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JP4509550B2 - Relay board, relay board with semiconductor element, board with relay board, structure comprising semiconductor element, relay board and board - Google Patents

Relay board, relay board with semiconductor element, board with relay board, structure comprising semiconductor element, relay board and board Download PDF

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JP4509550B2
JP4509550B2 JP2003432370A JP2003432370A JP4509550B2 JP 4509550 B2 JP4509550 B2 JP 4509550B2 JP 2003432370 A JP2003432370 A JP 2003432370A JP 2003432370 A JP2003432370 A JP 2003432370A JP 4509550 B2 JP4509550 B2 JP 4509550B2
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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

本発明は、中継基板、半導体素子付き中継基板、中継基板付き基板、半導体素子と中継基板と基板とからなる構造体に関するものである。   The present invention relates to a relay board, a relay board with a semiconductor element, a board with a relay board, and a structure including a semiconductor element, a relay board, and a board.

近年、ICチップと配線基板とをじかに接続するのではなく、ICチップと配線基板との間にインターポーザと呼ばれる中継基板を介在させてそれらを互いに接続した構造体が各種知られている。ところで、集積回路技術の進歩によりICチップの動作がますます高速化しているが、それに伴い電源配線等にノイズが重畳され、誤動作を引き起こすことがある。そこで、上記の構造体においても、ノイズを除去してICチップへ良好な電源供給を行うための対策が採られている。例えば、配線基板側にコンデンサを埋設するとともに、そのコンデンサとICチップとをインターポーザ内の導体を介して接続することが既に提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, various types of structures are known in which an IC chip and a wiring board are not directly connected but an intermediary board called an interposer is interposed between the IC chip and the wiring board to connect them together. By the way, although the operation of the IC chip is further increased due to the advancement of the integrated circuit technology, noise may be superimposed on the power supply wiring and the like to cause malfunction. Therefore, even in the above structure, measures are taken to remove noise and to supply a good power to the IC chip. For example, it has already been proposed to embed a capacitor on the wiring board side and to connect the capacitor and the IC chip via a conductor in the interposer (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−349225号公報(図26、図28等)JP 2000-349225 A (FIGS. 26, 28, etc.)

一般に、コンデンサとICチップとをつなぐ配線(コンデンサ接続配線)がある場合、コンデンサ接続配線が長くなるほど、その箇所においてノイズが重畳する可能性が高くなる。従って、ノイズ除去能力を高めるためには、前記コンデンサ接続配線は極力短いほうが好ましい。   Generally, when there is a wiring (capacitor connection wiring) that connects a capacitor and an IC chip, the longer the capacitor connection wiring, the higher the possibility that noise will be superimposed at that location. Therefore, in order to increase the noise removal capability, it is preferable that the capacitor connection wiring is as short as possible.

ところが、コンデンサを配線基板側に埋設した上記構造体では、コンデンサとICチップとをつなぐ配線(コンデンサ接続配線)の長さが、必然的にインターポーザの厚さ分より長くなってしまう。従って、さらなる低ノイズ化を達成して構造体の信頼性向上を図るためには、何らかの新たな対策を打つことが必要であると考えられていた。   However, in the structure in which the capacitor is embedded on the wiring board side, the length of the wiring (capacitor connection wiring) connecting the capacitor and the IC chip is inevitably longer than the thickness of the interposer. Therefore, in order to achieve further reduction in noise and improve the reliability of the structure, it has been considered that it is necessary to take some new measures.

また、コンデンサを配線基板側に埋設した上記構造体では、コンデンサのみがショートや絶縁抵抗不良などにより不具合となった場合であっても、付加価値の付いた配線基板全体を廃棄せざるを得ない。このため、損失金額が大きくなって、結局安価に製造することが困難になる。   Moreover, in the above structure in which capacitors are embedded on the wiring board side, the entire wiring board with added value must be discarded even if only the capacitor becomes defective due to a short circuit or defective insulation resistance. . For this reason, the amount of loss increases, and it becomes difficult to manufacture cheaply after all.

さらに、低抵抗、低インダクタンスを達成するための1つの方法としては、コンデンサの大型化(言い換えると大容量化)が考えられる。しかしながら、近年の配線基板においては、導体回路が複数層にわたり密集して形成されていることが多く、そもそも大型のコンデンサを埋設しうる十分なスペースがない。また、無理やり大型のコンデンサを埋設しようとすれば、導体回路を形成する際の自由度が小さくなり、導体回路の形成が著しく困難になるおそれがある。   Furthermore, as one method for achieving low resistance and low inductance, it is conceivable to increase the size of the capacitor (in other words, increase the capacity). However, in recent wiring boards, conductor circuits are often formed densely over a plurality of layers, and there is not enough space to embed a large capacitor in the first place. Also, if a large capacitor is forcibly embedded, the degree of freedom in forming the conductor circuit is reduced, and the formation of the conductor circuit may be extremely difficult.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノイズ除去能力に優れ、しかも安価かつ製造しやすい、半導体素子と中継基板と基板とからなる構造体を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、上記の優れた構造体を実現するうえで好適な、中継基板、半導体素子付き中継基板、中継基板付き基板を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a structure including a semiconductor element, a relay substrate, and a substrate that has excellent noise removal capability, is inexpensive, and is easy to manufacture. .
Another object of the present invention is to provide a relay board, a relay board with a semiconductor element, and a board with a relay board, which are suitable for realizing the excellent structure described above.

そして、上記課題を解決する手段としては、面接続端子を有する半導体素子を備え、面接続パッドを有する基板を備え、かつ、前記面接続端子を有する半導体素子が実装される第1面、及び、前記基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを有し、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い中継基板を備えたことを特徴とした、半導体素子と中継基板と基板とからなる構造体、がある。 And as means for solving the above-mentioned problem, a first surface including a semiconductor element having a surface connection terminal, a substrate having a surface connection pad, and a semiconductor element having the surface connection terminal mounted thereon, and A substantially board-shaped relay substrate body having a second surface mounted on the surface of the substrate, and a plurality of relays that linearly penetrate the first surface and the second surface and are connected to the surface connection terminals A plurality of capacitor-side conductor pillars connected to the relay board body-side conductor pillars, which have a substrate body-side conductor pillar and a front surface and a back surface, and pass through the front surface and the back surface and are linearly penetrated ; possess a capacitor disposed in front Symbol second surface, the thermal expansion coefficient of the connecting board is higher than the semiconductor element while lower than the capacitor and the substrate, the Young's modulus of the connecting board substrate But 200GP Exceeded by and the capacitor, and comprising the high relay substrate than the Young's modulus of the substrate and the semiconductor device, the structure comprising a semiconductor element and the relay substrate and the substrate, there is.

また、半導体素子と中継基板と基板とからなる上記の構造体を実現するうえで好適なものとしては、面接続端子を有する半導体素子が実装される第1面、及び、基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを備え、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高いことを特徴とした中継基板、がある。 Further, in order to realize the above-described structure including the semiconductor element, the relay substrate, and the substrate, the first surface on which the semiconductor element having surface connection terminals is mounted and the surface mounted on the surface of the substrate are preferable. a plurality of connecting board substrate side conductor post linearly therethrough, to be connected to the surface connecting terminals and the connecting board having a substantially disk shape, the first surface and the second surface having a second surface which is, has a surface and a back surface, having said surface and a plurality of capacitors side conductor post to be connected to the linearly penetrated the connecting board side conductor post while penetrating the back surface, before Symbol second surface The relay board body has a thermal expansion coefficient lower than that of the capacitor and the board, but higher than that of the semiconductor element, and the relay board body has a Young's modulus of 200 GPa or more, and Capacitor Relay board and being higher than the Young's modulus of the substrate and the semiconductor element, there is.

さらに、面接続端子を有する半導体素子を備え、かつ、前記半導体素子が実装される第1面及び基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを有し、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い中継基板を備えたことを特徴とした半導体素子付き中継基板、も好適である。加えて、面接続パッドを有する基板を備え、かつ、第1面及び前記基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを有し、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い中継基板を備えたことを特徴とした中継基板付き基板、も好適である。 Furthermore, a substantially plate-shaped relay substrate body comprising a semiconductor element having surface connection terminals and having a first surface on which the semiconductor element is mounted and a second surface mounted on the surface of the substrate; A plurality of relay board body side conductor pillars that linearly penetrate the surface and the second surface, and are connected to the surface connection terminals, and a front surface and a back surface, and linearly penetrate through the front surface and the back surface. a plurality of capacitors side conductor post which is connected to the pierced the connecting board side conductor posts, have a before Symbol capacitor disposed on the second surface side, the thermal expansion coefficient of the connecting board is, the capacitor and higher than the semiconductor element while lower than the substrate, the Young's modulus of the connecting board is, and the capacitor comprising at least 200 GPa, a high relay substrate than the Young's modulus of the substrate and the semiconductor element Semiconductor device with a relay substrate which is characterized in that there was example, are also suitable. In addition, a substantially board-shaped relay board main body having a board having surface connection pads and having a first surface and a second surface mounted on the surface of the substrate, the first surface and the second surface The relay board has a plurality of relay board body side conductor pillars that are linearly penetrated and connected to the surface connection terminals, and a front surface and a back surface, and penetrates the front surface and the back surface and is linearly penetrated. a plurality of capacitors side conductor post which is connected to the main body side conductor columns, have a before Symbol capacitor disposed on the second surface side, the thermal expansion coefficient of the connecting board is from the capacitor and the substrate The relay substrate body has a Young's modulus of 200 GPa or more and higher than the Young's modulus of the capacitor, the substrate, and the semiconductor element. Relayed Plate with the substrate, are also suitable.

従って、上記の構造体によると、中継基板の第2面側にコンデンサを配置したことにより、従来構造に比較して半導体素子とコンデンサとが近接し、結果として半導体素子とコンデンサとをつなぐ配線(コンデンサ接続配線)を非常に短くすることが可能となる。ゆえに、半導体素子とコンデンサとの間で侵入するノイズを極めて小さくすることができ、誤動作等の不具合を生じることもなく高い信頼性を得ることができる Therefore, according to the structure described above, the capacitor is arranged on the second surface side of the relay substrate , so that the semiconductor element and the capacitor are close to each other as compared with the conventional structure, and as a result, the wiring that connects the semiconductor element and the capacitor ( Capacitor connection wiring) can be made very short. Therefore, noise entering between the semiconductor element and the capacitor can be extremely reduced, and high reliability can be obtained without causing malfunctions such as malfunctions .

また、たとえコンデンサに不具合が生じた場合でも、コンデンサが基板側に埋設されているわけではないので、中継基板及びコンデンサを廃棄すれば足り、基板全体の廃棄を伴わない。ゆえに、基板側にコンデンサを埋設した従来構造に比べて、損失金額が小さく安価に製造することが可能となる。しかも、基板側にコンデンサを埋設した構造でないことから、スペース上の制約を受けにくくなり、比較的容易にコンデンサの大型化(大容量化)を図ることが可能となるとともに、基板についても製造しやすくなる。   Further, even if a defect occurs in the capacitor, the capacitor is not embedded in the substrate side, so it is sufficient to discard the relay substrate and the capacitor, and the entire substrate is not discarded. Therefore, compared with the conventional structure in which the capacitor is embedded on the substrate side, the loss amount is small and it is possible to manufacture at a low cost. In addition, since the capacitor is not embedded in the board, it is less susceptible to space constraints, making it easier to increase the size of the capacitor (capacity increase) and manufacturing the board. It becomes easy.

