(57)【要約】【課題】異種の信号を伝送するインターポーザで、信号伝送特性を向上させた半導体パッケージを提供する。【解決手段】異種信号を伝送するためにグランドプレーンが複数に分断されているインターポーザにおいて、信号（１）が伝送する信号用導体（１）45に対応するグランド用導体（１）22に電気的に接続されたスティフナ72と信号（２）が伝送する信号用導体（２）46に対応するグランド用導体（２）23に電気的に接続されたスティフナ73が分断されることで、すべての信号線用導体の上部もしくはその信号線に対応するグランド用導体の上部に電気的に接続されたスティフナを配置でき、スティフナによる信号伝送の損失を最小限に抑え、高速伝送を可能としたことを特徴とする。【選択図】図１
2006013029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割したスティフナを有するインターポーザからなることを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項２】
インターポーザからなる半導体パッケージにおいて、インターポーザが複数に分割されたグランド及び／又は電源プレーンを有し、各々のプレーンに対向し各々のプレーンに電気的に接続されたスティフナを有することを特徴とする半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スティフナを使用するインターポーザからなる半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
テープ状のインターポーザは剛性を高めるため、スティフナを貼り付ける。スティフナの材料には一般的に金属が用いられ、スティフナをインターポーザに接着剤で貼り付けただけであるとスティフナは浮いた導体となる。この場合、スティフナは直下を伝送する信号線の伝送特性に悪影響を及ぼす。また、直下がグランドの場合であっても、グランドを不安定な状態とさせる原因となり、結果としてそのグランドを使用する信号線の伝送特性に悪影響を及ぼす。さらには、導体である浮いたスティフナはＩＣチップやインターポーザから放射される電磁界によって共振し、不要電磁輻射（ＥＭＩ）の原因ともなる。このため、テープ状のインターポーザ、特に高周波用途向けのインターポーザでは、スティフナをインターポーザのグランドに電気的に接続することで、信号伝送特性を向上させる手法が取られる。
【０００３】
図５は従来のスティフナの共振抑制手法を実施した半導体パッケージの例の模式構成の断面図（図（ａ））と平面図（図（ｂ））である。
【０００４】
積層された絶縁層３２、１１、３１の層間に電源用導体２４、及びグランド用導体２２がそれぞれ形成されている。絶縁層の一方の表面にはソルダーレジスト５２とハンダボール用パッド４９とパッド上にハンダボール６３が設けられている。絶縁層の他方の面には最外絶縁層に設けられたビア４３上にスティフナ用パッド４７が、また信号用導体４５が設けられ、その上をソルダーレジスト５１で覆われている。さらにソルダーレジスト５１上には接着層６１を介してスティフナ７２が設けられている。スティフナ７２及び接着層６１には開孔部が設けられてあり、開孔部にはＩＣチップ７１が設けられ、ハンダバンプ６２を介し信号用導体４５に電気的に接続されている。スティフナ７２はその角部（図（ｂ））で、ハンダ７７を介しスティフナ用パッド４７に電気的に接続されている。
【０００５】
スティフナ７２の角でインターポーザのグランド２２と接続させることで、スティフナ７２は対向する信号用導体４５やグランド用導体２４からは浮いた導体となっていない。このため、スティフナ７２から信号用導体４５の伝送特性に及ぼす影響を最小限に抑える構造となっている。
【０００６】
また、信号伝送特性を向上させるために、信号線の形状やグランドプーレン間を接続するビアの間隔を規定した対処法も考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２９８３０６号公報  今後、今まで以上に高周波伝送特性が要求されるとともに、ＳＩＰ（System In Package）のように複数の半導体チップを一つのインターポーザ上に配置したり、複数種の信号を使用したチップを配置したりすることで、一つのインターポーザ内で異種信号（たとえばアナログ信号とデジタル信号）が混在する形態が用いられると予想される。
【０００７】
高周波信号の伝送には安定したグランドが必要であり、信号伝送に悪影響を及ぼすスティフナも安定したグランドに接続されている必要がある。一つのインターポーザ内で異種信号（例えば、デジタル信号とアナログ信号）を伝送させる場合、それぞれのグランドを電気的に接続させないために、グランド層を複数層設けることも行われるが、コスト面を重視した場合、一層で複数のグランドプレーンを島状に点在させる手法が用いられる。こ
の場合、それらグランドプレーンの上にあるスティフナはそのグラドプレーンに電気的に接続されている状態が理想的だが、一つのグランド（例えば、デジタル信号用グランド）としか接続することができず、スティフナは電気的に接続したグランド以外のグランドやそれに対応する信号線からは浮いた導体となり、伝送特性を悪くする問題がある。
【０００８】
