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JP5797534B2 - Wiring board - Google Patents

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JP5797534B2
JP5797534B2 JP2011256842A JP2011256842A JP5797534B2 JP 5797534 B2 JP5797534 B2 JP 5797534B2 JP 2011256842 A JP2011256842 A JP 2011256842A JP 2011256842 A JP2011256842 A JP 2011256842A JP 5797534 B2 JP5797534 B2 JP 5797534B2
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Description

本発明は、半導体集積回路素子を搭載するための配線基板に関するものである。   The present invention relates to a wiring board for mounting a semiconductor integrated circuit element.

従来、半導体集積回路素子を搭載するための配線基板として、ビルドアップ法により形成された配線基板が知られている。図7はビルドアップ法により形成された従来の配線基板の一例を示す概略断面図であり、図8は図7示した配線基板における要部概略上面図である。   Conventionally, a wiring board formed by a build-up method is known as a wiring board for mounting a semiconductor integrated circuit element. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a conventional wiring board formed by the build-up method, and FIG. 8 is a schematic top view of the main part of the wiring board shown in FIG.

図7に示すように、従来の配線基板30は、コア基板21の上下面にビルドアップ絶縁層22およびビルドアップ配線層23が交互に複数層ずつ積層されており、その上面中央部に半導体集積回路素子Sを搭載するための搭載部30aを有している。   As shown in FIG. 7, the conventional wiring board 30 has a plurality of buildup insulating layers 22 and buildup wiring layers 23 alternately stacked on the upper and lower surfaces of the core substrate 21, and a semiconductor integrated circuit at the center of the upper surface. A mounting portion 30a for mounting the circuit element S is provided.

コア基板21の上下面には銅箔や銅めっき層から成るコア導体層24が被着されている。また、コア基板21の上面から下面にかけてコア導体層24の一部として機能する銅めっき層が被着された多数のスルーホール25が格子状の配列で形成されている。   A core conductor layer 24 made of copper foil or a copper plating layer is deposited on the upper and lower surfaces of the core substrate 21. Also, a large number of through holes 25 are formed in a grid-like arrangement from the upper surface to the lower surface of the core substrate 21 to which a copper plating layer that functions as a part of the core conductor layer 24 is deposited.

ビルドアップ絶縁層22には、それぞれに複数のビアホール26が形成されており、ビアホール26を含む各ビルドアップ絶縁層22の表面には銅めっき層から成るビルドアップ配線層23が被着形成されている。そしてビルドアップ配線層23は、ビアホール26を介して上下のものが互い接続されているとともにスルーホール25に電気的に接続している。さらに、このビルドアップ配線層23のうち、上面側における最外層のビルドアップ絶縁層22の表面に被着された一部は、搭載部30aにおいて半導体集積回路素子Sの電極端子Tに電気的に接続される円形の半導体素子接続パッド27を形成しており、これらの半導体素子接続パッド27は図8に示すように、半導体集積回路素子Sの電極端子Tに対応した格子状の並びに形成されている。また、下面側における最外層のビルドアップ絶縁層22の表面に被着された一部は、外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される円形の外部接続パッド28であり、この外部接続パッド28はスルーホール25に対応した格子状の並びに複数並んで形成されている。   A plurality of via holes 26 are formed in each of the build-up insulating layers 22, and a build-up wiring layer 23 made of a copper plating layer is deposited on the surface of each build-up insulating layer 22 including the via holes 26. Yes. The build-up wiring layer 23 is electrically connected to the through-hole 25 while the upper and lower layers are connected to each other through the via hole 26. Further, a part of the buildup wiring layer 23 deposited on the surface of the outermost buildup insulating layer 22 on the upper surface side is electrically connected to the electrode terminal T of the semiconductor integrated circuit element S in the mounting portion 30a. Circular semiconductor element connection pads 27 to be connected are formed, and these semiconductor element connection pads 27 are formed in a lattice shape corresponding to the electrode terminals T of the semiconductor integrated circuit element S as shown in FIG. Yes. In addition, a part of the outermost buildup insulating layer 22 on the lower surface side that is attached to the surface is a circular external connection pad 28 that is electrically connected to the wiring conductor of the external electric circuit board. A plurality of pads 28 are formed in a lattice shape corresponding to the through holes 25 and arranged side by side.

さらに、最外層のビルドアップ絶縁層22およびその上のビルドアップ配線層23上には、半導体素子接続パッド27および外部接続パッド28を露出させるソルダーレジスト層29が被着されている。そして、半導体素子接続パッド27の露出部に半導体集積回路素子Sの電極端子Tが電気的に接続されるとともに外部接続パッド28の露出部に図示しない外部電気回路基板の配線導体が半田ボールを介して電気的に接続される。   Further, a solder resist layer 29 for exposing the semiconductor element connection pads 27 and the external connection pads 28 is deposited on the outermost buildup insulating layer 22 and the buildup wiring layer 23 thereon. The electrode terminal T of the semiconductor integrated circuit element S is electrically connected to the exposed portion of the semiconductor element connection pad 27, and the wiring conductor of the external electric circuit board (not shown) is connected to the exposed portion of the external connection pad 28 via the solder ball. Are electrically connected.

ところで、半導体集積回路素子Sは、配線基板30からの十分な電源供給を確保するためにその下面の中央部に接地用と電源用との電極端子Tを交互に多数設けるとともに下面の外周部に信号用の電極端子を多数設けた端子配置を採用する場合が増えている。このような半導体集積回路素子Sを搭載する場合、配線基板30における半導体素子接続パッド27の配置も半導体集積回路素子Sの電極端子Tに対応して搭載部30aの中央部に接地用および電源用の半導体素子接続パッド27が多数配置され、搭載部30aの外周部に信号用の半導体素子接続パッド27が多数配置されることとなる。   By the way, the semiconductor integrated circuit element S is provided with a large number of electrode terminals T for grounding and power supply alternately in the central portion of the lower surface in order to ensure sufficient power supply from the wiring board 30 and on the outer peripheral portion of the lower surface. Increasing use is made of a terminal arrangement in which a large number of signal electrode terminals are provided. When such a semiconductor integrated circuit element S is mounted, the arrangement of the semiconductor element connection pads 27 on the wiring board 30 is also set at the center of the mounting portion 30a corresponding to the electrode terminal T of the semiconductor integrated circuit element S and for power supply. A large number of semiconductor element connection pads 27 are arranged, and a large number of signal semiconductor element connection pads 27 are arranged on the outer peripheral portion of the mounting portion 30a.

図9に、搭載部30aの中央部における接地用と電源用の半導体素子接続パッド27のみを抜き出して上面図で示す。なお図9においては、ソルダーレジスト層29の下の最上層のビルドアップ配線層23を破線で示している。この図9においてGと記した半導体素子接続パッド27は接地用の半導体素子接続パッド27Gであり、Pと記した半導体素子接続パッド27は電源用の半導体素子接続パッド27Pである。図9に示すように、接地用の半導体素子接続パッド27Gと電源用の半導体素子接続パッド27Pとは1個ずつが格子状の配列で斜めに列をなすようにして交互に配設されているとともに、各列の半導体素子接続パッド27同士が1列ずつ帯状の一体のパターンとして統合されている。   FIG. 9 is a top view showing only the grounding and power supply semiconductor element connection pads 27 at the center of the mounting portion 30a. In FIG. 9, the uppermost buildup wiring layer 23 under the solder resist layer 29 is indicated by a broken line. In FIG. 9, the semiconductor element connection pad 27 indicated by G is a semiconductor element connection pad 27G for grounding, and the semiconductor element connection pad 27 indicated by P is a semiconductor element connection pad 27P for power supply. As shown in FIG. 9, the semiconductor element connection pads 27G for grounding and the semiconductor element connection pads 27P for power supply are alternately arranged in a grid-like arrangement so as to form a diagonal row. At the same time, the semiconductor element connection pads 27 in each row are integrated one by one as a band-like integrated pattern.

