JP3094953B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3094953B2
JP3094953B2 JP09160873A JP16087397A JP3094953B2 JP 3094953 B2 JP3094953 B2 JP 3094953B2 JP 09160873 A JP09160873 A JP 09160873A JP 16087397 A JP16087397 A JP 16087397A JP 3094953 B2 JP3094953 B2 JP 3094953B2
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    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/17Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of a plurality of bump connectors
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  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に関す
る。
[0001] The present invention relates to a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、フリップチップは、半田バンプを
介してチップとパッケージを接続することにより電気的
な接続線路上に寄生するインダクタンスを低減し、かつ
デバイスの高速動作を実現するために用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, flip chips have been used for connecting a chip and a package via solder bumps to reduce inductance parasitic on an electrical connection line and realize high-speed operation of a device. ing.

【0003】図6は、一般的なフリップチップに用いら
れるチップ上のVCC配線とGND配線のパターンを示
す平面図である。チップ2はVCC配線リング15とG
ND配線リング16とを有している。複数のVCCパッ
ド11は、VCC引き出し線13を介してVCC配線リ
ング15に接続される。同様に複数のGNDパッド12
は、GND引き出し線14を介してGND配線リング1
6に接続される。
FIG. 6 is a plan view showing a pattern of a VCC wiring and a GND wiring on a chip used for a general flip chip. Chip 2 is connected to VCC wiring ring 15 and G
And an ND wiring ring 16. The plurality of VCC pads 11 are connected to the VCC wiring ring 15 via the VCC lead line 13. Similarly, a plurality of GND pads 12
Is the GND wiring ring 1 via the GND lead line 14.
6 is connected.

【0004】VCCパッド11は、半田バンプ9を有し
ており、半田バンプ9を介してパッケージのVCCプレ
ーンに接続されることになる。同様にGNDパッド12
は、半田バンプ10を有しており、半田バンプ10を介
してパッケージのGNDプレーンに接続されることにな
る。このような半田バンプを介したパッケージとチップ
間のVCC又はGND接合方法は、一般的な半導体デバ
イスで用いられているボンディングワイヤーによる接合
方式と比較して、寄生インダクタンスが小さいという特
徴があり、パルス性ノイズの抑制並びにデバイスの安定
動作に有効な方式とされている。
The VCC pad 11 has solder bumps 9 and is connected to the VCC plane of the package via the solder bumps 9. Similarly, the GND pad 12
Have solder bumps 10, and are connected to the GND plane of the package via the solder bumps 10. Such a method of bonding VCC or GND between a package and a chip via a solder bump has a feature that a parasitic inductance is small as compared with a bonding method using a bonding wire used in a general semiconductor device. This method is effective for suppressing conductive noise and for stably operating the device.

【0005】図7は、図6のA−B線断面図である。パ
ッケージ1はVCCプレーン3とGNDプレーン4を有
する多層構造になっており、VCCプレーン3はVCC
スルーホール配線5を介してVCCランド電極7に接続
され、GNDプレーン4はGNDスルーホール配線6を
介してGNDランド電極8に接続されている。
FIG. 7 is a sectional view taken along the line AB in FIG. The package 1 has a multilayer structure having a VCC plane 3 and a GND plane 4, and the VCC plane 3 is connected to a VCC plane.
The GND plane 4 is connected to the VCC land electrode 7 via the through-hole wiring 5, and the GND plane 4 is connected to the GND land electrode 8 via the GND through-hole wiring 6.