ここで前記半導体素子としては、面接続端子を有するものが使用される。前記面接続端子とは、電気的接続のための端子であって、面接続によって接続を行うものを指す。なお、面接続とは、被接続物の平面上に線状や格子状(千鳥状も含む)にパッドあるいは端子を形成し、それら同士を接続する場合を指す。なお、前記半導体素子の大きさ及び形状は特に限定されないが、少なくとも一辺が10mm以上の大型半導体素子であることがよい。また、半導体素子の熱膨張係数は2.0ppm/℃以上5.0ppm/℃未満であることがよい。かかる半導体素子の具体例としては、熱膨張係数が3.0ppm/℃程度のシリコンからなる半導体集積回路チップ(ICチップ)などを挙げることができる。   Here, as the semiconductor element, one having a surface connection terminal is used. The surface connection terminal refers to a terminal for electrical connection, which is connected by surface connection. In addition, surface connection refers to the case where pads or terminals are formed in a line shape or a lattice shape (including a staggered shape) on the plane of an object to be connected, and these are connected to each other. Although the size and shape of the semiconductor element are not particularly limited, it is preferable that the semiconductor element is a large semiconductor element having at least one side of 10 mm or more. The thermal expansion coefficient of the semiconductor element is preferably 2.0 ppm / ° C. or more and less than 5.0 ppm / ° C. Specific examples of such a semiconductor element include a semiconductor integrated circuit chip (IC chip) made of silicon having a thermal expansion coefficient of about 3.0 ppm / ° C.

本明細書中において「熱膨張係数」といった場合には、厚さ方向(Z方向)に対して直交する方向(XY方向)の熱膨張係数(CTE)のことを意味し、0℃〜100℃の間のTMA(熱機械分析装置)にて測定した値のことを意味する。「TMA」とは、熱機械的分析をいい、例えばJPCA−BU01に規定されるものをいう。   In this specification, the term “thermal expansion coefficient” means a thermal expansion coefficient (CTE) in a direction (XY direction) orthogonal to the thickness direction (Z direction), and is 0 ° C. to 100 ° C. It means the value measured by TMA (thermomechanical analyzer). “TMA” refers to thermomechanical analysis, such as that defined in JPCA-BU01.

前記基板としては、面接続パッドを有するものが使用される。前記基板としては、半導体素子やその他の電子部品などが実装される基板、特には半導体素子やその他の電子部品などが実装され、それらを電気的に接続する導体回路を備えた配線基板が挙げられる。基板の形成材料については特に限定されず、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。前記基板としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、金属基板などが挙げられる。   A substrate having a surface connection pad is used as the substrate. Examples of the substrate include a substrate on which a semiconductor element or other electronic component is mounted, and particularly a wiring substrate on which a semiconductor element or other electronic component is mounted and having a conductor circuit that electrically connects them. . The material for forming the substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected in consideration of cost, workability, insulation, mechanical strength, and the like. Examples of the substrate include a resin substrate, a ceramic substrate, and a metal substrate.

樹脂基板の具体例としては、EP樹脂(エポキシ樹脂)基板、PI樹脂(ポリイミド樹脂)基板、BT樹脂(ビスマレイミド−トリアジン樹脂)基板、PPE樹脂(ポリフェニレンエーテル樹脂)基板などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維(ガラス織布やガラス不織布)やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。あるいは、連続多孔質PTFE等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料からなる基板等を使用してもよい。前記セラミック基板の具体例としては、例えば、アルミナ基板、ベリリア基板、ガラスセラミック基板、結晶化ガラス等の低温焼成材料からなる基板などがある。前記金属基板の具体例としては、例えば、銅基板や銅合金基板、銅以外の金属単体からなる基板、銅以外の金属の合金からなる基板などがある。なお、ここに列挙した樹脂基板及びセラミック基板の殆どは、熱膨張係数が5.0ppm/℃以上である。   Specific examples of the resin substrate include an EP resin (epoxy resin) substrate, a PI resin (polyimide resin) substrate, a BT resin (bismaleimide-triazine resin) substrate, and a PPE resin (polyphenylene ether resin) substrate. In addition, a substrate made of a composite material of these resins and organic fibers such as glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or polyamide fibers may be used. Alternatively, a substrate made of a resin-resin composite material obtained by impregnating a thermosetting resin such as an epoxy resin with a three-dimensional network fluorine-based resin base material such as continuous porous PTFE may be used. Specific examples of the ceramic substrate include an alumina substrate, a beryllia substrate, a glass ceramic substrate, and a substrate made of a low-temperature fired material such as crystallized glass. Specific examples of the metal substrate include a copper substrate, a copper alloy substrate, a substrate made of a single metal other than copper, and a substrate made of an alloy of a metal other than copper. Most of the resin substrates and ceramic substrates listed here have a thermal expansion coefficient of 5.0 ppm / ° C. or higher.

また、面接続パッドとは、電気的接続のための端子用パッドであって、面接続によって接続を行うものを指す。かかる面接続パッドは例えば線状や格子状(千鳥状も含む)に形成される。   The surface connection pad refers to a terminal pad for electrical connection, which is connected by surface connection. Such surface connection pads are formed in, for example, a linear shape or a lattice shape (including a staggered shape).

前記中継基板は略板形状の中継基板本体を有している。中継基板本体は第1面及び第2面を備えており、第1面には半導体素子が実装され、第2面は基板の表面上に実装される。   The relay substrate has a substantially plate-shaped relay substrate body. The relay substrate main body includes a first surface and a second surface. A semiconductor element is mounted on the first surface, and a second surface is mounted on the surface of the substrate.

前記コンデンサは中継基板本体の第1面側または第2面側に配置される。コンデンサが配置される第1面、第2面は、平坦であっても凹凸があってもよい。   The capacitor is disposed on the first surface side or the second surface side of the relay substrate body. The first surface and the second surface on which the capacitor is disposed may be flat or uneven.

例えば、前記中継基板本体は、凹部が形成された第2面を有し、前記中継基板本体側導体柱は、前記第1面及び前記凹部の底面を貫通し、前記コンデンサは、前記凹部内に配置されていてもよい。   For example, the relay board body has a second surface in which a recess is formed, the relay board body-side conductor pillar passes through the first surface and the bottom surface of the recess, and the capacitor is in the recess. It may be arranged.

この構成によると、凹部内にコンデンサを配置することでコンデンサを第2面側にて安定的に保持することが可能となる。前記凹部の数は単数であっても複数であってもよい。また、コンデンサを内部に配置することが可能なものであれば、前記凹部の形状や大きさは特に限定されない。なお、第2面のみにて開口する凹部の側面及び底面については、第2面の一部であると把握する。   According to this configuration, it is possible to stably hold the capacitor on the second surface side by disposing the capacitor in the recess. The number of the recesses may be singular or plural. Further, the shape and size of the recess are not particularly limited as long as the capacitor can be disposed inside. In addition, about the side surface and bottom face of the recessed part opened only in a 2nd surface, it grasps | ascertains that it is a part of 2nd surface.

あるいは、前記中継基板本体は、凹部が形成された第1面を有し、前記中継基板本体側導体柱は、前記第2面及び前記凹部の底面を貫通し、前記コンデンサは、前記凹部内に配置されていてもよい。   Alternatively, the relay board body has a first surface in which a recess is formed, the relay board body-side conductor pillar penetrates the second surface and the bottom surface of the recess, and the capacitor is in the recess. It may be arranged.

この構成によると、凹部内にコンデンサを配置することでコンデンサを第1面側にて安定的に保持することが可能となる。前記凹部の数は単数であっても複数であってもよい。また、コンデンサを内部に配置することが可能なものであれば、前記凹部の形状や大きさは特に限定されない。なお、第1面のみにて開口する凹部の側面及び底面については、第1面の一部であると把握する。   According to this configuration, the capacitor can be stably held on the first surface side by disposing the capacitor in the recess. The number of the recesses may be singular or plural. Further, the shape and size of the recess are not particularly limited as long as the capacitor can be disposed inside. In addition, it is grasped | ascertained that it is a part of 1st surface about the side surface and bottom face of the recessed part opened only in a 1st surface.

中継基板本体の熱膨張係数は基板の熱膨張係数よりも低いことが好ましく、具体的には10.0ppm/℃未満であることが好ましい。なお、中継基板本体の熱膨張係数は、さらには2.0ppm/℃以上5.0ppm/℃未満であることがよく、特には2.0ppm/℃以上5.0ppm/℃未満の範囲内において前記半導体素子の熱膨張係数よりも大きな値であることがよりよい。その理由は、中継基板本体の熱膨張係数が10.0ppm/℃未満(特に5.0ppm/℃未満)であると、半導体素子との熱膨張係数差を十分に小さくでき、半導体素子に対する熱応力の影響を十分に低減できるからである。従って、例えば熱膨張係数が3.0ppm/℃程度のシリコン製ICチップを選択した場合には、熱膨張係数が3.0ppm/℃以上5.0ppm/℃未満の中継基板本体を用いることが好適であると言える。なお、中継基板本体はコンデンサよりも低熱膨張性であることがさらに好ましい。この場合、仮に熱膨張係数の大きいコンデンサを用いたとしても、中継基板本体の使用により、中継基板全体としての熱膨張係数を低く抑えることができる。   The thermal expansion coefficient of the relay substrate body is preferably lower than the thermal expansion coefficient of the substrate, and specifically, it is preferably less than 10.0 ppm / ° C. The thermal expansion coefficient of the relay substrate body is preferably 2.0 ppm / ° C. or more and less than 5.0 ppm / ° C., particularly in the range of 2.0 ppm / ° C. or more and less than 5.0 ppm / ° C. It is better that the value is larger than the thermal expansion coefficient of the semiconductor element. The reason is that if the thermal expansion coefficient of the relay substrate body is less than 10.0 ppm / ° C. (especially less than 5.0 ppm / ° C.), the difference in thermal expansion coefficient from the semiconductor element can be made sufficiently small, and the thermal stress on the semiconductor element. This is because the influence of the above can be sufficiently reduced. Therefore, for example, when a silicon IC chip having a thermal expansion coefficient of about 3.0 ppm / ° C. is selected, it is preferable to use a relay substrate body having a thermal expansion coefficient of 3.0 ppm / ° C. or more and less than 5.0 ppm / ° C. It can be said that. It is more preferable that the relay substrate body has a lower thermal expansion than the capacitor. In this case, even if a capacitor having a large thermal expansion coefficient is used, the thermal expansion coefficient of the entire relay board can be kept low by using the relay board body.

また前記中継基板本体は、上記のような低熱膨張性であるばかりでなく、高剛性であること(例えば高ヤング率であること)が好ましい。即ち、中継基板本体の剛性(例えばヤング率)は少なくとも半導体素子よりも高いことがよく、具体的にはヤング率が200GPa以上、特には300GPa以上であることがよい。その理由は、中継基板本体に高い剛性が付与されていれば、中継基板本体に大きな熱応力が加わったとしても、その熱応力に耐えることができるからである。従って、中継基板本体自身の反りや、半導体素子の接合部分のクラックなどを未然に防ぐことができる。なお、中継基板本体は、コンデンサよりも高剛性(例えば高ヤング率)であることがさらに好ましい。この場合、仮に剛性の弱いコンデンサを用いたとしても、それを中継基板本体により補強、保護することができるため、中継基板全体としての剛性を高めることができる。   The relay substrate body preferably has not only low thermal expansion as described above but also high rigidity (for example, high Young's modulus). That is, the rigidity (for example, Young's modulus) of the relay substrate body is preferably at least higher than that of the semiconductor element, and specifically, the Young's modulus is preferably 200 GPa or more, particularly 300 GPa or more. The reason is that if the relay board body has high rigidity, even if a large thermal stress is applied to the relay board body, the relay board body can withstand the thermal stress. Therefore, it is possible to prevent warping of the relay substrate body itself and cracks at the joint portion of the semiconductor element. In addition, it is more preferable that the relay substrate body has higher rigidity (for example, high Young's modulus) than the capacitor. In this case, even if a capacitor with low rigidity is used, it can be reinforced and protected by the relay board body, so that the rigidity of the relay board as a whole can be increased.