そして、これらの接地用および電源用の半導体素子接続パッド27は、図10に示すように、上面側のビルドアップ配線層23およびコア導体層24を介してスルーホール25に電気的に接続されている。なお、図10は、図9における一部の半導体素子接続パッド27およびそれに対応する上面側のビルドアップ配線層23およびコア導体層24を抜き出して示した斜視図であり、各層における小さな○印が下層へ接続するビア26の位置を示し、×印が上層からのビア26が接続される位置を示している。   Then, these semiconductor element connection pads 27 for grounding and power supply are electrically connected to the through holes 25 via the buildup wiring layer 23 and the core conductor layer 24 on the upper surface side as shown in FIG. Yes. FIG. 10 is a perspective view showing a part of the semiconductor element connection pads 27 in FIG. 9 and the corresponding build-up wiring layer 23 and core conductor layer 24 on the upper surface side in FIG. The position of the via 26 connected to the lower layer is shown, and the cross indicates the position where the via 26 from the upper layer is connected.

半導体素子接続パッド27が接続される次層のビルドアップ配線層23は、主として接地プレーン23Gであり、その中に電源用の半導体素子接続パッド27Pに接続されるビアランド23Lがクリアランス23Cを介して配設されている。ビアランド23Lは各列の電源用の半導体素子接続パッド27Pに対応した位置に列をなすように1対1で並んでおり、ビアランド23Lの各列のクリアランス23Cはひとつに繋がっている。そのため接地プレーン23Gは、ひとつに繋がったクリアランス23Cにより接地用の半導体素子接続パッド27Gの各列に対応するように帯状に隔てられた状態となっている。そして、接地用の半導体素子接続パッド27Gは接地プレーン23Gのクリアランス23Cで挟まれた帯状の部分に接地用の各半導体素子接続パッド27Gからのビア26を介して接続され、電源用の半導体素子接続パッド27Pは1対1で対応するビアランド23Lにビア26を介して接続されている。   The next build-up wiring layer 23 to which the semiconductor element connection pad 27 is connected is mainly a ground plane 23G, in which a via land 23L connected to the power supply semiconductor element connection pad 27P is arranged via a clearance 23C. It is installed. The via lands 23L are arranged in a one-to-one manner so as to form a row at a position corresponding to the power supply semiconductor element connection pad 27P of each row, and the clearance 23C of each row of the via land 23L is connected to one. Therefore, the ground plane 23G is in a state of being separated in a strip shape so as to correspond to each row of the grounding semiconductor element connection pads 27G by a single clearance 23C. The grounding semiconductor element connection pad 27G is connected to the band-shaped portion sandwiched by the clearance 23C of the ground plane 23G via the via 26 from each grounding semiconductor element connection pad 27G, and the semiconductor element connection for power supply The pads 27P are connected to the corresponding via lands 23L via the vias 26 on a one-to-one basis.

その下層のビルドアップ配線層23は、主として電源プレーン23Pであり、その中に上層の接地プレーン23Gに接続されるビアランド23Lがクリアランス23Cを介して配設されている。ビアランド23Lは各列の接地用の半導体素子接続パッド27Gに対応した位置に列をなすように1対1で並んでおり、上層のビルドアップ配線層23の場合と同様にビアランド23Lの各列のクリアランス23Cはひとつに繋がっている。そのため電源プレーン23Pは、ひとつに繋がったクリアランス23Cにより電源用の半導体素子接続パッド27の各列に対応するように帯状に隔てられた状態となっている。そして、上層の接地プレーン23Gは接地用の半導体素子接続パッド27Gに対して1対1で対応するビアランド23Lにビア26を介して接続され、電源用の半導体素子接続パッド27Pに接続された上層のビアランド23Lは電源プレーン23Pのクリアランス23Cで挟まれた帯状の部分に上層のビアランド23Lからのビア26を介して接続されている。   The lower build-up wiring layer 23 is mainly a power plane 23P, and a via land 23L connected to the upper ground plane 23G is disposed therethrough via a clearance 23C. The via lands 23L are arranged in a one-to-one manner so as to form a row at a position corresponding to the grounding semiconductor element connection pad 27G in each row, and in the same manner as in the upper build-up wiring layer 23, each via land 23L has a row. The clearance 23C is connected to one. Therefore, the power supply plane 23P is in a state of being separated in a band shape so as to correspond to each row of the power supply semiconductor element connection pads 27 by a single clearance 23C. The upper ground plane 23G is connected to the via land 23L corresponding to the ground semiconductor element connection pad 27G via the via 26, and is connected to the power semiconductor element connection pad 27P. The via land 23L is connected to a band-like portion sandwiched by the clearance 23C of the power plane 23P via a via 26 from the upper via land 23L.

その下層のコア導体層24は、主として接地プレーン24Gであり、接地プレーン24Gは接地用のスルーホール25Gに接続されているとともに、その中に電源用のスルーホール25Pに接続されたスルーホールランド24Lがクリアランス24Cを介して配設されている。そして、接地プレーン23Gに接続された上層のビアランド23Lがビア26を介して接地プレーン24Gに接続され、上層の電源プレーン23Pがビア26を介してスルーホールランド24Lに接続されている。その結果、接地用の半導体素子接続パッド27Gが接地用のスルーホール25Gに電気的に接続されるとともに電源用の半導体素子接続パッド27Pが電源用のスルーホール25Pに電気的に接続されることとなる。   The lower core conductor layer 24 is mainly a ground plane 24G, and the ground plane 24G is connected to a grounding through hole 25G and a through hole land 24L connected to a power supply through hole 25P therein. Is disposed via a clearance 24C. The upper via land 23L connected to the ground plane 23G is connected to the ground plane 24G via the via 26, and the upper power plane 23P is connected to the through-hole land 24L via the via 26. As a result, the grounding semiconductor element connection pad 27G is electrically connected to the grounding through hole 25G, and the power supply semiconductor element connection pad 27P is electrically connected to the power supply through hole 25P. Become.

さらに、図11に示すように、接地用のスルーホール25Gと電源用のスルーホール25Pとは、下面側のコア導体層24およびビルドアップ配線層23を介してそれぞれ対応する接地用の外部接続パッド28Gおよび電源用の外部接続パッド28Pに電気的に接続されている。なお、図11は、図10に対応する下面側のコア導体層24およびビルドアップ配線層23を抜き出して示した斜視図であり、各層における小さな○印が下層へ接続するビア26の位置を示し、×印が上層からのビア26が接続される位置を示している。   Further, as shown in FIG. 11, the grounding through hole 25G and the power supply through hole 25P are respectively connected to the grounding external connection pads via the core conductor layer 24 and the buildup wiring layer 23 on the lower surface side. 28G and the external connection pad 28P for power supply are electrically connected. 11 is a perspective view showing the core conductor layer 24 and the build-up wiring layer 23 on the lower surface side corresponding to FIG. 10, and the small circles in each layer indicate the positions of the vias 26 connected to the lower layer. , X indicates the position where the via 26 from the upper layer is connected.

下面側のコア導体層24は、主として電源プレーン24Pであり、電源プレーン24Pは電源用のスルーホール25Pに接続されているとともに、その中に接地用のスルーホール25Gに接続されたスルーホールランド24Lがクリアランス24Cを介して配設されている。   The core conductor layer 24 on the lower surface side is mainly a power plane 24P, and the power plane 24P is connected to a power through hole 25P and a through hole land 24L connected to a ground through hole 25G therein. Is disposed via a clearance 24C.

