JP4758871B2 - Wiring method of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体装置の配線方法に関し、特に、複数の半導体チップや半田付け部品を単一のパッケージに納め、一つのシステムとして封止したシステム・イン・パッケージ(System in a Package:以下、SiPと称す)上に、回路素子若しくは半導体チップを実装したチップ・オン・パッケージ(Chip on a Package:以下、CoPと称す)又は他のSiPを実装したパッケージ・オン・パッケージ(Package on a Package:以下、PoPと称す)の配線方法に関する。 The present invention relates to a wiring method of a semiconductor device, and more particularly, a system in a package (hereinafter referred to as SiP) in which a plurality of semiconductor chips and soldered parts are contained in a single package and sealed as a single system. Chip on package (hereinafter referred to as CoP) on which a circuit element or a semiconductor chip is mounted, or package on package (hereinafter referred to as CoP) on which another SiP is mounted. , Referred to as PoP).
従来の半導体集積回路装置においては、エリアアレイ電極を下面に有し、前記エリアアレイ電極と導通した電極パッドを上面に有した配線基板と、前記配線基板の上面の前記電極パッドに対して、フリップチップボンディングにより接続されたRFチップと、前記RFチップ上に積層搭載され且つ、前記配線基板に電気的接続手段を用いて接続された半導体チップと、前記RFチップ、前記半導体チップ及び前記電気的接続手段を含む前記配線基板の上面領域を封止した封止樹脂とを有する(例えば、特許文献1参照)。
従来の半導体集積回路装置は、SiP上に回路素子又は半導体チップを搭載するもの(CoP)ではなく、SiP上の空いたスペースを有効に利用していないものであった。特に、CoPを対象に、最適な配線設計やレイアウト設計を自動的に行なうシステムが存在しないために、配線設計者がSiP上における回路素子又は半導体チップの三次元配置を検討し、人手により配線する以外に有効な手段がなく、この人手の作業では、作業に時間が掛かり、精度及び信頼性に欠けるという問題点があった。 A conventional semiconductor integrated circuit device is not a device in which a circuit element or a semiconductor chip is mounted on a SiP (CoP), and does not effectively use a vacant space on the SiP. In particular, since there is no system that automatically performs optimum wiring design and layout design for CoP, the wiring designer examines the three-dimensional arrangement of circuit elements or semiconductor chips on the SiP and performs wiring manually. There is no effective means other than this, and this manual operation has a problem that it takes time and lacks accuracy and reliability.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、SiP上に、回路素子若しくは半導体チップを搭載したCoP又は他のSiPを実装したPoPにおける配線を自動的に行なうことができる半導体装置の配線方法を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can automatically perform wiring in a PoP on which a circuit element or a semiconductor chip is mounted on a SiP or another SiP on a SiP. A wiring method of a semiconductor device is provided.
この発明に係る半導体装置の配線方法においては、外部端子が配設された基板と、前記基板の上面に実装された第1の半導体チップと、前記基板上で前記第1の半導体チップを封止した封止材とからなる半導体装置の配線方法において、前記封止材上に実装された回路素子又は第2の半導体チップの接続端子の位置、及び前記封止材の上面から前記基板の上面又は下面まで貫通する貫通ホールの位置を設定する第1のステップと、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間、又は前記回路素子の接続端子及び前記第2の半導体チップの接続端子間にネットを割り当てる第2のステップと、前記第2のステップで割り当てられたネットが複数であり、当該複数のネットのうち交差するネットが存在する場合であって、当該交差するネットのうち、少なくとも一方のネットが前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間に割り当てられたネットであり、当該一方のネットにおける貫通ホールの位置を、当該一方のネットが他方のネットと交差しない位置になるように変更する第3のステップと、前記ネットを参照して、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子をスタート地点、当該スタート地点に対応する前記貫通ホール又は前記回路素子若しくは第2の半導体チップの接続端子をターゲット地点とし、迷路法により、当該スタート地点からターゲット地点に達するまでグリッド値を設定し、バックトレース処理を行なうことで、前記ネットの配線経路とする第4のステップと、を有することを特徴とするものである。 In the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the substrate on which the external terminals are disposed, the first semiconductor chip mounted on the upper surface of the substrate, and sealing the first semiconductor chip on the substrate In the wiring method of the semiconductor device comprising the sealing material, the position of the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip mounted on the sealing material and the top surface of the substrate from the top surface of the sealing material or A first step of setting a position of a through hole penetrating to the lower surface; and a connection terminal between the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, or a connection terminal of the circuit element and the second semiconductor chip. A second step of assigning nets between connection terminals, and a plurality of nets assigned in the second step, and there are crossing nets among the plurality of nets. Among the nets that intersect, at least one net is a net allocated between the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, and the position of the through hole in the one net A third step of changing the net of the circuit so as not to cross the other net, and referring to the net, the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip corresponds to the start point, and corresponds to the start point The through hole or the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip as a target point, by setting the grid value from the start point to the target point by the maze method, by performing a backtrace process, And a fourth step as a net wiring route.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第3のステップにおける位置を変更する貫通ホールは、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンと前記基板の上面に配設された第1の配線パターンとを接続する第1の貫通ホールであり、当該第1の貫通ホールを変更する位置は、当該対応する第1の配線パターン上であることを特徴とするものである。 Moreover, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the through hole for changing the position in the third step is formed with the second wiring pattern disposed on the upper surface of the sealing material as necessary. The first through hole connecting the first wiring pattern disposed on the upper surface of the substrate, and the position where the first through hole is changed is on the corresponding first wiring pattern. It is characterized by.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第3のステップにおける一方のネットは、前記第3のステップにおける他方のネットよりも配線長が長いことを特徴とするものである。 In the wiring method for a semiconductor device according to the present invention, if necessary, one net in the third step has a wiring length longer than the other net in the third step. Is.
さらに、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、外部端子が配設された基板と、前記基板の上面に実装された第1の半導体チップと、前記基板上で前記第1の半導体チップを封止した封止材とからなる半導体装置の配線方法において、前記封止材上に実装された回路素子又は第2の半導体チップの接続端子の位置、及び前記封止材の上面から前記基板の上面又は下面まで貫通する貫通ホールの位置を設定する第1のステップと、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間、又は前記回路素子の接続端子及び前記第2の半導体チップの接続端子間にネットを割り当てる第2のステップと、前記第2のステップで割り当てられたネットが複数であり、当該複数のネットのうち交差するネットが存在する場合であって、前記交差するネットにおける貫通ホールの位置を変更することなく、前記交差するネットのうち、一方のネットを他方のネットと交差しないように回り込ませるネットに変更する第3のステップと、前記ネットを参照して、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子をスタート地点、当該スタート地点に対応する前記貫通ホール又は前記回路素子若しくは第2の半導体チップの接続端子をターゲット地点とし、迷路法により、当該スタート地点からターゲット地点に達するまでグリッド値を設定し、バックトレース処理を行なうことで、前記ネットの配線経路とする第4のステップと、を有することを特徴とするものである。 Furthermore, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the substrate on which the external terminals are disposed, the first semiconductor chip mounted on the upper surface of the substrate, and the first semiconductor chip on the substrate. In a wiring method of a semiconductor device comprising a sealed encapsulant, a position of a connection element of a circuit element or a second semiconductor chip mounted on the encapsulant and an upper surface of the encapsulant from the top surface of the substrate A first step of setting a position of a through hole penetrating to the upper surface or the lower surface; and a connection terminal between the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, or a connection terminal of the circuit element and the second semiconductor. A second step of assigning nets between the connection terminals of the chip and a plurality of nets assigned in the second step, and there are intersecting nets among the plurality of nets A third step of changing one of the intersecting nets to a net that does not intersect the other net without changing the position of the through hole in the intersecting net; and Referring to the net, the connection point of the circuit element or the second semiconductor chip is a start point, the through hole corresponding to the start point or the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a target point, and the maze And a fourth step of setting a grid value from the start point to the target point and performing a backtrace process to set the net wiring route.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第3のステップにおける一方のネットは、前記封止材の上面における第1のネットと前記封止材の側面における第2のネットとからなり、前記封止材の上面及び側面の境界部分で仮想端子を介して前記第1のネットと第2のネットとが接続されており、前記仮想端子が前記第4のステップにおけるスタート地点又はターゲット地点となることを特徴とするものである。 In the method of wiring a semiconductor device according to the present invention, if necessary, one net in the third step is the first net on the top surface of the sealing material and the first net on the side surface of the sealing material. The first net and the second net are connected via a virtual terminal at a boundary between the upper surface and the side surface of the sealing material, and the virtual terminal is the fourth step. It is a starting point or a target point in.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンであって、前記第2のステップで割り当てられたネットにおける貫通ホールのうち、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子のうちの機能を共用できる接続端子にそれぞれ接続する各第2の配線パターンによる複数のネットにおける各貫通ホールを、1つの貫通ホールに一本化し、前記第2のステップで割り当てられた前記各貫通ホールをターゲット地点とする複数のネットを、当該一本化した貫通ホールをターゲット地点とするネットに変更するステップを、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に有することを特徴とするものである。 In the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the second wiring pattern disposed on the upper surface of the sealing material, if necessary, in the net assigned in the second step Of the through holes, each through hole in a plurality of nets by each second wiring pattern connected to a connection terminal that can share the function of the connection terminals of the circuit element or the second semiconductor chip is defined as one through hole. And changing the plurality of nets having the through holes assigned in the second step as target points into nets having the unified through holes as target points, Between the step and the third step.
さらに、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第2のステップで割り当てられたネットにおける貫通ホールのうち、前記基板の上面に配設された同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールが存在する場合であって、前記同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールをターゲット地点とするネットを、当該同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールのうち1つの第1の貫通ホールを選択し、当該選択した第1の貫通ホールをターゲット地点とするネットに変更するステップを、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に有することを特徴とするものである。 Furthermore, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the same first wiring disposed on the upper surface of the substrate among the through holes in the net allocated in the second step, if necessary. In the case where there are a plurality of first through holes connected to a pattern, a net having a plurality of first through holes connected to the same first wiring pattern as a target point is defined as the same first first hole. The step of selecting one first through hole from among the plurality of first through holes connected to the wiring pattern and changing to the net having the selected first through hole as a target point, It is characterized by having between the step and the third step.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記基板の上面に配設された第1の配線パターン、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンであって、前記第1のステップにおける貫通ホールは、前記第1の半導体チップ及び回路素子又は第2の半導体チップにおける機能を共用できる接続端子に接続する前記第1の配線パターンに対応する前記封止材の上面の位置に第1の貫通ホール、上方に前記基板の配線パターンが存在しない外部端子のうち、前記第1の半導体チップの接続端子に導通しない外部端子に対応する前記封止材の上面の位置に第2の貫通ホール、として設定することを特徴とするものである。 Moreover, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the first wiring pattern disposed on the upper surface of the substrate and the second wiring pattern disposed on the upper surface of the sealing material as necessary. The through hole in the first step corresponds to the sealing corresponding to the first wiring pattern connected to the connection terminal that can share the function in the first semiconductor chip and the circuit element or the second semiconductor chip. Of the sealing material corresponding to the external terminal not conducting to the connection terminal of the first semiconductor chip among the external terminals in which the first through hole is located at the upper surface position of the stopper and the wiring pattern of the substrate does not exist above. The second through hole is set at the position of the upper surface.
この発明に係る半導体装置の配線方法においては、外部端子が配設された基板と、前記基板の上面に実装された第1の半導体チップと、前記基板上で前記第1の半導体チップを封止した封止材とからなる半導体装置の配線方法において、前記封止材上に実装された回路素子又は第2の半導体チップの接続端子の位置、及び前記封止材の上面から前記基板の上面又は下面まで貫通する貫通ホールの位置を設定する第1のステップと、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間、又は前記回路素子の接続端子及び前記第2の半導体チップの接続端子間にネットを割り当てる第2のステップと、前記第2のステップで割り当てられたネットが複数であり、当該複数のネットのうち交差するネットが存在する場合であって、前記交差するネットにおける貫通ホールの位置を変更することなく、前記交差するネットのうち、一方のネットを他方のネットと交差しないように回り込ませるネットに変更する第3のステップと、前記ネットを参照して、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子をスタート地点、当該スタート地点に対応する前記貫通ホール又は前記回路素子若しくは第2の半導体チップの接続端子をターゲット地点とし、迷路法により、当該スタート地点からターゲット地点に達するまでグリッド値を設定し、バックトレース処理を行なうことで、前記ネットの配線経路とする第4のステップと、を有することにより、第1の半導体チップ又は外部端子と回路素子又は第2の半導体チップとの間の配線長を、貫通ホールによる制限内で最短にする配線を自動的かつ効率的に行なうことができる。 In the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the substrate on which the external terminals are disposed, the first semiconductor chip mounted on the upper surface of the substrate, and sealing the first semiconductor chip on the substrate In the wiring method of the semiconductor device comprising the sealing material, the position of the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip mounted on the sealing material and the top surface of the substrate from the top surface of the sealing material or A first step of setting a position of a through hole penetrating to the lower surface; and a connection terminal between the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, or a connection terminal of the circuit element and the second semiconductor chip. A second step of assigning nets between connection terminals, and a plurality of nets assigned in the second step, and there are crossing nets among the plurality of nets. A third step of changing one of the intersecting nets to a net that does not intersect the other net without changing the position of the through hole in the intersecting net; and see the net Then, the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a start point, the through hole corresponding to the start point or the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a target point, and by a maze method, A grid value is set from the start point to the target point, and a back trace process is performed to form a wiring path for the net, thereby including a first semiconductor chip or an external terminal. The wiring length between the circuit element or the second semiconductor chip is minimized within the limit imposed by the through hole. Wiring can be performed automatically and efficiently.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第3のステップにおける位置を変更する貫通ホールは、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンと前記基板の上面に配設された第1の配線パターンとを接続する第1の貫通ホールであり、当該第1の貫通ホールを変更する位置は、当該対応する第1の配線パターン上であることにより、第1の配線パターンの配置を変更することなく、第1の配線パターンと第1の貫通ホールとを接続することができる。 Moreover, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the through hole for changing the position in the third step is formed with the second wiring pattern disposed on the upper surface of the sealing material as necessary. The first through hole connecting the first wiring pattern disposed on the upper surface of the substrate, and the position where the first through hole is changed is on the corresponding first wiring pattern. Thus, the first wiring pattern and the first through hole can be connected without changing the arrangement of the first wiring pattern.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第3のステップにおける一方のネットは、前記第3のステップにおける他方のネットよりも配線長が長いことにより、変更する一方のネットの配線長が短くなり、信号遅延を抑えることができるうえ、他の配線と交わる可能性を少なくすることができる。 In the wiring method for a semiconductor device according to the present invention, if necessary, one net in the third step is changed because the wiring length is longer than the other net in the third step. The wiring length of one net is shortened, signal delay can be suppressed, and the possibility of crossing with another wiring can be reduced.
