JP2001148396A - ボンディングリードレイアウト装置およびボンディングリードレイアウト方法 - Google Patents

ボンディングリードレイアウト装置およびボンディングリードレイアウト方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 LSIの多ピン化と小型化により、増加した
ボンディングリードの設計をやり直すためには長時間を
要するため、設計変更時の作業効率が良くなかった。 【解決手段】 主記憶部80は、設計条件入力機能部1
0にて入力された設計条件と、配置範囲入力機能部20
にて入力された配置範囲とに基づいて、均等配置機能部
40により、設定された配置範囲にて各ボンディングリ
ード200が配置線上に均等な間隔で配置される位置を
算出させ、配置範囲変更機能部50により、設定された
配置範囲を変更させ、間隔を調整することで、最適化さ
れた配置位置が取得されるため、設計変更時の作業効率
を向上させることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボンディングリー
ドレイアウト装置およびボンディングリードレイアウト
方法に関し、特に、プリント基板配線とLSIチップと
をワイヤボンディングする構造を備えたLSIパッケー
ジに対し、複数のボンディングリードを所定の配置線上
に配置設計するボンディングリードレイアウト装置およ
びボンディングリードレイアウト方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のボンディングリードレイアウト装
置として、特許第2822675号公報に開示されたボ
ンディングリードレイアウト装置が知られており、パッ
ケージ設計後にチップと組み合わせての評価を行うとい
った手法が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のボンデ
ィングリードレイアウト装置においては、LSIの多ピ
ン化と小型化により、増加したボンディングリードの設
計をやり直すためには長時間を要するため、設計変更時
の作業効率が良くなかった。
【0004】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、設計変更時の作業効率を向上させることの可能
なボンディングリードレイアウト装置およびボンディン
グリードレイアウト方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1における発明は、プリント基板配線とLS
Iチップとをワイヤボンディングする構造を備えたLS
Iパッケージに対し、複数のボンディングリードを所定
の配置線上に配置設計するボンディングリードレイアウ
ト装置であって、設計条件を設定する設計条件設定手段
と、ボンディングリードの配置範囲を設定する配置範囲
設定手段と、この設定された配置範囲において、各ボン
ディングリードが配置線上に所定間隔で配置される位置
を算出する配置位置算出手段と、間隔を調整できるよう
に、配置範囲設定手段によって設定された配置範囲を変
更する配置範囲変更手段とを具備する構成としてある。
【0006】すなわち、設計条件設定手段が設計条件を
設定し、配置範囲設定手段がボンディングリードの配置
範囲を設定すると、配置位置算出手段は、設定された配
置範囲にて、各ボンディングリードが配置線上に所定間
隔で配置される位置を算出し、配置範囲変更手段は、間
隔を調整できるように、設定された配置範囲を変更す
る。すると、配置間隔を調整することで最適化されたボ
ンディングリードの配置位置が取得される。
【0007】設計条件設定手段は、設計条件を設定する
ものであれば良く、設定する設計条件の一例として、請
求項2における発明は、請求項1に記載のボンディング
リードレイアウト装置において、設計条件が、チップサ
イズ、ボンディングリードサイズ、ボンディングリード
数、ボンディングリード間隔、配置禁止距離、ボンディ
ングリード先端位置となる配置線、両端のボンディング
リードの方向となる配置範囲線、調整完了範囲距離およ
び調整単位距離である構成としてある。
【0008】すなわち、設計条件設定手段は、チップサ
イズ、ボンディングリードサイズ、ボンディングリード
数、ボンディングリード間隔、配置禁止距離、ボンディ
ングリード先端位置となる配置線、両端のボンディング
