JPH05109924A - 集積回路用パツケージ - Google Patents

集積回路用パツケージ

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JPH05109924A
JPH05109924A JP3269333A JP26933391A JPH05109924A JP H05109924 A JPH05109924 A JP H05109924A JP 3269333 A JP3269333 A JP 3269333A JP 26933391 A JP26933391 A JP 26933391A JP H05109924 A JPH05109924 A JP H05109924A
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JP
Japan
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layer
vertical direction
pad
conductor pad
integrated circuit
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JP3269333A
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English (en)
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Masao Kuroda
正雄 黒田
Takaharu Imai
隆治 今井
Toshiya Asano
俊哉 浅野
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Publication date
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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
    • H10W70/00Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
    • H10W70/60Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
    • 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
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W70/611Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers for connecting multiple chips together
    • 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
    • H10W72/00Interconnections or connectors in packages

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号配線の全線の各部に亘って、インピーダ
ンスを整える。 【構成】 ポリイミド多層配線層3の表面や裏面に設け
られる接続パット6の垂直方向内は、グランド層9が全
て削除される。これにより、接続パット6とグランド層
9との間に、キャパシタンスが発生せず、接続パット6
の垂直方向の信号配線8のインピーダンスの低下が防が
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁層を複数積層した
内部に、信号配線およびグランド層が形成された集積回
路用パッケージに関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、セラミック基板の表面に搭載さ
れるポリイミド多層配線層は、薄いポリイミド樹脂によ
る絶縁層を複数積層したもので、内部に信号配線および
メッシュ状のグランド層等が形成される。この多層配線
層の内部に形成される信号配線は、信号の伝達特性を向
上させるために、インピーダンスを整合することが望ま
れる。そこで、従来では、信号配線をグランド配線で挟
むことにより、信号配線のインピーダンスの乱れを防い
でいた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、本発明者
は、多層配線層の表面、裏面あるいは内部に、内寸が信
号配線幅の5倍以上の導体パッドが設けられると、導体
パッドとグランド層との間に、比較的大きな電気容量
(キャパシタンス)が発生し、このキャパシタンスが発
生した場所で、信号配線のインピーダンスが低下するこ
とを発見した。つまり、導体パッドの垂直方向に配され
る部分の信号配線は、インピーダンスが局部的に低下し
てしまう問題点を有していた。なお、導体パッドの内寸
が導体パッドの垂直方向内に存在する信号配線幅の5倍
未満の場合は、キャパシタンスの影響は小さく、信号配
線のインピーダンスの乱れは小さい。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、信号配線の全線の各部
