JP2010123839A - Semiconductor module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor module which has shield effect, and is adaptive to height reduction and has high reliability. <P>SOLUTION: The semiconductor module 1 includes a module substrate 10 having an electronic component 20 mounted on a top surface, a plane type top plate 30 arranged on the top-surface side of the module substrate 10 to cover the electronic component 20, and an elastic member 40 arranged between the top plate 30 and electronic component 20, and having an elastic function. The elastic member 40 is made of a sheet type low-elasticity resin, and fixed in advance to a surface of the top plate 30 which faces the electronic component 20. Then the top late 30 is fixed to the electronic component 20 by the elastic member 40. Further, the top plate 30 has a composite structure including a base portion 31 made of a glass epoxy material, a conductive foil 32 formed on the base portion 31, and an insulating layer 33 formed on the base portion 31 while covering the conductive foil 32, and made of solder resist. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体モジュールに関し、特に、電子部品が搭載された半導体モジュールに関する。   The present invention relates to a semiconductor module, and more particularly to a semiconductor module on which electronic components are mounted.

近年、情報通信機器などの電子機器の分野では、機器の小型化、高機能化の要求がますます強くなってきている。このため、機器の内部に搭載される電子部品の小型化、高機能化、高密度実装化が図られており、また、それら電子部品をモジュール化して更なる高機能化、高密度実装化が図られている。   In recent years, in the field of electronic equipment such as information communication equipment, there is an increasing demand for downsizing and high functionality of equipment. For this reason, electronic components mounted inside devices are being downsized, enhanced in functionality, and mounted in high density, and these electronic components are modularized to further increase functionality and mount in high density. It is illustrated.

このような電子機器に搭載されるモジュールとして、従来、高周波ノイズなどを遮蔽（シールド）するための金属ケースが装着された半導体モジュールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a module mounted on such an electronic device, a semiconductor module having a metal case for shielding high frequency noise or the like is known (see, for example, Patent Document 1).

上記特許文献１には、電子部品が搭載された基板と、搭載された電子部品を覆うように基板に取り付けられた金属ケースとを備えた高周波モジュール（半導体モジュール）が記載されている。この高周波モジュールでは、金属ケースが、その４隅を含む一部に切り込みを設けてケースの内側に折り曲げ加工し、Ｌ字状に形成した半田付け端子を有している。また、基板の電子部品搭載面には、金属ケースの半田付け端子に対応したランド（半田付け用パッド）が設けられている。そして、このランドに金属ケースの半田付け端子が半田接合されることにより、基板に金属ケースが取り付けられている。   Patent Document 1 describes a high-frequency module (semiconductor module) including a substrate on which electronic components are mounted and a metal case attached to the substrate so as to cover the mounted electronic components. In this high-frequency module, the metal case has a soldering terminal formed in an L shape by forming a cut in a part including its four corners and bending the inside of the case. A land (soldering pad) corresponding to the soldering terminal of the metal case is provided on the electronic component mounting surface of the substrate. The metal case is attached to the substrate by soldering the solder terminal of the metal case to the land.

しかしながら、上記特許文献１に記載された従来の高周波モジュールの構造では、金属ケースを基板に取り付けるために、基板の電子部品搭載面にランド（パッド）を設ける必要がある。このため、基板にランドを形成する領域を確保しなければならないため、モジュールの小型化を図ることが困難になるという問題点があった。   However, in the structure of the conventional high-frequency module described in Patent Document 1, it is necessary to provide lands (pads) on the electronic component mounting surface of the substrate in order to attach the metal case to the substrate. For this reason, there is a problem that it is difficult to reduce the size of the module because it is necessary to secure a region for forming lands on the substrate.

そこで、従来、上記問題点を解消することが可能な半導体モジュールとして、金属ケースの代わりに天板を備えた半導体モジュール（たとえば、株式会社村田製作所製 ＳＡＹＥＶシリーズ）が知られている。   Therefore, a semiconductor module (for example, SAYEV series manufactured by Murata Manufacturing Co., Ltd.) having a top plate instead of a metal case is conventionally known as a semiconductor module that can solve the above problems.

図３１および図３２は、従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。図３１および図３２を参照して、従来の一例による半導体モジュール１０００では、複数の電子部品１０２０が実装されたモジュール基板１０１０と、これらの電子部品１０２０を覆うように設けられた平板状の天板１０３０とを備えている。この天板１０３０は、樹脂の圧縮成型により形成されており、単一構成部材に構成されている。また、複数の電子部品１０２０は、抵抗などの受動部品１０２１とともに、受動部品１０２１よりも背の高い高背部品１０２２（たとえば、ＷＬ−ＣＳＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ））を含んでいる。そして、上記天板１０３０が、モジュール基板１０１０に実装されている最も背の高い高背部品１０２２にのみ熱硬化性の硬質接着剤で固定されている。具体的には、図３１に示すように、モジュール基板１０１０に実装された最も背の高い高背部品１０２２の上面に接着剤１０４０が塗布された後、図３２に示すように、この接着剤１０４０に押しつけるようにして天板１０３０が搭載される。そして、接着剤１０４０が熱硬化することにより、高背部品１０２２に天板１０３０が固定される。なお、上記半導体モジュール１０００では、天板１０３０とモジュール基板１０１０とは同一の外形寸法（平面形状、平面積）に形成されている。   31 and 32 are cross-sectional views showing the structure of a conventional semiconductor module. Referring to FIGS. 31 and 32, in a conventional semiconductor module 1000, a module substrate 1010 on which a plurality of electronic components 1020 are mounted, and a flat top plate provided so as to cover these electronic components 1020 1030. This top plate 1030 is formed by resin compression molding and is configured as a single component. The plurality of electronic components 1020 include a tall component 1022 (for example, a WL-CSP (Wafer Level Chip Size Package)) that is taller than the passive component 1021, as well as a passive component 1021 such as a resistor. The top plate 1030 is fixed only to the tallest tall component 1022 mounted on the module substrate 1010 with a thermosetting hard adhesive. Specifically, as shown in FIG. 31, after the adhesive 1040 is applied to the top surface of the tallest component 1022 mounted on the module substrate 1010, the adhesive 1040 is applied as shown in FIG. The top plate 1030 is mounted so as to be pressed against. Then, the top plate 1030 is fixed to the high-profile component 1022 by the thermosetting of the adhesive 1040. In the semiconductor module 1000, the top plate 1030 and the module substrate 1010 are formed to have the same outer dimensions (planar shape, plane area).

上記のように構成された従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が高背部品１０２２に固定されるので、モジュール基板１０１０にランドを設ける必要がない。このため、ランドを形成する領域を確保する必要がないので、半導体モジュールの小型化を図ることが可能となる。   In the conventional semiconductor module 1000 configured as described above, since the top plate 1030 is fixed to the high-profile component 1022, there is no need to provide a land on the module substrate 1010. For this reason, since it is not necessary to ensure the area | region which forms a land, it becomes possible to achieve size reduction of a semiconductor module.

特許第３９４１６３４号公報Japanese Patent No. 3914634

しかしながら、図３１および図３２に示した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が高背部品１０２２にのみ固定されているため、マウンター１０５０などでプリント基板などに実装するときに、高背部品１０２２（ＷＬ−ＣＳＰにおける部位ベース、Ｓｉチップ部、半田ボール部など）にマウンターヘッド１０５０による衝撃荷重が集中して加わるという不都合がある。このため、高背部品１０２２が損傷したり、高背部品１０２２とモジュール基板１０１０との電気的な接続が断絶されたりするので、信頼性が低下するという問題点がある。   However, in the conventional semiconductor module 1000 shown in FIGS. 31 and 32, since the top plate 1030 is fixed only to the high-profile component 1022, the high-profile component 1022 is mounted when mounted on a printed circuit board or the like by the mounter 1050 or the like. There is an inconvenience that an impact load by the mounter head 1050 is concentrated and applied to (a part base, a Si chip part, a solder ball part, etc. in WL-CSP). For this reason, the high-profile component 1022 is damaged, or the electrical connection between the high-profile component 1022 and the module substrate 1010 is interrupted, so that there is a problem that reliability is lowered.

また、上記した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が樹脂の圧縮成型によって形成されているので、欠け易いという不都合がある。このため、耐衝撃性を向上させようとする場合には、天板１０３０の厚みを大幅に大きくする必要がある。これにより、半導体モジュール１０００の厚みが増大するので、モジュールを低背化することが困難になるという問題点がある。   Further, in the conventional semiconductor module 1000 described above, the top plate 1030 is formed by compression molding of resin, so that there is an inconvenience that it is easily chipped. For this reason, when it is going to improve impact resistance, it is necessary to increase the thickness of the top plate 1030 significantly. This increases the thickness of the semiconductor module 1000, which makes it difficult to reduce the height of the module.

さらに、上記した従来の半導体モジュール１０００では、天板１０３０が樹脂の単一構成部材で構成されているので、シールド効果（遮蔽効果）が得られないという問題点もある。   Further, in the conventional semiconductor module 1000 described above, since the top plate 1030 is formed of a single component member of resin, there is also a problem that a shielding effect (shielding effect) cannot be obtained.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to have a shielding effect, to cope with a reduction in height, and to be reliable. This is to provide a semiconductor module having a high level.

この発明のもう１つの目的は、小型化および省スペース化を図ることが可能な半導体モジュールを提供することである。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor module that can be reduced in size and space.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体モジュールは、一主面上に電子部品が実装された基板と、基板の一主面側に配設され、電子部品を覆う平板状の天板と、天板と電子部品との間に配設された弾性機能を有する弾性部材とを備えている。そして、上記天板は、導電性部材を含むとともに、弾性部材によって電子部品と固定されている。   In order to achieve the above object, a semiconductor module according to one aspect of the present invention includes a substrate on which an electronic component is mounted on one main surface, and a flat plate shape disposed on the one main surface side of the substrate and covering the electronic component. And an elastic member having an elastic function disposed between the top plate and the electronic component. The top plate includes a conductive member and is fixed to the electronic component by an elastic member.

この一の局面による半導体モジュールでは、上記のように、平板状の天板を、弾性機能を有する弾性部材を介して電子部品と固定することによって、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃を弾性部材で吸収することができる。このため、電子部品に加わる衝撃荷重を緩和することができるので、耐荷重性を向上させることができる。これにより、実装されている電子部品が損傷するのを抑制することができるとともに、電子部品と基板との電気的な接続が断絶されるのを抑制することができる。その結果、信頼性を向上させることができる。   In the semiconductor module according to this aspect, as described above, the impact received from the mounter when mounted on a printed circuit board or the like by fixing the flat top plate to an electronic component via an elastic member having an elastic function. Can be absorbed by the elastic member. For this reason, since the impact load applied to an electronic component can be relieved, load resistance can be improved. Thereby, while being able to suppress that the mounted electronic component is damaged, it can suppress that the electrical connection of an electronic component and a board | substrate is interrupted | blocked. As a result, reliability can be improved.

