JP2000349191A - 半導体装置および配線回路装置 - Google Patents

半導体装置および配線回路装置

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JP2000349191A
JP2000349191A JP11158391A JP15839199A JP2000349191A JP 2000349191 A JP2000349191 A JP 2000349191A JP 11158391 A JP11158391 A JP 11158391A JP 15839199 A JP15839199 A JP 15839199A JP 2000349191 A JP2000349191 A JP 2000349191A
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wiring
land
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wiring board
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Kenji Kaji
健二 梶
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/721Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors
    • H10W90/724Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bump connectors between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL

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  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高集積度LSIを実装するための配線基板の
歩留まりを改善する。 【解決手段】 高集積度LSIを実装するための配線基
板上でのランドパターンにおいて、電源および接地用の
層間接続用孔配列を、信号用の層間接続用孔配列より外
周側に配列する。即ち、内層配線されるランドパターン
53,54,58のうち、電源用ランド53のパターン
と、接地用のランド54のパターンに接続される層間接
続用孔55、56を複数集合させて配列し、信号用ラン
ド58に接続される層間接続用孔59の配列パターンよ
り外周側に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は集積回路素子およ
びその実装を可能にした配線回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路(LSIと略す)の高集積化の
進展は著しい。現在LSIは集積度256Mビット, 1
Gビットなどの試作も終わり、さらに高集積化開発が計
画されており、集積度15Gビットまで製造可能と絶え
ない開発が続いている。このように集積度が向上するこ
とは、1LSIチップ当たりの電子回路数や回路構成素
子数が著増し、この回路数の増加は、この回路を構成す
るLSI,抵抗、コンデンサ、コイルなどの機能素子数
が一定の面積内に著しく増加することを意味している。
【0003】電子回路の増加は限られた基板面積での電
極ピン数の増加となりピン間隔も狭小化する。したがっ
て、これまでのパッケージング方法では実装精度が製造
限界となり、最近はリードフレームを利用しない微細加
工技術を利用したはんだバンプ採用のCSP( CHIP
SIZE PACKAGE) 技術が実用期に入り、
‘99年には量産開始期になると予想されている。
【0004】このCSP には、はんだバンプを使用す
るBGA (ball grid arrey )実装法と、はんだバン
プを使用しないLGA(Land Grid Arra
y)型実装法などが開発され、いずれもスーパーCSP
と言われ、実用段階に入っている。この中で開発が集中
しているBGA実装法は、はんだバンプを直接印刷配線
基板にはんだ付けしたほぼチップサイズタイプ実装の配
線回路装置が実用されている。この配線回路装置はさら
に、他の電子回路と共に電子機器に例えばパソコン構成
機構として組み込まれてシステムとして実用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記C
SP実装された集積回路素子の製品別のチップサイズと
ピン数の関係は図6の通りである。即ち、ピン数は、僅
か10mm角程度のチップ面積にフラッシュメモリやD
RAMの数十ピンからメモリー混載ロジックの300ピ
ンまで存在する。従って、電極ピンのピッチは0.3m
mピッチの極狭もある。ピン径も0.5mmのものまで
存在し、ピンも薄膜技術化している。
【0006】このような集積回路素子などをプリント配
線基板に実装した場合、電源、接地配線の断線不良や短