【0006】一方、チップ2は、多層配線層17中にV
CC配線リング15とGND配線リング16を有してお
り、VCC配線リング15はVCC引き出し線13を通
してVCCパッド11に接続され、GND配線リング1
6はGND引き出し線14を通してGNDパッド12に
接続されている。VCCランド電極7とVCCパッド1
1は半田バンプ9を介して接続され、GNDランド電極
8とGNDパッド12は半田バンプ10を介して接続さ
れる。半田バンプを介してパッケージとチップ上のパッ
ドとを電気的に接続するという機構は、VCCパッドや
GNDパッド以外の信号パッドに対しても同様である。
On the other hand, the chip 2 has V in the multilayer wiring layer 17.
It has a CC wiring ring 15 and a GND wiring ring 16. The VCC wiring ring 15 is connected to the VCC pad 11 through the VCC lead-out line 13, and the GND wiring ring 1
6 is connected to the GND pad 12 through the GND lead line 14. VCC land electrode 7 and VCC pad 1
1 is connected via a solder bump 9, and the GND land electrode 8 and the GND pad 12 are connected via a solder bump 10. The mechanism of electrically connecting the package and the pads on the chip via the solder bumps is the same for signal pads other than the VCC pads and the GND pads.

【0007】従来、この種の半導体装置は、例えば特開
平5−114622号公報に示されるように、LOCパ
ッケージ方式を採る半導体装置において、VCCインナ
ーリードとVSSインナーリードをチップ上のVCCパ
ッド、VSSパッドとそれぞれ半田バンプ結合すること
により、ボンディングワイヤー結合の場合と比較して結
合部の寄生インダクタンスを低減させ、パルス性の電源
ノイズの抑制と動作の安定化を目的として用いられてい
る。
Conventionally, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-114622, a semiconductor device of this type employs a VCC inner lead and a VSS inner lead by connecting a VCC inner lead and a VSS inner lead to a VCC pad on a chip and a VSS pad. By bonding the pads to the solder bumps, the parasitic inductance of the bonding portion is reduced as compared with the case of bonding wire bonding, and this is used for the purpose of suppressing pulsed power supply noise and stabilizing the operation.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のフリッ
プチップ構造を有する半導体装置を用いることにより、
パッケージのVCCプレーンとチップ上のVCCパッド
間、あるいはGNDプレーンとGNDパッド間を、ボン
ディングワイヤー結合方式から半田バンプ接合方式に変
更したことで、主としてボンディングワイヤー部に集中
していた接合部の寄生インダクタンスが大幅に低減され
た。
By using the above-described conventional semiconductor device having a flip chip structure,
By changing the bonding plane between the VCC plane of the package and the VCC pad on the chip, or between the GND plane and the GND pad, from the bonding wire bonding method to the solder bump bonding method, the parasitic inductance of the bonding part mainly concentrated on the bonding wire part Has been greatly reduced.

【0009】従来のフリップチップ構造による半田バン
プ接合部近傍でのVCC配線経路上又はGND配線経路
上に寄生するインダクタンスの発生場所を図7に基づい
て説明する。図7において、パッケージのVCCプレー
ン3からチップ上のVCC配線リング15までの電気的
経路上で寄生インダクタンスが発生する場所は、VCC
スルーホール配線5、VCCランド電極7、半田バンプ
9、VCCパッド11およびVCC引き出し線13の箇
所である。この中で最も寄生インダクタンスが大きいの
はVCC引き出し線13である。
Referring to FIG. 7, a description will be given of a place where an inductance is generated on a VCC wiring path or a GND wiring path in the vicinity of a solder bump bonding portion by a conventional flip chip structure. In FIG. 7, the place where the parasitic inductance occurs on the electric path from the VCC plane 3 of the package to the VCC wiring ring 15 on the chip is determined by the VCC.
These are the locations of the through-hole wiring 5, the VCC land electrode 7, the solder bump 9, the VCC pad 11, and the VCC lead line 13. Among them, the VCC lead line 13 has the largest parasitic inductance.

【0010】同様に、GNDプレーン4からGND配線
リング16までの配線経路上で最も寄生インダクタンス
が大きいのはGND引き出し線14である。一般に、配
線上の寄生インダクタンスは配線長に比例して大きくな
るが、上述のボンディングワイヤーに付随する寄生イン
ダクタンスと比較すると十分小さく、無視しても影響が
なかった。
Similarly, the GND lead 14 has the largest parasitic inductance on the wiring path from the GND plane 4 to the GND wiring ring 16. Generally, the parasitic inductance on the wiring increases in proportion to the wiring length, but is sufficiently small as compared with the parasitic inductance associated with the bonding wire, and has no effect even if ignored.