また、一の局面による半導体モジュールでは、上記のように、導電性部材を含むように天板を構成することによって、シールド効果を得ることができる。また、一の局面では、導電性部材を含むように天板を構成することによって、天板の機械的強度を向上させることができるので、天板の耐衝撃性を向上させることができる。これにより、天板の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、モジュールの低背化に対応することができる。   Moreover, in the semiconductor module according to one aspect, as described above, the shielding effect can be obtained by configuring the top plate so as to include the conductive member. Moreover, in one situation, the mechanical strength of the top plate can be improved by configuring the top plate so as to include a conductive member, so that the impact resistance of the top plate can be improved. Thereby, since it can suppress that the thickness of a top plate becomes large, it can respond to the low profile of a module.

また、一の局面による半導体モジュールでは、天板が電子部品に固定されるので、基板にランドを設ける必要がない。このため、基板にランドを形成する領域を確保する必要がないので、小型化および省スペース化を図ることができる。   In the semiconductor module according to one aspect, since the top plate is fixed to the electronic component, it is not necessary to provide a land on the substrate. For this reason, since it is not necessary to ensure the area | region which forms a land in a board | substrate, size reduction and space saving can be achieved.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、導電性部材は、導電性箔であり、天板は、絶縁性の基材部と、基材部上に形成された導電性箔とを含む複合構造を有している。このように構成すれば、容易に、シールド効果を有する天板を備えた半導体モジュールを得ることができる。   In the semiconductor module according to the above aspect, preferably, the conductive member is a conductive foil, and the top plate is a composite including an insulating base material portion and a conductive foil formed on the base material portion. It has a structure. If comprised in this way, the semiconductor module provided with the top plate which has a shielding effect can be obtained easily.

上記複合構造を有する天板を備えた半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板の基材部は、ガラスエポキシ材からなり、天板の導電性箔は、銅箔からなる。このように構成すれば、より容易に、シールド効果を有する半導体モジュールを得ることができる。また、このように構成すれば、容易に、柔軟性を有する天板を形成することができる。なお、このように構成することによって、金型を用いることなく天板を形成することができるので、設備コストおよび製造コストが増大するのを抑制することができる。すなわち、金属ケースが装着された従来の半導体モジュールでは、金属ケースを製造するために加工用の金型が必要となる。また、樹脂の圧縮成型により形成された天板を備えた従来の半導体モジュールでは、天板を圧縮成型するための金型が必要となる。このように、上述した従来の半導体モジュールでは、金属ケースや天板の製造に金型が必要となるので、金型の製作に要する初期費用が極めて高くなる。このため、設備コストおよび製造コストが増大するという不都合がある。その一方、天板の基材部をガラスエポキシ材から構成し、この基材部上に形成する導電性箔を銅箔から構成することによって、プリント基板などの製造プロセスを用いて天板を形成することができるので、金属ケースなどを製造するための金型が不要となる。これにより、設備コストが増大するのを抑制することができ、半導体モジュールの製造コストを低減することができる。   In the semiconductor module including the top plate having the above composite structure, preferably, the base portion of the top plate is made of a glass epoxy material, and the conductive foil of the top plate is made of a copper foil. If comprised in this way, the semiconductor module which has a shield effect can be obtained more easily. Moreover, if comprised in this way, the top plate which has a softness | flexibility can be formed easily. In addition, by comprising in this way, since a top plate can be formed without using a metal mold | die, it can suppress that an installation cost and a manufacturing cost increase. That is, in a conventional semiconductor module with a metal case attached, a processing mold is required to manufacture the metal case. Moreover, in the conventional semiconductor module provided with the top plate formed by compression molding of resin, the metal mold | die for compressing and molding a top plate is needed. As described above, in the conventional semiconductor module described above, a mold is required for manufacturing the metal case and the top plate, so that the initial cost required for manufacturing the mold is extremely high. For this reason, there exists a problem that an installation cost and manufacturing cost increase. On the other hand, the base plate of the top plate is made of glass epoxy material, and the conductive foil to be formed on the base plate is made of copper foil to form the top plate using a manufacturing process such as printed circuit boards. This eliminates the need for a metal mold for manufacturing a metal case or the like. Thereby, it can suppress that an installation cost increases, and can reduce the manufacturing cost of a semiconductor module.

上記複合構造を有する天板において、好ましくは、導電性箔は、基材部よりも小さい平面積を有しており、平面的に見た場合に、導電性箔の外縁が基材部の外縁よりも内側に位置するように、導電性箔が配されている。このように構成すれば、プリント基板などに実装された状態で天板が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを確実に抑制することができる。   In the top plate having the composite structure, preferably, the conductive foil has a plane area smaller than that of the base material portion, and when viewed in plan, the outer edge of the conductive foil is the outer edge of the base material portion. Conductive foil is arranged so that it may be located inside. With such a configuration, even when the top plate is detached while mounted on a printed circuit board or the like, it is possible to reliably suppress the occurrence of an electrical short circuit or leakage with peripheral components.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、弾性部材は、所定の厚みを有するシート状に形成されたものを用いることができる。また、このような弾性部材を、予め天板に固定しておくこともできる。   In the semiconductor module according to the above aspect, the elastic member formed in a sheet shape having a predetermined thickness can be used. Moreover, such an elastic member can also be fixed to the top plate in advance.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、弾性部材は、エポキシ系の低弾性樹脂から構成されているのが好ましい。このような弾性部材を介して天板を固定することによって、弾性部材により、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃を容易に吸収することができる。これにより、電子部品に加わる衝撃荷重を容易に緩和することができる。   In the semiconductor module according to the above aspect, the elastic member is preferably made of an epoxy-based low elastic resin. By fixing the top plate through such an elastic member, the elastic member can easily absorb the impact received from the mounter when mounted on a printed circuit board or the like. Thereby, the impact load applied to the electronic component can be easily reduced.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、電子部品は、基板上に複数実装されており、弾性部材は、天板における電子部品と対向する面の全面に固定されており、天板は、複数の電子部品のうちの少なくとも一部の電子部品と固定されている。このように構成すれば、複数の電子部品のうち、最も背の高い高背部品のみならず、高背部品と高さが近い電子部品にも、天板を固定することができる。このため、高背部品と高さが近い電子部品にも天板を固定することにより、プリント基板などに実装するときにマウンターより受ける衝撃荷重を複数の電子部品に分散させることができるので、個々の電子部品に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができる。なお、この場合において、基板の設計段階で面積の大きな電子部品（高背部品）と高さの近い電子部品を選定しておき、電気的性能に影響しないと考えられる範囲内で、これらの電子部品を基板上に分散配置するのが好ましい。   In the semiconductor module according to the above aspect, preferably, a plurality of electronic components are mounted on the substrate, and the elastic member is fixed to the entire surface of the top plate facing the electronic components. It is fixed to at least some of the plurality of electronic components. If comprised in this way, a top plate can be fixed not only to the tallest and tallest part among a plurality of electronic parts, but also to the electronic parts having a height close to that of the tallest part. For this reason, by fixing the top plate to electronic components that are close in height to high-profile components, the impact load received from the mounter when mounted on a printed circuit board can be distributed to multiple electronic components. The impact load applied to the electronic component can be effectively reduced. In this case, electronic components with a large area (high-profile components) and electronic components close to the height are selected at the board design stage, and these electronic components are within the range that does not affect the electrical performance. The components are preferably distributed on the substrate.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板における電子部品と対向する面には、表面粗化処理が施されている。このように構成すれば、弾性部材と天板との密着性を向上させることができるので、容易に、弾性部材を天板に固定することができる。これにより、弾性部材によって天板を容易に取り付けることができる。なお、上記表面粗化処理としては、たとえば、アルゴンプラズマ処理などが挙げられる。また、天板における電子部品と対向する面は、上記表面粗化処理によって、４００ｎｍ程度の粗さに表面粗化されているのが好ましい。   In the semiconductor module according to the above aspect, the surface of the top plate facing the electronic component is preferably subjected to surface roughening. If comprised in this way, since the adhesiveness of an elastic member and a top plate can be improved, an elastic member can be easily fixed to a top plate. Thereby, a top plate can be easily attached with an elastic member. In addition, as said surface roughening process, an argon plasma process etc. are mentioned, for example. Moreover, it is preferable that the surface facing the electronic component in the top plate is roughened to a roughness of about 400 nm by the surface roughening treatment.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、柔軟性を有している。このように構成すれば、天板が撓むことによって、半導体モジュールに加わる衝撃荷重をより効果的に緩和することができるので、耐荷重性をより向上させることができる。   In the semiconductor module according to the above aspect, the top plate preferably has flexibility. If comprised in this way, the impact load added to a semiconductor module can be relieve | moderated more effectively, when a top plate bends, Therefore A load resistance can be improved more.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、基板よりも小さい平面積を有しており、平面的に見た場合に、天板の外縁が基板の外縁よりも内側に位置するように、天板が配設されている。このように構成すれば、たとえば、モジュール組込工程での落下や、梱包トレイ収納状態における製品（半導体モジュール）輸送時の振動による揺すれ当たりなどにより、半導体モジュールの側方から強い衝撃が加わった場合でも、天板とモジュール基板とが同一の外形寸法に形成されている従来の半導体モジュールと異なり、そのような衝撃が直接天板に加わるのを抑制することができる。これにより、側方からの強い衝撃が天板に直接加わることに起因して、実装されている電子部品が損傷したり、電子部品と基板との電気的な接続が断絶されたりする不都合が生じるのを抑制することができるので、信頼性をより向上させることができる。   In the semiconductor module according to the above aspect, the top plate preferably has a smaller planar area than the substrate, and the outer edge of the top plate is located inside the outer edge of the substrate when viewed in a plan view. Thus, a top plate is disposed. If constituted in this way, a strong impact was applied from the side of the semiconductor module due to, for example, dropping in the module assembly process, or shaking due to vibration during transportation of the product (semiconductor module) in the packing tray storage state. Even in this case, unlike the conventional semiconductor module in which the top board and the module substrate are formed to have the same outer dimensions, it is possible to suppress such an impact from being directly applied to the top board. As a result, a strong impact from the side is directly applied to the top plate, resulting in inconvenience that the mounted electronic component is damaged or the electrical connection between the electronic component and the board is broken. Therefore, reliability can be further improved.

上記一の局面による半導体モジュールにおいて、好ましくは、天板は、導電性部材を覆う絶縁性部材をさらに含んでいる。このように構成すれば、プリント基板などに実装された状態で天板が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを抑制することができる。   In the semiconductor module according to the above aspect, the top plate preferably further includes an insulating member that covers the conductive member. If comprised in this way, even when a top plate remove | deviates in the state mounted in the printed circuit board etc., it can suppress that an electrical short circuit, a leak, etc. with a peripheral component etc. arise.