絡による不良が発生するという課題があった。本発明者
はこの課題の原因について検討した。次にその内容を説
明する。
【0007】従来のCSP実装された集積回路素子を印
刷(プリント)配線基板に実装する、配線基板側のラン
ドパターンの一部分を図7に拡大して示す。図7はCS
P実装されたLSI素子が実装される電極パッド配列パ
ターンに対応するランドパターンの一部を拡大して示し
た説明図である。図7において、最外周側3列の第1列
から第3列までのランドパターン71は信号電流を流
し、表層配線72で信号回路を形成しているランドパタ
ーン配列である。
【0008】さらに、内周側に第4列から第7列までの
ランドパターンも信号電流を流すランドパターン配列
で、この配線回路は各ランド73に層間接続用孔74を
設け、プリント配線基板の内層に信号回路を形成してい
るいわゆる内層配線である。
【0009】さらに内周側の第8列から第10列までの
ランドパターン75は電源用および接地用としてのラン
ドパターンで、この配線回路は各ランドに層間接続用孔
76を設け、プリント配線基板の内層に電源回路や接地
回路を形成している。(内層配線)したがって、最内周
に形成される電源、接地回路は、これより外周側に形成
されている第4列から第7列までの信号回路と同様に内
層配線であるため、この信号回路部の内層配線工程にお
いて形成された、信号用ランドの層間接続用孔76に当
接する場合があり、上記電源回路や接地回路が断線した
状態の場合があることが判った。この現象は集積度が高
くなるにつれ狭ピッチ、細線化が促進され、この種、断
線不良の発生が増加傾向にある。また、狭ピッチ化にと
もない電源および接地の層間接続用導体が近く又は接触
してしまう場合がある。これを避けるためには、層間接
続用導体のクリアランス径をCSPのピッチより小さく
することが考えられるが、機械的に弱くなることと、高
い位置決めの製造精度が必要となり、コストが高くなる
ため、製造ラインとしては実用困難である。
【0010】さらに、集積度が高くなるにつれ上記狭ピ
ッチ、細線化が促進されるため、電源、接地用ランド間
の隣り合う層間接続用孔74,76間の間隔が狭くな
り、製造誤差などで、ついには短絡してしまうものもあ
るなどが判った。すなわち、CSP実装されたLSI素
子を実装するための、プリント配線基板の歩留まりが悪
くなることがわかった。
【0011】この発明は上記点に鑑みなされたもので、
CSP実装されたLSI素子実装対応の配線基板におい
て電源や接地用配線の断線不良を改善した配線回路装置
および半導体装置を提供するものである。
【0012】すなわち、半導体装置の電極パッド配列を
変えることにより電源、接地用ランドの内層配線が、信
号用ランドの内層配線用層間接続用孔設置部を通らない
ように半導体素子の電極パッド配列を構成して高密度配
線、実装での上記課題を解決することを見出した。
【0013】
【課題を解決するための手段】この発明の配線回路装置
は、請求項1に記載されているように、チップサイズパ
ッケージングされた集積回路素子と、この集積回路素子
が実装されたランドパターンを有する配線基板と、この
配線基板の前記ランドパターンのうち電源用および接地
用ランドに接続された第1の層間接続手段と、前記配線
基板の前記ランドパターンのうち信号用ランドに接続さ
れた第2の層間接続手段とを具備し、前記第1の層間接
続手段の配列を前記第2の層間接続手段より外周側に配
列したことを特徴としている。
【0014】この発明の配線回路装置は、請求項2に記
載されているように、チップサイズパッケージングされ
た集積回路素子と、この集積回路素子が実装されたラン
ドパターンを有する配線基板と、この配線基板の前記ラ
ンドパターンのうち電源用および接地用ランドに接続さ
れた層間接続手段とを具備し、この層間接続手段の配列
を複数個集合させて配列したことを特徴としている。
【0015】この発明の配線回路装置は、請求項3に記
載されているように、チップサイズパッケージングされ
た集積回路素子と、この集積回路素子が実装されたラン
ドパターンを有する配線基板と、この配線基板の前記ラ
ンドパターンのうち複数ランドからなる電源用および接
地用ランドに接続された層間接続手段と、この層間接続
手段を前記ランドパターンの中央部およびコーナー部の
少なくとも一部に設けたことを特徴としている。
【0016】この発明の配線回路装置は、請求項4に記
載されているように、チップサイズパッケージングされ
た集積回路素子と、この集積回路素子が実装されたラン
ドパターンを有する配線基板と、この配線基板の前記ラ
ンドパターンのうち内層配線された電源用および接地用
用ランドと、前記配線基板の前記ランドパターンのうち
内層配線および表層配線された信号用ランドとを具備
し、前記電源用および接地用ランドの配列を内層配線さ
れた信号用ランドより外周側に配列したことを特徴とし
ている。
【0017】この発明の配線回路装置は、請求項5に記
載されているように、チップサイズパッケージングされ
た集積回路素子と、この集積回路素子が実装されたラン
