半导体器件
阅读说明：本技术 半导体器件 (Semiconductor device with a plurality of transistors ) 是由 小山田成圣 于 2015-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及半导体器件。这样一种半导体器件的电源布线结构,其包括以倒装芯片方式安装在衬底上的半导体芯片,其降低了内部布线的特性阻抗且由此提高了噪声降低效果,同时实现了在高频电源操作期间的低阻抗。在从平面图观察时的半导体芯片的安装面上的多个周边电极焊盘的内侧区域中,在半导体芯片的保护膜上的第一绝缘膜上,半导体器件具有用于将电力提供至半导体芯片的内侧电源板结构。内侧电源板结构包括在第一绝缘膜上的第一电源板、在第一电源板上的第二绝缘膜、以及第二绝缘膜上的第二电源板。(The present invention relates to a semiconductor device. A power supply wiring structure of a semiconductor device including a semiconductor chip flip-chip mounted on a substrate reduces the characteristic impedance of internal wiring and thereby improves the noise reduction effect while achieving low impedance during high-frequency power supply operation. The semiconductor device has an inside power supply board structure for supplying power to the semiconductor chip on a first insulating film on a protective film of the semiconductor chip in an inside region of the plurality of peripheral electrode pads on the mounting surface of the semiconductor chip as viewed in a plan view. The inner power supply plate structure includes a first power supply plate on the first insulating film, a second insulating film on the first power supply plate, and a second power supply plate on the second insulating film.)
本申请为2015年9月28日申请的、申请号为201510626947.8的、发明名称为“半导体器件”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种半导体器件，且更具体地，涉及一种用于将电力提供至半导体器件中的半导体芯片(半导体集成电路)的电源布线结构，其中在所述半导体器件中，半导体芯片以倒装芯片方式安装在衬底上。
背景技术
通常，对于用于将电力提供至半导体集成电路(以下称为“LSI”)的电源布线结构来说，例如，已知的是JP-A-2006-173418中公开的技术。根据这种技术，一种电源布线结构(以下称为“网孔电源布线结构”)包括：第一布线层，其中多个电源电压供电线(以下称为“电源电压线”)以及多个基准电压供电线(以下称为“接地线”)交替布置；第二布线层，其中多个电源电压线以及多个接地线在与第一布线层的布线方向相垂直的方向上交替布置；以及，布置在第一布线层和第二布线层之间的绝缘层。在网孔布线结构中，经由所述绝缘层，在第一布线层的电源电压线以及第二布线层的接地线的重叠部(相交部)，或者在第一布线层的接地线和第二布线层的电源电压线的重叠部处，形成寄生电容。寄生电容可用作降低电源噪声的电容。