その下層のビルドアップ配線層23は、主として接地プレーン23Gであり、その中に上層の電源プレーン24Pに接続されるビアランド23Lがクリアランス23Cを介して配設されている。そして、下面側のコア導体層24における電源プレーン24Pがビアランド23Lにビア26を介して接続されており、スルーホールランド24Lが接地プレーン23Gにビア26を介して接続されている。   The lower buildup wiring layer 23 is mainly a ground plane 23G, in which via lands 23L connected to the upper power supply plane 24P are arranged via a clearance 23C. The power plane 24P in the core conductor layer 24 on the lower surface side is connected to the via land 23L via the via 26, and the through-hole land 24L is connected to the ground plane 23G via the via 26.

その下層のビルドアップ配線層23は、主として電源プレーン23Pであり、その中に上層の接地プレーン23Gにビア26を介して接続されるビアランド23Lがクリアランス23Cを介して配設されている。そして、上層のビルドアップ配線層23におけるビアランド23Lが電源プレーン23Pにビア26を介して接続されている。   The lower build-up wiring layer 23 is mainly a power plane 23P, and a via land 23L connected to the upper ground plane 23G via a via 26 is disposed therethrough via a clearance 23C. The via land 23L in the upper buildup wiring layer 23 is connected to the power supply plane 23P via the via 26.

下面側の最外層のビルドアップ配線層23は、主として接地プレーン23Gであり、その中に接地用の外部接続パッド28Gとなる領域を備えているとともに、電源用の外部接続パッド28Pがクリアランス23Cを介して配設されている。そして接地用の外部接続パッド28Gを形成する接地プレーン23Gが上層のビアランド23Lにビア26を介して接続されており、電源用の外部接続パッド28Pが上層の電源プレーン23Pにビア26を介して接続されている。   The outermost buildup wiring layer 23 on the lower surface side is mainly a ground plane 23G, and has a region to be an external connection pad 28G for grounding, and the external connection pad 28P for power supply has a clearance 23C. It is arranged via. The ground plane 23G forming the ground external connection pad 28G is connected to the upper via land 23L via the via 26, and the power external connection pad 28P is connected to the upper power plane 23P via the via 26. Has been.

上記のような接続により、接地用のスルーホール25Gとこれに対応する接地用の外部接続パッド28Gおよび電源用のスルーホール25Pとこれに対応する電源用の外部接続パッド28Pとが電気的に接続される。なお、接地用のスルーホール25Gとこれに対応する接地用の外部接続パッド28Gおよび電源用のスルーホール25Pとこれに対応する電源用の外部接続パッド28Pとを接続するビア26およびビアランド23Lは、それぞれ4個ずつが一組で各スルーホール25G,25Pとこれに対応する外部接続パッド28G,28Pとを接続しており、各組のビアランド23Lは4個がそれぞれ独立して形成されている。   With the connection as described above, the grounding through hole 25G and the corresponding grounding external connection pad 28G and the power supply throughhole 25P are electrically connected to the corresponding power supply external connection pad 28P. Is done. The via 26 and the via land 23L that connect the grounding through hole 25G, the corresponding grounding external connection pad 28G and the power supply throughhole 25P, and the corresponding power supply external connection pad 28P are: Each of the four via holes 25G and 25P is connected to the corresponding external connection pads 28G and 28P, and four via lands 23L of each set are formed independently.

ところが、一般には半導体素子接続パッド27のピッチよりもスルーホール25のピッチの方が大きいことから、例えば図9中にAで矢示した電源用の半導体素子接続パッド27Pの列を例にとると、この列の半導体素子接続パッド27Pに接続された電源プレーン23Pの帯状の部分の下方には電源用のスルーホール25Pが位置しないことになる。その結果、この部分では電源用のスルーホール25Pまでの電流経路が電源プレーン23Pのクリアランス23Cを大きく迂回することになる。そして、この部分には列Aの電源用の半導体素子接続パッド27Pに接続するためのビア26が多数接続されているので、この大きく迂回する電流経路に大きな電流が集中して流れることとなる。その結果、この電流経路を通しての列Aの電源用の半導体素子接続パッド27Pへ十分な電源供給ができずに半導体集積回路素子Sの良好な作動が損なわれてしまう。   However, since the pitch of the through holes 25 is generally larger than the pitch of the semiconductor element connection pads 27, for example, a row of power supply semiconductor element connection pads 27P indicated by an arrow A in FIG. 9 is taken as an example. The power through-hole 25P is not located below the band-like portion of the power plane 23P connected to the semiconductor element connection pad 27P in this column. As a result, in this portion, the current path to the power supply through hole 25P largely bypasses the clearance 23C of the power supply plane 23P. Since a large number of vias 26 for connection to the power source semiconductor element connection pads 27P of the column A are connected to this portion, a large current flows in a concentrated manner in this largely detoured current path. As a result, sufficient power cannot be supplied to the semiconductor element connection pads 27P for power supply in the column A through this current path, and good operation of the semiconductor integrated circuit element S is impaired.

そこで、本願出願人は、先に特願2010−222989において、第1の電位に接続される複数の第1のスルーホールおよび第2の電位に接続される複数の第2のスルーホールを有するコア基板の上面に、少なくとも第1の絶縁層間を有する複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に格子状の配列で一個ずつまたは複数個ずつが交互に列をなすように配設されており、前記第1のスルーホールに電気的に接続された第1のパッド群および前記第2のスルーホールに電気的に接続された第2のパッド群と、前記第1の絶縁層間に配設されており、前記第1のパッド群の各列に対応する位置に接続された第1のビア群を介して前記第1のパッド群に電気的に接続された第1の電源プレーンおよび前記第2のパッド群の各列に対応する位置に接続された第2のビア群を介して前記第2のパッド群に電気的に接続されているとともにクリアランスを介して前記第1の電源プレーンにより取り囲まれたビアランド群とを有する配線基板であって、前記第2のビア群における隣接する複数個ずつが前記第2のパッドのピッチより狭いピッチで寄り集まった複数のビアグループを形成しているとともに、隣接する前記ビアグループに接続されたビアランド同士の間に前記第1の電源プレーンが介在し、該ビアランド同士の間の前記第1の電源プレーンを通して前記第1のパッド群の各列から前記第1のスルーホールへの導電路が形成されている配線基板を提案した。   Therefore, the applicant of the present application previously described in Japanese Patent Application No. 2010-2222989 a core having a plurality of first through holes connected to the first potential and a plurality of second through holes connected to the second potential. An insulating substrate formed by laminating a plurality of insulating layers having at least a first insulating layer on the upper surface of the substrate, and one or a plurality of them alternately arranged in a grid pattern on the upper surface of the insulating substrate. A first pad group electrically connected to the first through hole and a second pad group electrically connected to the second through hole; and the first pad group A first layer disposed between insulating layers and electrically connected to the first pad group via a first via group connected to a position corresponding to each column of the first pad group. Each of the power plane and the second pad group And a via land group that is electrically connected to the second pad group through a second via group connected to a position corresponding to the first power plane and surrounded by the first power plane through a clearance. A wiring board, wherein a plurality of adjacent via groups in the second via group form a plurality of via groups gathered at a pitch narrower than the pitch of the second pad, and the adjacent via groups The first power plane is interposed between the connected via lands, and conduction from each column of the first pad group to the first through hole through the first power plane between the via lands. A wiring board on which a path was formed was proposed.

この特願2010−222989において提案した配線基板によると、上記構成において、前記第2のビア群における隣接する複数個ずつが前記第2のパッドのピッチより狭いピッチで寄り集まった複数のビアグループを形成しているとともに、隣接する前記ビアグループに接続されたビアランド同士の間に前記第1の電源プレーンが介在し、該ビアランド同士の間の前記第1の電源プレーンを通して前記第1のパッド群の列から前記第1のスルーホールへの導電路が形成されていることから、第1のスルーホールからの第1のパッドへの電源供給路を多数確保して半導体集積回路素子に対して十分な電源供給を行なって半導体集積回路素子を良好に作動させることができる。
According to the wiring board proposed in Japanese Patent Application No. 2010-222989, in the above configuration, a plurality of via groups in which the plurality of adjacent vias in the second via group are gathered together at a pitch narrower than the pitch of the second pads are arranged. The first power supply plane is interposed between via lands connected to the adjacent via group, and the first pad group is formed through the first power supply plane between the via lands. Since a conductive path from each row to the first through hole is formed, a large number of power supply paths from the first through hole to the first pad are secured, which is sufficient for the semiconductor integrated circuit element. The semiconductor integrated circuit device can be operated satisfactorily by supplying a sufficient power.

