絶縁基板1の第1主面1A側に実装する。また、前記各半導体チップ3A,3Bの外部電極(図示しない)と前記第1主面1A上の導体パターン(配線)2Aは、金,はんだ接合材等のバンプ4で電気的に接続する。
For example, when manufacturing a semiconductor device in which two semiconductor chips are stacked using the double-sided wiring board (interposer), first, for example, as shown in FIG. The
次に、図8(b)に示すように、前記第1チップ実装領域と前記第2チップ実装領域の間に設けられた折り曲げ領域を折り曲げて、前記第1半導体チップ3Aと第2半導体チップ3Bを重ね合わせ、例えば、エポキシ樹脂等の接着材5で接着する。その後、図示は省略するが、前記各半導体チップ3A,3Bの周囲を、封止材で封止する。
Next, as shown in FIG. 8B, the
このように、両面配線板を用いて前記積層型半導体装置を製造した場合、前記配線板の折り曲げ領域で外側を向く導体パターン、すなわち、前記絶縁基板1の第2主面1B側に設けられた導体パターン2Dには、折り曲げによる引っ張り応力が加わる。
As described above, when the stacked semiconductor device is manufactured using the double-sided wiring board, the conductive pattern facing outward in the folded region of the wiring board, that is, provided on the second
前記両面配線板を製造するとき、前記絶縁基板1の各主面の導体パターン2A,2Dは、一般に、電解銅箔を用いて形成している。前記電解銅箔は、その製造工程において、厚み方向に結晶組織が成長するので、厚み方向と垂直な方向への引っ張りに対する強度が低い。そのため、折り曲げ領域の外側を向く面、すなわち前記絶縁基板1の第2主面1B側に導体パターン2Dが設けられていると、図9に示すように、前記外側を向く導体パターン2Dにクラック6が入りやすいという問題がある。
本発明が解決しようとする問題点は、前記背景技術で説明したように、従来の折り曲げて用いる配線板では、折り曲げたときに、絶縁基板の折り曲げ領域の外側を向く面に導体パターンが設けられていると、前記外側の導体パターンにクラックが入りやすく、断線しやすいという点である。 The problem to be solved by the present invention is that, as described in the background art, in the conventional wiring board used by bending, a conductor pattern is provided on the surface facing the outside of the bent region of the insulating substrate when bent. In this case, the outer conductor pattern is easily cracked and easily disconnected.
本発明の目的は、折り曲げ加工をする配線板において、折り曲げ領域の外側に設けた導体パターンにクラックが入りにくくすることが可能な技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing cracks from being formed in a conductor pattern provided outside a bent region in a wiring board that is bent.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本発明は、絶縁基板の第1主面及びその裏面(以下、第2主面と称する)に導体パターンが設けられてなり、前記絶縁基板のあらかじめ定められた領域を折り曲げて用いる配線板であって、前記各主面の導体パターンのうち、前記絶縁基板を折り曲げたときに外側を向く主面の導体パターンは、圧延銅箔又は高屈曲性の電解銅箔でなることを最も主要な特徴とする。このとき、内側を向く主面の導体パターンは、電解銅箔でなる導体パターンであってもよいし、他の導体箔あるいはめっきでなる導体パターンであってもよい。 The present invention is a wiring board in which a conductor pattern is provided on a first main surface and a back surface (hereinafter referred to as a second main surface) of an insulating substrate, and a predetermined region of the insulating substrate is bent and used. Among the conductor patterns of each main surface, the main feature is that the conductor pattern of the main surface facing outward when the insulating substrate is bent is made of a rolled copper foil or a highly flexible electrolytic copper foil. To do. At this time, the conductor pattern of the main surface facing inward may be a conductor pattern made of electrolytic copper foil, or may be another conductor foil or a conductor pattern made of plating.