リードの方向となる配置範囲線、調整完了範囲距離およ
び調整単位距離を設定する。
【0009】配置範囲設定手段は、ボンディングリード
の配置範囲を設定するものであれば良く、例えば、マウ
スなどによりディスプレイ画面上で指定された範囲を配
置範囲として設定するものであっても良い。配置位置算
出手段は、配置範囲設定手段にて設定された配置範囲に
て、各ボンディングリードが配置線上に所定間隔で配置
される位置を算出するものであれば良く、構成の一例と
して、請求項3における発明は、請求項1または2に記
載のボンディングリードレイアウト装置において、配置
位置算出手段は、各ボンディングリードが均等な間隔で
配置される位置を算出する構成としてある。
【0010】すなわち、配置位置算出手段は、各ボンデ
ィングリードが均等な間隔で配置されるように配置位置
を算出する。なお、間隔を均等にして配置位置を算出す
るのは、一例にすぎないため、例えば、周辺環境に応じ
てそれぞれに異なる間隔で配置位置を算出するものであ
っても良い。
【0011】配置範囲変更手段は、間隔を調整できるよ
うに、配置範囲設定手段にて設定された配置範囲を変更
するものであれば良く、構成の一例として、請求項4に
おける発明は、請求項1〜3のいずれかに記載のボンデ
ィングリードレイアウト装置において、配置位置算出手
段と配置範囲変更手段とは、連続的に各処理を実行する
構成としてある。すなわち、配置位置算出手段が所定の
間隔で配置位置を算出すると、連続的に、配置範囲変更
手段は、配置間隔を調整できるように配置範囲を変更す
る。
【0012】また、間隔が調整された各ボンディングリ
ードの配置を作業者に知らせるための付加構成を設ける
ことも可能であり、構成の一例として、請求項5におけ
る発明は、請求項1〜4のいずれかに記載のボンディン
グリードレイアウト装置において、間隔が調整された各
ボンディングリードの配置位置を表示する配置位置表示
手段を備える構成としてある。すなわち、配置範囲変更
手段が配置範囲を変更し、配置間隔が調整されると、配
置位置表示手段は、間隔が調整された各ボンディングリ
ードの配置位置を表示する。
【0013】以上のように、間隔を調整しつつボンディ
ングリードを配置する手法は、必ずしも実体のある装置
に限られる必要もなく、その一例として、請求項6にお
ける発明は、プリント基板配線とLSIチップとをワイ
ヤボンディングする構造を備えたLSIパッケージに対
し、複数のボンディングリードを所定の配置線上に配置
設計するボンディングリードレイアウト方法であって、
設計条件とボンディングリードの配置範囲とを設定し、
設定された配置範囲にて、各ボンディングリードが配置
線上に所定間隔で配置される位置を算出するとともに、
間隔を調整できるように、設定された配置範囲を変更す
る構成としてある。すなわち、必ずしも実体のある装置
に限らず、その方法としても有効であり、請求項2〜請
求項5に記載されたボンディングリードレイアウト装置
の構成を当該方法に適用することが可能であることは言
うまでもない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態にお
けるボンディングリードレイアウト装置の構成をブロッ
ク図により示している。
【0015】図1に示すように、設計条件入力機能部1
0、配置範囲入力機能部20、カウンタチェック機能部
30、均等配置機能部40、配置範囲変更機能部50、
設計条件チェック機能部60および画面表示機能部70
が主記憶部80に接続されている。また、設計条件入力
機能部10、配置範囲入力機能部20および画面表示機
能部70には、それぞれキーボード11、マウス21お
よびディスプレイ71が接続されている。
【0016】このような構成により、BGA(Ball
Grid Array)などのプリント基板配線とチ
ップとをワイヤボンディングする構造のLSIパッケー
ジに対し、作業者が指定した範囲内にワイヤボンディン
グ周辺の配線(ボンディングリード)を組立可能なよう
に配置設計する際、主記憶部80は、接続された各部に
おける機能を実行する。設計条件入力機能部10は、キ
ーボード11により入力された設計条件データを主記憶
部80に登録する。この意味で、設計条件入力機能部1
0は、本発明にいう設計条件設定手段を構成している。
また、配置したボンディングリードを数えるカウンタを
初期化し主記憶部80に登録する。
【0017】入力される設計条件データは、ボンディン
