JP4998338B2 - Semiconductor device and circuit board - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置及び回路基板に関し、特に、半導体チップを回路基板に実装した半導体装置、及び半導体チップを実装する回路基板に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and a circuit board, and more particularly to a semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a circuit board, and a circuit board on which the semiconductor chip is mounted.

近年、BGA(Ball Grid Array)等のエリア実装型の半導体装置(半導体パッケージ)が広く実用されている。BGAタイプの半導体装置の場合、LSI等の半導体チップが、所定回路基板の一方の面側にワイヤを用いて実装され、その半導体チップは、モールド樹脂によって封止される。半導体チップを実装した回路基板の他方の面側には、ソルダボール等のバンプが接続され、半導体装置は、そのバンプを介して、マザーボード等の他の基板に実装される。   In recent years, area-mounted semiconductor devices (semiconductor packages) such as BGA (Ball Grid Array) have been widely used. In the case of a BGA type semiconductor device, a semiconductor chip such as an LSI is mounted on one surface side of a predetermined circuit board using a wire, and the semiconductor chip is sealed with a mold resin. Bumps such as solder balls are connected to the other surface side of the circuit board on which the semiconductor chip is mounted, and the semiconductor device is mounted on another substrate such as a mother board via the bumps.

このようなBGAタイプの半導体装置の回路基板としては、多層配線の回路基板が広く利用されている。多層配線の回路基板には、例えば、配線層として、表裏面に回路パターン及びパッドが形成され、内層にグランドプレーン配線及び電源プレーン配線が形成される。各配線層間には、絶縁層が設けられ、異なる配線層間の電気的接続は、そのような絶縁層を貫通させたスルーホールによって行われる。   As a circuit board of such a BGA type semiconductor device, a multilayer wiring circuit board is widely used. On a multilayer wiring circuit board, for example, as a wiring layer, circuit patterns and pads are formed on the front and back surfaces, and a ground plane wiring and a power plane wiring are formed on the inner layer. An insulating layer is provided between each wiring layer, and electrical connection between different wiring layers is performed by a through hole penetrating such an insulating layer.

なお、従来は、回路基板の内層に半導体チップを埋設するとともに、その一方の面側に別の半導体チップを実装し、他方の面側にソルダボールを接続した半導体装置等も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−142466号公報
Conventionally, a semiconductor device or the like in which a semiconductor chip is embedded in the inner layer of a circuit board, another semiconductor chip is mounted on one surface side, and a solder ball is connected to the other surface side has been proposed ( For example, see Patent Document 1.)
JP 2005-142466 A

しかし、上記のようなBGAタイプの半導体装置に利用される多層配線の回路基板については、次のような問題点があった。
すなわち、ソルダボールの取り付け(マウント)工程や、半導体装置の別の基板への実装工程の際等、半導体装置に対してリフローを行うと、そのリフロー時の熱によって、回路基板の配線層と絶縁層との間、特に内層のプレーン配線とその外側に接する絶縁層との間に、局所的な剥離が起こり、その剥離した部分に対応する回路基板部分に外側に向かって膨れが発生してしまう。
However, the multilayer wiring circuit board used in the BGA type semiconductor device as described above has the following problems.
That is, when a semiconductor device is reflowed, such as during a solder ball mounting (mounting) process or a mounting process of the semiconductor device on another substrate, the circuit board wiring layer is insulated by heat during the reflow. Local separation occurs between the layers, particularly between the inner plane wiring and the insulating layer in contact with the outside, and the circuit board portion corresponding to the separated portion bulges outward. .

このような回路基板の局所的な膨れは、バンプを設けている面側で、バンプが密集配置されていない領域に発生しやすい。また、配線層間の絶縁層が吸湿している場合には、このような回路基板の局所的な膨れがいっそう発生しやすくなる。   Such local swelling of the circuit board is likely to occur in a region where the bumps are not densely arranged on the surface side where the bumps are provided. In addition, when the insulating layer between the wiring layers absorbs moisture, such local swelling of the circuit board is more likely to occur.

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、用いる回路基板の局所的な膨れの発生を抑えた半導体装置を提供することを目的とする。また、本発明は、局所的な膨れの発生を抑えた回路基板を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to provide a semiconductor device in which the occurrence of local swelling of a circuit board to be used is suppressed. Another object of the present invention is to provide a circuit board that suppresses the occurrence of local swelling.

本発明の一観点によれば、多層配線の回路基板と、前記回路基板に実装された半導体チップと、を有し、前記回路基板は、前記半導体チップが配置された第1領域と、前記第1領域の外側にあって、前記半導体チップが配置された面側に該半導体チップとワイヤボンディングされた複数のパッドが設けられた第2領域と、前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、前記第3領域に複数層を貫通して設けられたスルーホールと、を有し、前記回路基板は、該回路基板の内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれかと電気的に接続され、又は前記プレーン配線のいずれとも電気的に未接続であり、前記プレーン配線の少なくともいずれかの前記第3領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が設けられ、前記回路基板の、前記半導体チップが配置された面と反対面側であって、前記第3領域外に選択的に、複数のバンプが設けられている半導体装置が提供される。  According to an aspect of the present invention, a circuit board having a multilayer wiring and a semiconductor chip mounted on the circuit board, the circuit board includes a first region in which the semiconductor chip is disposed, and the first circuit board. A second region outside the first region and provided with a plurality of pads wire-bonded to the semiconductor chip on a surface side on which the semiconductor chip is disposed; and between the first region and the second region And a through-hole provided in the third region so as to penetrate through a plurality of layers. The circuit board includes at least two layers of plain wiring in an inner layer of the circuit board. The hole is electrically connected to any of the plane wirings, or is not electrically connected to any of the plane wirings, and the through-holes in the third region of at least one of the plane wirings are not connected. A plurality of openings are provided in the formation region, and a plurality of bumps are selectively provided outside the third region on the side of the circuit board opposite to the surface on which the semiconductor chip is disposed. A semiconductor device is provided.
また、本発明の一観点によれば、多層配線の回路基板において、半導体チップが配置される第1領域と、前記第1領域の外側にあって、前記半導体チップが配置される面側に該半導体チップとワイヤボンディングされる複数の第1パッドが設けられた第2領域と、前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、前記第3領域に複数層を貫通して設けられたスルーホールと、を有し、内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれかと電気的に接続され、又は前記プレーン配線のいずれとも電気的に未接続であり、前記プレーン配線の少なくともいずれかの前記第3領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が設けられ、前記半導体チップが配置される面と反対面側であって、前記第3領域外に選択的に、複数のバンプがそれぞれ接続される複数の第2パッドが設けられている回路基板が提供される。  According to another aspect of the present invention, in a multilayer wiring circuit board, the first region in which the semiconductor chip is disposed and the surface side on which the semiconductor chip is disposed outside the first region. A second region provided with a plurality of first pads to be wire-bonded to a semiconductor chip; a third region between the first region and the second region; and a plurality of layers penetrating the third region. Provided with at least two layers of plain wiring in the inner layer, and the through hole is electrically connected to any of the plane wirings, or not electrically connected to any of the plane wirings. A plurality of openings are provided in a region where the through hole is not formed in the third region of at least one of the plane wirings, and is on the side opposite to the surface on which the semiconductor chip is disposed. Te, optionally outside the third region, the circuit board having a plurality of second pads plurality of bumps are connected respectively are provided are provided.

上記の回路基板によれば、半導体チップが配置される第1領域と、半導体チップと回路基板とを電気的に接続するためのパッドが形成されている第2領域との間の、第3領域に設けたスルーホールにより、内層の剥離が抑えられるようになる。
According to the above circuit board, the third region between the first region in which the semiconductor chip is disposed and the second region in which pads for electrically connecting the semiconductor chip and the circuit substrate are formed. Due to the through hole provided in the inner layer, peeling of the inner layer can be suppressed.

開示の半導体装置及び回路基板により、回路基板の局所的な膨れの発生を効果的に抑えることが可能になる。   The disclosed semiconductor device and circuit board can effectively suppress the occurrence of local swelling of the circuit board.

以下、図面を参照して詳細に説明する。
まず、第1の実施の形態について説明する。
図1は半導体装置の断面模式図である。
Hereinafter, it will be described in detail with reference to the drawings.
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device.

図1に示す半導体装置10は、回路基板20に、LSI等の半導体チップ30が実装された構成を有している。
半導体チップ30は、回路基板20の一主面側中央のダイエリアに、ダイボンドフィルム40を用いて固定され、複数の金(Au)ワイヤ50によって回路基板20と電気的に接続されている。このようにして回路基板20に実装された半導体チップ30は、この実装面側において、モールド樹脂60によって封止されている。なお、半導体チップ30は、ダイボンドエリアにペースト状の接着剤(導電性のものを含む。)を用いてダイエリアに固定することもできる。
A semiconductor device 10 shown in FIG. 1 has a configuration in which a semiconductor chip 30 such as an LSI is mounted on a circuit board 20.
The semiconductor chip 30 is fixed to a die area at the center of one main surface side of the circuit board 20 by using a die bond film 40 and is electrically connected to the circuit board 20 by a plurality of gold (Au) wires 50. The semiconductor chip 30 mounted on the circuit board 20 in this way is sealed with a mold resin 60 on the mounting surface side. The semiconductor chip 30 can also be fixed to the die area using a paste-like adhesive (including a conductive material) in the die bond area.

