TWI628771B - 半導體元件搭載基板 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種半導體元件搭載基板，包括：電路導體，被配設在絕緣基板；多個半導體元件連接焊盤，與電路導體連接；半導體元件，被搭載在絕緣基板表面上；第1電容器及第2電容器，被配設在絕緣基板表面或內部；第1導體路徑，將第1電容器連接在半導體元件連接焊盤之間；以及第2導體路徑，將第2電容器連接在所述半導體元件連接焊盤之間，其中，第1導體路徑的電感小於第2導體路徑的電感，並且，所述第1電容器的電容量小於所述第2電容器的電容量且第1電容器的內部電感小於第2電容器的內部電感。
Description
本發明係關於具備多個電容器的半導體元件搭載基板。
近年來，在攜帶式遊戲機、通信設備所代表的電子設備的高功能化、小型化的發展過程中，該等所使用的半導體元件搭載基板也被要求高功能化、小型化。因此，對於運算處理量增加的半導體元件而言，需要在受限的空間中穩定地供給更多電流。
為了達成這些要求，而有在半導體元件的正下方內置了多個電容器的半導體元件搭載基板。這種電容器內置的基板係例如揭示於日本專利第4863546號公報。
本發明的課題在於提供一種半導體元件搭載基板，通過抑制基板所具有的阻抗的值來減小電流變動，而能夠使電子設備穩定地工作。
本發明的一實施方式之半導體元件搭載基板係包括：絕緣基板，具有積層了多個絕緣層的積層構造；電路導體，被配設在絕緣基板的表面及內部；多個半導體
元件連接焊盤，被配設在絕緣基板的表面且與電路導體的一部分連接；半導體元件，經由半導體元件連接焊盤而被搭載在絕緣基板的表面上；第1電容器及第2電容器，被配設在絕緣基板的表面或內部；和第1導體路徑及第2導體路徑，包含電路導體的一部分，該第1導體路徑將第1電容器電連接在預定的半導體元件連接焊盤之間，該第2導體路徑將所述第2電容器電連接在所述預定的半導體元件連接焊盤之間，所述第1導體路徑的電感小於所述第2導體路徑的電感，並且，所述第1電容器的電容量小於所述第2電容器的電容量且所述第1電容器的內部電感小於所述第2電容器的內部電感。
1‧‧‧絕緣基板
1a‧‧‧絕緣層
1b‧‧‧絕緣層
2‧‧‧電路導體
3‧‧‧半導體元件連接焊盤
4‧‧‧外部連接焊盤
5‧‧‧第1電容器
5t‧‧‧電極
6‧‧‧第2電容器
6t‧‧‧電極
7‧‧‧凹部
8‧‧‧凹部
9‧‧‧通孔
10‧‧‧通孔
11‧‧‧穿孔
12‧‧‧阻焊層
12a‧‧‧開口
12b‧‧‧開口
A‧‧‧基板
B‧‧‧焊料凸塊
S‧‧‧半導體元件
第1圖為顯示本發明的半導體元件搭載基板的實施方式的一例的示意剖視圖。
首先，基於第1圖對本發明的半導體元件搭載基板A的一例進行說明。
配線基板A係包括：絕緣基板1、電路導體2、半導體元件連接焊盤3、外部連接焊盤4、半導體元件S、第1電容器5和第2電容器6。
此種半導體元件搭載基板A係具備：絕緣基板1，形成為在核心用的絕緣層1a的上下表面積層了疊構(build up)用的絕緣層1b；電路導體2，被配設在絕緣基
板1的表面及內部；多個半導體元件連接焊盤3，被配設在絕緣基板1的表面，並與電路導體2的一部分連接；半導體元件S，經由半導體元件連接焊盤3而被搭載在絕緣基板1的表面上；和第1電容器5及第2電容器6，被內置於絕緣基板1。
第1電容器5被內置於搭載有半導體元件S的一側的絕緣基板1的上側內，並通過由電路導體2的一部分所形成的第1導體路徑而電連接在預定的半導體元件連接焊盤3彼此之間。
第2電容器6被內置於絕緣基板1中的第1電容器5的下方，並通過由電路導體2的一部分所形成且長於第1導體路徑長度的第2導體路徑而電連接在所述預定的半導體元件連接焊盤3彼此之間。
如此，通過分別經由第1及第2導體路徑而相對於半導體元件S來並聯連接被內置於半導體元件S正下方的絕緣基板1內的第1及第2電容器5、6，從而成為向半導體元件S供給更多電流的構造。
為了向半導體元件S穩定地供給電流，重點在於：通過使第1電容器5的電容與第2電容器6的電容之和設為充分大，且使第1電容器5的內部電感與第1導體路徑的電感之和、以及第2電容器6的內部電感與第2導體路徑的電感之和當中的至少一方盡可能地小，從而抑制導體路徑整體的阻抗值。
絕緣基板1係形成為在核心用的絕緣層1a的
上下表面積層了疊構用的絕緣層1b。
各絕緣層1a、1b包含例如環氧樹脂、雙馬來醯亞胺三嗪樹脂(Bismaleimide-Triazine Resin)等熱固化性樹脂。
在核心用的絕緣層1a的上表面中央部形成有凹部7。在核心用的絕緣層1a的下表面中央部形成有凹部8。此等各凹部7、8係例如通過噴砂加工、雷射加工而被形成。
在凹部7載置有第1電容器5。而且，通過在核心用的絕緣層1a的上表面積層疊構用的絕緣層1b以填充凹部7與第1電容器5之間的間隙，從而將第1電容器5固定在凹部7內。
在凹部8載置有第2電容器6。而且，通過在核心用的絕緣層1a的下表面積層疊構用的絕緣層1b以填充凹部8與第2電容器6之間的間隙，從而將第2電容器6固定在凹部8內。