図６は上記問題に該当する半導体パッケージの例の模式構成の断面図（図（ａ））と平面図（図（ｂ））である。図５に対し、スティフナ７２はその角部（図（ｂ））で、一ヶ所でハンダ７７を介しスティフナ用パッド４７に電気的に接続されており、またグランド用導体がスティフナに接続されたグランド用導体（１）２２、接続されていないグランド用導体（２）２３に分離され、信号用導体がグランド用導体（１）に対向した信号用導体（１）４５、他の信号用導体（２）４６に分離されているが、他の構成は同じである。グランドプレーンが４つに分割されている（特に図示せず）ため、スティフナ７２はそのうちの１つであるグランド用導体（１）２２だけに電気的に接続されている。この場合、スティフナ７２は信号用導体（２）４６、グランド用導体（２）２３からは浮いた導体となり、信号用導体（２）４６を伝送する信号の特性に悪影響を及ぼす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に対して考案されたもので、異種の信号を伝送するインターポーザで、信号伝送特性を向上させた半導体パッケージを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を達成するために、請求項１において、分割したスティフナを有するインターポーザからなることを特徴とする半導体パッケージとしたものである。
【００１１】
本発明は、上記課題を達成するために、請求項２において、インターポーザからなる半導体パッケージにおいて、インターポーザが複数に分割されたグランド及び／又は電源プレーンを有し、各々のプレーンに対向し各々のプレーンに電気的に接続されたスティフナを有することを特徴とする半導体パッケージとしたものである。
【００１２】
異種信号を用いたグランド及び／又は電源プレーンを分割する半導体パッケージにおいて、それぞれの信号線の近傍もしくは、対応するグランド及び／又は電源プレーンの近傍のインターポーザをグランド及び／又は電源プレーンに接続することで、信号伝送特性を向上させることができる。
【００１３】
本願の半導体パッケージでは、スティフナを分割し、インターポーザのグランドプレーンの上部に、電気的に接続されたスティフナを設けることで、スティフナによる伝送特性への悪影響を防ぐことができる。また、インターポーザが、分割された電源プレーンを有し、スティフナに対向して設けられている場合、電源プレーンにスティフナを接続しても同様に悪影響を防ぐことが出来る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体パッケージは以上のような構成であるから、グランド及び／又は電源が分割されたテープ状のインターポーザにおいて、スティフナを分割することで各グランド及び／又は電源と電気的に接続することができ、各グランド及び／又は電源を使用する信号の伝送特性を向上させ、さらには半導体パッケージから放射される不要電磁輻射も抑制することができる構造を有することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の半導体パッケージの一実施例を示す模式構成の断面図（図（ａ））と
上面図（図（ｂ））である。
本発明の半導体パッケージの例は、以下のような構成をしている。
【００１６】
積層された絶縁層３２、１１、３１の層間に導体２４、及びグランド用導体２２、２３（他に２つあり。図示せず）がそれぞれ形成されている。積層された絶縁層の一方の表面にはソルダーレジスト５２とハンダボール用パッド４９とパッド上にハンダボール６３が設けられている。絶縁層の他方の面には、最外絶縁層にグランド用導体に接続するように設けられたビア４３、４４（他に２つあり。図示せず）上にスティフナ用パッド４７、４８（他に２つあり。図示せず）が、また信号用導体（１）４５、信号用導体（２）４６（他に２つあり。図示せず）が設けられ、その全面をソルダーレジスト５１で覆われている。さらにソルダーレジスト５１上には接着層６１を介してスティフナ７２、７３、７４、７５が設けられている。これらスティフナはそれぞれグランドプレーン（グランド用導体）２２、２３（他に２つあり。図示せず）にハンダ７７、７８、７９、８０により接続されている。スティフナ７２、７３、７４、７５はその角部（図（ｂ））で、ハンダ７７、７８、７９、８０及びスティフナ用パッド４７、４８（他に２つあり。図示せず）を介しグランドプレーン２２、２３（他に２つあり。図示せず）に電気的に接続され、インターポーザを形成している。
【００１７】
スティフナ及び接着層６１には開孔部が設けられてあり、開孔部にはＩＣチップ７１が設けられ、ハンダバンプ６２を介し信号用導体４５、４６に電気的に接続され、本発明の半導体パッケージを形成している。
【００１８】
なおスティフナを分割すると、スティフナが本来奏すべき機能である剛性の特性が悪くなってしまう可能性がある。そこで、スティフナの分割形状（あるいは分割線）が曲線又はランダム形状を有していれば、特定の方向に折れ易くなるということはなく、剛性を実質的に落とすことは無いので好ましい。
【００１９】
また、インターポーザを流れる異種信号でグランドを分割する回路の例としてディジタル回路とアナログ回路との組み合わせを挙げたが、このほかにノイズの大きな回路（例えば入出力系の回路）と安定した回路、高周波の回路と低周波の回路、熱の発生する回路と発生の少ない回路等も分割することがあり、本発明はこのような場合にも有効である。
【００２０】
以下本発明の半導体パッケージの製造方法について説明する。