上記絶縁性部材を含む天板を備えた半導体モジュールにおいて、絶縁性部材は、導電部材の一部を露出させる開口部を有していてもよい。このように構成すれば、開口部によって露出された導電性部材の一部と、たとえば、半導体モジュールが搭載される電子機器の接地部とを電気的に接続することによって、容易に、接地シールド効果を得ることができる。   In the semiconductor module including the top plate including the insulating member, the insulating member may have an opening that exposes a part of the conductive member. If comprised in this way, a part of electroconductive member exposed by the opening part and the grounding shielding effect will be easily made by electrically connecting, for example, the grounding part of the electronic device in which the semiconductor module is mounted. Can be obtained.

この場合において、電子部品とは反対側に開口部が位置するように、天板が配設されていてもよい。このように構成すれば、導電性部材の一部を、容易に、半導体モジュールが搭載される電子機器の接地部と電気的に接続することができる。   In this case, the top plate may be disposed so that the opening is located on the side opposite to the electronic component. If comprised in this way, a part of electroconductive member can be electrically connected with the earthing | grounding part of the electronic device by which a semiconductor module is mounted easily.

また、この場合において、電子部品側に開口部が位置するように、天板が配設されていてもよい。   In this case, the top plate may be disposed so that the opening is located on the electronic component side.

上記電子部品側に開口部が位置するように天板が配設された構成において、開口部により露出された導電性部材の一部を、電子部品と電気的に接続することができる。このように構成すれば、導電性部材と電気的に接続される電子部品を半導体モジュール（基板）の接地ライン（ＧＮＤ）と電気的に接続させておくことによって、電子部品を介して、導電性部材を接地することができる。このため、これによっても、接地シールド効果を得ることができる。この場合、接地ライン（ＧＮＤ）と電気的に接続される電子部品の少なくとも１つを、低抵抗の抵抗素子とすれば、天板の導電性部材の電位をＧＮＤ電位と略同電位とすることができる。   In the configuration in which the top plate is disposed so that the opening is positioned on the electronic component side, a part of the conductive member exposed by the opening can be electrically connected to the electronic component. If comprised in this way, by electrically connecting the electronic component electrically connected with an electroconductive member with the ground line (GND) of a semiconductor module (board | substrate), it will be electroconductive via an electronic component. The member can be grounded. For this reason, the ground shield effect can be obtained also by this. In this case, if at least one of the electronic components electrically connected to the ground line (GND) is a low-resistance resistance element, the potential of the conductive member of the top plate is made substantially the same as the GND potential. Can do.

上記導電性部材の一部が電子部品側に露出されている構成において、好ましくは、開口部は、絶縁性部材に複数形成されている。このように構成すれば、複数箇所で導電性部材と電子部品とを電気的に接続することにより、接地シールド効果を得ながら、導電性部材と電気的に接続されている電子部品で天板を支持することができる。また、導電性部材と電気的に接続される電子部品を、コンデンサとすることによって、バイパスコンデンサとして機能させることもできる。   In the configuration in which a part of the conductive member is exposed to the electronic component side, preferably, a plurality of openings are formed in the insulating member. If comprised in this way, by electrically connecting an electroconductive member and an electronic component in multiple places, while obtaining a ground shielding effect, an electronic component electrically connected with an electroconductive member is used for a top plate. Can be supported. In addition, by using an electronic component electrically connected to the conductive member as a capacitor, the electronic component can function as a bypass capacitor.

以上のように、本発明によれば、シールド効果を有するとともに、低背化に対応することが可能であり、かつ、信頼性が高い半導体モジュールを容易に得ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to easily obtain a highly reliable semiconductor module that has a shielding effect and can cope with a low profile.

また、本発明によれば、小型化および省スペース化を図ることが可能な半導体モジュールを容易に得ることができる。   Furthermore, according to the present invention, a semiconductor module that can be reduced in size and space can be easily obtained.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの分解斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの断面図である。図３は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの全体斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの平面図である。図５〜図７は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールを説明するための図である。なお、図２は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面を示している。まず、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１の構造について説明する。 (First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of a semiconductor module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is an overall perspective view of the semiconductor module according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of the semiconductor module according to the first embodiment of the present invention. 5 to 7 are views for explaining the semiconductor module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a cross section taken along the line AA of FIG. First, the structure of the semiconductor module 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第１実施形態による半導体モジュール１は、図１〜図３に示すように、モジュール基板１０と、モジュール基板１０の上面（一主面）上に実装された複数の電子部品２０と、これら電子部品２０を覆う平板状の天板３０とを備えている。なお、モジュール基板１０は、本発明の「基板」の一例である。   As shown in FIGS. 1 to 3, the semiconductor module 1 according to the first embodiment includes a module substrate 10, a plurality of electronic components 20 mounted on the upper surface (one main surface) of the module substrate 10, and these electronic components. And a flat top plate 30 covering 20. The module substrate 10 is an example of the “substrate” in the present invention.

また、第１実施形態による半導体モジュール１は、図４に示すように、平面的に見て、正方形形状を有している。具体的には、半導体モジュール１は、Ｘ方向に約５．９ｍｍの幅Ｗを有しており、Ｙ方向に約５．９ｍｍの長さＬを有している。また、図２に示すように、半導体モジュール１は、約１．０ｍｍの厚みｔを有している。   Further, the semiconductor module 1 according to the first embodiment has a square shape as seen in a plan view as shown in FIG. Specifically, the semiconductor module 1 has a width W of about 5.9 mm in the X direction and a length L of about 5.9 mm in the Y direction. As shown in FIG. 2, the semiconductor module 1 has a thickness t of about 1.0 mm.

半導体モジュール１を構成するモジュール基板１０は、所定の厚みを有するセラミックス多層基板から構成されている。このモジュール基板１０は、図４に示すように、平面的に見て、４つの辺（外縁）１１を有する正方形形状に形成されている。具体的には、モジュール基板１０は、Ｘ方向の幅Ｗ１が約５．９ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ１も約５．９ｍｍに形成されている。また、図２に示すように、モジュール基板１０には、所定の配線パターンに形成され、電子部品２０が電気的に接続される配線導体１２が形成されている。一方、モジュール基板１０の下面上には、ヴィアホール（図示せず）などを介して配線導体１２と電気的に接続された電極端子１３が形成されている。   The module substrate 10 constituting the semiconductor module 1 is composed of a ceramic multilayer substrate having a predetermined thickness. As shown in FIG. 4, the module substrate 10 is formed in a square shape having four sides (outer edges) 11 in plan view. Specifically, the module substrate 10 has a width W1 in the X direction of about 5.9 mm and a length L1 in the Y direction of about 5.9 mm. As shown in FIG. 2, the module substrate 10 is formed with a wiring conductor 12 formed in a predetermined wiring pattern and to which the electronic component 20 is electrically connected. On the other hand, on the lower surface of the module substrate 10, an electrode terminal 13 that is electrically connected to the wiring conductor 12 through a via hole (not shown) or the like is formed.

モジュール基板１０上に実装される複数の電子部品２０は、図１および図２に示すように、半導体素子２１、および、抵抗、インダクタ、コンデンサなどの受動部品２２等を含んでいる。これら複数の電子部品２０は、目的とする機能を発揮するように適宜選択されて、モジュール基板１０上に実装されている。たとえば、半導体モジュール１がテレビチューナモジュールとして用いられる場合には、半導体素子２１として、ＲＦ−ＩＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などが用いられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the plurality of electronic components 20 mounted on the module substrate 10 include a semiconductor element 21 and passive components 22 such as a resistor, an inductor, and a capacitor. The plurality of electronic components 20 are appropriately selected so as to exhibit a target function, and are mounted on the module substrate 10. For example, when the semiconductor module 1 is used as a television tuner module, an RF-IC (Radio Frequency Integrated Circuit) or the like is used as the semiconductor element 21.

受動部品２２は、チップ型電子部品（チップ部品）から構成されている。この受動部品２２は、セラミックス焼結体を素体とし、その両端部に外部端子電極２２ａを有している。受動部品２２の大きさは、たとえば、通称０６０３部品の場合、縦０．６ｍｍ×横０．３ｍｍ×高さ０．３ｍｍであり、通称０４０２部品の場合、縦０．４ｍｍ×横０．４ｍｍ×高さ０．２ｍｍである。   The passive component 22 is composed of a chip-type electronic component (chip component). This passive component 22 is made of a ceramic sintered body and has external terminal electrodes 22a at both ends thereof. The size of the passive component 22 is, for example, 0.6 mm in length x 0.3 mm in width x 0.3 mm in height in the case of the so-called 0603 part, and 0.4 mm in length x 0.4 mm in the width in the case of the commonly-known 0402 part. The height is 0.2 mm.

上記した複数の電子部品２０は、モジュール基板１０上の所定領域に実装されることによって、モジュール基板１０の配線導体１２（図２参照）およびヴィアホール（図示せず）などを介して互いに電気的に接続され、これによって、一種の集積回路が構成されている。なお、第１実施形態では、モジュール基板１０上に実装される半導体素子２１は、ＷＬ−ＣＳＰに構成されている。この半導体素子２１の大きさは、たとえば、縦３．６ｍｍ×横３．６ｍｍであり、実装後の取付高さは、約０．４ｍｍ〜約０．６ｍｍである。また、モジュール基板１０上には、必要に応じて、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、水晶振動子などの部品が実装される場合もある。   The plurality of electronic components 20 described above are mounted in a predetermined region on the module substrate 10 so that they are electrically connected to each other via the wiring conductors 12 (see FIG. 2) of the module substrate 10 and via holes (not shown). Thus, a kind of integrated circuit is formed. In the first embodiment, the semiconductor element 21 mounted on the module substrate 10 is configured as a WL-CSP. The size of the semiconductor element 21 is, for example, 3.6 mm long × 3.6 mm wide, and the mounting height after mounting is about 0.4 mm to about 0.6 mm. Further, on the module substrate 10, components such as an LPF (Low Pass Filter) and a crystal resonator may be mounted as necessary.

また、図１〜図３に示すように、上記天板３０は、電子部品２０を覆うように、モジュール基板１０の一主面側に配設されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the top plate 30 is disposed on one main surface side of the module substrate 10 so as to cover the electronic component 20.