ドパターンを有する配線路基板と、この配線基板の前記
ランドパターンのうち複数個のランドが集合して内層配
線および表層配線された信号用ランドと、この信号用ラ
ンドおよび前記内層配線間に設けられた信号用層間接続
手段と、前記配線基板の前記ランドパターンのうち複数
個のランドが集合して内層配線された電源用および接地
用ランドとを具備し、この電源用および接地用ランドの
前記内層配線が前記信号用層間接続手段を通らない位置
に配列したことを特徴としている。この発明の配線回路
装置は、請求項6に記載されているように、チップサイ
ズパッケージングされた集積回路素子と、この集積回路
素子が実装されたランドパターンを有する配線基板と、
この配線基板の前記ランドパターンのうち内層配線およ
び表層配線された信号用ランドと、この信号用ランドお
よび前記内層配線間に設けられた信号用層間接続手段
と、この配線基板の前記ランドパターンのうち内層配線
された電源用および接地用ランドとを具備し、電源用お
よび接地用ランドの配列を複数個集合させて前記ランド
パターンの中央部およびコーナー部の少なくとも一方に
配列しこの内層配線が前記信号用層間接続手段を通らな
い位置に配列したことを特徴としている。
【0018】この発明の配線回路装置は、請求項7に記
載されているように、集積回路が形成された半導体チッ
プと、この半導体チップの上記集積回路に接続された電
源用および接地用電極パッド配列と、前記半導体チップ
の前記集積回路に接続された信号用電極パッド配列とを
具備し、電源用および接地用電極パッド配列を配線基板
への実装において内層配線される信号用電極パッド配列
より外周側に設けたことを特徴としている。
【0019】この発明の配線回路装置は、請求項8に記
載されているように、集積回路が形成された半導体チッ
プと、この半導体チップの上記集積回路に接続された電
源用および接地用電極パッド配列とを具備し、この電源
用および接地用電極パッドを複数パッド集合して配列し
たことを特徴としている。
【0020】この発明の配線回路装置は、請求項9に記
載されているように、集積回路が形成された半導体チッ
プと、この半導体チップの上記集積回路に接続された電
極パッド配列と、この電極パッド配列のうち複数の電極
パッドが割り当てられた電源用および接地用電極パッド
配列とを具備し、この電源用および接地用電極パッド配
列を前記電極パッド配列の中央部およびコーナー部の少
なくとも一方に配列したことを特徴としている。
【0021】この発明の配線回路装置は、請求項10に
記載されているように、集積回路が形成され半導体チッ
プと、この半導体チップの上記集積回路に接続された電
極パッド配列と、この電極パッド配列のうち複数の電極
パッドが割り当てられた信号用の電極パッド配列と、前
記電極パッド配列のうち複数の電極パッドが割り当てら
れた電源用および接地用電極パッド配列と、この電源用
および接地用電極パッド配列より内周側に設けられた配
線基板への実装において内層配線される前記信号用電極
パッド配列とからなる集積回路素子が複数個実装された
ビルドアップ基板とを具備してなることを特徴としてい
る。
【0022】上記構成により高集積化されるVLSI素
子でもCSP実装を可能にし電源、接地などの接続信頼
性を向上させた配線回路装置およびその半導体装置を得
ることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】次に、図1乃至図4を参照して本
発明の実施形態を詳細に説明する。半導体装置例えば高
集積化された集積回路(VLSIと略す)で具体例とし
ては256MビットのVLSI素子1の実装である。こ
のVLSI素子1は、微細加工技術を活用することによ
り比較的容易に実装できる。さらに、チップサイズおよ
び配線基板への実装面積を1/4乃至1/10にできる
特徴を有するCSP(CHIPSIZE PACKAG
E)実装されたVLSI素子1である。
【0024】この実施形態ではBGA型とLGA型何れ
のVLSI素子1でも適用できるが、BGA型CSP実
装VLSI素子1について説明する。CSP実装には、
ワイヤーボンデイング型CSP,セラミック型CSP,
スルー.ホール型CSP,μBGA型CSPなどいろい
ろあるが、何れも適用可能である。
【0025】この素子1は例えば図1に示すとおりであ
る。図1(A)は、CSP実装されたVLSI素子1を
プリント配線基板2に実装された状態を示す一部切欠断
面図である。(B)図は(A)図VLSI素子1をフェ
ースダウンで実装した場合の構成を説明するための断面
図である。(勿論、フェースアップで実装されたVLS
I素子1でも同様に適用可能である。)(C)図は
(B)図のはんだバンプの配列状態を説明するための平
面図である。上記VLSI素子1には、集積回路(VL
SI)回路が形成せれ、このVLSI回路に接続された
電極パッド13が多数設けられる。これら各電極パッド
13上にはんだバンプ3が設けられて、はんだバンプパ
ターンが形成されている。
【0026】このはんだバンプ3のパターンが設けられ
たVLSI素子1が上記配線基板2に実装たとえばチッ
