JP3244623B2 - Low EMI package circuit and device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、IC,LS
I素子や回路の高速化,高密度化で増々重要となるEM
C対応の電子機器に係り、特に、電位変動や不要輻射ノ
イズの抑制手段を備えた低EMIパッケージ回路及び装
置に関する。[0001] The present invention relates to IC, LS
EM, which is becoming increasingly important as the speed and density of I-elements and circuits increase,
More particularly, the present invention relates to a low EMI package circuit and device provided with a means for suppressing potential fluctuation and unnecessary radiation noise.
【0002】[0002]
【従来の技術】LSIデバイスなどでは、不要輻射を抑
制するため、通常ノイズ発生源のもとになるLSIデバ
イスなどの電源端子(パッド)とグランド端子(パッ
ド)との間に良好な周波数特性のバイパスコンデンサが
挿入されている。ところが、かかるバイパスコンデンサ
をLSIデバイスの外部に接続すると、バイパスコンデ
ンサの容量を充分に大きくしても、半導体チップからパ
ッケージリードまでの電流ループが大きいため、不要輻
射が多く、対策上一定の限界がある。2. Description of the Related Art In an LSI device or the like, in order to suppress unnecessary radiation, a good frequency characteristic between a power supply terminal (pad) and a ground terminal (pad) of an LSI device or the like, which is a source of noise, is usually used. A bypass capacitor is inserted. However, if such a bypass capacitor is connected to the outside of the LSI device, there is a large current loop from the semiconductor chip to the package lead even if the capacitance of the bypass capacitor is sufficiently large. is there.
【0003】そこで、特開平5−267557号公報に
記載のように、LSIデバイスにバイパスコンデンサを
内蔵し、電流ループの長さ(面積)を減少させる方法を
とることが知られている。Therefore, it is known to adopt a method of reducing the length (area) of a current loop by incorporating a bypass capacitor in an LSI device as described in JP-A-5-267557.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電流ル
ープに流れる共振電流により、電源パッドとグランドパ
ッドとの間に電位変動が発生するため、パッドに接続さ
れた配線からの輻射を取り除くことができない。このた
め、かかる電位変動を抑制,吸収するための手段が必要
とされる。However, the resonance current flowing in the current loop causes a potential change between the power supply pad and the ground pad, so that the radiation from the wiring connected to the pad cannot be removed. For this reason, means for suppressing and absorbing such potential fluctuations is required.
【0005】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、半導体素子などのスイッチング時
におけるグランドパッドに対する電源パッドの電位変動
(交流成分)をEMI対策部品を用いずにジュール熱に
変換し、高密度実装を実現するとともに不要輻射を効果
的に抑制することができるようにした低EMIパッケー
ジ回路及び装置を提供することにある。The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to eliminate the potential change (AC component) of a power supply pad with respect to a ground pad during switching of a semiconductor element or the like without using an EMI measure component. It is an object of the present invention to provide a low EMI package circuit and device that convert the energy into Joule heat, realize high-density mounting, and can effectively suppress unnecessary radiation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、半導体素子(LSIデバイス)を搭載す
るパッケージ基板上に形成したバイパスコンデンサに抵
抗を等価的に並列接続し、該バイパスコンデンサのQ値
を低下させることにより、該半導体素子の電源パッドと
グランドパッドの間に発生する電位変動を熱変換して吸
収し、不要輻射を抑制するものである。In order to achieve the above object, the present invention relates to a method of connecting a resistor to a bypass capacitor formed on a package substrate on which a semiconductor element (LSI device) is mounted. By lowering the Q value of the capacitor, potential fluctuations generated between the power supply pad and the ground pad of the semiconductor element are converted by heat and absorbed, thereby suppressing unnecessary radiation.
【0007】パッケージ基板の表面上で、半導体素子の
電源パッドとグランドパッドとの間に接続された第1の
バイパスコンデンサに対して、第2のバイパスコンデン
サと抵抗との直列回路を並列接続することにより、該電
源パッドと該グランドパッドとの間から見た回路のQ値
に対して、直流分のカットと同時に、交流成分に対する
低Q化(10以下の値)が得られる。On the surface of the package substrate, a series circuit of a second bypass capacitor and a resistor is connected in parallel to a first bypass capacitor connected between a power supply pad and a ground pad of a semiconductor device. As a result, the Q value of the circuit viewed from between the power supply pad and the ground pad can be cut at the same time as the DC component, and the Q value of the AC component can be reduced (a value of 10 or less).
【0008】これら第2のバイパスコンデンサと抵抗と
の直列回路を、必要とする周波数領域(ω1≦ ω ≦
ω2)に対して、第2のバイパスコンデンサのインピー
ダンス|Zc2|(=1/ωC2:但し、C2は第2のバイ
パスコンデンサの静電容量)を抵抗の抵抗値Rに比べて
充分に小さく(約1桁以上の差をとる)することによ
り、第1のバイパスコンデンサに等価的に値Rの抵抗が
並列接続されているようにする。このとき、半導体素子
の電源パッドとグランドパッドとの間から見た回路のQ
値は、第1のバイパスコンデンサに抵抗が並列接続され
てなる等価回路のQ値(=ωC1R:但し、C1は第1の
バイパスコンデンサの静電容量,Rは抵抗の抵抗値)と
なる。The series circuit of the second bypass capacitor and the resistor is connected to a required frequency region (ω 1 ≦ ω ≦
ω2), the impedance | Zc 2 | of the second bypass capacitor (= 1 / ωC 2 : where C 2 is the capacitance of the second bypass capacitor) is sufficiently compared with the resistance value R of the resistor. By making the difference smaller (by a difference of about one digit or more), a resistor having a value R is equivalently connected in parallel to the first bypass capacitor. At this time, the Q of the circuit viewed from between the power supply pad and the ground pad of the semiconductor element.
The values are the Q value (= ωC 1 R: where C 1 is the capacitance of the first bypass capacitor, and R is the resistance value of the resistor) of an equivalent circuit in which a resistor is connected in parallel to the first bypass capacitor. Become.
【0009】これにより、回路的に直流バイアス成分を
カットし、これと同時に、交流成分(高調波成分)に対
する低Q化を得ている。即ち、回路のQ値を10以下に
することにより、半導体素子の電源パッドとグランドパ
ッドとの間に発生する電位変動(交流成分)を熱変換し
て効果的に吸収できる。As a result, the DC bias component is cut off in a circuit, and at the same time, the Q of the AC component (harmonic component) is reduced. That is, by setting the Q value of the circuit to 10 or less, potential fluctuation (AC component) generated between the power supply pad and the ground pad of the semiconductor element can be converted into heat and effectively absorbed.
【0010】一方、誘電体としてtan(δ)が大きい
材料の第1のバイパスコンデンサのみを用いた場合、或
いは回路的にバイパスコンデンサと抵抗とを直接並列接
続した場合には、低Q化において、直流バイアス電圧の
印加に対するリーク電流などの問題が発生するが、本発
明では、上記第2のバイパスコンデンサにより、この問
題も解決している。On the other hand, when only the first bypass capacitor made of a material having a large tan (δ) is used as the dielectric, or when the bypass capacitor and the resistor are directly connected in parallel in a circuit, the Q is reduced. Although a problem such as a leak current with respect to the application of the DC bias voltage occurs, the present invention solves this problem by the second bypass capacitor.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
より説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】図1は本発明による低EMIパッケージ回
路及び装置の一実施形態を示す断面図であり、1は半導
体素子(ここでは、LSIチップとする)、2は低EM
Iパッケージ基板、3はグランド端子電極、4は電源端
子電極、5,6は導体膜、7は抵抗体膜、8は誘電体
膜、9は導体膜、10は誘電体膜、11は導体膜、12
は絶縁膜、13は電源パッド、14はグランドパッド、
15ははんだパンプ、16は接続端子である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a low EMI package circuit and device according to the present invention, wherein 1 is a semiconductor element (here, an LSI chip), and 2 is a low EM package.