さらに前記中継基板本体は、上記のような低熱膨張性、高剛性であるばかりでなく、高放熱性であることがより好ましい。その理由は、放熱性の高い中継基板本体を用いれば、半導体素子が発生した熱を速やかに伝達して放散することができるため、熱応力の緩和を図ることができるからである。従って、大きな熱応力が作用しなくなり、中継基板本体自身の反りや、半導体素子の接合部分のクラックなどを未然に防ぐことができる。   Furthermore, it is more preferable that the relay substrate body has not only low thermal expansion and high rigidity as described above but also high heat dissipation. The reason is that if a relay substrate body having high heat dissipation is used, the heat generated by the semiconductor element can be quickly transmitted and dissipated, so that thermal stress can be mitigated. Therefore, a large thermal stress does not act, and it is possible to prevent warping of the relay substrate body itself and cracks at the joint portion of the semiconductor element.

また、前記中継基板本体はさらに絶縁性を有していることがよい。その理由は、絶縁性を有しない中継基板本体では、導体柱の形成時にあらかじめ絶縁層を設ける必要があるが、絶縁性を有する中継基板本体ならそれが不要だからである。従って、構造の複雑化や工数の増加を回避することができるからである。   The relay board body preferably further has an insulating property. The reason is that in the relay board body having no insulating property, it is necessary to provide an insulating layer in advance at the time of forming the conductor pillars. Therefore, it is possible to avoid a complicated structure and an increase in man-hours.

以上のことからすると、中継基板本体は、窒化物系の絶縁性エンジニアリングセラミック材料を用いて形成されることが好適であり、特には窒化アルミニウム、窒化珪素、または、窒化アルミニウム及び窒化珪素の混合セラミック材料を用いて形成されることが最も好適である。ここに挙げた材料は、低熱膨張性、高剛性、高放熱性及び絶縁性を備えているからである。   From the above, it is preferable that the relay substrate body is formed using a nitride-based insulating engineering ceramic material, and in particular, aluminum nitride, silicon nitride, or a mixed ceramic of aluminum nitride and silicon nitride. Most preferably, it is formed using a material. This is because the materials mentioned here have low thermal expansion, high rigidity, high heat dissipation, and insulation.

もっとも、アルミナ系のセラミック材料も、窒化物系の絶縁性エンジニアリングセラミック材料に比較すれば熱膨張は大きいが、好ましい熱的、機械的物性を有しており、中継基板本体用の材料として適している。アルミナ系のセラミック材料は、窒化物系の絶縁性エンジニアリングセラミック材料よりも安価であるという利点を有している。また、アルミナ系のセラミック材料よりも機械的物性に劣るものの、低熱膨張である低温焼成セラミックなどを中継基板本体用の材料として使用することも可能である。なお、導体柱の低抵抗化を達成するうえでは、ガラスセラミックや結晶化ガラス等の低温焼成セラミック材料の使用は好ましいといえる。その理由は、低温焼成セラミック材料であれば、良導体である銅や銀を用いて導体柱が形成可能だからである。   Of course, alumina-based ceramic materials also have higher thermal expansion than nitride-based insulating engineering ceramic materials, but they have favorable thermal and mechanical properties, making them suitable as materials for relay substrate bodies. Yes. Alumina-based ceramic materials have the advantage of being less expensive than nitride-based insulating engineering ceramic materials. In addition, although it is inferior in mechanical properties to an alumina-based ceramic material, it is also possible to use a low-temperature fired ceramic having a low thermal expansion as a material for the relay substrate body. In order to reduce the resistance of the conductor column, it can be said that it is preferable to use a low-temperature fired ceramic material such as glass ceramic or crystallized glass. The reason is that a conductor pillar can be formed using copper or silver which is a good conductor if it is a low-temperature fired ceramic material.

前記中継基板は複数の中継基板本体側導体柱を有している。中継基板本体側導体柱は第1面及び第2面を貫通し、その一端が面接続端子または面接続パッドに電気的に接続され、他端がコンデンサ側導体柱に電気的に接続される。なお、前記中継基板は、第1面及び第2面を貫通し、その一端が面接続端子に電気的に接続され、他端が面接続パッドに電気的に接続される中継基板本体側導体柱をさらに有していてもよい。   The relay board has a plurality of relay board body side conductor pillars. The relay substrate main body side conductor column penetrates the first surface and the second surface, one end of which is electrically connected to the surface connection terminal or the surface connection pad, and the other end is electrically connected to the capacitor side conductor column. The relay board passes through the first surface and the second surface, and has one end electrically connected to the surface connection terminal and the other end electrically connected to the surface connection pad. May further be included.

また、前記中継基板は、複数のコンデンサ側導体柱を有する、いわゆるビアアレイタイプのコンデンサ(キャパシタ)を備えている。かかるコンデンサ側導体柱は、コンデンサの表面及び裏面を貫通して形成され、その一端が中継基板本体側導体柱に電気的に接続され、他端が面接続端子または面接続パッドに電気的に接続される。   The relay substrate includes a so-called via array type capacitor (capacitor) having a plurality of capacitor-side conductor columns. The capacitor side conductor column is formed through the front and back surfaces of the capacitor, one end of which is electrically connected to the relay substrate body side conductor column, and the other end is electrically connected to the surface connection terminal or the surface connection pad. Is done.

前記中継基板本体側導体柱及び前記コンデンサ側導体柱は、中継基板本体またはコンデンサに形成された貫通孔に柱状の導電材料を設けることにより形成される。前記導電材料としては特に限定されないが、例えば銅、金、銀、白金、パラジウム、ニッケル、スズ、鉛、はんだ、タングステン、モリブデン、チタンなどから選択される1種または2種以上を含む金属を挙げることができる。また、前記中継基板本体側導体柱及び前記コンデンサ側導体柱の形成にあたっては周知の手法を採用することができ、例えば、導電金属を含むペーストの充填、導電金属のめっき、ピン状の導電金属材の圧入などがある。なお、セラミック製の中継基板本体またはコンデンサの貫通孔に導電性ペーストを充填して導体柱を形成する場合、同時焼成法を採用してもよく、後焼成法を採用してもよい。   The relay substrate body side conductor column and the capacitor side conductor column are formed by providing a columnar conductive material in a through hole formed in the relay substrate body or the capacitor. Although it does not specifically limit as said electrically-conductive material, For example, the metal containing 1 type, or 2 or more types selected from copper, gold | metal | money, silver, platinum, palladium, nickel, tin, lead, solder, tungsten, molybdenum, titanium etc. is mentioned. be able to. In addition, in forming the relay substrate body side conductor pillar and the capacitor side conductor pillar, a well-known method can be adopted, for example, filling of a paste containing a conductive metal, plating of a conductive metal, pin-like conductive metal material There is such as press-fitting. In the case where the conductive pillar is formed by filling the through hole of the ceramic relay substrate body or the capacitor with the conductive paste, a simultaneous firing method may be employed or a post firing method may be employed.

中継基板本体側導体柱の形状は、接続する面接続端子、コンデンサ側導体柱、面接続パッドの形状に対応して適宜選択すればよい。また、コンデンサ側導体柱の形状は、接続する中継基板本体側、面接続パッドの形状に対応して適宜選択すればよい。   The shape of the relay substrate body side conductor column may be appropriately selected according to the shape of the surface connection terminal, capacitor side conductor column, and surface connection pad to be connected. In addition, the shape of the capacitor-side conductor column may be appropriately selected according to the shape of the connecting board main body side to be connected and the surface connection pad.

前記中継基板本体及び前記コンデンサは一体構成であり、前記中継基板本体側導体柱及び前記コンデンサ側導体柱は突起電極を介することなく直接接続しているものであってもよい。このような一体構成を採用した場合、中継基板本体及びコンデンサを電気的に接続するための突起電極を省くことができるので、構成が簡略化する。また、中継基板本体側導体柱及びコンデンサ側導体柱を直接接続することにより、中継基板の低抵抗化を図ることが可能となる。なお、一体構成の中継基板本体及びコンデンサを有する中継基板は、例えばセラミック未焼結材料を積層して同時焼成すること等によって製造可能である。   The relay substrate main body and the capacitor may be integrated, and the relay substrate main body side conductor column and the capacitor side conductor column may be directly connected without a protruding electrode. When such an integrated configuration is adopted, the protruding electrode for electrically connecting the relay substrate body and the capacitor can be omitted, so that the configuration is simplified. Further, by directly connecting the relay substrate body side conductor column and the capacitor side conductor column, it is possible to reduce the resistance of the relay substrate. Note that the relay substrate having the integrally configured relay substrate body and the capacitor can be manufactured by, for example, laminating ceramic unsintered materials and simultaneously firing them.

あるいは、前記中継基板本体及び前記コンデンサは別体構成であり、前記中継基板本体側導体柱及び前記コンデンサ側導体柱は突起電極を介して接続しているものであってもよい。このような別体構成を採用した場合、中継基板本体及びコンデンサを形成する材料の選択の幅や、中継基板を製造する手法の選択の幅が広くなる。   Alternatively, the relay substrate body and the capacitor may be configured separately, and the relay substrate body side conductor column and the capacitor side conductor column may be connected via a protruding electrode. When such a separate configuration is adopted, the range of selection of materials for forming the relay board main body and the capacitor and the range of selection of methods for manufacturing the relay board are widened.

[第1の実施形態]
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図5に基づき詳細に説明する。図1は、ICチップ(半導体素子)21と、コンデンサ内蔵インターポーザ91と、配線基板(基板)41とからなる本実施形態の半導体パッケージ(構造体)131を示す概略断面図である。図2は、半導体パッケージ131を構成するコンデンサ内蔵インターポーザ91を示す概略断面図である。図3は、半導体パッケージ131を構成するICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ(半導体素子付きコンデンサ)111を示す概略断面図である。図4は、ICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ111を配線基板41上に実装するときの状態を示す概略断面図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package (structure) 131 of this embodiment including an IC chip (semiconductor element) 21, a capacitor built-in interposer 91, and a wiring board (substrate) 41. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor built-in interposer 91 constituting the semiconductor package 131. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor built-in interposer with IC chip (capacitor with semiconductor element) 111 constituting the semiconductor package 131. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a state when the interposer 111 with a built-in capacitor with IC chip is mounted on the wiring board 41.

図1等に示されるように、本実施形態の半導体パッケージ131は、上記のように、ICチップ21と、コンデンサ内蔵インターポーザ91と、配線基板41とからなるLGA(ランドグリッドアレイ)である。なお、半導体パッケージ131の形態は、LGAのみに限定されず、例えばBGA(ボールグリッドアレイ)やPGA(ピングリッドアレイ)等であってもよい。   As shown in FIG. 1 and the like, the semiconductor package 131 of this embodiment is an LGA (land grid array) including the IC chip 21, the capacitor built-in interposer 91, and the wiring board 41 as described above. Note that the form of the semiconductor package 131 is not limited to LGA alone, and may be BGA (ball grid array), PGA (pin grid array), or the like.