プマウンタに搬入し、位置決めし、はんだバンプ3のは
んだを溶融してはんだ付け実装される。上記配線基板2
は次のように構成されている。すなわち、樹脂たとえば
ガラスエポキシ樹脂製基板4表面には、上記はんだバン
プ3の配列パターンに対応するランドパターン5が設け
られている。各ランド5の大きさはVLSI素子1の電
極パッド13の大きさと同一が望ましい。これは、配線
基板2にVLSI素子1など電子部品を実装し、製品化
し、実用時の温度上昇に際し、応力がはんだバンプ3の
部分に集中するが、この時はんだが剥がれるのを改善で
きる効果がある。
【0027】さらに、配線基板2が物理的応力を受けて
撓み、歪んだりした際に、はんだ部分に応力がかかる。
この応力に対して緩和する効果がある。各はんだバンプ
の接着に寄与する面積が微小であるため、さらに4つの
コーナー部にダミー用の電極パッドおよびランドを設け
ると、上記応力緩和効果がある。上記各ランドパターン
5には、配線6が設けられている。即ち表層配線されて
いる。
【0028】この配線6には、選択的に層間接続用孔7
例えばスルーホール又はビアが設けられている。この層
間接続用孔7内壁面上又は内には導電体層8が設けられ
ている。上記ランドパターン5および配線6は、上記基
板4上に導電体たとえば銅(Cu)層を成膜たとえば無
電解メッキにより、厚さ0.8mm以上たとえば1mm
形成する。この銅層上にレジスト膜を成膜たとえばラミ
ネートする。このレジスト層を予め設計された配線パタ
ーンをマスクとして露光し、上記レジスト層を現像し
て、上記パターンのレジストパターンを形成する。
【0029】このレジストパターンをマスクとして上記
銅層を除去たとえば液相エッチングする。その後上記レ
ジスト層を除去たとえば気相エッチングする。この結
果、銅層のランドパターン5および表層に配線パターン
6が形成される。この配線パターン6の上記各層間接続
用孔7内壁面上に導電体層たとえば銅層8を成膜たとえ
ば電解メッキすることにより形成する。この層間接続用
孔7への銅層8の成膜は、上記基板4上への銅層8の成
膜工程時に同時に、または連続して形成してもよい。
上記配線パターンにおいて、上記VLSI素子1電極パ
ッド3のパターンに対応する配線基板4に形成されたラ
ンド5のみのパターンはたとえば図2(A)に平面図で
示す通りである。即ち、図1(C)の電極パッド3のパ
ターンと、図2(A)のランドパターンは1対1に対応
するものである。この(A)図において、ランド5と図
1(A)の層間接続用孔7との関係は図2(B)にその
一部分を拡大して示めしている。
【0030】図1(B)には、CSP実装されたVLS
I素子1の断面図を示めしている。すなわち、LSI回
路が形成された半導体基板11はチップサイズ例えば1
0mm×20mmのn型シリコン基板上には、上記LS
I回路の端子を特性、実装に適合する電極パッド配列に
再配列するための再配線層12例えばポリイミド絶縁膜
が設けられている。この再配線層12上には電極パッド
13がパッド数例えば90個、ピッチ例えば0,8mm
で設けられている。
【0031】この各電極パッド13間には接着層、この
層上にポリイミド層14が積層して設けられている。こ
の層14は、実用時に電極パッド13およびはんだバン
プ3の受ける応力を緩和する作用を有する。
【0032】上記電極パッド13上には上記したはんだ
バンプ3が直径例えば0,5mmに設けられてBGA型
実装のVLSI素子1が構成されている。この素子1の
はんだバンプ3の配列パターンの例は図1(C)の通り
である。図1(C)では模式的に配列状態を示している
が、現実は電極間間隔が極めて狭い狭ピッチである。こ
こで、はんだバンプ3を設けない実装がLGA実装のV
LSI素子である。
【0033】すなわち、このような構成のVLSI素子
1を、配線基板2に実装した状態は図1(A)に示す通
りである。上記ランド5の大きさはほぼ電極パッドと同
じサイズが望ましい、ランド5間のピッチ間隔も同ピッ
チで多数の配線を実現するため、上記配線基板2に形成
される配線においては、表層配線と内層配線で構成され
る。上記ランド5の大きさを電極パッド13と同サイズ
にすることにより応力に対する緩和効果がある。
【0034】この状態を図3を参照して説明する。図3
は図2(A)のランドパターン5の一部領域を拡大して
示したものである。VLSI素子1中の信号成分を扱う
端子、VLSI素子1を駆動するための電源たとえば直
流電圧を供給するための電源用端子、この電源や信号の
基準となる接地電位の電源たとえば電圧を供給するため
の端子など大きく4種類の電気的情報端子について説明
する。勿論4種類以上たとえば比較的電流容量の大きい
信号を扱う端子など区分してもよい。
【0035】即ち、最外周側から例えば3列までのラン
ド51列は信号成分が流れるランド51で配線基板4の
表層に配線52が形成される。内層に配線が形成される
領域はたとえば4列より内側10列のランドパターンが
選択される。上記内層配線において、重要なことは電源
および接地用内層配線が信号用層間接続用孔形成領域を