さらに、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、外部端子が配設された基板と、前記基板の上面に実装された第1の半導体チップと、前記基板上で前記第1の半導体チップを封止した封止材とからなる半導体装置の配線方法において、前記封止材上に実装された回路素子又は第2の半導体チップの接続端子の位置、及び前記封止材の上面から前記基板の上面又は下面まで貫通する貫通ホールの位置を設定する第1のステップと、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間、又は前記回路素子の接続端子及び前記第2の半導体チップの接続端子間にネットを割り当てる第2のステップと、前記第2のステップで割り当てられたネットが複数であり、当該複数のネットのうち交差するネットが存在する場合であって、前記交差するネットにおける貫通ホールの位置を変更することなく、前記交差するネットのうち、一方のネットを他方のネットと交差しないように回り込ませるネットに変更する第3のステップと、前記ネットを参照して、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子をスタート地点、当該スタート地点に対応する前記貫通ホール又は前記回路素子若しくは第2の半導体チップの接続端子をターゲット地点とし、迷路法により、当該スタート地点からターゲット地点に達するまでグリッド値を設定し、バックトレース処理を行なうことで、前記ネットの配線経路とする第4のステップと、を有することにより、第1の半導体チップ又は外部端子と回路素子又は第2の半導体チップとの間の配線長を、貫通ホールによる制限内で最短にする配線を自動的かつ効率的に行なうことができる。 Furthermore, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the substrate on which the external terminals are disposed, the first semiconductor chip mounted on the upper surface of the substrate, and the first semiconductor chip on the substrate. In a wiring method of a semiconductor device comprising a sealed encapsulant, a position of a connection element of a circuit element or a second semiconductor chip mounted on the encapsulant and an upper surface of the encapsulant from the top surface of the substrate A first step of setting a position of a through hole penetrating to the upper surface or the lower surface; and a connection terminal between the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, or a connection terminal of the circuit element and the second semiconductor. A second step of assigning nets between the connection terminals of the chip and a plurality of nets assigned in the second step, and there are intersecting nets among the plurality of nets A third step of changing one of the intersecting nets to a net that does not intersect the other net without changing the position of the through hole in the intersecting net; and Referring to the net, the connection point of the circuit element or the second semiconductor chip is a start point, the through hole corresponding to the start point or the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a target point, and the maze By setting the grid value from the start point to the target point by the method, and performing the back trace process, the fourth step of setting the wiring route of the net, the first semiconductor chip or The wiring length between the external terminal and the circuit element or the second semiconductor chip is within the limit due to the through hole. It can be carried out wires to short automatically and efficiently.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第3のステップにおける一方のネットは、前記封止材の上面における第1のネットと前記封止材の側面における第2のネットとからなり、前記封止材の上面及び側面の境界部分で仮想端子を介して前記第1のネットと第2のネットとが接続されており、前記仮想端子が前記第4のステップにおけるスタート地点又はターゲット地点となることにより、一方のネットを他方のネットと交差しないように回り込ませるスペースが封止材の上面に存在しない場合には、封止材の側面におけるスペースを利用することができる。 In the method of wiring a semiconductor device according to the present invention, if necessary, one net in the third step is the first net on the top surface of the sealing material and the first net on the side surface of the sealing material. The first net and the second net are connected via a virtual terminal at a boundary between the upper surface and the side surface of the sealing material, and the virtual terminal is the fourth step. If there is no space on the top surface of the encapsulant that will cause one net to wrap around so that it does not cross the other net by becoming the start point or target point in, use the space on the side of the encapsulant Can do.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンであって、前記第2のステップで割り当てられたネットにおける貫通ホールのうち、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子のうちの機能を共用できる接続端子にそれぞれ接続する各第2の配線パターンによる複数のネットにおける各貫通ホールを、1つの貫通ホールに一本化し、前記第2のステップで割り当てられた前記各貫通ホールをターゲット地点とする複数のネットを、当該一本化した貫通ホールをターゲット地点とするネットに変更するステップを、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に有することにより、貫通ホールの数を減少させ、第2の配線パターンを配設することができる封止材の上面におけるスペースを広げることができる。 In the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the second wiring pattern disposed on the upper surface of the sealing material, if necessary, in the net assigned in the second step Of the through holes, each through hole in a plurality of nets by each second wiring pattern connected to a connection terminal that can share the function of the connection terminals of the circuit element or the second semiconductor chip is defined as one through hole. And changing the plurality of nets having the through holes assigned in the second step as target points into nets having the unified through holes as target points, Between the step and the third step, the number of through holes can be reduced and the second wiring pattern can be disposed. Space can be widened in the upper surface of the wood.
さらに、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記第2のステップで割り当てられたネットにおける貫通ホールのうち、前記基板の上面に配設された同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールが存在する場合であって、前記同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールをターゲット地点とするネットを、当該同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールのうち1つの第1の貫通ホールを選択し、当該選択した第1の貫通ホールをターゲット地点とするネットに変更するステップを、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に有することにより、回路素子又は第2の半導体チップと第1の半導体チップとを導通させるために、外部の配線基板を用いる必要がなく、貫通ホールの数を減少させ、第2の配線パターンを配設することができる封止材の上面におけるスペースを広げることができる。 Furthermore, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the same first wiring disposed on the upper surface of the substrate among the through holes in the net allocated in the second step, if necessary. In the case where there are a plurality of first through holes connected to a pattern, a net having a plurality of first through holes connected to the same first wiring pattern as a target point is defined as the same first first hole. The step of selecting one first through hole from among the plurality of first through holes connected to the wiring pattern and changing to the net having the selected first through hole as a target point, An external wiring board is used to make the circuit element or the second semiconductor chip and the first semiconductor chip conductive by having it between the step and the third step. No necessity, reduces the number of through-holes, it is possible to widen the space in the upper surface of the sealing material can be disposed a second wiring pattern.
また、この発明に係る半導体装置の配線方法においては、必要に応じて、前記基板の上面に配設された第1の配線パターン、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンであって、前記第1のステップにおける貫通ホールは、前記第1の半導体チップ及び回路素子又は第2の半導体チップにおける機能を共用できる接続端子に接続する前記第1の配線パターンに対応する前記封止材の上面の位置に第1の貫通ホール、上方に前記基板の配線パターンが存在しない外部端子のうち、前記第1の半導体チップの接続端子に導通しない外部端子に対応する前記封止材の上面の位置に第2の貫通ホール、として設定することにより、第1のステップにおける貫通ホールの位置を特定することができる。 Moreover, in the wiring method of the semiconductor device according to the present invention, the first wiring pattern disposed on the upper surface of the substrate and the second wiring pattern disposed on the upper surface of the sealing material as necessary. The through hole in the first step corresponds to the sealing corresponding to the first wiring pattern connected to the connection terminal that can share the function in the first semiconductor chip and the circuit element or the second semiconductor chip. Of the sealing material corresponding to the external terminal not conducting to the connection terminal of the first semiconductor chip among the external terminals in which the first through hole is located at the upper surface position of the stopper and the wiring pattern of the substrate does not exist above. By setting the second through hole at the position of the upper surface, the position of the through hole in the first step can be specified.
(本発明の第1の実施形態)
図1はこの発明を実施するための第1の実施形態における半導体装置の一例を示す平面図、図2は封止材上の第2の半導体チップが第1の貫通ホールを介して基板上の第1の配線パターンに接続する場合の図1に示す半導体装置の矢視A−A線の断面図、図3(a)は封止材上の第2の半導体チップが第2の貫通ホールを介して外部端子に接続する場合の図1に示す半導体装置の矢視A−A線の断面図、図3(b)は貫通ホールが外部端子に接続した状態を示す説明図、図3(c)は図1に示す半導体装置を他のパッケージ上に配置したPoPの一例を示す断面図、図4はこの発明を実施するための第1の実施形態における半導体装置の他の例を示す平面図、図5(a)は封止材上の第2の半導体チップが第3の貫通ホール及び基板層上の第3の配線パターンを介して第1の半導体チップに接続する場合の図4に示す半導体装置の矢視B−B線の断面図、図5(b)は封止材上の第2の半導体チップが第4の貫通ホール及び基板層上の第4の配線パターンを介して外部端子に接続する場合の図4に示す半導体装置の矢視C−C線の断面図である。
(First embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a plan view showing an example of a semiconductor device according to a first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a second semiconductor chip on a sealing material on a substrate through a first through hole. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA of the semiconductor device shown in FIG. 1 when connected to the first wiring pattern, and FIG. 3A shows the second through-hole in the second semiconductor chip on the sealing material. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA of the semiconductor device shown in FIG. 1 when connected to the external terminal via FIG. 3, and FIG. 3B is an explanatory view showing a state where the through hole is connected to the external terminal. ) Is a sectional view showing an example of PoP in which the semiconductor device shown in FIG. 1 is arranged on another package, and FIG. 4 is a plan view showing another example of the semiconductor device according to the first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 5A shows that the second semiconductor chip on the sealing material has a third through hole and a second layer on the substrate layer. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB of the semiconductor device shown in FIG. 4 when connected to the first semiconductor chip through the wiring pattern of FIG. 4, and FIG. 5B shows the second semiconductor chip on the sealing material. It is sectional drawing of the arrow CC line of the semiconductor device shown in FIG. 4 in the case of connecting to an external terminal via the 4th through-hole and the 4th wiring pattern on a board | substrate layer.
図1乃至図5において、基板1は多層の配線基板であり、下面1aに外部端子2が配設され、上面1bに図示しない内部端子が配設され、外部端子2と内部端子とを基板1の各基板層上に形成された図示しない配線パターン及びビアを介して導通している。なお、外部端子2として半田などの導電性材料からなるボール2aをAuなどの導電性材料からなるバンプ2b上に搭載している。 1 to 5, a substrate 1 is a multilayer wiring board, an external terminal 2 is disposed on the lower surface 1a, an internal terminal (not shown) is disposed on the upper surface 1b, and the external terminal 2 and the internal terminal are connected to the substrate 1. These are electrically connected through wiring patterns and vias (not shown) formed on the respective substrate layers. Note that, as the external terminal 2, a ball 2a made of a conductive material such as solder is mounted on a bump 2b made of a conductive material such as Au.
第1の半導体チップ4は、図示しない端子と基板1の上面1bに配設された内部端子とをフリップチップによって実装している。なお、第1の半導体チップ4はワイヤボンディングによって基板1の上面1bに実装してもよい。また、この第1の実施形態においては、基板1の上面1bに2個の第1の半導体チップ4を実装し、そのうち1個の第1の半導体チップ4上に1個の第1の半導体チップ4を実装している例を示しているが、この第1の半導体チップ4の個数及び配置に限られるものではなく、SiPの目的に応じて、種々の機能を有する1個若しくは複数個の第1の半導体チップ4又は図示しない半田付け部品を適宜配置する。 The first semiconductor chip 4 has a terminal (not shown) and an internal terminal disposed on the upper surface 1b of the substrate 1 mounted by a flip chip. The first semiconductor chip 4 may be mounted on the upper surface 1b of the substrate 1 by wire bonding. In the first embodiment, two first semiconductor chips 4 are mounted on the upper surface 1 b of the substrate 1, and one first semiconductor chip is mounted on one first semiconductor chip 4. However, the number and arrangement of the first semiconductor chips 4 are not limited, and one or a plurality of first semiconductor chips 4 having various functions are provided depending on the purpose of the SiP. One semiconductor chip 4 or a soldering part (not shown) is appropriately arranged.
なお、以下、フリップチップによって実装する場合の半導体チップの接続部を端子と称し、ワイヤボンディングによって実装する場合の半導体チップのワイヤの接続先をボンド・フィンガーと称し、説明の重複を無くすために、場合によっては、端子及びボンド・フィンガーを総称して接続端子と称す。 In the following, the connection part of the semiconductor chip when mounted by flip chip is referred to as a terminal, the connection destination of the wire of the semiconductor chip when mounted by wire bonding is referred to as a bond finger, and in order to eliminate duplication of explanation, In some cases, terminals and bond fingers are collectively referred to as connection terminals.
基板1上で第1の半導体チップ4をエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂又はフッ素樹脂などの封止材5で封止することで、SiP3を構成する。なお、この第1の実施形態においては、封止材5としてエポキシ樹脂を用いて、SiP3を直方体のパッケージとしており、封止材5は上面5a及び4つの側面5bを有している。 The first semiconductor chip 4 is sealed on the substrate 1 with a sealing material 5 such as epoxy resin, polyimide resin, silicone, polyester resin, acrylic resin, phenol resin, or fluororesin, thereby forming SiP3. In the first embodiment, an epoxy resin is used as the sealing material 5 and SiP3 is a rectangular parallelepiped package. The sealing material 5 has an upper surface 5a and four side surfaces 5b.
第2の半導体チップ6は、ワイヤボンディングによって封止材5の上面5aに実装しており、封止材5の上面5aにおけるワイヤ6aの接続先であるボンド・フィンガー6bを、封止材5上に配設された第2の配線パターン7に半田によって接続している。なお、第2の半導体チップ6は、フリップチップによって封止材5の上面5aに実装してもよい。 The second semiconductor chip 6 is mounted on the upper surface 5a of the sealing material 5 by wire bonding, and the bond finger 6b to which the wire 6a is connected on the upper surface 5a of the sealing material 5 is placed on the sealing material 5. Are connected to the second wiring pattern 7 disposed by soldering. The second semiconductor chip 6 may be mounted on the upper surface 5a of the sealing material 5 by flip chip.
また、第1の半導体チップ4及び第2の半導体チップ6は、複数の回路素子とそれらを結ぶ配線を一体のものとして高度に集積して組みこんだ集積回路であり、集積された回路素子の数によって、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)、VLSI(Very Large Scale Integration)、ULSI(Ultra Large Scale Integration)などに分けられる。 The first semiconductor chip 4 and the second semiconductor chip 6 are integrated circuits in which a plurality of circuit elements and wirings connecting them are integrated as a single unit, and are integrated. Depending on the number, it can be divided into IC (Integrated Circuit), LSI (Large Scale Integration), VLSI (Very Large Scale Integration), ULSI (Ultra Large Scale Integration) and the like.
回路素子8は、封止材5の上面5aに実装しており、封止材5上に配設された第2の配線パターン7に半田付けによって接続している。なお、回路素子8は、抵抗又はコンデンサなどの部品であり、必要に応じて、SiP3上に搭載する。 The circuit element 8 is mounted on the upper surface 5a of the sealing material 5 and connected to the second wiring pattern 7 disposed on the sealing material 5 by soldering. The circuit element 8 is a component such as a resistor or a capacitor, and is mounted on the SiP 3 as necessary.
貫通ホール9は、封止材5上に配設された第2の配線パターン7と、基板1の上面1bに配設された第1の配線パターン10、基板1の上面1b若しくは基板1の複数の層上に図示しないビアを介して接続され配設された第3の配線パターン15、若しくは基板1の複数の層上に図示しないビアを介して接続され配設された第4の配線パターン16、又は基板1の下面1aに配設された外部端子2と、を接続し、内部に導電材11を充填することで、第2の配線パターン7と、第1の配線パターン10、第3の配線パターン15若しくは第4の配線パターン16、又は外部端子2と、を導通させている。 The through hole 9 includes a second wiring pattern 7 disposed on the sealing material 5, a first wiring pattern 10 disposed on the upper surface 1 b of the substrate 1, the upper surface 1 b of the substrate 1, or a plurality of substrates 1. A third wiring pattern 15 connected and disposed on a layer of the substrate 1 via a via (not shown), or a fourth wiring pattern 16 connected and disposed on a plurality of layers of the substrate 1 via a via (not shown). Or by connecting the external terminal 2 disposed on the lower surface 1a of the substrate 1 and filling the inside with a conductive material 11, so that the second wiring pattern 7, the first wiring pattern 10, and the third wiring The wiring pattern 15 or the fourth wiring pattern 16 or the external terminal 2 is electrically connected.
なお、図2においては、貫通ホール9のうち、封止材5の上面5aから基板1の上面1bまで貫通する第1の貫通ホール9aの例を示し、図3(a)においては、貫通ホール9のうち、封止材5の上面5aから基板1の下面1aまで貫通する第2の貫通ホール9bの例を示している。 2 shows an example of the first through hole 9a penetrating from the upper surface 5a of the sealing material 5 to the upper surface 1b of the substrate 1 in the through hole 9, and in FIG. 3A, the through hole is shown. 9 shows an example of a second through hole 9 b that penetrates from the upper surface 5 a of the sealing material 5 to the lower surface 1 a of the substrate 1.