回路基板20の半導体チップ30の実装面側と反対の主面側には、バンプとして複数のソルダボール70が接続されている。半導体装置10は、これらのソルダボール70を介して、マザーボード等の他の基板に接続される。   A plurality of solder balls 70 are connected as bumps to the main surface side opposite to the mounting surface side of the semiconductor chip 30 of the circuit board 20. The semiconductor device 10 is connected to another substrate such as a mother board through these solder balls 70.

回路基板20は、ここでは4層の配線層を備えた構造を有している。
第1層目の配線層(第1配線層)21は、最も半導体チップ30の実装面寄りに形成されており、半導体チップ30のダイエリア21a、回路パターン21b、及びAuワイヤ50による半導体チップ30のワイヤボンド用のパッド21cを構成している。
Here, the circuit board 20 has a structure including four wiring layers.
The first wiring layer (first wiring layer) 21 is formed closest to the mounting surface of the semiconductor chip 30, and the die area 21 a of the semiconductor chip 30, the circuit pattern 21 b, and the semiconductor chip 30 by the Au wire 50. The wire bonding pad 21c is configured.

内層の第2層目の配線層(第2配線層)22、及び第3層目の配線層(第3配線層)23は、いずれもプレーン配線を構成している。ここでは、第2配線層22をグランド電位に接続されるプレーン配線(グランドプレーン配線)22aとし、第3配線層23を電源電位に接続されるプレーン配線(電源プレーン配線)23aとする。   The inner wiring layer (second wiring layer) 22 and the third wiring layer (third wiring layer) 23 both constitute a plain wiring. Here, the second wiring layer 22 is a plane wiring (ground plane wiring) 22a connected to the ground potential, and the third wiring layer 23 is a plane wiring (power plane wiring) 23a connected to the power supply potential.

第4層目の配線層(第4配線層)24は、最もソルダボール70の接続面寄りに形成されており、ソルダボール70の接続用のパッド24aを構成している。
回路基板20の表裏面は、回路パターン21bの一部及びパッド21c,24aの部分を除き、ソルダレジスト25によって被覆されている。
The fourth wiring layer (fourth wiring layer) 24 is formed closest to the connection surface of the solder ball 70, and constitutes a connection pad 24 a for the solder ball 70.
The front and back surfaces of the circuit board 20 are covered with a solder resist 25 except for a part of the circuit pattern 21b and the pads 21c and 24a.

このような回路基板20において、第2配線層22と第3配線層23との間は、所定のコア層26で構成されており、第1配線層21と第2配線層22との間、及び第3配線層23と第4配線層24との間は、それぞれプリプレグ層27,28で構成されている。第1配線層21、第2配線層22、第3配線層23及び第4配線層24のうち、異なる層間の電気的な接続は、コア層26及びプリプレグ層27,28の1層或いは2層以上を貫通して形成したスルーホール29aによって行われている。   In such a circuit board 20, a predetermined core layer 26 is formed between the second wiring layer 22 and the third wiring layer 23, and between the first wiring layer 21 and the second wiring layer 22, The third wiring layer 23 and the fourth wiring layer 24 are constituted by prepreg layers 27 and 28, respectively. Of the first wiring layer 21, the second wiring layer 22, the third wiring layer 23, and the fourth wiring layer 24, electrical connection between different layers is performed by one or two layers of the core layer 26 and the prepreg layers 27 and 28. This is performed by a through hole 29a formed through the above.

ソルダボール70は、半導体チップ30が配置される領域を含む中央部20a、及びワイヤボンド用のパッド21cが形成されている領域(パッド形成領域)を含む周辺部20cに選択的に、それぞれ密集配置されている。例えば、中央部20aのソルダボール70は、主として半導体チップ30の放熱用サーマルボール兼グランド接続用端子として用いることができ、周辺部20cのソルダボール70は、主として半導体チップ30への信号入出力用の端子として用いることができる。中央部20aと周辺部20cとの間の中間部20bを含む領域には、ソルダボール70は配置されない。   Solder balls 70 are selectively arranged densely in a central portion 20a including a region where the semiconductor chip 30 is disposed and in a peripheral portion 20c including a region (pad forming region) where a wire bonding pad 21c is formed. Has been. For example, the solder ball 70 in the central portion 20a can be used mainly as a thermal ball and ground connection terminal for the heat dissipation of the semiconductor chip 30, and the solder ball 70 in the peripheral portion 20c is mainly for signal input / output to the semiconductor chip 30. It can be used as a terminal. The solder ball 70 is not disposed in the region including the intermediate portion 20b between the central portion 20a and the peripheral portion 20c.

また、回路基板20には、主に中央部20a及び周辺部20cに形成されるスルーホール29aのほかに、ソルダボール70が密集配置されない領域内の中間部20bに、第1配線層21から第4配線層24に達するスルーホール29bが形成されている。このスルーホール29bは、回路基板20を加熱したときにそれに発生する膨れを抑える役割を果たす。このような回路基板20に発生する膨れに関する詳細については後述する。   In addition to the through holes 29a formed mainly in the central portion 20a and the peripheral portion 20c, the circuit board 20 includes the first wiring layer 21 to the intermediate portion 20b in a region where the solder balls 70 are not densely arranged. A through hole 29b reaching the four wiring layers 24 is formed. The through hole 29b plays a role of suppressing swelling generated when the circuit board 20 is heated. Details regarding the swelling generated in the circuit board 20 will be described later.

なお、図1では簡略化して図示したが、個々のスルーホール29a,29bはそれぞれ、側周面を金属で構成しその中心部に柱状に樹脂(例えばソルダレジスト25。)を充填した構成とすることができ、或いは全体を柱状の金属とした構成とすることもできる。   Although shown in a simplified manner in FIG. 1, each of the through holes 29a and 29b has a structure in which a side peripheral surface is made of metal and a resin (for example, solder resist 25) is filled in a columnar shape at the center. Alternatively, the entire structure may be a columnar metal.

上記のような構成を有する回路基板20及び半導体装置10は、例えば、次に示すような流れで形成される。
図2は回路基板の形成フローの概略の一例を示す図である。
The circuit board 20 and the semiconductor device 10 having the above-described configuration are formed, for example, according to the following flow.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a schematic flow of forming a circuit board.

まず、コア層26に、第2配線層22のグランドプレーン配線22a、及び第3配線層23の電源プレーン配線23aを、例えば銅(Cu)を用いて形成する(ステップS1)。   First, the ground plane wiring 22a of the second wiring layer 22 and the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23 are formed on the core layer 26 using, for example, copper (Cu) (step S1).

次いで、グランドプレーン配線22a及び電源プレーン配線23aを形成したコア層26の両面に、プリプレグ層27,28を貼り合わせる(ステップS2)。その際は、コア層26に形成したグランドプレーン配線22a及び電源プレーン配線23aに対して黒化処理を施した後、そのコア層26の両面にプリプレグ層27,28を配置し、それらをプレスすることによってコア層26に貼り合わせる。   Next, the prepreg layers 27 and 28 are bonded to both surfaces of the core layer 26 on which the ground plane wiring 22a and the power plane wiring 23a are formed (step S2). In that case, the ground plane wiring 22a and the power plane wiring 23a formed in the core layer 26 are blackened, and then the prepreg layers 27 and 28 are arranged on both surfaces of the core layer 26 and pressed. By bonding to the core layer 26.

次いで、スルーホール29a,29bを形成する所定位置に、所定数、穴開け加工を行う(ステップS3)。この穴開けは、例えば、ドリル加工により行うことができる。
次いで、穴の側壁及びプリプレグ層27,28の表面に、Cu膜を形成する(ステップS4)。例えば、まず無電解Cuメッキ処理を行って穴の側壁を含む基板全面に薄いシードCu膜を形成した後、電解Cuメッキ処理を行ってそのシードCu膜上に所定厚さのCu膜を形成する。穴の内部には、例えば、中心部に空洞を残してCu膜を形成する。これにより、スルーホール29a,29bが形成される。
Next, a predetermined number of holes are drilled at predetermined positions where the through holes 29a and 29b are to be formed (step S3). This drilling can be performed by drilling, for example.
Next, a Cu film is formed on the sidewalls of the holes and the surfaces of the prepreg layers 27 and 28 (step S4). For example, an electroless Cu plating process is first performed to form a thin seed Cu film on the entire surface of the substrate including the sidewall of the hole, and then an electrolytic Cu plating process is performed to form a Cu film having a predetermined thickness on the seed Cu film. . For example, a Cu film is formed inside the hole leaving a cavity in the center. Thereby, the through holes 29a and 29b are formed.

次いで、プリプレグ層27,28上に形成したCu膜のパターニングを行う(ステップS5)。これにより、プリプレグ層27上に第1配線層21のパターンを形成し、プリプレグ層28上に第4配線層24のパターンを形成する。   Next, the Cu film formed on the prepreg layers 27 and 28 is patterned (step S5). Thereby, the pattern of the first wiring layer 21 is formed on the prepreg layer 27, and the pattern of the fourth wiring layer 24 is formed on the prepreg layer 28.

次いで、スルーホール29a,29bの空洞部内にソルダレジスト25を充填するとともに、表裏面の所定領域にもソルダレジスト25のパターンを形成する(ステップS6)。これにより、表裏面には、ソルダレジスト25から露出する、第1配線層21のパッド21cや第4配線層24のパッド24a等が形成される。   Next, the solder resist 25 is filled in the hollow portions of the through holes 29a and 29b, and a pattern of the solder resist 25 is formed also in a predetermined region on the front and back surfaces (step S6). Thereby, the pads 21c of the first wiring layer 21, the pads 24a of the fourth wiring layer 24, and the like exposed from the solder resist 25 are formed on the front and back surfaces.