I package substrate, 3 is a ground terminal electrode, 4 is a power terminal electrode, 5 and 6 are conductor films, 7 is a resistor film, 8 is a dielectric film, 9 is a conductor film, 10 is a dielectric film, and 11 is a conductor film. , 12
Is an insulating film, 13 is a power supply pad, 14 is a ground pad,
Reference numeral 15 denotes a solder pump, and 16 denotes a connection terminal.
【0013】同図において、この実施形態は、低EMI
パッケージ基板2にLSIチップ1が搭載された構成を
なしている。In FIG. 1, this embodiment has a low EMI
The configuration is such that the LSI chip 1 is mounted on the package substrate 2.
【0014】LSIチップ1は、図示しない外部回路と
接続するためのグランド端子電極3や電源端子電極4,
信号端子電極(図示せず)などの端子電極を有してい
る。The LSI chip 1 has a ground terminal electrode 3 and a power terminal electrode 4 for connection to an external circuit (not shown).
It has terminal electrodes such as signal terminal electrodes (not shown).
【0015】また、低EMIパッケージ基板2では、L
SIチップ1を搭載する側の面に、例えば矩形状の導体
膜5とこれを取り巻くような枠状の導体膜6とが設けら
れ、これら導体膜5,6間に抵抗体膜7が設けられてい
る。この枠状の導体膜6からは所定個数の端子部6aが
突出しており、導体膜6のこの端子部6aを除いた部分
や導体膜5,抵抗体膜7が誘電体膜8によって被われて
いる。そして、この誘電体膜8上に、導体膜5に対向し
た導体膜9が設けられ、この導体膜9から突出した所定
個数の端子部9aが低EMIパッケージ基板2上に設け
られている。In the low EMI package substrate 2, L
For example, a rectangular conductor film 5 and a frame-like conductor film 6 surrounding the conductor film 5 are provided on the surface on which the SI chip 1 is mounted, and a resistor film 7 is provided between the conductor films 5 and 6. ing. A predetermined number of terminal portions 6a protrude from the frame-shaped conductor film 6, and portions of the conductor film 6 excluding the terminal portions 6a, the conductor film 5, and the resistor film 7 are covered with the dielectric film 8. I have. A conductor film 9 facing the conductor film 5 is provided on the dielectric film 8, and a predetermined number of terminal portions 9 a protruding from the conductor film 9 are provided on the low EMI package substrate 2.
【0016】以上の構成により、誘電体膜8を挾んだ導
体膜5,9の対向部が第2のパイパスコンデンサを形成
しており、これと導体膜5,6間の抵抗体膜7による抵
抗とが、導体膜9の端子部9aと導体膜6の端子部6a
との間で、直列接続されていることになる。With the above structure, the opposing portions of the conductor films 5 and 9 sandwiching the dielectric film 8 form a second bypass capacitor, and the resistor film 7 between the capacitor and the conductor films 5 and 6 forms the second bypass capacitor. The resistance corresponds to the terminal portion 9a of the conductor film 9 and the terminal portion 6a of the conductor film 6.
Are connected in series.
【0017】導体膜9は、その端子部9aの部分を除い
て、誘電体膜10によって被われており、この誘電体膜
10上に、導体膜9の一部と対向するようにして、導体
膜11が設けられている。この導体膜11の所定個数の
端部は導体膜6の夫々の端子部6aに接続されている。
そして、以上夫々の膜を被うようにして、絶縁膜12が
設けられている。The conductor film 9 is covered with a dielectric film 10 except for the terminal portion 9a, and the conductor film 9 is formed on the dielectric film 10 so as to face a part of the conductor film 9 so as to face the conductor film 9. A membrane 11 is provided. A predetermined number of ends of the conductor film 11 are connected to respective terminal portions 6a of the conductor film 6.
The insulating film 12 is provided so as to cover the respective films.
【0018】以上の構成により、誘電体膜10を挾んだ
導体膜9,11の対向部が第1のパイパスコンデンサを
形成しており、これが導体膜9の端子部9aと導体膜6
の端子部6aとの間に設けられ、上記の第2のバイパス
コンデンサと抵抗との直列回路に並列に接続された関係
となる。With the above configuration, the opposing portions of the conductor films 9 and 11 sandwiching the dielectric film 10 form a first bypass capacitor, which is composed of the terminal portion 9a of the conductor film 9 and the conductor film 6.
, And connected in parallel to the series circuit of the second bypass capacitor and the resistor.
【0019】導体膜9の端子部9aの表面には電源パッ
ド13が、また、導体膜6の端子部6aの表面にはグラ
ンドパッド14が夫々設けられており、さらに、信号パ
ッド(図示せず)も形成されている。これら電源パッド
13やグランドパッド14,信号パッドは絶縁膜12に
被われておらずに外部に露出しており、夫々LSIチッ
プ1に設けられた電源端子電極4,グランド端子電極
3,信号端子電極(図示せず)とはんだバンプ15によ
って電気的に接続されている。A power supply pad 13 is provided on the surface of the terminal portion 9a of the conductor film 9, and a ground pad 14 is provided on the surface of the terminal portion 6a of the conductor film 6, and a signal pad (not shown). ) Is also formed. The power supply pad 13, the ground pad 14, and the signal pad are not covered with the insulating film 12 and are exposed to the outside. The power supply terminal electrode 4, the ground terminal electrode 3, and the signal terminal electrode provided on the LSI chip 1, respectively. (Not shown) and a solder bump 15.
【0020】従って、以上の構成によると、電源パッド
13とグランドパッド14との間には、図2に示すよう
に、第1のバイパスコンデンサ17に並列に、第2のバ
イパスコンデンサ18と抵抗19との直列回路が接続さ
れた回路が構成されることになる。Therefore, according to the above configuration, as shown in FIG. 2, between the power supply pad 13 and the ground pad 14, the second bypass capacitor 18 and the resistor 19 are connected in parallel with the first bypass capacitor 17. Is connected to the series circuit.
【0021】なお、抵抗体膜7としては、導体膜5,6
間を連続した額縁形状に設けるようにしてもよいし、ま
た、これら導体膜5,6間で配列される不連続な複数の
矩形状(4辺切り離し)のものとしてもよい。The conductor films 5 and 6 are used as the resistor film 7.
The space may be provided in a continuous frame shape, or a plurality of discontinuous rectangular shapes (separated from four sides) arranged between the conductor films 5 and 6 may be used.
【0022】低EMIパッケージ基板2のLSIチップ
1を搭載した面とは反対側の面上には、複数の接続端子
16−1,……,16−5が平面的に配列されており、
これらに電源パッド13やグランドパッド14,信号パ
ッドが電気的に接続されている。このために、低EMI
パッケージ基板2は、内部にスルーホールや導体膜が設
けられた多層配線基板の構造なし、これによってこれら
接続端子16−1〜16−5のピッチを拡大している。A plurality of connection terminals 16-1,..., 16-5 are arranged in a plane on the surface of the low EMI package substrate 2 opposite to the surface on which the LSI chip 1 is mounted.
The power supply pad 13, the ground pad 14, and the signal pad are electrically connected to these. Because of this, low EMI
The package substrate 2 has no structure of a multilayer wiring substrate in which a through-hole or a conductive film is provided inside, so that the pitch of these connection terminals 16-1 to 16-5 is enlarged.
【0023】LSIチップ1がマトリックス状に配列さ
れた電極を有する場合には、低EMIパッケージ基板2
の第1のバイパスコンデンサ17、第2のバイパスコン
デンサ18の形成部に貫通孔を設けて端子電極を配置,
形成する。かかる端子電極が電源電極,グランド電極で
ある場合には、接続リードを用いず直接第1のバイパス
コンデンサ17と接続できるために、インダクタンス成
分を低減できて、第1のバイパスコンデンサ17の周波
数特性が大幅に向上する。When the LSI chip 1 has electrodes arranged in a matrix, the low EMI package substrate 2
The terminal electrodes are arranged by providing through holes in the portions where the first bypass capacitor 17 and the second bypass capacitor 18 are formed.