【0011】ところが、半導体装置の大規模化、高速
化、高消費電力化が進み、バンプ接合方式を採用しても
チップ上の配線に残留している寄生インダクタンスを無
視することが許されなくなってきた。デバイスを駆動す
る電源電圧が5Vから3.3V、2.5Vと小さくなる
ことで、電源ノイズによるわずかな電源電圧の変動がデ
バイスの安定動作に致命的な影響を与えるようになって
きた。またデバイスの高MHz化とそれに伴う消費電力
の増加によって、電源ノイズが助長される傾向にあり、
益々寄生インダクタンスによるパルス性の電源ノイズが
無視できなくなってきた。
However, as the scale, speed, and power consumption of semiconductor devices have increased, it has become impossible to ignore the parasitic inductance remaining in the wiring on the chip even when the bump bonding method is employed. Was. As the power supply voltage for driving the device is reduced from 5 V to 3.3 V and 2.5 V, a slight change in the power supply voltage due to power supply noise has had a fatal effect on the stable operation of the device. In addition, power supply noise tends to be promoted due to the increase in device MHz and the accompanying increase in power consumption.
Increasingly, pulsed power supply noise due to parasitic inductance cannot be ignored.

【0012】本発明の目的は、半田バンプを介してパッ
ケージとチップ間のVCCおよびGND配線を接合する
半導体装置におけるVCC配線及びGND配線に残留し
ている寄生インダクタンスを低減し、さらに電源ノイズ
を抑制し、高速動作を安定化させた半導体装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce a parasitic inductance remaining in a VCC wiring and a GND wiring in a semiconductor device in which a VCC and a GND wiring between a package and a chip are joined via solder bumps, and further suppress power supply noise. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device in which high-speed operation is stabilized.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置は、半田バンプを介してパ
ッケージとチップ間のVCC及びGND配線を接合する
半導体装置であって、VCCパッド,GNDパッドを
記チップ上のVCC配線,GND配線と同一配線層に配
置してこれらを直接接触させ、パッケージのVCC配線
に連なるVCC電極とVCCスルーホール配線,GND
配線に連なるGND電極とGNDスルーホール配線を前
記VCCパッド,GNDパッドの真上に位置するように
配置し、前記チップのVCCパッド,GNDパッドと、
前記パッケージのVCC電極,GND電極とを半田バン
プのみにより接続したものである。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device for connecting a VCC and a GND wiring between a package and a chip via solder bumps. In front of GND pad
On the same wiring layer as the VCC wiring and GND wiring on the chip
And put them in direct contact, and connect the VCC electrode and VCC through-hole wiring connected to the VCC wiring of the package, GND
A GND electrode and a GND through-hole wiring connected to the wiring are arranged so as to be located directly above the VCC pad and the GND pad, and the VCC pad and the GND pad of the chip are provided.
The VCC electrode and the GND electrode of the package are connected only by solder bumps.

【0014】また本発明に係る半導体装置は、半田バン
プを介してパッケージとチップ間のVCC及びGND配
線を接合する半導体装置であって、VCCパッド及びG
NDパッドは、前記チップ上のVCC配線,GND配線
と同一配線層であって、前記VCC配線と前記VCCパ
ッドがお互いに共有する領域を含み、前記GND配線と
前記GNDパッドがお互いに共有する領域を含むように
配置し、パッケージのVCC配線に連なるVCC電極と
VCCスルーホール配線,GND配線に連なるGND電
極とGNDスルーホール配線は、前記VCCパッド,G
NDパッドの真上位置に配置し、前記チップのVCCパ
ッド,GNDパッドと、前記パッケージのVCC電極,
GND電極とを半田バンプのみにより接続したものであ
る。
A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device for connecting VCC and GND wiring between a package and a chip via solder bumps.
The ND pad is a VCC wiring and a GND wiring on the chip.
In the same wiring layer as the VCC wiring and the VCC path.
In this case, the GND wiring includes an area shared by
The GND pads may include a region shared with each other.
The VCC electrode and the GND through-hole wiring connected to the VCC wiring of the package and the GND electrode and the GND through-hole wiring connected to the GND wiring are connected to the VCC pad, G
It is arranged just above the ND pad, and the VCC pad and the GND pad of the chip, the VCC electrode of the package,
The GND electrode is connected only by solder bumps.