但是，由与近年来已经实现了提高LSI时钟频率，因此通常的网孔电源布线结构的寄生电容不一定被预期用以相对于期望的频带宽度来提供电源噪声降低效果。此外，在最新的LSI设计规则要求更微小的特征的情况下，当LSI电源布线具有网孔结构时，LSI中的信号线系统的传输路径具有高特性阻抗。因此，在相对长的布线的情况下，失配可能会发生在LSI中的晶体管的输出阻抗和传输路径的特性阻抗之间，由此造成噪声。而且，具有这种高特性阻抗的相对长的传输路径可充当拾取噪声的天线。同时，对于LIS电源的高频下的电源阻抗(从LSI的角度观察，电源侧上的阻抗)来说，因为网孔结构，因此电源的布线电阻(串联电阻)会变得太高而不能被忽视。这导致由于电源布线网络中的寄生电感和寄生布线电阻而不能获得高频下的LSI的预期操作。
发明内容
因此，本说明书提供一种在具备以倒装芯片方式安装在衬底上的半导体芯片的半导体器件中的电源布线结构，由此可降低LSI的内部布线的特性阻抗且可提高噪声降低效果，同时在LSI电源的高频操作过程中实现较低的阻抗。
本说明书公开了一种半导体器件，包括衬底以及以倒装芯片方式安装在衬底上的半导体芯片。半导体芯片包括形成在面对衬底的安装面的周边部的且被连接至衬底的多个周边电极焊盘，以及在除形成所述多个周边电极焊盘的部分之外的安装面上形成的保护膜。半导体器件还包括：在半导体芯片的保护膜上形成的第一绝缘膜，以及在安装面的平面图中的多个周边电极焊盘的内侧区域中的第一绝缘膜上形成的并且构造为将电力提供至半导体芯片的内侧电源板结构。内侧电源板结构包括：在第一绝缘膜上形成的第一电源板，在第一电源板上形成的第二绝缘膜，以及在第二绝缘膜上形成的第二电源板。
根据这种结构，例如，通过将作为电源板的用于将电力提供至半导体芯片(LSI)的电源路径形成为与半导体芯片的安装面的内侧区域近似相同的面积，可降低电源路径的布线电阻，由此可降低与半导体芯片电源有关的寄生串联电阻或等效串联电阻(ESR)。此外，第一电源板，第二绝缘膜以及第二电源板构成电源噪声移除电容器(旁路电容器)，其具有可比拟或大于形成在LSI中的网孔电极结构的寄生电容器的大电容。由于低ESR、通过第一电源板和第二电源板形成的低ESL(寄生串联电感)的电极、以及通过两个板形成的相对大的电容，可降低信号线噪声以及电源噪声，并可实现LSI的高频下的稳定操作。
在半导体器件中，在多个周边电极焊盘的内侧区域中，半导体芯片可包括被连接至第一电源板的第一内侧电源焊盘以及被连接至第二电源板的第二内侧电源焊盘。第一电源板可包括被连接至第一内侧电源焊盘以及衬底的第一内侧电源端子。第二电源板可包括被连接至第二内侧电源焊盘以及衬底的第二内侧电源端子。半导体芯片可被提供有从衬底经由第一内侧电源端子和第二内侧电源端子的电力。
根据这种构造，在不通过电源线的情况下，电力可从衬底经由形成在周边电极焊盘的内侧区域中的电源焊盘而直接被提供至半导体芯片。因此，可最小化在衬底和半导体芯片之间的电源线。因此，可进一步降低电源线电阻和电感，以及可降低相对于半导体芯片电源的高频的阻抗。而且，第一电源板、第二绝缘膜以及第二电源板构成除电源构造之外的旁路电容器。因此，旁路电容器可在不通过布线线路的情况下直接被连接至半导体芯片，由此可实现较低的ESL，以及可提高LSI的高频操作期间的电源噪声移除效果。
在半导体器件中，多个周边电极焊盘可包括被连接至第一电源板的第一周边电源焊盘以及被连接至第二电源板的第二周边电源焊盘。第一电源板可包括被连接至第一周边电源焊盘的第一周边电源端子。第二电源板可包括被连接至第二周边电源焊盘的第二周边电源端子。半导体芯片可进一步构造成被提供有从衬底经由第一周边电源端子以及第二周边电源端子的电力。
根据这种构造，电力可进一步从衬底经由半导体芯片的周边电源焊盘被提供至半导体芯片。因此，可应对半导体芯片的多个电源系统。