Form. When such terminal electrodes are a power supply electrode and a ground electrode, they can be directly connected to the first bypass capacitor 17 without using connection leads, so that the inductance component can be reduced and the frequency characteristics of the first bypass capacitor 17 can be reduced. Significantly improved.
【0024】ここで、図2に示す第2のバイパスコンデ
ンサ18と抵抗19との直列回路において、必要とする
周波数領域(ω1≦ ω ≦ω2)に対して、第2のバイパ
スコンデンサ18のインピーダンス|Zc2|(=1/ω
C2:但し、C2は第2のバイパスコンデンサの静電容
量)を抵抗19の抵抗値Rに比べて充分に小さく(約1
桁以上の差をとる)することにより、図2に示す回路
は、図3に示すように、第1のバイパスコンデンサ17
に等価的に抵抗値Rの抵抗19のみが並列接続された回
路となる。Here, in the series circuit of the second bypass capacitor 18 and the resistor 19 shown in FIG. 2, for the required frequency range (ω 1 ≦ ω ≦ ω 2 ), Impedance | Zc 2 | (= 1 / ω
C 2 : where C 2 is the capacitance of the second bypass capacitor) is sufficiently smaller than the resistance value R of the resistor 19 (about 1).
By taking a difference of an order of magnitude or more), the circuit shown in FIG.
Is equivalent to a circuit in which only the resistor 19 having the resistance value R is connected in parallel.
【0025】これによると、図1におけるLSIチップ
1の電源パッド13とグランドパッド14との間からみ
たこの回路のQ値は、第1のバイパスコンデンサ17に
抵抗19のみが並列接続されてなる図3に示す等価回路
でのQ値となる。According to this, the Q value of this circuit viewed from between the power supply pad 13 and the ground pad 14 of the LSI chip 1 in FIG. 1 is a diagram in which only the resistor 19 is connected to the first bypass capacitor 17 in parallel. The Q value in the equivalent circuit shown in FIG.
【0026】ここで、このQ値は、第1のバイパスコン
デンサ17の蓄積エネルギーECと抵抗19での消費エ
ネルギーERとの比で与えられ、図3において、第1の
バイパスコンデンサ17の静電容量をC1、抵抗19の
抵抗値をR、印加される電圧をVとすると、 EC=ωC1V2/2 ER=V2/2R であるから、Q値は Q=EC/ER=ωC1R となる。Here, the Q value is given by the ratio between the energy E C stored in the first bypass capacitor 17 and the energy E R consumed by the resistor 19. In FIG. C 1 to capacitance and the resistance of the resistor 19 R, the voltage applied to by V, because it is E C = ωC 1 V 2/ 2 E R = V 2 / 2R, Q value Q = E C / E R = ωC 1 R
【0027】以上の構成により、直流バイアス成分は第
1のパイパスコンデンサ17と第2のバイパスコンデン
サ18とで回路的にカットされ、これとともに、抵抗1
9の抵抗値Rを充分小さくすることにより、交流成分
(高調波成分)に対する低Q化を得ている。この抵抗1
9の抵抗値Rを充分小さくて低Q化するということは、
上記のことからして、抵抗19での消費エネルギーER
を大きくすることであり、これによると、抵抗19で交
流成分が効率良く熱変換されて吸収されることになる。
実験によると、このQ値を10以下にすることにより、
LSIチップ1の電源パッド13とグランドパッド14
との間に発生する電位変動(交流成分)を熱変換して効
果的に吸収できることがわかった。With the above configuration, the DC bias component is cut off in circuit by the first bypass capacitor 17 and the second bypass capacitor 18, and the DC bias component is cut off by the resistor 1.
By making the resistance value R of No. 9 sufficiently small, the Q of the AC component (harmonic component) is reduced. This resistance 1
That the resistance value R of No. 9 is sufficiently small to reduce the Q value means that
Based on the above, the energy consumed by the resistor 19 E R
According to this, the AC component is efficiently converted into heat and absorbed by the resistor 19.
According to experiments, by setting this Q value to 10 or less,
Power supply pad 13 and ground pad 14 of LSI chip 1
It was found that the potential fluctuation (alternating current component) generated during the heat conversion can be effectively converted and absorbed.
【0028】なお、第2のバイパスコンデンサ18は抵
抗19を直流的にカットするものであり、これにより、
抵抗19での直流バイアスの電力消費を防止するように
している。そして、この第2のバイパスコンデンサ18
による低Q化への影響を防止するために、上記のよう
に、この第2のバイパスコンデンサ18のリアクタンス
を抵抗19の抵抗値Rよりも充分小さくして、等価的に
図3に示す回路が形成されるようにしたものである。The second bypass capacitor 18 cuts the resistance 19 in a DC manner.
The power consumption of the DC bias at the resistor 19 is prevented. The second bypass capacitor 18
As described above, the reactance of the second bypass capacitor 18 is made sufficiently smaller than the resistance value R of the resistor 19 in order to prevent the influence on the lowering of Q due to the circuit shown in FIG. It is to be formed.
【0029】図4(a)〜図10(a)は本発明による
低EMIパッケージ回路及び装置の第2の実施形態の構
造を分解して示す平面図、図4(b)〜図10(b)は
夫々図4(a)〜図10(a)での分断線A−A’に沿
う断面図であって、20は低EMIパッケージ基板、2
1はセラミック基板、22は半導体素子(ここでは、L
SIチップとする)、23−1〜23−4は電源パッ
ド、24−1〜24−8はグランドパッド、25−1〜
25−2,25−3〜25−4は信号パッド、27,2
8は導体膜、29−1〜29−8はリードパターン、3
0は抵抗体膜、31は誘電体膜、32は導体膜、33−
1〜33−4はリードパターン、34は誘電体膜、35
は導体膜、36−1〜36−8はリードパターン、37
は絶縁膜である。FIGS. 4 (a) to 10 (a) are exploded plan views showing the structure of a second embodiment of a low EMI package circuit and device according to the present invention, and FIGS. 4 (b) to 10 (b). ) Are cross-sectional views taken along the line AA ′ in FIGS. 4A to 10A, respectively.
1 is a ceramic substrate, 22 is a semiconductor element (here, L
23-1 to 23-4 are power pads; 24-1 to 24-8 are ground pads;
25-2, 25-3 to 25-4 are signal pads, 27, 2
8 is a conductor film, 29-1 to 29-8 are lead patterns, 3
0 is a resistor film, 31 is a dielectric film, 32 is a conductor film, and 33-
1-34-3 are lead patterns, 34 is a dielectric film, 35
Is a conductor film, 36-1 to 36-8 are lead patterns, 37
Is an insulating film.
【0030】図10(b)に示すように、この第2の実
施形態においても、図1に示した第1の実施形態と同様
に、低EMIパッケージ基板20上にLSIチップ22
が搭載されているものであるが、低EMIパッケージ基
板20はセラミック基板21上に図4〜図10に示すよ
うに、平板状の各膜が積層されて構成されている。As shown in FIG. 10B, in the second embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 1, the LSI chip 22 is mounted on the low EMI package substrate 20.
The low EMI package substrate 20 is formed by laminating plate-shaped films on a ceramic substrate 21 as shown in FIGS. 4 to 10.
【0031】図4,図5において、低EMIパッケージ
基板20のセラミック基板21は多層配線構造をなし、
ここでは、ほぼ正方形状をなしているものとする。4 and 5, the ceramic substrate 21 of the low EMI package substrate 20 has a multilayer wiring structure.
Here, it is assumed that it has a substantially square shape.
【0032】低EMIパッケージ基板20の上面には、
ほぼ正方形状の導体膜27とその周りの四角い額縁状の
導体膜28とが互いに離れて設けられている。この導体
膜28の外縁4つの辺及び4つの角部から夫々リードパ
ターン29−1〜29−8がセラミック基板21の夫々
の辺部及び角部に達するようにして突出し、それらの先
端部上にグランドパッド24−1〜24−4が設けられ
ている。On the upper surface of the low EMI package substrate 20,
A substantially square conductor film 27 and a square frame-shaped conductor film 28 around the conductor film 27 are provided apart from each other. Lead patterns 29-1 to 29-8 protrude from the four sides and four corners of the conductor film 28 so as to reach the respective sides and corners of the ceramic substrate 21. Ground pads 24-1 to 24-4 are provided.