また、図5(a)においては、貫通ホール9のうち、封止材5の上面5aから基板1の上面1bまで貫通する第3の貫通ホール9cの例を示し、図5(b)においては、貫通ホール9のうち、封止材5の上面5aから基板1の上面1bまで貫通する第4の貫通ホール9dの例を示している。 5A shows an example of a third through hole 9c penetrating from the upper surface 5a of the sealing material 5 to the upper surface 1b of the substrate 1 in the through hole 9, and in FIG. In the through hole 9, an example of a fourth through hole 9d penetrating from the upper surface 5a of the sealing material 5 to the upper surface 1b of the substrate 1 is shown.
また、第3の配線パターン15は、基板1の上面1b又は基板1の複数の層上に図示しないビアを介して接続され配設された配線パターンであり、第3の貫通ホール9cと基板1の上面1bに配設された第1の配線パターン10又は第1の半導体チップ4の接続端子とを接続している。 The third wiring pattern 15 is a wiring pattern that is connected and disposed on the upper surface 1b of the substrate 1 or a plurality of layers of the substrate 1 via vias (not shown), and the third through hole 9c and the substrate 1 are arranged. The first wiring pattern 10 disposed on the upper surface 1b of the first semiconductor chip 4 or the connection terminal of the first semiconductor chip 4 is connected.
また、第4の配線パターン16は、基板1の複数の層上に図示しないビアを介して接続され配設された配線パターンであり、第4の貫通ホール9dと外部端子2とを接続している。 The fourth wiring pattern 16 is a wiring pattern that is connected and disposed on a plurality of layers of the substrate 1 via vias (not shown). The fourth wiring pattern 16 connects the fourth through-hole 9d and the external terminal 2. Yes.
さらに、第1の貫通ホール9aは、基板1及び第1の配線パターン10は溶解せず、封止材5が溶解する溶剤又はレーザーを用いて形成する。これにより、第1の貫通ホール9aの部分で第1の配線パターン10が露出することになり、第1の貫通ホール9a内に導電材11を充填することで、第1の配線パターン10と第2の配線パターン7とを導通させることができる。 Further, the first through hole 9a is formed using a solvent or a laser that does not dissolve the substrate 1 and the first wiring pattern 10, but dissolves the sealing material 5. As a result, the first wiring pattern 10 is exposed at the portion of the first through hole 9a, and the conductive material 11 is filled in the first through hole 9a. The two wiring patterns 7 can be made conductive.
また、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dは、基板1、第3の配線パターン15及び第4の配線パターン16は溶解せず、封止材5が溶解する溶剤又はレーザーを用いて形成する。これにより、第3の貫通ホール9cの部分で第3の配線パターン15が露出し、第4の貫通ホール9dの部分で第4の配線パターン16が露出することになり、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9d内に導電材11を充填することで、第3の配線パターン15又は第4の配線パターン16と第2の配線パターン7とを導通させることができる。 The third through hole 9c and the fourth through hole 9d use a solvent or a laser that does not dissolve the substrate 1, the third wiring pattern 15, and the fourth wiring pattern 16, but dissolves the sealing material 5. Form. As a result, the third wiring pattern 15 is exposed at the portion of the third through hole 9c, and the fourth wiring pattern 16 is exposed at the portion of the fourth through hole 9d, so that the third through hole 9c is exposed. The third wiring pattern 15 or the fourth wiring pattern 16 and the second wiring pattern 7 can be electrically connected by filling the conductive material 11 in the fourth through hole 9d.
すなわち、基板1の上面1bに配設された第1の配線パターン10又は第1の半導体チップ4の接続端子と、封止材5上に配設された第2の配線パターン7とを、第3の配線パターン15及び第3の貫通ホール9cの内部に充填した導電材11を介して導通させている。また、封止材5の上面5aに配設された第2の配線パターン7と外部端子2とを、第4の配線パターン16及び第3の貫通ホール9cの内部に充填した導電材11を介して導通させている。 That is, the connection terminal of the first wiring pattern 10 or the first semiconductor chip 4 disposed on the upper surface 1b of the substrate 1 and the second wiring pattern 7 disposed on the sealing material 5 are The third wiring pattern 15 and the third through hole 9c are electrically connected via the conductive material 11 filled therein. Further, the second wiring pattern 7 and the external terminal 2 arranged on the upper surface 5a of the sealing material 5 are interposed through the conductive material 11 filled in the fourth wiring pattern 16 and the third through hole 9c. Is conducting.
なお、第1の貫通ホール9aは、回路素子8又は第2の半導体チップ6の接続端子(ボンド・フィンガー又は端子)のうち、第1の半導体チップ4の接続端子と機能を共用できる接続端子に対して、この機能を共用できる接続端子にそれぞれ接続する第1の配線パターン10と第2の配線パターン7とを接続するように、封止材5の上面5aから基板1の上面1bまで貫通するものである。ここで、機能を共用できる接続端子とは、共通する信号、電源、グランドを入出力する接続端子である。 The first through hole 9a serves as a connection terminal that can share a function with the connection terminal of the first semiconductor chip 4 among the connection terminals (bond fingers or terminals) of the circuit element 8 or the second semiconductor chip 6. On the other hand, it penetrates from the upper surface 5a of the sealing material 5 to the upper surface 1b of the substrate 1 so as to connect the first wiring pattern 10 and the second wiring pattern 7 respectively connected to the connection terminals that can share this function. Is. Here, the connection terminal that can share the function is a connection terminal that inputs and outputs a common signal, power supply, and ground.
また、第3の貫通ホール9cは、回路素子8又は第2の半導体チップ6の接続端子(ボンド・フィンガー又は端子)のうち、第1の半導体チップ4の接続端子と機能を共用できる接続端子に対して、この機能を共用できる接続端子にそれぞれ接続する第1の配線パターン10と第2の配線パターン7とを、第3の配線パターン15を併用して導通させるものである。又は、第3の貫通ホール9cは、第1の半導体チップ4の接続端子と、この第1の半導体チップ4の接続端子と機能を共用できる回路素子8又は第2の半導体チップ6の接続端子に接続する第2の配線パターン7とを、第3の配線パターン15を併用して導通させるものである。 The third through hole 9c serves as a connection terminal that can share a function with the connection terminal of the first semiconductor chip 4 among the connection terminals (bond fingers or terminals) of the circuit element 8 or the second semiconductor chip 6. On the other hand, the first wiring pattern 10 and the second wiring pattern 7 respectively connected to connection terminals that can share this function are made conductive by using the third wiring pattern 15 together. Alternatively, the third through hole 9c serves as a connection terminal of the first semiconductor chip 4 and a connection terminal of the circuit element 8 or the second semiconductor chip 6 that can share the function with the connection terminal of the first semiconductor chip 4. The second wiring pattern 7 to be connected is made conductive by using the third wiring pattern 15 together.
また、第4の貫通ホール9dは、回路素子8又は第2の半導体チップ6の接続端子のうち、第1の半導体チップ4の全ての接続端子と機能を共用できない接続端子に接続する第2の配線パターン7と、第1の半導体チップ4の接続端子に導通しない外部端子2とを、第4の配線パターン16を併用して導通させるものである。 The fourth through hole 9d is connected to a connection terminal that cannot share a function with all the connection terminals of the first semiconductor chip 4 among the connection terminals of the circuit element 8 or the second semiconductor chip 6. The wiring pattern 7 is electrically connected to the external terminal 2 that is not electrically connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 together with the fourth wiring pattern 16.
さらに、導電材11を充填させた第1の貫通ホール9aの替わりに、基板1の上面1bに配設された第1の配線パターン10から導電性のポール(接続配線材など)を立設して形成し、このポールを立設した状態でポールの先端が露出するように基板1の上面を封止材5で封止することによっても、導電性のポールを介して第1の配線パターン10と第2の配線パターン7とを導通させることができる。すなわち、導電性のポールが導電材11に相当し、ポールの側面に接触して封止材5で包囲した内部が第1の貫通ホール9aに相当する。 Further, instead of the first through hole 9a filled with the conductive material 11, a conductive pole (such as a connection wiring material) is erected from the first wiring pattern 10 disposed on the upper surface 1b of the substrate 1. The first wiring pattern 10 is also formed through the conductive pole by sealing the upper surface of the substrate 1 with the sealing material 5 so that the tip of the pole is exposed with the pole standing upright. And the second wiring pattern 7 can be made conductive. That is, the conductive pole corresponds to the conductive material 11, and the inside surrounded by the sealing material 5 in contact with the side surface of the pole corresponds to the first through hole 9 a.
また、導電材11を充填させた第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dの替わりに、基板1の上面1bに配設させた第3の配線パターン15又は第4の配線パターン16から導電性のポール(接続配線材など)を立設して形成し、このポールを立設した状態でポールの先端が露出するように基板1の上面を封止材5で封止することによっても、導電性のポールを介して第3の配線パターン15又は第4の配線パターン16と第2の配線パターン7とを導通させることができる。すなわち、導電性のポールが導電材11に相当し、ポールの側面に接触して封止材5で包囲した内部が第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dに相当する。 Further, instead of the third through hole 9c and the fourth through hole 9d filled with the conductive material 11, from the third wiring pattern 15 or the fourth wiring pattern 16 provided on the upper surface 1b of the substrate 1. Also, a conductive pole (such as a connection wiring material) is formed upright, and the top surface of the substrate 1 is sealed with a sealing material 5 so that the tip of the pole is exposed with the pole upright. The third wiring pattern 15 or the fourth wiring pattern 16 and the second wiring pattern 7 can be conducted through the conductive pole. That is, the conductive pole corresponds to the conductive material 11, and the inside which is in contact with the side surface of the pole and surrounded by the sealing material 5 corresponds to the third through hole 9 c or the fourth through hole 9 d.
また、第2の貫通ホール9bは、基板1及び封止材5が溶解する溶剤若しくはレーザー、又は、基板1及び封止材5に貫通孔を開けることができるドリルなどの穿孔具を用いて形成する。 The second through-hole 9b is formed using a solvent or laser that dissolves the substrate 1 and the sealing material 5, or a drilling tool such as a drill that can open a through-hole in the substrate 1 and the sealing material 5. To do.
なお、第2の貫通ホール9bは、回路素子8又は第2の半導体チップ4の接続端子のうち、第1の半導体チップ4の全ての接続端子と機能を共用できない接続端子に接続する第2の配線パターン7と、上方に基板1の配線パターンが存在しない外部端子2のうち、第1の半導体チップ4の接続端子に導通しない外部端子2とを接続するように、封止材5の上面5aから基板1の下面1aまで貫通するものである。 The second through hole 9b is connected to a connection terminal that cannot share a function with all the connection terminals of the first semiconductor chip 4 among the connection terminals of the circuit element 8 or the second semiconductor chip 4. The upper surface 5a of the encapsulant 5 is connected to connect the wiring pattern 7 to the external terminal 2 that is not electrically connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 among the external terminals 2 on which the wiring pattern of the substrate 1 does not exist. To the bottom surface 1 a of the substrate 1.
また、図3(a)に示すように、図示しない外部機器におけるボード上の外部配線パターン12に外部端子2を接続することで、第2の半導体チップ6が、第2の配線パターン7、第2の貫通ホール9b内の導電材11及び外部端子2を介して、外部機器に導通されることとなる。 Further, as shown in FIG. 3A, by connecting the external terminal 2 to the external wiring pattern 12 on the board in an external device (not shown), the second semiconductor chip 6 becomes the second wiring pattern 7, The electrical connection is made to an external device through the conductive material 11 and the external terminal 2 in the two through holes 9b.
また、図示しない外部機器を他のSiP3又はCoPとして、図3(c)に示すように、他のパッケージの上面にパッケージを配置して配線する、PoPとしてもよい。なお、図3(c)においては、外部配線パターン12に接続する外部端子2は、第2の貫通ホール9b内の導電材11を介して第2の配線パターン7に導通する例を示しているが、この構成に限られるものではなく、第1の配線パターン10又は第4の配線パターン16に接続する外部端子2に、外部配線パターン12を接続してもよい。 Further, an external device (not shown) may be another SiP3 or CoP, and as shown in FIG. 3C, a PoP may be used in which a package is arranged and wired on the upper surface of another package. 3C shows an example in which the external terminal 2 connected to the external wiring pattern 12 is electrically connected to the second wiring pattern 7 via the conductive material 11 in the second through hole 9b. However, the configuration is not limited to this configuration, and the external wiring pattern 12 may be connected to the external terminal 2 connected to the first wiring pattern 10 or the fourth wiring pattern 16.
また、この第1の実施形態においては、封止材5の上面5aにおける第1の半導体チップ4と重畳する位置に、第2の半導体チップ6を配設しているが、封止材5の上面5aにおける第1の半導体チップ4と重畳する領域外に、第2の半導体チップ6又は回路素子8を配設する封止材5の上面のスペースを確保できるのであれば、封止材5の上面における第1の半導体チップ4と重畳する領域外に、第2の半導体チップ6又は回路素子8を配設することが好ましい。これにより、第1の半導体チップ4から発生する熱が封止材5を介して第2の半導体チップ6又は回路素子8に伝播することを抑制することができ、熱による第2の半導体チップ6又は回路素子8の誤作動などの影響を抑制することができる。 In the first embodiment, the second semiconductor chip 6 is disposed at the position overlapping the first semiconductor chip 4 on the upper surface 5 a of the sealing material 5. If the space on the upper surface of the sealing material 5 for disposing the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 can be secured outside the region overlapping the first semiconductor chip 4 on the upper surface 5a, the sealing material 5 It is preferable that the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 be disposed outside the region overlapping the first semiconductor chip 4 on the upper surface. Thereby, it is possible to suppress the heat generated from the first semiconductor chip 4 from propagating to the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 through the sealing material 5, and the second semiconductor chip 6 due to heat. Or the influence of malfunction etc. of the circuit element 8 can be suppressed.
また、封止材5の内部は熱が篭りやすいため、第1の半導体チップ4から発生する熱を効率よくSiP3の外部に放熱するために、第1の半導体チップ4の周辺に放熱ビアを形成することが好ましい。特に、導電材11を充填した貫通ホール9を、第1の半導体チップ4の周辺に配置することで、放熱ビアとしての役割を持たせることができる。 Further, since the heat inside the sealing material 5 is likely to be generated, a heat dissipation via is formed around the first semiconductor chip 4 in order to efficiently dissipate the heat generated from the first semiconductor chip 4 to the outside of the SiP 3. It is preferable to do. In particular, by arranging the through hole 9 filled with the conductive material 11 around the first semiconductor chip 4, it can serve as a heat dissipation via.
また、この第1の実施形態においては、第2の半導体チップ6及び回路素子8は封止材5上で露出しているが、封止材5上で第2の半導体チップ6及び回路素子8を封止材によって封止することにより、第2の半導体チップ6及び回路素子8を外部からの衝撃から保護することができる。 In the first embodiment, the second semiconductor chip 6 and the circuit element 8 are exposed on the sealing material 5. However, the second semiconductor chip 6 and the circuit element 8 are exposed on the sealing material 5. By sealing with a sealing material, the second semiconductor chip 6 and the circuit element 8 can be protected from external impact.
さらに、この第1の実施形態においては、図3(a)に示すように、第2の半導体チップ6が、第2の配線パターン7及び第2の貫通ホール9b内の導電材11を介して、図示しない外部機器のボード上の外部配線パターン12に導通する例を示したが、第2の半導体チップ6を、第2の貫通ホール9b内の導電材11を介すことなく、第2の配線パターン7と外部配線パターン12とをワイヤによって接続してもよい。 Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the second semiconductor chip 6 is interposed via the second wiring pattern 7 and the conductive material 11 in the second through hole 9b. Although an example of conducting to the external wiring pattern 12 on the board of an external device (not shown) has been shown, the second semiconductor chip 6 is connected to the second without passing through the conductive material 11 in the second through hole 9b. The wiring pattern 7 and the external wiring pattern 12 may be connected by a wire.