【0015】また前記VCC配線又はGND配線は、格
子状に配置したものである
The VCC wiring or GND wiring is
They are arranged in a child shape .

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係る半導体装置におけるVCCおよびGND配線の
パターンを示す図である。図1において、チップ2は、
VCC配線リング15とGND配線リング16と複数の
VCCパッド11と複数のGNDパッド12とを有して
いる。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing patterns of VCC and GND wirings in a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the chip 2 is
It has a VCC wiring ring 15, a GND wiring ring 16, a plurality of VCC pads 11, and a plurality of GND pads 12.

【0020】VCCパッド11上には半田バンプ9が搭
載されており、半田バンプ9を介してパッケージのVC
Cプレーンに接合される。同様にGNDパッド12上に
は半田バンプ10が搭載されており、半田バンプ10を
介してGNDプレーンに接合される。さらに、VCCパ
ッド11は、VCC引き出し線を介することなく、直接
VCC配線リング15に接している。同様にGNDパッ
ド12は、GND引き出し線を介することなく、直接G
ND配線リング16に接している。
A solder bump 9 is mounted on the VCC pad 11, and the package VC is connected via the solder bump 9.
Joined to C plane. Similarly, a solder bump 10 is mounted on the GND pad 12, and is connected to the GND plane via the solder bump 10. Further, the VCC pad 11 is in direct contact with the VCC wiring ring 15 without going through the VCC lead line. Similarly, the GND pad 12 directly connects to the GND without going through the GND lead line.
It is in contact with ND wiring ring 16.

【0021】以上のようにVCCパッド11又はGND
パッド12をVCC配線リング15又はGND配線リン
グ16に直接接続した構造とすることにより、パッケー
ジのVCCプレーンとチップ上のVCC配線リング間又
パッケージのGNDプレーンとチップ上のGND配線リ
ング間を、半田バンプ9、10を介して限りなく近く接
合させることが可能となる。VCCプレーンとVCC配
線リング間又はGNDプレーンとGND配線リング間の
電気的経路を図2に基づいて詳細に説明する。
As described above, the VCC pad 11 or the GND
The pad 12 is directly connected to the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 16 so that solder between the VCC plane of the package and the VCC wiring ring on the chip or between the GND plane of the package and the GND wiring ring on the chip can be soldered. It becomes possible to join as close as possible via the bumps 9 and 10. The electrical path between the VCC plane and the VCC wiring ring or between the GND plane and the GND wiring ring will be described in detail with reference to FIG.

【0022】図2は、図1のA−B線断面図である。図
2に示す構造は、VCCパッド11又はGNDパッド1
2をVCC配線リング15又はGND配線リング16に
直接接するように配置した点、及びパッケージのVCC
ランド電極7とVCCスルーホール配線5又はGNDラ
ンド電極8とGNDスルーホール配線6をVCCパッド
又はGNDパッドの真上に位置するように配置したこと
を特徴とするものである。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AB of FIG. The structure shown in FIG. 2 corresponds to the VCC pad 11 or the GND pad 1
2 is arranged so as to be in direct contact with the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 16 and the VCC of the package.
The present invention is characterized in that the land electrode 7 and the VCC through-hole wiring 5 or the GND land electrode 8 and the GND through-hole wiring 6 are arranged directly above the VCC pad or the GND pad.

【0023】VCCプレーン3とVCC配線リング15
との間は、VCCスルーホール配線5とVCCランド電
極7と半田バンプ9とVCCパッド11だけとなり、電
気的に至近距離で接合されることになる。GNDプレー
ン4とGND配線リング16との間も同様に、GNDス
ルーホール配線6とGNDランド電極8と半田バンプ1
0とGNDパッド12とのみとなり、電気的に至近距離
で接合されることになる。
VCC plane 3 and VCC wiring ring 15
Are only the VCC through-hole wiring 5, the VCC land electrode 7, the solder bump 9, and the VCC pad 11, and are electrically joined at a short distance. Similarly, between the GND plane 4 and the GND wiring ring 16, the GND through-hole wiring 6, the GND land electrode 8, and the solder bump 1 are formed.
0 and the GND pad 12 only, and are electrically joined at a very short distance.