ここで、第１実施形態では、図２および図６に示すように、天板３０は、絶縁性を有する平板状の基材部３１と、基材部３１の一方主面上に貼り付けられた導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１の一方主面上に形成された絶縁性の絶縁層３３とを含む、複合構造（積層構造）に構成されている。また、天板３０を構成する基材部３１は、約０．１ｍｍの厚みを有するガラスエポキシ材（ガラス布基材エポキシ樹脂板）から構成されており、導電性箔３２は、約１８μｍの厚みを有する銅箔から構成されている。さらに、絶縁層３３は、ソルダーレジストから構成されており、導電性箔３２上の厚みが約３０μｍとなるように基材部３１の一方主面上に形成されている。なお、導電性箔３２は、本発明の「導電性部材」の一例であり、絶縁層３３は、本発明の「絶縁性部材」の一例である。   Here, in 1st Embodiment, as shown in FIG.2 and FIG.6, the top plate 30 is affixed on the 1st main surface of the flat base material part 31 which has insulation, and the base material part 31. As shown in FIG. The conductive foil 32 and the insulating insulating layer 33 formed on one main surface of the base material portion 31 so as to cover the conductive foil 32 are formed into a composite structure (laminated structure). Moreover, the base material part 31 which comprises the top plate 30 is comprised from the glass epoxy material (glass cloth base material epoxy resin board) which has a thickness of about 0.1 mm, and the conductive foil 32 is about 18 micrometers thick. It is comprised from the copper foil which has. Furthermore, the insulating layer 33 is made of a solder resist, and is formed on one main surface of the base material portion 31 so that the thickness on the conductive foil 32 is about 30 μm. The conductive foil 32 is an example of the “conductive member” in the present invention, and the insulating layer 33 is an example of the “insulating member” in the present invention.

また、第１実施形態では、図４および図５に示すように、上記天板３０（基材部３１）は、平面的に見て、４つの辺（外縁）３４を有する正方形形状に形成されている。具体的には、天板３０は、Ｘ方向の幅Ｗ２が約５．６ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ２も約５．６ｍｍに形成されている。すなわち、第１実施形態では、図４に示すように、天板３０は、モジュール基板１０よりも小さい平面積に形成されている。   In the first embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the top plate 30 (base material portion 31) is formed in a square shape having four sides (outer edges) 34 in a plan view. ing. Specifically, the top plate 30 has a width W2 in the X direction of about 5.6 mm and a length L2 in the Y direction of about 5.6 mm. That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the top plate 30 is formed with a smaller planar area than the module substrate 10.

また、第１実施形態では、導電性箔３２の端部が基材部３１の内側に位置するように天板３０が構成されている。具体的には、導電性箔３２は、平面的に見て、４つの辺（外縁）３２ａを有する正方形形状に形成されており、図５に示すように、Ｘ方向の幅Ｗ３が約５．６ｍｍに形成されているとともに、Ｙ方向の長さＬ３も約５．６ｍｍに形成されている。そして、平面的に見た場合に、導電性箔３２の各辺（外縁）３２ａが、基材部３１（天板３０）の各辺３４よりも内側に位置するように、基材部３１の中央部に導電性箔３２が配されている。また、天板３０は、上記のように構成されることによって、半導体モジュール１の使用環境下において、所定の柔軟性を有している。   In the first embodiment, the top plate 30 is configured such that the end of the conductive foil 32 is positioned inside the base material portion 31. Specifically, the conductive foil 32 is formed in a square shape having four sides (outer edges) 32a as viewed in a plan view, and the width W3 in the X direction is about 5. As shown in FIG. In addition to being formed to 6 mm, the length L3 in the Y direction is also formed to about 5.6 mm. And when it sees planarly, each side (outer edge) 32a of the electroconductive foil 32 is located inside each side 34 of the base material part 31 (top plate 30), and the base material part 31 of FIG. A conductive foil 32 is disposed in the center. Further, the top plate 30 is configured as described above, and thus has a predetermined flexibility under the usage environment of the semiconductor module 1.

上記のように構成された天板３０は、図２に示すように、モジュール基板１０上に実装された複数の電子部品２０の一部と、弾性機能および接着機能を有する弾性部材４０によって固定されている。このため、天板３０と電子部品２０との間に弾性部材４０が配設された状態となっている。この弾性部材４０は、約２５μｍ〜約１００μｍ（たとえば、約５０μｍ）の厚みを有するシート状のエポキシ系低弾性樹脂からなり、半導体モジュール１の使用環境下において、約１ＭＰａ〜約２００ＭＰａの弾性率を有する。また、図２および図６に示すように、シート状の弾性部材４０は、天板３０の他方主面（電子部品２０と対向する面）の全面に、熱圧着によって予め固定されている。なお、弾性部材４０が固定される天板３０の他方主面には、弾性部材４０と天板３０との密着性を向上させるために、アルゴンプラズマ処理などの表面粗化処理が施されている。この表面粗化処理により、天板３０の他方主面は、４００ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）に表面粗化されている。   As shown in FIG. 2, the top plate 30 configured as described above is fixed by a part of the plurality of electronic components 20 mounted on the module substrate 10 and an elastic member 40 having an elastic function and an adhesive function. ing. Therefore, the elastic member 40 is disposed between the top plate 30 and the electronic component 20. The elastic member 40 is made of a sheet-like epoxy low-elasticity resin having a thickness of about 25 μm to about 100 μm (for example, about 50 μm), and has an elastic modulus of about 1 MPa to about 200 MPa in the environment where the semiconductor module 1 is used. Have. As shown in FIGS. 2 and 6, the sheet-like elastic member 40 is fixed in advance to the entire surface of the other main surface (the surface facing the electronic component 20) of the top plate 30 by thermocompression bonding. The other main surface of the top plate 30 to which the elastic member 40 is fixed is subjected to surface roughening treatment such as argon plasma treatment in order to improve the adhesion between the elastic member 40 and the top plate 30. . By this surface roughening treatment, the other main surface of the top plate 30 is roughened to a roughness (Ra) of about 400 nm.

また、上記弾性部材４０として、たとえば、半導体チップをダイボンドするときに使用するダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）などを用いることができる。なお、ダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）は、２３℃の環境下でＤＭＡ（動的粘弾性測定法）によって測定した弾性率が１００ＭＰａ程度のものを用いるのが好ましい。   As the elastic member 40, for example, a die bonding sheet (die bonding film) used when die-bonding a semiconductor chip can be used. In addition, it is preferable to use a die bonding sheet (die bonding film) having an elastic modulus of about 100 MPa measured by DMA (dynamic viscoelasticity measurement method) in an environment of 23 ° C.

また、第１実施形態では、図２に示すように、上記した半導体素子２１が、最も背の高い高背部品であり、この半導体素子２１に天板３０が固定されているとともに、半導体素子２１と高さが近い電子部品２０（受動部品２２）にも天板３０が固定されている。また、天板３０が固定される電子部品２０（受動部品２２）は、モジュール基板１０の部品実装領域において分散配置されている。   Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 2, the semiconductor element 21 described above is the tallest tall component, and the top plate 30 is fixed to the semiconductor element 21, and the semiconductor element 21. The top plate 30 is also fixed to the electronic component 20 (passive component 22) close to the height. Further, the electronic components 20 (passive components 22) to which the top plate 30 is fixed are distributed in the component mounting area of the module substrate 10.

また、上記天板３０は、図４に示すように、平面的に見た場合に、天板３０の各辺（外縁）３４が、モジュール基板１０の各辺（外縁）１１の内側に位置するように、モジュール基板１０の中央部に天板３０が配設されている。具体的には、天板３０の各辺（外縁）３４がモジュール基板１０の各辺（外縁）１１よりも、約０．１５ｍｍの距離ａ（図２および図４参照）だけ内側に位置するように、天板３０が配設されている。   As shown in FIG. 4, the top plate 30 has each side (outer edge) 34 of the top plate 30 positioned inside each side (outer edge) 11 of the module substrate 10 when viewed in plan. As described above, the top plate 30 is disposed at the center of the module substrate 10. Specifically, each side (outer edge) 34 of the top board 30 is positioned inward of each side (outer edge) 11 of the module substrate 10 by a distance a of about 0.15 mm (see FIGS. 2 and 4). In addition, a top plate 30 is provided.

上記のように構成された第１実施形態による半導体モジュール１は、図７に示すように、マウンター５０によって実装基板６０（プリント基板）の実装位置に移動され、実装基板６０上に実装される。   As shown in FIG. 7, the semiconductor module 1 according to the first embodiment configured as described above is moved to the mounting position of the mounting substrate 60 (printed substrate) by the mounter 50 and mounted on the mounting substrate 60.

第１実施形態では、上記のように、平板状の天板３０を、弾性機能を有する弾性部材４０を介して電子部品２０と固定することによって、プリント基板などの実装基板６０に半導体モジュール１を実装するときに、マウンター５０より受ける衝撃を弾性部材４０で吸収することができる。このため、電子部品２０に加わる衝撃荷重を緩和することができるので、耐荷重性を向上させることができる。これにより、実装されている電子部品２０が損傷するのを抑制することができるとともに、電子部品２０とモジュール基板１０との電気的な接続が断絶されるのを抑制することができる。その結果、信頼性を向上させることができる。   In the first embodiment, as described above, by fixing the flat top plate 30 to the electronic component 20 via the elastic member 40 having an elastic function, the semiconductor module 1 is mounted on the mounting substrate 60 such as a printed circuit board. When mounting, the impact received from the mounter 50 can be absorbed by the elastic member 40. For this reason, since the impact load applied to the electronic component 20 can be relieved, load resistance can be improved. Thereby, while being able to suppress the electronic component 20 mounted, it can suppress that the electrical connection of the electronic component 20 and the module board | substrate 10 is interrupted | blocked. As a result, reliability can be improved.

また、第１実施形態では、導電性箔３２を含むように天板３０を構成することによって、シールド効果を得ることができる。なお、平板状の天板３０を取り付けることによって、モジュール基板１０と天板３０との間に隙間が生じるものの、この隙間の間隔は、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ程度であるため、十分にシールド効果を得ることができる。   Moreover, in 1st Embodiment, the shielding effect can be acquired by comprising the top plate 30 so that the electroconductive foil 32 may be included. In addition, although the clearance gap arises between the module board 10 and the top plate 30 by attaching the flat top plate 30, since the space | interval of this clearance space is about 0.4 mm-0.6 mm, it fully shields. An effect can be obtained.

また、第１実施形態では、天板３０が電子部品２０に固定されるので、モジュール基板１０にランドを設ける必要がない。このため、モジュール基板１０にランドを形成する領域を確保する必要がないので、小型化および省スペース化を図ることができる。   In the first embodiment, since the top plate 30 is fixed to the electronic component 20, it is not necessary to provide a land on the module substrate 10. For this reason, since it is not necessary to ensure the area | region which forms a land in the module board | substrate 10, size reduction and space saving can be achieved.