本発明の配線板は、前記絶縁基板を折り曲げたときに、外側を向く主面の導体パターンは、圧延銅箔又は高屈曲性の電解銅箔を用いて形成している。前記圧延銅箔は、一般的な電解銅箔よりも展延性に富む。そこで、折り曲げたときに外側を向く面の導体パターンを前記圧延銅箔で形成すれば、折り曲げ加工により、折り曲げる領域の導体パターンに厚み方向と直交する方向の引っ張り応力が加わってもクラックが入りにくい。そのため、前記絶縁基板の外側を向く主面の折り曲げ領域にも導体パターンを設けることができ、導体パターンの数の増加に対応しやすくなる。前記導体パターンの数の増加に対応しやすくなれば、実装する半導体チップの高機能化(多ピン化)に対応しやすくなる。また、その他にも、例えば、実装する半導体チップの数の増加にも対応しやすくなるので、半導体チップの多層化に対応しやすい。これらのことから、積層型半導体装置の高機能化、小型化が容易になる。 In the wiring board of the present invention, when the insulating substrate is bent, the conductor pattern on the main surface facing outward is formed using a rolled copper foil or a highly flexible electrolytic copper foil. The rolled copper foil is more extensible than a general electrolytic copper foil. Therefore, if the rolled copper foil is used to form a conductor pattern that faces outward when bent, cracks are less likely to occur even if a tensile stress in the direction perpendicular to the thickness direction is applied to the conductor pattern in the bending region by bending. . Therefore, a conductor pattern can also be provided in the bent region of the main surface facing the outside of the insulating substrate, and it becomes easy to cope with an increase in the number of conductor patterns. If it becomes easy to cope with the increase in the number of the conductor patterns, it becomes easy to cope with higher functionality (multiple pins) of the semiconductor chip to be mounted. In addition, for example, since it becomes easy to cope with an increase in the number of semiconductor chips to be mounted, it is easy to deal with the multi-layered semiconductor chips. For these reasons, it is easy to increase the functionality and size of the stacked semiconductor device.
また、前記積層型半導体装置の高機能化、小型化とは別に、前記外側を向く主面の導体パターンを、グラウンド電位あるいは電源電位のベタパターンにすれば、折り曲げた領域も含めたマイクロストリップになる。そのため、実装する半導体装置が高周波動作をする場合でも、高周波特性が劣化することを防げる。このことから、前記積層型半導体装置の動作の高速化(高周波化)が容易になる。 In addition to the enhancement and miniaturization of the stacked semiconductor device, if the conductor pattern on the main surface facing outward is a solid pattern of ground potential or power supply potential, the microstrip including the bent region can be formed. Become. Therefore, even when the semiconductor device to be mounted operates at a high frequency, the high frequency characteristics can be prevented from deteriorating. This facilitates high speed operation (high frequency) of the stacked semiconductor device.
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態(実施例)とともに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments (examples) with reference to the drawings.
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are given the same reference numerals and their repeated explanation is omitted.
本発明の配線板は、半導体チップ等のチップ状の部品を実装したあと、折り曲げて、前記チップ状の部品を積層する半導体装置を製造するときに用いる配線板である。このとき、絶縁基板の、折り曲げたときに外側を向く主面の導体パターンを圧延銅箔又は高屈曲性の電解銅箔で設けることで、外側を向く主面の折り曲げ領域に設けた導体パターンにクラックが入りにくくする。 The wiring board of the present invention is a wiring board used when manufacturing a semiconductor device in which a chip-shaped component such as a semiconductor chip is mounted and then bent to stack the chip-shaped component. At this time, by providing the conductive pattern of the main surface facing the outside when the insulating substrate is bent with the rolled copper foil or the highly flexible electrolytic copper foil, the conductive pattern provided in the bent region of the main surface facing the outside Makes cracks difficult.
図1は、本発明による実施例1の配線板の概略構成を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a wiring board according to a first embodiment of the present invention.
図1において、1は絶縁基板、1Aは絶縁基板の第1主面、1Bは絶縁基板の第2主面、2Aは第1導体パターン(電解銅)、2Bは第2導体パターン(圧延銅)、2Cは層間接続導体である。
In FIG. 1, 1 is an insulating substrate, 1A is a first main surface of the insulating substrate, 1B is a second main surface of the insulating substrate, 2A is a first conductor pattern (electrolytic copper), and 2B is a second conductor pattern (rolled copper).