通さないように設計することである。上記内層配線とラ
ンドとの接続は層間接続手段のスルーホールやビアが選
択して設けられる。上記電源(V)用および接地(G)
用ランド53、54は例えば4列から6列までの3列が
選択される。
【0036】図3においては、各電源(V)用ランド5
3および各接地(G)用ランド54にはそれぞれ内層配
線に接続するための層間接続手段たとえば層間接続用孔
55,56が夫々設けられている。この層間接続用孔5
5,56はビアまたはスルーホールが適宜選択して実用
される。各電源(V)用ランド53および各接地(G)
用ランド54と層間接続用孔55,56とはそれぞれ表
層配線57で接続されている。図中「V」字は電源用層
間接続用孔を、「G」字は接地用層間接続用孔を示して
いる。
【0037】この実施形態では、隣合う層間接続用孔間
で異なる電源用又は接地用が配置されたレイアウトにな
っている。さらにこの実施形態では、各ランド毎に層間
接続用孔を設けた例について説明している。高密度化に
応じて図4に示すように隣合うランド53,54を、同
一電源(V)または接地用(G)にすることにより層間
接続用孔の個数を削減でき、スペースを有効活用でき
る。さらに、この電源、接地域を通る内層配線の断線や
配線を仕易くしている。
【0038】図4において、(A)図は、電源用(V)
ランド53が隣合って2個配列された場合で、一つの層
間接続用孔55に表層配線により接続し、この層間接続
用孔55により内層配線と接続してもよい。(B)図
は、4個隣合って配列された場合を示し、この場合も1
個の層間接続用孔55で兼用している。同様に接地ラン
ド54について(C)図、(D)図に示している。即
ち、(C)図は、接地用ランド54が隣り合って4個配
列され、この中心部にこれら4個の接地ランドが共有す
る層間接続用孔56が設けられている。この実施形態で
は、層間接続用孔3個分のスペースができる効果があ
る。
【0039】(D)図は、隣り合う2個のランド54が
接地用ランド54の実施形態で、両接地用ランド54の
近傍に1個の層間接続用孔56を共有として配置したも
のである。
【0040】(E)図は、5個のランド例えば電源用ラ
ンド53が直線状に配列された実施形態で、夫々のラン
ド53間を表層配線で結線し、中間部で層間接続用孔5
5に纏めて表層配線してもよい。さらに、(F)図のよ
うに、隣り合う行間で同一電源用又は接地用ランド配列
の実施形態で、各行単位で表層配線し、中央部で纏めて
1個の層間接続用孔55に表層配線してもよい。
【0041】(E)図や(F)図の実施形態において
は、層間接続用孔55を複数配設してもよい。その他い
ろいろな組み合わせが考えられる。
【0042】例えば、電源、接地用ランド53,54を
2等分し、一方は電源用ランド領域、他方は接地用ラン
ド領域としてレイアウトし、それぞれの層間接続用孔5
5,56を多数共有化してもよい。
【0043】さらに最内周側の、7列から10列のラン
ドについては、信号用内層配線が形成される場合に使用
される。この信号用ランド58の場合も、各ランド58
に層間接続用孔59が設けられ、それぞれ表層配線60
されている。このように構成することにより、電源
(V)、接地(G)の内層回路は、信号用ランド51の
表層配線52の下層で内層配線され、信号用層間接続手
段とクロスさせることによる断線の発生はなくなる。た
とえ、数本の線が切れても他のランドによる内層配線が
存在するため配線基板としてリペアや不良とすることが
無くなる。すなわち、配線基板の歩留まりがその分、向
上する。
【0044】次に、電源用、接地用ランド設置位置の他
の実施形態を図5を参照して説明する。すなわち、コー
ナ部69にレイアウトした実施形態である。最外周側例
えば3列には表層配線70が形成されている。この表層
配線70は上記実施形態と同様に、信号用ランド71の
列である。そして、この表層配線70の内周側は内層配
線領域である。この内層配線領域のコーナー部69に電
源用および接地用ランド72、73を配列する。この電
源用および接地用ランド72、73の配列要領は図3、
図4と同様に構成する。
【0045】この実施形態は、図3と同様に隣合うラン
ド72,73で異なるランドとなるようにレイアウトし
た例である。この実施形態でも電源用および接地用ラン
ド72、73の外周側に内層配線される信号用ランドを
レイアウトしていないため、信号用の層間接続用孔によ
り外周側の電源および接地用の内層配線を断線させるこ
とがない。
【0046】たとえ、電源と接地用内層配線が数本切れ
ても他の電源、接地用ラインが存在するので、配線基板
としてリペアや不良とすることが無くなる。すなわち、
歩留まりがその分、向上する。この実施形態では一つの
コーナー部に設けた例について説明したが、4つのコー
ナー部に設けてもよい。
【0047】さらに、図6のように構成してもよい。即
ち、図6は、図2(A)の電極パッド5のパターンを領
域毎に区分して示したもので、この図6により他の実施
形態を説明する。図6はVLSI素子1の輪郭81を示