【0033】ここで、これらリードパターン29−1〜
29−8は、導体膜28の仮想的な中心点Oに対して互
いに対称な位置関係にある。即ち、リードパターン29
−1とリードパターン29−3とは中心点Oに対して互
いに点対称な位置関係にあり、同様にして、リードパタ
ーン29−2とリードパターン29−4、リードパター
ン29−5とリードパターン29−7、リードパターン
29−6とリードパターン29−8は夫々中心点Oに対
して互いに点対称な位置関係にある。Here, these lead patterns 29-1 to 29-1
Reference numerals 29-8 are symmetrical with respect to the virtual center point O of the conductor film 28. That is, the lead pattern 29
-1 and the lead pattern 29-3 have a point-symmetric positional relationship with respect to the center point O, and similarly, the lead pattern 29-2 and the lead pattern 29-4, and the lead pattern 29-5 and the lead pattern 29 -7, the lead pattern 29-6 and the lead pattern 29-8 are symmetrical with respect to the center point O.
【0034】次に、図5(a),(b)に示すように、
これら導体膜27,28間とこれらの辺部に被さるよう
にして抵抗体膜30が設けられている。これにより、こ
れら導体膜27,28は抵抗体膜30による抵抗の対向
電極をなしている。この抵抗は、図2,図3での抵抗1
9に相当する。なお、この場合の抵抗体膜30は連続し
た四角い額縁状をなしているが、第1の実施形態と同様
に、矩形状の抵抗体膜を複数抵抗体膜30に沿うように
して設けるようにしてもよい。この場合のこれら矩形状
の抵抗体膜も、同一の厚み,大きさであって、かつ中心
点Oに関して点対称な位置関係で配置されるようにす
る。Next, as shown in FIGS. 5A and 5B,
A resistor film 30 is provided between the conductor films 27 and 28 and over the sides thereof. Thus, the conductor films 27 and 28 form a counter electrode of the resistance of the resistor film 30. This resistance is the resistance 1 in FIGS.
Equivalent to 9. Although the resistor film 30 in this case has a continuous rectangular frame shape, a rectangular resistor film is provided along the plurality of resistor films 30 as in the first embodiment. You may. In this case, these rectangular resistor films have the same thickness and size and are arranged in a point-symmetrical positional relationship with respect to the center point O.
【0035】次いで、図6(a),(b)に示すよう
に、これら導体膜27,28と抵抗体膜30とは誘電体
膜31で被われており、図7(a),(b)に示すよう
に、この誘電体膜31の上にほぼ正方形状の導体膜32
が設けられている。ここで、この導体膜32は導体膜2
7よりも小さくて、この導体膜32の全面が導体膜27
と誘電体膜31を介して対向するようにしている。これ
により、この誘電体膜31とこれを挾んだ導体膜27,
32の対向部とはコンデンサを構成している。このコン
デンサは抵抗体膜30による上記抵抗と直列接続された
関係にあって、図2における第2のバイパスコンデンサ
18に相当する。Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the conductor films 27 and 28 and the resistor film 30 are covered with a dielectric film 31, and FIGS. ), A substantially square conductor film 32 is formed on the dielectric film 31.
Is provided. Here, the conductor film 32 is a conductor film 2
7 and the entire surface of the conductive film 32 is
And a dielectric film 31 interposed therebetween. As a result, the dielectric film 31 and the conductor films 27 sandwiching the dielectric film 31,
The opposing portion of 32 constitutes a capacitor. This capacitor is connected in series with the resistor by the resistor film 30, and corresponds to the second bypass capacitor 18 in FIG.
【0036】この導体膜32の4つの夫々の辺から低E
MIパッケージ基板20の夫々の辺に達するようにリー
ドパターン33−1〜33−4が突出し、これらの先端
部上に電源パッド23−1〜23−4が設けられてい
る。この場合でも、リードパターン33−1とリードパ
ターン33−3とは中心点Oに関して互いに点対称な位
置関係にあり、リードパターン33−2とリードパター
ン23−4とは中心点Oに関して互いに点対称な位置関
係にあるようにしている。From each of the four sides of the conductor film 32, a low E
The lead patterns 33-1 to 33-4 protrude so as to reach the respective sides of the MI package substrate 20, and power supply pads 23-1 to 23-4 are provided on the front ends thereof. Also in this case, the lead pattern 33-1 and the lead pattern 33-3 have a point symmetrical positional relationship with respect to the center point O, and the lead pattern 33-2 and the lead pattern 23-4 have a point symmetrical relationship with each other with respect to the center point O. It has to be in a proper positional relationship.
【0037】図8(a),(b)に示すように、さら
に、この導体膜32の上には、誘電体膜31も被うよう
にして、誘電体膜34が設けられ、図9(a),(b)
に示すように、この誘電体膜34の上にほぼ正方形状の
導体膜35が設けられている。ここで、この導体膜35
は導体膜32とほぼ同じ大きさであり、導体膜32と誘
電体膜34を介して対向するようにしている。従って、
この誘電体膜34とこれを挾んだ導体膜35,32の対
向部とはコンデンサを構成している。As shown in FIGS. 8A and 8B, a dielectric film 34 is further provided on the conductor film 32 so as to cover the dielectric film 31, and FIG. a), (b)
As shown in FIG. 7, a substantially square conductor film 35 is provided on the dielectric film 34. Here, this conductor film 35
Is substantially the same size as the conductor film 32, and is opposed to the conductor film 32 via the dielectric film. Therefore,
The dielectric film 34 and the opposing portions of the conductor films 35 and 32 sandwiching the dielectric film 34 constitute a capacitor.
【0038】この導体膜35の4つの夫々の辺と4つの
角部から低EMIパッケージ基板20の夫々の辺及び角
部に向かってリードパターン36−1〜36−8が突出
し、それらの先端部が夫々額縁状の導体膜28の外縁の
4つの辺と4つの角部から突出する夫々のリードパター
ン29−1〜29−8に接続されている。From the four sides and four corners of the conductor film 35, the lead patterns 36-1 to 36-8 protrude toward the respective sides and corners of the low EMI package substrate 20. Are connected to the respective lead patterns 29-1 to 29-8 protruding from the four sides and the four corners of the outer edge of the frame-shaped conductor film 28.
【0039】かかる構成により、誘電体膜34とこれを
挾んだ導体膜35,32の対向部とからなる上記コンデ
ンサは、抵抗体膜30による上記抵抗と、誘電体膜31
と導体膜27,32とによる上記バイパスコンデンサと
の直列接続回路と並列接続されており、従って、図2に
おける第1のバイパスコンデンサ17に相当する。With such a configuration, the capacitor including the dielectric film 34 and the opposing portions of the conductor films 35 and 32 sandwiching the dielectric film 34 has the above-described resistance by the resistor film 30 and the dielectric film 31
And the conductor films 27 and 32 are connected in parallel with the series connection circuit of the bypass capacitor, and thus correspond to the first bypass capacitor 17 in FIG.
【0040】図10(a),(b)に示すように、以上
のような積層体全体を絶縁膜37が、上記各パッド23
−1〜23−4,24−1〜24−8の部分を除いて、
被っている。そして、特に図10(b)に示すように、
LSIチップ22が低EMIパッケージ基板20上に載
置され、その電源端子電極4が電源パッド23−1〜2
3−4と、そのグランド端子電極3がグランドパッド2
4−1〜24−8と、信号端子電極(図示せず)が信号
パッド25と夫々はんだバンブ15によって電気的に接
続されている。As shown in FIGS. 10A and 10B, the insulating film 37 covers the entire laminate as described above,
Except for -1 to 23-4 and 24-1 to 24-8,
I'm wearing it. And especially as shown in FIG.
