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公開番号2023042333
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-03-27
出願番号2021149579
出願日2021-09-14
発明の名称配線基板、半導体装置および電子機器
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H01L 23/12 20060101AFI20230317BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】従来よりも簡単にEMIの低減とEMSの向上とを達成する電子機器及び半導体装置を提供する。
【解決手段】配線基板の第一面は、半導体チップに対してワイヤにより接続された複数のパッドと、複数のパッドのいずれかに接続された複数の配線とを有する。第二面は、実装基板に設けられた複数の対向パッドのいずれかに接触するように配置された複数のボール電極9を有する。複数の配線のうち第一配線は第一回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線である。第二配線は第二回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線である。第二面は、さらに、第一配線と接続されたボール電極9dに接続された第一拡張パッドと、第二配線と接続されたボール電極9fに接続された第二拡張パッドとを有する。第一拡張パッドと第二拡張パッドはボール電極により相互に接続可能となる位置に配置されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
複数の回路ブロックと、前記複数の回路ブロックのいずれかに接続された複数の第一電極パッドと、を含む半導体チップと、前記半導体チップが搭載された配線基板と、前記配線基板上において前記半導体チップを封止する封止体と、を有する半導体装置と、
前記半導体装置が実装される実装基板と、を有する電子機器であって、
前記配線基板は、前記半導体チップが実装される第一面と、前記実装基板に対向する第二面とを有し、
前記第一面は、
前記半導体チップに設けられた前記複数の第一電極パッドに対してワイヤにより接続された複数の第二電極パッドと、
前記複数の第二電極パッドのいずれかに接続された複数の配線と、を有し、
前記第二面は、前記複数の配線のいずれかに接続され、前記実装基板に設けられた複数の対向パッドのいずれかに接触するように配置された複数のボール電極を有し、
前記複数の配線のうち第一配線は前記複数の回路ブロックのうちの第一回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線であり、
前記複数の配線のうち第二配線は前記複数の回路ブロックのうちの第二回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線であり、
前記第二面は、さらに、前記第一配線と接続された第一ボール電極に接続された第一拡張パッドと、前記第二配線と接続された第二ボール電極に接続された第二拡張パッドと、を有し、
前記第一拡張パッドと前記第二拡張パッドとは前記第二面側において単一のボール電極により相互に接続可能となる位置に配置されていることを特徴とする電子機器。
続きを表示(約 1,800 文字)【請求項2】
前記第一拡張パッドと前記第二拡張パッドとが前記単一のボール電極により接続される前は、前記第一配線の個別インピーダンスに対して前記第二配線の個別インピーダンスが大きく、
前記第一拡張パッドと前記第二拡張パッドとが前記単一のボール電極により接続された後は、前記第二配線の個別インピーダンスが低くなることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
【請求項3】
前記第一配線と前記第一拡張パッドとを接続する第一ビアと、
前記第二配線と前記第二拡張パッドとを接続する第二ビアと、をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。
【請求項4】
前記配線基板は、さらに、
前記第二面または前記配線基板の内部に設けられ、前記第一ボール電極と前記第一拡張パッドとを接続する第一グランドパターンと、
前記第二面または前記配線基板の内部に設けられ、前記第二ボール電極と前記第二拡張パッドとを接続する第二グランドパターンと、を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項5】
前記第一グランドパターンと前記第二グランドパターンとが前記配線基板の内部における同一のレイヤーに配置されており、
前記第一拡張パッドは、前記第一グランドパターンのうち前記第二面側に露出した部分であり、
前記第二拡張パッドは、前記第二グランドパターンのうち前記第二面側に露出した部分であることを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
【請求項6】
前記第一グランドパターンは前記配線基板の内部にある第一レイヤーに配置されており、前記第二グランドパターンは前記配線基板の内部にある第二レイヤーに配置されており、
前記第一拡張パッドは、前記第一グランドパターンのうち前記第二面側に露出した部分であり、
前記第二拡張パッドは、前記第二レイヤーに設けられた前記第二グランドパターンのうち前記第一レイヤーまで延在して前記第二面側に露出した部分であることを特徴とする請求項4に記載の電子機器。
【請求項7】
前記実装基板は、前記複数の対向パッドのうち、前記第一ボール電極と接触する第一対向パッドと、前記第二ボール電極と接触する第二対向パッドと、を接続する配線群を有していることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項8】
前記配線基板に設けられた前記複数の配線のうち第三配線は、前記複数の回路ブロックのうちの第三回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線であり、
前記第二面は、さらに、前記第三配線と接続された第三ボール電極と接続された第三拡張パッドと、前記第二面に設けられた前記複数のボール電極のうち、前記第一配線と接続された前記第一ボール電極に接続された第四拡張パッドと、と、を有し、
前記第三拡張パッドと前記第四拡張パッドとは前記第二面側において単一のボール電極により相互に接続可能となる位置に配置されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項9】
前記第三拡張パッドと前記第四拡張パッドとが単一のボール電極により接続される前は、前記第一配線の個別インピーダンスに対して前記第三配線の個別インピーダンスが大きく、