次いで、ソルダレジスト25の露出面にSRコーティングを施し(ステップS7)、Cu膜の露出面(パッド21c,24a)にニッケル(Ni)/Auメッキ処理を施す(ステップS8)。   Next, SR coating is applied to the exposed surface of the solder resist 25 (step S7), and nickel (Ni) / Au plating treatment is applied to the exposed surface of the Cu film (pads 21c and 24a) (step S8).

その後は、外形加工(ステップS9)、及び良品/不良品を選別するための検査が行われる(ステップS10)。この検査前には、必要に応じて、回路基板20に対する所定条件の吸湿処理、及び後述のソルダボール70のリフロー温度に応じた温度での熱処理を行う。回路基板20を製品として出荷する場合には、この検査後に、良品を所定の形態に梱包し、それを出荷することになる。   After that, the external shape processing (step S9) and the inspection for selecting good / defective products are performed (step S10). Before this inspection, a moisture absorption process under a predetermined condition for the circuit board 20 and a heat treatment at a temperature corresponding to a reflow temperature of a solder ball 70 described later are performed as necessary. When the circuit board 20 is shipped as a product, after this inspection, the non-defective product is packed in a predetermined form and shipped.

回路基板20は、通常、複数の半導体装置10に用いられる分が連続して形成されていて、半導体チップ30の実装後に個々に切断されるようになっている。
なお、上記形成フローにおいて、各スルーホール29a,29bの径(穴開け加工時の穴の径)は、同じサイズとすることができ、また、異なるサイズとすることもできる。
The circuit board 20 is normally formed continuously for the parts used for the plurality of semiconductor devices 10, and is individually cut after the semiconductor chip 30 is mounted.
In the formation flow, the diameters of the through holes 29a and 29b (the diameters of the holes at the time of drilling) can be the same size or different sizes.

また、ステップS4のCu膜形成時には、穴の中心部に空洞を残さずに、穴の内部をCu膜で充填するようにしてもよい。この場合、ソルダレジスト25は、回路基板20の表裏面にのみ形成される。   Further, when forming the Cu film in step S4, the inside of the hole may be filled with the Cu film without leaving a cavity in the center of the hole. In this case, the solder resist 25 is formed only on the front and back surfaces of the circuit board 20.

また、ステップS8のNi/Auメッキ処理時には、Ni/Auメッキを所定領域のCu膜に対して選択的に行い、処理後に、その所定領域以外のCu膜をエッチバックし、最終的なパターンをプリプレグ層27,28上に形成するようにしてもよい。ここで、このようなエッチバックを行う回路基板20の形成方法の一例について、その流れを別途図3〜図8を参照して説明する。なお、ここでは、図1及び図2に例示したようなコア層へのグランドプレーン配線並びに電源プレーン配線の形成、そのコア層へのプリプレグ層の貼合わせ、及びそれら各層の穴開け加工までの工程については説明を省略し、それ以後の工程の例について説明する。   Further, at the time of the Ni / Au plating process in step S8, the Ni / Au plating is selectively performed on the Cu film in a predetermined area, and after the process, the Cu film outside the predetermined area is etched back to form a final pattern. It may be formed on the prepreg layers 27 and 28. Here, an example of a method for forming the circuit board 20 that performs such etch-back will be described with reference to FIGS. 3 to 8 separately. Here, the steps from the formation of the ground plane wiring and the power plane wiring to the core layer as illustrated in FIGS. 1 and 2, the bonding of the prepreg layer to the core layer, and the drilling of each of these layers Description of the above will be omitted, and examples of subsequent steps will be described.

図3〜図8はエッチバックを行う回路基板の形成工程の説明図であって、図3は無電解メッキ処理工程の要部断面模式図、図4は電解メッキ処理工程の要部断面模式図、図5はエッチング工程の要部断面模式図、図6はレジスト形成工程の要部断面模式図、図7はNi/Auメッキ工程の要部断面模式図、図8はエッチバック工程の要部断面模式図である。   3 to 8 are explanatory views of a circuit board forming process for performing etch back, in which FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the main part of the electroless plating process, and FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the main part of the electroplating process. 5 is a schematic cross-sectional view of the main part of the etching process, FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the main part of the resist forming process, FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the main part of the Ni / Au plating process, and FIG. It is a cross-sectional schematic diagram.

コア層80へのグランドプレーン配線81並びに電源プレーン配線82の形成、そのコア層80へのプリプレグ層83,84の貼合わせ、及びそれら各層の穴開け加工まで行って穴85を形成した基板に対し、まず、図3に示すように、無電解メッキ処理を行い、穴85の側壁及びプリプレグ層83,84の表面に、シードCu膜86を形成する。   For the substrate on which the hole 85 is formed by forming the ground plane wiring 81 and the power plane wiring 82 to the core layer 80, bonding the prepreg layers 83 and 84 to the core layer 80, and drilling the respective layers. First, as shown in FIG. 3, an electroless plating process is performed to form a seed Cu film 86 on the side walls of the holes 85 and the surfaces of the prepreg layers 83 and 84.

次いで、図4に示すように、所定領域にレジスト87を形成した後、電解メッキ処理を行い、シードCu膜86上にCu膜88を形成する。ここでは、穴85の中心部に空洞を残してCu膜88を形成している。   Next, as shown in FIG. 4, after a resist 87 is formed in a predetermined region, an electrolytic plating process is performed to form a Cu film 88 on the seed Cu film 86. Here, the Cu film 88 is formed leaving a cavity at the center of the hole 85.

次いで、レジスト87を剥離した後、エッチング(マイクロエッチ)を行い、図5に示すように、不要部分のCu膜88及びシードCu膜86を除去し、プリプレグ層83,84上にパターンの基本構造を形成する。   Next, after removing the resist 87, etching (microetching) is performed, and as shown in FIG. 5, the unnecessary portion of the Cu film 88 and the seed Cu film 86 are removed, and the basic structure of the pattern is formed on the prepreg layers 83 and 84. Form.

次いで、図6に示すように、液状のソルダレジスト89を印刷等の手法で形成し、基板表裏面にソルダレジスト89のパターンを形成するとともに、穴85に残っている空洞部内にソルダレジスト89を充填する。続いて、図6に示したように、プリプレグ層83,84上に形成したパターンのうち、後述のエッチバックによって除去すべき部分を覆うようにレジスト90を形成する。このレジスト90は、次に行うNi/Auメッキ処理の際に、エッチバックによって除去してしまう部分にNi/Auメッキが形成されるのを防止するために形成する。   Next, as shown in FIG. 6, a liquid solder resist 89 is formed by a technique such as printing to form a pattern of the solder resist 89 on the front and back surfaces of the substrate, and the solder resist 89 is formed in the cavity remaining in the hole 85. Fill. Subsequently, as shown in FIG. 6, a resist 90 is formed so as to cover a portion to be removed by an etch back described later in the pattern formed on the prepreg layers 83 and 84. This resist 90 is formed in order to prevent Ni / Au plating from being formed in a portion that is removed by etch back during the next Ni / Au plating process.

そして、このレジスト90の形成後、図7に示すように、Ni/Auメッキ処理を行い、レジスト90で覆われていない、プリプレグ層83,84上の露出しているCu膜88の上にNi/Auメッキ膜91を形成する。   Then, after the formation of the resist 90, as shown in FIG. 7, Ni / Au plating is performed, and Ni is deposited on the exposed Cu film 88 on the prepreg layers 83 and 84, which is not covered with the resist 90. / Au plating film 91 is formed.

最後に、レジスト90を除去し、図8に示すように、エッチバックを行って、プリプレグ層83,84上のCu膜88のうち、レジスト90で覆われていた部分のCu膜88を除去し、プリプレグ層83,84上に最終的なパターンを形成する。   Finally, the resist 90 is removed, and etch back is performed as shown in FIG. 8 to remove the portion of the Cu film 88 covered with the resist 90 from the Cu film 88 on the prepreg layers 83 and 84. A final pattern is formed on the prepreg layers 83 and 84.

エッチバックを行う場合には、この例に示したような流れに従って図1に示したような構成を有する回路基板20を形成していけばよい。
上記のようにして形成される回路基板20を用いた半導体装置10は、例えば、次の図9〜図17に示すような流れで形成することができる。
When performing etch back, the circuit board 20 having the configuration shown in FIG. 1 may be formed according to the flow shown in this example.
The semiconductor device 10 using the circuit board 20 formed as described above can be formed, for example, according to the flow shown in FIGS.

図9は半導体装置の形成フローの概略の一例を示す図である。また、図10〜図17は半導体装置の形成工程の説明図であって、図10はダイシング工程の要部断面模式図、図11はダイボンド工程の要部断面模式図、図12はワイヤボンド工程の要部断面模式図、図13は封止工程の要部断面模式図、図14はボールマウント工程の要部断面模式図、図15はリフロー工程の要部断面模式図、図16は基板切断工程の要部断面模式図、図17は出荷前工程の説明図である。   FIG. 9 is a diagram showing an example of a schematic flow of forming a semiconductor device. 10 to 17 are explanatory views of the semiconductor device forming process, FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the main part of the dicing process, FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the main part of the die bonding process, and FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the main part of the sealing process, FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the main part of the ball mounting process, FIG. 15 is a schematic cross-sectional view of the main part of the reflow process, and FIG. FIG. 17 is an explanatory diagram of a pre-shipment process, and is a schematic cross-sectional view of the relevant part of the process.