The LSI chip 22 is mounted on the low EMI package substrate 20, and the power supply terminal electrodes 4 are connected to the power supply pads 23-1 to 23-2.
3-4 and the ground terminal electrode 3 is the ground pad 2
4-1 to 24-8 and signal terminal electrodes (not shown) are electrically connected to the signal pads 25 by the solder bumps 15, respectively.
【0041】低EMIパッケージ基板20はその内部の
導体膜やスルーホールを備えた多層基板構造をなしてお
り、また、図4(b)〜図10(b)に示すように、低
EMIパッケージ基板20の下面に複数の外部接続端子
26が設けられており、電源パッド23−1〜23−4
やグランドパッド24−5〜24−8,信号パッド25
がかかる導体膜やスルーホールを介して低EMIパッケ
ージ基板20の下面に設けられた外部接続端子26の夫
々に電気的に接続されている。これにより、これら電源
パッド,グランドパッド,信号パッドの電極ピッチを拡
大した外部接続端子26をもつことになる。The low EMI package substrate 20 has a multi-layer substrate structure having a conductive film and through holes therein, and as shown in FIGS. 4B to 10B, the low EMI package substrate A plurality of external connection terminals 26 are provided on the lower surface of the power supply pad 20, and power supply pads 23-1 to 23-4 are provided.
And ground pads 24-5 to 24-8, signal pads 25
Are electrically connected to the external connection terminals 26 provided on the lower surface of the low EMI package substrate 20 via the conductor films and the through holes. As a result, the external connection terminals 26 in which the electrode pitches of the power supply pad, the ground pad, and the signal pad are enlarged are provided.
【0042】以上の構成において、上記のように、誘電
体膜31と導体膜27,32とからなる第2のバイパス
コンデンサのインピーダンスを導体膜27,28と抵抗
体膜30とからなる抵抗の抵抗値よりも充分小さくする
ことにより、この第2の実施形態でも、図3に示した等
価回路が得られ、この抵抗値を充分小さくすることによ
り、低Q化が可能となって図1に示した第1の実施形態
と同様の効果が得られることになる。In the above configuration, as described above, the impedance of the second bypass capacitor composed of the dielectric film 31 and the conductor films 27 and 32 is reduced by the resistance of the resistance composed of the conductor films 27 and 28 and the resistor film 30. By making the value sufficiently smaller than the value, the equivalent circuit shown in FIG. 3 can be obtained in the second embodiment as well. The same effects as those of the first embodiment can be obtained.
【0043】また、この第2の実施形態においても、L
SIチップ22の電源端子電極4が電源パッド23−1
〜23−4と、そのグランド端子電極3がグランドパッ
ド24−1〜24−8と、信号端子電極(図示せず)が
信号パッド25と夫々はんだバンブ15によって電気的
に接続されている。このため、この接続部での長さが非
常に短くなってこの部分でインダクタンスが生ずること
がない。Also in this second embodiment, L
The power supply terminal electrode 4 of the SI chip 22 is connected to the power supply pad 23-1.
23-4, the ground terminal electrode 3 is electrically connected to the ground pads 24-1 to 24-8, and the signal terminal electrode (not shown) is electrically connected to the signal pad 25 by the solder bump 15. For this reason, the length at this connection portion is very short, and no inductance occurs at this portion.
【0044】さらに、図4(a),図5(a)及び図7
(a)で説明したように、コンデンサの電極を構成する
導体膜27,32はほぼ正方形状をなし、また、かかる
平面状の導体膜32にその中心点Oに関して互いに点対
称にリードパターン33−1〜33−4が設けられてL
SIチップ22の電源端子電極4に接続され、平面状の
導体膜28でも、その中心点Oに関して互いに点対称に
リードパターン24−1〜24−8が設けられてLSI
チップ22のグランド電極3に接続されているものであ
るから、導体膜27,28,32及び抵抗体膜30で
は、至る所ほぼ均一な密度で電流が流れることになり、
電流を小さくできて(この結果、発生する磁界の強度が
小さくなって)上記第2のバイパスコンデンサでのイン
ダクタンスの発生を充分抑えることができる。FIG. 4A, FIG. 5A and FIG.
As described in (a), the conductor films 27 and 32 constituting the electrodes of the capacitor have a substantially square shape, and the lead patterns 33-32 are symmetrically arranged with respect to the center point O on the planar conductor film 32. L is provided with 1-33-4
The lead patterns 24-1 to 24-8 which are connected to the power supply terminal electrode 4 of the SI chip 22 and are provided point-symmetrically with respect to the central point
Since the conductor film 27 is connected to the ground electrode 3 of the chip 22, the current flows through the conductor films 27, 28, 32 and the resistor film 30 at a substantially uniform density everywhere.
The current can be reduced (as a result, the intensity of the generated magnetic field decreases), and the generation of inductance in the second bypass capacitor can be sufficiently suppressed.
【0045】また、図9(a)に示すように、平面状の
導体膜35においても、同様に、その中心点Oに関して
互いに点対称にリードパターン36−1〜36−8が設
けられ、これらがLSIチップ22のグランド電極3に
接続されているものであるから、至る所ほぼ均一な密度
で電流が流れることになり、上記第1のバイパスコンデ
ンサでのインダクタンスの発生も充分抑えることができ
る。Also, as shown in FIG. 9A, the lead patterns 36-1 to 36-8 are similarly provided in the plane conductor film 35 symmetrically with respect to the center point O thereof. Are connected to the ground electrode 3 of the LSI chip 22, current flows at a substantially uniform density everywhere, and generation of inductance in the first bypass capacitor can be sufficiently suppressed.
【0046】コンデンサといえども、そこに流れる電流
の周波数が高くなると、このコンデンサが持つインピー
ダンスが容量性から誘導性に変化し、交流電流をバイパ
スさせるよりもむしろ、これを阻止してLSIチップ2
2に流し込むような作用を呈するようになるが、上記の
ようにインダクタンスの発生を充分抑えることができる
と、このインピーダンスが容量性から誘導性に変化する
周波数を充分高くすることができ、高い使用周波数範囲
内でも、コンデンサが容量性としての良好な特性を保つ
ことができるのである。As for the capacitor, when the frequency of the current flowing therethrough increases, the impedance of the capacitor changes from capacitive to inductive.
However, if the generation of inductance can be sufficiently suppressed as described above, the frequency at which this impedance changes from capacitive to inductive can be made sufficiently high, and high usage can be achieved. Even within the frequency range, the capacitor can maintain good characteristics as capacitance.
【0047】このようにして、この第2の実施形態で
は、各端子電極と素子(コンデンサや抵抗)間や各素子
間の電路をほとんど0というように小さくしてインダク
タンスの発生を充分抑え、また、第1のバイパスコンデ
ンサに並列に抵抗を接続し、この抵抗の抵抗値を小さく
する(低Q化する)ことにより、交流成分を効率良く吸
収するとともに、第1,第2のバイパスコンデンサでの
インダクタンスの発生を抑え、それらの特性を良好に保
つことができるのである。As described above, in the second embodiment, the electric path between each terminal electrode and an element (capacitor or resistor) or between each element is reduced to almost zero to suppress the generation of inductance sufficiently. By connecting a resistor in parallel with the first bypass capacitor and reducing the resistance value of the resistor (reducing the Q value), the AC component can be efficiently absorbed, and the first and second bypass capacitors can be used. The generation of inductance can be suppressed, and their characteristics can be kept good.
【0048】次に、図4〜図10を用いて、この第2の
実施形態の製造方法の一具体例について説明する。Next, a specific example of the manufacturing method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
【0049】まず、図4において、セラミック基板21
の表面全体に、スパッタ法などにより、厚さ500nm
の白金薄膜を形成する。これを、フォトプロセス及び反
応性ドライエッチング法により、グランドパッド24−
1〜24−8と、これに接続されるリードパターン29
−1〜29−8と、導体膜27,28の部分とを残して
この白金薄膜を除去する。First, referring to FIG.