本実施例1の配線板は、図1に示すように、絶縁基板1の第1主面1Aに第1導体パターン2Aが設けられ、前記第1主面1Aの裏面(以下、第2主面と称する)1Bに第2導体パターン2Bが設けられている。このとき、前記第1導体パターン2Aと前記第2導体パターン2Bは、図1に示したように、あらかじめ定められた位置で、ビアやスルーホール等の層間接続導体2Cにより電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the wiring board of the first embodiment is provided with a
また、本実施例1の配線板は、複数個の半導体チップを積層させた積層型の半導体装置を製造するときに用いられる配線板であり、例えば、図1に示すように、第1チップ実装領域,第2チップ実装領域,折り曲げ領域の3つの領域に分けられている。このとき、前記第1チップ実装領域及び前記第2チップ実装領域は、半導体チップ、あるいは容量素子や抵抗素子等のチップ状の電子部品を実装する領域である。また、前記第1チップ実装領域の導体パターンと、前記第2チップ実装領域の導体パターンとは、前記折り曲げ領域を通して電気的に接続されている。 The wiring board of the first embodiment is a wiring board used when manufacturing a stacked semiconductor device in which a plurality of semiconductor chips are stacked. For example, as shown in FIG. The region is divided into three regions: a region, a second chip mounting region, and a bending region. At this time, the first chip mounting region and the second chip mounting region are regions for mounting a semiconductor chip or a chip-shaped electronic component such as a capacitor element or a resistance element. The conductor pattern in the first chip mounting area and the conductor pattern in the second chip mounting area are electrically connected through the bent area.
また、本実施例1の配線板は、前記第1導体パターン2Aが電解銅箔でなり、前記第2導体パターン2Bが圧延銅でなる。
In the wiring board of the first embodiment, the
本実施例1の配線板は、従来の、LGAと呼ばれる形態の半導体装置等で用いられる両面配線板と同様の手順で製造することができる。そのため、詳細な説明は省略し、手順のみを簡単に説明する。 The wiring board of the first embodiment can be manufactured in the same procedure as a conventional double-sided wiring board used in a semiconductor device having a form called LGA. Therefore, detailed description is omitted and only the procedure is briefly described.
本実施例1の配線板を製造するときには、例えば、まず、前記絶縁基板1の第1主面1Aに電解銅箔を貼り合わせ、第2主面1Bに圧延銅箔を貼り合わせる。次に、前記絶縁基板のあらかじめ定められた位置に開口部を形成し、前記電解銅箔と圧延銅箔を電気的に接続するビアやスルーホール等の層間接続導体2Cを形成する。その後、前記電解銅箔及び圧延銅箔の不要な部分を除去して第1導体パターン2A及び第2導体パターン2Bを形成する。そして、必要に応じて、前記第1導体パターン2A及び第2導体パターン2Bの表面に、金めっき,すずめっき等の機能めっきや、はんだ保護膜等の保護膜を形成する。
When manufacturing the wiring board of the first embodiment, for example, first, an electrolytic copper foil is bonded to the first
図2及び図3は、本実施例1の配線板を用いた半導体装置の製造方法の一例を説明するための模式図であり、図2(a)は半導体チップを実装する工程の図、図2(b)は半導体チップを積層する工程の図である。 2 and 3 are schematic views for explaining an example of a manufacturing method of a semiconductor device using the wiring board of the first embodiment, and FIG. 2A is a diagram of a process for mounting a semiconductor chip. FIG. 2B is a diagram of a process of stacking semiconductor chips.
図2(a)及び図2(b)において、3Aは第1半導体チップ、301Aは第1半導体チップの非回路形成面、3Bは第2半導体チップ、301Bは第2半導体チップの非回路形成面、4はバンプ、5は接着材である。 2A and 2B, 3A is a first semiconductor chip, 301A is a non-circuit formation surface of the first semiconductor chip, 3B is a second semiconductor chip, and 301B is a non-circuit formation surface of the second semiconductor chip. 4 is a bump, and 5 is an adhesive.