在半导体器件中，多个周边电极焊盘可被布置成在内周和外周的两行，第一周边电源焊盘以及第二周边电源焊盘可以是被布置在内周处的周边电极焊盘，并且被布置在外周处的周边电极焊盘可包括第三周边电源焊盘以及第四周边电源焊盘。半导体器件可还包括从平面图观察时被布置在半导体芯片的外侧周边部中并且接近半导体芯片的外侧电源板结构，外侧电源板结构包括被连接至第三周边电源焊盘的第三周边端子的第三电源板、形成在第三电源板上的第三绝缘膜、以及形成在第三绝缘膜上并且包括被连接至第四周边电源焊盘的第四周边端子的第四电源板。
根据这种结构，电力也可从半导体芯片的外侧周边部提供至半导体芯片。即，可进一步增加从衬底至半导体芯片的电源路径。此外，连接至半导体芯片的旁路电容器可以不作为单独的、分离的部件而是被构造为在不通过布线线路的情况下以直接的方式接近半导体芯片的外侧周边。
半导体器件可还包括用于电连接第三电源板和第一电源板的第一连接部，用于电连接第四电源板和第二电源板的第二连接部，以及用于连接第二绝缘膜和第三绝缘膜的第三连接部。
根据这种构造，内侧电源板结构和外侧电源板结构通过第一至第三连接部被电连接并整合，由此可增加从衬底至半导体芯片的供电方式的选择。例如，可省略用于将电力从衬底直接提供至内侧电源板结构的构造(第一和第二内侧电源焊盘，第一和第二内侧电源端子等等)。
在半导体器件中，第三电源板可包括被连接至衬底的第一电源连接盘，且第四电源板可包括被连接至衬底的第二电源连接盘。
根据这种构造，电力可从衬底经由外侧电源板结构被提供至半导体芯片。
在半导体器件中，半导体芯片可具有从平面图来看的矩形形状，外侧电源板结构可被布置为围绕矩形半导体芯片的外侧周边部，且第一电源连接盘和第二电源连接盘可被布置在矩形形状的对角线的延长线上的位置上。
根据这种构造，通过在半导体芯片的对角线的延长线上的位置处提供第一电源连接盘和第二电源连接盘，可容易地确保用于从半导体芯片至衬底的信号布线的空间，由此可容易地设计至衬底的信号布线。
在半导体器件中，第一电源板和第三电源板，第二电源板和第四电源板，以及第二绝缘膜和第三绝缘膜可被分别布置在同一平面上。
根据这种构造，各个电源板和各个绝缘膜可同时并共同地形成在同一平面上。因此，可减少用于芯片内部电源板结构和芯片外侧电源板结构的制造步骤。
根据本发明，在具备以倒装芯片方式安装在衬底上的半导体芯片(LSI)的半导体器件中，内侧电源板结构被提供在半导体芯片的周边电极焊盘的内侧区域中，由此可提高布线系统噪声降低效果以及屏蔽效果，且可实现LSI的高频操作过程中的电源的低阻抗。
附图说明
图1是根据第一实施例的半导体器件的截面示意图；
图2是从继电器盘侧观察的半导体器件的局部平面示意图；
图3是示出电源板结构和LSI芯片之间关系的平面示意图；
图4是示出S参数的频率特性的曲线图；
图5是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图6是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图7是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图8是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图9是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图10是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图11是说明半导体器件制造步骤的截面图；
图12是说明LSI芯片的中心部处的电源电压板的连接的方式的局部截面图；
图13是说明LSI芯片的中心部处的接地板的连接的方式的局部截面图；
图14是说明根据第二实施例的半导体器件的电源板结构和LSI芯片的关系的平面示意图；
图15是说明第二实施例的另一电源板结构和LSI芯片的关系的平面示意图；以及
图16是说明第二实施例的另一电源板结构和LSI芯片的关系的平面示意图。
具体实施方式
第一实施例
将参考图1至图13说明第一实施例。