また、第１実施形態では、天板３０を、ガラスエポキシ材からなる平板状の基材部３１と、基材部３１の一方主面上に貼り付けられた導電性箔３２と、導電性箔３２を覆うように基材部３１の一方主面上に形成された絶縁性の絶縁層３３とを含む、複合構造（積層構造）に構成することによって、天板３０の耐衝撃性を向上させることができる。これにより、天板３０の厚みが大きくなるのを抑制することができるので、モジュールの低背化に対応することができる。   Moreover, in 1st Embodiment, the top plate 30 is made from the flat base material part 31 which consists of glass epoxy materials, the conductive foil 32 affixed on the one main surface of the base material part 31, and conductive foil. The impact resistance of the top plate 30 is improved by constituting a composite structure (laminated structure) including an insulating insulating layer 33 formed on one main surface of the base material portion 31 so as to cover 32. be able to. Thereby, since it can suppress that the thickness of the top plate 30 becomes large, it can respond to the shortening of a module.

また、第１実施形態では、天板３０を、上記複合構造に構成することによって、プリント基板などの製造プロセスを用いて天板３０を形成することができるので、容易に、シールド機能を有する天板３０を得ることができる。なお、従来の半導体モジュールのように、樹脂の単一構成部材から天板を構成した場合には、シールド効果を得ようとする場合、天板成型完了品に別工程でメッキ施工や導電性材料のコーティングを施す必要があるため、製造工程が煩雑になるという不都合がある。この場合、樹脂との密着性が良好な導電性材料は、高価であるため、製造コストが上昇するという不都合もある。また、樹脂との密着性が良好なメッキ被膜を形成する場合には、特殊メッキ処理を行う必要があるため、この場合にも、製造コストが上昇するという不都合がある。   In the first embodiment, the top plate 30 can be formed by using a manufacturing process such as a printed circuit board by configuring the top plate 30 to have the above composite structure. Therefore, the top plate having a shielding function can be easily formed. A plate 30 can be obtained. In addition, when the top plate is constructed from a single resin component as in the conventional semiconductor module, when trying to obtain a shielding effect, the top plate molding completed product is plated in another process or a conductive material. Therefore, there is a disadvantage that the manufacturing process becomes complicated. In this case, since the conductive material having good adhesion to the resin is expensive, there is a disadvantage that the manufacturing cost increases. In addition, when a plating film having good adhesion to the resin is formed, it is necessary to perform a special plating process. In this case as well, there is a disadvantage that the manufacturing cost increases.

また、第１実施形態では、ガラスエポキシ材からなる基材部３１を有する複合構造に天板３０を構成することによって、天板３０に柔軟性を持たせることができる。このため、天板３０が撓むことによって、半導体モジュール１に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができるので、これによっても、耐荷重性を向上させることができる。   Moreover, in 1st Embodiment, the top plate 30 can have a softness | flexibility by comprising the top plate 30 in the composite structure which has the base material part 31 which consists of glass epoxy materials. For this reason, since the impact load applied to the semiconductor module 1 can be effectively relieved when the top plate 30 is bent, the load resistance can be improved also by this.

また、第１実施形態では、ガラスエポキシ材からなる基材部３１を用いて天板３０を形成することにより、金型を用いずに天板３０を製造することができるので、金型の製作に要する初期費用が不要となる。このため、設備コストが増大するのを抑制することができるので、製品コスト（製造コスト）に加算される設備回収費用を低減することができる。これにより、製品コスト（製造コスト）を低減することができる。   In the first embodiment, the top plate 30 can be manufactured without using a mold by forming the top plate 30 using the base material portion 31 made of a glass epoxy material. The initial cost required for is eliminated. For this reason, since it can suppress that an installation cost increases, the equipment collection expense added to a product cost (manufacturing cost) can be reduced. Thereby, product cost (manufacturing cost) can be reduced.

また、第１実施形態では、天板３０の基材部３１上に導電性箔３２を覆う絶縁層３３を形成することによって、実装基板６０上に実装された状態で天板３０が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを抑制することができる。   Moreover, in 1st Embodiment, when the top plate 30 remove | deviates in the state mounted in the mounting board | substrate 60 by forming the insulating layer 33 which covers the electroconductive foil 32 on the base-material part 31 of the top plate 30. However, it is possible to suppress the occurrence of an electrical short circuit or leakage with peripheral components.

また、第１実施形態では、導電性箔３２を、基材部３１よりも小さい平面積に形成するとともに、平面的に見た場合に、導電性箔３２の各辺（外縁）３２ａが天板３０（基材部３１）の各辺（外縁）３４よりも内側に位置するように、導電性箔３２を配することによって、導電性箔３２が絶縁層３３で封止されるので、実装基板６０上に実装された状態で天板３０が外れた場合でも、周辺部品などとの電気的な短絡やリークなどが生じるのを確実に抑制することができる。   Further, in the first embodiment, the conductive foil 32 is formed in a plane area smaller than the base material portion 31 and, when viewed in plan, each side (outer edge) 32a of the conductive foil 32 is a top plate. Since the conductive foil 32 is sealed with the insulating layer 33 by disposing the conductive foil 32 so as to be located on the inner side of each side (outer edge) 34 of the 30 (base material portion 31), the mounting substrate Even when the top plate 30 is detached while being mounted on the upper surface 60, it is possible to reliably suppress the occurrence of an electrical short circuit or leakage with peripheral components.

また、第１実施形態では、シート状の弾性部材４０を、天板３０の他方主面の全面に予め固定しておくことによって、天板３０を、最も背の高い高背部品である半導体素子２１に固定することができるとともに、モジュール基板１０上において分散配置されている半導体素子２１と高さが近い電子部品２０（受動部品２２）にも天板３０を固定することができる。このため、実装基板６０に実装するときにマウンター５０より受ける衝撃荷重を複数の電子部品２０に分散させることができるので、個々の電子部品２０に加わる衝撃荷重を効果的に緩和することができる。   In the first embodiment, by fixing the sheet-like elastic member 40 to the entire surface of the other main surface of the top plate 30 in advance, the top plate 30 is a semiconductor element that is the tallest tall component. The top plate 30 can also be fixed to the electronic component 20 (passive component 22) close to the height of the semiconductor elements 21 distributed on the module substrate 10. For this reason, since the impact load received from the mounter 50 when mounted on the mounting substrate 60 can be dispersed to the plurality of electronic components 20, the impact load applied to each electronic component 20 can be effectively reduced.

また、第１実施形態では、天板３０を、モジュール基板１０よりも小さい平面積に形成するとともに、平面的に見た場合に、天板３０の各辺（外縁）３４がモジュール基板１０の各辺（外縁）１１よりも内側に位置するように、天板３０を配設することによって、たとえば、モジュール組込工程での落下や、梱包トレイ収納状態における製品輸送時の振動による揺すれ当たりなどにより、半導体モジュール１の側方から強い衝撃が加わった場合でも、そのような衝撃が直接天板３０に加わるのを抑制することができる。これにより、側方からの強い衝撃が天板３０に直接加わることに起因して、実装されている電子部品２０が損傷したり、電子部品２０とモジュール基板１０との電気的な接続が断絶されたりする不都合が生じるのを抑制することができる。したがって、これによっても、半導体モジュール１の信頼性を向上させることができる。   Further, in the first embodiment, the top plate 30 is formed in a plane area smaller than the module substrate 10, and when viewed in plan, each side (outer edge) 34 of the top plate 30 corresponds to each module substrate 10. By arranging the top plate 30 so as to be located on the inner side of the side (outer edge) 11, for example, dropping in a module assembling process or shaking due to vibration during product transportation in a packaging tray storage state, etc. Thus, even when a strong impact is applied from the side of the semiconductor module 1, it is possible to suppress the impact from being directly applied to the top plate 30. As a result, the mounted electronic component 20 is damaged or the electrical connection between the electronic component 20 and the module substrate 10 is broken due to the strong impact from the side being directly applied to the top plate 30. Or the like can be prevented from occurring. Therefore, the reliability of the semiconductor module 1 can be improved also by this.

図８〜図１９は、本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための図である。次に、図１、図２、図４および図８〜図１９を参照して、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１の製造方法について説明する。   8 to 19 are views for explaining a method of manufacturing a semiconductor module according to the first embodiment of the present invention. Next, a method for manufacturing the semiconductor module 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、プリント基板などの製造に使用される、約０．１ｍｍの厚みを有するガラスエポキシ材からなる平板状の基材部３１を準備する。次に、この基材部３１の一方主面上に、約１８μｍの厚みを有する接着剤付の銅箔を熱圧着し、この銅箔をエッチングなどによって正方形形状にパターニングする。これにより、図８および図９に示すように、基材部３１上に、銅箔からなる複数の導電性箔３２がマトリクス状に形成される。   First, the flat base material part 31 which consists of a glass epoxy material which has a thickness of about 0.1 mm used for manufacture of a printed circuit board etc. is prepared. Next, a copper foil with an adhesive having a thickness of about 18 μm is thermocompression-bonded on one main surface of the base material portion 31, and this copper foil is patterned into a square shape by etching or the like. As a result, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of conductive foils 32 made of copper foil are formed in a matrix on the base material portion 31.

次に、図１０に示すように、導電性箔３２が形成された基材部３１の一方主面上に、印刷法などを用いて、ペースト状のソルダーレジストを全面に印刷し、熱硬化させる。これにより、基材部３１の一方主面上に、導電性箔３２を覆うように絶縁層３３が形成される。   Next, as shown in FIG. 10, a paste-like solder resist is printed on the entire main surface of the base material portion 31 on which the conductive foil 32 is formed using a printing method or the like, and is thermally cured. . Thereby, the insulating layer 33 is formed on one main surface of the base material portion 31 so as to cover the conductive foil 32.

続いて、図１１に示すように、基材部３１の一方主面とは反対側の他方主面に、アルゴンプラズマ処理などの表面粗化処理を施すことにより、基材部３１の他方主面を、４００ｎｍ程度の粗さ（Ｒａ）に表面粗化する。そして、図１２および図１３に示すように、表面粗化された基材部３１の他方主面に、シート状の弾性部材４０（たとえば、ダイボンディングシートなど）を熱圧着により固定する。このようにして、複数の天板３０が連結された天板集合体３０ａが形成される。なお、天板集合体３０ａは、弾性部材４０が予め固定された状態となっている。   Subsequently, as shown in FIG. 11, the other main surface of the base material portion 31 is subjected to surface roughening treatment such as argon plasma treatment on the other main surface opposite to the one main surface of the base material portion 31. Is roughened to a roughness (Ra) of about 400 nm. Then, as shown in FIGS. 12 and 13, a sheet-like elastic member 40 (for example, a die bonding sheet) is fixed to the other main surface of the roughened base material portion 31 by thermocompression bonding. In this way, a top plate assembly 30a in which a plurality of top plates 30 are connected is formed. The top plate assembly 30a is in a state where the elastic member 40 is fixed in advance.