MPUとしての機能を有するICチップ21は、10mm角の矩形平板状であって、熱膨張係数が3.0ppm/℃程度のシリコンからなる。かかるICチップ21の上面側表層には、図示しない回路素子が形成されている。一方、ICチップ21の下面側には、複数のバンプ状の面接続端子22が格子状に設けられている。   The IC chip 21 having a function as an MPU is a 10 mm square rectangular flat plate made of silicon having a thermal expansion coefficient of about 3.0 ppm / ° C. Circuit elements (not shown) are formed on the upper surface of the IC chip 21. On the other hand, a plurality of bump-shaped surface connection terminals 22 are provided in a lattice shape on the lower surface side of the IC chip 21.

前記配線基板41は、上面42及び下面43を有する矩形平板状の部材からなり、複数層の樹脂絶縁層44と複数層の導体回路45とを有する、いわゆる多層配線基板である。本実施形態の場合、具体的にはエポキシ樹脂をガラスクロスに含浸させてなる絶縁基材により樹脂絶縁層44が形成され、銅箔または銅めっき層により導体回路45が形成されている。かかる配線基板41の熱膨張係数は、13.0ppm/℃以上16.0ppm/℃未満となっている。配線基板41の上面42には、コンデンサ内蔵インターポーザ91側との電気的な接続を図るための複数の面接続パッド46が格子状に形成されている。配線基板41の下面43には、図示しないマザーボード側との電気的な接続を図るための複数の面接続パッド47が格子状に形成されている。なお、マザーボード接続用の面接続パッド47は、インターポーザ接続用の面接続パッド46よりも広いピッチとなっている。樹脂絶縁層44にはビアホール導体48が設けられていて、これらのビアホール導体48を介して、異なる層の導体回路45、面接続パッド46、面接続パッド47が相互に電気的に接続されている。また、配線基板41の上面42には、図3のICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ111以外にも、半導体素子やその他の電子部品(いずれも図示略)が実装されている。   The wiring board 41 is a so-called multilayer wiring board made of a rectangular flat plate member having an upper surface 42 and a lower surface 43 and having a plurality of resin insulation layers 44 and a plurality of layers of conductor circuits 45. In the case of this embodiment, specifically, the resin insulating layer 44 is formed of an insulating base material obtained by impregnating a glass cloth with an epoxy resin, and the conductor circuit 45 is formed of a copper foil or a copper plating layer. The thermal expansion coefficient of the wiring board 41 is 13.0 ppm / ° C. or more and less than 16.0 ppm / ° C. On the upper surface 42 of the wiring board 41, a plurality of surface connection pads 46 are formed in a lattice shape for electrical connection with the interposer 91 side with a built-in capacitor. On the lower surface 43 of the wiring substrate 41, a plurality of surface connection pads 47 for electrical connection with a mother board (not shown) are formed in a lattice shape. The surface connection pads 47 for connecting the motherboard have a wider pitch than the surface connection pads 46 for interposer connection. Via hole conductors 48 are provided in the resin insulating layer 44, and the conductor circuits 45, the surface connection pads 46, and the surface connection pads 47 of different layers are electrically connected to each other via these via hole conductors 48. . In addition to the interposer 111 with a built-in IC chip capacitor shown in FIG. 3, a semiconductor element and other electronic components (all not shown) are mounted on the upper surface 42 of the wiring board 41.

図1,図2等に示されるように、本実施形態のコンデンサ内蔵インターポーザ91(中継基板)は、上面92(第1面)及び下面93(第2面)を有する矩形平板形状のインターポーザ本体98(中継基板本体)を有している。インターポーザ本体98は、積層構造をなす窒化アルミニウム基板からなる。かかる窒化アルミニウム基板の熱膨張係数は約4.4ppm/℃、ヤング率は約350GPaである。従って、インターポーザ本体98の熱膨張係数は、配線基板41の熱膨張係数よりも小さく、かつ、ICチップ21の熱膨張係数よりも大きな値となっている。即ち、本実施形態のコンデンサ内蔵インターポーザ91は、配線基板41よりも低い熱膨張性を備えており、むしろICチップ21に近い熱膨張性を備えていると言える。また、窒化アルミニウム基板のヤング率はICチップ21よりも高いことから、本実施形態のコンデンサ内蔵インターポーザ91は高い剛性を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the interposer 91 (relay substrate) with a built-in capacitor according to the present embodiment is a rectangular flat plate-shaped interposer body 98 having an upper surface 92 (first surface) and a lower surface 93 (second surface). (Relay substrate body). The interposer body 98 is made of an aluminum nitride substrate having a laminated structure. Such an aluminum nitride substrate has a thermal expansion coefficient of about 4.4 ppm / ° C. and a Young's modulus of about 350 GPa. Therefore, the thermal expansion coefficient of the interposer body 98 is smaller than the thermal expansion coefficient of the wiring board 41 and larger than the thermal expansion coefficient of the IC chip 21. That is, it can be said that the interposer 91 with a built-in capacitor according to the present embodiment has a lower thermal expansibility than the wiring substrate 41, and rather has a thermal expansibility close to that of the IC chip 21. Further, since the Young's modulus of the aluminum nitride substrate is higher than that of the IC chip 21, the interposer 91 with a built-in capacitor of this embodiment has high rigidity.

インターポーザ本体98には、平面視で略矩形状の凹部99が下面93にて開口するように形成されている。この凹部99内には同じく平面視で略矩形状のコンデンサ101が配置されている。なお、コンデンサ101は樹脂からなる接着剤層108によって凹部99内に固定されている。もっとも、接着剤層108がない形態も可能である。   The interposer body 98 is formed with a substantially rectangular recess 99 in a plan view so as to open at the lower surface 93. In the recess 99, a substantially rectangular capacitor 101 is also disposed in the same plan view. The capacitor 101 is fixed in the recess 99 by an adhesive layer 108 made of resin. However, a form without the adhesive layer 108 is also possible.

コンデンサ内蔵インターポーザ91を構成するインターポーザ本体98には、上面92及び下面93を貫通する複数のビアと、上面92及び凹部99の底面を貫通する複数のビア96とが格子状に形成されている。これらのビア96は、配線基板41が有する各面接続パッド46の位置に対応している。そして、かかるビア96内には、柱状のPb−Sn系はんだからなる中継基板本体側導体柱95が設けられている。各中継基板本体側導体柱95の上端面には略半球状をした上端面側バンプ97が設けられている。これらの上端面側バンプ97は上面92から突出しており、ICチップ21側の面接続端子22に接続されている。各中継基板本体側導体柱95の下端面には略半球状をした下端面側バンプ94,100が設けられている。前記下端面側バンプ100は、インターポーザ本体98の下面93から突出しており、配線基板41側の面接続パッド46に接続されている。一方、前記下端面側バンプ94は、凹部99の底面から突出しており、コンデンサ101側のコンデンサ側導体柱105の上端面に接続されている。   In the interposer body 98 constituting the interposer 91 with a built-in capacitor, a plurality of vias penetrating the upper surface 92 and the lower surface 93 and a plurality of vias 96 penetrating the bottom surface of the upper surface 92 and the recess 99 are formed in a lattice shape. These vias 96 correspond to the positions of the surface connection pads 46 of the wiring board 41. In the via 96, a relay board body side conductor column 95 made of columnar Pb—Sn solder is provided. On the upper end surface of each relay substrate body side conductor column 95, a substantially hemispherical upper end surface side bump 97 is provided. These upper end surface side bumps 97 protrude from the upper surface 92 and are connected to the surface connection terminals 22 on the IC chip 21 side. On the lower end surface of each relay substrate body side conductor column 95, lower end surface side bumps 94, 100 having a substantially hemispherical shape are provided. The lower end surface side bumps 100 protrude from the lower surface 93 of the interposer body 98 and are connected to the surface connection pads 46 on the wiring board 41 side. On the other hand, the lower end surface side bump 94 protrudes from the bottom surface of the recess 99 and is connected to the upper end surface of the capacitor side conductor column 105 on the capacitor 101 side.

また、図1,図2等に示されるように、本実施形態のコンデンサ101もビアアレイタイプのコンデンサであって、上面102及び下面103を有する矩形平板形状のコンデンサ本体104を有している。コンデンサ本体104は、積層構造をなすチタン酸バリウム基板からなる。即ち、このコンデンサ101は、高誘電体をコンデンサ本体104とする積層セラミックコンデンサである。なお、本実施形態の半導体パッケージ131では、コンデンサ101を1個のみ設けたが、これに限らずコンデンサ101を複数個設けてもよい。   As shown in FIGS. 1, 2, etc., the capacitor 101 of this embodiment is also a via array type capacitor, and has a rectangular plate-shaped capacitor body 104 having an upper surface 102 and a lower surface 103. The capacitor body 104 is made of a barium titanate substrate having a laminated structure. That is, the capacitor 101 is a multilayer ceramic capacitor having a high dielectric body as the capacitor body 104. In the semiconductor package 131 of this embodiment, only one capacitor 101 is provided. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of capacitors 101 may be provided.

コンデンサ101を構成するコンデンサ本体104には、上面102及び下面103を貫通する複数のビアが格子状に形成されている。そして、かかるビア内には、Pb−Snからなる複数のコンデンサ側導体柱105が設けられている。各コンデンサ側導体柱105の下端面には略半球状をした下端面側バンプ107が設けられている。これらの下端面側バンプ107は、前記下端面側バンプ100と同程度突出しており、配線基板41側の面接続パッド46に接続されている。   In the capacitor main body 104 constituting the capacitor 101, a plurality of vias penetrating the upper surface 102 and the lower surface 103 are formed in a lattice shape. A plurality of capacitor-side conductor columns 105 made of Pb-Sn are provided in the via. On the lower end surface of each capacitor side conductor column 105, a substantially hemispherical lower end surface side bump 107 is provided. These lower end surface side bumps 107 protrude to the same extent as the lower end surface side bumps 100 and are connected to the surface connection pads 46 on the wiring board 41 side.

また、前記コンデンサ本体104を構成するチタン酸バリウム基板においては、誘電体層であるチタン酸バリウム層を介して内層電極106が層状に形成されている。より詳細にいうと、前記コンデンサ側導体柱105は第1コンデンサ側導体柱及び第2コンデンサ側導体柱という2つの群に分けられるとともに、前記内層電極106は第1内層電極及び第2内層電極という2つの群に分けられる。第1内層電極及び第2内層電極は所定間隔を隔てて交互に積層形成されるとともに、第1内層電極は第1コンデンサ側導体柱に接続され、第2内層電極は第2コンデンサ側導体柱に接続されている。   Further, in the barium titanate substrate constituting the capacitor body 104, the inner layer electrode 106 is formed in a layered manner through a barium titanate layer which is a dielectric layer. More specifically, the capacitor side conductor column 105 is divided into two groups of a first capacitor side conductor column and a second capacitor side conductor column, and the inner layer electrode 106 is referred to as a first inner layer electrode and a second inner layer electrode. Divided into two groups. The first inner layer electrode and the second inner layer electrode are alternately stacked at a predetermined interval, the first inner layer electrode is connected to the first capacitor side conductor column, and the second inner layer electrode is connected to the second capacitor side conductor column. It is connected.