すもので、実際の配線基板2には無い枠を示している。
この輪郭81の内周側に例えば3列のランド列の領域8
2には表層配線が形成される領域で、信号成分が扱われ
る。この領域82の内周側は内層配線が形成される領域
83である。この領域83内で、電源用および接地用ラ
ンドそしてその層間接続用孔の列が設けられる領域84
を斜線で示している。 (A)図は中央部で十字状位置
に電源用および接地用ランドそして層間接続用孔の列8
4をレイアウトした実施形態である。(B)図は(A)
図のうち外周側のみ選択して電源用および接地用ランド
そしてその層間接続用孔の列84をレイアウトした実施
形態である。(C)図は(B)図を環状に電源用および
接地用ランドそして層間接続用孔の列84をレイアウト
した実施形態である。これらの変形は当然可能である。
【0048】層間接続用孔84の列の具体的配列は、図
3、図4のパターンが選択的に適用できる。上記のよう
に電源用および接地用ランドそして層間接続用孔84の
列を構成した場合でも上記実施形態と同様に電源用およ
び接地用ランド84の外周側に、内層配線される信号用
ランドをレイアウトしていないため、信号用の内層配線
により外周側に信号用内層配線を断線させることがな
い。たとえ、電源および接地用内層配線で数本の線が切
れても、他のランドによる内層配線が存在するため配線
基板としてリペアの工程や不良とすることが無くなる。
すなわち、歩留まりがその分、向上する。
【0049】上記実施形態では、配線基板に直接半導体
装置例えばVLSI素子1を実装する場合について説明
したが、複数個例えば2個のVLSI素子1をビルドア
ップ基板(ドクターボード)31に実装した、いわゆる
モジュールタイプの半導体装置である。このビルドアッ
プ基板31を配線基板2に実装してもよい。この実施形
態を図7、図8に示す。図7、図8において、図1と同
一部分は同一符番で説明する。上記ビルドアップ基板3
1について図7は、多数の電極リード32を植設したソ
ケット実装タイプに構成したもので、図8は多数のはん
だバンプを設けた面実装タイプに構成したものである。
【0050】2個のVLSI素子1が実装されるビルド
アップ基板31の具体例としては、上記図1乃至図6で
説明した内層配線された配線基板1と同様な構成であ
る。すなわち、上記VLSI素子1のはんだバンプ3の
配列パターンに配列されたランド5のパターンが上記基
板31の一方面上に形成されている。この各ランド5に
は表層配線6が形成されている。このパターンは図2
(A)に示す通りである。すなわち、配線6は図3に示
すように信号を流す表層配線と、層間接続用孔55,5
6,59までの表層配線である。このうち、各層間接続
用孔55,56,59に設けられる接続導体を介して内
層配線に接続される。これらの構成は図3図4などで説
明したものと同一構成であるから詳細な説明を省略す
る。
【0051】このようにモジュール化した基板31の他
方面には電極リード32が設けられて、ソケットコンタ
クトによる小規模回路からなる半導体装置33が構成さ
れている。さらに、図8の基板31の他方面上には、は
んだバンプ34による面実装の小規模回路からなる半導
体装置35が構成されている。上記層間接続用孔55,
56,59において、電源および接地用層間接続用孔5
5,56に接続される内層配線は信号用層間接続用孔5
9領域を通らない構成にすることは、上記実施形態と同
様である。
【0052】さらに、大規模配線基板2への実装も上記
実施形態と同じであるため詳細な説明を省略する。相違
するのは図7の実施形態で、配線基板2の半導体装置3
3実装位置にメス型ソケット36,37が取着されてい
ることである。このソケット36,37からの配線基板
4における配線の内容図3,4と同様である。すなわ
ち、上記層間接続用孔55,56,59において、電源
および接地用層間接続用孔55,56に接続される内層
配線は信号用層間接続用孔59領域を通らない構成にす
ることである。
【0053】上記実施形態では、VLSI素子1の構成
について、半導体チップをフェースダウンのマウントの
場合について説明したが、フェースアップのマウントで
も電極パッド配列について、図3,4の構成を基本とす
ればよく、半導体チップに向きには無関係である。
【0054】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
半導体装置を配線基板への実装において、配線基板にお
いて、電源および接地用層間接続用孔に接続される内層
配線が信号用層間接続用孔59領域を通らない構成にし
た配線基板およびこの配線基板対応する半導体装置を得
ることができるので、高集積化されるVLSI素子でも
CSP実装を可能にし電源、接地などの接続信頼性を向
上させた配線回路装置およびその半導体装置を得ること
ができる。
【0055】集積度が高くなっても配線基板の歩留まり
を改善できる効果がある。電源および接地用内層配線の
断線による配線基板の不良を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の配線回路装置の1実施形態を説明す