【0024】したがって、実施形態1によれば、従来の
チップ上のVCCパッドとVCC配線リング間又はGN
DパッドとGND配線リング間を接続する引き出し線に
発生していた寄生インダクタンスを排除することができ
る。このため、パッケージのVCCプレーンからチップ
上のVCC配線リングまで又はパッケージのGNDプレ
ーンからチップ上のGND配線リングまでの電気的経路
上に発生するパルス性の電源ノイズを抑制することがで
き、チップを高速で安定的に動作させることが可能とな
る。
Therefore, according to the first embodiment, between the conventional VCC pad on the chip and the VCC wiring ring or GN
It is possible to eliminate the parasitic inductance generated in the lead connecting the D pad and the GND wiring ring. Therefore, it is possible to suppress pulsed power supply noise generated on an electric path from the VCC plane of the package to the VCC wiring ring on the chip or from the GND plane of the package to the GND wiring ring on the chip. It is possible to operate stably at high speed.

【0025】本実施形態1においても、VCCプレーン
3からVCC配線リングまで又はGNDプレーンからG
ND配線リング16までの電気的経路上には、微小なが
ら寄生インダクタンスが存在するが、従来の引き出し線
に発生していた寄生インダクタンスと比較すると十分小
さく、チップの動作に影響を与えるものではない。
In the first embodiment as well, from the VCC plane 3 to the VCC wiring ring or from the GND plane to G
Although a small amount of parasitic inductance exists on the electrical path to the ND wiring ring 16, it is sufficiently small as compared with the parasitic inductance generated in the conventional lead wire, and does not affect the operation of the chip.

【0026】(実施形態2)次に、本発明の実施形態2
について図面を参照して説明する。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention
Will be described with reference to the drawings.

【0027】図3は、本発明の実施形態2に係る半導体
装置におけるVCCおよびGND配線のパターンを示す
図である。図3におけるVCCパッド又はGNDパッド
の配置構造は実施形態1と全く同じであり、VCCプレ
ーンとVCC配線リング間又はGNDプレーンとGND
配線リング間での寄生インダクタンスを低減する効果も
同一である。
FIG. 3 is a diagram showing patterns of VCC and GND wires in the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention. The arrangement structure of the VCC pad or the GND pad in FIG. 3 is exactly the same as that of the first embodiment, ie, between the VCC plane and the VCC wiring ring or between the GND plane and the GND.
The effect of reducing the parasitic inductance between the wiring rings is the same.

【0028】しかしながら本実施形態2は、VCC配線
リング15又はGND配線リング16をチップ2上に縦
横に格子状に張り巡らすことにより、VCCパッド11
又はGNDパッド12のチップ2上での配置に自由度を
もたせている点で実施形態1とは異なっている。
However, in the second embodiment, the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 16 is laid on the chip 2 vertically and horizontally in the form of a lattice so that the VCC pad 11
Alternatively, the second embodiment is different from the first embodiment in that the arrangement of the GND pad 12 on the chip 2 has a degree of freedom.

【0029】本実施形態2によれば、VCCパッド11
又はGNDパッド12をチップ2に配置する上で、チッ
プ上に構成されている半導体回路部のレイアウト配置に
伴う空間的な制約、又はパッケージのスルーホール配線
を形成する上での空間的な制約を受けることなく、実施
形態1と等価な改善効果が得られる。
According to the second embodiment, the VCC pad 11
Alternatively, when arranging the GND pad 12 on the chip 2, a spatial restriction due to a layout arrangement of a semiconductor circuit unit formed on the chip or a spatial restriction upon forming a through-hole wiring of a package is required. An improvement effect equivalent to that of the first embodiment can be obtained without receiving it.