つぎに、SiP3上に第2の半導体チップ6又は回路素子8を搭載したCoPにおける、SiP3上の第2の半導体チップ6又は回路素子8の接続端子とSiP3内の第1の半導体チップ4の接続端子又は外部端子2との間を配線するための配線支援装置100について説明する。 Next, in the CoP in which the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 is mounted on the SiP3, the connection between the connection terminal of the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 on the SiP3 and the first semiconductor chip 4 in the SiP3. The wiring support apparatus 100 for wiring between the terminals or the external terminals 2 will be described.
図6はこの発明を実施するための第1の実施形態における配線支援装置の構成を示す図、図7は図6に示す配線支援装置のうち配線条件記憶手段に格納された配線条件の一例を示した説明図であり、(a)は第2の配線パターンの交差を回避する前の説明図、(b)は第2の配線パターンの交差を回避する手段を示す説明図、(c)は第2の配線パターンの交差を回避する他の手段を示す説明図、図8は図6に示す配線支援装置のうち詳細自動配線処理手段に用いる迷路法を説明するための説明図、図9は図8に示す迷路法の続きを説明するための説明図、図10は図9に示す迷路法の続きを説明するための説明図、図11は図10に示す迷路法の続きを説明するための説明図である。 FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the wiring support apparatus according to the first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 7 is an example of wiring conditions stored in the wiring condition storage means in the wiring support apparatus shown in FIG. 4A is an explanatory diagram before avoiding the intersection of the second wiring patterns, FIG. 4B is an explanatory diagram showing a means for avoiding the intersection of the second wiring patterns, and FIG. FIG. 8 is an explanatory view showing another means for avoiding the intersection of the second wiring patterns, FIG. 8 is an explanatory view for explaining the maze method used for the detailed automatic wiring processing means in the wiring support apparatus shown in FIG. 6, and FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the continuation of the maze method shown in FIG. 9, and FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the continuation of the maze method shown in FIG. It is explanatory drawing of.
図6において、レイアウト情報記憶手段21は、既に配線設計がなされているSiP3内における、基板1の形状データ及び層数データ、配線禁止領域データ、基板1の上面1bに配設された各第1の半導体チップ4の配置データ及び形状データ、各第1の半導体チップ4の接続端子(端子又はボンド・フィンガー)の配置データ及び端子属性データ、基板1の下面1aに配設された外部端子2の配置データ及び端子属性データ、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dの配置データ(ユーザが第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dの位置を指定した場合)、並びに、基板1の各基板層上に配設された配線パターン(第1の配線パターン10を含む)の配線データなどを記憶したものである。 In FIG. 6, the layout information storage unit 21 includes the shape data and layer number data of the substrate 1, the wiring prohibited area data, and the first data arranged on the upper surface 1 b of the substrate 1 in the SiP 3 that has already been designed for wiring. The arrangement data and shape data of the semiconductor chip 4, the arrangement data and terminal attribute data of the connection terminals (terminals or bond fingers) of each first semiconductor chip 4, and the external terminals 2 arranged on the lower surface 1 a of the substrate 1. Arrangement data and terminal attribute data, arrangement data of the third through hole 9c and the fourth through hole 9d (when the user specifies the position of the third through hole 9c or the fourth through hole 9d), and the substrate 1 stores wiring data of wiring patterns (including the first wiring pattern 10) arranged on each substrate layer.
また、これから配線設計がなされるSiP3上における、封止材5の上面5aに配設する各第2の半導体チップ6の配置データ及び形状データ、各回路素子8の配置データ及び形状データ、各第2の半導体チップ6及び各回路素子8の接続端子(ボンド・フィンガー6b又は端子)の配置データ及び端子属性データ、封止材5の上面5aに配設する第2の配線パターン7の配線データ、貫通ホール9(第1の貫通ホール9a、第2の貫通ホール9b)の配置データ(ユーザが第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dの位置を指定しない場合)、基板1の上面1b又は基板1の複数の層上に配設する第3の配線パターン15及び第4の配線パターン16の配線データ(ユーザが第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dの位置を指定した場合)、並びに、配線禁止領域データなどを記憶するものである。 In addition, the placement data and shape data of each second semiconductor chip 6 arranged on the upper surface 5a of the sealing material 5 on the SiP 3 to be designed for wiring, the placement data and shape data of each circuit element 8, Arrangement data and terminal attribute data of connection terminals (bond fingers 6b or terminals) of the semiconductor chip 6 and each circuit element 8, wiring data of the second wiring pattern 7 disposed on the upper surface 5a of the sealing material 5, Arrangement data of the through holes 9 (the first through hole 9a and the second through hole 9b) (when the user does not specify the position of the third through hole 9c or the fourth through hole 9d), the upper surface 1b of the substrate 1 Alternatively, the wiring data of the third wiring pattern 15 and the fourth wiring pattern 16 disposed on the plurality of layers of the substrate 1 (the user sets the position of the third through hole 9c or the fourth through hole 9d). If there boss), and is for storing or wiring prohibition area data.
ここで、基板1の形状データとは、基板1がどのような形状を有しているかを示すデータである。例えば、長方形の基板であれば、縦及び横の寸法のことある。また、基板1の層数データとは、基板1が何層で形成されているかを示すデータである。また、配線禁止領域データとは、各基板層上で配線を配置できない禁止領域に関するデータである。 Here, the shape data of the substrate 1 is data indicating what shape the substrate 1 has. For example, a rectangular substrate may have vertical and horizontal dimensions. The number-of-layers data of the substrate 1 is data indicating how many layers the substrate 1 is formed. Further, the wiring prohibition area data is data related to a prohibition area in which wiring cannot be arranged on each substrate layer.
さらに、第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の配置データとは、各第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の配置座標に関するデータである。具体的には、第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の位置を代表する点(例えば、第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の下部の頂点のうちの一つ。)の座標データなどである。また、第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の形状データとは、各第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の形状に関するデータである。具体的には、直方体の第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8)の場合に、縦、横及び高さのデータである。 Furthermore, the arrangement data of the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8) is data relating to the arrangement coordinates of each first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8). It is. Specifically, the point representing the position of the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8) (for example, the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8)) Coordinate data of one of the vertices below. The shape data of the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8) is data relating to the shape of each first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8). is there. Specifically, in the case of the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6 and circuit element 8) having a rectangular parallelepiped shape, the data is vertical, horizontal, and height data.
さらに、第1の半導体チップ4の接続端子の配置データとは、この第1の実施形態においては、第1の半導体チップ4における、フリップチップ用の端子の配置のデータである。接続端子の配置データにおける接続端子の配置は、第1の半導体チップ4の代表する点に対しての相対座標を示す。また、第2の半導体チップ6(回路素子8)の接続端子の配置データとは、この第1の実施形態においては、第2の半導体チップ6(回路素子8)における、ワイヤボンディング用のボンド・フィンガー6b(回路素子8の図示しない端子)の配置のデータである。 Furthermore, the arrangement data of the connection terminals of the first semiconductor chip 4 is the arrangement data of the terminals for the flip chip in the first semiconductor chip 4 in the first embodiment. The connection terminal arrangement in the connection terminal arrangement data indicates relative coordinates with respect to a representative point of the first semiconductor chip 4. In addition, in the first embodiment, the arrangement data of the connection terminals of the second semiconductor chip 6 (circuit element 8) is the bond data for wire bonding in the second semiconductor chip 6 (circuit element 8). This is data of the arrangement of the fingers 6b (terminals not shown of the circuit element 8).
また、第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8、外部端子2)の端子属性データとは、第1の半導体チップ4(第2の半導体チップ6、回路素子8、基板1)に設けられている端子(ボンド・フィンガー6b、回路素子8の端子、外部端子2)と、それぞれの入出力がどの端子(ボンド・フィンガー6b、回路素子8の端子、外部端子2)で行われているかを示すデータである。 The terminal attribute data of the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8, external terminal 2) is the first semiconductor chip 4 (second semiconductor chip 6, circuit element 8, substrate). 1) terminals (bond finger 6b, terminal of circuit element 8, external terminal 2), and which terminals (bond finger 6b, terminal of circuit element 8, external terminal 2) each input / output is It is data indicating whether it is being performed.
また、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dの配置は、ユーザが自動配線処理を行なう前に予め指定した固定された配置であり、配置データは、配置設計CAD装置200によって生成される。 In addition, the arrangement of the third through hole 9c and the fourth through hole 9d is a fixed arrangement specified in advance before the user performs the automatic wiring process, and the arrangement data is generated by the arrangement design CAD device 200. The
また、基板1の形状データ及び層数データ、基板1の上面1bに配設された各第1の半導体チップ4の配置データ及び形状データ、各第1の半導体チップ4の接続端子(端子又はボンド・フィンガー)の配置データ及び端子属性データ、基板1の下面1aに配設された外部端子2の配置データ及び端子属性データ、基板1の各基板層上に配設された配線パターン(第1の配線パターン10を含む)の配線データ、並びに、配線禁止領域データなどは、配置設計CAD装置200によって生成される。 Further, the shape data and layer number data of the substrate 1, the arrangement data and shape data of each first semiconductor chip 4 disposed on the upper surface 1 b of the substrate 1, and the connection terminals (terminals or bonds) of each first semiconductor chip 4 Finger arrangement data and terminal attribute data, external terminal 2 arrangement data and terminal attribute data arranged on the lower surface 1 a of the substrate 1, wiring patterns arranged on each substrate layer of the substrate 1 (first The wiring data (including the wiring pattern 10), the wiring prohibited area data, and the like are generated by the layout design CAD device 200.
配線条件記憶手段22は、配線を行なう場合の配線条件が記憶されている。この発明に係るCoPにおける特別な配線条件としては、第1の貫通ホール9aは第1の配線パターン10から発生させ、第2の貫通ホール9bは外部端子2であるバンプ2bから発生させる。
また、図3(b)に示すように、第2の貫通ホール9bによるバンプ2b上の位置(接触面積)をオフセット指定する。また、隣り合う貫通ホール9間の間隔の最小値を指定する。
The wiring condition storage means 22 stores wiring conditions for wiring. As a special wiring condition in the CoP according to the present invention, the first through hole 9 a is generated from the first wiring pattern 10, and the second through hole 9 b is generated from the bump 2 b which is the external terminal 2.
Further, as shown in FIG. 3B, the position (contact area) on the bump 2b by the second through hole 9b is designated as an offset. Moreover, the minimum value of the space | interval between adjacent through-holes 9 is designated.
また、回路素子8又は第2の半導体チップ6の接続端子のうち、機能を共用できる接続端子(例えば、電源端子など)が存在する場合には、この機能を共用できる接続端子に接続する各第2の配線パターン7による複数のネットにおける各貫通ホール9を、最適な場所にある貫通ホール9に一本化する。なお、貫通ホール9を一本化することで、変更した貫通ホール9に接続するネットは、元の配線長と比較して長くなることがある。そこで、第2の配線パターン7を配線する上での信号遅延などに対する許容範囲を考慮して貫通ホール9の一本化を行なうことが好ましい。 In addition, when there is a connection terminal (for example, a power supply terminal) that can share the function among the connection terminals of the circuit element 8 or the second semiconductor chip 6, each of the first connection terminals connected to the connection terminal that can share this function. The through holes 9 in the plurality of nets by the two wiring patterns 7 are unified into the through holes 9 in the optimum place. In addition, by integrating the through hole 9, the net connected to the changed through hole 9 may be longer than the original wiring length. Therefore, it is preferable to unify the through holes 9 in consideration of an allowable range with respect to a signal delay or the like when wiring the second wiring pattern 7.
さらに、第2の半導体チップ7又は回路素子8と貫通ホール9とを結ぶ配線パターンを、封止材5の表面層のみで配設しなければならないという制約がある。このため、後述する概略自動配線処理を実行する場合に、図7(a)に示すように、第2の半導体チップ6のボンド・フィンガー6b(又は端子)と貫通ホール9とを結ぶ第2の配線パターン7におけるネットにおいて、ネットAの配線パターン7aとネットBの配線パターン7bとが交差する場合には、交差を回避する手段として、交差するネットのうち、一方のネットにおける貫通ホール9の位置を、一方のネットが他方のネットと交差しない位置になるように変更する。 Furthermore, there is a restriction that the wiring pattern that connects the second semiconductor chip 7 or the circuit element 8 and the through hole 9 must be provided only by the surface layer of the sealing material 5. For this reason, when performing a rough automatic wiring process to be described later, as shown in FIG. 7A, the second finger for connecting the bond finger 6b (or terminal) of the second semiconductor chip 6 and the through hole 9 is connected. In the net in the wiring pattern 7, when the wiring pattern 7a of the net A and the wiring pattern 7b of the net B intersect, as a means for avoiding the intersection, the position of the through hole 9 in one of the intersecting nets Is changed so that one net does not cross the other net.
具体的には、図7(b)に示すように、位置を変更する貫通ホール9は、封止材5の上面5aに配設された第2の配線パターン7aと基板1の上面1bに配設された第1の配線パターン10aとを接続する第1の貫通ホール9aであり、第1の貫通ホール9aの位置は、対応する第1の配線パターン10a上であり、他の配線パターンを考慮して最適な位置に変更する。また、ネットBと比較して配線長が長いネットAにおける第1の貫通ホール9aの位置を変更することが好ましい。 Specifically, as shown in FIG. 7B, the through holes 9 whose positions are changed are arranged on the second wiring pattern 7 a disposed on the upper surface 5 a of the sealing material 5 and on the upper surface 1 b of the substrate 1. The first through hole 9a is connected to the first wiring pattern 10a provided, and the position of the first through hole 9a is on the corresponding first wiring pattern 10a, considering other wiring patterns. To change to the optimal position. In addition, it is preferable to change the position of the first through hole 9a in the net A having a longer wiring length than the net B.
交差を回避する他の手段として、交差するネットのうち、一方のネットを他方のネットと交差しないように回り込ませるネットに変更する。具体的には、図7(c)に示すように、一方のネット(ネットA)は、封止材5の上面5aにおける第1のネットA1と封止材の側面5bにおける第2のネットA2からなり、封止材5の上面5a及び側面5bの境界部分で仮想端子13を介して第1のネットA1と第2のネットA2とを接続する。これにより、一方のネットを他方のネット(ネットB)と交差しないように回り込ませるスペースが封止材5の上面5aに存在しない場合には、封止材5の側面5bにおけるスペースを利用することができる。 As another means for avoiding the intersection, one of the intersecting nets is changed to a net that wraps around so as not to intersect the other net. Specifically, as shown in FIG. 7C, one net (net A) includes a first net A1 on the upper surface 5a of the sealing material 5 and a second net A2 on the side surface 5b of the sealing material. The first net A1 and the second net A2 are connected via the virtual terminal 13 at the boundary between the upper surface 5a and the side surface 5b of the sealing material 5. Thereby, when there is no space on the upper surface 5a of the sealing material 5 so that one of the nets does not cross the other net (net B), the space on the side surface 5b of the sealing material 5 is used. Can do.