まず、複数の半導体チップ30を形成したウェハ92にダイボンドフィルム40を貼り付けた後、図10に示すように、ダイサー93を用いてダイシングを行い、半導体チップ30を個片化する(ステップS20)。   First, after affixing the die bond film 40 to the wafer 92 on which the plurality of semiconductor chips 30 are formed, as shown in FIG. 10, dicing is performed using a dicer 93 to separate the semiconductor chips 30 (step S20). .

次いで、図11に示すように、個々の半導体チップ30を、上記のようにして形成した切断前の回路基板20の各ダイエリアに、ダイボンドフィルム40を介して接着固定(ダイボンド)する(ステップS21)。   Next, as shown in FIG. 11, each semiconductor chip 30 is bonded and fixed (die-bonded) to each die area of the circuit board 20 before cutting formed as described above via a die-bonding film 40 (step S21). ).

次いで、図12に示すように、半導体チップ30と回路基板20とをAuワイヤ50によって接続(ワイヤボンド)した後(ステップS22)、図13に示すように、その半導体チップ30をモールド樹脂60によって封止する(ステップS23)。   Next, as shown in FIG. 12, the semiconductor chip 30 and the circuit board 20 are connected (wire bonded) by the Au wire 50 (step S22), and then, as shown in FIG. Sealing is performed (step S23).

次いで、図14に示すように、例えばフラックス(図示せず)を塗布した後、半導体チップ30の実装面と反対面側に露出するパッド上にソルダボール70を配置(マウント)する(ステップS24)。そして、図15に示すように、所定温度でリフローを行い、パッドにソルダボール70を溶着する(ステップS25)。フラックスを塗布した場合には、通常、この溶着後にフラックス除去のための洗浄が行われる。   Next, as shown in FIG. 14, for example, a flux (not shown) is applied, and then solder balls 70 are placed (mounted) on the pads exposed on the side opposite to the mounting surface of the semiconductor chip 30 (step S24). . Then, as shown in FIG. 15, reflow is performed at a predetermined temperature to weld the solder balls 70 to the pads (step S25). When a flux is applied, cleaning for removing the flux is usually performed after this welding.

次いで、図16に示すように、回路基板20の切断を行う(ステップS26)。これにより、個々の半導体装置10が形成されるようになる。
その後、個々の半導体装置10は、良品/不良品を選別する所定の検査を経て、図17に示すように、良品については所定の出荷トレイ94に詰められ(ステップS27)、所定の捺印95がされて(ステップS28)、梱包・出荷される(ステップS29)。
Next, as shown in FIG. 16, the circuit board 20 is cut (step S26). As a result, individual semiconductor devices 10 are formed.
Thereafter, each semiconductor device 10 undergoes a predetermined inspection for selecting non-defective / defective products. As shown in FIG. 17, the non-defective products are packed in a predetermined shipping tray 94 (step S27), and a predetermined stamp 95 is provided. Then (step S28), packing and shipping (step S29).

前述のように、回路基板20には、その中間部20bにスルーホール29bを形成しているため、ソルダボール70のマウント後に行うリフローの際等、その加熱を行っても回路基板20の膨れの発生が抑えられるようになっている。ここで、このように中間部20bにスルーホール29bを形成しなかった場合に発生する膨れについて、より詳細に説明する。   As described above, since the through hole 29b is formed in the intermediate portion 20b of the circuit board 20, the circuit board 20 is not swollen even if it is heated during reflow after the solder ball 70 is mounted. Occurrence can be suppressed. Here, the swelling that occurs when the through hole 29b is not formed in the intermediate portion 20b will be described in more detail.

上記のようなスルーホール29bを形成しなかった回路基板を用いて、図1に示したのと同様の構成を有する半導体装置を構成した場合には、ソルダボールのマウント工程或いはその半導体装置の他の基板への実装工程の際に、その半導体装置に対してリフローを行うと、そのリフロー時の熱によってその回路基板に膨れが発生してしまう。   When a semiconductor device having a configuration similar to that shown in FIG. 1 is configured using a circuit board in which the through hole 29b is not formed as described above, a solder ball mounting process or other semiconductor device is provided. When the semiconductor device is reflowed during the mounting process on the substrate, the circuit substrate is swollen by heat during the reflow.

図18は回路基板の電子顕微鏡写真であって、(A)はソルダボール接続面側の平面、(B)は(A)のX−X断面内の一部、(C)は(A)のY−Y断面内の一部である。
ここでは、回路基板の膨れの発生を抑えるためのスルーホールを形成していない回路基板110を用いて半導体装置100を構成し、その半導体装置100の所定温度での加熱を行った。用いた回路基板110は、4層の配線層を有しており、第2配線層及び第3配線層は、それぞれグランドプレーン配線及び電源プレーン配線である。第2配線層と第3配線層との間はコア層であり、第1配線層と第2配線層との間、及び第3配線層と第4配線層との間はプリプレグ層である。第1配線層側に半導体チップをダイボンドフィルム及びAuワイヤを用いて実装してモールド樹脂で封止し、第4配線層側にソルダボール120を接続して、半導体装置100を構成している。
18A and 18B are electron micrographs of a circuit board, in which FIG. 18A is a plane on the solder ball connecting surface side, FIG. 18B is a part in the XX cross section of FIG. It is a part in a YY cross section.
Here, the semiconductor device 100 is configured using the circuit board 110 in which the through hole for suppressing the occurrence of the swelling of the circuit board is not formed, and the semiconductor device 100 is heated at a predetermined temperature. The circuit board 110 used has four wiring layers, and the second wiring layer and the third wiring layer are a ground plane wiring and a power plane wiring, respectively. Between the second wiring layer and the third wiring layer is a core layer, between the first wiring layer and the second wiring layer, and between the third wiring layer and the fourth wiring layer is a prepreg layer. A semiconductor chip is mounted on the first wiring layer side using a die bond film and an Au wire and sealed with a mold resin, and a solder ball 120 is connected to the fourth wiring layer side to constitute the semiconductor device 100.

このような回路基板110を用いた半導体装置100の加熱を行ったところ、図18(A)に示すように、その回路基板110のソルダボール120接続面側の、特にソルダボール120が形成されていない領域に、膨れ130が発生した。膨れ130が発生した箇所の断面を見ると、図18(B),(C)に示すように、回路基板110の第4配線層111、及び第3配線層112と第4配線層111との間のプリプレグ層113がソルダボール120の接続面側に膨らんでいることがわかった。   When the semiconductor device 100 using such a circuit board 110 is heated, as shown in FIG. 18A, particularly the solder balls 120 on the solder ball 120 connecting surface side of the circuit board 110 are formed. A bulge 130 was generated in a non-existing region. Looking at the cross section of the location where the bulge 130 occurs, as shown in FIGS. 18B and 18C, the fourth wiring layer 111 of the circuit board 110, and the third wiring layer 112 and the fourth wiring layer 111 are It was found that the prepreg layer 113 in the meantime swelled to the connection surface side of the solder ball 120.

回路基板に発生する膨れについて、半導体チップを実装しない回路基板単体で調査した結果を、次の図19及び図20を参照して説明する。
図19は切断前の回路基板の平面模式図であって、(A)は半導体チップ実装面側を示す図、(B)はソルダボール接続面側を示す図である。
The result of investigating the swelling generated on the circuit board with the circuit board alone without mounting the semiconductor chip will be described with reference to FIGS.
19A and 19B are schematic plan views of the circuit board before cutting, where FIG. 19A is a diagram showing a semiconductor chip mounting surface side, and FIG. 19B is a diagram showing a solder ball connection surface side.

図19(A)に示すように、回路基板140は、その半導体チップ実装面側に、半導体チップが配置されるダイエリア141、及び複数のパッド142aが形成されたパッド形成領域142が形成されている。その反対側の面には、図19(B)に示すように、ソルダボールが接続される複数のパッド143が形成されている。   As shown in FIG. 19A, the circuit board 140 has a die area 141 in which a semiconductor chip is disposed and a pad formation region 142 in which a plurality of pads 142a are formed on the semiconductor chip mounting surface side. Yes. As shown in FIG. 19B, a plurality of pads 143 to which solder balls are connected are formed on the opposite surface.

この回路基板140は、上記図18に示した半導体装置100に用いた回路基板110と同様の構成を有する、4層配線の回路基板である。すなわち、第1配線層に半導体チップ接続用のパッド142a等が形成され、第4配線層にソルダボール接続用のパッド143が形成されている。内層の第2配線層及び第3配線層は、それぞれグランドプレーン配線及び電源プレーン配線である。また、第2配線層と第3配線層との間は、コア層であり、第1配線層と第2配線層の間、及び第3配線層と第4配線層との間は、プリプレグ層である。回路基板140の膨れの発生を抑えるためのスルーホールは形成していない。   The circuit board 140 is a four-layer wiring circuit board having the same configuration as the circuit board 110 used in the semiconductor device 100 shown in FIG. That is, the semiconductor chip connection pads 142a and the like are formed in the first wiring layer, and the solder ball connection pads 143 are formed in the fourth wiring layer. The second wiring layer and the third wiring layer in the inner layer are a ground plane wiring and a power plane wiring, respectively. Further, the space between the second wiring layer and the third wiring layer is a core layer, and the space between the first wiring layer and the second wiring layer and the space between the third wiring layer and the fourth wiring layer are prepreg layers. It is. A through hole for suppressing the occurrence of swelling of the circuit board 140 is not formed.

このような構成の回路基板140について、2時間の煮沸を行い、その後、室温から280℃まで加熱し、再び室温まで冷却する処理を行った。この吸湿及び加熱・冷却の処理後には、回路基板140の半導体チップ実装面側とソルダボール接続面側のいずれにも、膨れの発生が確認された。   The circuit board 140 having such a configuration was boiled for 2 hours, then heated from room temperature to 280 ° C. and then cooled again to room temperature. After this moisture absorption and heating / cooling treatment, occurrence of swelling was confirmed on both the semiconductor chip mounting surface side and the solder ball connection surface side of the circuit board 140.