グリードの設計を行うチップに関するデータであり、チ
ップサイズ、配置するボンディングリードのサイズ、組
立条件、間隔調整および均等配置の誤差範囲とする調整
完了範囲距離、配置するボンディングリード数、間隔調
整および配置範囲変更での1回あたりの調整単位距離で
ある。配置するボンディングリードのサイズとしては、
ボンディングリード幅、ボンディングリード長、第2ボ
ンディングリード幅および第2ボンディングリード長が
あり、組立条件としては、チップ頂点を対角に結ぶ線分
からの距離の配置禁止距離と、ボンディングリード間隔
とがある。
【0018】配置範囲入力機能部20は、マウス21に
よりボンディングリードの先端位置となる配置線と、配
置範囲内の両端部のボンディングリードの方向となる配
置範囲線を主記憶部80に登録を行う。この意味で、配
置範囲入力機能部20は、本発明にいう配置範囲設定手
段を構成している。カウンタチェック機能部30は、主
記憶部80の配置したボンディングリードを数え、設計
条件のボンディングリード数に達した場合は、その結果
を主記憶部80に登録を行う。
【0019】均等配置機能部40は、配置範囲入力機能
部で入力した配置線上がボンディングリードの先端部と
なり、かつ、配置範囲線の内側に設計条件入力機能部1
0で入力したボンディング数だけ間隔が一定となるボン
ディングリード位置を算出し、位置およびボンディング
リード間隔を主記憶部80に登録を行う。この意味で、
均等配置機能部40は、本発明にいう配置位置算出手段
を構成している。
【0020】配置範囲変更機能部50は、設計条件チェ
ック機能部60で設計条件に適していないと判断された
場合で、ボンディングリード間隔が設計条件よりも大き
い場合は配置線をチップ側に縮小し、ボンディングリー
ド間隔が設計条件よりも小さい場合は配置線をチップの
反対側に拡大し、配置範囲線を新しい範囲線と配置範囲
境界線との交点に平行移動して設計範囲の変更を主記憶
部80に登録する。この意味で、配置範囲変更機能部5
0は、本発明にいう配置範囲変更手段を構成している。
【0021】設計条件チェック機能部60は、均等配置
機能部40で登録されたボンディングリード間隔を設計
条件で入力されているボンディングリード間隔から引い
た数値が、調整完了範囲距離より小さい場合は設計条件
に適していると判定し、大きい場合は設計条件に適して
いないと判定し、判定結果を主記憶部80に登録する。
【0022】画面表示機能部70は、均等配置機能部4
0によって算出されたボンディングリード位置に設計条
件のボンディングリードサイズで表示および設計条件の
チップをディスプレイ71の画面上に表示する。この意
味で、画面表示機能部70は、本発明にいう配置位置表
示手段を構成している。
【0023】図2は、ボンディングリードレイアウト装
置における処理手順をフローチャートにより示してい
る。ステップS100の設計条件入力では、設計条件で
ある図3に示すLSIチップ100のサイズ、図4に示
すボンディングリード200のサイズ、ボンディングリ
ード数、組立条件である図3に示す配置禁止距離、ボン
ディングリード間隔および均等配置の誤差範囲である調
整完了範囲距離を入力する。
【0024】なお、ボンディングリード200のサイズ
としては、図4に示すように、ボンディングリード幅2
10、ボンディングリード長220、第2ボンディング
リード幅230、第2ボンディングリード長240、お
よびボンディングリードの中心線250があり、ボンデ
ィングリード200を構成する線分はそれぞれ直角に交
差している。そして、ボンディングリード200が配置
範囲内に均等かつ組立条件に適するように間隔および配
置範囲を変更する1回あたりの調整単位距離を入力す
る。
【0025】また、調整対象となるボンディングリード
間隔(配置線101上とオフセット配置線102上の2
種類)の初期値として、ボンディングリード幅103,
104,105を登録する。ステップS105のボンデ
ィングリード配置範囲指定では、ボンディングリード2
00の先端位置となる配置線101、配置範囲両端にお
けるボンディングリード200の方向を示す配置範囲線
106,107を入力する。
【0026】このとき、配置線101をチップと反対側
にボンディングリード長108だけ拡大したオフセット
配置線102を登録する。また、配置範囲線106,1
07は、配置線101とLSIチップ100の頂点を対