外部端子識別手段23は、レイアウト情報記憶手段21に記憶された、外部端子2の端子属性データ、第1の半導体チップ4の端子属性データ、及び第2の半導体チップ6又は回路素子8の端子属性データをもとに、機能を共用できる第1の半導体チップ4の接続端子と導通する外部端子2、機能を共用できない第1の半導体チップ4の接続端子と導通する外部端子2、及び第1の半導体チップ4の接続端子と導通しない外部端子2に分類する。また、機能を共用できる第1の半導体チップ4の接続端子と導通する外部端子2のデータを第1の貫通ホール発生手段24及びパッケージ内詳細自動再配線処理手段30bに出力し、第1の半導体チップ4の接続端子と導通しない外部端子2のデータを第2の貫通ホール発生手段25及びパッケージ内詳細自動再配線処理手段30bに出力する。 The external terminal identification unit 23 stores the terminal attribute data of the external terminal 2, the terminal attribute data of the first semiconductor chip 4, and the terminal attribute of the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 stored in the layout information storage unit 21. Based on the data, the external terminal 2 that conducts with the connection terminal of the first semiconductor chip 4 that can share the function, the external terminal 2 that conducts with the connection terminal of the first semiconductor chip 4 that cannot share the function, and the first The external terminals 2 that are not electrically connected to the connection terminals of the semiconductor chip 4 are classified. Further, the data of the external terminal 2 that is electrically connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 that can share the function is output to the first through-hole generating means 24 and the detailed automatic rewiring processing means 30b in the package, and the first semiconductor The data of the external terminal 2 that is not electrically connected to the connection terminal of the chip 4 is output to the second through hole generating means 25 and the detailed automatic rewiring processing means 30b in the package.
第1の貫通ホール発生手段24は、レイアウト情報記憶手段21に記憶されたデータ及び外部端子識別手段23から得られたデータをもとに、配線条件記憶手段22に記憶されたルールに従って、機能を共用できる第1の半導体チップ4の接続端子と導通する外部端子2に導通する第1の配線パターン10上において、第2の半導体チップ4及び回路素子8と重畳しない位置に第1の貫通ホール9aを発生させる。この第1の貫通ホール9aの配置データを概略自動配線処理手段26に出力する。 The first through hole generating means 24 functions according to the rules stored in the wiring condition storage means 22 based on the data stored in the layout information storage means 21 and the data obtained from the external terminal identification means 23. On the first wiring pattern 10 that is electrically connected to the external terminal 2 that is electrically connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 that can be shared, the first through-hole 9 a is provided at a position that does not overlap the second semiconductor chip 4 and the circuit element 8. Is generated. The arrangement data of the first through hole 9a is output to the general automatic wiring processing means 26.
第2の貫通ホール発生手段25は、レイアウト情報記憶手段21に記憶されたデータ及び外部端子識別手段23から得られたデータをもとに、配線条件記憶手段22に記憶されたルールに従って、第2の半導体チップ4及び回路素子8と重畳しない位置であり、上方に基板1の配線パターンが存在しない外部端子2のうち、第1の半導体チップ4の接続端子と導通しない外部端子2に接続するように、第2の貫通ホール9bを発生させる。この第2の貫通ホール9bの配置データを概略自動配線処理手段26に出力する。 Based on the data stored in the layout information storage means 21 and the data obtained from the external terminal identification means 23, the second through-hole generating means 25 follows the rules stored in the wiring condition storage means 22 in accordance with the rules stored in the wiring condition storage means 22. Of the external terminals 2 that do not overlap with the semiconductor chip 4 and the circuit element 8 and do not have the wiring pattern of the substrate 1 on the upper side, they are connected to the external terminals 2 that are not electrically connected to the connection terminals of the first semiconductor chip 4. Then, the second through hole 9b is generated. The arrangement data of the second through hole 9 b is output to the general automatic wiring processing means 26.
パラメータ設定手段27は、レイアウト情報記憶手段21及び配線条件記憶手段22に対して、配線する封止材5の上面5a又は側面5bの指定や配線禁止領域の設定などのルールファイル、SiP情報ファイル又はボード情報ファイルを入力する。具体的には、例えば、パラメータ設定手段27は、CRTや液晶ディスプレイなどの表示装置28に入力ダイアログを表示してユーザに対して配線条件、SiP情報又はボード情報の入力を促し、ユーザによりマウスやキーボードなどの入力装置29から入力されたルールファイル、SiP情報ファイル又はボード情報ファイルをレイアウト情報記憶手段21及び配線条件記憶手段22に保存するようなプログラム・モジュールを使用することができる。 The parameter setting unit 27 has a rule file such as designation of the upper surface 5a or the side surface 5b of the sealing material 5 to be wired and setting of a wiring prohibited area, the SiP information file or the layout information storage unit 21 and the wiring condition storage unit 22. Enter the board information file. Specifically, for example, the parameter setting means 27 displays an input dialog on the display device 28 such as a CRT or a liquid crystal display, prompts the user to input wiring conditions, SiP information or board information, A program module that saves the rule file, SiP information file, or board information file input from the input device 29 such as a keyboard in the layout information storage means 21 and the wiring condition storage means 22 can be used.
概略自動配線処理手段26は、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dの配置データなどのレイアウト情報記憶手段21に記憶されたデータ、並びに、第1の貫通ホール発生手段24及び第2の貫通ホール発生手段25で得られたデータをもとに、配線条件記憶手段22に記憶されたルールに従って、第1の半導体チップ7又は回路素子8の接続端子と、第1の貫通ホール9a、第2の貫通ホール9b、第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dとの間にネットを割り当てる。 The rough automatic wiring processing means 26 includes the data stored in the layout information storage means 21 such as the arrangement data of the third through holes 9c and the fourth through holes 9d, the first through hole generating means 24 and the second through holes 9c. The connection terminal of the first semiconductor chip 7 or the circuit element 8 and the first through hole 9a, according to the rules stored in the wiring condition storage unit 22, based on the data obtained by the through hole generation unit 25 A net is allocated between the second through hole 9b, the third through hole 9c, or the fourth through hole 9d.
パッケージ上詳細自動配線処理手段30aは、概略自動配線処理手段26により得られたネットを参照し、レイアウト情報記憶手段21に記憶されたデータをもとに、配線条件記憶手段22に記憶されたルールに従って、迷路法により、ネットの配線経路とする処理を行なう。
ここで、パッケージ上詳細自動配線処理手段30aで用いる迷路法について、図8乃至図11を用いて説明する。
The detailed automatic wiring processing unit 30a on the package refers to the net obtained by the general automatic wiring processing unit 26, and the rules stored in the wiring condition storage unit 22 based on the data stored in the layout information storage unit 21. In accordance with the above, the net wiring route is processed by the maze method.
Here, the maze method used in the on-package detailed automatic wiring processing means 30a will be described with reference to FIGS.
まず、図8(a)に示すように、配線領域全体に対してグリッド化を行なう。
つぎに、図8(b)に示すように、スタート地点S及びターゲット地点Tをグリッド上に設定する。この場合に、封止材5の上面5a又は側面5bを迷路法を用いる対象範囲とし、封止材5の上面5aにおける第2の半導体チップ6の各接続端子又は回路素子8の各接続端子のうち1つをスタート地点S、このスタート地点Sに対応する第1の貫通ホール9a、第2の貫通ホール9b、第3の貫通ホール9c、第4の貫通ホール9d、仮想端子13、第2の半導体チップ6の接続端子又は回路素子8の接続端子をターゲット地点Tとする。また、封止材5の側面5bにおける仮想端子13のうち1つをスタート地点S、このスタート地点Sに対応する仮想端子13をターゲット地点Tとする。
First, as shown in FIG. 8A, the entire wiring region is gridded.
Next, as shown in FIG. 8B, the start point S and the target point T are set on the grid. In this case, the upper surface 5a or the side surface 5b of the sealing material 5 is a target range using the maze method, and each connection terminal of the second semiconductor chip 6 or each connection terminal of the circuit element 8 on the upper surface 5a of the sealing material 5 is used. One of them is a start point S, a first through hole 9a, a second through hole 9b, a third through hole 9c, a fourth through hole 9d, a virtual terminal 13 and a second terminal corresponding to the start point S. A connection terminal of the semiconductor chip 6 or a connection terminal of the circuit element 8 is defined as a target point T. One of the virtual terminals 13 on the side surface 5b of the sealing material 5 is a start point S, and the virtual terminal 13 corresponding to the start point S is a target point T.
すなわち、封止材5の上面5aに第2の配線パターンを配設するスペースが無くなった場合に、封止材5の側面5bを利用するために、仮想端子13がスタート地点S又はターゲット地点Tとなる。また、配線禁止領域14をグリッド上に設定する。なお、配線禁止領域14としては、チップインスタンスのゾーン、既配線図形(配線図形の外形をスペーシングルール分サイジングしたもの)がある。 That is, when there is no space for arranging the second wiring pattern on the upper surface 5a of the sealing material 5, the virtual terminal 13 is used as the start point S or the target point T in order to use the side surface 5b of the sealing material 5. It becomes. Further, the wiring prohibited area 14 is set on the grid. The wiring prohibited area 14 includes a zone of a chip instance and an existing wiring figure (a figure obtained by sizing the outline of a wiring figure by a spacing rule).
つぎに、図9(a)に示すように、スタート地点Sのグリッドに「0」の値を設定する。そして、スタート地点Sのグリッドに対して上下左右斜めに隣接するグリッドに「1」(スタート地点Sのグリッド値0+1=1とする)の値を設定する。なお、配線禁止領域14となっている部分には値を設定しない。
また、図9(b)に示すように、「1」の値が設定されたグリッドに対して上下左右斜めに隣接するグリッドに「2」(1+1=2)の値を設定する。
Next, as shown in FIG. 9A, a value of “0” is set in the grid at the start point S. Then, a value of “1” (the grid value of the start point S is 0 + 1 = 1) is set to the grid that is obliquely adjacent to the grid of the start point S. It should be noted that no value is set for the portion that is the wiring prohibited area 14.
Also, as shown in FIG. 9B, a value of “2” (1 + 1 = 2) is set in a grid that is diagonally adjacent to the grid in which the value of “1” is set.
つぎに、図10(a)に示すように、「2」の値が設定されているグリッドの周囲に「3」を設定し、「3」の値が設定されているグリッドの周囲に「4」を設定し、以下同様に処理を繰り返し、ターゲット地点Tに到達した時点で処理を止める。なお、スタート地点Sから辿れる全てのグリッドに値を設定してもターゲット地点Tに値が設定できなかった場合には、配線経路が無いと判断する。 Next, as shown in FIG. 10A, “3” is set around the grid where the value “2” is set, and “4” is set around the grid where the value “3” is set. ”Is set, and the process is repeated in the same manner, and the process is stopped when the target point T is reached. If a value cannot be set for the target point T even if values are set for all the grids traced from the start point S, it is determined that there is no wiring route.
つぎに、図10(b)に示すように、ターゲット地点Tからスタート地点Sまで、グリッドの値が小さくなる方向に向かって進んでいく(バックトレース処理を行なう)。なお、このバックトレース処理では、冗長な折れ曲がりが無いようにする。 Next, as shown in FIG. 10 (b), the grid advances from the target point T to the start point S in the direction in which the grid value decreases (back trace processing is performed). In this backtrace process, there is no redundant bending.
図11に示すように、スタート地点Sまで到達したら、バックトレース処理で辿った経路をネットの配線経路とし、配線図形として登録する。
パッケージ内詳細自動再配線処理手段30bは、レイアウト情報記憶手段21に記憶されたデータ及び外部端子識別手段23から得られたデータをもとに、配線条件記憶手段22に記憶されたルールに従って、機能を共用できる第1の半導体チップ4の接続端子と導通する第1の配線パターン10又はこの第1の半導体チップ4の接続端子と第3の貫通ホール9cとが第3の配線パターン15を介して接続し、外部端子2のうち第1の半導体チップ4の接続端子と導通しない外部端子2と第4の貫通ホール9dとが第4の配線パターン16を介して接続するように、迷路法により、パッケージ内におけるネットの配線経路とする処理を行なう。
As shown in FIG. 11, when reaching the start point S, the route traced by the backtrace process is registered as a wiring figure as a net wiring route.
The in-package detailed automatic rewiring processing means 30b functions according to the rules stored in the wiring condition storage means 22 based on the data stored in the layout information storage means 21 and the data obtained from the external terminal identification means 23. The first wiring pattern 10 that is electrically connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 that can share the same or the connection terminal of the first semiconductor chip 4 and the third through hole 9c are connected via the third wiring pattern 15. In order to connect the external terminal 2 that is not connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 among the external terminals 2 and the fourth through-hole 9d through the fourth wiring pattern 16, the labyrinth method is used. Processing to make a net wiring route in the package is performed.
ここで、パッケージ内詳細自動再配線処理手段30bで用いる迷路法について、図8乃至図11を用いて説明する。
まず、図8(a)に示すように、配線領域全体に対してグリッド化を行なう。なお、この第1の実施形態においては、45/90度・多層の迷路法を用いている。また、配線はデータの取得順とする。以下、基板層が1層である場合の迷路法の適用について説明する。
まず、図8(a)に示すように、配線領域全体(全基板層)に対してグリッド化を行なう。
Here, the maze method used in the in-package detailed automatic rewiring processing means 30b will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 8A, the entire wiring region is gridded. In the first embodiment, a 45/90 degree multi-layer maze method is used. The wiring is in the data acquisition order. Hereinafter, application of the maze method when the substrate layer is one layer will be described.
First, as shown in FIG. 8A, grid formation is performed on the entire wiring region (all substrate layers).
つぎに、図8(b)に示すように、スタート地点S及びターゲット地点Tをグリッド上に設定する。この場合に、基板1の各層を迷路法を用いる対象範囲とし、基板1の上面1bにおける第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dのうち1つをスタート地点S、このスタート地点Sに対応する第1の配線パターン10、第1の半導体チップ4の接続端子又は外部端子2をターゲット地点Tとする。 Next, as shown in FIG. 8B, the start point S and the target point T are set on the grid. In this case, each layer of the substrate 1 is a target range using the maze method, and one of the third through hole 9c and the fourth through hole 9d on the upper surface 1b of the substrate 1 is set as the start point S and the start point S. The corresponding first wiring pattern 10, the connection terminal of the first semiconductor chip 4 or the external terminal 2 is defined as a target point T.
また、配線禁止領域14をグリッド上に設定する。なお、配線禁止領域14としては、チップインスタンスのゾーン、既配線図形(配線図形の外形をスペーシングルール分サイジングしたもの)、Z座標が設定されているレクト図形(図形Z1座標<=基板のZ2座標<図形のZ2座標に該当する基板のみ)がある。 Further, the wiring prohibited area 14 is set on the grid. The wiring prohibited area 14 includes a chip instance zone, an existing wiring figure (a figure obtained by sizing the outline of the wiring figure by a spacing rule), and a rect figure in which a Z coordinate is set (a figure Z1 coordinate <= Z2 of the substrate). Coordinates <only the substrate corresponding to the Z2 coordinate of the figure).
つぎに、図9(a)に示すように、スタート地点Sのグリッドに「0」の値を設定する。そして、スタート地点Sのグリッドに対して上下左右斜めに隣接するグリッドに「1」(スタート地点Sのグリッド値0+1=1とする)の値を設定する。また、スタート地点SとZ方向(紙面に対して鉛直方向)の上下で隣接するグリッドには、ルールファイルのビアコスト値で指定した値を設定する(例えば、ビアコスト値が「3」の場合、0+3=3とする)。なお、配線禁止領域14となっている部分には値を設定しない。 Next, as shown in FIG. 9A, a value of “0” is set in the grid at the start point S. Then, a value of “1” (the grid value of the start point S is 0 + 1 = 1) is set to the grid that is obliquely adjacent to the grid of the start point S. In addition, the value specified by the via cost value in the rule file is set in the grid adjacent to the start point S in the vertical direction with respect to the Z direction (perpendicular to the page) (for example, 0 + 3 when the via cost value is “3”). = 3). It should be noted that no value is set for the portion that is the wiring prohibited area 14.