しかしながら、この特願2010−222989において提案した配線基板では、コア基板の上面側における電流経路については考慮されているものの、コア基板の下面側における電源供給については考慮されていなかった。今後、半導体集積回路素子の消費電力を抑制するために半導体集積回路素子の作動電圧は、ますます低いものとなっていくことが予想されている。そのような作動電圧が低い半導体集積回路素子を搭載する配線基板においては、更なる電源供給特性の向上を図る必要性が出てくる。   However, in the wiring board proposed in Japanese Patent Application No. 2010-222989, the current path on the upper surface side of the core substrate is considered, but the power supply on the lower surface side of the core substrate is not considered. In the future, in order to suppress the power consumption of the semiconductor integrated circuit element, the operating voltage of the semiconductor integrated circuit element is expected to become increasingly lower. In a wiring board on which such a semiconductor integrated circuit element having a low operating voltage is mounted, it is necessary to further improve the power supply characteristics.

特開2011−159773号公報JP 2011-159773 A

本発明が解決しようとする課題は、作動電圧が低い半導体集積回路素子に対しても十分な電源供給を行なって半導体集積回路素子を良好に作動させることが可能な配線基板を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wiring board capable of satisfactorily operating a semiconductor integrated circuit element by sufficiently supplying power even to a semiconductor integrated circuit element having a low operating voltage. .

本発明の配線基板は、第1の電位に接続される複数の第1のスルーホールおよび第2の電位に接続される複数の第2のスルーホールを有するコア基板と、該コア基板の上下面に複数層ずつ積層されたビルドアップ絶縁層と、上面側の最表層の前記ビルドアップ絶縁層の表面に格子状の配列で1個ずつまたは複数個ずつが交互に列をなすように多数配設されており前記第1のスルーホールに電気的に接続された第1の半導体素子接続パッドおよび前記第2のスルーホールに電気的に接続された第2の半導体素子接続パッドと、上面側の前記ビルドアップ絶縁層間に配設されており、前記第1の半導体素子接続パッドの各列に対応する位置に接続された第1のビア群を介して前記第1の半導体素子接続パッドに電気的に接続された第1の電源プレーンおよび前記第2の半導体素子接続パッドの各列に対応する位置に接続された第2のビア群を介して前記第2の半導体素子接続パッドに電気的に接続されているとともにクリアランスを介して前記第1の電源プレーンにより取り囲まれたビアランド群と、下面側の最表層の前記ビルドアップ絶縁層の表面に前記第1のスルーホールに対応して配置されるとともに該第1のスルーホールに電気的に接続された第1の外部接続パッドおよび前記第2のスルーホールに対応して配置されるとともに該第2のスルーホールに電気的に接続された第2の外部接続パッドと、下面側の前記ビルドアップ絶縁層間に配設されており、前記第1または第2の外部接続パッドの一方に対応する位置に接続された複数一組の第3のビアを介して前記第1または第2の外部接続パッドの一方に電気的に接続された第2の電源プレーンおよび前記第1または第2の外部接続パッドの他方に対応する位置に接続された複数一組の第4のビアを介して前記第1または第2の外部接続パッドの他方に接続されているとともにクリアランスを介して前記第2の電源プレーンにより取り囲まれた第2のビアランドとを有する配線基板であって、前記第2のビア群における隣接する複数個ずつが前記第2の半導体素子接続パッドのピッチより狭いピッチで寄り集まった複数のビアグループを形成しているとともに、隣接する前記ビアグループに接続されたビアランド同士の間に前記第1の電源プレーンが介在し、該ビアランド同士の間の前記第1の電源プレーンを通して前記第1の半導体素子接続パッドの各列から前記第1のスルーホールへの導電路が形成されており、かつ前記第2のビアランドは、前記一組の前記第4のビアに対応する分が一つに繋がっていることを特徴とするものである。
A wiring substrate according to the present invention includes a core substrate having a plurality of first through holes connected to a first potential and a plurality of second through holes connected to a second potential, and upper and lower surfaces of the core substrate. A plurality of build-up insulating layers stacked in layers, and a plurality of layers arranged alternately in a grid pattern on the surface of the uppermost uppermost build-up insulating layer. A first semiconductor element connection pad electrically connected to the first through hole and a second semiconductor element connection pad electrically connected to the second through hole; Electrically connected to the first semiconductor element connection pad via a first via group disposed between the build-up insulating layers and connected to a position corresponding to each column of the first semiconductor element connection pad. Connected first power supply pre And electrically connected to the second semiconductor element connection pad through a second via group connected to a position corresponding to each column of the second semiconductor element connection pad and via a clearance. The via land group surrounded by the first power plane and the surface of the build-up insulating layer on the outermost surface on the lower surface side are arranged corresponding to the first through hole and electrically connected to the first through hole. A first external connection pad and a second external connection pad disposed corresponding to the second through hole and electrically connected to the second through hole, and a lower surface side The first or second via the plurality of sets of third vias disposed between the build-up insulating layers and connected to a position corresponding to one of the first or second external connection pads. Via a second power supply plane electrically connected to one of the external connection pads and a plurality of sets of fourth vias connected to positions corresponding to the other of the first or second external connection pads A wiring board having a second via land connected to the other of the first or second external connection pads and surrounded by the second power plane through a clearance. A plurality of adjacent via groups in the via group form a plurality of via groups gathered at a pitch narrower than the pitch of the second semiconductor element connection pads, and between via lands connected to the adjacent via groups. The first power plane is interposed between the first semiconductor element connection pads and the first power plane through the first power plane between the via lands. A conductive path to one through hole is formed, and the second via land is connected to one portion corresponding to the set of the fourth vias. .

本発明の配線基板によれば、上記構成において、前記第2のビア群における隣接する複数個ずつが前記第2の半導体素子接続パッドのピッチより狭いピッチで寄り集まった複数のビアグループを形成しているとともに、隣接する前記ビアグループに接続されたビアランド同士の間に前記第1の電源プレーンが介在し、該ビアランド同士の間の前記第1の電源プレーンを通して前記第1の半導体素子接続パッドの列から前記第1のスルーホールへの導電路が形成されていることから、第1のスルーホールからの第1の半導体素子接続パッドへの電源供給路を多数確保することができる。さらに第2のビアランドは、一組の第4のビアに対応する分が一つに繋がっていることから、この第2のビアランドを介した第1および第2のスルーホールから第1および第2の外部接続パッドまでの電源供給を良好に行なうことができる。したがって、低電圧で作動する半導体集積回路素子に対して十分な電源供給を行なって半導体集積回路素子を良好に作動させることができる。
According to the wiring board of the present invention, in the above configuration, a plurality of via groups in which a plurality of adjacent ones in the second via group are gathered together at a pitch narrower than the pitch of the second semiconductor element connection pads are formed. And the first power plane is interposed between the via lands connected to the adjacent via groups, and the first semiconductor element connection pads are connected through the first power plane between the via lands. Since a conductive path from each row to the first through hole is formed, a large number of power supply paths from the first through hole to the first semiconductor element connection pad can be secured. Further, since the second via land corresponds to one set of the fourth via, the second via land is connected to the first via hole through the second via land. Power supply to the external connection pads can be performed satisfactorily. Therefore, it is possible to satisfactorily operate the semiconductor integrated circuit element by supplying sufficient power to the semiconductor integrated circuit element operating at a low voltage.