図20は吸湿及び加熱・冷却処理後の回路基板の異なる2箇所で得られた電子顕微鏡写真を模式的に図示したものである。
上記のような吸湿及び加熱・冷却処理を行った回路基板140は、断面的には、図20(A),(B)に示すように、グランドプレーン配線の第2配線層145と電源プレーン配線の第3配線層146との間にコア層148が設けられ、第1配線層144と第2配線層145の間、及び第3配線層146と第4配線層147との間にプリプレグ層149,150が設けられた構成を有している。第1配線層144及び第4配線層147の所定の領域は、ソルダレジスト153によって被覆されている。
FIG. 20 schematically shows electron micrographs obtained at two different locations on the circuit board after moisture absorption and heating / cooling treatment.
As shown in FIGS. 20A and 20B, the circuit board 140 that has been subjected to moisture absorption and heating / cooling processing as described above has a second wiring layer 145 of ground plane wiring and power plane wiring as shown in FIGS. A core layer 148 is provided between the third wiring layer 146 and the prepreg layer 149 between the first wiring layer 144 and the second wiring layer 145 and between the third wiring layer 146 and the fourth wiring layer 147. , 150 are provided. Predetermined regions of the first wiring layer 144 and the fourth wiring layer 147 are covered with a solder resist 153.

この回路基板140の吸湿及び加熱・冷却処理後の断面を見ると、図20(A),(B)にそれぞれ示したように、第2配線層145のグランドプレーン配線とプリプレグ層149とが剥離した剥離部分151、及び第3配線層146の電源プレーン配線とプリプレグ層150とが剥離した剥離部分152が確認された。第2配線層145及び第3配線層146とコア層148との間にはいずれにも、このような剥離は確認されなかった。   Looking at the cross section of the circuit board 140 after moisture absorption and heating / cooling treatment, as shown in FIGS. 20A and 20B, the ground plane wiring of the second wiring layer 145 and the prepreg layer 149 are separated. The peeled portion 151 and the peeled portion 152 where the power plane wiring of the third wiring layer 146 and the prepreg layer 150 were peeled off were confirmed. Such peeling was not observed between the second wiring layer 145 and the third wiring layer 146 and the core layer 148.

ところで、回路基板には、加熱・冷却の際、その構成材料間の熱膨張係数差の影響等により、反りが発生する。
図21は加熱時に発生する回路基板の反りの測定結果の一例である。
By the way, the circuit board is warped due to the influence of the difference in thermal expansion coefficient between the constituent materials during heating and cooling.
FIG. 21 is an example of the measurement result of the warp of the circuit board generated during heating.

膨れを抑えるためのスルーホールを形成していない回路基板について、室温RTから250℃まで加熱し、そこから再び室温RTまで冷却すると、その加熱・冷却の間、その回路基板には、図21に示すように、反りが発生する。   When a circuit board in which a through hole for suppressing swelling is not formed is heated from room temperature RT to 250 ° C. and then cooled down to room temperature RT again, during the heating / cooling, the circuit board is shown in FIG. As shown, warping occurs.

このような反りが発生する際のストレスにより、比較的密着力が弱く、かつ、接触面積の大きいプレーン配線とプリプレグ層との間で剥離が発生し、その剥離した部分に対応する回路基板部分に膨れが発生してしまう。特に、回路基板が、加熱・冷却に先立って吸湿している場合には、そのような剥離や膨れがより発生しやすくなる。   Due to the stress when such warping occurs, peeling occurs between the plane wiring and the prepreg layer having relatively weak adhesion and a large contact area, and the circuit board portion corresponding to the peeled portion Swelling occurs. In particular, when the circuit board absorbs moisture prior to heating / cooling, such peeling and swelling are more likely to occur.

このようなことから、図19に示した回路基板140では、所定の処理後、図20に示したように、内層の第2配線層145とプリプレグ層149との間、及び第3配線層146とプリプレグ層150との間に、それぞれ剥離部分151,152が発生し、回路基板140に膨れが発生するということができる。   For this reason, in the circuit board 140 shown in FIG. 19, after predetermined processing, as shown in FIG. 20, between the second wiring layer 145 and the prepreg layer 149, and the third wiring layer 146, as shown in FIG. 20. It can be said that peeling portions 151 and 152 are generated between the prepreg layer 150 and the prepreg layer 150, respectively, and the circuit board 140 is swollen.

ただし、図18に示したように、同様の構成を有する回路基板110を用いて半導体装置100を構成した場合には、ソルダボール120の接続面側に選択的に膨れ130が発生する。これは、反対面側すなわち半導体チップ実装面側には、半導体チップ、ダイボンドフィルム及びモールド樹脂が存在するため、第2配線層とプリプレグ層との剥離が抑えられ、半導体チップ実装面側への膨れの発生が抑えられるためである。一方、ソルダボール120の接続面側には、特にソルダボール120が密集配置されていない領域を中心に膨れ130が発生するようになる。   However, as shown in FIG. 18, when the semiconductor device 100 is configured using the circuit board 110 having the same configuration, the swelling 130 is selectively generated on the connection surface side of the solder ball 120. This is because the semiconductor chip, the die bond film and the mold resin exist on the opposite surface side, that is, the semiconductor chip mounting surface side, so that the peeling between the second wiring layer and the prepreg layer is suppressed, and the semiconductor chip mounting surface side swells. This is because the occurrence of this is suppressed. On the other hand, on the connection surface side of the solder balls 120, a bulge 130 is generated, particularly in a region where the solder balls 120 are not densely arranged.

以上のような知見から、図1に示した半導体装置10では、ソルダボール70が密集配置されていない領域内の中間部20bに、第1配線層21から第4配線層24まで達するスルーホール29bを形成し、回路基板20の膨れの発生を抑える。中間部20bにスルーホール29bを形成することにより、第2配線層22及び第3配線層23を形成したコア層26とプリプレグ層27,28とがスルーホール29bを介してより強固に接続されることになる。それにより、ソルダボール70が密集配置されていない領域を中心とした回路基板20の膨れの発生が効果的に抑えられるようになる。   From the above knowledge, in the semiconductor device 10 shown in FIG. 1, the through hole 29b reaching from the first wiring layer 21 to the fourth wiring layer 24 into the intermediate portion 20b in the region where the solder balls 70 are not densely arranged. And the occurrence of swelling of the circuit board 20 is suppressed. By forming the through hole 29b in the intermediate portion 20b, the core layer 26 on which the second wiring layer 22 and the third wiring layer 23 are formed and the prepreg layers 27 and 28 are more firmly connected through the through hole 29b. It will be. As a result, the occurrence of swelling of the circuit board 20 around the area where the solder balls 70 are not densely arranged is effectively suppressed.

このように回路基板20の膨れの発生を抑えるために形成するスルーホール29bは、内部の配線と種々の電気的接続形態で形成可能である。例えば、回路基板20におけるスルーホール29bは、第3配線層23の電源プレーン配線23aと電気的に接続させた状態で形成することができる。   Thus, the through hole 29b formed to suppress the occurrence of swelling of the circuit board 20 can be formed in various electrical connection forms with the internal wiring. For example, the through hole 29 b in the circuit board 20 can be formed in a state of being electrically connected to the power plane wiring 23 a of the third wiring layer 23.

図22は電源プレーン配線の平面模式図である。
図22では、中央部20a及び周辺部20cに多数のスルーホール29aが形成されている。そして、ソルダボール70が密集配置されない領域内における、中央部20aと周辺部20cとの間の中間部20bに、回路基板20の膨れの発生を抑えるためのスルーホール29bが複数形成されている。なお、この図22において、白く示した部分は、第3配線層23において電源プレーン配線23aが形成されていない部分を示している。
FIG. 22 is a schematic plan view of power plane wiring.
In FIG. 22, a large number of through holes 29a are formed in the central portion 20a and the peripheral portion 20c. A plurality of through holes 29b are formed in the intermediate portion 20b between the central portion 20a and the peripheral portion 20c in the region where the solder balls 70 are not densely arranged. In FIG. 22, a white portion indicates a portion where the power plane wiring 23 a is not formed in the third wiring layer 23.

スルーホール29aは、この図22に示したように、第3配線層23の電源プレーン配線23aと電気的に接続させて形成することが可能である。この場合、スルーホール29bは、第3配線層23のほか、必要に応じて第1配線層21或いは第4配線層24と電気的に接続させた構成としてもよい。   The through hole 29a can be formed by being electrically connected to the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23 as shown in FIG. In this case, the through hole 29b may be configured to be electrically connected to the first wiring layer 21 or the fourth wiring layer 24 as necessary in addition to the third wiring layer 23.

また、回路基板20の膨れの発生を抑えるスルーホール29bは、第2配線層22のグランドプレーン配線22aと電気的に接続させた状態で形成することもできる。
図23はグランドプレーン配線の平面模式図である。
In addition, the through hole 29 b that suppresses the occurrence of swelling of the circuit board 20 can be formed in a state of being electrically connected to the ground plane wiring 22 a of the second wiring layer 22.
FIG. 23 is a schematic plan view of ground plane wiring.