図２から図４は、本発明における半導体パッケージ製造方法の一例を示す模式構成断面図である。
【００２１】
まず、ポリイミド樹脂フィルムからなる絶縁材１１の両面に銅箔２１を積層した両面銅箔付樹脂基板を用意し（図（ａ））、基板の所定の位置にレーザビームを照射し、ビア用孔（特に、図示せず）を形成し、デスミア処理、無電解銅メッキを行ってメッキ下地導電層（特に、図示せず）を形成し、銅箔２１をカソードにして電解銅メッキを行いビア（特に、図示せず）を形成する。
【００２２】
次に、銅箔２１をサブトラクティブ法にてパターンニング処理を行い、グランド用導体（１）２２、グランド用導体（２）２３、導体２４を形成する（図（ｂ））。
【００２３】
次に、片面銅箔付ポリイミド樹脂フィルムをラミネートし絶縁層３１、３２と銅箔４１を形成する（図（ｃ））。所定の位置にレーザビームを照射し、ビア用孔４２を形成し（図（ｄ））、デスミア処理、無電解銅メッキを行ってメッキ下地導電層（特に、図示せず）を形成し、銅箔４１をカソードにして電解銅メッキを行いビア４３、４４を形成する。
【００２４】
次に、銅箔４１をサブトラクティブ法にてパターンニング処理を行い、信号用導体（１）４５、信号用導体（２）４６、スティフナ用パッド４７、４８、ハンダボール用パッド４９を形成する（図（ｅ））。
【００２５】
次に、スクリーン印刷にて感光性のソルダーレジスト溶液を添付して、ソルダー感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、ソルダーレジスト５１、５２を形成し、４層のインターポーザ１００を作製する（図（ｆ））。
【００２６】
次に、ソルダーレジスト５１上に接着層６１を形成し、スティフナ切断部７６が接続されているスティフナ７２、７３、７４、７５を固定する（図（ｇ））。この際、スティフナはソルダーレジストの開口部５３、５４にハンダ７７、７８を埋めることでインターポーザのグランド用導体（１）２２、グランド用導体（２）２３と電気的に接続される。
【００２７】
さらに、ＩＣチップ７１をハンダバンプ６２にて実装し、ＩＣチップ７１とソルダーレジスト５１の間にアンダーフィル樹脂（特に図示せず）を流し込み、ハンダボール用パッド４９上にハンダボール６３を形成し、半導体パッケージ２００を得る（図（ｈ））。これをプリント配線基板５００に実装した後に（図（ｉ））、スティフナ切断部７６をレーザを使用するなどして切断する（図（ｊ））。ここで、スティフナ切断部７６とスティフナ７２、７３、７４、７５との接続部分に溝をあらかじめ形成しておいてもよい。
【００２８】
図７は、本発明の半導体パッケージの他の実施例を示す模式構成の断面図（図（ａ））と上面図（図（ｂ））である。
【００２９】
図７の実施例の構成は、図１で示した実施例の分割されたスティフナを電気的に接続する個所を2層にある各グランドから3層にある各電源に置き換えた構造となっている。よって、図７の実施例の製造方法は図１の実施例と同様であるため、構成と製造方法の説明は割愛する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例である半導体パッケージを示した模式構成の断面図と上面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の半導体パッケージの製造方法における工程の一部を模式的に示す構成断面図である。
【図３】（ｆ）〜（ｈ）は、本発明の半導体パッケージの製造方法における工程の一部を模式的に示す構成断面図である。
【図４】（ｉ）〜（ｊ）は、本発明の半導体パッケージの製造方法における工程の一部を模式的に示す構成断面図である。
【図５】従来の半導体パッケージにおける、信号伝送特性の向上を目的とした模式構成の断面図と上面図である。
【図６】従来の半導体パッケージにおける、信号伝送における問題点を示した模式構成の断面図と上面図である。
【図７】本発明の一実施例である半導体パッケージを示した模式構成の断面図と上面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１・・・絶縁体
２１・・・銅箔
２２・・・グランド用導体（１）
２３・・・グランド用導体（２）
２４・・・電源用導体（１）
２５・・・電源用導体（２）
２６、２７・・・ランド
２８、２９、４３、４４・・・ビア
８３・・・導体
３１、３２、８２・・・絶縁体
４１・・・銅箔
４２・・・孔
４５・・・信号用導体（１）
４６・・・信号用導体（２）
４７、４８・・・スティフナ用パッド
４９、８１・・・ハンダボール用パッド
５１、５２・・・ソルダーレジスト
５３、５４、５５・・・開口部
６１・・・接着層
６２・・・ハンダバンプ
６３・・・ハンダボール
７１・・・ＩＣチップ
７２、７３、７４、７５・・・スティフナ
７６・・・スティフナ切断部
７７、７８、７９、８０・・・ハンダ
１００・・・インターポーザ
２００、３００、４００・・・半導体パッケージ
５００・・・プリント配線基板
【図１】
2006013029.tif 000003
【図２】
2006013029.tif 000004
【図３】
2006013029.tif 000005
【図４】
2006013029.tif 000006
【図５】
2006013029.tif 000007
【図６】
2006013029.tif 000008
【図７】
2006013029.tif 000009