図1は、本発明の配線基板の実施形態における一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of a wiring board according to the present invention. 図2は、図1に示す配線基板の要部概略上面図である。FIG. 2 is a schematic top view of the main part of the wiring board shown in FIG. 図3は、図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 図4は、図1および図2に示す配線基板の要部分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of main parts of the wiring board shown in FIGS. 1 and 2. 図5は、図1および図2に示す配線基板の要部分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part of the wiring board shown in FIGS. 1 and 2. 図6は、図3の要部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a main part of FIG. 図7は、従来の配線基板を示す概略断面図である。FIG. 7 is a schematic sectional view showing a conventional wiring board. 図8は、図7に示す配線基板の要部概略上面図である。FIG. 8 is a schematic top view of the main part of the wiring board shown in FIG. 図9は、図8の要部拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG. 図10は、図7および図8に示す配線基板の要部分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view of the main part of the wiring board shown in FIGS. 図11は、図7および図8に示す配線基板の要部分解斜視図である。FIG. 11 is an exploded perspective view of a main part of the wiring board shown in FIGS.

次に本発明の配線基板における実施形態の一例を添付の図1〜図6を基にして説明する。図1はビルドアップ法により形成された本例の配線基板の一例を示す概略断面図であり、図2は図1示した配線基板における要部概略上面図である。また図3は、図2における要部拡大図であり、図4および図5は、それそれ図1および図2に示す配線基板における要部分解斜視図である。さらに図6は、図3の要部拡大図である。   Next, an example of an embodiment of the wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the wiring board of this example formed by the build-up method, and FIG. 2 is a schematic top view of the main part of the wiring board shown in FIG. 3 is an enlarged view of a main part in FIG. 2, and FIGS. 4 and 5 are exploded perspective views of the main part of the wiring board shown in FIGS. 1 and 2, respectively. Further, FIG. 6 is an enlarged view of a main part of FIG.

図1に示すように、本例の配線基板10は、コア基板1の上下面にビルドアップ絶縁層2およびビルドアップ配線層3が交互に積層されており、その上面中央部に半導体集積回路素子Sを搭載するための搭載部10aを有している。   As shown in FIG. 1, a wiring board 10 of this example has build-up insulating layers 2 and build-up wiring layers 3 alternately stacked on the upper and lower surfaces of a core substrate 1, and a semiconductor integrated circuit element at the center of the upper surface. A mounting portion 10a for mounting S is provided.

コア基板1は、厚みが50〜800μm程度であり、例えばガラス繊維束を縦横に織ったガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る絶縁基板の上下面に銅箔や銅めっき層から成るコア導体層4が被着されているとともに絶縁基板の上面から下面にかけてコア導体層4の一部として機能する銅めっき層が被着された多数のスルーホール5が形成されている。なお、スルーホール5の直径は100〜300μm程度であり、その内部は樹脂により充填されている。   The core substrate 1 has a thickness of about 50 to 800 μm, and is made of an electrically insulating material in which a glass cloth in which glass fiber bundles are woven vertically and horizontally is impregnated with a thermosetting resin such as bismaleimide triazine resin or epoxy resin. A large number of core conductor layers 4 made of copper foil or copper plating layers are deposited on the upper and lower surfaces, and copper plating layers that function as a part of the core conductor layers 4 are deposited from the upper surface to the lower surface of the insulating substrate. A through hole 5 is formed. The diameter of the through hole 5 is about 100 to 300 μm, and the inside is filled with resin.

ビルドアップ絶縁層2は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含む絶縁材料から成り、それぞれに複数のビアホール6が形成されており、ビアホール6を含む各ビルドアップ絶縁層2の表面には銅めっき層から成るビルドアップ配線層3が被着形成されている。そしてビルドアップ配線層3は、ビアホール6を介して上下のものが互い接続されているとともにスルーホール5に電気的に接続している。さらに、このビルドアップ配線層3のうち、上面側における最外層のビルドアップ絶縁層2上に被着された一部は、搭載部10aにおいて半導体集積回路素子Sの電極端子Tに電気的に接続される円形の半導体素子接続パッド7を形成しており、これらの半導体素子接続パッド7は図2に示すように、半導体集積回路素子Sの電極端子Tに対応した格子状の並びに形成されている。なお、半導体素子接続パッド7は搭載部10aの中央部に接地用および電源用の半導体素子接続パッド7が多数配置され、搭載部10aの外周部に信号用の半導体素子接続パッド7が多数配置されている。また、下面側における最外層のビルドアップ絶縁層2上に被着された一部は、外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される円形の外部接続パッド8であり、この外部接続パッド8は格子状の並びに複数並んで形成されている。   The build-up insulating layer 2 is made of an insulating material containing a thermosetting resin such as an epoxy resin, and a plurality of via holes 6 are formed in each, and the surface of each build-up insulating layer 2 including the via holes 6 is plated with copper. A build-up wiring layer 3 composed of layers is deposited. The build-up wiring layer 3 is electrically connected to the through hole 5 while being connected to each other through the via hole 6. Further, a part of the buildup wiring layer 3 deposited on the outermost buildup insulating layer 2 on the upper surface side is electrically connected to the electrode terminal T of the semiconductor integrated circuit element S in the mounting portion 10a. The circular semiconductor element connection pads 7 are formed, and these semiconductor element connection pads 7 are formed in a lattice arrangement corresponding to the electrode terminals T of the semiconductor integrated circuit element S as shown in FIG. . The semiconductor element connection pads 7 have a large number of grounding and power supply semiconductor element connection pads 7 arranged at the center of the mounting part 10a, and a large number of signal semiconductor element connection pads 7 arranged at the outer periphery of the mounting part 10a. ing. Also, a part of the lower surface side deposited on the outermost buildup insulating layer 2 is a circular external connection pad 8 that is electrically connected to the wiring conductor of the external electric circuit board. A plurality of grids 8 are formed in a grid.

さらに、最外層のビルドアップ絶縁層2およびその上のビルドアップ配線層3上には、半導体素子接続パッド7および外部接続パッド8を露出させるソルダーレジスト層9が被着されている。そして、半導体素子接続パッド9の露出部に半導体集積回路素子Sの電極端子Tが電気的に接続されるとともに外部接続パッド8の露出部に図示しない外部電気回路基板の配線導体が半田ボールを介して電気的に接続される。   Further, a solder resist layer 9 for exposing the semiconductor element connection pads 7 and the external connection pads 8 is deposited on the outermost buildup insulating layer 2 and the buildup wiring layer 3 thereon. The electrode terminal T of the semiconductor integrated circuit element S is electrically connected to the exposed portion of the semiconductor element connection pad 9, and the wiring conductor of the external electric circuit board (not shown) is connected to the exposed portion of the external connection pad 8 via the solder ball. Are electrically connected.

図3に、搭載部10aの中央部における接地用と電源用の半導体素子接続パッド7のみを抜き出して示す。なお図3においては、ソルダーレジスト層9の下の最上層のビルドアップ配線層3を破線で示している。図3においてGと記した半導体素子接続パッド7は接地用の半導体素子接続パッド7Gであり、Pと記した半導体素子接続パッド7は電源用の半導体素子接続パッド7Pである。図3に示すように、接地用の半導体素子接続パッド7Gと電源用の半導体素子接続パッド7Pとは1個ずつが格子状の配列で斜めに列をなすようにして交互に配設されているとともに、各列の半導体素子接続パッド7同士が1列ずつ帯状の一体のパターンとして統合されている。   FIG. 3 shows only the grounding and power supply semiconductor element connection pads 7 in the center of the mounting portion 10a. In FIG. 3, the uppermost buildup wiring layer 3 under the solder resist layer 9 is indicated by a broken line. In FIG. 3, the semiconductor element connection pad 7 indicated by G is a semiconductor element connection pad 7G for grounding, and the semiconductor element connection pad 7 indicated by P is a semiconductor element connection pad 7P for power supply. As shown in FIG. 3, the semiconductor element connection pads 7G for grounding and the semiconductor element connection pads 7P for power supply are alternately arranged in a grid-like arrangement so as to form diagonal rows. At the same time, the semiconductor element connection pads 7 in each row are integrated as a single band-like pattern one row at a time.