前記第三拡張パッドと前記第四拡張パッドとが単一のボール電極により接続された後は、前記第三配線の個別インピーダンスが低くなることを特徴とする請求項8に記載の電子機器。
【請求項10】
前記配線基板に設けられた前記複数の配線のうち第三配線は、前記複数の回路ブロックのうちの第三回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線であり、
前記第二面は、さらに、前記第二面に設けられた前記複数のボール電極のうち、前記第三配線と接続された第三ボール電極と接続された第三拡張パッドを有し、
前記第一拡張パッド、前記第二拡張パッドおよび前記第三拡張パッドは前記第二面側において単一のボール電極により相互に接続可能となる位置に配置されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の電子機器。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、配線基板、半導体装置および電子機器に関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
半導体装置のEMI(電磁妨害)を低減するとともに、EMS(電磁感受性)を向上することは大切である。EMIの低減は不要な電磁ノイズの放射を削減することで達成される。EMSの向上は、電磁ノイズに対する耐性を増やすことで実現される。特許文献1によれば、半導体装置に搭載される複数の回路ブロックの各グランド電位を個別に供給するための複数の端子を設けることが提案されている。これにより、複数の回路ブロック間で共通のグランド電位を実現しつつ、複数の回路ブロックが共通インピーダンスを持たないようになる。その結果、特定の回路ブロックから発生する電磁ノイズが他の回路ブロックへ回り込みにくくなるという。つまり、EMIが低減される。
【0003】
特許文献2によれば、複数の回路ブロックのそれぞれに個別のグランド配線を設け、各グランド配線にボンディングパッドを接続し、ボンディングワイヤを介して当該ボンディングパッドに拡張パッドを接続することが提案されている。さらに、複数の拡張パッド間をワイヤで接続することで、グランド配線のインピーダンスが調整される。これにより、EMIの低減とEMSの向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2005-340741号公報
特開2021-044458号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、半導体装置は設計の異なる様々な実装基板に実装されるため、半導体装置が搭載される実装基板ごとに、EMIの低減とEMSの向上が必要となる。特許文献2によれば、複数の拡張パッド間をワイヤボンディングで接続するか否かでインピーダンスが調整され、EMIの低減とEMSの向上が実現されている。しかし、ワイヤボンディングによるインピーダンスの調整は簡単ではない。インピーダンス調整用のワイヤボンディングと、他の配線とが干渉することもあるため、ワイヤボンディングの配置の自由度が制限されることもあった。そこで、本発明は、従来よりも簡単にEMIの低減とEMSの向上とを達成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、たとえば、
複数の回路ブロックと、前記複数の回路ブロックのいずれかに接続された複数の第一電極パッドと、を含む半導体チップと、前記半導体チップが搭載された配線基板と、前記配線基板上において前記半導体チップを封止する封止体と、を有する半導体装置と、
前記半導体装置が実装される実装基板と、を有する電子機器であって、
前記配線基板は、前記半導体チップが実装される第一面と、前記実装基板に対向する第二面とを有し、
前記第一面は、
前記半導体チップに設けられた前記複数の第一電極パッドに対してワイヤにより接続された複数の第二電極パッドと、
前記複数の第二電極パッドのいずれかに接続された複数の配線と、を有し、
前記第二面は、前記複数の配線のいずれかに接続され、前記実装基板に設けられた複数の対向パッドのいずれかに接触するように配置された複数のボール電極を有し、
前記複数の配線のうち第一配線は前記複数の回路ブロックのうちの第一回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線であり、
前記複数の配線のうち第二配線は前記複数の回路ブロックのうちの第二回路ブロックにグランド電位を供給するグランド配線であり、
前記第二面は、さらに、前記第一配線と接続された第一ボール電極に接続された第一拡張パッドと、前記第二配線と接続された第二ボール電極に接続された第二拡張パッドと、を有し、
前記第一拡張パッドと前記第二拡張パッドとは前記第二面側において単一のボール電極により相互に接続可能となる位置に配置されていることを特徴とする電子機器が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、従来よりも簡単にEMIの低減とEMSの向上とが達成される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
電子機器を説明する斜視図
半導体装置を説明する平面図
半導体チップを説明する平面図
配線基板の表面側の配線パターンを説明する平面図
配線基板の裏面側の配線パターンを説明する平面図
配線基板のレイヤーを説明する側面図
実装基板の表面側の配線パターンを説明する平面図
配線基板の裏面側の配線パターンを説明する平面図
配線基板の裏面側の配線パターンを説明する平面図
実装基板の表面側の配線パターンを説明する平面図
配線基板のレイヤーを説明する側面図
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0010】
<実施例1>
[半導体装置の構造]
図1が示すように、電子機器100において、半導体装置1は実装基板10上に実装される。半導体装置1は、半導体チップ2、配線基板4、ボンディングワイヤ6、封止体7およびボール電極9を有している。半導体チップ2は配線基板4の第一面31上に実装される。ボンディングワイヤ6は、導電性を有し、半導体チップ2と配線基板4とを電気的に接続する。封止体7は、半導体チップ2および複数のボンディングワイヤ6を配線基板4上に封止する樹脂である。配線基板4の第二面32には、複数のボール電極9が配置されている。第二面32は第一面31の反対側にある面であるため、第一面31は表面または頂面と呼ばれ、第二面32は裏面または底面と呼ばれてもよい。ボール電極9は一種の外部端子である。このように半導体装置1はBGA(ボールグリッドアレイ)型の半導体パッケージである。
(【0011】以降は省略されています)

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