図23では、第2配線層22のグランドプレーン配線22aの、上記図22の場合と同様の領域に、回路基板20の膨れの発生を抑えるためのスルーホール29bが複数形成されている。なお、この図23において、白く示した部分は、第2配線層22においてグランドプレーン配線22aが形成されていない部分を示している。   In FIG. 23, a plurality of through holes 29b for suppressing the occurrence of swelling of the circuit board 20 are formed in the same area as in the case of FIG. 22 in the ground plane wiring 22a of the second wiring layer 22. In FIG. 23, white portions indicate portions where the ground plane wiring 22 a is not formed in the second wiring layer 22.

スルーホール29aは、この図23に示したように、第2配線層22のグランドプレーン配線22aと電気的に接続させて形成することが可能である。この場合、スルーホール29bは、第2配線層22のほか、必要に応じて第1配線層21或いは第4配線層24と電気的に接続させた構成としてもよい。   The through hole 29a can be formed by being electrically connected to the ground plane wiring 22a of the second wiring layer 22, as shown in FIG. In this case, the through hole 29b may be configured to be electrically connected to the first wiring layer 21 or the fourth wiring layer 24 as necessary in addition to the second wiring layer 22.

また、回路基板20の膨れの発生を抑えるスルーホール29bは、第2配線層22のグランドプレーン配線22a、及び第3配線層23の電源プレーン配線23aの、いずれとも電気的に接続させない構成とすることもできる。   Further, the through hole 29b that suppresses the occurrence of the swelling of the circuit board 20 is configured not to be electrically connected to either the ground plane wiring 22a of the second wiring layer 22 or the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23. You can also

図24は別の電源プレーン配線の平面模式図である。
図24では、上記図22の場合と同様の領域に、回路基板20の膨れの発生を抑えるためのスルーホール29bが、電源プレーン配線23aと電気的に未接続の状態で、複数形成されている。なお、この図24においても、白く示した部分は、第3配線層23において電源プレーン配線23aが形成されていない部分を示している。
FIG. 24 is a schematic plan view of another power plane wiring.
In FIG. 24, a plurality of through holes 29b for suppressing the occurrence of swelling of the circuit board 20 are formed in the same region as in FIG. 22 in a state where they are not electrically connected to the power plane wiring 23a. . In FIG. 24, the white portions indicate the portions where the power plane wiring 23 a is not formed in the third wiring layer 23.

そして、このスルーホール29bは、図24に示したのと同様に、第2配線層22においてもグランドプレーン配線22aと電気的に未接続の状態で形成されている。このようにスルーホール29aは、第2配線層22及び第3配線層23のいずれとも電気的に未接続の状態で形成することが可能である。この場合、スルーホール29bは、必要に応じて第1配線層21或いは第4配線層24と電気的に接続させた構成としてもよい。   The through hole 29b is formed in the second wiring layer 22 in an electrically unconnected state with the ground plane wiring 22a, as shown in FIG. Thus, the through hole 29a can be formed in a state where it is not electrically connected to either the second wiring layer 22 or the third wiring layer 23. In this case, the through hole 29b may be configured to be electrically connected to the first wiring layer 21 or the fourth wiring layer 24 as necessary.

また、回路基板20の膨れの発生を抑えるスルーホール29bとともに、第2配線層のグランドプレーン配線22a、又は第3配線層23の電源プレーン配線23aに、その導体部をメッシュ状に削除した無導体部を形成することもできる。   In addition, a through-hole 29b that suppresses the occurrence of swelling of the circuit board 20 and a non-conductor in which the conductor portion of the ground plane wiring 22a of the second wiring layer or the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23 is removed in a mesh shape. A part can also be formed.

図25はメッシュ状無導体部を形成した電源プレーン配線の平面模式図である。
図25では、第3配線層23の電源プレーン配線23aの、上記図22の場合と同様の領域にスルーホール29bが複数形成されているとともに、メッシュ状に無導体部23bが複数形成されている。この無導体部23bは、回路基板20の形成過程におけるプリプレグ層28のコア層26への貼り付け時にその樹脂成分が充填されて、プリプレグ層28とコア層26とをより強く接続するアンカーとして機能する。さらに、この無導体部23bは、回路基板20内に含まれる水分を外部へ放出させるためのパスとしての役割も果たす。
FIG. 25 is a schematic plan view of a power plane wiring in which a mesh-like non-conductive portion is formed.
In FIG. 25, a plurality of through holes 29b are formed in the same area as in FIG. 22 of the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23, and a plurality of non-conductor portions 23b are formed in a mesh shape. . The non-conductive portion 23b functions as an anchor that is filled with the resin component when the prepreg layer 28 is attached to the core layer 26 in the process of forming the circuit board 20, and connects the prepreg layer 28 and the core layer 26 more strongly. To do. Further, the non-conductor portion 23b also serves as a path for releasing moisture contained in the circuit board 20 to the outside.

図25に示したように、スルーホール29bとともにこのような無導体部23bを形成することにより、回路基板20の膨れの発生を効果的に抑えることができる。また、第3配線層23の電源プレーン配線23aに替えて、或いは電源プレーン配線23aとともに、第2配線層22のグランドプレーン配線22aにこれと同様のメッシュ状の無導体部を複数形成することもでき、それにより、効果的に回路基板20の膨れの発生を抑えることが可能になる。   As shown in FIG. 25, by forming such a non-conductive portion 23b together with the through hole 29b, the occurrence of swelling of the circuit board 20 can be effectively suppressed. In addition, a plurality of mesh-like non-conductor portions similar to the above may be formed on the ground plane wiring 22a of the second wiring layer 22 in place of or together with the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23. This can effectively suppress the occurrence of swelling of the circuit board 20.

次に、第2の実施の形態について説明する。なお、この第2の実施の形態の説明においては、第1の実施の形態で述べた要素と同一或いは同等の要素については同一の符号を付す。   Next, a second embodiment will be described. In the description of the second embodiment, the same or equivalent elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図26は第2の実施の形態の半導体装置が有する回路基板の電源プレーン配線の平面模式図である。
第2の実施の形態の半導体装置10の回路基板20は、スルーホール29bに替えて、図26に示すように、中央部20aと周辺部20cとの間の中間部20bの電源プレーン配線23aが広範囲にわたって削除されて無導体部23cが形成された構成を有している。なお、上記図22と同様、この図26においても、白く示した部分は、第3配線層23において電源プレーン配線23aが形成されていない部分を示している。
FIG. 26 is a schematic plan view of power plane wiring on a circuit board included in the semiconductor device of the second embodiment.
As shown in FIG. 26, the circuit board 20 of the semiconductor device 10 of the second embodiment has a power plane wiring 23a in the intermediate portion 20b between the central portion 20a and the peripheral portion 20c, as shown in FIG. The non-conductor portion 23c is formed by being deleted over a wide range. As in FIG. 22, in FIG. 26, the white portion indicates the portion where the power plane wiring 23 a is not formed in the third wiring layer 23.

図26に示したように無導体部23cを形成することによっても、スルーホール29bを形成した場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、この無導体部23cには、回路基板20の形成過程におけるプリプレグ層28のコア層26への貼り付け時にその樹脂成分が充填される。それにより、この無導体部23cは、プリプレグ層28とコア層26とを強固に接続するアンカーとして機能する。その結果、プリプレグ層28と電源プレーン配線23aとの剥離が抑えられ、回路基板20の膨れの発生が抑えられるようになる。   Even when the non-conductor portion 23c is formed as shown in FIG. 26, the same effect as the case where the through hole 29b is formed can be obtained. That is, the non-conductive portion 23 c is filled with the resin component when the prepreg layer 28 is attached to the core layer 26 in the process of forming the circuit board 20. Thereby, the non-conductor portion 23 c functions as an anchor that firmly connects the prepreg layer 28 and the core layer 26. As a result, peeling between the prepreg layer 28 and the power plane wiring 23a is suppressed, and the occurrence of swelling of the circuit board 20 is suppressed.

さらに、第3配線層23の電源プレーン配線23aに替えて、或いは電源プレーン配線23aとともに、第2配線層22のグランドプレーン配線22aにこれと同様の無導体部を形成すれば、プリプレグ層27とグランドプレーン配線22aとの剥離を抑えることができ、回路基板20の膨れの発生が効果的に抑えられるようになる。   Further, instead of the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23 or together with the power plane wiring 23a, if the same non-conductive portion is formed on the ground plane wiring 22a of the second wiring layer 22, the prepreg layer 27 and Separation from the ground plane wiring 22a can be suppressed, and the occurrence of swelling of the circuit board 20 can be effectively suppressed.

ただし、このような無導体部23cを形成した回路基板20を用いて半導体装置10を構成する場合に、上記の図18から図21に示したような知見に基づきソルダボール70の接続面側への膨れの発生を抑えるためには、少なくともソルダボール70の接続面側に近い第3配線層23の電源プレーン配線23aに無導体部23cを形成することが望ましい。   However, when the semiconductor device 10 is configured using the circuit board 20 on which such a non-conductor portion 23c is formed, based on the knowledge shown in FIGS. 18 to 21, the solder ball 70 is connected to the connection surface side. In order to suppress the occurrence of swelling, it is desirable to form the non-conductor portion 23c in the power plane wiring 23a of the third wiring layer 23 at least near the connection surface side of the solder ball 70.

電源プレーン配線23aやグランドプレーン配線22aに形成する無導体部23c等は、図26に示したように連続的に形成した一のパターンとするほか、間欠的に形成した複数のパターン(例えば、図26の無導体部23cを3箇所の各コーナー部分で不連続とした複数の直線状パターン。)とすることもできる。   The non-conductor portion 23c and the like formed on the power plane wiring 23a and the ground plane wiring 22a are not only one pattern formed continuously as shown in FIG. 26, but also a plurality of patterns (for example, FIG. 26 non-conductor portions 23c are discontinuous at each of the three corner portions.