角に結んだ線分109,110を配置禁止距離111,
112だけ平行移動した配置禁止境界線113,114
との交点を始点として入力される。
【0027】ここで、算出されたボンディングリード幅
103,104,105位置の数を計数するカウンタを
初期化して登録する(ステップS110)。ステップS
115のボンディングリード位置算出では、ボンディン
グリード幅103,104,105位置のカウンタが0
の場合、図3に示すように、配置範囲線106をボンデ
ィングリード幅103だけ平行移動した線分115を算
出する。一方、カウンタが0以外の場合、ボンディング
リード間隔116,117の位置、すなわち、ボンディ
ングリード側面となる線分118,119をボンディン
グリード幅104,105だけ平行移動した線分12
0,121をそれぞれ算出して登録する。
【0028】このとき、配置範囲内に間隔を均一化した
配置位置を算出しただけであるため、設計条件のボンデ
ィングリード間隔は満たしていないことになる。次に、
算出したボンディングリード幅位置のカウンタを上げる
(インクリメントする)(ステップS120)。そし
て、カウンタが設計条件のボンディングリード数と一致
しているか評価し、一致している場合は、ボンディング
リード間隔位置算出を行い(ステップS130)、一致
していない場合は、配置範囲のチェックに移行する(ス
テップS135)。
【0029】ステップS130のボンディングリード間
隔位置算出では、ステップS115において算出した線
分115に対し、配置線101上の間隔116(最終的
にボンディングリード間隔と認識され組立条件に適して
いるか評価する)だけ平行移動した線分122およびオ
フセット配置線102上の間隔126だけ平行移動した
線分123を算出する。そして、線分122と配置線1
01との交点と、線分123とオフセット配置線102
との交点とを結んだ線分118を算出して、次のボンデ
ィングリード200の側面となる線分として登録する。
【0030】同様に、線分120の場合、配置線101
上の間隔117(最終的にボンディングリード間隔と認
識され組立条件に適しているか評価する)だけ平行移動
した線分124、およびオフセット配置線102上の間
隔127だけ平行移動した線分125を算出する。線分
124と配置線101との交点と、線分125とオフセ
ット配置線102との交点を結んだ線分119を算出し
て、次のボンディングリード200の側面となる線分と
して登録する。
【0031】ここで、配置範囲線106と線分115と
の間、線分118と線分120との間および線分119
と線分121との間がそれぞれボンディングリード部と
なり、線分115と線分118との間および線分120
と線分119との間がそれぞれボンディングリード間隔
部となる。ステップS135の配置範囲チェックでは、
ステップS115において設計条件のボンディングリー
ド数だけ算出した最後のボンディングリード幅を示す線
分(例えば線分121)と配置範囲線107との距離を
算出し、算出した距離が設計条件の調整完了範囲距離よ
り近いかどうか評価し、近い場合は設計条件のチェック
に移行し、遠い場合はボンディングリード間隔の変更を
行う。
【0032】ステップS140のボンディングリード間
隔変更では、ステップS115において設計条件のボン
ディングリード数だけ算出した最後のボンディングリー
ド幅を示す線分(例えば線分121)が、配置範囲線1
07の右側(配置範囲を超えている)か左側(配置範囲
に達していない)か評価する。そして、右側にある場合
はボンディングリード間隔を設計条件の調整単位距離だ
け減らし、左側にある場合は設計条件の調整単位距離だ
け増やす。
【0033】なお、最後のボンディングリード幅を示す
線分121および配置範囲線107と配置線101との
交点との距離(配置線101上の間隔)と、最後のボン
ディングリード幅を示す線分121および配置範囲線1
07とオフセット配置線102との交点との距離(オフ
セット配置線102上の間隔)との大きさを比較して距
離が大きい方の間隔だけを変更する。
【0034】また、間隔の変更は間隔116,117も
しくは間隔126,127のいずれか一方だけが変更さ
れ、配置線101上の間隔が大きい場合、間隔116,
117が増減され、オフセット配置線102上の距離が
大きい場合は間隔126,127が増減される。
【0035】ステップS145の設計条件チェックで
は、配置線101上の間隔116,117と設計条件の