そして、これらの接地用の半導体素子接続パッド7Gおよび電源用の半導体素子接続パッド7Pは、図4に示すように、下層のビルドアップ配線層3を介してスルーホール5に電気的に接続されている。なお、図4は、図3における一部の半導体素子接続パッド7およびそれに対応する下層のビルドアップ配線層3およびコア導体層4を抜き出して示した斜視図であり、各層における小さな○印が下層へ接続するビア6の位置を示し、×印が上層からのビア6が接続される位置を示している。ところで、本例においては、図6に要部平面図で示すように、各半導体素子接続パッド7に接続されるビア6は、半導体素子接続パッド7の各列において2個ずつが半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも狭いピッチP2で寄り集まって複数のビアグループ6Aを形成している。そのため各ビアグループ6A同士の間は半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも広い間隔となっている。   These grounding semiconductor element connection pads 7G and power supply semiconductor element connection pads 7P are electrically connected to the through holes 5 through the underlying buildup wiring layer 3 as shown in FIG. Yes. FIG. 4 is a perspective view showing a part of the semiconductor element connection pads 7 in FIG. 3 and the corresponding build-up wiring layer 3 and core conductor layer 4 corresponding to the extracted semiconductor element connection pads 7. The position of the via 6 to be connected to is indicated, and the mark x indicates the position to which the via 6 from the upper layer is connected. By the way, in this example, as shown in the plan view of the main part in FIG. 6, two vias 6 connected to each semiconductor element connection pad 7 are provided in each row of the semiconductor element connection pads 7. A plurality of via groups 6A are formed by gathering at a pitch P2 narrower than the pitch P1 of 7. For this reason, the gaps between the via groups 6A are wider than the pitch P1 of the semiconductor element connection pads 7.

半導体素子接続パッド7が接続される次層のビルドアップ配線層3は、主として接地プレーン3Gであり、その中に電源用の半導体素子接続パッド7Pにビアグループ6Aを介して接続されるビアランド3Lがクリアランス3Cを介して配設されている。ビアランド3Lは各列の電源用の半導体素子接続パッド7Pに接続されたビアグループ6Aに対応した位置に列をなすように並んでおり、各列のクリアランス3Cはビアランド3L毎にそれぞれの間に接地プレーン3Gが介在するように独立している。そのため接地プレーン3Gは、ビアランド3Lを取り囲むクリアランス3Cの間を通るようにしてひとつに繋がった状態となっている。このような構成は、ビアグループ6A内のビア6のピッチP2を半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも狭いものとしてビアグループ6A同士の間隔を半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも広いものとすることで、各ビアグループ6Aに接続されるビアランド3L同士の間に接地用プレーン3Gを介在させるための十分な領域を確保することにより実現される。他方、接地用の半導体素子接続パッド7Gは、各列の半導体素子接続パッド7Gに接続されたビアグループ6Aを介して電源プレーン3Gに接続されている。また、このビルドアップ配線層3におけるビアランド3Lおよび接地プレーン3Gからは、ビアグループ6Aから若干ずれた位置にビアグループ6Aと同じピッチで配設されたビアグループ6Bがその下層のビルドアップ配線層3に接続するように形成されている。   The next build-up wiring layer 3 to which the semiconductor element connection pad 7 is connected is mainly the ground plane 3G, in which the via land 3L connected to the semiconductor element connection pad 7P for power supply via the via group 6A is provided. It is disposed via a clearance 3C. The via lands 3L are arranged in rows corresponding to the via groups 6A connected to the power supply semiconductor element connection pads 7P in each row, and the clearance 3C of each row is grounded between the via lands 3L. The planes 3G are independent so as to intervene. For this reason, the ground plane 3G is connected to one another so as to pass between the clearances 3C surrounding the via land 3L. In such a configuration, the pitch P2 of the vias 6 in the via group 6A is narrower than the pitch P1 of the semiconductor element connection pads 7, and the interval between the via groups 6A is wider than the pitch P1 of the semiconductor element connection pads 7. Thus, it is realized by securing a sufficient area for interposing the ground plane 3G between the via lands 3L connected to each via group 6A. On the other hand, the grounding semiconductor element connection pads 7G are connected to the power supply plane 3G via via groups 6A connected to the semiconductor element connection pads 7G in each column. Further, the via group 6B arranged at the same pitch as the via group 6A at a position slightly deviated from the via group 6A from the via land 3L and the ground plane 3G in the buildup wiring layer 3 is a buildup wiring layer 3 below the via group 6A. It is formed so as to connect to.

その下層のビルドアップ配線層3は、主として電源プレーン3Pであり、その中に上層の接地プレーン3Gにビアグループ6Bを介して接続されるビアランド3Lがクリアランス3Cを介して配設されている。ビアランド3Lは各列の接地用の半導体素子接続パッド7Gに接続されたビアグループ6Bに対応した位置に列をなすように並んでおり、各列のクリアランス3Cはビアランド3L毎にそれぞれの間に電源プレーン3Pが介在するように独立している。そのため電源プレーン3Pは、ビアランド3Lを取り囲むクリアランス3Cの間を通るようにしてひとつに繋がった状態となっている。このような構成は、ビアグループ6B内のビア6のピッチP2を半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも狭いものとしてビアグループ6B同士の間隔を半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも広いものとすることで、各ビアグループ6Bに接続されるビアランド3L同士の間に電源プレーン3Gを介在させるための十分な領域を確保することにより実現される。他方、電源プレーン3Pは、上層のビアランド3Lにビアグループ6Bを介して接続されている。   The lower build-up wiring layer 3 is mainly a power plane 3P, and a via land 3L connected to the upper ground plane 3G via a via group 6B is disposed via a clearance 3C. The via lands 3L are arranged in rows at positions corresponding to the via groups 6B connected to the grounding semiconductor element connection pads 7G in each row, and the clearance 3C of each row has a power supply between the via lands 3L. It is independent so that the plane 3P is interposed. Therefore, the power planes 3P are connected together so as to pass between the clearances 3C surrounding the via land 3L. In such a configuration, the pitch P2 of the vias 6 in the via group 6B is narrower than the pitch P1 of the semiconductor element connection pads 7, and the interval between the via groups 6B is wider than the pitch P1 of the semiconductor element connection pads 7. Thus, it is realized by securing a sufficient area for interposing the power supply plane 3G between the via lands 3L connected to each via group 6B. On the other hand, the power plane 3P is connected to an upper via land 3L via a via group 6B.

その下層のコア導体層4は、主として接地プレーン4Gであり、接地プレーン4Gは接地用のスルーホール5Gに接続されているとともに、その中に電源用のスルーホール5Pに接続されたスルーホールランド4Lがクリアランス4Cを介して配設されている。そして、接地プレーン3Gに接続された上層のビアランド3Lがビア6を介して接地プレーン4Gに接続され、上層の電源プレーン3Pがビア6を介してスルーホールランド4Lに接続されている。その結果、接地用の半導体素子接続パッド7Gが接地用のスルーホール5Gに電気的に接続されるとともに電源用の半導体素子接続パッド7Pが電源用のスルーホール5Pに電気的に接続されることとなる。   The lower core conductor layer 4 is mainly a ground plane 4G. The ground plane 4G is connected to a grounding through hole 5G, and a through hole land 4L connected to a power supply through hole 5P therein. Is disposed via a clearance 4C. The upper via land 3L connected to the ground plane 3G is connected to the ground plane 4G via the via 6, and the upper power plane 3P is connected to the through-hole land 4L via the via 6. As a result, the grounding semiconductor element connection pad 7G is electrically connected to the grounding through hole 5G, and the power supply semiconductor element connection pad 7P is electrically connected to the power supply through hole 5P. Become.