次に、図１４に示すような、複数のモジュール基板１０が連結された基板集合体１０ａを準備する。この基板集合体１０ａは、セラミックス多層基板からなり、基板集合体１０ａの上面には、電子部品２０（図１参照）が実装される部品実装領域１０ｂが設けられている。なお、基板集合体１０ａは、後の工程において、Ｘ方向に沿ったダイシングラインＰ（Ｐ１）、および、Ｙ方向に沿ったダイシングラインＰ（Ｐ２）で切断されることにより、個々のモジュール基板１０に分離される。また、上記部品実装領域１０ｂは、モジュール基板１０毎に設けられている。   Next, as shown in FIG. 14, a substrate assembly 10a in which a plurality of module substrates 10 are connected is prepared. The substrate assembly 10a is made of a ceramic multilayer substrate, and a component mounting area 10b on which an electronic component 20 (see FIG. 1) is mounted is provided on the upper surface of the substrate assembly 10a. In addition, the board | substrate aggregate | assembly 10a is cut | disconnected by the dicing line P (P1) along the X direction in the subsequent process, and the dicing line P (P2) along the Y direction, and thereby each module board 10 is cut | disconnected. Separated. The component mounting area 10b is provided for each module substrate 10.

そして、図１５に示すように、基板集合体１０ａ（モジュール基板１０）の部品実装領域１０ｂに、電子部品２０を実装する。その後、図１６に示すように、弾性部材４０付の天板集合体３０ａを、基板集合体１０ａの部品実装領域１０ｂに実装された電子部品２０（複数の電子部品２０の一部）と固定する。これにより、図１７に示すように、基板集合体１０ａ（図１６参照）に、天板集合体３０ａが取り付けられる。   And as shown in FIG. 15, the electronic component 20 is mounted in the component mounting area | region 10b of the board | substrate aggregate | assembly 10a (module board | substrate 10). After that, as shown in FIG. 16, the top plate assembly 30a with the elastic member 40 is fixed to the electronic component 20 (a part of the plurality of electronic components 20) mounted in the component mounting region 10b of the board assembly 10a. . Thereby, as shown in FIG. 17, the top plate assembly 30a is attached to the substrate assembly 10a (see FIG. 16).

最後に、図１７に示したダイシングラインＰ（Ｐ１，Ｐ２）で切断（ダイシング）することにより、個々の半導体モジュール１に個片化する。   Finally, the individual semiconductor modules 1 are separated into pieces by cutting (dicing) along the dicing lines P (P1, P2) shown in FIG.

ここで、第１実施形態では、図１８に示すように、基板集合体１０ａの裏面側にダイシングシート７０を貼り付けた後、まず、第１のダイシングブレード８０を用いて、ダイシングラインＰで天板集合体３０ａのみを切断する。次に、図１９に示すように、第２のダイシングブレード９０を用いて、ダイシングラインＰで基板集合体１０ａのみを切断する。このとき、天板集合体３０ａを切断する第１のダイシングブレード８０に、基板集合体１０ａを切断する第２のダイシングブレード９０よりもブレード厚さが大きいものを用いることによって、天板集合体３０ａの切断幅（ダイシング幅）の方が、基板集合体１０ａの切断幅（ダイシング幅）よりも大きくなるように切断する。これにより、図２および図４に示したように、天板３０の外形寸法が、モジュール基板１０の外形寸法よりも小さくなるように構成される。   Here, in the first embodiment, as shown in FIG. 18, after the dicing sheet 70 is attached to the back surface side of the substrate assembly 10 a, first, the first dicing blade 80 is used to cut the ceiling on the dicing line P. Only the plate assembly 30a is cut. Next, as shown in FIG. 19, only the substrate aggregate 10 a is cut along the dicing line P using the second dicing blade 90. At this time, by using the first dicing blade 80 for cutting the top plate assembly 30a having a blade thickness larger than that of the second dicing blade 90 for cutting the substrate assembly 10a, the top plate assembly 30a. Is cut so that the cutting width (dicing width) is larger than the cutting width (dicing width) of the substrate assembly 10a. Thereby, as shown in FIGS. 2 and 4, the outer dimension of the top plate 30 is configured to be smaller than the outer dimension of the module substrate 10.

このようにして、本発明の第１実施形態による半導体モジュール１が製造される。   Thus, the semiconductor module 1 according to the first embodiment of the present invention is manufactured.

第１実施形態による半導体モジュール１の製造方法では、上記のように構成することによって、天板３０およびモジュール基板１０をシート状態で工程流動させることができるので、個片化までの工程を一括処理することができる。このため、非常に高い製造効率で、半導体モジュール１を製造することができる。   In the manufacturing method of the semiconductor module 1 according to the first embodiment, the top plate 30 and the module substrate 10 can be flow-processed in a sheet state by being configured as described above. can do. For this reason, the semiconductor module 1 can be manufactured with very high manufacturing efficiency.

（第２実施形態）
図２０は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２１は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの断面図である。次に、図２０および図２１を参照して、この第２実施形態による半導体モジュール１００では、上記第１実施形態の構成において、天板３０の絶縁層３３の所定部分に開口部３３ａが形成されている。そして、この開口部３３ａにより、導電性箔３２の一部が、電子部品２０とは反対側に露出されている。 (Second Embodiment)
FIG. 20 is an overall perspective view of the semiconductor module according to the second embodiment of the present invention. FIG. 21 is a cross-sectional view of a semiconductor module according to the second embodiment of the present invention. Next, referring to FIGS. 20 and 21, in the semiconductor module 100 according to the second embodiment, an opening 33a is formed in a predetermined portion of the insulating layer 33 of the top plate 30 in the configuration of the first embodiment. ing. A part of the conductive foil 32 is exposed to the side opposite to the electronic component 20 through the opening 33a.

第２実施形態による半導体モジュール１００では、上記のように、絶縁層３３の所定部分に導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ａを形成することによって、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部と、たとえば、半導体モジュール１００が搭載される電子機器（図示せず）の接地部とを電気的に接続することによって、容易に、接地シールド効果を得ることができる。   In the semiconductor module 100 according to the second embodiment, as described above, the opening 33a that exposes a part of the conductive foil 32 is formed in a predetermined portion of the insulating layer 33, whereby the conductivity exposed by the opening 33a is formed. A ground shield effect can be easily obtained by electrically connecting a part of the foil 32 and, for example, a ground portion of an electronic device (not shown) on which the semiconductor module 100 is mounted.

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。   Other effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.

図２２〜図２４は、本発明の第２実施形態による半導体モジュールの実装例を示した断面図である。なお、図２２は、第１の実装例を示しており、図２３は、第２の実装例を示しており、図２４は、第３の実装例を示している。次に、図２２〜図２４を参照して、本発明の第２実施形態による半導体モジュール１００の実装例について説明する。   22 to 24 are sectional views showing mounting examples of the semiconductor module according to the second embodiment of the present invention. 22 shows a first implementation example, FIG. 23 shows a second implementation example, and FIG. 24 shows a third implementation example. Next, a mounting example of the semiconductor module 100 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

第２実施形態による半導体モジュール１００の第１の実装例では、図２２に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、導電性弾性部材１０１によって、電子機器の外装１０２に形成された接地用の導体層１０２ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。これにより、天板３０の導電性箔３２の電位をＧＮＤ電位と同電位にすることができるので、接地シールド効果を得ることができる。   In the first mounting example of the semiconductor module 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 22, the semiconductor module 100 is mounted on the mounting substrate 60, and the exterior 102 of the electronic device is formed by the conductive elastic member 101. A part of the conductive foil 32 exposed by the opening 33a is electrically connected to the grounding conductor layer 102a formed in the above. Thereby, since the electric potential of the conductive foil 32 of the top plate 30 can be set to the same electric potential as the GND electric potential, a ground shield effect can be obtained.

なお、導電性弾性部材１０１として、たとえば、導電性を有するダイボンディングシートや、Ａｇフィラーや各種金属フィラーを含有したエポキシ材からなる導電性ペーストなどを用いることができる。   As the conductive elastic member 101, for example, a conductive die bonding sheet, or a conductive paste made of an epoxy material containing Ag filler or various metal fillers can be used.

第２実施形態による半導体モジュール１００の第２の実装例では、図２３に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、バネ機能を有する導電性のバネ部材１１１によって、電子機器の外装１０２に形成された接地用の導体層１０２ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。   In the second mounting example of the semiconductor module 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 23, the conductive spring member 111 having a spring function is used in a state where the semiconductor module 100 is mounted on the mounting substrate 60. A part of the conductive foil 32 exposed by the opening 33a is electrically connected to the grounding conductor layer 102a formed on the exterior 102 of the electronic device.

第２実施形態による半導体モジュール１００の第３の実装例では、図２４に示すように、半導体モジュール１００が実装基板６０上に実装された状態で、導電性リード線１２１によって、実装基板６０上に形成された接地用の導体層６０ａに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部が電気的に接続されている。なお、導電性リード線１２１は、導電性材１２２（たとえば、導電性接着剤、半田など）により固定されている。   In the third mounting example of the semiconductor module 100 according to the second embodiment, as shown in FIG. 24, the semiconductor module 100 is mounted on the mounting substrate 60 by the conductive lead wires 121 in a state where the semiconductor module 100 is mounted on the mounting substrate 60. A part of the conductive foil 32 exposed through the opening 33a is electrically connected to the formed grounding conductor layer 60a. The conductive lead 121 is fixed by a conductive material 122 (for example, a conductive adhesive, solder, etc.).

（第３実施形態）
図２５は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２６は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの断面図である。図２７は、本発明の第３実施形態による半導体モジュールの天板の断面図である。次に、図２５〜図２７を参照して、本発明の第３実施形態による半導体モジュール２００について説明する。 (Third embodiment)
FIG. 25 is an overall perspective view of the semiconductor module according to the third embodiment of the present invention. FIG. 26 is a cross-sectional view of a semiconductor module according to a third embodiment of the present invention. FIG. 27 is a cross-sectional view of the top plate of the semiconductor module according to the third embodiment of the present invention. Next, with reference to FIGS. 25-27, the semiconductor module 200 by 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.

この第３実施形態による半導体モジュール２００では、上記第２実施形態と同様、天板３０の絶縁層３３の所定部分に導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ａが形成されている。また、第３実施形態では、図２５および図２６に示すように、天板３０が上下逆に固定されている。すなわち、第３実施形態では、絶縁層３３の開口部３３ａが、電子部品２０側に位置するように、天板３０が固定されている。   In the semiconductor module 200 according to the third embodiment, an opening 33a that exposes a part of the conductive foil 32 is formed in a predetermined portion of the insulating layer 33 of the top plate 30 as in the second embodiment. Moreover, in 3rd Embodiment, as shown in FIG.25 and FIG.26, the top plate 30 is being fixed upside down. That is, in the third embodiment, the top plate 30 is fixed so that the opening 33a of the insulating layer 33 is located on the electronic component 20 side.