従って、このような構造の半導体パッケージ131では、コンデンサ内蔵インターポーザ91の導体柱95,105を介して、配線基板41側とICチップ21側とが電気的に接続されている。ゆえに、コンデンサ内蔵インターポーザ91を介して、配線基板41−ICチップ21間で信号の入出力が行われるとともに、ICチップ21をMPUとして動作させるための電源が供給される。この場合、前記信号は、インターポーザ本体98の上面92及び下面93を貫通する中継基板本体側導体柱95を流れるため、コンデンサ101内を流れることなくダイレクトにICチップ21に入出力される。それに対して電源は、インターポーザ本体98及びコンデンサ101を介して供給される。つまり、前記電源は、コンデンサ101内のコンデンサ側導体柱105を介して流れるとともに、インターポーザ本体98の上面92及び凹部99の底面を貫通する中継基板本体側導体柱95を流れる。そして、この半導体パッケージ131ではコンデンサ101が設けられていることから、電源電位や接地電位に重畳されるノイズが確実に除去されるようになっている。   Therefore, in the semiconductor package 131 having such a structure, the wiring substrate 41 side and the IC chip 21 side are electrically connected via the conductor pillars 95 and 105 of the interposer 91 with a built-in capacitor. Therefore, input / output of signals is performed between the wiring board 41 and the IC chip 21 via the capacitor built-in interposer 91, and power for operating the IC chip 21 as an MPU is supplied. In this case, since the signal flows through the relay substrate body side conductor column 95 penetrating the upper surface 92 and the lower surface 93 of the interposer body 98, the signal is directly input / output to / from the IC chip 21 without flowing through the capacitor 101. On the other hand, power is supplied via the interposer body 98 and the capacitor 101. That is, the power source flows through the capacitor side conductor column 105 in the capacitor 101 and also flows through the relay substrate body side conductor column 95 penetrating the upper surface 92 of the interposer body 98 and the bottom surface of the recess 99. Since the semiconductor package 131 is provided with the capacitor 101, noise superimposed on the power supply potential and the ground potential is surely removed.

ここで、上記構造の半導体パッケージ131を製造する手順について説明する。   Here, a procedure for manufacturing the semiconductor package 131 having the above structure will be described.

まず、周知のセラミックグリーンシート形成技術によって、対応する位置に格子状にビアが透設されたチタン酸バリウムグリーンシートを複数枚作製する。そして、各グリーンシートにおける所定位置に、表裏両面を貫通するビアをパンチング等により形成する。さらに、各グリーンシートのビア内にニッケルペーストを充填して、後にコンデンサ側導体柱105となるペースト充填層を形成しておく。また、各グリーンシートの片側面にニッケルペーストを印刷し、後に内層電極106となる所定パターンのペースト印刷層を形成しておく。そして、これらのグリーンシートを積層、圧着した後、還元雰囲気中にて所定温度で焼成(同時焼成)を行って、チタン酸バリウムとニッケルペーストとを焼結させる。その結果、コンデンサ側導体柱105及び内層電極106を有するコンデンサ本体104が作製される。さらに、このコンデンサ本体104の有するコンデンサ側導体柱105の下端面に対してはんだペーストを印刷形成する。この状態でリフローを行って前記はんだペーストを溶融させる。すると、前記はんだペーストが略半球状に盛り上がることによって、下端面側バンプ107となり、結果として図2に示すコンデンサ101が完成する。   First, a plurality of barium titanate green sheets having vias in a lattice shape are formed at corresponding positions by a known ceramic green sheet forming technique. Then, vias penetrating both the front and back surfaces are formed at predetermined positions in each green sheet by punching or the like. Further, a nickel paste is filled into the vias of each green sheet, and a paste filling layer that will later become the capacitor-side conductor pillar 105 is formed. Also, a nickel paste is printed on one side of each green sheet, and a paste printing layer having a predetermined pattern that will later become the inner layer electrode 106 is formed. And after laminating | stacking and crimping | bonding these green sheets, it bakes at a predetermined temperature in a reducing atmosphere (simultaneous baking), A barium titanate and a nickel paste are sintered. As a result, the capacitor main body 104 having the capacitor side conductor column 105 and the inner layer electrode 106 is manufactured. Further, a solder paste is printed on the lower end surface of the capacitor side conductor column 105 of the capacitor body 104. In this state, reflow is performed to melt the solder paste. Then, the solder paste swells in a substantially hemispherical shape to form a lower end surface side bump 107. As a result, the capacitor 101 shown in FIG. 2 is completed.

併せて、下記のような要領でインターポーザ本体98を作製する。
即ち、周知のセラミックグリーンシート形成技術によって、対応する位置に格子状にビア96(貫通孔)が透設された窒化アルミニウムグリーンシートを複数枚作製する。前記グリーンシートにおける一部のものについては、パンチング加工等により矩形状の開口部を設けておく。かかる開口部は後に凹部99となるものである。そして、各グリーンシートを積層、圧着する。さらに、ビア96の内周面にタングステンペーストを塗布した後、グリーンシートの積層体を還元雰囲気中で焼成し、窒化アルミニウム焼結体からなるインターポーザ本体98を作製する。このインターポーザ本体98においては、ビア96の内周面にタングステンを主成分とする下地金属層(図示略)が形成される。さらに、この下地金属層上に無電解ニッケル−金めっきを施した後、各ビア96の上端開口部に90%Pb−10%Snからなる、直径0.9mmの高融点はんだボールを載置し、これを加熱して溶融させる。その結果、溶融した高融点はんだが重力で下方に移動してビア96内に注入され、ビア96内周面の金属層に溶着することにより、中継基板本体側導体柱95が形成される。また、中継基板本体側導体柱95の上端面及び下端面は表面張力の作用によって略半球状に盛り上がり、上端面側バンプ97及び下端面側バンプ94,100となる。その結果、凹部99を有するインターポーザ本体98が完成する。
In addition, the interposer body 98 is manufactured in the following manner.
That is, a plurality of aluminum nitride green sheets having vias 96 (through holes) formed in a lattice shape at corresponding positions are produced by a known ceramic green sheet forming technique. A part of the green sheet is provided with a rectangular opening by punching or the like. Such an opening becomes a recess 99 later. And each green sheet is laminated | stacked and crimped | bonded. Further, after applying a tungsten paste to the inner peripheral surface of the via 96, the green sheet laminate is fired in a reducing atmosphere to produce an interposer body 98 made of an aluminum nitride sintered body. In the interposer body 98, a base metal layer (not shown) mainly composed of tungsten is formed on the inner peripheral surface of the via 96. Further, after applying electroless nickel-gold plating on the base metal layer, a high melting point solder ball having a diameter of 0.9 mm made of 90% Pb-10% Sn is placed in the upper end opening of each via 96. This is heated to melt. As a result, the molten high melting point solder moves downward by gravity and is injected into the via 96 and welded to the metal layer on the inner peripheral surface of the via 96, thereby forming the relay substrate body-side conductor column 95. Further, the upper end surface and the lower end surface of the relay board main body side conductor column 95 swell into a substantially hemispherical shape by the action of surface tension, and become an upper end surface side bump 97 and lower end surface side bumps 94 and 100. As a result, the interposer body 98 having the recess 99 is completed.

このようにして作製されたインターポーザ本体98の凹部99内に未硬化状態の熱硬化性接着剤を塗布し、この状態で凹部99内に前記コンデンサ101を配置し、所定温度に加熱する。その結果、熱によりリフローした下端面側バンプ94を介して、中継基板本体側導体柱95とコンデンサ側導体柱105とが接合される。また、熱硬化性接着剤が硬化することによって、コンデンサ101が凹部99内に確実に接着されて保持される。以上の結果、図2に示すコンデンサ内蔵インターポーザ91が完成する。   An uncured thermosetting adhesive is applied to the recess 99 of the interposer body 98 thus manufactured, and the capacitor 101 is placed in the recess 99 in this state, and heated to a predetermined temperature. As a result, the relay board main body side conductor column 95 and the capacitor side conductor column 105 are joined via the lower end surface side bump 94 reflowed by heat. Further, the thermosetting adhesive is cured, so that the capacitor 101 is securely bonded and held in the recess 99. As a result, the capacitor built-in interposer 91 shown in FIG. 2 is completed.

次に、完成した前記コンデンサ内蔵インターポーザ91の上面92にICチップ21を載置する。このとき、ICチップ21側の面接続端子22と、コンデンサ内蔵インターポーザ91側の上端面側バンプ97とを位置合わせするようにする。そして、加熱して各上端面側バンプ97をリフローすることにより、上端面側バンプ97と面接続端子22とを接合する。その結果、図3に示すICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ111が完成する。   Next, the IC chip 21 is placed on the upper surface 92 of the completed interposer 91 with a built-in capacitor. At this time, the surface connection terminal 22 on the IC chip 21 side and the upper end surface side bump 97 on the capacitor built-in interposer 91 side are aligned. And by heating and reflowing each upper end surface side bump 97, the upper end surface side bump 97 and the surface connection terminal 22 are joined. As a result, a capacitor built-in interposer 111 with an IC chip shown in FIG. 3 is completed.

次に、ICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ111側の下端面側バンプ100,107と、配線基板41側の面接続パッド46とを位置合わせして(図4参照)、配線基板41上に前記ICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ111を載置する。そして、加熱して各下端面側バンプ100,107をリフローすることにより、下端面側バンプ100,107と面接続パッド46とを接合する。その結果、図1に示す半導体パッケージ131が完成する。   Next, the bumps 100 and 107 on the lower surface side of the interposer 111 with a built-in IC chip and the surface connection pads 46 on the wiring board 41 side are aligned (see FIG. 4), and the IC chip is placed on the wiring board 41. The interposer 111 with a built-in capacitor is placed. Then, by heating and reflowing the lower end surface side bumps 100 and 107, the lower end surface side bumps 100 and 107 and the surface connection pad 46 are joined. As a result, the semiconductor package 131 shown in FIG. 1 is completed.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)本実施形態の半導体パッケージ131(構造体)の場合、インターポーザ91の凹部99内にコンデンサ101を配置したことにより、従来構造に比較してICチップ21とコンデンサ101とが近接する。結果として、ICチップ21とコンデンサ101とをつなぐ配線(コンデンサ接続配線)を非常に短くすることが可能となる。ゆえに、ICチップ21とコンデンサ101との間で侵入するノイズを極めて小さくすることができ、誤動作等の不具合を生じることもなく高い信頼性を得ることができる。   (1) In the case of the semiconductor package 131 (structure) of the present embodiment, the IC chip 21 and the capacitor 101 are closer to each other than the conventional structure by disposing the capacitor 101 in the recess 99 of the interposer 91. As a result, the wiring (capacitor connection wiring) connecting the IC chip 21 and the capacitor 101 can be made very short. Therefore, noise entering between the IC chip 21 and the capacitor 101 can be made extremely small, and high reliability can be obtained without causing problems such as malfunctions.

(2)また、たとえコンデンサ101に不具合が生じた場合でも、コンデンサ101が配線基板41側に埋設されているわけではないので、コンデンサ内蔵インターポーザ91のみを廃棄すれば足り、配線基板41全体の廃棄を伴わない。ゆえに、配線基板41側にコンデンサ101を埋設した従来構造に比べて、損失金額が小さく安価に製造することが可能となる。しかも、配線基板41側にコンデンサ101を埋設した構造でないことから、スペース上の制約を受けなくなり、比較的容易にコンデンサ101の大型化(大容量化)を図ることが可能となるとともに、配線基板41についても製造しやすくなる。また、コンデンサ101の大型化が図られれば低抵抗化及び低インダクタンス化にもつながるので、これによってもノイズ除去能力を向上させることができる。   (2) Also, even if a problem occurs in the capacitor 101, the capacitor 101 is not embedded in the wiring board 41 side, so it is sufficient to discard only the interposer 91 with a built-in capacitor, and the entire wiring board 41 is discarded. Not accompanied. Therefore, compared with the conventional structure in which the capacitor 101 is embedded on the wiring board 41 side, the loss amount is small and it is possible to manufacture at a low cost. In addition, since the capacitor 101 is not embedded in the wiring board 41 side, there is no space limitation, and it is possible to increase the size (capacity) of the capacitor 101 relatively easily. 41 also becomes easy to manufacture. Further, if the capacitor 101 is increased in size, it leads to lower resistance and lower inductance, so that the noise removal capability can be improved.