るための図である。
【図2】図1の配線基板の半導体装置実装パターンを説
明するための平面図である。
【図3】図2の配線基板のランドパターンを説明するた
めの一部を拡大して示す平面図である。
【図4】図3の他の実施形態を説明するための平面図で
ある。
【図5】図3の他の実施形態を説明するための一部を拡
大して示す平面図である。
【図6】図5の他の実施形態を説明するための一部を拡
大して示す平面図である。
【図7】図1の他の実施形態を説明するための一部を拡
大して示す断面図である。
【図8】図1の他の実施形態を説明するための一部を拡
大して示す断面図である。
【図9】高集積度LSIのチップサイズとピン数の関係
を製品別に示す図である。
【図10】従来のCSP実装されたLSI素子を実装す
るための配線基板のランドパターンを説明するための一
部を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
1……VLSI素子 2、23……配線基板 3、34……はんだバンプ 4……基板 5……ランドパターン 6、52……配線 7、55,56,59,84……層間接続用孔 8……導電体層 11……半導体基板 12……再配線層 13……電極パッド 14……ポリイミド層 31……ビルドアップ基板 32……電極リード 33、35……半導体装置 36,37……ソケット 51,53,54,58,71,72,73……ランド 57、60、70……表層配線 69……コーナー部 81……輪郭 59,82,83,84……領域
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月16日(1999.6.1
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記C
SP実装された集積回路素子の製品別のチップサイズと
ピン数の関係は図の通りである。即ち、ピン数は、僅
か10mm角程度のチップ面積にフラッシュメモリやD
RAMの数十ピンからメモリー混載ロジックの300ピ
ンまで存在する。従って、電極ピンのピッチは0.3m
mピッチの極狭もある。ピン径も0.5mmのものまで
存在し、ピンも薄膜技術化している。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】従来のCSP実装された集積回路素子を印
刷(プリント)配線基板に実装する、配線基板側のラン
ドパターンの一部分を図10に拡大して示す。図10
CSP実装されたLSI素子が実装される電極パッド配
列パターンに対応するランドパターンの一部を拡大して
示した説明図である。図10において、最外周側3列の
第1列から第3列までのランドパターン71は信号電流
を流し、表層配線72で信号回路を形成しているランド
パターン配列である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】さらに内周側の第8列から第10列までの
ランドパターン75は電源用および接地用としてのラン
ドパターンで、この配線回路は各ランドに層間接続用孔
76を設け、プリント配線基板の内層に電源回路や接地
回路を形成している。(内層配線)したがって、最内周
に形成される電源、接地回路は、これより外周側に形成
されている第4列から第7列までの信号回路と同様に内
層配線であるため、この信号回路部の内層配線工程にお
いて形成された、信号用ランドの層間接続用孔76に当
接する場合があり、上記電源回路や接地回路が断線した
状態の場合があることが判った。この現象は集積度が高
くなるにつれ狭ピッチ、細線化が促進され、この種、断
線不良の発生が増加傾向にある。また、狭ピッチ化にと
もない電源および接地の層間接続用導体が近く又は接触
してしまう場合がある。これを避けるためには、層間接
続用導体のクリアランス径をCSPのピッチより小さく
することが考えられるが、電気的に弱くなることと、高
い位置決めの製造精度が必要となり、コストが高くなる
ため、製造ラインとしては実用困難である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップサイズパッケージングされた集積
    回路素子と、 この集積回路素子が実装されたランドパターンを有する
    配線基板と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち電源用および
    接地用ランドに接続された第1の層間接続手段と、 前記配線基板の前記ランドパターンのうち信号用ランド
    に接続された第2の層間接続手段とを具備し、 前記第1の層間接続手段の配列を前記第2の層間接続手
    段より外周側に配列したことを特徴する配線回路装置。
  2. 【請求項2】 チップサイズパッケージングされた集積
    回路素子と、 この集積回路素子が実装されたランドパターンを有する
    配線基板と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち電源用および