また、図２６および図２７に示すように、弾性部材４０は、天板３０の一方主面に固定されている。なお、弾性部材４０の所定部分にも、導電性箔３２の一部を露出させる開口部４０ａが形成されている。また、第３実施形態では、天板３０の一方主面（電子部品２０と対向する面）に、表面粗化処理が施されている。   As shown in FIGS. 26 and 27, the elastic member 40 is fixed to one main surface of the top plate 30. An opening 40 a that exposes a part of the conductive foil 32 is also formed in a predetermined portion of the elastic member 40. In the third embodiment, a surface roughening process is performed on one main surface (a surface facing the electronic component 20) of the top plate 30.

また、第３実施形態では、３次元実装可能なＳｉ貫通デバイス（ＷＬ−ＣＳＰ）からなる半導体素子２２１（２０）がモジュール基板１０上に実装されている。この半導体素子２２１には、半導体チップ（Ｓｉチップ）を貫通する貫通ビア２２１ａが形成されており、半導体素子２２１の上面側に形成された導体２２１ｂと下面側に設けられた半田ボール２２１ｃとが、貫通ビア２２１ａを介して電気的に接続されている。また、半導体素子２２１の半田ボール２２１ｃの一部は、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）と電気的に接続されている。一方、半導体素子２２１の上面側に形成された導体２２１ｂは、天板３０が固定された状態で、導電性の弾性部材２４０を介して、導電性箔３２と電気的に接続されている。なお、導電性の弾性部材２４０として、たとえば、導電性を有するダイボンディングシートや、Ａｇフィラーや各種金属フィラーを含有したエポキシ材からなる導電性ペーストなどを用いることができる。   In the third embodiment, a semiconductor element 221 (20) made of a Si penetration device (WL-CSP) that can be three-dimensionally mounted is mounted on the module substrate 10. In this semiconductor element 221, a through via 221a penetrating a semiconductor chip (Si chip) is formed, and a conductor 221b formed on the upper surface side of the semiconductor element 221 and a solder ball 221c provided on the lower surface side, It is electrically connected through the through via 221a. A part of the solder ball 221 c of the semiconductor element 221 is electrically connected to the ground line 12 a (12) of the module substrate 10. On the other hand, the conductor 221b formed on the upper surface side of the semiconductor element 221 is electrically connected to the conductive foil 32 via the conductive elastic member 240 in a state where the top plate 30 is fixed. As the conductive elastic member 240, for example, a conductive die bonding sheet, a conductive paste made of an epoxy material containing Ag filler or various metal fillers, or the like can be used.

第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。   Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments.

第３実施形態では、上記のように、絶縁層３３の開口部３３ａが電子部品２０側となるように天板３０を配設するとともに、開口部３３ａによって露出された導電性箔３２の一部を、Ｓｉ貫通デバイスからなる半導体素子２２１と電気的に接続させることによって、半導体素子２２１の貫通ビア２２１ａを介して、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）と電気的に接続することができる。これにより、天板３０の導電性箔３２の電位を、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）の電位（ＧＮＤ電位）と同電位にすることができる。したがって、このように構成することによっても、接地シールド効果を得ることができる。   In the third embodiment, as described above, the top plate 30 is disposed so that the opening 33a of the insulating layer 33 is on the electronic component 20 side, and a part of the conductive foil 32 exposed by the opening 33a. Can be electrically connected to the ground line 12a (12) of the module substrate 10 through the through via 221a of the semiconductor element 221. Thereby, the electric potential of the conductive foil 32 of the top plate 30 can be set to the same electric potential as the electric potential (GND electric potential) of the ground line 12a (12) of the module substrate 10. Therefore, the ground shield effect can be obtained even with this configuration.

第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。   Other effects of the third embodiment are the same as those of the first and second embodiments.

（第４実施形態）
図２８は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。図２９は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの平面図である。図３０は、本発明の第４実施形態による半導体モジュールの断面図である。次に、図２８〜図３０を参照して、本発明の第４実施形態による半導体モジュール３００について説明する。 (Fourth embodiment)
FIG. 28 is an overall perspective view of the semiconductor module according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 29 is a plan view of a semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 30 is a cross-sectional view of a semiconductor module according to a fourth embodiment of the present invention. Next, with reference to FIGS. 28-30, the semiconductor module 300 by 4th Embodiment of this invention is demonstrated.

この第４実施形態による半導体モジュール３００では、上記第３実施形態と同様、天板３０が上下逆に固定されている。すなわち、第４実施形態では、図３０に示すように、絶縁層３３の開口部３３ｂが、電子部品２０側に位置するように、天板３０が固定されている。   In the semiconductor module 300 according to the fourth embodiment, the top plate 30 is fixed upside down as in the third embodiment. That is, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 30, the top plate 30 is fixed so that the opening 33b of the insulating layer 33 is located on the electronic component 20 side.

また、第４実施形態では、絶縁層３３に、上記開口部３３ｂが複数形成されている。具体的には、図２８および図２９に示すように、天板３０の四隅（周辺）に、導電性箔３２の一部を露出させる開口部３３ｂが形成されている。   In the fourth embodiment, a plurality of the openings 33 b are formed in the insulating layer 33. Specifically, as shown in FIG. 28 and FIG. 29, openings 33 b that expose a part of the conductive foil 32 are formed at the four corners (periphery) of the top plate 30.

また、図３０に示すように、モジュール基板１０における開口部３３ｂの下方に位置する領域には、それぞれ、チップ型の受動部品２２（２０）が縦置き状態で実装されている。また、縦置きされた複数の受動部品２２の少なくとも１つは、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）上に実装されている。接地ライン１２ａ（１２）上に実装された上記受動部品２２は、上下電極間が低抵抗（１００ｍΩ以下）の抵抗素子から構成されている。また、縦置きされた複数の受動部品２２（２０）の残りの受動部品２２は、モジュール基板１０の電源ライン１２ｂ（１２）上に実装されている。この受動部品２２は、０．０１μＦ〜０．１μＦ程度の容量を有するコンデンサから構成されている。   In addition, as shown in FIG. 30, chip-type passive components 22 (20) are mounted in a vertically placed state in regions located below the openings 33b in the module substrate 10, respectively. Further, at least one of the plurality of passive components 22 placed vertically is mounted on the ground line 12 a (12) of the module substrate 10. The passive component 22 mounted on the ground line 12a (12) is composed of a resistance element having a low resistance (100 mΩ or less) between the upper and lower electrodes. Further, the remaining passive components 22 of the plurality of passive components 22 (20) placed vertically are mounted on the power supply line 12 b (12) of the module substrate 10. The passive component 22 is composed of a capacitor having a capacity of about 0.01 μF to 0.1 μF.

そして、上記天板３０が固定された状態で、天板３０の導電性箔３２と、縦置き状態で実装された受動部品２２とが、導電性の弾性部材２４０を介して互いに電気的に接続されている。すなわち、縦置き状態で実装された受動部品２２の一方の電極２２ａは、接地ライン１２ａ（１２）または電源ライン１２ｂ（１２）と電気的に接続されており、縦置き状態で実装された受動部品２２の他方の電極２２ａは、導電性の弾性部材２４０を介して、導電性箔３２と電気的に接続されている。   Then, with the top plate 30 fixed, the conductive foil 32 of the top plate 30 and the passive component 22 mounted in a vertically placed state are electrically connected to each other via a conductive elastic member 240. Has been. That is, one electrode 22a of the passive component 22 mounted in the vertical state is electrically connected to the ground line 12a (12) or the power supply line 12b (12), and the passive component mounted in the vertical state. The other electrode 22 a of 22 is electrically connected to the conductive foil 32 via a conductive elastic member 240.

第４実施形態のその他の構成は、上記第１〜第３実施形態と同様である。   Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments.

第４実施形態では、上記のように、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）上に縦置き状態で実装された低抵抗の抵抗素子からなる受動部品２２と、天板３０の導電性箔３２とを電気的に接続することによって、天板３０の導電性箔３２の電位を、モジュール基板１０の接地ライン１２ａ（１２）の電位（ＧＮＤ電位）と略同電位にすることができる。したがって、これにより、接地シールド効果を得ることができる。   In the fourth embodiment, as described above, the passive component 22 composed of a low-resistance resistive element mounted in a vertical state on the ground line 12 a (12) of the module substrate 10 and the conductive foil 32 of the top plate 30. Are electrically connected to each other, the potential of the conductive foil 32 of the top board 30 can be made substantially the same as the potential (GND potential) of the ground line 12a (12) of the module substrate 10. Therefore, the ground shield effect can be obtained thereby.

また、第４実施形態では、モジュール基板１０の電源ライン１２ｂ（１２）上に縦置き状態で実装されたコンデンサからなる受動部品２２と、天板３０の導電性箔３２とを電気的に接続することによって、バイパスコンデンサとして機能させることができる。   Moreover, in 4th Embodiment, the passive component 22 which consists of the capacitor | condenser mounted vertically on the power supply line 12b (12) of the module board 10 and the conductive foil 32 of the top plate 30 are electrically connected. Therefore, it can function as a bypass capacitor.

なお、第４実施形態では、上記のように構成することによって、電子部品２０（２２）を三次元実装することができるので、モジュールの小型化・省スペース化を図ることができる。また、上記のように構成することによって、縦置き状態で実装された受動部品２２で天板３０を支持することができるので、部品点数を必要最小限とすることができ、さらに、小型化・低背下を図ることができる。   In the fourth embodiment, the electronic component 20 (22) can be three-dimensionally mounted by configuring as described above, so that the module can be reduced in size and saved in space. Further, by configuring as described above, the top plate 30 can be supported by the passive component 22 mounted in a vertically placed state, so that the number of components can be minimized, and further downsizing / Low profile can be achieved.

第４実施形態のその他の効果は、上記第１〜第３実施形態と同様である。   Other effects of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

たとえば、上記第１〜第４実施形態では、セラミックス多層基板からなるモジュール基板を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、セラミックス多層基板以外のモジュール基板を用いてもよい。たとえば、多層樹脂基板からなるモジュール基板を用いてもよい。   For example, in the first to fourth embodiments, an example using a module substrate made of a ceramic multilayer substrate has been shown. However, the present invention is not limited to this, and a module substrate other than the ceramic multilayer substrate may be used. For example, a module substrate made of a multilayer resin substrate may be used.

また、上記第１〜第４実施形態では、弾性部材にダイボンディングシートを用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、所望の弾性機能を有する弾性部材であれば、ダイボンディングシート（ダイボンディングフィルム）以外の部材を弾性部材として用いてもよい。たとえば、エポキシ系ペーストなどを天板に全面印刷することによって、天板に、弾性部材を形成してもよい。   Moreover, although the example which used the die bonding sheet | seat for the elastic member was shown in the said 1st-4th embodiment, this invention is not restricted to this, If it is an elastic member which has a desired elastic function, die bonding sheet | seat Members other than (die bonding film) may be used as the elastic member. For example, the elastic member may be formed on the top plate by printing the entire surface of the epoxy paste on the top plate.