1.半导体器件的构造
如图1中所示，半导体器件10通常包括继电器盘(“衬底”的实例)1以及LSI芯片(“半导体芯片”的实例)2。在继电器盘1和LSI芯片2之间，形成内侧电源板结构40，以将电力从继电器盘1侧提供至LSI芯片2。
内侧电源板结构40包括电源电压板(“第一电源板”的实例)41以及接地板(“第二电源板”的实例)43。在电源电压板41和接地板43之间，形成绝缘膜(“第二绝缘膜”的实例)42，以绝缘各个板。
电源电压板41和接地板43可由Al(铝)或Cu(铜)等构造，例如具有从3μm(微米)至10μm范围的厚度。绝缘膜42例如由STO(钛酸锶)膜构造，例如具有23的相对介电常数(ε0)，以及例如从0.1μm至0.4μm范围的膜厚。第二绝缘膜的相对介电常数(ε0)例如可处于8至100以上的宽范围内。优选地，第二绝缘膜是所谓的顺电材料或高介电材料的绝缘膜。
图1对应于半导体器件10的截面图，近似对应于沿图2的点划线A-A截取的截面图。图2是从继电器盘1侧观察时LSI芯片2的安装面2M侧的透视图。图2主要示出与形成在继电器盘1的顶面11上的布线图案32有关的构造。图3是从接地板43侧观察时LSI芯片2的安装面2M侧的平面图。图3主要示出与电源电压板41和接地板43与LSI芯片2连接有关的构造。
如图3中所示，LSI芯片2在面对继电器盘1的安装面2M的周边部中包括在内周和外周排列成两行的多个周边电极焊盘21。多个周边电极焊盘21包括在外周侧的外周电极焊盘21out，以及在内周侧上的内周电极焊盘21in。作为内周电极焊盘21in，多个周边电极焊盘21还包括连接至电源电压板41的周边电源电压焊盘(“第一周边电源焊盘”的实例)21A，以及连接至接地板43的周边接地焊盘(“第二周边电源焊盘”的实例)21B。
在安装面2M上，在接近多个周边电极焊盘21的内侧区域的中心部处，形成电源电压焊盘(“第一电源焊盘”的实例)23A以及接地焊盘(“第二电源焊盘”的实例)23B。在本实施例中，LSI芯片2包括通常的网孔电源布线结构。
电源电压板41在安装面2M的平面图中具有与多个周边电极焊盘21的内侧区域近似相同的面积，且具有近似正方形的形状。电源电压板41包括连接至电源电压焊盘23A的内部电源电压端子(“第一内侧电源端子”的实例)44A，以及连接至周边电源电压焊盘21A的周边电源电压端子(“第一周边电源端子”的实例)41A。
接地板43具有与电源电压板41近似相同的面积并具有近似正方形的形状。接地板43包括连接至接地焊盘23B的内部接地端子(“第二内侧电源端子”的实例)44B，以及连接至周边接地焊盘21B的周边接地端子(“第二周边电源端子”的实例)43B。电力也从继电器盘1经由周边电源电压端子41A以及周边接地端子43B提供至LSI芯片2。
因此，由电源电压板41、绝缘膜(STO膜)42以及接地板43构造的内侧电源板结构40形成电容器结构。因此，内侧电源板结构40还具备电源路径功能以及用于移除电源路径中出现的噪声的旁路电容器功能。具体地，电源电压板41和接地板43构成旁路电容器扁平电极，而绝缘膜42构成旁路电容器电介质。利用基于从继电器盘1侧提供的电力而存储的电荷，内侧电源板结构40(旁路电容器)也用作用于LSI芯片2的电源(狭义上)。电源电压板41、绝缘膜42以及接地板43仅需被形成在从安装面2M的平面图中来看的多个周边电极焊盘21的内侧区域中，且它们的平面形状不限于图3中所示的那些。
图4是示出与通常的网孔电源布线结构以及根据本实施例的电源板结构有关的S参数(阻抗)的频率特性的仿真结果的实例的曲线图。如图4中所示，在全频率区(10MHz至50GHz)中均可观察到相对于网孔电源布线结构而通过电源板结构所提供的电源阻抗特性的优越性。已经通过仿真确认，电源板结构非常有助于降低LSI芯片电源的阻抗，特别是在1GHz以上的频率区(高频区)中。
用于网孔电源布线结构的仿真条件包括：Al的布线材料；1μm的上下Al布线厚度；30μm的布线宽度；60μm的布线间距；