また、図9(b)に示すように、「1」の値が設定されたグリッドに対して上下左右斜めに隣接するグリッドに「2」(1+1=2)の値を設定する。また、「1」の値が設定されているグリッドに対してZ方向(紙面に対して鉛直方向)の上下で接するグリッドにも、ルールファイルのビアコスト値で指定した値を設定する(例えば、ビアコスト値が「3」の場合、1+3=4とする)。この場合に、既にグリッドに値が設定されていれば、上書きは行なわないものとする。 Also, as shown in FIG. 9B, a value of “2” (1 + 1 = 2) is set in a grid that is diagonally adjacent to the grid in which the value of “1” is set. Also, the value specified by the via cost value in the rule file is set to the grid that is in contact with the grid in which the value of “1” is set in the upper and lower directions in the Z direction (vertical direction with respect to the page) (for example, the via cost). When the value is “3”, 1 + 3 = 4). In this case, if a value has already been set in the grid, overwriting is not performed.
つぎに、図10(a)に示すように、「2」の値が設定されているグリッドの周囲に「3」を設定し、「3」の値が設定されているグリッドの周囲に「4」を設定し、以下同様に処理を繰り返し、ターゲット地点Tに到達した時点で処理を止める。なお、スタート地点Sから辿れる全てのグリッドに値を設定してもターゲット地点Tに値が設定できなかった場合には、配線経路が無いと判断する。 Next, as shown in FIG. 10A, “3” is set around the grid where the value “2” is set, and “4” is set around the grid where the value “3” is set. ”Is set, and the process is repeated in the same manner, and the process is stopped when the target point T is reached. If a value cannot be set for the target point T even if values are set for all the grids traced from the start point S, it is determined that there is no wiring route.
つぎに、図10(b)に示すように、ターゲット地点Tからスタート地点Sまで、グリッドの値が小さくなる方向に向かって進んでいく(バックトレース処理を行なう)。なお、このバックトレース処理では、冗長な折れ曲がりが無いようにする。 Next, as shown in FIG. 10 (b), the grid advances from the target point T to the start point S in the direction in which the grid value decreases (back trace processing is performed). In this backtrace process, there is no redundant bending.
図11に示すように、スタート地点Sまで到達したら、バックトレース処理で辿った経路をネットの配線経路とし、配線図形として登録する。なお、基板層が変わる場合には、その位置にビアセルを配置する。
出力手段31は、パッケージ上詳細自動配線処理手段30a及びパッケージ内詳細自動再配線処理手段30bにより得られた配線処理結果を、ファイルや表示装置28に出力する。
As shown in FIG. 11, when reaching the start point S, the route traced by the backtrace process is registered as a wiring figure as a net wiring route. When the substrate layer changes, a via cell is disposed at that position.
The output unit 31 outputs the wiring processing result obtained by the on-package detailed automatic wiring processing unit 30 a and the in-package detailed automatic rewiring processing unit 30 b to a file or the display device 28.
つぎに、この発明を実施するための第1の実施形態における半導体装置の配線方法について説明する。図12はこの発明を実施するための第1の実施形態における配線方法の全体の流れを示すフローチャート、図13は図12に示す配線方法の全体フローのうち概略自動配線処理の全体の流れを示すフローチャート、図14は図13に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図15は図12に示す配線方法の全体フローのうちパッケージ上詳細自動配線処理の流れを示すフローチャート、図16は図15に示すパッケージ上詳細自動配線処理の全体フローのうち迷路法の流れを示すフローチャート、図17は図16に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図18は図17に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図19は図12に示す配線方法の全体フローのうちパッケージ内詳細自動再配線処理の流れを示すフローチャート、図20は図19に示すパッケージ内詳細自動再配線処理の全体フローのうち迷路法の流れを示すフローチャート、図21は図20に示すフローチャートの続きを示すフローチャート、図22は図21に示すフローチャートの続きを示すフローチャートである。 Next, a wiring method of the semiconductor device in the first embodiment for carrying out the present invention will be described. FIG. 12 is a flowchart showing the overall flow of the wiring method according to the first embodiment for carrying out the present invention. FIG. 13 shows the overall flow of the schematic automatic wiring process in the overall flow of the wiring method shown in FIG. FIG. 14 is a flowchart showing a continuation of the flowchart shown in FIG. 13, FIG. 15 is a flowchart showing the flow of detailed automatic wiring processing on the package in the overall flow of the wiring method shown in FIG. 12, and FIG. 16 is a package shown in FIG. FIG. 17 is a flowchart showing the continuation of the flowchart shown in FIG. 16, FIG. 18 is a flowchart showing the continuation of the flowchart shown in FIG. 17, and FIG. 19 is a flowchart showing the continuation of the flowchart shown in FIG. 12 shows the flow of the detailed automatic rewiring process in the package in the overall flow of the wiring method shown in Fig. FIG. 20 is a flowchart showing the flow of the maze method in the entire flow of the detailed automatic rewiring process in the package shown in FIG. 19, FIG. 21 is a flowchart showing the continuation of the flowchart shown in FIG. 20, and FIG. It is a flowchart which shows the continuation of a flowchart.
まず、配置設計CAD装置200により、第1の半導体チップ4の形状の設計、基板1上の第1の半導体チップ4の配置、第1の半導体チップ4の接続端子(端子又はボンド・フィンガー)及び外部端子2の配置、並びに基板1の各基板層上に配設される配線パターン(第1の配線パターン7を含む)の配線を行なう(ステップS1)。また、回路素子8及び第2の半導体チップ6の形状の設計、封止材5上の回路素子8及び第2の半導体チップ6の配置、並びに回路素子8及び第2の半導体チップ6の接続端子(端子又はボンド・フィンガー)の配置を行なう(ステップS2)。この作業は、従来のCAD装置と同様の作業であるため、詳細な説明は省略する。ここで作成された基板1上に配置される各第1の半導体チップ4の位置情報、各第1の半導体チップ4の形状情報、各第1の半導体チップ4の接続端子及び外部端子2の位置情報、並びに基板1の各基板層の配線情報、封止材5上に配置される各回路素子8及び第2の半導体チップ6の位置情報、各回路素子8及び第2の半導体チップ6の形状情報、各回路素子8及び第2の半導体チップ6の接続端子の位置情報などは、レイアウト情報記憶手段21に保存される。 First, the layout design CAD apparatus 200 is used to design the shape of the first semiconductor chip 4, the arrangement of the first semiconductor chip 4 on the substrate 1, the connection terminals (terminals or bond fingers) of the first semiconductor chip 4, and Arrangement of the external terminals 2 and wiring of wiring patterns (including the first wiring pattern 7) disposed on each substrate layer of the substrate 1 are performed (step S1). Further, the design of the shape of the circuit element 8 and the second semiconductor chip 6, the arrangement of the circuit element 8 and the second semiconductor chip 6 on the sealing material 5, and the connection terminals of the circuit element 8 and the second semiconductor chip 6 (Terminal or bond finger) is arranged (step S2). Since this operation is the same as that of a conventional CAD apparatus, detailed description thereof is omitted. Position information of each first semiconductor chip 4 arranged on the substrate 1 created here, shape information of each first semiconductor chip 4, positions of connection terminals and external terminals 2 of each first semiconductor chip 4 Information, wiring information of each substrate layer of the substrate 1, position information of each circuit element 8 and the second semiconductor chip 6 disposed on the sealing material 5, shapes of each circuit element 8 and the second semiconductor chip 6 Information, position information of each circuit element 8 and connection terminals of the second semiconductor chip 6 and the like are stored in the layout information storage means 21.
なお、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dは、ユーザが自動配線処理を行なう前に予め指定した位置に配置するものであり、ユーザが第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dの位置を指定する場合には、第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dを配置設計CAD装置200により配置し、自動配線処理によって第1の貫通ホール9a及び第2の貫通ホール9bは配置しないこととなる。逆に、第1の貫通ホール9a及び第2の貫通ホール9bを自動配線処理によって配置する場合(ユーザが第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dの位置を指定しない場合)には、第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dは配置しないこととなる。 The third through hole 9c and the fourth through hole 9d are arranged at positions specified in advance before the user performs the automatic wiring process, and the user can use the third through hole 9c or the fourth through hole. When the position of the hole 9d is designated, the third through hole 9c or the fourth through hole 9d is arranged by the layout design CAD device 200, and the first through hole 9a and the second through hole are processed by automatic wiring processing. 9b is not arranged. Conversely, when the first through hole 9a and the second through hole 9b are arranged by automatic wiring processing (when the user does not specify the positions of the third through hole 9c and the fourth through hole 9d), The third through hole 9c and the fourth through hole 9d are not arranged.
つぎに、配置設計CAD装置200により第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dを配置しない場合には、前述した配線支援装置100を用いて、第1の貫通ホール9a又は第2の貫通ホール9bの配置を自動的に決定する。そして、封止材5を通過する貫通ホール9(第1の貫通ホール9a若しくは第2の貫通ホール9b、又は第3の貫通ホール9c若しくは第4の貫通ホール9d)の初期配置を行ない(ステップS3)、第2の半導体チップ6又は回路素子8の接続端子と貫通ホール9とを接続する第2の配線パターン7によるネットを割り当てる概略自動配線処理を実行する(ステップS4)。この概略自動配線処理の詳細な動作については後述する。 Next, when the third through hole 9c or the fourth through hole 9d is not arranged by the layout design CAD device 200, the first through hole 9a or the second through hole is used by using the wiring support device 100 described above. The arrangement of the holes 9b is automatically determined. Then, initial arrangement of the through-holes 9 (the first through-hole 9a or the second through-hole 9b, or the third through-hole 9c or the fourth through-hole 9d) that passes through the sealing material 5 is performed (Step S3). ), A schematic automatic wiring process for assigning a net by the second wiring pattern 7 for connecting the connection terminal of the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 and the through hole 9 is executed (step S4). The detailed operation of this general automatic wiring process will be described later.
ここで、貫通ホール9が割り当てられたネット以外の他のネットに対する配線経路が存在するかを判断し(ステップS5)、配線経路が存在しない場合には、貫通ホール9の位置を移動することが可能かを判断する(ステップS6)。
ステップS6で、貫通ホール9の位置を移動することが可能であると判断した場合には、貫通ホール9が割り当てられたネットの配線が通過する貫通ホールを変更し(ステップS7)、ネットの配線が通過する貫通ホールを自動決定し、再びステップS4に戻って、概略自動配線処理を実行する。
Here, it is determined whether there is a wiring path for other nets other than the net to which the through hole 9 is assigned (step S5), and if there is no wiring path, the position of the through hole 9 can be moved. It is determined whether it is possible (step S6).
When it is determined in step S6 that the position of the through hole 9 can be moved, the through hole through which the net wiring to which the through hole 9 is assigned passes is changed (step S7), and the net wiring is changed. Is automatically determined, and the process returns to step S4 again to execute a general automatic wiring process.
ステップS6で、貫通ホール9の位置を移動することが可能ではないと判断した場合には、貫通ホール9が割り当てられたネットと交差しないように他のネットを回り込ませ(ステップS8)、再びステップS4に戻って、概略自動配線処理を実行する。 If it is determined in step S6 that the position of the through-hole 9 cannot be moved, another net is routed so that the through-hole 9 does not cross the assigned net (step S8), and the step is again performed. Returning to S4, the general automatic wiring process is executed.
ステップS5で、全てのネットに対する配線経路が存在すると判断した場合に、配線支援装置100は封止材5の上面5a又は側面5bを対象としてネットの配線経路を算出し配線処理を行なうパッケージ上詳細自動配線処理を実行する(ステップS9)。このパッケージ上詳細自動配線処理の詳細な動作については後述する。 When it is determined in step S5 that there are wiring paths for all the nets, the wiring support apparatus 100 calculates the net wiring path for the upper surface 5a or the side surface 5b of the sealing material 5 and performs wiring processing. Automatic wiring processing is executed (step S9). The detailed operation of the detailed automatic wiring process on the package will be described later.
つぎに、貫通ホール9が第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dであるかを判断する(ステップS10)。
ステップS10で、貫通ホール9が第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dであると判断した場合には、配線支援装置100は基板1の層上を対象としてネットの配線経路を算出し配線処理を行なうパッケージ内詳細自動再配線処理を実行し(ステップS11)、配線処理を終了する。このパッケージ内詳細自動再配線処理の詳細な動作については後述する。
ステップS10で、貫通ホール9が第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dではないと判断した場合には、配線処理を終了する。
Next, it is determined whether the through hole 9 is the third through hole 9c or the fourth through hole 9d (step S10).
If it is determined in step S10 that the through-hole 9 is the third through-hole 9c or the fourth through-hole 9d, the wiring support device 100 calculates a net wiring route on the layer of the substrate 1. The detailed automatic rewiring process in the package for performing the wiring process is executed (step S11), and the wiring process is terminated. The detailed operation of the in-package detailed automatic rewiring process will be described later.
If it is determined in step S10 that the through hole 9 is not the third through hole 9c or the fourth through hole 9d, the wiring process is terminated.
まず、概略自動配線処理における配線処理について、図13及び図14を用いて説明する。
初期状態として、SiP情報がレイアウト情報記憶手段21に保存された状態にある。そこで、まず、概略自動配線処理手段26は、レイアウト情報記憶手段21からこのSiP情報を読み出す。そして、ユーザが第3の貫通ホール9c及び第4の貫通ホール9dの位置を指定しない場合には、外部端子2及び第1の配線パターン10の位置より貫通ホール9(第1の貫通ホール9a、第2の貫通ホール9b)の位置とネットを発生する(ステップS12)。
First, the wiring process in the schematic automatic wiring process will be described with reference to FIGS.
As an initial state, the SiP information is stored in the layout information storage unit 21. Therefore, first, the general automatic wiring processing means 26 reads this SiP information from the layout information storage means 21. When the user does not specify the positions of the third through hole 9c and the fourth through hole 9d, the through hole 9 (the first through hole 9a, the first through hole 9a, The position and net of the second through hole 9b) are generated (step S12).
つぎに、第2の半導体チップ4又は回路素子8がフリップチップによって封止材5上に実装するかを判断する(ステップS13)。
ステップS13でフリップチップによって封止材5上に実装すると判断した場合には、第2の半導体チップ4又は回路素子8の端子から貫通ホール9(第1の貫通ホール9a若しくは第2の貫通ホール9b、又は第3の貫通ホール9c若しくは第4の貫通ホール9d)までに概略配線を行なう(ステップS14)。なお、概略配線ではネットの交差は無視する。
Next, it is determined whether the second semiconductor chip 4 or the circuit element 8 is mounted on the sealing material 5 by flip chip (step S13).
If it is determined in step S13 to be mounted on the sealing material 5 by flip chip, the terminal of the second semiconductor chip 4 or the circuit element 8 is connected to the through hole 9 (first through hole 9a or second through hole 9b. Or, schematic wiring is performed up to the third through hole 9c or the fourth through hole 9d) (step S14). Note that the intersection of nets is ignored in rough wiring.
また、ステップS13でフリップチップによって封止材5上に実装しないと判断した場合には、ワイヤボンディングによって実装することとなり、第2の半導体チップ4又は回路素子8のボンド・フィンガー(BF)から貫通ホール9(第1の貫通ホール9a若しくは第2の貫通ホール9b、又は第3の貫通ホール9c若しくは第4の貫通ホール9d)までに概略配線を行なう(ステップS15)。なお、概略配線ではネットの交差は無視する。 Further, when it is determined in step S13 that it is not mounted on the sealing material 5 by flip chip, it is mounted by wire bonding and penetrates from the bond finger (BF) of the second semiconductor chip 4 or circuit element 8. Schematic wiring is performed up to the hole 9 (the first through hole 9a or the second through hole 9b, or the third through hole 9c or the fourth through hole 9d) (step S15). Note that the intersection of nets is ignored in rough wiring.