在絕緣基板1的上側具有以第1電容器的電極5t作為底面的多個通孔9。在絕緣基板1的下側具有以第2電容器的電極6t作為底面的多個通孔10。通孔9、10的直徑為20~100μm左右，通過例如雷射加工而被形成。
絕緣基板1具有貫通上下的多個穿孔11。穿孔11的直徑為50~300μm左右，通過例如鑽孔加工而被形成。
電路導體2被形成在絕緣基板1的上下表面以及通孔9、10內及穿孔11內。被形成在通孔9內的電路導體2與第1電容器的電極5t連接。被形成在通孔10內的電路導體2與第2電容器的電極6t連接。
被形成在穿孔11內的電路導體2將絕緣基板1的上下表面的電路導體2彼此電連接。
電路導體2係例如通過習知的半加成法、減成法，利用銅鍍覆等的良導電性金屬而被形成。
半導體元件連接焊盤3包括於絕緣基板1的上表面所形成的電路導體2的一部分。半導體元件連接焊盤3係露出於開口12a內，所述開口12a係被設置在絕緣基板1的上表面所覆著的阻焊層12。
外部連接焊盤4包括於絕緣基板1的下表面所形成的電路導體2的一部分。外部連接焊盤4係露出於開口12b內，所述開口12b係被設置在絕緣基板1的下表面所覆著的阻焊層12。
半導體元件S可舉例如微處理器、半導體記憶體等，由矽、鍺等形成。半導體元件S的電極係例如經由焊料凸塊B而與半導體元件連接焊盤3連接。
第1電容器5及第2電容器6係例如形成為交替地積層含陶瓷的介電體與含銅的電極。第1及第2電容器5、6在最外層的兩個位置分別具有電極5t及6t。
第2電容器6的電容量係大於第1電容器5的電容量，而能夠向半導體元件S供給更多的電流。另一方面，第1電容器5的內部電感係小於第2電容器6的內部電感而有利於電流供給路徑的阻抗的降低。
第1電容器5係與半導體元件連接焊盤3連接，並經由包括被形成於通孔9內的電路導體2之第1導
體路徑而與半導體元件S電連接。
第2電容器6係與半導體元件連接焊盤3連接，並經由包括被形成於絕緣基板1的上下表面及穿孔11內、以及通孔10內的電路導體2之第2導體路徑而與半導體元件S電連接。
如此，由於第1導體路徑長度短於第2導體路徑長度，因此第1導體路徑的電感小於第2導體路徑的電感。
在具有多個導體路徑的以往的半導體元件搭載基板中，例如，第2導體路徑長度長於第1導體路徑長度的情況下，第2導體路徑的電感有時會大於第1導體路徑的電感。
因此，如果不考慮與第1導體路徑連接的第1電容器5的內部電感和與第2導體路徑連接的第2電容器6的內部電感的大小關係，則無法抑制導體路徑整體的阻抗值，使得電流變動變大。其結果，可能無法使電子設備穩定地進行工作。
相對於此，本發明的半導體元件搭載基板A係將內部電感比第2電容器6小的第1電容器5與電感較小的第1導體路徑連接。由此，能夠確保電感成分更小的路徑，而抑制導體路徑整體的阻抗值。
而且，通過將與第2導體路徑連接的第2電容器6的電容設為大於第1電容器5的電容，而能夠使第1電容器5的電容量與第2電容器6的電容量之和充分大。
其結果，能夠向半導體元件S供給經抑制電流變動的
更多電流。因此，能夠提供可使電子設備穩定地工作的半導體元件搭載基板A。
Claims (2)
- 一種半導體元件搭載基板，包括：絕緣基板，具有積層了多個絕緣層的積層構造；電路導體，被配設在該絕緣基板的表面及內部；多個半導體元件連接焊盤，被配設在所述絕緣基板的表面且與所述電路導體的一部分連接；半導體元件，經由所述半導體元件連接焊盤而被搭載在所述絕緣基板的表面上；第1電容器及第2電容器，該第1電容器被配設在該半導體元件正下方之所述絕緣基板的內部，該第2電容器被配設在該第1電容器的下方；和第1導體路徑及第2導體路徑，包含所述電路導體的一部分，該第1導體路徑將所述第1電容器電連接在預定的所述半導體元件連接焊盤之間，該第2導體路徑將所述第2電容器與所述第1電容器並聯地電連接在所述預定的半導體元件連接焊盤之間，所述第1導體路徑的電感小於所述第2導體路徑的電感，並且，所述第1電容器的電容量小於所述第2電容器的電容量且所述第1電容器的內部電感小於所述第2電容器的內部電感。
- 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件搭載基板，其中，所述第1導體路徑的長度短於第2導體路徑的長度。
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| TW200531176A (en) * | 2003-12-11 | 2005-09-16 | Ibm | Wrap-around gate field effect transistor |
| TWI553785B (zh) * | 2014-03-31 | 2016-10-11 | 美光科技公司 | 具有改良式熱性能之堆疊式半導體晶粒組件及相關之系統及方法 |
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