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公開番号2024079529
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2023036089
出願日2023-03-09
発明の名称パッケージ基板及び半導体装置
出願人エイブリック株式会社
代理人
主分類H01L 23/12 20060101AFI20240604BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】多層基板において、サイズを拡張することなく配線間の電位差を大きくすることができ、信頼性を高めることができるパッケージ基板の提供。
【解決手段】パッケージ基板120は、動作電圧が異なる回路素子が混在する半導体チップ110が表面側に搭載され、動作電圧毎に表面側から裏面側までの電気的な経路をそれぞれ形成するものであって、平板状の絶縁体である基材121と、これの表面及び裏面の少なくともいずれかに形成され、配線層122a及びこれを覆う絶縁層122bが交互に積層されているビルドアップ層122と、基材121及び絶縁層122bに形成され、配線層122aの層間を電気的に接続するビア123とを有し、動作電圧が異なる配線層122aは動作電圧に応じた所定の距離で離間して配置され、動作電圧が同じ配線層122aは少なくともビルドアップ層122において平面視した際に重なり合うように配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
動作電圧が異なる回路素子が混在する半導体チップが表面側に搭載され、前記動作電圧毎に前記表面側から裏面側までの電気的な経路をそれぞれ形成するパッケージ基板であって、
平板状の絶縁体である基材と、
前記基材の表面及び裏面の少なくともいずれかに形成され、配線層及び前記配線層を覆う絶縁層が交互に積層されているビルドアップ層と、
前記基材及び前記絶縁層に形成され、前記配線層の層間を電気的にそれぞれ接続するビアと、
を有し、
前記動作電圧が異なる前記配線層は、前記動作電圧にそれぞれ応じた所定の距離で離間して配置され、
前記動作電圧が同じ前記配線層は、少なくとも前記ビルドアップ層において、平面視した際に重なり合うように配置されていることを特徴とするパッケージ基板。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記動作電圧が高いほうの前記配線層の層間には、２以上の前記ビアがそれぞれ形成されている請求項１に記載のパッケージ基板。
【請求項３】
前記ビルドアップ層が前記基材の表面及び裏面の両方に形成されており、
前記基材の表面における前記配線層及び前記絶縁層の層数は、前記基材の裏面における前記配線層及び前記絶縁層の層数と同じである請求項２に記載のパッケージ基板。
【請求項４】
前記動作電圧が同じ前記配線層が重なり合うように配置されている前記ビルドアップ層の領域において、外層の配線幅は、内層の配線幅よりも狭い請求項３に記載のパッケージ基板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のパッケージ基板と、
前記パッケージ基板の表面側に搭載されている半導体チップと、
前記半導体チップを封止する封止樹脂と、
を有する半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージ基板及び半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の小型化を目的として、様々な構造の半導体パッケージが開発されている。
【０００３】
たとえば、裏面に半田ボールを格子状に配列したＢＧＡ（Ball Grid Array）基板に半導体チップを搭載する半導体パッケージが挙げられる。このＢＧＡのパッケージ基板について、様々な提案がされている。
具体的には、接続信頼性及び電気的特性を向上させるために、半導体チップ搭載面のよりも大面積のＢＧＡ面について、銅層と金めっき層との間にニッケルめっき層を介在させずに、銅層上に金めっき層を直接形成する構造が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－３２７９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一つの側面では、多層基板において、サイズを拡張することなく配線間の電位差を大きくすることができ、信頼性を高めることができるパッケージ基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態におけるパッケージ基板は、
動作電圧が異なる回路素子が混在する半導体チップが表面側に搭載され、前記動作電圧毎に前記表面側から裏面側までの電気的な経路をそれぞれ形成するパッケージ基板であって、
平板状の絶縁体である基材と、
前記基材の表面及び裏面の少なくともいずれかに形成され、配線層及び前記配線層を覆う絶縁層が交互に積層されているビルドアップ層と、
前記基材及び前記絶縁層に形成され、前記配線層の層間を電気的にそれぞれ接続するビアと、
を有し、
前記動作電圧が異なる前記配線層は、前記動作電圧にそれぞれ応じた所定の距離で離間して配置され、
前記動作電圧が同じ前記配線層は、少なくとも前記ビルドアップ層において、平面視した際に重なり合うように配置されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの側面によれば、多層基板において、サイズを拡張することなく配線間の電位差を大きくすることができ、信頼性を高めることができるパッケージ基板を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本実施形態における半導体装置を示す概略断面図である。
図２は、本実施形態におけるパッケージ基板を示す概略断面図である。
図３は、本実施形態におけるパッケージ基板を示す概略断面図である。
図４Ａは、本実施形態におけるパッケージ基板を示す概略平面図である。
図４Ｂは、本実施形態におけるパッケージ基板を示す概略平面図である。
図５Ａは、本実施形態における半導体装置の製造方法での一状態を示す説明図である。
図５Ｂは、本実施形態における半導体装置の製造方法での一状態を示す説明図である。
図５Ｃは、本実施形態における半導体装置の製造方法での一状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態における半導体装置は、以下の知見に基づくものである。
【００１０】
特許文献１に記載されているようなＢＧＡ（Ball Grid Array）のパッケージ基板では、動作電圧が異なる回路素子が混在する場合には、配線間の電位差が大きくなると電界が強くなることから、マイグレーションが発生しやすくなり、信頼性が低下する可能性がある。このような信頼性の低下を回避するために、使用環境における温度・湿度、配線間に生じる電界の強さなどによるマイグレーションの発生程度を確認した上で、動作電圧が異なる配線層を動作電圧に応じた所定の距離で離間する必要がある。配線間の電圧差が大きいと配線間距離は長いほうが好ましいが、多層基板で配線層が重なり合う場合には、層間方向（基板厚み方向）における配線間距離、即ち絶縁層の厚さが厚いほうが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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