つぎに、第2の半導体チップ6及び回路素子8における機能を共用できる端子にそれぞれ導通する第1の貫通ホール9aが複数存在する場合、又は同一の第1の配線パターン10に接続する複数の第1の貫通ホール9aが存在する場合には、複数の第1の貫通ホール9aの数を減少させるように、一本化ルールに従って第1の貫通ホール9aを間引きする(ステップS16)。 Next, when there are a plurality of first through holes 9a that are respectively connected to terminals that can share the functions of the second semiconductor chip 6 and the circuit element 8, or a plurality of first through holes 9a connected to the same first wiring pattern 10. When one through hole 9a exists, the first through hole 9a is thinned out according to the unification rule so as to reduce the number of the plurality of first through holes 9a (step S16).
つぎに、交差する概略配線が存在するかを判断する(ステップS17)。ステップS17で交差する概略配線が存在しないと判断した場合には、概略自動配線処理を終了する。
また、ステップS17で交差する概略配線が存在すると判断した場合には、交差する概略配線に接続する第1の貫通ホール9aの移動(第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dについては、他の未使用の貫通ホール9の位置に変更)が可能かを判断する(ステップS18)。なお、交差する概略配線に接続する貫通ホール9がいずれも第2の貫通ホール9bであれば、移動が可能ではないと判断する。
Next, it is determined whether or not there is an outline wiring that intersects (step S17). If it is determined in step S17 that there is no intersecting schematic wiring, the schematic automatic wiring process is terminated.
Further, when it is determined in step S17 that crossing schematic wiring exists, the movement of the first through hole 9a connected to the crossing schematic wiring (for the third through hole 9c or the fourth through hole 9d, It is determined whether it can be changed to the position of another unused through-hole 9 (step S18). If any of the through holes 9 connected to the intersecting schematic wirings is the second through hole 9b, it is determined that the movement is not possible.
ステップS18で第1の貫通ホール9aの移動(第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dについては、他の未使用の貫通ホール9の位置に変更)が可能であると判断した場合には、交差している概略配線のうち配線パターンが長い概略配線と接続する第1の貫通ホール9a(第3の貫通ホール9c,第4の貫通ホール9d)を交差しない位置に移動(他の未使用の貫通ホール9の位置に変更)することで新たな概略配線とし(ステップS19)、ステップS17に戻る。なお、交差している概略配線の一方のみが第1の貫通ホール9aに接続するものであれば、この第1の貫通ホール9aを移動する。 When it is determined in step S18 that the first through hole 9a can be moved (the third through hole 9c or the fourth through hole 9d is changed to the position of another unused through hole 9). Moves to the position where the first through-hole 9a (the third through-hole 9c, the fourth through-hole 9d) connected to the schematic wiring having a long wiring pattern among the crossed schematic wirings does not intersect (other By changing the position of the through hole 9 to be used, a new schematic wiring is obtained (step S19), and the process returns to step S17. If only one of the intersecting schematic wirings is connected to the first through hole 9a, the first through hole 9a is moved.
また、ステップS18で貫通ホール9の移動(第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dについては、他の未使用の貫通ホール9の位置に変更)が可能ではないと判断した場合には、交差している概略配線の位置を変更して封止材5の上面5aに配設できるスペースがあるかを判断する(ステップS20)。ステップS20で封止材5の上面5aに配設できるスペースがあると判断した場合には、交差している概略配線の一方の概略配線を他方の概略配線に対して回り込ませることで新たな概略配線とし(ステップS21)、ステップS17に戻る。 If it is determined in step S18 that the through hole 9 cannot be moved (the third through hole 9c or the fourth through hole 9d is changed to the position of another unused through hole 9). Then, it is determined whether there is a space that can be arranged on the upper surface 5a of the sealing material 5 by changing the position of the intersecting schematic wiring (step S20). If it is determined in step S20 that there is a space that can be disposed on the upper surface 5a of the sealing material 5, one outline of the intersecting outline wiring is made to wrap around the other outline wiring to obtain a new outline. Wiring is performed (step S21), and the process returns to step S17.
ステップS20で封止材5の上面5aに配設できるスペースがないと判断した場合には、交差している概略配線に接続する貫通ホール9に最も近傍に位置する側面5bを新たな配線領域として、交差している概略配線の一方の概略配線を他方の概略配線に対して回り込ませることで新たな概略配線とし(ステップS22)、ステップS17に戻る。なお、新たな配線領域である封止材5の側面5bと封止材5の上面5aとの境界部分に仮想端子13を発生させる。 When it is determined in step S20 that there is no space that can be disposed on the upper surface 5a of the sealing material 5, the side surface 5b located closest to the through hole 9 connected to the intersecting schematic wiring is set as a new wiring region. Then, one outline wiring of the intersecting outline wiring is made to wrap around the other outline wiring to form a new outline wiring (step S22), and the process returns to step S17. In addition, the virtual terminal 13 is generated at a boundary portion between the side surface 5b of the sealing material 5 and the upper surface 5a of the sealing material 5, which is a new wiring region.
つぎに、パッケージ上詳細自動配線処理における配線処理について、図15乃至図18を用いて説明する。まず、パッケージ上詳細自動配線処理手段30aは、レイアウト情報記憶手段21からSiP情報を読み出し、このSiP情報をもとに封止材5の上面5a及び側面5bをグリッド化し(ステップS23)、配線禁止領域を設定する(ステップS24)。 Next, the wiring process in the detailed automatic wiring process on the package will be described with reference to FIGS. First, the detailed automatic wiring processing unit 30a on the package reads SiP information from the layout information storage unit 21, forms a grid on the upper surface 5a and the side surface 5b of the sealing material 5 based on the SiP information (step S23), and prohibits wiring. An area is set (step S24).
つぎに、前述した概略自動配線処理によって取得したネットを迷路法によって配線する(ステップS25)のであるが、このステップS25における迷路法については後述する。
つぎに、ステップS25で得られた結果について配線できないかを判断する(ステップS26)。ステップS26で、配線できないと判断した場合には、「Warning:NetXXXは配線できない。」を表示し(ステップS27)、次のネットの配線処理を行なう(ステップS28)ために、ステップS25に戻る。
Next, the net acquired by the above-described general automatic wiring process is wired by the maze method (step S25). The maze method in step S25 will be described later.
Next, it is determined whether the result obtained in step S25 can be wired (step S26). If it is determined in step S26 that wiring cannot be performed, “Warning: NetXXX cannot be wired” is displayed (step S27), and the process returns to step S25 to perform wiring processing for the next net (step S28).
また、ステップS25で、次のネットを迷路法によって配線処理し、ステップS26で配線できると判断した場合には、さらに全てのネットの配線処理を終えたかを判断し(ステップS29)、全てのネットの配線処理を終えた場合には、配線処理を終了する。また、全てのネットの配線処理を終えていない場合に、次のネットの配線処理を行なう(ステップS28)ために、ステップS25に戻る。 If it is determined in step S25 that the next net is routed by the maze method and it is determined in step S26 that all nets have been routed (step S29), it is determined whether all nets have been routed. When the wiring process is completed, the wiring process is terminated. If all the nets have not been routed, the process returns to step S25 to perform the next net routing process (step S28).
つぎに、ステップS25における迷路法について、図16乃至図18を用いて説明する。
まず、第2の半導体チップ6又は回路素子8の接続端子(BF又は端子)をスタート地点とする。なお、前述した概略自動配線処理で仮想端子13が設定された場合には、仮想端子13の一部もスタート地点とする(ステップS30)。
Next, the maze method in step S25 will be described with reference to FIGS.
First, a connection terminal (BF or terminal) of the second semiconductor chip 6 or the circuit element 8 is set as a start point. In addition, when the virtual terminal 13 is set by the general automatic wiring process described above, a part of the virtual terminal 13 is also set as the start point (step S30).
つぎに、ターゲット地点は、封止材5の上面5aにおいては、スタート地点に対応する貫通ホール9(第1の貫通ホール9a若しくは第2の貫通ホール9b、又は第3の貫通ホール9c若しくは第4の貫通ホール9d)とする(ターゲット地点は複数ある場合がある)。なお、前述した概略配線処理で仮想端子13が設定された場合には、封止材5の側面5bにおいては、スタート地点に対応する仮想端子13がターゲット地点とする(ステップS31)。 Next, the target point is a through hole 9 (first through hole 9a or second through hole 9b, or third through hole 9c or fourth through the upper surface 5a of the sealing material 5 corresponding to the start point. Through holes 9d) (there may be a plurality of target points). In addition, when the virtual terminal 13 is set by the schematic wiring process mentioned above, in the side surface 5b of the sealing material 5, the virtual terminal 13 corresponding to the start point is set as the target point (step S31).
全グリッドの値の初期化を行なう(ステップS32)。また、スタート地点のグリッドの値を「0」とし(ステップS33)、カレント番号=0とする(ステップS34)。
取得したグリッドと隣接するグリッドに、カレント番号+1の値を設定する(ステップS35)。なお、既に値が設定されているグリッドには、上書きをしない。
All grid values are initialized (step S32). Further, the grid value at the start point is set to “0” (step S33), and the current number is set to 0 (step S34).
A value of current number +1 is set in a grid adjacent to the acquired grid (step S35). Note that grids that already have values are not overwritten.
つぎに、ターゲット地点のグリッドに値が設定されたかを判断する(ステップS36)。ステップS36で、ターゲット地点のグリッドに値が設定されたと判断した場合には、ターゲット地点からスタート地点まで、グリッドに振られた距離が小さくなるように経路を前述した迷路法におけるバックトレース処理を行なう(ステップS37)。なお、経路における屈曲する数が少なくなるように、バックトレース処理を行なう。ステップS37で取得した経路を、そのネットの配線経路とする(ステップS38)。 Next, it is determined whether a value has been set for the grid at the target point (step S36). If it is determined in step S36 that a value has been set for the grid at the target location, the backtrace process in the maze method described above is performed so that the distance from the target location to the start location is reduced. (Step S37). Note that backtrace processing is performed so that the number of bends in the path is reduced. The route acquired in step S37 is set as the wiring route of the net (step S38).
つぎに、他のターゲット地点が存在するかを判断する(ステップS39)。ステップS39で、他のターゲット地点が存在すると判断した場合には、次のターゲット地点を取得する(ステップS40)。つぎに、先に配線した配線経路の全てのグリッドをスタート地点とし(ステップS41)、ステップS32に戻る。 Next, it is determined whether another target point exists (step S39). If it is determined in step S39 that another target point exists, the next target point is acquired (step S40). Next, all the grids of the wiring route previously wired are set as start points (step S41), and the process returns to step S32.
また、ステップS36で、ターゲット地点のグリッドに値が設定されていないと判断した場合には、さらに、どのグリッドにも値を設定できなかったかを判断する(ステップS42)。
ステップS42で、どのグリッドにも値を設定できなくはなかった場合には、現カレント番号+1とし(ステップS43)、ステップS35に戻る。
また、ステップS42で、どのグリッドにも値を設定できなかった場合には、「エラー:ネットxxxは配線できない。」を表示し(ステップS44)、全ターゲットへの配線が正常に終わったかを判断する(ステップS45)。
If it is determined in step S36 that no value is set for the grid at the target location, it is further determined whether a value could not be set for any grid (step S42).
If it is determined in step S42 that no value can be set for any grid, the current current number is set to +1 (step S43), and the process returns to step S35.
If no value can be set for any grid in step S42, "Error: Net xxx cannot be wired" is displayed (step S44), and it is determined whether wiring to all targets has been completed normally. (Step S45).
ステップS45で、全ターゲットへの配線が正常に終わらなかった場合には、迷路法を終了する。また、全ターゲットへの配線が正常に終わった場合には、求めた配線経路をライン図形にする(ステップS46)。また、配線経路のグリッドについて、その周囲nグリッドを配線禁止領域とし(ステップS47)、迷路法を終了する。
なお、ステップS39で、他のターゲット地点が存在しないと判断した場合には、ステップS45に進む。
In step S45, if the wiring to all the targets is not completed normally, the maze method is terminated. Further, when the wiring to all the targets is completed normally, the obtained wiring path is made into a line figure (step S46). Further, regarding the grid of the wiring path, the surrounding n grid is set as a wiring prohibited area (step S47), and the maze method is terminated.
If it is determined in step S39 that no other target point exists, the process proceeds to step S45.
つぎに、パッケージ内詳細自動再配線処理における配線処理について、図19乃至図22を用いて説明する。まず、パッケージ内詳細自動再配線処理手段30bは、レイアウト情報記憶手段21から基板情報を読み出し、この基板情報をもとに全基板層をグリッド化し(ステップS48)、配線禁止領域を設定する(ステップS49)。 Next, the wiring process in the detailed automatic rewiring process in the package will be described with reference to FIGS. First, the detailed automatic rewiring processing means 30b in the package reads the board information from the layout information storage means 21, grids all the board layers based on the board information (step S48), and sets a wiring prohibited area (step S48). S49).
つぎに、レイアウト情報記憶手段21に記憶されたデータ及び外部端子識別手段23から得られたデータをもとに、配線条件記憶手段22に記憶されたルールに従って、機能を共用できる第1の半導体チップ4の接続端子と導通する第1の配線パターン10又はこの第1の半導体チップ4の接続端子と第3の貫通ホール9cとが第3の配線パターン15を介して接続し、外部端子2のうち第1の半導体チップ4の接続端子と導通しない外部端子2と第4の貫通ホール9dとが第4の配線パターン16を介して接続するようなネットを取得し、取得したネットを迷路法によって配線する(ステップS50)。なお、このステップS50における迷路法については後述する。 Next, based on the data stored in the layout information storage means 21 and the data obtained from the external terminal identification means 23, the first semiconductor chip capable of sharing functions according to the rules stored in the wiring condition storage means 22 The first wiring pattern 10 that is electrically connected to the connection terminal 4 or the connection terminal of the first semiconductor chip 4 and the third through hole 9c are connected via the third wiring pattern 15 and A net is acquired such that the external terminal 2 that is not electrically connected to the connection terminal of the first semiconductor chip 4 and the fourth through hole 9d are connected via the fourth wiring pattern 16, and the acquired net is wired by the maze method. (Step S50). The maze method in step S50 will be described later.
つぎに、ステップS50で得られた結果について配線できないかを判断する(ステップS51)。ステップS51で、配線できないと判断した場合には、「Warning:NetXXXは配線できない。」を表示し(ステップS52)、次のネットの配線処理を行なう(ステップS53)ために、ステップS50に戻る。 Next, it is determined whether the result obtained in step S50 can be wired (step S51). If it is determined in step S51 that wiring cannot be performed, “Warning: NetXXX cannot be wired” is displayed (step S52), and the process returns to step S50 to perform wiring processing for the next net (step S53).
また、ステップS50で、次のネットを迷路法によって配線処理し、ステップS51で配線できると判断した場合には、さらに全てのネットの配線処理を終えたかを判断し(ステップS54)、全てのネットの配線処理を終えた場合には、配線処理を終了する。また、全てのネットの配線処理を終えていない場合に、次のネットの配線処理を行なう(ステップS53)ために、ステップS50に戻る。 If it is determined in step S50 that the next net is routed by the maze method and it is determined in step S51 that routing can be performed, it is further determined whether all nets have been routed (step S54). When the wiring process is completed, the wiring process is terminated. If all the nets have not been routed, the process returns to step S50 to perform the next net routing process (step S53).