    接地用ランドに接続された層間接続手段とを具備し、 この層間接続手段の配列を複数個集合させて配列したこ
    とを特徴する配線回路装置。
  3. 【請求項3】 チップサイズパッケージングされた集積
    回路素子と、 この集積回路素子が実装されたランドパターンを有する
    配線基板と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち複数ランドか
    らなる電源用および接地用ランドに接続された層間接続
    手段と、 この層間接続手段を前記ランドパターンの中央部および
    コーナー部の少なくとも一部に設けたことを特徴する配
    線回路装置。
  4. 【請求項4】 チップサイズパッケージングされた集積
    回路素子と、 この集積回路素子が実装されたランドパターンを有する
    配線基板と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち内層配線され
    た電源用および接地用用ランドと、 前記配線基板の前記ランドパターンのうち内層配線およ
    び表層配線された信号用ランドとを具備し、 前記電源用および接地用ランドの配列を前記内層配線さ
    れた信号用ランドより外周側に配列したことを特徴する
    配線回路装置。
  5. 【請求項5】 チップサイズパッケージングされた集積
    回路素子と、 この集積回路素子が実装されたランドパターンを有する
    配線路基板と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち複数個のラン
    ドが集合して内層配線および表層配線された信号用ラン
    ドと、 この信号用ランドおよび前記内層配線間に設けられた信
    号用層間接続手段と、前記配線基板の前記ランドパター
    ンのうち複数個のランドが集合して内層配線された電源
    用および接地用ランドとを具備し、 この電源用および接地用ランドの前記内層配線が前記信
    号用層間接続手段を通らない位置に配列したことを特徴
    する配線回路装置。
  6. 【請求項6】 チップサイズパッケージングされた集積
    回路素子と、 この集積回路素子が実装されたランドパターンを有する
    配線基板と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち内層配線およ
    び表層配線された信号用ランドと、 この信号用ランドおよび前記内層配線間に設けられた信
    号用層間接続手段と、 この配線基板の前記ランドパターンのうち内層配線され
    た電源用および接地用ランドとを具備し、 この電源用および接地用ランドの配列を複数個集合させ
    て前記ランドパターンの中央部およびコーナー部の少な
    くとも一方に配列しこの内層配線が前記信号用層間接続
    手段を通らない位置に配列したことを特徴する配線回路
    装置
  7. 【請求項7】 集積回路が形成された半導体チップと、 この半導体チップの上記集積回路に接続された電源用お
    よび接地用電極パッド配列と、 前記半導体チップの前記集積回路に接続された信号用電
    極パッド配列とを具備し、 前記電源用および接地用電極パッド配列を配線基板への
    実装において内層配線される前記信号用電極パッド配列
    より外周側に設けたことを特徴とする半導体装置。
  8. 【請求項8】 集積回路が形成された半導体チップと、 この半導体チップの上記集積回路に接続された電源用お
    よび接地用電極パッド配列とを具備し、 この電源用および接地用電極パッドを複数パッド集合し
    て配列したことを特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項9】 集積回路が形成された半導体チップと、 この半導体チップの上記集積回路に接続された電極パッ
    ド配列と、 この電極パッド配列のうち複数の電極パッドが割り当て
    られた電源用および接地用電極パッド配列とを具備し、 この電源用および接地用電極パッド配列を前記電極パッ
    ド配列の中央部およびコーナー部の少なくとも一方に配
    列したことを特徴とする半導体装置。
  10. 【請求項10】 集積回路が形成され半導体チップと、 この半導体チップの上記集積回路に接続された電極パッ
    ド配列と、 この電極パッド配列のうち複数の電極パッドが割り当て
    られた信号用の電極パッド配列と、 前記電極パッド配列のうち複数の電極パッドが割り当て
    られた電源用および接地用電極パッド配列と、 この電源用および接地用電極パッド配列より内周側に設
    けられた配線基板への実装において内層配線される前記
    信号用の電極パッド配列とからなる集積回路素子が複数
    個実装されたビルドアップ基板とを具備してなることを
    特徴とする半導体装置。
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