【0030】(実施形態3)次に本発明の実施形態3に
ついて図面を参照して説明する。
Embodiment 3 Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0031】図4は、本発明の実施形態3に係る半導体
装置におけるVCCおよびGND配線のパターンを示す
図である。実施形態1ではVCCパッド11又はGND
パッド12をVCC配線リング15又はGND配線リン
グ16に隣接させたのに対して、本実施形態3ではVC
Cパッド11又はGNDパッド12をVCC配線リング
15上又はGND配線リング16上に配置させることに
より、VCCパッド11とVCC配線リング15又はG
NDパッド12とGND配線リング16を共有させてい
る。
FIG. 4 is a view showing patterns of VCC and GND wirings in the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention. In the first embodiment, the VCC pad 11 or the GND
While the pad 12 is adjacent to the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 16,
By arranging the C pad 11 or the GND pad 12 on the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 16, the VCC pad 11 and the VCC wiring ring 15 or G
The ND pad 12 and the GND wiring ring 16 are shared.

【0032】すなわち、チップ2は、VCC配線リング
15とGND配線リング16と複数のVCCパッド11
及び複数のGNDパッド12を有している。VCCパッ
ド11上には半田バンプ9が搭載されており、半田バン
プ9を介してパッケージのVCCプレーン3に接合され
る。同様にGNDパッド12上には半田バンプ10が搭
載されており、半田バンプ9を介してパッケージのGN
Dプレーン4に接合される。
That is, the chip 2 includes a VCC wiring ring 15, a GND wiring ring 16, and a plurality of VCC pads 11.
And a plurality of GND pads 12. Solder bumps 9 are mounted on the VCC pads 11, and are connected to the VCC plane 3 of the package via the solder bumps 9. Similarly, a solder bump 10 is mounted on the GND pad 12, and the GND of the package is connected via the solder bump 9.
It is joined to the D plane 4.

【0033】VCCパッド11は、VCC引き出し線を
介することなく、直接VCC配線リング15上に配置さ
れている。同様にGNDパッド12は、GND引き出し
線を介することなく、直接GND配線リング16上に配
置されている。このようなVCCパッド11又はGND
パッド12の配置構造は、半田バンプ9又は半田バンプ
10をVCC配線リング15又はGND配線リング16
上に直接搭載させるものであり、従ってパッケージのV
CCプレーン3とチップ上のVCC配線リング15との
間又パッケージのGNDプレーン4とチップ上のGND
配線リング16との間を、半田バンプを介して限りなく
近く接合させることができる。
The VCC pad 11 is arranged directly on the VCC wiring ring 15 without going through the VCC lead line. Similarly, the GND pad 12 is directly disposed on the GND wiring ring 16 without going through the GND lead line. Such a VCC pad 11 or GND
The arrangement structure of the pad 12 is such that the solder bump 9 or the solder bump 10 is connected to the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 16.
Mounted directly on top of the
Between the CC plane 3 and the VCC wiring ring 15 on the chip or between the GND plane 4 of the package and the GND on the chip
The wiring ring 16 can be bonded as close as possible via the solder bump.

【0034】VCCプレーンとVCC配線リング間又は
GNDプレーンとGND配線リング間の電気的経路を図
5に基づいて説明する。
The electrical path between the VCC plane and the VCC wiring ring or between the GND plane and the GND wiring ring will be described with reference to FIG.

【0035】図5は、図4のA−B線断面図である。図
5では、VCC配線リング15又はGND配線リング1
6がVCCパッド11又はGNDパッド12の一部とし
て共用されている点で、他の実施形態とは異なる。
FIG. 5 is a sectional view taken along line AB of FIG. In FIG. 5, the VCC wiring ring 15 or the GND wiring ring 1
6 differs from the other embodiments in that it is shared as a part of the VCC pad 11 or the GND pad 12.