本実施例1の配線板を用いて半導体装置を製造するときには、例えば、図2(a)に示すように、前記配線板の第1チップ実装領域及び第2チップ実装領域のそれぞれに、第1半導体チップ3A及び第2半導体チップ3Bを実装する。このとき、前記第1半導体チップ3A及び第2半導体チップ3Bは、前記絶縁基板1の第1主面1A側、すなわち、電解銅でなる前記第1導体パターン2Aが設けられた面に実装する。またこのとき、前記第1半導体チップ3A及び前記第2半導体チップ3Bの外部電極(図示しない)には、金,はんだ接合材等でなるバンプ4を形成しておく。
When a semiconductor device is manufactured using the wiring board according to the first embodiment, for example, as shown in FIG. 2A, the first chip mounting area and the second chip mounting area of the wiring board are each provided with the first chip mounting area. The
次に、図2(b)に示すように、前記配線板の折り曲げ領域を、前記絶縁基板1の第1主面1Aが向かい合うように折り曲げて、前記第1半導体チップ3Aの非回路形成面301Aと前記第2半導体チップ301の非回路形成面301Bを向かい合わせる。このとき、前記第1半導体チップ3Aと前記第2半導体チップ3Bは、例えば、図2(b)に示したように、エポキシ樹脂等の接着材5で接着する。その後、図示は省略するが、前記半導体チップの周囲をエポキシ樹脂等の封止材で封止すると、積層型の半導体装置が得られる。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the bent region of the wiring board is bent so that the first
なお、前記第1半導体チップ3Aと前記第2半導体チップ3Bは、前記接着材5で接着せずに、前記封止材で接着固定してもよい。また、必要に応じて、例えば、前記第1チップ実装領域の第2導体パターン2B上に、はんだ接合材でなるボール状の外部端子を形成してもよい。
The first semiconductor chip 3 </ b> A and the second semiconductor chip 3 </ b> B may be bonded and fixed with the sealing material without being bonded with the bonding material 5. In addition, for example, a ball-shaped external terminal made of a solder bonding material may be formed on the
図3は、本実施例1の配線板の作用効果を説明するための模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the function and effect of the wiring board according to the first embodiment.
本実施例1の配線板を用いて、図2(b)に示したような積層型の半導体装置を製造した場合、前記折り曲げ領域で、絶縁基板1の外側を向く面、すなわち前記第2主面1Bに設けられた第2導体パターン2Bには、折り曲げによる引っ張り応力が加わる。そのため、電解銅箔のように、厚み方向に結晶組織が成長する導体箔を用いて前記第2導体パターン2Bを形成すると、クラックが入りやすい。
When a laminated semiconductor device as shown in FIG. 2B is manufactured using the wiring board of the first embodiment, the surface facing the outside of the insulating
一方、前記圧延銅箔は、圧延直後の厚み方向に層状に積層した結晶組織であるが、その後の加熱処理(アニール)により、図3に示すように、等方的な結晶組織を呈する。本実施例1の配線板のように、圧延銅箔を用いて前記第2導体パターン2Bを形成することで、前記第2導体パターン2Bにクラックが入りにくくなる。
On the other hand, the rolled copper foil has a crystal structure laminated in layers in the thickness direction immediately after rolling, and exhibits an isotropic crystal structure as shown in FIG. 3 by subsequent heat treatment (annealing). By forming the
以上説明したように、本実施例1の配線板によれば、折り曲げたときに、折り曲げ領域で、絶縁基板1の外側を向く面に設けられた導体パターンにクラックが入りにくくすることができる。
As described above, according to the wiring board of the first embodiment, when bent, the conductor pattern provided on the surface facing the outside of the insulating
また、折り曲げ領域で外側を向く導体パターンにクラックが入りにくくなるので、前記折り曲げ領域の外側を向く面にも導体パターンを設けることができ、導体パターンの数の増加に対応しやすくなる。そのため、実装する半導体チップの高機能化(多ピン化)に対応しやすくなり、前記積層型半導体装置の高機能化が容易になる。 Further, since it is difficult for cracks to be formed in the conductor pattern facing outward in the bent region, a conductor pattern can be provided on the surface facing outward of the bent region, and it becomes easy to cope with an increase in the number of conductor patterns. For this reason, it becomes easy to cope with an increase in the function (multiple pins) of a semiconductor chip to be mounted, and an increase in the function of the stacked semiconductor device is facilitated.