500 nm in thickness over the entire surface of the
Is formed. This is converted to a ground pad 24-by a photo process and a reactive dry etching method.
1 to 24-8 and lead patterns 29 connected thereto
The platinum thin film is removed except for -1 to 29-8 and the portions of the conductor films 27 and 28.
【0050】次に、図5において、これら導体膜27,
28との間に額縁形形状パターンの抵抗体膜30を形成
する。この場合、この抵抗体膜30の材料としては、ク
ロムと酸化シリコンとのサーメット抵抗材料を用い、抵
抗薄膜として、スパッタ法により、900nmの厚さで
セラミック基板21の表面全体に成膜する。そして、フ
ォトプロセス及びウエットエッチング法により、この抵
抗薄膜を加工して上記の抵抗体膜30を形成する。抵抗
体膜30の形状は、額縁形形状に限らないが、近接する
グランドパッド24と電源パッド23から見込んだバイ
パスコンデンサの電気特性を等しくするために、対称形
をとっている。Next, in FIG. 5, these conductor films 27,
A resistor film 30 having a frame-shaped pattern is formed between the resistor film 30 and the resistor film 30. In this case, a cermet resistance material of chromium and silicon oxide is used as a material of the resistor film 30, and a resistance thin film is formed on the entire surface of the ceramic substrate 21 to a thickness of 900 nm by a sputtering method. Then, the resistive film is processed by a photo process and a wet etching method to form the resistive film 30 described above. The shape of the resistor film 30 is not limited to a frame shape, but has a symmetric shape in order to equalize the electrical characteristics of the bypass capacitor viewed from the adjacent ground pad 24 and power supply pad 23.
【0051】次に、図6において、誘電体膜31を矩形
形状パターンで形成する。このために、上記の抵抗体膜
30を形成した後、セラミック基板21の全面にスパッ
タ法を用いて厚さ200nmの酸化タンタル膜を成膜す
る。そして、フォトプロセス及びウエットエッチング法
により、上記の抵抗体膜30や導体膜27,導体膜28
でのリードパターン29−1〜29−8を除く部分を覆
うように、誘電体膜31を形成する。Next, in FIG. 6, a dielectric film 31 is formed in a rectangular pattern. For this purpose, after the resistor film 30 is formed, a tantalum oxide film having a thickness of 200 nm is formed on the entire surface of the ceramic substrate 21 by using a sputtering method. Then, the resistor film 30, the conductor film 27, and the conductor film 28 are formed by a photo process and a wet etching method.
The dielectric film 31 is formed so as to cover a portion excluding the lead patterns 29-1 to 29-8 in the above.
【0052】この誘電体膜31の厚さは、上記の第2の
バイパスコンデンサ18の耐圧や容量値を考慮して設定
される。耐圧向上のために、100nm厚さの形成工程
を2回繰り返す。誘電体材料としては、比誘電率を高め
るようにするために、チタン酸バリウム(BaTi
O3)やチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を用い
る場合もある。プロセスとしては、組成制御,特性再現
を考慮し、スパッタ法の他にスピンコート法を用いるこ
ともできる。The thickness of the dielectric film 31 is set in consideration of the withstand voltage and capacitance of the second bypass capacitor 18. In order to improve the withstand voltage, the formation process of 100 nm thickness is repeated twice. As the dielectric material, barium titanate (BaTi) is used in order to increase the relative dielectric constant.
O 3 ) or strontium titanate (SrTiO 3 ) may be used. As a process, in consideration of composition control and characteristic reproduction, a spin coating method can be used instead of the sputtering method.
【0053】次に、図7において、誘電体膜31上に導
体膜32をほぼ四角形状のパターンで形成する。即ち、
誘電体膜31を形成した後、セラミック基板21の全面
に、スパッタ法により、厚さ500nmの白金薄膜を成
膜する。そして、フォトプロセス及びドライエッチング
法により、上記の第1のバイパスコンデンサ17と第2
のバイパスコンデンサ18との電極層としての導体膜3
2を誘電体膜31の上に形成する。Next, in FIG. 7, a conductor film 32 is formed on the dielectric film 31 in a substantially square pattern. That is,
After forming the dielectric film 31, a 500 nm-thick platinum thin film is formed on the entire surface of the ceramic substrate 21 by a sputtering method. Then, the first bypass capacitor 17 and the second bypass capacitor 17 are formed by a photo process and a dry etching method.
Film 3 as electrode layer with bypass capacitor 18
2 is formed on the dielectric film 31.
【0054】この場合、導体膜32は、電源パッド23
−1〜23−4と接続するためのリードパターン33−
1〜33−4を有する。電源の種類が複数ある場合に
は、これら電源パッド23の配置条件を考慮し、第1の
バイパスコンデンサ17を平面的に分割して複数個形成
する。そして、導体膜27を共通グランド電極とし、導
体膜32により複数の電源電極を形成する。In this case, the conductor film 32 is
-1 to 23-4 lead pattern 33-
1 to 33-4. When there are a plurality of types of power supplies, the first bypass capacitor 17 is divided into two or more planes and formed in consideration of the arrangement condition of the power supply pads 23. Then, the conductor film 27 is used as a common ground electrode, and the conductor film 32 forms a plurality of power supply electrodes.
【0055】次に、図8において、誘電体膜34を矩形
形状パターンで形成する。即ち、導体膜32を形成した
後、セラミック基板21の全面に、スパッタ法により、
厚さ200nmの酸化タンタル薄膜を成膜する。この成
膜工程として、50nm厚さの成膜工程を4回繰り返す
場合もある。そして、フォトプロセス及びウエットエッ
チング法により、電源パッド23−1〜23−4、グラ
ンドパッド24−1〜24−8及びリードパターン29
−1〜29−8,33−1〜33−4の一部の上面を除
去する。Next, in FIG. 8, a dielectric film 34 is formed in a rectangular pattern. That is, after the conductor film 32 is formed, the entire surface of the ceramic substrate 21 is formed by sputtering.
A tantalum oxide thin film having a thickness of 200 nm is formed. As this film forming step, a 50 nm thick film forming step may be repeated four times. Then, the power supply pads 23-1 to 23-4, the ground pads 24-1 to 24-8, and the lead pattern 29 are formed by a photo process and a wet etching method.
Partial upper surfaces of -1 to 29-8 and 33-1 to 33-4 are removed.
【0056】誘電体膜31,34の誘電体材料として
は、比誘電率を高めるために、チタン酸バリウム(Ba
TiO3)やチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)を
用いる場合もある。As a dielectric material of the dielectric films 31 and 34, barium titanate (Ba) is used in order to increase the relative dielectric constant.
TiO 3 ) or strontium titanate (SrTiO 3 ) may be used.
【0057】次に、図9において、誘電体膜34上に導
体膜35をほぼ正方形状のパタ−ンで形成する。即ち、
誘電体膜34を形成した後、セラミック基板21の全面
に、スパッタ法により、厚さ500nmの白金薄膜を成
膜する。そして、フォトプロセス及びドライエッチング
法により、第1のバイパスコンデンサ17の電極層とし
ての導体膜35を誘電体膜34上に形成する。この場
合、導体膜35は、グランドパット24−1〜24−8
と接続するためのリードパターン36−1〜36−8を
有しており、これらリードパターン36−1〜36−8
は、導体膜28に設けられたリードパターン29−1〜
29−8とグランドパット24−1〜24−8の近傍で
電気的に接続されている。Next, in FIG. 9, a conductor film 35 is formed on the dielectric film 34 in a substantially square pattern. That is,
After the formation of the dielectric film 34, a 500 nm-thick platinum thin film is formed on the entire surface of the ceramic substrate 21 by sputtering. Then, a conductor film 35 as an electrode layer of the first bypass capacitor 17 is formed on the dielectric film 34 by a photo process and a dry etching method. In this case, the conductor film 35 is formed of the ground pads 24-1 to 24-8.
And lead patterns 36-1 to 36-8 for connection with the lead patterns 36-1 to 36-8.
Are the lead patterns 29-1 to 29-1 provided on the conductor film 28.