【0036】VCCプレーン3とVCC配線リング15
間は、VCCスルーホール配線5とVCCランド電極7
と半田バンプ9だけとなり、電気的に最短距離で接合さ
れることになる。GNDプレーン4とGND配線リング
16間も同様に、GNDスルーホール配線6とGNDラ
ンド電極8と半田バンプ10とGNDパッド12だけと
なり、電気的に最短距離で接合されることになる。
VCC plane 3 and VCC wiring ring 15
The space between the VCC through hole wiring 5 and the VCC land electrode 7
And the solder bumps 9 alone, and are electrically joined at the shortest distance. Similarly, between the GND plane 4 and the GND wiring ring 16, only the GND through-hole wiring 6, the GND land electrode 8, the solder bump 10, and the GND pad 12 are provided, and are electrically connected at the shortest distance.

【0037】したがって、従来のチップ上のVCCパッ
ドとVCC配線リング間又はGNDパッドとGND配線
リング間を接続する引き出し線に発生していた寄生イン
ダクタンスを完全に排除することができる。そのため、
パッケージのVCCプレーンからチップ上のVCC配線
リングまで又はパッケージのGNDプレーンからチップ
上のGND配線リングまでの電気的経路上に発生するパ
ルス性の電源ノイズを抑制することができ、チップを高
速で安定的に動作させることが可能となる。VCCプレ
ーン3からVCC配線リング15まで又はGNDプレー
ンからGND配線リング16までの電気的経路上には、
依然として微小ながら寄生インダクタンスが存在する
が、従来の引き出し線に発生していた寄生インダクタン
スと比較すると十分小さく、チップの動作に影響を与え
るものではない。
Therefore, it is possible to completely eliminate the parasitic inductance generated in the conventional lead line connecting between the VCC pad and the VCC wiring ring or between the GND pad and the GND wiring ring on the chip. for that reason,
High-speed and stable chips can be achieved by suppressing pulsed power noise generated on the electrical path from the package VCC plane to the VCC wiring ring on the chip or from the package GND plane to the GND wiring ring on the chip. It becomes possible to operate it. On the electrical path from the VCC plane 3 to the VCC wiring ring 15 or from the GND plane to the GND wiring ring 16,
Although there is still a small amount of parasitic inductance, it is sufficiently smaller than the parasitic inductance generated in the conventional lead wire, and does not affect the operation of the chip.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、半
田バンプを介してパッケージとチップ間のVCCおよび
GND配線を接合する半導体装置において、チップ上の
VCC配線及びGND配線に残されている寄生インダク
タンスを低減できる。その理由は、VCCパッド−VC
C配線リング間又はGNDパッド−GND配線リング間
の引き出し線の長さが限りなく短くなるようにVCCパ
ッドまたはGNDパッドをチップ上に配置したことで、
パッケージのVCCプレーンとチップ上のVCC配線リ
ング間又はパッケージのGNDプレーンとチップ上のG
ND配線リング間を半田バンプを介して限りなく近づけ
て接合させたためである。
As described above, according to the present invention, in a semiconductor device for connecting a VCC and a GND wiring between a package and a chip via solder bumps, the semiconductor device is left on the VCC wiring and the GND wiring on the chip. Parasitic inductance can be reduced. The reason is that VCC pad-VC
By arranging the VCC pad or the GND pad on the chip such that the length of the lead line between the C wiring ring or between the GND pad and the GND wiring ring is as short as possible,
Between the VCC plane of the package and the VCC wiring ring on the chip or between the GND plane of the package and the G on the chip
This is because the ND wiring rings are joined as close as possible via solder bumps.

【0039】さらに、フリップチップ構造を有する半導
体装置の電源ノイズを抑制し、高速動作を安定化でき
る。その理由は、パッケージのVCCプレーンとチップ
上のVCC配線リング間又はGNDプレーンとGND配
線リング間の電気的経路上に発生する寄生インダクタン
スを低減したためである。
Further, power supply noise of a semiconductor device having a flip-chip structure can be suppressed, and high-speed operation can be stabilized. The reason is that the parasitic inductance generated between the VCC plane of the package and the VCC wiring ring on the chip or on the electrical path between the GND plane and the GND wiring ring has been reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−B線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AB in FIG.