図4及び図5は、前記実施例1の配線板を用いた半導体装置の製造方法の応用例を説明するための模式図であり、図4(a)は半導体チップを実装する工程の図、図4(b)は第1折り曲げ工程の図、図5は第2折り曲げ工程の図である。 4 and 5 are schematic views for explaining an application example of the method of manufacturing a semiconductor device using the wiring board of the first embodiment, and FIG. 4A is a diagram of a process of mounting a semiconductor chip. FIG. 4B is a diagram of the first folding process, and FIG. 5 is a diagram of the second folding process.
前記実施例1では、図1に示したように、折り曲げ領域が1箇所の配線板及びその配線板を用いた半導体装置の製造方法を例に挙げたが、これに限らず、折り曲げ領域が複数箇所に設けられている配線板であってもよい。 In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a wiring board having a single bending region and a method of manufacturing a semiconductor device using the wiring board are described as an example. The wiring board provided in the location may be sufficient.
ここでは、例えば、図4(a)に示すように、第1チップ実装領域,第2チップ実装領域,第3チップ実装領域,第1折り曲げ領域,第2折り曲げ領域の5つの領域に分けられる配線板を用いて、前記積層型半導体装置を製造する方法について説明する。 Here, for example, as shown in FIG. 4 (a), the wiring is divided into five areas: a first chip mounting area, a second chip mounting area, a third chip mounting area, a first bent area, and a second bent area. A method for manufacturing the stacked semiconductor device using a plate will be described.
前記5つの領域からなる配線板を用いて、積層型の半導体装置を製造するときには、まず、図4(a)に示すように、前記第1チップ実装領域,第2チップ実装領域,第3チップ実装領域のそれぞれに第1半導体チップ3A,第2半導体チップ3B,第3半導体チップ3Cを実装する。このとき、前記各半導体チップ3A,3B,3Cは、前記実施例1で説明したように、電解銅箔で形成された第1導体パターン2Aが形成された面、すなわち前記絶縁基板1の第1主面1A側に実装する。
When a stacked semiconductor device is manufactured using the wiring board having the five regions, first, as shown in FIG. 4A, the first chip mounting region, the second chip mounting region, and the third chip are used. The
次に、例えば、図4(b)に示すように、前記第2折り曲げ領域を折り曲げて、前記第2半導体チップ3Bと前記第3半導体チップ3Cを積層する。このとき、前記第2折り曲げ領域は、前記絶縁基板1の第1主面1Aが向かい合うように、すなわち前記第2導体パターン2Bが外側を向くように折り曲げる。
Next, for example, as shown in FIG. 4B, the second bent region is bent to stack the
その後、図5に示すように、前記第1折り曲げ領域を折り曲げて、すでに積層された前記第2半導体チップ3B及び第3半導体チップ3Cと、前記第1半導体チップ3Aを積層する。このとき、前記第1折り曲げ領域も、図5に示したように、前記第2導体パターン2Bが外側を向くように折り曲げれば、前記第1折り曲げ領域及び前記第2折り曲げ領域ともに、圧延銅でなる第2導体パターン2Bが外側を向く。そのため、折り曲げによる引っ張り応力が加わってもクラックが入りにくい。
After that, as shown in FIG. 5, the first bent region is bent, and the
このように、前記実施例1の配線板は、半導体チップを3層に積層するときにも適用することができる。また、詳細な説明は省略するが、4層以上に積層する場合も、同様の手法で積層することができる。 Thus, the wiring board of Example 1 can also be applied when semiconductor chips are stacked in three layers. Although a detailed description is omitted, the same technique can be used for stacking four or more layers.