ボンディングリード間隔との差分誤差が、設計条件の調
整完了範囲距離より近いかどうか評価し、近い場合は設
計結果の表示に移行し、遠い場合はボンディングリード
の配置範囲を変更する。
【0036】ステップS150のボンディングリード配
置範囲変更では、ステップS145において算出された
間隔116,117が設計条件のボンディングリード間
隔より大きい場合、間隔116,117を小さくするた
め、図5に示すように、設計条件の調整単位距離だけ配
置線300を縮小し、新たな配置線310を算出する。
【0037】そして、配置範囲線320,330は、配
置線310と配置禁止境界線340,350との交差位
置を通過するように平行移動して新たな配置範囲線36
0,370を算出し、新たに算出した配置線310と配
置範囲線360,370を設計条件として登録する。ま
た、同様にステップS145において算出された間隔1
16,117が設計条件のボンディングリード間隔より
小さい場合は、配置線を設計条件の調整単位距離だけ拡
大して新たな配置線及び配置範囲線を算出し設計条件と
して登録する。
【0038】なお、図5では、ボンディングリード間隔
が設計条件より大きい場合で記述されているため、配置
線はチップ側に縮小されているが、ボンディングリード
間隔を大きくする場合はチップとは逆側に拡大するもの
とする。ステップS155の設計結果表示では、ステッ
プS115にて算出されたボンディングリードの側面と
なる線分(例えば線分106と線分115、線分118
と線分120、線分119と線分121)の二等分線が
図4におけるボンディングリード200の中心線250
となり、かつ、ボンディングリード先端部が配置線40
0上となる位置に配置して画面上にボンディングリード
を表示する。
【0039】なお、図6は、設計条件のボンディングリ
ード数が8の場合について示しているため、配置範囲線
410,420の間に8個のボンディングリード200
が配置される。このように、主記憶部80は、設計条件
入力機能部10にて入力された設計条件と、配置範囲入
力機能部20によって入力された配置範囲とに基づい
て、均等配置機能部40により、設定された配置範囲に
て各ボンディングリード200が配置線上に均等な間隔
で配置される位置を算出させ、配置範囲変更機能部50
により、設定された配置範囲を変更させ、間隔を調整す
ることで、最適化された配置位置が取得されるため、設
計変更時の作業効率を向上させることが可能となる。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、設計変更
時の作業効率を向上させることの可能なボンディングリ
ードレイアウト装置を提供することができる。また、請
求項2における発明によれば、設計条件を詳細に設定し
てボンディングリードを配置設計することができる。
【0041】このため、ボンディングリードの配置禁止
領域をあらかじめ設計条件として考慮した設計が可能と
なり、ワイヤーボンディング後に樹脂で封入する際、ワ
イヤが樹脂に流れて他のワイヤと接触しないようにでき
る。さらに、ワイヤーボンディングする際の組立条件で
あるボンディングリード幅やボンディングリード間隔を
一定距離(組立設備の限界値)にすることが可能とな
り、高密度配線の設計ができるため、設計時間の短縮化
を図ることが可能となる。
【0042】さらに、請求項3における発明によれば、
各ボンディングリードを均等な間隔で配置することで、
レイアウト工程における効率を向上させることができ
る。さらに、請求項4における発明によれば、各処理を
連続的に実行することで、ボンディングリードの配置設
計を効率良く行うことができる。
【0043】さらに、請求項5における発明によれば、
作業者に対して配置設計されたボンディングリードの配
置状況を容易に知らせることができる。さらに、請求項
6における発明によれば、設計変更時の作業効率を向上
させることの可能なボンディングリードレイアウト方法
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態におけるボンディングリードレイア
ウト装置の構成を示すブロック図である。
【図2】ボンディングリードレイアウト装置における処
理手順を示すフローチャートでえある。
【図3】ボンディングリードの均等配置位置を算出する
際の手法を説明するための概略図である。
【図4】設計条件として入力されるボンディングリード