(3)この半導体パッケージ131では、熱膨張係数が5.0ppm/℃未満である略板形状のインターポーザ本体98を用いたことにより、ICチップ21との熱膨張係数差が小さくなり、ICチップ21に直接大きな熱応力が作用しなくなる。よって、たとえICチップ21が大型で発熱量が多いものであったとしても、クラック等が起こりにくい。ゆえに、半導体パッケージ131におけるチップ接合部分等に高い信頼性を付与することができる。
本実施形態においては、以下のように変形例がいくつか考えられる。
(3) In this semiconductor package 131, by using the substantially plate-shaped interposer body 98 having a thermal expansion coefficient of less than 5.0 ppm / ° C., the difference in thermal expansion coefficient from the IC chip 21 becomes small, and the IC chip 21 Large thermal stress does not act directly on Therefore, even if the IC chip 21 is large and generates a large amount of heat, cracks and the like are unlikely to occur. Therefore, high reliability can be imparted to the chip bonding portion and the like in the semiconductor package 131.
In the present embodiment, several modifications are possible as follows.

(変形例1−1)
図5に示されるように、まず、配線基板41の上面42にコンデンサ内蔵インターポーザ91をはんだ付け等により接合することで、コンデンサ内蔵インターポーザ付き配線基板121(中継基板付き基板)をあらかじめ作製する。その後、コンデンサ内蔵インターポーザ91の上面92にICチップ21を接合し、所望の半導体パッケージ131とする。
(Modification 1-1)
As shown in FIG. 5, first, a capacitor-embedded interposer 91 is joined to the upper surface 42 of the wiring substrate 41 by soldering or the like, so that a wiring substrate 121 with a capacitor-embedded interposer (substrate with a relay substrate) is produced in advance. Thereafter, the IC chip 21 is bonded to the upper surface 92 of the interposer 91 with a built-in capacitor to form a desired semiconductor package 131.

(変形例1−2)
図1等に示したコンデンサ内蔵インターポーザ91(中継基板)は、インターポーザ本体98及びコンデンサ101を別体にて構成し、それらを接着剤層108及び下端面側バンプ94を介して接続した構造を有していた。これに対し、図6,図7に示される変形例のコンデンサ内蔵インターポーザ141では、インターポーザ本体98及びコンデンサ101が一体的に構成されている。つまり、インターポーザ本体98及びコンデンサ101が、接着剤層108も下端面側バンプ94も介することなく直接接続されている。この場合、インターポーザ本体98及びコンデンサ101を電気的に接続するための下端面側バンプ94を省くことができるので、構成を簡略化することができる。また、中継基板本体側導体柱95及びコンデンサ側導体柱105を直接接続することにより、コンデンサ内蔵インターポーザ141の低抵抗化を図ることが可能となる。
(Modification 1-2)
The interposer 91 (relay substrate) with a built-in capacitor shown in FIG. 1 and the like has a structure in which the interposer main body 98 and the capacitor 101 are separately formed and connected through an adhesive layer 108 and a lower end surface side bump 94. Was. In contrast, in the interposer 141 with a built-in capacitor shown in FIGS. 6 and 7, the interposer body 98 and the capacitor 101 are integrally configured. That is, the interposer body 98 and the capacitor 101 are directly connected without the adhesive layer 108 and the lower end surface side bump 94 interposed therebetween. In this case, since the lower end surface side bump 94 for electrically connecting the interposer body 98 and the capacitor 101 can be omitted, the configuration can be simplified. Further, by directly connecting the relay board main body side conductor column 95 and the capacitor side conductor column 105, it is possible to reduce the resistance of the capacitor built-in interposer 141.

次に、コンデンサ内蔵インターポーザ141の製造方法について述べる。まず、周知のセラミックグリーンシート形成技術によって、対応する位置に格子状にビア96(貫通孔、第1導体柱形成用孔)が透設されたアルミナグリーンシート(セラミック未焼結体)を複数枚作製する。これらのグリーンシートにおける一部のものについては、パンチング加工等により矩形状の開口部を設けておく。かかる開口部は後に凹部99となるものである。これらのグリーンシートは、焼結後にインターポーザ本体98となる。なお、これらのグリーンシートの各貫通孔内には、例えば印刷によりニッケル等のペースト(導電材料)をあらかじめ充填しておく。各貫通孔内のニッケルペーストは、後に中継基板本体側導体柱95あるいはコンデンサ側導体柱105となる。   Next, a manufacturing method of the capacitor built-in interposer 141 will be described. First, a plurality of alumina green sheets (ceramic unsintered bodies) having vias 96 (through holes, first conductor column forming holes) formed in a grid pattern at corresponding positions by a known ceramic green sheet forming technique. Make it. Some of these green sheets are provided with rectangular openings by punching or the like. Such an opening becomes a recess 99 later. These green sheets become the interposer body 98 after sintering. The through holes of these green sheets are filled with a paste (conductive material) such as nickel in advance by printing, for example. The nickel paste in each through hole later becomes the relay substrate body side conductor column 95 or the capacitor side conductor column 105.

上記導電材料充填済みグリーンシートを所定枚数積層する。次いで、この積層体上に矩形状の開口部が設けられた各グリーンシートを積層、圧着する際、グリーンシートを1枚積層、圧着する毎に、前記開口部に例えばセラミックペーストをスクリーン印刷によりパターン形成する。セラミック印刷層の乾燥後の厚さは、直前に積層されたグリーンシートの厚さと略同一である。スクリーン印刷されるセラミック材料は、後にセラミック誘電体層となる。よって、焼結後にアルミナよりも誘電率が高くなるセラミック材料が選択されるべきである。本実施形態では、焼結後にチタン酸バリウムとなるスラリーを前記セラミック材料として用いている。なお、前記セラミック材料としてはグリーンシートと同時焼成が可能なものであることが望ましい。次に、さらにニッケルペースト(導電材料)の印刷により、既に印刷されたセラミック材料層の表面上にニッケルペースト層をパターン形成する。この時、セラミック層の形成されていない穴状部分に印刷されたニッケルペーストは、後にコンデンサ部の導体柱105となる。印刷セラミック材料層の表面上のニッケルペースト層は、後に内層電極106となる。   A predetermined number of the green sheets filled with the conductive material are stacked. Next, when each green sheet provided with a rectangular opening is laminated and pressure-bonded on this laminate, each time a green sheet is stacked and pressure-bonded, a pattern of, for example, ceramic paste is screen-printed on the opening. Form. The thickness of the ceramic printed layer after drying is substantially the same as the thickness of the green sheet laminated immediately before. The ceramic material that is screen printed later becomes the ceramic dielectric layer. Therefore, a ceramic material that has a higher dielectric constant than alumina after sintering should be selected. In this embodiment, a slurry that becomes barium titanate after sintering is used as the ceramic material. The ceramic material is preferably one that can be fired simultaneously with the green sheet. Next, a nickel paste layer is patterned on the surface of the already printed ceramic material layer by further printing nickel paste (conductive material). At this time, the nickel paste printed in the hole-like portion where the ceramic layer is not formed later becomes the conductor pillar 105 of the capacitor portion. The nickel paste layer on the surface of the printed ceramic material layer later becomes the inner layer electrode 106.

そして、矩形状開口部が設けられた各グリーンシートの積層、圧着、セラミックペーストの印刷、ニッケルペーストの印刷を繰り返すことにより積層体とした後、その積層体を酸化雰囲気中で焼成する。即ち、グリーンシート(セラミック未焼結体)、未焼結のセラミック材料層、未焼結のニッケルペーストを一括加熱して、それらを同時に焼結させる。   And after making lamination | stacking by repeating lamination | stacking of each green sheet provided with the rectangular-shaped opening part, crimping | bonding, printing of ceramic paste, and printing of nickel paste, the laminated body is baked in oxidizing atmosphere. That is, a green sheet (ceramic unsintered body), an unsintered ceramic material layer, and an unsintered nickel paste are heated together to sinter them simultaneously.

そして、この製造方法によれば、図6,図7に示したコンデンサ内蔵インターポーザ141を確実に得ることができる。   And according to this manufacturing method, the capacitor built-in interposer 141 shown in FIGS. 6 and 7 can be obtained with certainty.

(変形例1−3)
図1等に示したコンデンサ内蔵インターポーザ91では、インターポーザ本体98の下面93側にて開口する凹部99を形成し、その凹部99内にコンデンサ101を配置していた。これに対し、図8に示される変形例のコンデンサ内蔵インターポーザ151(中継基板)では、インターポーザ本体98の上面92側にて開口する凹部99が形成され、その凹部99にコンデンサ101を配置している。そのため、中継基板本体側導体柱95は、下面93(第2面)及び凹部99の底面を貫通しており、その上端がバンプ152を介してコンデンサ側導体柱105の下端面に電気的に接続されている。
(Modification 1-3)
In the interposer 91 with a built-in capacitor shown in FIG. 1 and the like, the concave portion 99 opened on the lower surface 93 side of the interposer body 98 is formed, and the capacitor 101 is disposed in the concave portion 99. On the other hand, in the interposer 151 with a built-in capacitor (relay substrate) shown in FIG. 8, a recess 99 is formed on the upper surface 92 side of the interposer body 98, and the capacitor 101 is disposed in the recess 99. . Therefore, the relay substrate body side conductor column 95 penetrates the lower surface 93 (second surface) and the bottom surface of the recess 99, and the upper end thereof is electrically connected to the lower end surface of the capacitor side conductor column 105 via the bump 152. Has been.

[第2の実施形態]
以下、本発明を具体化した第3の実施形態を図9,図10に基づき詳細に説明する。図9は、ICチップ(半導体素子)21と、コンデンサ付きインターポーザ171(中継基板)と、配線基板(基板)41とからなる本実施形態の半導体パッケージ(構造体)161を示す概略断面図である。図10は、半導体パッケージ161を構成するコンデンサ付きインターポーザ171を示す概略断面図である。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package (structure) 161 of this embodiment including an IC chip (semiconductor element) 21, an interposer 171 with a capacitor (relay substrate), and a wiring substrate (substrate) 41. . FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an interposer 171 with a capacitor that constitutes the semiconductor package 161.

図9に示されるように、本実施形態の半導体パッケージ161は、上記のように、ICチップ21と、コンデンサ付きインターポーザ171と、配線基板41とからなるLGA(ランドグリッドアレイ)である。なお、半導体パッケージ161の形態は、LGAのみに限定されず、例えばBGA(ボールグリッドアレイ)やPGA(ピングリッドアレイ)等であってもよい。ICチップ21及び配線基板41については、前記第1の実施形態と同じものが使用されているので、その詳細な説明を省略する。   As shown in FIG. 9, the semiconductor package 161 of this embodiment is an LGA (land grid array) including the IC chip 21, the interposer 171 with a capacitor, and the wiring board 41 as described above. The form of the semiconductor package 161 is not limited to the LGA alone, and may be, for example, a BGA (ball grid array) or a PGA (pin grid array). About the IC chip 21 and the wiring board 41, since the same thing as the said 1st Embodiment is used, the detailed description is abbreviate | omitted.