また、上記第１〜第４実施形態では、ガラスエポキシ材を天板の基材部として用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、天板の基材部は、ガラスエポキシ材以外の材料から構成されていてもよい。ガラスエポキシ材以外の材料としては、たとえば、ポリイミド系フィルム材などが挙げられる。   Moreover, although the example which used the glass epoxy material as a base-material part of a top plate was shown in the said 1st-4th embodiment, this invention is not limited to this, The base-material part of a top plate is a glass epoxy material. You may be comprised from materials other than. Examples of the material other than the glass epoxy material include a polyimide film material.

また、上記第１〜第４実施形態では、天板の基材部の厚みを、約０．１ｍｍとした例を示したが、本発明はこれに限らず、所望の柔軟性を有する厚みであれば、基材部の厚みは０．１ｍｍ以外の厚みであってもよい。また、導電性箔の厚みや、絶縁層の厚みは、適宜変更することができる。   Moreover, in the said 1st-4th embodiment, although the thickness of the base-material part of a top plate showed about 0.1 mm, this invention is not restricted to this, It is the thickness which has desired flexibility. If present, the thickness of the base material portion may be a thickness other than 0.1 mm. Moreover, the thickness of conductive foil and the thickness of an insulating layer can be changed suitably.

また、上記第１〜第４実施形態では、天板の導電性箔に銅箔を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、銅箔以外の金属箔を天板の導電性箔として用いることもできる。たとえば、アルミニウム箔などを天板の導電性箔として用いることもできる。   Moreover, although the example which used copper foil for the electroconductive foil of the top plate was shown in the said 1st-4th embodiment, this invention is not restricted to this, Metal foil other than copper foil is used for electroconductivity of a top plate. It can also be used as a foil. For example, aluminum foil or the like can be used as the conductive foil of the top plate.

また、上記第１〜第４実施形態では、ＷＬ−ＣＳＰからなる半導体素子をモジュール基板に実装した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＷＬ−ＣＳＰ以外の半導体素子をモジュール基板上に実装することもできる。   In the first to fourth embodiments, the example in which the semiconductor element made of WL-CSP is mounted on the module substrate is shown. However, the present invention is not limited to this, and a semiconductor element other than WL-CSP is mounted on the module substrate. Can also be implemented.

また、上記第１〜第４実施形態では、アルゴンプラズマ処理によって天板を表面粗化した例を示したが、本発明はこれに限らず、アルゴンプラズマ処理以外の表面粗化処理法を用いて天板を表面粗化してもよい。たとえば、サンドブラスト法（アルミナ粉末吹き付け）などを用いて、天板の表面粗化を行ってもよい。また、表面粗化処理による天板の表面粗さは、天板と弾性部材とを良好に固定することが可能な粗さであればよく、４００ｎｍ以外の粗さであってもよい。   Moreover, in the said 1st-4th embodiment, although the example which roughened the surface of the top plate by argon plasma processing was shown, this invention is not restricted to this, Using surface roughening processing methods other than argon plasma processing The top plate may be roughened. For example, the surface of the top plate may be roughened using a sandblast method (alumina powder spraying) or the like. Moreover, the surface roughness of the top plate by the surface roughening treatment may be a roughness that can satisfactorily fix the top plate and the elastic member, and may be a roughness other than 400 nm.

なお、上記第１〜第４実施形態において、半導体モジュールの形状および寸法、並びに、回路構成等は、適宜変更することができる。   In the first to fourth embodiments, the shape and dimensions of the semiconductor module, the circuit configuration, and the like can be changed as appropriate.

また、上記第２実施形態では、半導体モジュールの実装例として３つの実装例を示したが、本発明はこれに限らず、上記した３つの実装例以外の形態で半導体モジュールが実装されていてもよい。   In the second embodiment, three mounting examples are shown as mounting examples of the semiconductor module. However, the present invention is not limited to this, and the semiconductor module may be mounted in a form other than the three mounting examples described above. Good.

本発明の第１実施形態による半導体モジュールの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a semiconductor module according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a semiconductor module according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの平面図である。1 is a plan view of a semiconductor module according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの天板の平面図である。It is a top view of the top plate of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 図５のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールを実装基板上に実装した状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the state which mounted the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention on the mounting board | substrate. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態による半導体モジュールの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the semiconductor module by 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。It is a whole perspective view of the semiconductor module by a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態による半導体モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第１の実装例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 1st mounting example of the semiconductor module by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第２の実装例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 2nd mounting example of the semiconductor module by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態による半導体モジュールの第３の実装例を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the 3rd mounting example of the semiconductor module by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。It is a whole perspective view of the semiconductor module by a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態による半導体モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による半導体モジュールの天板の断面図である。It is sectional drawing of the top plate of the semiconductor module by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による半導体モジュールの全体斜視図である。It is a whole perspective view of the semiconductor module by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による半導体モジュールの平面図である。It is a top view of the semiconductor module by a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第４実施形態による半導体モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor module by 4th Embodiment of this invention. 従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor module by an example of the past. 従来の一例による半導体モジュールの構造を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the structure of the semiconductor module by an example of the past.

符号の説明Explanation of symbols

１、１００、２００、３００ 半導体モジュール
１０ モジュール基板（基板）
１１ モジュール基板の一辺（外縁）
１２ 配線導体
１２ａ 接地ライン
１２ｂ 電源ライン
１３ 電極端子
２０ 電子部品
２１、２２１ 半導体素子
２２ 受動部品
３０ 天板
３１ 基材部
３２ 導電性箔（導電性部材）
３０ａ 導電性箔の一辺（外縁）
３３ 絶縁層（絶縁性部材）
３３ａ、３３ｂ 開口部
３４ 天板の一辺（外縁）
４０ 弾性部材
５０ マウンター
８０ 第１のダイシングブレード
９０ 第２のダイシングブレード
１０１ 導電性弾性部材
１１１ バネ部材
１２１ 導電性リード線
２４０ 導電性の弾性部材 1, 100, 200, 300 Semiconductor module 10 Module substrate (substrate)
11 One side (outer edge) of module board
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Wiring conductor 12a Ground line 12b Power supply line 13 Electrode terminal 20 Electronic component 21, 221 Semiconductor element 22 Passive component 30 Top plate 31 Base material part 32 Conductive foil (conductive member)
30a One side of conductive foil (outer edge)
33 Insulating layer (insulating material)
33a, 33b Opening 34 One side of top plate (outer edge)
40 elastic member 50 mounter 80 first dicing blade 90 second dicing blade 101 conductive elastic member 111 spring member 121 conductive lead wire 240 conductive elastic member

Claims (16)

一主面上に電子部品が実装された基板と、
前記基板の一主面側に配設され、前記電子部品を覆う平板状の天板と、
前記天板と前記電子部品との間に配設された弾性機能を有する弾性部材とを備え、
前記天板は、導電性部材を含むとともに、前記弾性部材によって前記電子部品と固定されていることを特徴とする、半導体モジュール。 A board on which electronic components are mounted on one main surface;
A flat top plate disposed on one main surface side of the substrate and covering the electronic component;
An elastic member having an elastic function disposed between the top plate and the electronic component;
The top plate includes a conductive member, and is fixed to the electronic component by the elastic member. 前記導電性部材は、導電性箔であり、
前記天板は、絶縁性の基材部と、前記基材部上に形成された前記導電性箔とを含む複合構造を有していることを特徴とする、請求項１に記載の半導体モジュール。 The conductive member is a conductive foil,
The semiconductor module according to claim 1, wherein the top plate has a composite structure including an insulating base material portion and the conductive foil formed on the base material portion. . 前記天板の基材部は、ガラスエポキシ材からなり、前記天板の導電性箔は、銅箔からなることを特徴とする、請求項２に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 2, wherein the base portion of the top plate is made of a glass epoxy material, and the conductive foil of the top plate is made of a copper foil. 前記天板において、
前記導電性箔は、前記基材部よりも小さい平面積を有しており、
平面的に見た場合に、前記導電性箔の外縁が前記基材部の外縁よりも内側に位置するように、前記導電性箔が配されていることを特徴とする、請求項２または３に記載の半導体モジュール。 In the top plate,
The conductive foil has a smaller planar area than the base material part,
The conductive foil is arranged so that the outer edge of the conductive foil is located inside the outer edge of the base portion when viewed in a plan view. The semiconductor module described in 1. 前記弾性部材は、所定の厚みを有するシート状に形成されており、前記天板に予め固定されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 1, wherein the elastic member is formed in a sheet shape having a predetermined thickness, and is fixed to the top plate in advance. 前記弾性部材は、エポキシ系の低弾性樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 1, wherein the elastic member is made of an epoxy-based low-elasticity resin. 前記電子部品は、前記基板上に複数実装されており、
前記弾性部材は、前記天板における前記電子部品と対向する面の全面に固定されており、
前記天板は、前記複数の電子部品のうちの少なくとも一部の前記電子部品と固定されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体モジュール。 A plurality of the electronic components are mounted on the substrate,
The elastic member is fixed to the entire surface of the top plate facing the electronic component,
The semiconductor module according to claim 1, wherein the top plate is fixed to at least a part of the plurality of electronic components. 前記天板における前記電子部品と対向する面には、表面粗化処理が施されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の半導体モジュール。   8. The semiconductor module according to claim 1, wherein a surface of the top plate facing the electronic component is subjected to a surface roughening process. 9. 前記天板は、柔軟性を有していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 1, wherein the top plate has flexibility. 前記天板は、前記基板よりも小さい平面積を有しており、
平面的に見た場合に、前記天板の外縁が前記基板の外縁よりも内側に位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体モジュール。 The top plate has a smaller plane area than the substrate,
10. The top plate according to claim 1, wherein the top plate is arranged so that an outer edge of the top plate is positioned inside an outer edge of the substrate when viewed in a plan view. 2. The semiconductor module according to item 1. 前記天板は、前記導電性部材を覆う絶縁性部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 1, wherein the top plate further includes an insulating member that covers the conductive member. 前記絶縁性部材は、前記導電性部材の一部を露出させる開口部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 11, wherein the insulating member has an opening exposing a part of the conductive member. 前記電子部品とは反対側に前記開口部が位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 12, wherein the top plate is disposed so that the opening is located on the side opposite to the electronic component. 前記電子部品側に前記開口部が位置するように、前記天板が配設されていることを特徴とする、請求項１２に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 12, wherein the top plate is disposed so that the opening is positioned on the electronic component side. 前記開口部により露出された前記導電性部材の一部は、前記電子部品と電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 14, wherein a part of the conductive member exposed through the opening is electrically connected to the electronic component. 前記開口部は、前記絶縁性部材に複数形成されていることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。   The semiconductor module according to claim 12, wherein a plurality of the openings are formed in the insulating member.
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