に亘って、インピーダンスを整えることのできる集積回
路用パッケージの提供にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の集積回路用パッ
ケージは、次の技術的手段を採用した。集積回路用パッ
ケージは、信号配線層と、メッシュ状あるいは平面状に
形成されたグランド層を、絶縁層をはさんで、複数積層
した多層配線層を具備する。そして、前記多層配線層に
設けられる導体パッドの垂直方向内に存在する前記信号
配線の幅をWとした時に、前記導体パッドの内寸が5W
以上の場合、前記導体パッドの垂直方向に存在する前記
グランド層の面積Gは、前記導体パッドの全周に亘る内
側の幅Wの面積P以下に設けられる。
【0006】なお、本発明は、次の技術を採用しうる。
導体パッドの周囲から前記幅Wを除いた面の垂直方向内
は、グランド層が削除されている。
【0007】
【発明の作用】導体パッドの垂直方向内は、グランド層
が完全に、あるいは一部が削除されている。これによ
り、導体パッドとグランド層との間のキャパシタンスの
発生が、従来に比較して抑えられる。この結果、導体パ
ッドの面積の垂直方向における信号配線のインピータン
スの低下が防がれる。
【0008】
【発明の効果】本発明の集積回路用パッケージは、上記
の作用で示したように、導体パッドの垂直方向における
信号配線のインピータンスの低下を防ぐことができるた
め、信号配線の全線の各部に亘って、インピーダンスを
整えることが可能となる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の集積回路用パッケージを、図
に示す一実施例に基づき説明する。 〔実施例の構成〕図1ないし図3は本発明の実施例を示
すもので、図1は集積回路用パッケージの断面図、図2
はポリイミド多層配線層の要部断面図である。集積回路
用パッケージ1は、セラミック製絶縁基板2と、このセ
ラミック製絶縁基板2の表面に形成されたポリイミド多
層配線層3とを備え、このポリイミド多層配線層3の表
面に集積回路(図示しない)が搭載されるものである。
【0010】セラミック製絶縁基板2は、アルミナ、窒
化アルミニウム、ムライト等の絶縁性材料よりなる多層
配線基板である。具体的な一例を示すと、アルミナを主
原料として作成されたグリーンシートに基板配線4をプ
リントする。次いで、このグリーンシートを複数積層
し、加湿雰囲気の水素炉中で、高温焼成して形成されて
いる。セラミック製絶縁基板2の表面には、ポリイミド
多層配線層3の導体柱5と接続される導電性の接続パッ
ド6(本発明の導体パッド)が形成されている。この接
続パッド6は、セラミックの焼成による誤差が生じて
も、ポリイミド多層配線層3の導体柱5と確実に接続さ
れるように、大きく設けられている。なお、この接続パ
ッド6は、セラミック製絶縁基板2の内部の基板配線4
を介して、セラミック製絶縁基板2の周囲に形成された
リード接続用パッド7に電気的に接続されている。な
お、リード接続用パッド7には、外部リード(図示しな
い)がろう付け接合されるものである。
【0011】ポリイミド多層配線層3は、本発明の多層
配線層で、薄い低誘電率のポリイミド樹脂による絶縁層
3aを、複数積層して形成したものである。ポリイミド
多層配線層3の各絶縁層3aの表面には、信号の伝達を
行う信号配線8や、メッシュ状に形成されたグランド層
9が形成されている。信号配線8は、一端がポリイミド
多層配線層3を貫通する導体柱5に接続され、他端がポ
リイミド多層配線層3の表面に形成されたボンディング
パッド10に接続される。なお、ボンディングパッド1
0も、本発明の導体パッドで、図示しないボンディング
ワイヤを介して、集積回路に接続される。また、グラン
ド層9は、図示しない部分において、グランド接地され
るものである。なお、信号配線8は、グランド層9の垂
直方向内に存在するように設けられている。これは、信
号配線8のインピーダンスを、上下のグランド層9で整
合するためである。また、グランド接地とは、AC接地
を意味し、グランド層9はグランド層としても電源層と
しても使用できる。
【0012】ポリイミド多層配線層3の表面または裏面
に設けられる接続パッド6やボンディングパッド10な
ど、導体パッドの内寸が、導体パッドの垂直方向内の信
号配線幅Wの5倍以上ある場合(導体パッドの短辺が5
W以上の場合)、導体パッドの垂直方向内は、グランド
層9が全て削除されている(図2参照)。これにより、
接続パッド6やボンディングパッド10などの導体パッ
ドの垂直方向にグランド層9は存在しない。つまり、導
体パッド(接続パッド6)の垂直方向のグランド層9の
面積は0となる。特許請求の範囲の記載に基づいて説明
すれば、導体パッドの垂直方向内の信号配線8の線幅
W、導体パッドの全周に亘る内側の幅Wの面積P(図2
の破線ハッチング部分参照)とした場合、導体パッドの
垂直方向内に存在するグランド層9の面積Gは、面積P
以下の0である。
【0013】〔実験例〕次に、上記構成のポリイミド多
層配線層3を作成し、接続パッド6の近傍におけるポリ
イミド多層配線層3内の信号配線8のインピーダンス
を、リード接続用パッド7からTDR法によって測定し
た。そして、その測定結果を、図3の実線イに示す。参
考に、導体パッド(接続パッド)の垂直方向内のグラン