如图1中所示，继电器盘1包括：多个外部连接焊盘3、3A、3B，芯片连接焊盘5，板连接焊盘9A以及9B，过孔31，布线图案32，底面布线图案38以及绝缘体部35等等。
例如通过对预浸片进行固化而构造绝缘体部35，且绝缘体部35被布置在其上安装了LSI芯片2的顶面11和底面12之间。
如图1和图2中所示，在LSI芯片2中的面对多个外周电极焊盘21out的位置处，多个芯片连接焊盘5被形成的继电器盘1的顶面11上。
如图1和图2中所示，在继电器盘1的顶面11上，布线图案32连接所述芯片连接焊盘5以及所述过孔31。
外部连接焊盘3以比芯片连接焊盘5的间距更宽的间距被布置在继电器盘1的底面12上。
如图1中所示，利用激光或钻孔，形成从继电器盘1的底面12侧穿过绝缘体部35并到达布线图案32的多个过孔31。利用填充所述孔的导电材料34，各个过孔31来将布线图案32以及外部连接焊盘3电连接。
通过底面布线图案38连接过孔31和外部连接焊盘3。外部连接焊盘3具备用于外部连接的焊球4。即，半导体器件10是BGA型半导体器件。但是，这仅是实例，并且半导体器件可包括不具有焊球4的Land Grid Array(栅格阵列)(LGA)型半导体器件。
形成在继电器盘1的顶面11上的芯片连接焊盘5以及LSI芯片2的外周电极焊盘21out经由被提供至外周电极焊盘21out的微焊球6连接，由此电连接继电器盘1以及LSI芯片2。
电源电压板41和接地板43例如经由微金凸块7A和7B电连接至LSI芯片2，且例如经由微金凸块8A和8B电连接至继电器盘1。
继电器盘1的顶面11和底面12由阻焊层36保护。LSI芯片2和继电器盘1的顶面11之间的间隙等借助已知的底部填充树脂(未示出)填充。
2.半导体器件制造方法
参考图5至图13，现在将说明制造半导体器件10的方法。在图5至图10，以及图12和图13中，上/下关系与图1相反。图5至图8是沿图3的线B-B截取的截面图。图9至图11是沿图2的线A-A截取的截面图。图12是沿图3的线C-C截取的截面图。图13是沿图3的线D-D截取的截面图。
首先，如图5中所示，在LSI芯片2的安装面2M的周边部中，形成有：在内周和周边处排列成两行的多个周边电极焊盘(21in,21out)，电源电压焊盘23A，以及接地焊盘23B，并且在除形成各个焊盘的位置之外，氮化物等的保护膜22例如形成有1μm的膜厚。随后，在除形成了电源电压焊盘23A和接地焊盘23B的边界之外的保护膜22上，且在其中将要形成电源电压板41的区域中，第一BT(双马来酰亚胺)树脂膜(“第一绝缘膜”的实例)25例如形成有50μm厚度。优选地基于材料特性(例如相对介电常数)通过在先实验等来确定在此所采用的第一BT树脂膜25的膜厚，以使得LSI的内部布线的电阻(特性阻抗)例如变成100至150Ω。第一绝缘膜不限于BT树脂膜。
此时，在包括电源电压焊盘23A的区域中，形成第一电源连接开口24A，且在包括接地焊盘23B的区域中，形成第一接地连接开口24B。第一绝缘膜例如具有从3.5至7范围内的相对介电常数(ε0)。优选地，第一绝缘膜是所谓的有机绝缘膜。
随后，如图6中所示，在第一电源连接开口24A中的电源电压焊盘23A上，以及在周边电源电压焊盘21A上，例如形成用于电连接LSI芯片2和电源电压板41的微金凸块7A。
随后，将内侧电源板结构40形成在LSI芯片2的安装面2M的平面图中的多个内周电极焊盘21in的内侧区域中的第一BT树脂膜25上。具体地，如图3中所示，将内侧电源板结构40形成在内周电极焊盘21in的内侧区域中，几乎占据内侧区域。
如图7中所示，作为内侧电源板结构40，将第一电源电压板41形成在除第一接地连接开口24B之外的第一BT树脂膜25上。此时，电源电压板41与形成在电源电压焊盘23A上的微金凸块7A接触。电源电压板41的周边电源电压端子41A与形成在周边电源电压焊盘21A上的微金凸块7A接触。各个微金凸块7A例如通过超声焊接而被连接至电源电压板41。因此，电源电压板41和LSI芯片2电连接。随后，在除第一电源连接开口24A之外的电源电压板41上，例如形成作为绝缘膜的STO膜42。