29-8 and the ground pads 24-1 to 24-8 are electrically connected.
【0058】図10において、この導体膜35を形成し
た後、次に、パッシベ−ション膜としての絶縁膜37を
形成する。即ち、セラミック基板21の全面に、CVD
法により、厚さ1μmの酸化シリコンを成膜する。この
酸化シリコン膜は、フォトプロセス及びドライエッチン
グ法により、セラミック基板21のグランドパット24
−1〜24−8などの電極パッド形成部の部分が除か
れ、これら電極パッドが露出するようにする。なお、耐
湿性を向上させるために、かかるパッシベ−ション膜を
2層にするしてもよい。In FIG. 10, after the formation of the conductor film 35, an insulating film 37 as a passivation film is formed next. That is, CVD is applied to the entire surface of the ceramic substrate 21.
By a method, a silicon oxide film having a thickness of 1 μm is formed. This silicon oxide film is formed on the ground pad 24 of the ceramic substrate 21 by a photo process and a dry etching method.
The portions of the electrode pad formation portion such as -1 to 24-8 are removed so that these electrode pads are exposed. Incidentally, in order to improve the moisture resistance, the passivation film may have two layers.
【0059】絶縁膜37を形成すると、最後に、導体膜
28のリードパターン29−1〜29−8の先端の絶縁
膜37を除いた部分の上と、導体膜32のリードパター
ン33−1〜33−4の先端の絶縁膜37を除いた部分
の上とに夫々はんだをディップし、グランドパット24
−1〜24−8やでんげんパット23−1〜23−4な
どの電極パッドを形成する。When the insulating film 37 is formed, finally, the portions of the lead patterns 29-1 to 29-8 of the conductor film 28 above the portion excluding the insulating film 37 and the lead patterns 33-1 to 3-1 of the conductor film 32 are formed. The solder is dipped on the portion excluding the insulating film 37 at the tip of 33-4, and the ground pad 24 is
-1 to 24-8 and electrode pads 23-1 to 23-4 are formed.
【0060】図11は本発明による低EMIパッケージ
回路と構造の第3の実施形態を示す断面図であって、3
8は金属ケース、39はモジュール構造体、40はLS
Iチップ、41はピッチ拡大電極、42は外部接続端
子、43ははんだ溶接部、44は電極、45は対応電
極、46ははんだバンプ、47は低EMIパッケージ基
板である。FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of the low EMI package circuit and structure according to the present invention.
8 is a metal case, 39 is a module structure, 40 is LS
An I chip, 41 is a pitch expansion electrode, 42 is an external connection terminal, 43 is a solder weld, 44 is an electrode, 45 is a corresponding electrode, 46 is a solder bump, and 47 is a low EMI package substrate.
【0061】同図において、この第3の実施形態は、低
EMIパッケ−ジ基板47を金属ケ−ス38で気密封止
し、ピングリッドアレイ化したモジュ−ル構造体39と
なすものである。In the figure, in the third embodiment, a low EMI package substrate 47 is hermetically sealed with a metal case 38 to form a module structure 39 in a pin grid array. .
【0062】低EMIパッケ−ジ基板47は、LSIチ
ップ40を搭載した面と反対側の面に、マトリックス状
に配列された複数のピッチ拡大電極41を有し、夫々に
外部接続端子42が接続されている。さらに、低EMI
パッケ−ジ基板47でのLSIチップ40の搭載面周辺
部に設けた電極部と金属ケ−ス38とを接続して気密封
止するために、はんだ溶接部43が形成されている。The low EMI package substrate 47 has a plurality of pitch expanding electrodes 41 arranged in a matrix on the surface opposite to the surface on which the LSI chip 40 is mounted, and external connection terminals 42 are connected to each of them. Have been. In addition, low EMI
Solder welds 43 are formed to connect and hermetically seal the metal case 38 with the electrodes provided around the mounting surface of the LSI chip 40 on the package substrate 47.
【0063】LSIチップ40は、マトリックス状に配
列された複数の電極44を有し、低EMIパッケ−ジ基
板47に設けた対応電極45とはんだバンプ46で接続
されている。The LSI chip 40 has a plurality of electrodes 44 arranged in a matrix and is connected to corresponding electrodes 45 provided on a low EMI package substrate 47 by solder bumps 46.
【0064】低EMIパッケ−ジ基板47は、基本的に
は、図4〜図10で示した構造及びプロセスを使用し、
低EMIパッケ−ジ基板47上夫々の対応電極45間の
領域47に、図2に示した第1のバイパスコンデンサ1
7や第2のバイパスコンデンサ18,抵抗19が形成さ
れている。The low EMI package substrate 47 basically uses the structure and process shown in FIGS.
In the region 47 between the corresponding electrodes 45 on the low EMI package substrate 47, the first bypass capacitor 1 shown in FIG.
7, a second bypass capacitor 18, and a resistor 19 are formed.
【0065】この場合、低EMIパッケ−ジ基板47上
で対応電極45がマトリックス状に配置されているた
め、第1のバイパスコンデンサ17と第2のバイパスコ
ンデンサ18との形成部に貫通孔を設けている。対応電
極45が電源電極やグランド電極である場合、リ−ドパ
タ−ンが不要となるため、インダクタンス成分を低減で
き、第1のバイパスコンデンサ17の高周波での周波数
特性が大幅に向上して、電源,グランド間の電位変動を
抑制する効果が大きい。In this case, since the corresponding electrodes 45 are arranged in a matrix on the low EMI package substrate 47, a through-hole is provided in a portion where the first bypass capacitor 17 and the second bypass capacitor 18 are formed. ing. When the corresponding electrode 45 is a power electrode or a ground electrode, no lead pattern is required, so that the inductance component can be reduced, and the frequency characteristics of the first bypass capacitor 17 at a high frequency can be greatly improved. The effect of suppressing the potential fluctuation between the ground and the ground is great.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体素子(LSIチップ)を搭載するパッケ−ジ基板
の表面上で、電源パッドとグランドパッドとの間に接続
された第1のバイパスコンデンサに対して、第2のバイ
パスコンデンサと抵抗との直列回路を並列に接続し、必
要とする周波数領域において、第2のバイパスコンデン
サのインピ−ダンスを抵抗に対して充分小さくしたこと
により、直流成分をカットさせると同時に、電源パッド
とグランドパッドとの間から見たバイパスコンデンサ回
路において、交流成分(高周波成分)に対して低Q化
(10以下の値)することができ、従って、パッド間に
発生する電位変動を吸収して、LSIチップ自身は勿論
のこと、これに接続された配線からの電磁放射を大幅に
抑制することができる。As described above, according to the present invention,
On the surface of a package substrate on which a semiconductor element (LSI chip) is mounted, a series circuit of a second bypass capacitor and a resistor is provided for a first bypass capacitor connected between a power supply pad and a ground pad. Are connected in parallel, and the impedance of the second bypass capacitor is sufficiently reduced with respect to the resistance in the required frequency range, so that the direct current component is cut and at the same time, the power supply pad and the ground pad are connected. In the bypass capacitor circuit, it is possible to reduce the Q value (a value of 10 or less) with respect to the AC component (high-frequency component). That is, the electromagnetic radiation from the wiring connected thereto can be largely suppressed.
【0067】また、本発明によると、電源パッドやグラ
ンドパッドと第1,第2のコンデンサや抵抗などの素子
との間の接続線や、これら素子間の接続線の長さをほと
んど0と充分小さくでき、インダクタンスの発生を充分
抑えることができて、上記交流成分のパイパス機能を充
分確保することができる。Further, according to the present invention, the length of the connection lines between the power supply pad and the ground pad and the first and second capacitors and resistors and the length of the connection line between these elements are almost zero. It is possible to reduce the size, sufficiently suppress the generation of inductance, and sufficiently secure the bypass function of the AC component.