また、図2(a)及び図4(a)では、1つのチップ実装領域に1個の半導体チップを実装する例を挙げているが、これに限らず、1つのチップ実装領域に、2個以上の半導体チップ,あるいは容量素子や抵抗素子等のチップ状の電子部品を実装してもよいことは言うまでもない。 2A and 4A show an example in which one semiconductor chip is mounted on one chip mounting area, but the present invention is not limited to this, and two chips are mounted on one chip mounting area. Needless to say, the above-described semiconductor chip or chip-shaped electronic components such as a capacitive element and a resistive element may be mounted.
図6は、前記実施例1の配線板の応用例を説明するための模式図である。 FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an application example of the wiring board of the first embodiment.
前記実施例1では、例えば、前記絶縁基板の第2主面側にも信号配線を設けることで、半導体チップの高機能化に伴う導体パターンの増加に対応しやすくする例について説明している。 In the first embodiment, for example, a signal wiring is also provided on the second main surface side of the insulating substrate to facilitate an increase in the number of conductor patterns accompanying an increase in the functionality of the semiconductor chip.
しかしながら、前記積層型の半導体装置では、高機能化とは別に、例えば、動作の高速化(高周波化)の要請も高まっている。そこで、例えば、図6に示すように、第1導体パターン2Aは信号導体とし、第2導体パターン2Bの一部をグラウンド電位あるいは電源電位等のベタパターンにすれば、マイクロストリップになり、高周波特性の劣化を低減することができる。この場合も、折り曲げ領域で外側を向く第2導体パターン(ベタパターン)に圧延銅箔を用いていれば、折り曲げたときにクラックが入ってマイクロストリップの効果が低減することを防げる。
However, in the stacked semiconductor device, in addition to high functionality, for example, there is an increasing demand for high speed operation (high frequency). Therefore, for example, as shown in FIG. 6, if the
図7は、本発明による実施例2の半導体装置の製造方法を説明するための模式図であり、図7(a)は半導体チップを実装する工程の図、図7(b)は半導体チップを積層する工程の図である。 FIGS. 7A and 7B are schematic views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a diagram of a process for mounting a semiconductor chip, and FIG. It is a figure of the process to laminate | stack.
前記実施例1では、前記配線板を用いて積層型の半導体装置を製造するときに、図4(a)に示したように、前記第1チップ実装領域及び第2チップ実装領域ともに、前記絶縁基板1の第1主面1A側のみに半導体チップ3A,3Bを実装する例を挙げて説明した。しかしながら、本発明の配線板のように、前記絶縁基板1の両主面1A,1Bに導体パターン2A,2Bが設けられている場合、前記第1主面1A側だけでなく、前記第2主面1B側にも半導体チップ3Cを実装することができる。
In the first embodiment, when a stacked semiconductor device is manufactured using the wiring board, both the first chip mounting area and the second chip mounting area are both insulated as shown in FIG. The example in which the
つまり、前記配線板を製造するときに、例えば、前記第2チップ実装領域の第2主面1B側に、半導体チップの外部電極と接続するためのパッドを形成しておけば、図7(a)に示すように、前記第1チップ実装領域の第1主面1A側に第1半導体チップ3A、前記第2チップ実装領域の第1主面1A側に第2半導体チップ3B、前記第2チップ実装領域の第2主面1B側に第3半導体チップ3Cを実装することができる。
That is, when the wiring board is manufactured, for example, if a pad for connecting to the external electrode of the semiconductor chip is formed on the second
このように、前記第1半導体チップ3A,前記第2半導体チップ3B,前記第3半導体チップ3Cを実装した後、前記実施例1で説明したように、前記配線板(絶縁基板1)の第1主面1Aが向かい合うように折り曲げれば、図7(b)に示すように、3つの半導体チップ3A,3B,3Cが3層に積層された半導体装置を得ることができる。このとき、前記配線板の折り曲げ領域で外側を向く第2導体パターン2Bが圧延銅であれば、折り曲げによる引っ張り応力が加わっても、クラックが入りにくい。
Thus, after mounting the
従来、1枚の配線板を折り曲げて3個の半導体チップを3層に積層するときには、例えば、図4(a)及び図4(b)に示したように、前記配線板の第1主面1A側に3個の半導体チップ3A,3B,3Cを実装し、2カ所を折り曲げて積層することが多かった。この場合、前記配線板には、3カ所のチップ実装領域と2カ所の折り曲げ領域が必要であり、配線板の面積が大型化してしまう。
Conventionally, when one wiring board is bent and three semiconductor chips are stacked in three layers, for example, as shown in FIGS. 4A and 4B, the first main surface of the wiring board is used. In many cases, three