なお、上記の図22〜図26において、電源プレーン配線23a又はグランドプレーン配線22aを9つに分割している線は、回路基板20の中央部20a、中間部20b又は周辺部20cの境界を示すものではない。   22 to 26, the lines dividing the power plane wiring 23a or the ground plane wiring 22a into nine indicate the boundaries of the central portion 20a, the intermediate portion 20b, or the peripheral portion 20c of the circuit board 20. It is not a thing.

また、以上の説明では、多層配線の回路基板として4層の配線層を有する回路基板を例にして述べたが、4層以上の配線層を有する回路基板、例えばグランドプレーン配線と電源プレーン配線を2層ずつ備える6層配線の回路基板等においては、上記同様の剥離、膨れの問題が発生する。そのような多層配線の回路基板においても、上記同様、中央部と周辺部の間の中間部にスルーホールを形成したり、スルーホールとともにメッシュ状に無導体部を形成したり、或いは中間部のプレーン配線のパターンをより広範囲に削除した無導体部を形成したりすることにより、剥離、膨れの発生を抑えることが可能である。   In the above description, a circuit board having four wiring layers is described as an example of a multilayer wiring circuit board. However, a circuit board having four or more wiring layers, for example, a ground plane wiring and a power plane wiring are used. In a circuit board or the like of 6-layer wiring provided with two layers, the same problem of peeling and swelling occurs. In such a multilayer wiring circuit board, as described above, a through hole is formed in the intermediate portion between the central portion and the peripheral portion, a non-conductive portion is formed in a mesh shape together with the through hole, or the intermediate portion It is possible to suppress the occurrence of peeling and swelling by forming a non-conductor portion in which the pattern of the plane wiring is deleted in a wider range.

以上説明した実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1) 多層配線の回路基板と、
前記回路基板に実装された半導体チップと、
を有し、
前記回路基板は、
前記半導体チップが配置される第1領域と、
前記第1領域の外側にあって前記半導体チップとの電気的接続に用いる複数のパッドが形成された第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、
前記第3領域に複数層を貫通して形成されたスルーホールと、
を有することを特徴とする半導体装置。
Regarding the embodiment described above, the following additional notes are further disclosed.
(Appendix 1) Circuit board with multilayer wiring,
A semiconductor chip mounted on the circuit board;
Have
The circuit board is
A first region in which the semiconductor chip is disposed;
A second region outside the first region and formed with a plurality of pads used for electrical connection with the semiconductor chip;
A third region between the first region and the second region;
A through hole formed through the plurality of layers in the third region;
A semiconductor device comprising:

(付記2) 前記半導体チップの配置面側と反対面側であって、前記第3領域に対応する領域外に、選択的に複数のバンプが配置されていることを特徴とする付記1記載の半導体装置。   (Supplementary note 2) The supplementary note 1, wherein a plurality of bumps are selectively arranged outside the region corresponding to the third region on the side opposite to the arrangement surface side of the semiconductor chip. Semiconductor device.

(付記3) 前記回路基板は、内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれかと電気的に接続されていることを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 3) The circuit board includes at least two layers of plain wiring in an inner layer,
The semiconductor device according to appendix 1 or 2, wherein the through hole is electrically connected to one of the plane wirings.

(付記4) 前記回路基板は、内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれとも電気的に未接続であることを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 4) The circuit board includes at least two layers of plain wiring in an inner layer,
The semiconductor device according to appendix 1 or 2, wherein the through hole is not electrically connected to any of the plane wirings.

(付記5) 前記回路基板は、内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
少なくともいずれかの前記プレーン配線の前記第3領域に対応する領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が形成されていることを特徴とする付記1又は2に記載の半導体装置。
(Supplementary Note 5) The circuit board includes at least two layers of plain wiring in an inner layer,
The semiconductor device according to appendix 1 or 2, wherein a plurality of openings are formed in a region where the through hole is not formed in a region corresponding to the third region of at least one of the plane wirings.

(付記6) 前記半導体チップは、前記パッドとのワイヤボンドによって前記回路基板に電気的に接続されていることを特徴とする付記1から5のいずれかに記載の半導体装置。   (Supplementary note 6) The semiconductor device according to any one of supplementary notes 1 to 5, wherein the semiconductor chip is electrically connected to the circuit board by wire bonding with the pad.

(付記7) 前記半導体チップは、前記回路基板の実装面側において封止されていることを特徴とする付記1から6のいずれかに記載の半導体装置。
(付記8) 多層配線の回路基板と、
前記回路基板に実装された半導体チップと、
を有し、
前記回路基板は、
前記半導体チップが配置される第1領域と、
前記第1領域の外側にあって前記半導体チップとの電気的接続に用いる複数のパッドが形成された第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、
内層に形成された少なくとも2層のプレーン配線と、
前記プレーン配線における前記第3領域に対応する領域に直線状に形成された無導体部と、
を有することを特徴とする半導体装置。
(Additional remark 7) The said semiconductor chip is sealed in the mounting surface side of the said circuit board, The semiconductor device in any one of Additional remark 1 to 6 characterized by the above-mentioned.
(Appendix 8) A multilayer wiring circuit board;
A semiconductor chip mounted on the circuit board;
Have
The circuit board is
A first region in which the semiconductor chip is disposed;
A second region outside the first region and formed with a plurality of pads used for electrical connection with the semiconductor chip;
A third region between the first region and the second region;
At least two layers of plain wiring formed in the inner layer;
A non-conductor portion formed linearly in a region corresponding to the third region in the plane wiring;
A semiconductor device comprising:

(付記9) 前記半導体チップの配置面側と反対面側であって、前記第3領域に対応する領域外に、選択的に複数のバンプが配置されていることを特徴とする付記8記載の半導体装置。   (Supplementary note 9) The supplementary note 8, wherein a plurality of bumps are selectively arranged outside the region corresponding to the third region on the side opposite to the arrangement surface side of the semiconductor chip. Semiconductor device.

(付記10) 前記半導体チップは、前記パッドとのワイヤボンドによって前記回路基板に電気的に接続されていることを特徴とする付記8又は9に記載の半導体装置。
(付記11) 前記半導体チップは、前記回路基板の実装面側において封止されていることを特徴とする付記8から10のいずれかに記載の半導体装置。
(Supplementary note 10) The semiconductor device according to Supplementary note 8 or 9, wherein the semiconductor chip is electrically connected to the circuit board by wire bonding with the pad.
(Additional remark 11) The said semiconductor chip is sealed in the mounting surface side of the said circuit board, The semiconductor device in any one of Additional remark 8 to 10 characterized by the above-mentioned.

(付記12) 多層配線の回路基板において、
半導体チップが配置される第1領域と、
前記第1領域の外側にあって前記半導体チップとの電気的接続に用いる複数のパッドが形成された第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、
前記第3領域に複数層を貫通して形成されたスルーホールと、
を有することを特徴とする回路基板。
(Additional remark 12) In the circuit board of multilayer wiring,
A first region in which a semiconductor chip is disposed;
A second region outside the first region and formed with a plurality of pads used for electrical connection with the semiconductor chip;
A third region between the first region and the second region;
A through hole formed through the plurality of layers in the third region;
A circuit board comprising:

(付記13) 前記半導体チップの配置面側と反対面側であって、前記第3領域に対応する領域外に、選択的に複数のバンプが配置されることを特徴とする付記12記載の回路基板。   (Supplementary note 13) The circuit according to Supplementary note 12, wherein a plurality of bumps are selectively disposed outside the region corresponding to the third region on the side opposite to the placement surface side of the semiconductor chip. substrate.

(付記14) 内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれかと電気的に接続されていることを特徴とする付記12又は13に記載の回路基板。
(Supplementary Note 14) The inner layer has at least two layers of plain wiring,
14. The circuit board according to appendix 12 or 13, wherein the through hole is electrically connected to one of the plane wirings.

(付記15) 内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれとも電気的に未接続であることを特徴とする付記12又は13に記載の回路基板。
(Supplementary Note 15) The inner layer includes at least two layers of plain wiring,
14. The circuit board according to appendix 12 or 13, wherein the through hole is not electrically connected to any of the plane wirings.

(付記16) 内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
少なくともいずれかの前記プレーン配線の前記第3領域に対応する領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が形成されていることを特徴とする付記12又は13に記載の回路基板。
(Supplementary Note 16) The inner layer includes at least two layers of plain wiring,
14. The circuit board according to appendix 12 or 13, wherein a plurality of openings are formed in a region where the through hole is not formed in a region corresponding to the third region of at least one of the plane wirings.