【0068】さらに、本発明によると、上記各素子での
インダクタンスの発生を充分抑えることができ、各素子
の特性を良好に保つことができて、上記交流成分のパイ
パス機能を充分確保することができる。Further, according to the present invention, the occurrence of inductance in each of the above elements can be sufficiently suppressed, the characteristics of each element can be kept good, and the bypass function of the AC component can be sufficiently ensured. it can.
【図1】本発明による低EMIパッケージ回路及び装置
の第1の実施形態を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a low EMI package circuit and device according to the present invention.
【図2】図1における低EMIパッケ−ジ基板の表面上
に形成された回路モデルを示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit model formed on a surface of a low EMI package substrate in FIG. 1;
【図3】図2に示した回路モデルで制約条件を設けた場
合の等価回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit when a constraint condition is provided in the circuit model shown in FIG. 2;
【図4】本発明による低EMIパッケージ回路及び装置
の第2の実施形態の第1,第2の導体膜を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing first and second conductive films of a second embodiment of the low EMI package circuit and device according to the present invention.
【図5】図4に示した第1,第2の導体膜間に設けられ
た抵抗体膜を示す図である。FIG. 5 is a view showing a resistor film provided between the first and second conductor films shown in FIG. 4;
【図6】図5に示した第1,第2の導体膜と抵抗体膜上
に設けた第1の誘電体膜を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a first dielectric film provided on the first and second conductor films and the resistor film shown in FIG. 5;
【図7】図6に示した第1の誘電体膜上に設けた第3の
導体膜を示す図である。FIG. 7 is a view showing a third conductor film provided on the first dielectric film shown in FIG. 6;
【図8】図7に示した第3の導体膜上に設けた第2の誘
電体膜を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a second dielectric film provided on the third conductor film shown in FIG. 7;
【図9】図8に示した第3の誘電体膜上に設けた第4の
導体膜を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a fourth conductor film provided on the third dielectric film shown in FIG.
【図10】図9に示した第4の導体膜上に基板全体を被
うように設けた絶縁膜を示す図である。FIG. 10 is a view showing an insulating film provided on the fourth conductor film shown in FIG. 9 so as to cover the entire substrate.
【図11】本発明による低EMIパッケージ回路及び装
置の第3の実施形態を示す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a third embodiment of a low EMI package circuit and device according to the present invention.
1,22,40 LSIチップ(半導体素子) 2,20,47 低EMIパッケ−ジ基板 5,6,9,27,28,32 導体膜 7,30 抵抗体膜 8,10,11,12,31,34,35 誘電体膜 13,23−1〜23−4 電源パッド 14,24−1〜24−8 グランドパッド 17 第1のバイパスコンデンサ 18 第2のバイパスコンデンサ 19 抵抗 1, 22, 40 LSI chip (semiconductor element) 2, 20, 47 Low EMI package substrate 5, 6, 9, 27, 28, 32 Conductive film 7, 30 Resistor film 8, 10, 11, 12, 31, 31 , 34, 35 Dielectric film 13, 23-1 to 23-4 Power pad 14, 24-1 to 24-8 Ground pad 17 First bypass capacitor 18 Second bypass capacitor 19 Resistance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822 H01L 25/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 27/04 H01L 21/822 H01L 25/00
Claims (8)
板上に形成した低EMIパッケージ回路において、 該半導体デバイスの電源パッドとグランドパッドとの間
に接続した第1のバイパスコンデンサに、第2のバイパ
スコンデンサと抵抗との直列回路を並列に接続したこと
を特徴とする低EMIパッケージ回路。In a low EMI package circuit formed on a package substrate on which a semiconductor device is mounted, a first bypass capacitor connected between a power supply pad and a ground pad of the semiconductor device includes a second bypass capacitor and a second bypass capacitor. A low EMI package circuit, wherein a series circuit with a resistor is connected in parallel.
(=1/ωC2:但し、ωは各周波数,C2は前記第2の
バイパスコンデンサの静電容量)を前記抵抗の抵抗値に
比べて充分に小さくしたことを特徴とする低EMIパッ
ケージ回路。2. The impedance | Zc 2 | of the second bypass capacitor according to claim 1,
(= 1 / ωC 2 : where ω is each frequency and C 2 is the capacitance of the second bypass capacitor) is sufficiently smaller than the resistance value of the resistor. .
並列に接続した回路のQ(=ωC1R:但し、ωは各周
波数,C1は前記第1のバイパスコンデンサの静電容
量,Rは前記抵抗の抵抗値)を10以下にしたことを特
徴とする低EMIパッケージ回路。3. The circuit according to claim 2, wherein Q (= ωC 1 R: where ω is each frequency, and C 1 is the first resistance) is a circuit in which the first bypass capacitor and the resistor are connected in parallel equivalently. Wherein the capacitance of the bypass capacitor and R is the resistance value of the resistor are set to 10 or less.
板上に形成した低EMIパッケージ構造において、 第1の導体層、第2の導体層、抵抗体層、第1の誘電体
層、第3の導体層、第2の誘電体層、第4の導体層、第
3の誘電体層、電源パッド及びグランドパッドを含み、 該抵抗体層を、該パッケージ基板表面上で内側電極とす
る該第1の導体層と外側電極とする該第2の導体層との
間に形成し、 該抵抗体層、該第1の導体層、及び該第2の導体層の表
面上に該第1の誘電体層を形成し、 該第1の誘電体層の表面上に、該第3の導体層、該第2
の誘電体層、該第4の導体層、該第3の誘電体層を順次
形成し、 該第1の誘電体層の両面を該第1の導体層と該第3の導
体層で挾み込み、該第2の誘電体層の両面を該第3の導
体層と該第4の導体層で挾み込み、該第2の導体層を該
第4の導体層と該グランドパッド付近で接続し、 該電源パッドを該第3の導体層上に設け、該グランドパ
ッドを該第2の導体層上に設けたことを特徴とする低E
MIパッケージ装置。4. In a low EMI package structure formed on a package substrate on which a semiconductor device is mounted, a first conductor layer, a second conductor layer, a resistor layer, a first dielectric layer, and a third conductor layer , A second dielectric layer, a fourth conductor layer, a third dielectric layer, a power supply pad and a ground pad, wherein the first conductor has the resistor layer as an inner electrode on the surface of the package substrate. A first dielectric layer formed on a surface of the resistor layer, the first conductor layer, and the second conductor layer. Forming a third conductor layer on the surface of the first dielectric layer;
A dielectric layer, the fourth conductor layer, and the third dielectric layer are sequentially formed, and both surfaces of the first dielectric layer are sandwiched between the first conductor layer and the third conductor layer. And sandwiching both surfaces of the second dielectric layer between the third conductor layer and the fourth conductor layer, and connecting the second conductor layer to the fourth conductor layer near the ground pad. Wherein the power pad is provided on the third conductor layer and the ground pad is provided on the second conductor layer.
MI package device.
グランドパッドとに複数の箇所で接続したことを特徴と
する低EMIパッケージ装置。5. The low EMI package device according to claim 4, wherein the second and third conductor layers are respectively connected to the power supply pad and the ground pad at a plurality of locations.
接配置させたことを特徴とする低EMIパッケージ装
置。6. The low EMI package device according to claim 4, wherein the ground pads are arranged adjacent to the power supply pads in pairs.
対称形にしたことを特徴とする低EMIパッケージ装
置。7. The low EMI package device according to claim 4, wherein an arrangement pattern of the power supply pad and the ground pad is symmetrical.
基板表面に向かい合わせたことを特徴とする低EMIパ
ッケージ装置。8. The low EMI package device according to claim 4, wherein a terminal electrode forming surface of the semiconductor device faces a surface of the package substrate.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34128895A JP3244623B2 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Low EMI package circuit and device |
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JP34128895A JP3244623B2 (en) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Low EMI package circuit and device |
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JPH09181263A JPH09181263A (en) | 1997-07-11 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6420508B1 (en) | 1999-06-16 | 2002-07-16 | Bayer Aktiengesellschaft | Light-fast polyisocyanates having good solubility in non-polar solvents |
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-
1995
- 1995-12-27 JP JP34128895A patent/JP3244623B2/en not_active Expired - Fee Related
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