如图8中所示，在第一接地连接开口24B中的接地焊盘23B上，以及在周边接地焊盘21B上，例如形成用于电连接LSI芯片2和接地板43的微金凸块7B。
如图9中所示，在除第二电源连接开口46A之外的STO膜42上，形成接地板43，由此完成内侧电源板结构40。此时，接地板43与形成在接地焊盘23B上的微金凸块7B接触。接地板43的周边接地端子43B与形成在周边接地焊盘21B上的微金凸块7B接触。各个微金凸块7B例如通过超声焊接被连接至接地板43。因此，接地板43和LSI芯片2电连接。
随后，在除第二接地连接开口46B之外的接地板43上，第二BT树脂膜48例如形成为具有25μm的厚度。随后，如图10中所示，在外周电极焊盘21out上，形成微焊球6。
如图11中所示，形成在LSI芯片2上的微焊球6以及形成在继电器盘1的顶面11上的芯片连接焊盘5被对准。而且，形成在电源电压板41上的内侧电源端子44A以及例如形成在继电器盘1上的微金凸块8A被对准，并且进一步将形成在接地板43上的内部接地端子44B以及例如形成在继电器盘1上的微金凸块8B对准。随后，通过加热并按压微焊球6，以及通过超声焊接微金凸块8A和8B，将LSI芯片2贴附至继电器盘1的顶面11。
图12示出当连接继电器盘1和LSI芯片2时，在LSI芯片2的安装面2M的中心部处，在继电器盘1上的微金凸块8A与LSI芯片2的电源电压焊盘23A之间的电连接方式。如图12中所示，在中心部中的不同位置处，电源电压板41经由微金凸块8A被连接至继电器盘1，并且经由微金凸块7A被连接至LSI芯片2。
类似地，图13示出在继电器盘1的微金凸块8B与LSI芯片2的接地焊盘23B之间的电连接方式。如图13中所示，在中心部中的不同位置处，接地板43经由微金凸块8B被连接至继电器盘1，并且经由微金凸块7B被连接至LSI芯片2。
随后，用于外部连接的焊球4被形成在外部连接焊盘3上，由此完成如图1中所示的半导体器件10。在第一实施例中，在内侧电源板结构40和LSI芯片2之间的连接可仅经由LSI芯片2的安装面2M的中心部中的电源电压焊盘23A以及接地焊盘23B来被提供。或者，该连接可仅经由LSI芯片2的安装面2M的周边部中的周边电源电压焊盘21A和周边接地焊盘21B来被提供。
制造半导体器件10的顺序不限于上述顺序且可根据需要改变。
3.第一实施例的效果
根据本实施例，如平面图中观察，用于将电力提供至LSI芯片2的电源路径被形成为在LSI芯片2的安装面2M上形成的周边电极焊盘21的内侧区域中的内侧电源板结构40，该内侧电源板结构几乎占据内侧区域且具有与内侧区域近似相同的面积。因此，可降低电源路径的布线电阻，且可降低与至LSI芯片2的供电有关的ESR。
具体地，在LSI芯片2的保护膜22(厚度：约1μm)上，例如形成具有50μm厚度的第一BT树脂膜25。在第一BT树脂膜25上，电源电压板41例如具有3μm至10μm的厚度，且形成可与内周电极焊盘21in的内侧区域比拟的面积。已经通过仿真确认，半导体器件10的电源布线结构的这种构造降低了LSI芯片2中的网孔电极结构的电源布线的特性阻抗以及串扰噪声，且还降低了LSI芯片2中的信号布线的特性阻抗和串扰噪声。即，已经确认，通过经由第一BT树脂膜25的电源电压板41的构造，可降低包括网孔电极结构的LSI芯片2的内部布线的特性阻抗，且可提高噪声降低效果。
用于构成与所述电源布线结构有关的内侧电源板结构40的电源电压板41、绝缘膜(STO膜)42以及接地板43也构成电源噪声移除电容器(旁路电容器)。由内侧电源板结构40构造的旁路电容器具有可与LSI芯片2的内部形成的网孔电极结构的寄生电容器比拟的或大于其的电容。因此，可在LSI芯片2的电源(旁路电容器)的高频操作(高频区：参见图4)中实现低阻抗，由此可提高电源噪声降低效果。
此时，电力从继电器盘1经由电源电压焊盘23A以及内侧电源端子44A，以及经由接地焊盘23B和内部接地端子44B提供至LSI芯片2。即，电力在不通过单独的电源路径而从继电器盘1直接提供至LSI芯片2。因此，可最小化在继电器盘1和LSI芯片2之间的电源路径，由此可进一步降低电源路径电阻，且可降低与至LSI芯片2的供电有关的ESR。此外，通过内侧电源板结构40构造的旁路电容器在不经过布线路径的情况下直接连接至LSI芯片2。这也提高了旁路电容器的电源噪声移除效果。