本実施形態のコンデンサ付きインターポーザ171(中継基板)は、上面92(第1面)及び下面93(第2面)を有する矩形平板形状のインターポーザ本体98(中継基板本体)を有している。インターポーザ本体98は、積層構造をなすアルミナ基板からなる。かかるアルミナ基板の熱膨張係数は5.0ppm/℃以上7.0ppm/℃未満、ヤング率は約300GPaである。従って、インターポーザ本体98の熱膨張係数は、配線基板41の熱膨張係数(ここでは約12.0ppm/℃)よりも小さく、かつ、ICチップ21の熱膨張係数よりも大きな値となっている。   The interposer 171 (relay board) with a capacitor of this embodiment has a rectangular flat plate-shaped interposer body 98 (relay board body) having an upper surface 92 (first surface) and a lower surface 93 (second surface). The interposer body 98 is made of an alumina substrate having a laminated structure. Such an alumina substrate has a thermal expansion coefficient of 5.0 ppm / ° C. or more and less than 7.0 ppm / ° C., and a Young's modulus of about 300 GPa. Therefore, the thermal expansion coefficient of the interposer body 98 is smaller than the thermal expansion coefficient of the wiring board 41 (here, about 12.0 ppm / ° C.) and larger than the thermal expansion coefficient of the IC chip 21.

本実施形態の場合、インターポーザ本体98の上面92及び下面93は平坦面であって、コンデンサ101を配置するための凹部99は特に形成されていない。コンデンサ付きインターポーザ171を構成するコンデンサ101は、第1の実施形態のものよりも大きく、インターポーザ本体98とほぼ同じ外形寸法を有している。そして、このような大型のコンデンサ101は、インターポーザ本体98の下面93側に配置されている。コンデンサ101は、中継基板本体側導体柱95に対応した位置にコンデンサ側導体柱105を備えている。各中継基板本体側導体柱95の下端は、下端面側バンプ100を介して各コンデンサ側導体柱105の上端面に電気的に接続されている。そして、各コンデンサ側導体柱105の下端面は、バンプ107を介して配線基板41側の面接続パッド46に電気的に接続されている。   In the case of this embodiment, the upper surface 92 and the lower surface 93 of the interposer body 98 are flat surfaces, and the recess 99 for disposing the capacitor 101 is not particularly formed. The capacitor 101 constituting the capacitor-equipped interposer 171 is larger than that of the first embodiment and has substantially the same outer dimensions as the interposer body 98. Such a large capacitor 101 is arranged on the lower surface 93 side of the interposer body 98. The capacitor 101 includes a capacitor side conductor column 105 at a position corresponding to the relay substrate body side conductor column 95. The lower end of each relay substrate main body side conductor column 95 is electrically connected to the upper end surface of each capacitor side conductor column 105 via the lower end surface side bump 100. The lower end surface of each capacitor-side conductor column 105 is electrically connected to the surface connection pad 46 on the wiring board 41 side via the bump 107.

本実施形態では、インターポーザ本体98がコンデンサ101よりも剛性の高いアルミナ系セラミック材料からなるため、剛性の弱いコンデンサ101を補強、保護することができる。ゆえに、インターポーザ171全体としての剛性を高めることができる。また、インターポーザ本体98がコンデンサ101よりも熱膨張係数の低いアルミナ系セラミック材料からなるため、インターポーザ171全体としての熱膨張係数を低く抑えることができる。以上のことからインターポーザ171の接続信頼性、ひいては半導体パッケージ161の接続信頼性を向上させることができる。   In this embodiment, since the interposer body 98 is made of an alumina-based ceramic material having higher rigidity than the capacitor 101, the capacitor 101 having low rigidity can be reinforced and protected. Therefore, the rigidity of the interposer 171 as a whole can be increased. In addition, since the interposer body 98 is made of an alumina ceramic material having a lower thermal expansion coefficient than the capacitor 101, the thermal expansion coefficient of the interposer 171 as a whole can be kept low. For the above reasons, the connection reliability of the interposer 171 and thus the connection reliability of the semiconductor package 161 can be improved.

本実施形態においては、以下のような変形例も考えられる。   In the present embodiment, the following modifications are also conceivable.

(変形例2)
図10等に示したコンデンサ付きインターポーザ171は、インターポーザ本体98及びコンデンサ101を別体にて構成し、それらを下端面側バンプ100を介して接続した構造を有していた。これに対し、図11,図12に示される変形例のコンデンサ付きインターポーザ171では、インターポーザ本体98及びコンデンサ101が一体的に構成されている。つまり、インターポーザ本体98及びコンデンサ101が、下端面側バンプ100を介することなく直接接続されている。この場合、インターポーザ本体98及びコンデンサ101を電気的に接続するための下端面側バンプ100を省くことができるので、構成を簡略化することができる。また、中継基板本体側導体柱95及びコンデンサ側導体柱105を直接接続することにより、コンデンサ付きインターポーザ171の低抵抗化を図ることが可能となる。
(Modification 2)
The interposer with a capacitor 171 shown in FIG. 10 and the like has a structure in which the interposer main body 98 and the capacitor 101 are separately formed and connected via the lower end surface side bumps 100. In contrast, in the interposer with a capacitor 171 of the modification shown in FIGS. 11 and 12, the interposer body 98 and the capacitor 101 are integrally configured. That is, the interposer body 98 and the capacitor 101 are directly connected without the lower end surface side bump 100 being interposed. In this case, since the lower end surface side bump 100 for electrically connecting the interposer body 98 and the capacitor 101 can be omitted, the configuration can be simplified. Further, by directly connecting the relay board main body side conductor column 95 and the capacitor side conductor column 105, it is possible to reduce the resistance of the interposer 171 with a capacitor.

なお、本発明の実施形態は発明の趣旨を逸脱しない範囲内において以下のように変更してもよい。例えば、上記第1の実施形態では、インターポーザ本体98の略中央における1箇所に凹部99を設けた例を示したが、凹部99は必ずしも略中央に形成する必要はない。また、必要に応じて凹部99を複数箇所に設け、各凹部99にそれぞれコンデンサ101を配置するようにしてもよい(図13参照)。また、図示しないが、1つの凹部99内に複数のコンデンサ101を配置してもよい。この場合には、インターポーザ91の厚さ方向にコンデンサ101を積層配置してもよく、あるいはインターポーザ91の面方向にコンデンサ101を並べて配置してもよい。   The embodiment of the present invention may be modified as follows without departing from the spirit of the invention. For example, in the first embodiment, the example in which the concave portion 99 is provided at one location in the approximate center of the interposer body 98 has been described. However, the concave portion 99 is not necessarily formed in the approximate center. Moreover, the recessed part 99 may be provided in several places as needed, and you may make it arrange | position the capacitor | condenser 101 in each recessed part 99 (refer FIG. 13). Although not shown, a plurality of capacitors 101 may be arranged in one recess 99. In this case, the capacitors 101 may be laminated in the thickness direction of the interposer 91, or the capacitors 101 may be arranged side by side in the surface direction of the interposer 91.

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

(1)熱膨張係数が2.0ppm/℃以上5.0ppm/℃未満であって面接続端子を有する半導体素子が実装されるべき第1面、及び、凹部が形成された第2面を有し、熱膨張係数が5.0ppm/℃未満である略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記凹部の底面を貫通し、前記面接続端子と電気的に接続されるべき複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通し前記中継基板本体側導体柱と電気的に接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記凹部内に配置されたコンデンサとを備えることを特徴とした中継基板。   (1) It has a first surface on which a semiconductor element having a thermal expansion coefficient of 2.0 ppm / ° C. or more and less than 5.0 ppm / ° C. and having a surface connection terminal is mounted, and a second surface on which a recess is formed. And a plurality of relay board bodies having a substantially plate shape having a thermal expansion coefficient of less than 5.0 ppm / ° C., a plurality of holes to penetrate the first surface and the bottom surface of the recess and to be electrically connected to the surface connection terminals. A relay substrate body side conductor column, and a plurality of capacitor side conductor columns that have a front surface and a back surface, pass through the front surface and the back surface, and are electrically connected to the relay substrate body side conductor column; And a capacitor disposed on the relay board.

(2)前記中継基板本体は、絶縁材料からなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (2) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of an insulating material.

(3)前記中継基板本体は、前記基板よりも低い熱膨張係数の材料からなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (3) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of a material having a lower thermal expansion coefficient than the board.

(4)前記中継基板本体は、少なくともシリコンよりも剛性が高い材料からなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (4) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of a material having rigidity higher than that of silicon.

(5)前記中継基板本体は、低熱膨張係数かつ高剛性の材料からなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (5) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of a material having a low coefficient of thermal expansion and high rigidity.

(6)前記中継基板本体は、ヤング率が200GPa以上の材料からなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (6) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of a material having a Young's modulus of 200 GPa or more.

(7)前記中継基板本体は、ヤング率が200GPa以上の絶縁性セラミック材料からなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (7) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of an insulating ceramic material having a Young's modulus of 200 GPa or more.

(8)前記中継基板本体は、窒化物系のエンジニアリングセラミックからなることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (8) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is made of a nitride-based engineering ceramic.

(9)前記中継基板本体は、窒化アルミニウム、窒化珪素、または、窒化アルミニウム及び窒化珪素の混合セラミック材料を用いて形成されることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (9) The relay board according to the technical idea (1), wherein the relay board body is formed using aluminum nitride, silicon nitride, or a mixed ceramic material of aluminum nitride and silicon nitride.

(10)前記半導体素子における少なくとも一辺は10mm以上であることを特徴とする技術的思想(1)に記載の中継基板。   (10) The relay substrate according to the technical idea (1), wherein at least one side of the semiconductor element is 10 mm or more.

(11)熱膨張係数が2.0ppm/℃以上5.0ppm/℃未満であって面接続端子を有する半導体素子が実装されるべき第1面、及び、熱膨張係数が7.0ppm/℃以上の基板側に向けて配置される第2面を有し、熱膨張係数が5.0ppm/℃以上7.0ppm/℃未満のアルミナ系セラミック材料からなる略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を貫通し、前記面接続端子と電気的に接続されるべき複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通し前記中継基板本体側導体柱と電気的に接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを備えることを特徴とした中継基板。   (11) A first surface on which a semiconductor element having a surface connection terminal having a thermal expansion coefficient of 2.0 ppm / ° C. or more and less than 5.0 ppm / ° C. and a thermal expansion coefficient of 7.0 ppm / ° C. or more A relay board body having a substantially plate shape made of an alumina-based ceramic material having a second surface arranged toward the substrate side of the substrate and having a thermal expansion coefficient of 5.0 ppm / ° C. or more and less than 7.0 ppm / ° C., A plurality of relay board body-side conductor pillars that penetrate one surface and the second surface and are to be electrically connected to the surface connection terminals; and a front surface and a back surface; A relay board comprising a plurality of capacitor-side conductor pillars electrically connected to the board body-side conductor pillars, and a capacitor disposed on the second surface side.

(12)面接続端子を有する半導体素子が実装される第1面、及び、第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通し前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第1面側または前記第2面側に配置されたコンデンサとを備える中継基板の製造方法において、凹部及び第1導体柱形成用孔を有するセラミック未焼結体を作製する工程と、前記第1導体柱形成用孔内に導電材料を充填して、未焼結の中継基板本体側導体柱を形成する工程と、前記セラミック未焼結体の前記凹部内にセラミック材料を充填して、後に中継基板本体となる未焼結のセラミック誘電体層を形成する工程と、前記未焼結のセラミック誘電体層に第2導体柱形成用孔を形成し、その第2導体柱形成用孔内に導電材料を充填して、未焼結のコンデンサ側導体柱を形成する工程と、前記未焼結のセラミック未焼結体、前記未焼結のセラミック誘電体層、前記未焼結の中継基板本体側導体柱及び前記未焼結のコンデンサ側導体柱を一括加熱して、それらを同時に焼結させる工程と、を含むことを特徴とする中継基板の製造方法。   (12) A substantially plate-shaped relay substrate body having a first surface and a second surface on which a semiconductor element having surface connection terminals is mounted, and the surface connection penetrating through the first surface and the second surface. A plurality of relay substrate body side conductor columns connected to the terminals, and a front surface and a back surface, and a plurality of capacitor side conductor columns passing through the front surface and the back surface and connected to the relay substrate body side conductor columns. In the method of manufacturing a relay substrate comprising a capacitor disposed on the first surface side or the second surface side, a step of producing a ceramic unsintered body having a recess and a first conductor column forming hole, Filling the first conductor pillar forming hole with a conductive material to form a non-sintered relay substrate body side conductor pillar, and filling the ceramic material into the concave portion of the ceramic unsintered body, Unsintered ceramic dielectric that will later become the relay substrate body Forming a second conductor pillar forming hole in the unsintered ceramic dielectric layer, filling the second conductor pillar forming hole with a conductive material, and forming an unsintered capacitor A step of forming a side conductor column, the unsintered ceramic unsintered body, the unsintered ceramic dielectric layer, the unsintered relay substrate body side conductor column, and the unsintered capacitor side conductor And a step of simultaneously heating the columns and sintering them simultaneously.