さらに、図5に示すように、接地用のスルーホール5Gと電源用のスルーホール5Pとは、下面側のコア導体層4およびビルドアップ配線層3を介してそれぞれ対応する接地用の外部接続パッド8Gおよび電源用の外部接続パッド8Pに電気的に接続されている。なお、図5は、図4に対応する下面側のコア導体層4およびビルドアップ配線層3を抜き出して示した斜視図であり、各層における小さな○印が下層へ接続するビア6の位置を示し、×印が上層からのビア6が接続される位置を示している。   Further, as shown in FIG. 5, the grounding through-hole 5G and the power-supplying through-hole 5P are respectively connected to the grounding external connection pads via the core conductor layer 4 and the buildup wiring layer 3 on the lower surface side. 8G and the external connection pad 8P for power supply are electrically connected. FIG. 5 is a perspective view showing the core conductor layer 4 and the build-up wiring layer 3 on the lower surface side corresponding to FIG. 4, and the small circles in each layer indicate the positions of the vias 6 connected to the lower layer. , X indicates the position where the via 6 from the upper layer is connected.

下面側のコア導体層4は、主として電源プレーン4Pであり、電源プレーン4Pは電源用のスルーホール5Pに接続されているとともに、その中に接地用のスルーホール5Gに接続されたスルーホールランド4Lがクリアランス4Cを介して配設されている。   The core conductor layer 4 on the lower surface side is mainly a power plane 4P, and the power plane 4P is connected to a power through hole 5P and a through hole land 4L connected to a ground through hole 5G therein. Is disposed via a clearance 4C.

その下層のビルドアップ配線層3は、主として接地プレーン3Gであり、その中に上層の電源プレーン4Pに接続されるビアランド3Lがクリアランス3Cを介して配設されている。そして、下面側のコア導体層4における電源プレーン4Pがビアランド3Lにビア6を介して接続されており、スルーホールランド4Lが接地プレーン3Gにビア6を介して接続されている。   The lower buildup wiring layer 3 is mainly a ground plane 3G, in which via lands 3L connected to the upper power supply plane 4P are arranged via a clearance 3C. The power plane 4P in the core conductor layer 4 on the lower surface side is connected to the via land 3L via the via 6, and the through-hole land 4L is connected to the ground plane 3G via the via 6.

その下層のビルドアップ配線層3は、主として電源プレーン3Pであり、その中に上層の接地プレーン3Gにビア6を介して接続されるビアランド3Lがクリアランス3Cを介して配設されている。そして、上層のビルドアップ配線層3におけるビアランド3Lが電源プレーン3Pにビア6を介して接続されている。   The lower build-up wiring layer 3 is mainly a power plane 3P, and a via land 3L connected to the upper ground plane 3G via a via 6 is disposed via a clearance 3C. The via land 3L in the upper buildup wiring layer 3 is connected to the power plane 3P via the via 6.

下面側の最外層のビルドアップ配線層3は、主として接地プレーン3Gであり、その中に接地用の外部接続パッド8Gとなる領域を備えているとともに、電源用の外部接続パッド8Pがクリアランス3Cを介して配設されている。そして接地用の外部接続パッド8Gを形成する接地プレーン3Gが上層のビアランド3Lにビア6を介して接続されており、電源用の外部接続パッド8Pが上層の電源プレーン3Pにビア6を介して接続されている。   The outermost buildup wiring layer 3 on the lower surface side is mainly a ground plane 3G, and has a region to be an external connection pad 8G for grounding, and the external connection pad 8P for power supply has a clearance 3C. It is arranged via. The ground plane 3G forming the external connection pad 8G for grounding is connected to the upper via land 3L via the via 6, and the external connection pad 8P for power supply is connected to the upper power plane 3P via the via 6. Has been.

上記のような接続により、接地用のスルーホール5Gとこれに対応する接地用の外部接続パッド8Gおよび電源用のスルーホール5Pとこれに対応する電源用の外部接続パッド8Pとが電気的に接続される。なお、接地用のスルーホール5Gとこれに対応する接地用の外部接続パッド8Gおよび電源用のスルーホール5Pとこれに対応する電源用の外部接続パッド8Pとを接続するビア6は、それぞれ4個ずつが一組で各スルーホール5G,5Pとこれに対応する外部接続パッド8G,8Pとを接続している。そして、本発明においては、4個ずつの各組のビアと接続されるビアランド3Lは4個のビアに対応する分が一つに繋がったパターンで形成されている。これによりビアランド3Lに接続する4個のビア6同士の間でビアランド3Lを介して電流経路が良好に分散される。   With the connection as described above, the grounding through hole 5G and the corresponding grounding external connection pad 8G and the power supply throughhole 5P are electrically connected to the corresponding power supply external connection pad 8P. Is done. Each of the grounding through hole 5G and the corresponding grounding external connection pad 8G and the power supply throughhole 5P and the corresponding power supply external connection pad 8P have four vias 6 respectively. Each of the through holes 5G, 5P and the corresponding external connection pads 8G, 8P are connected as a set. In the present invention, the via land 3L connected to each set of four vias is formed in a pattern in which the portions corresponding to the four vias are connected to one. As a result, the current path is well distributed between the four vias 6 connected to the via land 3L via the via land 3L.

本例の配線基板においては、上述したように、電源プレーン3Pの中に設けられた接地用のビアランド3Lに、上層の接地プレーン3Gから接続されるビアグループ6B内のビア6のピッチP2を半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも狭いものとしてビアグループ6B同士の間隔を半導体素子接続パッド7のピッチP1よりも広いものとすることで、隣接するビアグループ6Bに接続されたビアランド3L同士の間に電源プレーン3Pが介在することが重要である。このような構成により、ビアランド3L同士の間の電源プレーン3Pを通して電源用の半導体素子接続パッド7Pのパッド群の列から電源用のスルーホール5Pへの導電路が形成される。さらに下面側のビルドアップ配線層3における接地プレーン3Gまたは電源プレーン3Pの中に設けられたビアランド3Lは、4個一組のビア6に対応する分が一つに繋がっていることから、このビアランド3Lを介したスルーホール5G,5Pから外部接続パッド8G,8Pまでの電源供給を良好に行なうことができる。したがって、低電圧で作動する半導体集積回路素子Sに対して十分な電源供給を行なって半導体集積回路素子Sを良好に作動させることができる。 In the wiring board of this example, as described above, the pitch P2 of the vias 6 in the via group 6B connected from the upper ground plane 3G to the ground via land 3L provided in the power plane 3P is set to the semiconductor. By making the interval between the via groups 6B wider than the pitch P1 of the semiconductor element connection pads 7 as being narrower than the pitch P1 of the element connection pads 7, the via lands 3L connected to the adjacent via groups 6B It is important that the power plane 3P is interposed between the two. With such a configuration, a conductive path is formed from each column of the pad group of the semiconductor element connection pads 7P for power supply to the through hole 5P for power supply through the power supply plane 3P between the via lands 3L. Further, the via land 3L provided in the ground plane 3G or the power plane 3P in the build-up wiring layer 3 on the lower surface side is connected to one via land corresponding to the four vias 6. The power supply from the through holes 5G, 5P to the external connection pads 8G, 8P through 3L can be satisfactorily performed. Therefore, the semiconductor integrated circuit element S can be satisfactorily operated by supplying sufficient power to the semiconductor integrated circuit element S operating at a low voltage.