从继电器盘1到LSI芯片2的供电经由周边电源电压焊盘21A和周边电源电压端子41A，以及经由周边接地焊盘21B以及周边接地端子43B来产生。因此，当LSI芯片2的构造包括周边电极焊盘21中的电源电极焊盘时，电力可从继电器盘1经由内侧电源板结构40提供至LSI芯片2。即，在包括内侧电源板结构40的构造中，可应对LSI芯片2的多个电源系统。
第二实施例
现在将参考图14至图16说明第二实施例。在以下说明中，将以类似的符号指定类似于第一实施例的部分且出于简化说明的目的，将省略其说明。
根据第二实施例，将说明这样的实例，其中用于提供电源布线以及旁路电容器的电源板结构被额外提供在LSI芯片2的区域外部。具体地，如图14中所示，除了内侧电源板结构40之外，根据第二实施例的半导体器件10A还具备被布置在从平面图来看LSI芯片2的外侧周边部中的四个外侧电源板结构50,60,70和80。外侧电源板结构的数目不限于四个，且例如可以是一个或五个。外侧电源板结构的位置和平面形状也不限于图14中所示的情况。
外侧电源板结构50包括：第三电源板51，其包括连接至第三周边电源焊盘21C的第三周边端子51A；第四电源板53，其包括连接至第四周边电源焊盘21D的第四周边端子53B；以及STO膜52，其为形成在第三电源板51和第四电源板53之间的并将第三电源板51和第四电源板53彼此绝缘的绝缘膜的实例(“第三绝缘膜”的实例)。优选地，第三绝缘膜是所谓的顺电材料或高介电材料的绝缘膜。
类似地，外侧电源板结构60包括：第三电源板61，其包括连接至第三周边电源焊盘21C的第三周边端子61A；第四电源板63，其包括连接至第四周边电源焊盘21D的第四周边端子63B；以及形成在第三电源板61和第四电源板63之间并将第三电源板61和第四电源板63彼此绝缘的绝缘膜(“第三绝缘膜”的实例)62。
类似地，外侧电源板结构70包括：第三电源板71，其包括连接至第三周边电源焊盘21C的第三周边端子71A；第四电源板73，其包括连接至第四周边电源焊盘21D的第四周边端子73B；以及形成在第三电源板71和第四电源板73之间并将第三电源板71和第四电源板73彼此绝缘的绝缘膜(“第三绝缘膜”的实例)72。
类似地，外侧电源板结构80包括：第三电源板81，其包括连接至第三周边电源焊盘21C的第三周边端子81A；第四电源板83，其包括连接至第四周边电源焊盘21D的第四周边端子83B；以及形成在第三电源板81和第四电源板83之间并将第三电源板81和第四电源板83彼此绝缘的绝缘膜(“第三绝缘膜”的实例)82。
如图14中所示，各个第三电源板(51,61,71,81)包括连接至继电器盘1的第一电源连接盘(54A,64A,74A,84A)，且各个第四电源板(53,63,73,83)包括连接至继电器盘1的第二电源连接盘(54B,64B,74B,84B)。经由各个第一电源连接盘和第二电源连接盘，电力从继电器盘1提供至各个外侧电源板结构(50,60,70,80)。
在第二实施例中，在各个电源板结构中，第一电源板41和第三电源板(51,61,71,81)，第二电源板43以及第四电源板(53,63,73,83)，以及绝缘膜42和绝缘膜(52,62,72,82)被分别提供在同一平面上。即，电源板和绝缘膜可分别同时并共同地形成在同一平面上。换言之，可同时并共同地制造内侧电源板结构40和外侧电源板结构(50,60,70,80)。因此，可减少用于半导体器件10A的制造步骤的数目。但是，各个电源板结构的各个板构造可能不被形成在同一平面上。取决于半导体器件10A的构造，任一电源板结构的板构造可以被形成在与形成有另一电源板结构的板构造的平面不同的平面上。
4.第二实施例的效果