ICチップ(半導体素子)と、コンデンサ内蔵インターポーザ(中継基板)と、配線基板(基板)とからなる第1の実施形態の半導体パッケージ(構造体)を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package (structure) according to a first embodiment including an IC chip (semiconductor element), a capacitor built-in interposer (relay substrate), and a wiring substrate (substrate). 半導体パッケージを構成するコンデンサ内蔵インターポーザを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the capacitor built-in interposer which comprises a semiconductor package. 半導体パッケージを構成するICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ(半導体素子付き中継基板)を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the interposer with a built-in capacitor | condenser with an IC chip (relay substrate with a semiconductor element) which comprises a semiconductor package. ICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザを配線基板上に実装するときの状態を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows a state when mounting the interposer with a built-in capacitor | condenser with an IC chip on a wiring board. 第1の実施形態の変形例において、ICチップをコンデンサ内蔵インターポーザ付き配線基板(中継基板付き基板)上に実装するときの状態を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a state when an IC chip is mounted on a wiring board with a capacitor-embedded interposer (a board with a relay board) in a modification of the first embodiment. ICチップ(半導体素子)と、コンデンサ内蔵インターポーザ(中継基板)と、配線基板(基板)とからなる第1の実施形態における別の変形例の半導体パッケージ(構造体)を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the semiconductor package (structure) of another modification in 1st Embodiment which consists of IC chip (semiconductor element), a capacitor built-in interposer (relay board), and a wiring board (board | substrate). 半導体パッケージを構成するコンデンサ内蔵インターポーザを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the capacitor built-in interposer which comprises a semiconductor package. ICチップ(半導体素子)と、コンデンサ内蔵インターポーザ(中継基板)と、配線基板(基板)とからなる第1の実施形態におけるさらに別の変形例の半導体パッケージ(構造体)を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package (structure) of still another modification example of the first embodiment including an IC chip (semiconductor element), a capacitor-embedded interposer (relay substrate), and a wiring substrate (substrate). ICチップ(半導体素子)と、コンデンサ付きインターポーザ(中継基板)と、配線基板(基板)とからなる第2の実施形態の半導体パッケージ(構造体)を示す概略断面図。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor package (structure) according to a second embodiment including an IC chip (semiconductor element), an interposer with capacitors (relay substrate), and a wiring substrate (substrate). 半導体パッケージを構成するコンデンサ付きインターポーザを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the interposer with a capacitor | condenser which comprises a semiconductor package. ICチップ(半導体素子)と、コンデンサ付きインターポーザ(中継基板)と、配線基板(基板)とからなる第2の実施形態の変形例の半導体パッケージ(構造体)を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the semiconductor package (structure) of the modification of 2nd Embodiment which consists of an IC chip (semiconductor element), an interposer with a capacitor (relay substrate), and a wiring substrate (substrate). 半導体パッケージを構成するコンデンサ付きインターポーザを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the interposer with a capacitor | condenser which comprises a semiconductor package. ICチップ(半導体素子)と、コンデンサ内蔵インターポーザ(中継基板)と、配線基板(基板)とからなる別の実施形態の半導体パッケージ(構造体)を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the semiconductor package (structure) of another embodiment which consists of an IC chip (semiconductor element), a capacitor built-in interposer (relay substrate), and a wiring substrate (substrate).

符号の説明Explanation of symbols

21…半導体素子としてのICチップ
22…面接続端子
41…基板としての配線基板
46…面接続パッド
91,141,151…中継基板としてのコンデンサ内蔵インターポーザ
92…(中継基板本体の)第1面
93…(中継基板本体の)第2面
95…中継基板本体側導体柱
98…中継基板本体としてのコンデンサ内蔵インターポーザ本体
99…凹部
101…コンデンサ
102…(コンデンサの)表面
103…(コンデンサの)裏面
105…コンデンサ側導体柱
111…半導体素子付き中継基板としてのICチップ付きコンデンサ内蔵インターポーザ
121…中継基板付き基板としてのコンデンサ内蔵インターポーザ付き配線基板
131,161,191…半導体素子と中継基板と基板とからなる構造体としての半導体パッケージ
171…中継基板としてのコンデンサ付きインターポーザ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... IC chip as a semiconductor element 22 ... Surface connection terminal 41 ... Wiring board as a substrate 46 ... Surface connection pad 91, 141, 151 ... Interposer with built-in capacitor as a relay substrate 92 ... First surface (of the relay substrate body) 93 ... Second surface of relay board body 95 ... Conductor board body side conductor column 98 ... Interposer body with built-in capacitor as relay board body 99 ... Recess 101 ... Capacitor 102 ... Front surface of capacitor 103 ... Back surface of capacitor 105 ... Condenser side conductor pillar 111 ... Interposer with built-in capacitor with IC chip as relay board with semiconductor element 121 ... Wiring board with interposer with built-in capacitor as board with relay board 131,161,191 ... Consists of semiconductor element, relay board and board Semiconductor package as a structure 171 ... Interposer with capacitor as relay board

Claims (7)

面接続端子を有する半導体素子が実装される第1面、及び、基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、
前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、
表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサと
を備え
前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、
前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い
ことを特徴とした中継基板。
A substantially plate-shaped relay substrate body having a first surface on which a semiconductor element having surface connection terminals is mounted, and a second surface mounted on the surface of the substrate;
A plurality of relay board body side conductor pillars that linearly penetrate the first surface and the second surface and are connected to the surface connection terminals;
Has a surface and a back surface, having said surface and a plurality of capacitors side conductor post to be connected to the linearly penetrated the connecting board side conductor post while penetrating the back surface, before Symbol second surface With a placed capacitor ,
The thermal expansion coefficient of the relay substrate body is lower than the capacitor and the substrate while being higher than the semiconductor element,
The relay substrate, wherein the relay substrate main body has a Young's modulus of 200 GPa or more and higher than the Young's modulus of the capacitor, the substrate, and the semiconductor element .
前記中継基板本体及び前記コンデンサは一体構成であり、前記中継基板本体側導体柱及び前記コンデンサ側導体柱は突起電極を介することなく直接接続していることを特徴とした請求項1に記載の中継基板。   2. The relay according to claim 1, wherein the relay substrate body and the capacitor are integrally configured, and the relay substrate body side conductor column and the capacitor side conductor column are directly connected without a protruding electrode. substrate. 前記中継基板本体及び前記コンデンサは別体構成であり、前記中継基板本体側導体柱及び前記コンデンサ側導体柱は突起電極を介して接続していることを特徴とした請求項1に記載の中継基板。   2. The relay board according to claim 1, wherein the relay board main body and the capacitor have separate structures, and the relay board main body side conductor column and the capacitor side conductor column are connected via a protruding electrode. . 前記中継基板本体は、ヤング率が300GPa以上のセラミック材料からなることを特徴とした請求項1乃至3のいずれか1項に記載の中継基板。 It said connecting board, the relay board according to any one of claims 1 to 3 Young's modulus is characterized by having the above ceramic material 300 GPa. 面接続端子を有する半導体素子を備え、かつ、
前記半導体素子が実装される第1面及び基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを有し、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い中継基板を備えた
ことを特徴とした半導体素子付き中継基板。
Comprising a semiconductor element having a surface connection terminal; and
A substantially board-shaped relay substrate body having a first surface on which the semiconductor element is mounted and a second surface mounted on the surface of the substrate; linearly penetrating the first surface and the second surface; A plurality of relay board body side conductor columns connected to the surface connection terminals, and have a front surface and a back surface, and are connected to the relay board body side conductor columns that penetrate the front surface and the back surface and are linearly penetrated. a plurality of capacitors side conductor columns, have a before Symbol capacitor disposed on the second surface side, the thermal expansion coefficient of the connecting board is than the semiconductor element while lower than the capacitor and the substrate And a relay substrate having a semiconductor element, wherein the relay substrate body has a Young's modulus of 200 GPa or more and higher than the Young's modulus of the capacitor, the substrate, and the semiconductor element .
面接続パッドを有する基板を備え、かつ、
第1面及び前記基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを有し、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い中継基板を備えた
ことを特徴とした中継基板付き基板。
Comprising a substrate having surface connection pads, and
A substantially plate-shaped relay substrate body having a first surface and a second surface mounted on the surface of the substrate, and linearly penetrates the first surface and the second surface and is connected to the surface connection terminal. A plurality of relay substrate body side conductor pillars, and a plurality of capacitor side conductor pillars that have a front surface and a back surface, pass through the front surface and the back surface, and are connected linearly to the relay board body side conductor pillars. have, have a before Symbol capacitor disposed on the second surface side, the thermal expansion coefficient of the connecting board is higher than the semiconductor element while lower than the capacitor and the substrate, the relay substrate A substrate with a relay substrate, comprising a relay substrate having a Young's modulus of a main body of 200 GPa or higher and higher than the Young's modulus of the capacitor, the substrate, and the semiconductor element .
面接続端子を有する半導体素子を備え、
面接続パッドを有する基板を備え、かつ、
前記面接続端子を有する半導体素子が実装される第1面、及び、前記基板の表面上に実装される第2面を有する略板形状の中継基板本体と、前記第1面及び前記第2面を直線的に貫通し、前記面接続端子と接続される複数の中継基板本体側導体柱と、表面及び裏面を有し、前記表面及び前記裏面を貫通するとともに直線的に貫通された前記中継基板本体側導体柱と接続される複数のコンデンサ側導体柱を有し、前記第2面側に配置されたコンデンサとを有し、前記中継基板本体の熱膨張係数が、前記コンデンサ及び前記基板よりも低い一方で前記半導体素子よりも高く、前記中継基板本体のヤング率が、200GPa以上であってかつ前記コンデンサ、前記基板及び前記半導体素子のヤング率よりも高い中継基板を備えた
ことを特徴とした、半導体素子と中継基板と基板とからなる構造体。
Comprising a semiconductor element having a surface connection terminal;
Comprising a substrate having surface connection pads, and
A first board on which a semiconductor element having the surface connection terminal is mounted, a substantially plate-shaped relay board body having a second surface mounted on the surface of the board, the first surface, and the second surface. The relay board has a plurality of relay board body side conductor pillars that are linearly penetrated and connected to the surface connection terminals, and a front surface and a back surface, and penetrates the front surface and the back surface and is linearly penetrated. a plurality of capacitors side conductor post which is connected to the main body side conductor columns, have a before Symbol capacitor disposed on the second surface side, the thermal expansion coefficient of the connecting board is from the capacitor and the substrate The relay substrate body has a Young's modulus of 200 GPa or more and higher than the Young's modulus of the capacitor, the substrate, and the semiconductor element. did, Structure comprising a conductive element and the relay substrate and the substrate.
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