一方、本実施例2の半導体装置の製造方法では、チップ実装領域が2カ所で折り曲げ領域が1カ所の配線板で、3個の半導体チップ3A,3B,3Cを3層に積層することができる。そのため、前記積層型半導体装置に用いる配線板の製造コストの低コスト化、前記積層型半導体装置の薄型化が容易になる。
On the other hand, in the method of manufacturing the semiconductor device according to the second embodiment, three
以上説明したように、本実施例2の配線板によれば、折り曲げたときに絶縁基板の外側を向く面の導体パターンを圧延銅箔で設けることにより、外側の導体パターンにクラックが入りにくくすることができる。 As explained above, according to the wiring board of the second embodiment, the outer conductive pattern is less likely to be cracked by providing the conductive pattern on the surface facing the outside of the insulating substrate with the rolled copper foil when bent. be able to.
また、前記配線板の両主面に導体パターンを設けることができるので、導体パターンの数の増加に対応しやすくなり、前記配線板を用いた半導体装置の高機能化が容易になる。 In addition, since conductor patterns can be provided on both main surfaces of the wiring board, it becomes easy to cope with an increase in the number of conductor patterns, and it becomes easy to enhance the functionality of a semiconductor device using the wiring board.
また、前記配線板の両主面に半導体チップを実装することが可能になるので、前記配線板を用いた半導体装置の薄型化が容易になる。 In addition, since semiconductor chips can be mounted on both main surfaces of the wiring board, it is easy to reduce the thickness of a semiconductor device using the wiring board.
また、図7では、3個の半導体チップを3層に積層する場合の例を示したが、これに限らず、4個以上の半導体チップを3層以上に積層するときにも、同様の手法を適用することができることは言うまでもない。 FIG. 7 shows an example in which three semiconductor chips are stacked in three layers. However, the present invention is not limited to this, and the same technique can be used when four or more semiconductor chips are stacked in three or more layers. It goes without saying that can be applied.
また、本実施例2のような半導体装置を製造するときにも、前記各チップ実装領域の各実装面には、1つの実装面に1個の半導体チップを実装する場合に限らず、1つの実装面に複数個の半導体チップやチップ状の受動部品を実装してもよいことは言うまでもない。 Further, when a semiconductor device as in the second embodiment is manufactured, each mounting surface of each chip mounting region is not limited to the case where one semiconductor chip is mounted on one mounting surface. It goes without saying that a plurality of semiconductor chips and chip-like passive components may be mounted on the mounting surface.
また、実施例1および2で適用した圧延銅箔を、高屈曲性を加味して開発された電解銅箔に置き換えてもよい。一般に電解銅箔は厚み方向に結晶が成長するので、銅の結晶組織が柱状になりやすい。そのため、折り曲げた際に結晶粒界が機械的に破断しやすく、屈曲性の悪さが指摘されている。そこで、銅めっき液の添加剤や電析条件を変更し、柱状組織とならないようにコントロールした高屈曲性の電解銅箔が開発されている。一例を挙げると、グールドエレクトロニクス社(米国)のJTCDF箔である。この銅箔は、柱状晶の生成が少なく、また折り曲げ試験において、従来の電解銅箔よりもクラック発生までの時間が長く、屈曲性に優れている。 Moreover, you may replace the rolled copper foil applied in Example 1 and 2 with the electrolytic copper foil developed considering the high flexibility. In general, since an electrolytic copper foil grows in the thickness direction, the copper crystal structure tends to be columnar. For this reason, it is pointed out that the crystal grain boundaries are easily broken mechanically when bent, and that the flexibility is poor. Therefore, a highly flexible electrolytic copper foil that has been controlled so as not to have a columnar structure by changing the additive and electrodeposition conditions of the copper plating solution has been developed. An example is JTCDF foil from Gould Electronics (USA). This copper foil produces less columnar crystals, and in the bending test, it takes a longer time to generate a crack than the conventional electrolytic copper foil, and is excellent in flexibility.