ド層を削除していない、従来の構成のポリイミド多層配
線層(図示しない)を作成し、信号配線のインピーダン
スをTDR法によって測定し、その測定結果を、図3の
破線ロに示す。なお、図3の横軸は、時間(信号配線8
の位置)を示し、縦軸は信号配線8の反射電圧を示す。
なお、信号配線8のインピーダンスZ0 は、次の式で算
出される。 Z0 =Zin(1+ρ)/(1−ρ) なお、ρ=(反射電圧)/(入力電圧)、Zin;測定系
のインピーダンスである。また、測定器の入力パルス波
は、立ち上がり時間35psec、入力パルス電圧200m
Vである。
【0014】〔実施例の効果〕図3の破線ロに示すよう
に、導体パッド(接続パッド)の垂直方向内のグランド
層を削除していないものは(従来技術)、導体パッドの
垂直方向内に存在する信号配線(図3のAに示す部分)
が、導体パッド(接続パッド)とグランド層とによるキ
ャパシタンスの影響で、インピーダンスが大きく低下す
る。これに対し、本発明を適用し、導体パッド(接続パ
ッド6)の垂直方向内のグランド層9を削除したもの
は、導体パッドの内寸が信号配線幅Wの5倍以上あって
も、導体パッド(接続パッド6)とグランド層9との間
にキャパシタンスが発生しない。このため、導体パッド
の垂直方向内に存在する信号配線8(図3のAに示す部
分)は、図3の実線イに示すように、インピーダンスの
低下が抑えられ、希望するインピーダンスとすることが
できる。つまりり、TDR波形の乱れも小さく、反射ノ
イズも大幅に低減される。このように、導体パッドの垂
直方向内のグランド層9を削除することによって、信号
配線8の全線に亘って、インピーダンスを整え、信号伝
達特性を向上させることが可能となる。
【0015】〔第2実施例〕図4は第2実施例を示すポ
リイミド多層配線層3の要部断面図である。上記の実施
例では、導体パッド(図面には接続パッド6を示す)の
垂直方向内のグランド層9を、全て削除した例を示した
が、本実施例は、接続パッド6の周囲の各辺から、信号
配線8の幅Wを除いた部分の垂直方向内のグランド層9
を全て削除し、グランド層9と接続パッド6との間で発
生するキャパシタンスの発生を誤差として認めたもので
ある。
【0016】接続パッド6の垂直方向内の信号配線8の
幅W、接続パッド6の全周に亘る内側の幅Wの面積Pと
した場合、接続パッド6の垂直方向内に存在するグラン
ド層9の面積Gは、図4の破線ハッチングによって示す
ように、面積Pより小さくなる。
【0017】〔第3実施例〕図5は第3実施例を示すポ
リイミド多層配線層3の要部断面図である。本実施例
は、導体パッド(図面には接続パッド6を示す)の垂直
方向内のグランド層9の幅を、他の部分より狭く設け
て、接続パッド6の垂直方向内に存在するグランド層9
の面積Gを、接続パッド6の全周に亘る内側の幅Wの面
積Pより小さく設けたものである。
【0018】〔変形例〕上記の実施例では、ポリイミド
を複数積層したポリイミド多層配線層に、本発明を適用
した例を示したが、他の樹脂を積層した配線基板や、ガ
ラス材料を積層した基板、あるいはセラミック材料を積
層した基板など、他の基板に本発明を適用しても良い。
また、実施例に示した集積回路用パッケージの形態は、
発明を説明する一形態であって、集積回路用パッケージ
の形態によらず、絶縁層が積層された全ての集積回路用
パッケージに本発明を適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】集積回路用パッケージの断面図である。
【図2】ポリイミド多層配線層の要部断面図である。
【図3】信号配線のインピーダンスを示すグラフであ
る。
【図4】第2実施例を示すポリイミド多層配線層の要部
断面図である。
【図5】第3実施例を示すポリイミド多層配線層の要部
断面図である。
【符号の説明】
1 集積回路用パッケージ 3 ポリイミド多層配線層(基板) 3a 絶縁層 6 接続パッド(導体パッド) 8 信号配線 9 グランド層 10 ボンディングパッド(導体パッド)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 7352−4M H01L 23/14 R

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号配線層と、メッシュ状あるいは平面
    状に形成されたグランド層を、絶縁層をはさんで、複数
    積層した多層配線層を具備する集積回路用パッケージに
    おいて、 前記多層配線層に設けられる導体パッドの垂直方向内に
    存在する前記信号配線の幅をWとした時に、前記導体パ
    ッドの内寸が5W以上の場合、 前記導体パッドの垂直方向に存在する前記グランド層の
    面積Gは、 前記導体パッドの全周に亘る内側の幅Wの面積P以下に
    設けられたことを特徴とする集積回路用パッケージ。
  2. 【請求項2】 前記多層配線層は、前記導体パッドの周
    囲から前記幅Wを除いた面の垂直方向内に、前記グラン
    ド層が削除された、請求項1の発明の集積回路用パッケ
    ージ。
JP3269333A 1991-10-17 1991-10-17 集積回路用パツケージ Pending JPH05109924A (ja)

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