根据第二实施例，也可从LSI芯片2的外侧周边部经由外侧电源板结构50,60,70和80，来将电力从继电器盘1提供至LSI芯片2。因此，从继电器盘1将至LSI芯片2的供电的方式可从增多数量的备选方案中进行选择。例如，当LSI芯片2包括多个电源系统时，第二实施例可以优选方式应对电源系统。此外，通过外侧电源板结构50,60,70和80，连接至LSI芯片2的旁路电容器可在不通过单独形成的布线线路等的情况下直接地被构造为接近LSI芯片2的外侧周边。
5.第二实施例的其它实例
外侧电源板结构不限于图14中所示的实例，且例如可实施为如图15中所示的情况。图15示出外侧电源板结构90，其包括：第三电源板91，第三电源板91包括连接至第三周边电源焊盘21C的第三周边端子91A；第四电源板93，其包括连接至第四周边电源焊盘21D的第四周边端子93B；以及STO膜92，其是形成在第三电源板91和第四电源板93之间并将第三电源板91和第四电源板93彼此绝缘的绝缘膜的实例(“第三绝缘膜”的实例)。
提供外侧电源板结构90以围绕LSI芯片2的外侧周边部。即，第三电源板91，绝缘膜92以及第四电源板93被连续形成，以便围绕LSI芯片2的外侧周边部。
第三电源板91具备用于与继电器盘1连接的多个连接盘94A(“第一电源连接盘”的实例)。第四电源板93具备用于与继电器盘1连接的多个连接盘94B(“第二电源连接盘”的实例)。
此外，如图15中所示，在沿LSI芯片2的对角线的四个位置处，提供用于连接内侧电源板结构40和外侧电源板结构90的连接部95。连接部95各包括：电连接第三电源板91和第一电源板41的第一连接部95A；电连接第四电源板93和第二电源板43的第二连接部95B；以及连接绝缘膜42和绝缘膜92的第三连接部95C。在本实例中，第一连接部95A，第二连接部95B以及第三连接部95C以重叠方式形成在相同位置处并具有相同形状。因此，在图15中，仅示出第一连接部95A。
第一连接部95A，第二连接部95B以及第三连接部95C的形成方式不限于图15中所示的方式。例如，第一连接部95A，第二连接部95B以及第三连接部95C可形成在沿LSI芯片2的一个对角线的位置处。第一连接部95A，第二连接部95B以及第三连接部95C可以不必在相同位置重叠形成。
在该实例的情况下，内侧电源板结构40和外侧电源板结构90被电连接，且通过第一和第二连接部95A和95B整合。因此，从继电器盘1至LSI芯片2的供电的方式可从增多数量的备选方式中进行选择。例如，在这种情况下，可省略用于将电力从LSI芯片2的安装面2M上的中心部提供至LSI芯片2的构造(第一和第二内侧电源端子(44A,44B)，微金凸块(8A,8B)等等)。
而且，如图16中所示，第一电源连接盘94A以及第二电源连接盘94B可提供在矩形形状的对角线的延长线上的位置处。通过由此在LSI芯片2的对角线的延长线上的位置处提供第一电源连接盘94A以及第二电源连接盘94B，可更容易地确保从LSI芯片2至继电器盘1的信号布线的空间。因此，可容易地设计至继电器盘1的信号布线。
第一电源连接盘94A和第二电源连接盘94B不限于布置在LSI芯片2的对角线的延长线上的位置处。例如，在图16的平面图中，连接盘可以镜像方式被布置相对位置处，或它们可布置在分散的位置处。
其他实施例
本发明不限于参考附图说明的实施例，且在本发明的技术范畴内例如可包括以下实施例。
(1)在实施例中，电源电压板是第一电源板且接地板是第二电源板。但是，这仅是实例，且电源电压板可以是第二电源板且接地板可以是第一电源板。这同样适用于第三电源板和第四电源板。
(2)在实施例中，继电器盘(内插器)1被描述成例如其上以倒装芯片方式安装了半导体芯片的衬底。但是，该衬底不限于继电器盘，且可以是双面电路衬底。
(3)在实施例中，LSI芯片2的多个电极焊盘21例如在内周和外周处形成为两行，但是不限于此。本发明例如可在当LSI芯片2的多个电极焊盘21形成为一行或三行时应用。
(4)在实施例中，本申请的各个电源板结构被应用于包括通常的网孔电源布线结构的LSI芯片。但是，不限于此，且本申请的电源板结构可被应用于不包括通常的网孔电源布线结构的LSI芯片。
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