半導体装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of a semiconductor device. 回路基板の形成フローの概略の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the outline of the formation flow of a circuit board. 無電解メッキ処理工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of an electroless-plating process. 電解メッキ処理工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of an electroplating process. エッチング工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of an etching process. レジスト形成工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a resist formation process. Ni/Auメッキ工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a Ni / Au plating process. エッチバック工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of an etch-back process. 半導体装置の形成フローの概略の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the outline of the formation flow of a semiconductor device. ダイシング工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a dicing process. ダイボンド工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a die-bonding process. ワイヤボンド工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a wire bond process. 封止工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a sealing process. ボールマウント工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a ball mounting process. リフロー工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a reflow process. 基板切断工程の要部断面模式図である。It is a principal part cross-sectional schematic diagram of a board | substrate cutting process. 出荷前工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process before shipment. 回路基板の電子顕微鏡写真であって、(A)はソルダボール接続面側の平面、(B)は(A)のX−X断面内の一部、(C)は(A)のY−Y断面内の一部である。It is the electron micrograph of a circuit board, (A) is a plane by the side of a solder ball connection side, (B) is a part in the XX section of (A), (C) is YY of (A). It is a part in a cross section. 切断前の回路基板の平面模式図であって、(A)は半導体チップ実装面側を示す図、(B)はソルダボール接続面側を示す図である。It is a plane schematic diagram of the circuit board before cutting, (A) is a figure showing a semiconductor chip mounting surface side, and (B) is a figure showing a solder ball connection surface side. 吸湿及び加熱・冷却処理後の回路基板の異なる2箇所で得られた電子顕微鏡写真を模式的に図示したものである。The electron micrographs obtained at two different places on the circuit board after moisture absorption and heating / cooling treatment are schematically shown. 加熱時に発生する回路基板の反りの測定結果の一例である。It is an example of the measurement result of the curvature of the circuit board which generate | occur | produces at the time of a heating. 電源プレーン配線の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of power plane wiring. グランドプレーン配線の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of ground plane wiring. 別の電源プレーン配線の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of another power plane wiring. メッシュ状無導体部を形成した電源プレーン配線の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the power plane wiring which formed the mesh-like nonconductor part. 第2の実施の形態の半導体装置が有する回路基板の電源プレーン配線の平面模式図である。It is a plane schematic diagram of the power plane wiring of the circuit board which the semiconductor device of 2nd Embodiment has.

符号の説明Explanation of symbols

10,100 半導体装置
20,110,140 回路基板
20a 中央部
20b 中間部
20c 周辺部
21,144 第1配線層
21a 配置エリア
21b 回路パターン
21c,24a,142a,143 パッド
22,145 第2配線層
22a,81 グランドプレーン配線
23,112,146 第3配線層
23a,82 電源プレーン配線
23b,23c 無導体部
24,111,147 第4配線層
25,89,153 ソルダレジスト
26,80,148 コア層
27,28,83,84,113,149,150 プリプレグ層
29a,29b スルーホール
30 半導体チップ
40 ダイボンドフィルム
50 Auワイヤ
60 モールド樹脂
70,120 ソルダボール
85 穴
86 シードCu膜
87,90 レジスト
88 Cu膜
91 Ni/Auメッキ膜
92 ウェハ
93 ダイサー
94 出荷トレイ
95 捺印
130 膨れ
141 ダイエリア
142 パッド形成領域
151,152 剥離部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 Semiconductor device 20,110,140 Circuit board 20a Center part 20b Middle part 20c Peripheral part 21,144 First wiring layer 21a Arrangement area 21b Circuit pattern 21c, 24a, 142a, 143 Pad 22, 145 Second wiring layer 22a , 81 Ground plane wiring 23, 112, 146 Third wiring layer 23a, 82 Power plane wiring 23b, 23c Non-conductive portion 24, 111, 147 Fourth wiring layer 25, 89, 153 Solder resist 26, 80, 148 Core layer 27 , 28, 83, 84, 113, 149, 150 Prepreg layer 29a, 29b Through hole 30 Semiconductor chip 40 Die bond film 50 Au wire 60 Mold resin 70, 120 Solder ball 85 Hole 86 Seed Cu film 87, 90 Resist 88 Cu film 9 Ni / Au plating film 92 wafer 93 dicer 94 shipping tray 95 seal 130 blister 141 die area 142 pad forming region 151, 152 separated portion

Claims (5)

多層配線の回路基板と、
前記回路基板に実装された半導体チップと、
を有し、
前記回路基板は、
前記半導体チップが配置された第1領域と、
前記第1領域の外側にあって、前記半導体チップが配置された面側に該半導体チップとワイヤボンディングされた複数のパッドが設けられた第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、
前記第3領域に複数層を貫通して設けられたスルーホールと、
を有し、
前記回路基板は、該回路基板の内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれかと電気的に接続され、
前記プレーン配線の少なくともいずれかの前記第3領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が設けられ、
前記回路基板の、前記半導体チップが配置された面と反対面側であって、前記第3領域外に選択的に、複数のバンプが設けられている、
ことを特徴とする半導体装置。
A multilayer wiring circuit board;
A semiconductor chip mounted on the circuit board;
Have
The circuit board is
A first region in which the semiconductor chip is disposed ;
A second region outside the first region , wherein a plurality of pads wire-bonded to the semiconductor chip are provided on a surface side where the semiconductor chip is disposed ;
A third region between the first region and the second region;
A through hole provided through the plurality of layers in the third region;
I have a,
The circuit board includes at least two layers of plain wiring in an inner layer of the circuit board,
The through hole is electrically connected to one of the plane wirings,
A plurality of openings are provided in a region where the through hole is not formed in the third region of at least one of the plane wirings,
A plurality of bumps are selectively provided outside the third region on the surface of the circuit board opposite to the surface on which the semiconductor chip is disposed.
A semiconductor device.
多層配線の回路基板と、  A multilayer wiring circuit board;
前記回路基板に実装された半導体チップと、  A semiconductor chip mounted on the circuit board;
を有し、  Have
前記回路基板は、  The circuit board is
前記半導体チップが配置された第1領域と、  A first region in which the semiconductor chip is disposed;
前記第1領域の外側にあって、前記半導体チップが配置された面側に該半導体チップとワイヤボンディングされた複数のパッドが設けられた第2領域と、  A second region outside the first region, wherein a plurality of pads wire-bonded to the semiconductor chip are provided on a surface side where the semiconductor chip is disposed;
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、  A third region between the first region and the second region;
前記第3領域に複数層を貫通して設けられたスルーホールと、  A through hole provided through the plurality of layers in the third region;
を有し、  Have
前記回路基板は、該回路基板の内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、  The circuit board includes at least two layers of plain wiring in an inner layer of the circuit board,
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれとも電気的に未接続であり、  The through hole is not electrically connected to any of the plane wirings,
前記プレーン配線の少なくともいずれかの前記第3領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が設けられ、  A plurality of openings are provided in a region where the through hole is not formed in the third region of at least one of the plane wirings,
前記回路基板の、前記半導体チップが配置された面と反対面側であって、前記第3領域外に選択的に、複数のバンプが設けられている、  A plurality of bumps are selectively provided outside the third region on the surface of the circuit board opposite to the surface on which the semiconductor chip is disposed.
ことを特徴とする半導体装置。  A semiconductor device.
前記半導体チップは、前記回路基板上において、樹脂を用いて封止されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。  The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor chip is sealed with a resin on the circuit board. 多層配線の回路基板において、
半導体チップが配置される第1領域と、
前記第1領域の外側にあって、前記半導体チップが配置される面側に該半導体チップとワイヤボンディングされる複数の第1パッドが設けられた第2領域と、
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、
前記第3領域に複数層を貫通して設けられたスルーホールと、
を有し、
内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれかと電気的に接続され、
前記プレーン配線の少なくともいずれかの前記第3領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が設けられ、
前記半導体チップが配置される面と反対面側であって、前記第3領域外に選択的に、複数のバンプがそれぞれ接続される複数の第2パッドが設けられている、
ことを特徴とする回路基板。
In circuit boards with multilayer wiring,
A first region in which a semiconductor chip is disposed;
A second region provided outside the first region and provided with a plurality of first pads wire-bonded to the semiconductor chip on a surface side where the semiconductor chip is disposed ;
A third region between the first region and the second region;
A through hole provided through the plurality of layers in the third region;
I have a,
The inner layer has at least two layers of plain wiring,
The through hole is electrically connected to one of the plane wirings,
A plurality of openings are provided in a region where the through hole is not formed in the third region of at least one of the plane wirings,
A plurality of second pads to which a plurality of bumps are respectively connected are provided on the side opposite to the surface on which the semiconductor chip is disposed, and selectively outside the third region.
A circuit board characterized by that.
多層配線の回路基板において、  In circuit boards with multilayer wiring,
半導体チップが配置される第1領域と、  A first region in which a semiconductor chip is disposed;
前記第1領域の外側にあって、前記半導体チップが配置される面側に該半導体チップとワイヤボンディングされる複数の第1パッドが設けられた第2領域と、  A second region provided outside the first region and provided with a plurality of first pads wire-bonded to the semiconductor chip on a surface side where the semiconductor chip is disposed;
前記第1領域と前記第2領域との間の第3領域と、  A third region between the first region and the second region;
前記第3領域に複数層を貫通して設けられたスルーホールと、  A through hole provided through the plurality of layers in the third region;
を有し、  Have
内層に少なくとも2層のプレーン配線を備え、  The inner layer has at least two layers of plain wiring,
前記スルーホールは、前記プレーン配線のいずれとも電気的に未接続であり、  The through hole is not electrically connected to any of the plane wirings,
前記プレーン配線の少なくともいずれかの前記第3領域における前記スルーホールの未形成領域に、複数の開口部が設けられ、  A plurality of openings are provided in a region where the through hole is not formed in the third region of at least one of the plane wirings,
前記半導体チップが配置される面と反対面側であって、前記第3領域外に選択的に、複数のバンプがそれぞれ接続される複数の第2パッドが設けられている、  A plurality of second pads to which a plurality of bumps are respectively connected are provided on the side opposite to the surface on which the semiconductor chip is disposed, and selectively outside the third region.
ことを特徴とする回路基板。  A circuit board characterized by that.
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JP4626919B2 (en) * 2001-03-27 2011-02-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device
KR100557540B1 (en) * 2004-07-26 2006-03-03 삼성전기주식회사 BA package substrate and its manufacturing method
JP2007067060A (en) * 2005-08-30 2007-03-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Circuit board and semiconductor device
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