なお、本発明者が直流電流密度シミュレータを用いて行なったシミュレーションの結果によると、本願における配線基板10による解析モデルでは、先に出願した特願2010−222989における配線基板10による解析モデルよりも半導体集積回路素子Sに対する電源供給において過渡電流が流れた際の電圧降下が約15%改善される結果が確認できた。なお本発明は、接地用の電位と電源用の電位とを入れ替えた場合にも適用されることはいうまでもない。また先に出願した特願2010−222989における配線基板20の下面側のビルドアップ配線層13に本願の下面側のビルドアップ配線層3と同様の構造を適用してもよい。この場合も導体集積回路素子Sに対する電源供給において過渡電流が流れた際の電圧降下を同様に約15%の改善ができる。   According to the result of the simulation performed by the present inventor using the DC current density simulator, the analysis model using the wiring board 10 in the present application is more semiconductor than the analysis model using the wiring board 10 in the previously filed Japanese Patent Application No. 2010-2222989. It was confirmed that the voltage drop when a transient current flows in the power supply to the integrated circuit element S was improved by about 15%. Needless to say, the present invention is also applied to the case where the grounding potential and the power supply potential are interchanged. Further, the same structure as the build-up wiring layer 3 on the lower surface side of the present application may be applied to the build-up wiring layer 13 on the lower surface side of the wiring board 20 in Japanese Patent Application No. 2010-222989 filed earlier. In this case as well, the voltage drop when a transient current flows in the power supply to the conductor integrated circuit element S can be similarly improved by about 15%.

ちなみに、本願の従来技術である配線基板30による解析モデルと、配線基板30の下面側のビルドアップ配線層23に本願の配線基板10における下面側のビルドアップ配線層3と同様の構造を適用した解析モデルとでは、半導体集積回路素子Sに対する電源供給において過渡電流が流れた際の電圧降下は僅かに0.3%しか改善されなかった。このことから、上面側のビルドアップ配線層における電流経路が十分に確保されていない場合、本願の配線基板10における下面側のビルドアップ配線層3と同様の構造を適用しても半導体集積回路素子Sに対する電源供給において過渡電流が流れた際の電圧降下の改善は殆どできないことが分かる。   By the way, the same structure as the build-up wiring layer 3 on the lower surface side of the wiring board 10 of the present application is applied to the analysis model of the wiring board 30 which is the prior art of the present application and the build-up wiring layer 23 on the lower surface side of the wiring board 30. In the analysis model, the voltage drop when a transient current flows in the power supply to the semiconductor integrated circuit element S was improved only by 0.3%. Therefore, when a current path in the build-up wiring layer on the upper surface side is not sufficiently secured, the semiconductor integrated circuit element can be applied even if the same structure as the build-up wiring layer 3 on the lower surface side in the wiring substrate 10 of the present application is applied. It can be seen that the voltage drop when the transient current flows in the power supply to S can hardly be improved.

1 コア基板
2 ビルドアップ絶縁層
3 ビルドアップ配線層
3L ビアランド
3C クリアランス
5 スルーホール
5G 接地用のスルーホール
5P 電源用のスルーホール
6 ビア
7 半導体素子接続パッド
7G 接地用の半導体素子接続パッド
7P 電源用の半導体素子接続パッド
8 外部接続パッド
8G 接地用の外部接続パッド
8P 電源用の外部接続パッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Core substrate 2 Build-up insulating layer 3 Build-up wiring layer 3L Via land 3C Clearance 5 Through hole 5G Ground through hole 5P Power through hole 6 Via 7 Semiconductor element connection pad 7G Ground semiconductor element connection pad 7P For power supply Semiconductor device connection pad 8 External connection pad 8G External connection pad for grounding 8P External connection pad for power supply

Claims (1)

第1の電位に接続される複数の第1のスルーホールおよび第2の電位に接続される複数の第2のスルーホールを有するコア基板と、該コア基板の上下面に複数層ずつ積層されたビルドアップ絶縁層と、上面側の最表層の前記ビルドアップ絶縁層の表面に格子状の配列で1個ずつまたは複数個ずつが交互に列をなすように多数配設されており前記第1のスルーホールに電気的に接続された第1の半導体素子接続パッドおよび前記第2のスルーホールに電気的に接続された第2の半導体素子接続パッドと、上面側の前記ビルドアップ絶縁層間に配設されており、前記第1の半導体素子接続パッドの各列に対応する位置に接続された第1のビア群を介して前記第1の半導体素子接続パッドに電気的に接続された第1の電源プレーンおよび前記第2の半導体素子接続パッドの各列に対応する位置に接続された第2のビア群を介して前記第2の半導体素子接続パッドに電気的に接続されているとともにクリアランスを介して前記第1の電源プレーンにより取り囲まれたビアランド群と、下面側の最表層の前記ビルドアップ絶縁層の表面に前記第1のスルーホールに対応して配置されるとともに該第1のスルーホールに電気的に接続された第1の外部接続パッドおよび前記第2のスルーホールに対応して配置されるとともに該第2のスルーホールに電気的に接続された第2の外部接続パッドと、下面側の前記ビルドアップ絶縁層間に配設されており、前記第1または第2の外部接続パッドの一方に対応する位置に接続された複数一組の第3のビアを介して前記第1または第2の外部接続パッドの一方に電気的に接続された第2の電源プレーンおよび前記第1または第2の外部接続パッドの他方に対応する位置に接続された複数一組の第4のビアを介して前記第1または第2の外部接続パッドの他方に接続されているとともにクリアランスを介して前記第2の電源プレーンにより取り囲まれた第2のビアランドとを有する配線基板であって、前記第2のビア群における隣接する複数個ずつが前記第2の半導体素子接続パッドのピッチより狭いピッチで寄り集まった複数のビアグループを形成しているとともに、隣接する前記ビアグループに接続されたビアランド同士の間に前記第1の電源プレーンが介在し、該ビアランド同士の間の前記第1の電源プレーンを通して前記第1の半導体素子接続パッドの各列から前記第1のスルーホールへの導電路が形成されており、かつ前記第2のビアランドは、前記一組の前記第4のビアに対応する分が一つに繋がっていることを特徴とする配線基板。
A core substrate having a plurality of first through holes connected to the first potential and a plurality of second through holes connected to the second potential, and a plurality of layers are laminated on the upper and lower surfaces of the core substrate. A large number of build-up insulating layers and a plurality of one-by-one in a lattice-like arrangement are arranged on the surface of the uppermost layer of the build-up insulating layer on the upper surface side so as to be alternately arranged. A first semiconductor element connection pad electrically connected to the through hole, a second semiconductor element connection pad electrically connected to the second through hole, and the buildup insulating layer on the upper surface side. And a first power supply electrically connected to the first semiconductor element connection pad via a first via group connected to a position corresponding to each column of the first semiconductor element connection pad. Plain and said second The first power supply plane is electrically connected to the second semiconductor element connection pad via a second via group connected to a position corresponding to each row of the conductor element connection pads and via a clearance. A via land group surrounded by the first through hole and a surface of the buildup insulating layer on the outermost surface on the lower surface side corresponding to the first through hole and electrically connected to the first through hole. Between the second external connection pad disposed corresponding to the first external connection pad and the second through hole and electrically connected to the second through hole, and the build-up insulating layer on the lower surface side The first or second external connection pad is disposed through a plurality of sets of third vias that are arranged and connected to positions corresponding to one of the first or second external connection pads. Through the second power supply plane electrically connected to the other side and the plurality of sets of fourth vias connected to positions corresponding to the other of the first or second external connection pads. A wiring board having a second via land connected to the other of the second external connection pads and surrounded by the second power plane through a clearance, and adjacent to the second via group. A plurality of via groups are formed such that each of the plurality of via groups gathers at a pitch narrower than the pitch of the second semiconductor element connection pads, and the first land is connected between the via lands connected to the adjacent via groups. A power plane is interposed, and each row of the first semiconductor element connection pads is connected to the first through hole through the first power plane between the via lands. A wiring board characterized in that a conductive path is formed, and the second via land is connected to one portion corresponding to the set of the fourth vias.
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