のサイズを説明するための概略図である。
【図5】ボンディングリード間隔が設計条件と異なって
いた場合に行う配置範囲の変更手法を説明するための概
略図である。
【図6】ボンディングリードの配置結果を説明するため
の概略図である。
【符号の説明】
10 設計条件入力機能部 11 キーボード 20 配置範囲入力機能部 21 マウス 30 カウンタチェック機能部 40 均等配置機能部 50 配置範囲変更機能部 60 設計条件チェック機能部 70 画面表示機能部 71 ディスプレイ 80 主記憶部 100 LSIチップ 101 配置線 102 オフセット配置線 103〜105 ボンディングリード幅 106,107 配置範囲線 108 ボンディングリード長 109,110 線分 111,112 配置禁止距離 113,114 配置禁止境界線 115 線分 116,117 ボンディングリード間隔 118,119 線分 120〜125 線分 126,127 間隔 200 ボンディングリード 210 ボンディングリード幅 220 ボンディングリード長 230 第2ボンディングリード幅 240 第2ボンディングリード長 250 ボンディングリードの中心線 300 配置線 310 新たな配置線 320,330 配置範囲線 340,350 配置禁止境界線 360,370 配置範囲線 400 配置線 410,420 配置範囲線

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板配線とLSIチップとをワ
    イヤボンディングする構造を備えたLSIパッケージに
    対し、複数のボンディングリードを所定の配置線上に配
    置設計するボンディングリードレイアウト装置であっ
    て、 設計条件を設定する設計条件設定手段と、 上記ボンディングリードの配置範囲を設定する配置範囲
    設定手段と、 この設定された配置範囲おいて、各ボンディングリード
    が上記配置線上に所定間隔で配置される位置を算出する
    配置位置算出手段と、 上記間隔を調整できるように、上記配置範囲設定手段に
    よって設定された配置範囲を変更する配置範囲変更手段
    とを具備することを特徴とするボンディングリードレイ
    アウト装置。
  2. 【請求項2】 上記請求項1に記載のボンディングリー
    ドレイアウト装置において、 上記設計条件は、チップサイズ、ボンディングリードサ
    イズ、ボンディングリード数、ボンディングリード間
    隔、配置禁止距離、ボンディングリード先端位置となる
    配置線、両端のボンディングリードの方向となる配置範
    囲線、調整完了範囲距離および調整単位距離であること
    を特徴とするボンディングリードレイアウト装置。
  3. 【請求項3】 上記請求項1または2に記載のボンディ
    ングリードレイアウト装置において、 上記配置位置算出手段は、各ボンディングリードが均等
    な間隔で配置される位置を算出することを特徴とするボ
    ンディングリードレイアウト装置。
  4. 【請求項4】 上記請求項1〜3のいずれかに記載のボ
    ンディングリードレイアウト装置において、 上記配置位置算出手段と配置範囲変更手段とは、連続的
    に各処理を実行することを特徴とするボンディングリー
    ドレイアウト装置。
  5. 【請求項5】 上記請求項1〜4のいずれかに記載のボ
    ンディングリードレイアウト装置において、 上記間隔が調整された各ボンディングリードの配置位置
    を表示する配置位置表示手段を備えることを特徴とする
    ボンディングリードレイアウト装置。
  6. 【請求項6】 プリント基板配線とLSIチップとをワ
    イヤボンディングする構造を備えたLSIパッケージに
    対し、複数のボンディングリードを所定の配置線上に配
    置設計するボンディングリードレイアウト方法であっ
    て、 設計条件とボンディングリードの配置範囲とを設定し、
    設定された配置範囲にて、各ボンディングリードが配置
    線上に所定間隔で配置される位置を算出するとともに、
    上記間隔を調整できるように、設定された配置範囲を変
    更することを特徴とするボンディングリードレイアウト
    方法。
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