つぎに、ステップS50における迷路法について、図20乃至図22を用いて説明する。
まず、第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dをスタート地点とする(ステップS55)。
Next, the maze method in step S50 will be described with reference to FIGS.
First, the third through hole 9c or the fourth through hole 9d is set as a start point (step S55).
つぎに、ターゲット地点は、スタート地点である第3の貫通ホール9c又は第4の貫通ホール9dにそれぞれ対応する第1の配線パターン10、第1の半導体チップ4の接続端子又は外部端子2とする(ステップS56)。なお、ターゲット地点は複数ある場合がある。
全グリッドの値の初期化を行なう(ステップS57)。また、スタート地点のグリッドの値を「0」とし(ステップS58)、カレント番号=0とする(ステップS59)。
Next, the target point is the first wiring pattern 10 corresponding to the third through hole 9c or the fourth through hole 9d that is the start point, the connection terminal of the first semiconductor chip 4, or the external terminal 2. (Step S56). There may be a plurality of target points.
All grid values are initialized (step S57). Further, the grid value at the start point is set to “0” (step S58), and the current number is set to 0 (step S59).
取得したグリッドと同じ層の隣接するグリッドに、カレント番号+1の値を設定(ステップS60)し、取得したグリッドと層を跨いで接するグリッドに、カレント番号+ビアコストの値を設定する(ステップS61)。なお、既に値が設定されているグリッドには、上書きをしない。 A value of current number + 1 is set in an adjacent grid in the same layer as the acquired grid (step S60), and a current number + via cost value is set in a grid that is in contact with the acquired grid across the layer (step S61). . Note that grids that already have values are not overwritten.
つぎに、ターゲット地点のグリッドに値が設定されたかを判断する(ステップS62)。ステップS62で、ターゲット地点のグリッドに値が設定されたと判断した場合には、ターゲット地点からスタート地点まで、グリッドに振られた距離が小さくなるように経路を前述した迷路法におけるバックトレース処理を行なう(ステップS63)。なお、経路における屈曲する数が少なくなるように、バックトレース処理を行なう。ステップS63で取得した経路を、そのネットの配線経路とする(ステップS64)。 Next, it is determined whether a value has been set for the grid at the target location (step S62). If it is determined in step S62 that a value has been set for the grid at the target location, the backtrace processing in the maze method described above is performed so that the distance from the target location to the start location is reduced. (Step S63). Note that backtrace processing is performed so that the number of bends in the path is reduced. The route acquired in step S63 is set as the wiring route of the net (step S64).
つぎに、他のターゲット地点が存在するかを判断する(ステップS65)。ステップS65で、他のターゲット地点が存在すると判断した場合には、次のターゲット地点を取得する(ステップS66)。つぎに、先に配線した配線経路の全てのグリッドをスタート地点とし(ステップS67)、ステップS57に戻る。 Next, it is determined whether another target point exists (step S65). If it is determined in step S65 that another target point exists, the next target point is acquired (step S66). Next, all grids of the wiring route previously wired are set as start points (step S67), and the process returns to step S57.
また、ステップS62で、ターゲット地点のグリッドに値が設定されていないと判断した場合には、さらに、どのグリッドにも値を設定できなかったかを判断する(ステップS68)。
ステップS68で、どのグリッドにも値を設定できなくはなかった場合には、現カレント番号+1とし(ステップS69)、ステップS60に戻る。
If it is determined in step S62 that no value is set for the grid at the target location, it is further determined whether a value could not be set for any grid (step S68).
If it is determined in step S68 that no value can be set for any grid, the current current number is set to +1 (step S69), and the process returns to step S60.
また、ステップS68で、どのグリッドにも値を設定できなかった場合には、「エラー:ネットxxxは配線できない。」を表示し(ステップS70)、全ターゲットへの配線が正常に終わったかを判断する(ステップS71)。 If no value can be set for any grid in step S68, “Error: Net xxx cannot be wired” is displayed (step S70), and it is determined whether wiring to all targets has been completed normally. (Step S71).
ステップS71で、全ターゲットへの配線が正常に終わらなかった場合には、迷路法を終了する。また、全ターゲットへの配線が正常に終わった場合には、求めた配線経路をライン図形にする(ステップS72)。なお、複数の基板層を跨ぐ配線経路が存在する場合には、跨いでいる場所にビアセルを配置する。また、配線経路のグリッドについて、その周囲nグリッドを配線禁止領域とし(ステップS73)、迷路法を終了する。
なお、ステップS65で、他のターゲット地点が存在しないと判断した場合には、ステップS71に進む。
In step S71, if the wiring to all the targets is not completed normally, the maze method is terminated. Further, when the wiring to all the targets is completed normally, the obtained wiring path is made into a line figure (step S72). In addition, when there is a wiring route straddling a plurality of substrate layers, a via cell is arranged at a straddling location. Further, regarding the grid of the wiring path, the surrounding n grid is set as a wiring prohibited area (step S73), and the maze method is terminated.
If it is determined in step S65 that no other target point exists, the process proceeds to step S71.
1 基板
1a 下面
1b 上面
2 外部端子
2a ボール
2b バンプ
3 SiP
4 第1の半導体チップ
5 封止材
5a 上面
5b 側面
6 第2の半導体チップ
6a ワイヤ
6b ボンド・フィンガー
7 第2の配線パターン
8 回路素子
9 貫通ホール
9a 第1の貫通ホール
9b 第2の貫通ホール
9c 第3の貫通ホール
9d 第4の貫通ホール
10 第1の配線パターン
11 導電材
12 外部配線パターン
13 仮想端子
14 配線禁止領域
15 第3の配線パターン
16 第4の配線パターン
21 レイアウト情報記憶手段
22 配線条件記憶手段
23 外部端子識別手段
24 第1の貫通ホール発生手段
25 第2の貫通ホール発生手段
26 概略自動配線処理手段
27 パラメータ設定手段
28 表示装置
29 入力装置
30 詳細自動配線処理手段
31 出力手段
100 配線支援装置
200 配線設計CAD装置
1 Substrate
1a Bottom surface
1b Top surface
2 External terminal
2a ball
2b Bump
3 SiP
4 First semiconductor chip
5 Sealing material
5a Top surface
5b side view
6 Second semiconductor chip
6a wire
6b Bond Finger
7 Second wiring pattern
8 Circuit elements
9 Through hole
9a First through hole
9b Second through hole
9c 3rd through hole
9d 4th through hole
10 First wiring pattern
11 Conductive material
12 External wiring pattern
13 Virtual terminal
14 Wiring prohibited area
15 Third wiring pattern
16 Fourth wiring pattern
21 Layout information storage means
22 Wiring condition storage means
23 External terminal identification means
24 First through hole generating means
25 Second through hole generating means
26 Outline automatic wiring processing means
27 Parameter setting means
28 Display device
29 Input device
30 Detailed automatic wiring processing means
31 Output means 100 Wiring support device 200 Wiring design CAD device
Claims (8)
前記封止材上に実装された回路素子又は第2の半導体チップの接続端子の位置、及び前記封止材の上面から前記基板の上面又は下面まで貫通する貫通ホールの位置を設定する第1のステップと、
前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間、又は前記回路素子の接続端子及び前記第2の半導体チップの接続端子間にネットを割り当てる第2のステップと、
前記第2のステップで割り当てられたネットが複数であり、当該複数のネットのうち交差するネットが存在する場合であって、当該交差するネットのうち、少なくとも一方のネットが前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間に割り当てられたネットであり、当該一方のネットにおける貫通ホールの位置を、当該一方のネットが他方のネットと交差しない位置になるように変更する第3のステップと、
前記ネットを参照して、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子をスタート地点、当該スタート地点に対応する前記貫通ホール又は前記回路素子若しくは第2の半導体チップの接続端子をターゲット地点とし、迷路法により、当該スタート地点からターゲット地点に達するまでグリッド値を設定し、バックトレース処理を行なうことで、前記ネットの配線経路とする第4のステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の配線方法。 A wiring method for a semiconductor device, comprising: a substrate on which external terminals are disposed; a first semiconductor chip mounted on an upper surface of the substrate; and a sealing material that seals the first semiconductor chip on the substrate. In
A first position for setting a position of a connection terminal of a circuit element or a second semiconductor chip mounted on the sealing material and a position of a through hole penetrating from an upper surface of the sealing material to an upper surface or a lower surface of the substrate. Steps,
A second step of assigning a net between the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, or between the connection terminal of the circuit element and the connection terminal of the second semiconductor chip;
There are a plurality of nets assigned in the second step, and there are intersecting nets among the plurality of nets, and at least one of the intersecting nets is the circuit element or the second net. A net allocated between the connection terminal of the semiconductor chip and the through hole, and the position of the through hole in the one net is changed so that the one net does not cross the other net. And the steps
With reference to the net, the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a start point, the through hole corresponding to the start point or the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a target point, A fourth step of setting the grid value from the start point to the target point by the maze method, and performing the backtrace process to set the net wiring route,
A method for wiring a semiconductor device, comprising:
前記第3のステップにおける位置を変更する貫通ホールは、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンと前記基板の上面に配設された第1の配線パターンとを接続する第1の貫通ホールであり、当該第1の貫通ホールを変更する位置は、当該対応する第1の配線パターン上であることを特徴とする半導体装置の配線方法。 In the semiconductor device wiring method according to claim 1,
The through hole that changes the position in the third step connects the second wiring pattern disposed on the top surface of the sealing material and the first wiring pattern disposed on the top surface of the substrate. A wiring method of a semiconductor device, wherein the position of the first through hole is on the corresponding first wiring pattern.
前記第3のステップにおける一方のネットは、前記第3のステップにおける他方のネットよりも配線長が長いことを特徴とする半導体装置の配線方法。 In the wiring method of the semiconductor device according to claim 2,
A wiring method of a semiconductor device, wherein one net in the third step has a wiring length longer than that of the other net in the third step.
前記封止材上に実装された回路素子又は第2の半導体チップの接続端子の位置、及び前記封止材の上面から前記基板の上面又は下面まで貫通する貫通ホールの位置を設定する第1のステップと、
前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子及び前記貫通ホール間、又は前記回路素子の接続端子及び前記第2の半導体チップの接続端子間にネットを割り当てる第2のステップと、
前記第2のステップで割り当てられたネットが複数であり、当該複数のネットのうち交差するネットが存在する場合であって、前記交差するネットにおける貫通ホールの位置を変更することなく、前記交差するネットのうち、一方のネットを他方のネットと交差しないように回り込ませるネットに変更する第3のステップと、
前記ネットを参照して、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子をスタート地点、当該スタート地点に対応する前記貫通ホール又は前記回路素子若しくは第2の半導体チップの接続端子をターゲット地点とし、迷路法により、当該スタート地点からターゲット地点に達するまでグリッド値を設定し、バックトレース処理を行なうことで、前記ネットの配線経路とする第4のステップと、
を有することを特徴とする半導体装置の配線方法。 A wiring method for a semiconductor device, comprising: a substrate on which external terminals are disposed; a first semiconductor chip mounted on an upper surface of the substrate; and a sealing material that seals the first semiconductor chip on the substrate. In
A first position for setting a position of a connection terminal of a circuit element or a second semiconductor chip mounted on the sealing material and a position of a through hole penetrating from an upper surface of the sealing material to an upper surface or a lower surface of the substrate. Steps,
A second step of assigning a net between the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip and the through hole, or between the connection terminal of the circuit element and the connection terminal of the second semiconductor chip;
A plurality of nets allocated in the second step, and there are crossing nets among the plurality of nets, and the crossing is performed without changing a position of a through hole in the crossing nets. A third step of changing one of the nets to a net that wraps around so as not to cross the other net;
With reference to the net, the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a start point, the through hole corresponding to the start point or the connection terminal of the circuit element or the second semiconductor chip is a target point, A fourth step of setting the grid value from the start point to the target point by the maze method, and performing the backtrace process to set the net wiring route,
A method for wiring a semiconductor device, comprising:
前記第3のステップにおける一方のネットは、前記封止材の上面における第1のネットと前記封止材の側面における第2のネットとからなり、
前記封止材の上面及び側面の境界部分で仮想端子を介して前記第1のネットと第2のネットとが接続されており、
前記仮想端子が前記第4のステップにおけるスタート地点又はターゲット地点となることを特徴とする半導体装置の配線方法。 In the wiring method of the semiconductor device according to claim 4,
One net in the third step consists of a first net on the top surface of the sealing material and a second net on the side surface of the sealing material,
The first net and the second net are connected via virtual terminals at the boundary between the upper surface and the side surface of the sealing material,
The method of wiring a semiconductor device, wherein the virtual terminal is a start point or a target point in the fourth step.
前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンであって、
前記第2のステップで割り当てられたネットにおける貫通ホールのうち、前記回路素子又は第2の半導体チップの接続端子のうちの機能を共用できる接続端子にそれぞれ接続する各第2の配線パターンによる複数のネットにおける各貫通ホールを、1つの貫通ホールに一本化し、
前記第2のステップで割り当てられた前記各貫通ホールをターゲット地点とする複数のネットを、当該一本化した貫通ホールをターゲット地点とするネットに変更するステップを、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に有することを特徴とする半導体装置の配線方法。 In the wiring method of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
A second wiring pattern disposed on an upper surface of the sealing material,
Among the through holes in the net assigned in the second step, a plurality of second wiring patterns respectively connected to connection terminals that can share the function of the connection elements of the circuit element or the second semiconductor chip. Unify each through hole in the net into one through hole,
The step of changing the plurality of nets having the respective through holes assigned in the second step as target points to the nets having the unified through holes as target points is the second step and the first step. A wiring method for a semiconductor device, comprising:
前記第2のステップで割り当てられたネットにおける貫通ホールのうち、前記基板の上面に配設された同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールが存在する場合であって、
前記同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールをターゲット地点とするネットを、当該同一の第1の配線パターンに接続する複数の第1の貫通ホールのうち1つの第1の貫通ホールを選択し、当該選択した第1の貫通ホールをターゲット地点とするネットに変更するステップを、前記第2のステップと前記第3のステップとの間に有することを特徴とする半導体装置の配線方法。 In the wiring method of the semiconductor device according to claim 6,
Of the through holes in the net assigned in the second step, there are a plurality of first through holes connected to the same first wiring pattern disposed on the upper surface of the substrate,
A first one of the plurality of first through holes connected to the same first wiring pattern is a net having a plurality of first through holes connected to the same first wiring pattern as a target point. A step of selecting a through hole and changing to a net having the selected first through hole as a target point, between the second step and the third step. Wiring method.
前記基板の上面に配設された第1の配線パターン、前記封止材の上面に配設された第2の配線パターンであって、
前記第1のステップにおける貫通ホールは、
前記第1の半導体チップ及び回路素子又は第2の半導体チップにおける機能を共用できる接続端子に接続する前記第1の配線パターンに対応する前記封止材の上面の位置に第1の貫通ホール、
上方に前記基板の配線パターンが存在しない外部端子のうち、前記第1の半導体チップの接続端子に導通しない外部端子に対応する前記封止材の上面の位置に第2の貫通ホール、
として設定することを特徴とする半導体装置の配線方法。 In the wiring method of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 7,
A first wiring pattern disposed on the top surface of the substrate, a second wiring pattern disposed on the top surface of the sealing material,
The through hole in the first step is
A first through hole at a position on the upper surface of the sealing material corresponding to the first wiring pattern connected to a connection terminal that can share the functions of the first semiconductor chip and the circuit element or the second semiconductor chip;
A second through hole at a position on the upper surface of the sealing material corresponding to an external terminal not conducting to the connection terminal of the first semiconductor chip among the external terminals having no wiring pattern on the substrate above;
A wiring method for a semiconductor device, characterized in that:
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