【図3】本発明の実施形態2を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態3を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図5】図4のA−B線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line AB in FIG. 4;

【図6】一般的なフリップチップに用いられるチップ上
のVCC及びGND配線パターン図である。
FIG. 6 is a diagram of a VCC and GND wiring pattern on a chip used for a general flip chip.

【図7】図6のA−B線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line AB in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パッケージ 2 チップ 3 VCCプレーン 4 GNDプレーン 5 VCCスルーホール配線 6 GNDスルーホール配線 7 VCCランド電極 8 GNDランド電極 9 VCC半田バンプ 10 GND半田バンプ 11 VCCパッド 12 GNDパッド 13 VCC引き出し線 14 GND引き出し線 15 VCC配線リング 16 GND配線リング 17 多層配線層 1 Package 2 Chip 3 VCC plane 4 GND plane 5 VCC through-hole wiring 6 GND through-hole wiring 7 VCC land electrode 8 GND land electrode 9 VCC solder bump 10 GND solder bump 11 VCC pad 12 GND pad 13 VCC lead line 14 GND lead line 15 VCC wiring ring 16 GND wiring ring 17 Multi-layer wiring layer

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 H01L 21/60 311 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/60 H01L 21/60 311

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半田バンプを介してパッケージとチップ
間のVCC及びGND配線を接合する半導体装置であっ
て、 VCCパッド,GNDパッドを前記チップ上のVCC配
線,GND配線と同一配線層に配置してこれらを直接接
触させ、 パッケージのVCC配線に連なるVCC電極とVCCス
ルーホール配線,GND配線に連なるGND電極とGN
Dスルーホール配線を前記VCCパッド,GNDパッド
の真上に位置するように配置し、 前記チップのVCCパッド,GNDパッドと、前記パッ
ケージのVCC電極,GND電極とを半田バンプのみに
より接続したものであることを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device for connecting VCC and GND wiring between a package and a chip via solder bumps, wherein a VCC pad and a GND pad are connected to a VCC wiring on the chip.
Line and GND wiring on the same wiring layer and connect them directly.
Touch and connect the VCC electrode and VCC through hole wiring connected to the VCC wiring of the package, and the GND electrode and GN connected to the GND wiring.
D through-hole wiring is arranged so as to be located directly above the VCC pad and the GND pad, and the VCC pad and the GND pad of the chip are connected to the VCC electrode and the GND electrode of the package only by solder bumps. A semiconductor device, comprising:
【請求項2】 半田バンプを介してパッケージとチップ
間のVCC及びGND配線を接合する半導体装置であっ
て、 VCCパッド及びGNDパッドは、前記チップ上のVC
C配線,GND配線と同一配線層であって、前記VCC
配線と前記VCCパッドがお互いに共有する領域を含
み、前記GND配線と前記GNDパッドがお互いに共有
する領域を含むように配置し、 パッケージのVCC配線に連なるVCC電極とVCCス
ルーホール配線,GND配線に連なるGND電極とGN
Dスルーホール配線は、前記VCCパッド,GNDパッ
ドの真上位置に配置し、 前記チップのVCCパッド,GNDパッドと、前記パッ
ケージのVCC電極,GND電極とを半田バンプのみに
より接続したものであることを特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor device for joining a VCC and a GND wiring between a package and a chip via solder bumps, wherein the VCC pad and the GND pad are connected to a VC on the chip.
The same wiring layer as the C wiring and the GND wiring;
Including the area where the wiring and the VCC pad are shared with each other
Only, the GND wiring and the GND pad are shared with each other
And a GND electrode connected to the VCC wiring of the package and a GND electrode connected to the GND wiring and a GND electrode connected to the GND wiring.
The D through-hole wiring is arranged directly above the VCC pad and the GND pad, and the VCC pad and the GND pad of the chip are connected to the VCC electrode and the GND electrode of the package only by solder bumps. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 前記VCC配線又はGND配線は、格子
状に配置したものであることを特徴とする請求項1又は
2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the VCC wiring or the GND wiring is arranged in a lattice.
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