表1は、JIS C5016におけるの規格に準拠したMIT耐折試験の結果を表したものである。より具体的には、JIS C5016−1994の「8.7.1 装置」の欄の図14に示すような耐折性試験機を使用して測定した。図14に示されている導線は試材の断線を検知するためのものであり、予め試材に通電しておき、曲げ部にクラックが入り電気的導通が遮断されると、耐折性試験機の振り子運動が停止する。表1に示された数値は、その振り子運動が停止するまでの往復回数を破断回数として表示している。測定条件は、先端半径R=0.38mm、開きT=0.25mm、左右への折り曲げ角度が夫々135°(全体で270°)、折り曲げ速度が175cpmである。この表1の結果によると、厚さ12μmの高耐折性圧延銅箔を用いた本実施形態に係る試材No.1の場合、および厚さ12μmの高耐折性電解銅箔を用いた本実施形態に係る試材No.2の場合については、夫々81回目、70回目に耐折性試験機によって破断に至ったことから、良好な耐屈曲性があることがわかる。これに対し、厚さ12μmの従来の圧延銅箔を用いた従来例に係る試材No.3の場合、および厚さ12μmの従来の電解銅箔を用いた従来例に係る試材No.4の場合については、夫々44回目、38回目に耐折性試験機によって破断に至ったことから、所望の耐屈曲性を得ることができないことがわかる。
1 絶縁基板
1A 絶縁基板の第1主面
1B 絶縁基板の第2主面
2A 第1導体パターン(電解銅)
2B 第2導体パターン(圧延銅)
2C 層間接続導体
2D 導体パターン(電解銅)
3A 第1半導体チップ
3B 第2半導体チップ
3C 第3半導体チップ
4 バンプ
5 接着材
6 クラック
DESCRIPTION OF
2B Second conductor pattern (rolled copper)
2C
3A
Claims (5)
前記各主面の導体パターンのうち、折り曲げたときに外側を向く面の導体パターンが、圧延銅箔または高屈曲性の電解銅箔でなることを特徴とする配線板。 A wiring board used for manufacturing a semiconductor device in which a conductor pattern is provided on a first main surface and a second main surface of an insulating substrate, and a plurality of semiconductor chips are mounted and then bent and stacked. And
2. A wiring board according to claim 1, wherein, among the conductor patterns on each main surface, the conductor pattern on the surface facing outward when bent is made of a rolled copper foil or a highly flexible electrolytic copper foil.
前記配線板の各主面の導体パターンのうち、折り曲げた領域で外側を向く面の導体パターンが、圧延銅箔または高屈曲性の電解銅箔でなることを特徴とする半導体装置。 A wiring board having conductor patterns provided on the first main surface and the second main surface of the insulating substrate; and a plurality of chip-like electronic components mounted on the wiring board; A semiconductor device in which a plurality of chip-shaped electronic components are stacked,
Of the conductor patterns on each main surface of the wiring board, the conductor pattern on the surface facing outward in the bent region is made of a rolled copper foil or a highly flexible electrolytic copper foil.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007273582A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | Printed-wiring board, manufacturing method thereof, and electronic equipment |
JP2013236108A (en) * | 2009-08-11 | 2013-11-21 | Murata Mfg Co Ltd | Multilayer substrate |
WO2021059693A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | 株式会社村田製作所 | Antenna substrate, antenna module, and antenna substrate manufacturing method |
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2004
- 2004-07-23 JP JP2004215278A patent/JP2006040995A/en active Pending
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