JP3414333B2 - コンデンサ実装構造および方法 - Google Patents

コンデンサ実装構造および方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ実装構
造および方法に関し、特に配線基板に搭載されたＬＳＩ
（大規模集積回路）装置にコンデンサを接続するコンデ
ンサ実装構造および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、従来のコンデンサ実装構造を示
す断面図である。
【０００３】ＬＳＩ装置は、パッケージ基板２に半田ボ
ール４２を介してＬＳＩチップ１が搭載されたものであ
る。また、パッケージ基板２は、半田ボール４２を介し
て配線基板３に搭載されている。パッケージ基板２のＬ
ＳＩチップ１の周囲の部分にコンデンサ５を搭載し、パ
ッケージ基板２上の接地回路と電源回路との間に接続さ
れるバイパスコンデンサとしている。さらに、配線基板
３のパッケージ基板２の周囲および裏面の部分にコンデ
ンサ５を搭載し、配線基板３上の接地回路と電源回路と
の間に接続されるバイパスコンデンサとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＬＳＩの高速スイッチ
ングに伴い電源供給も高速に行われる必要があるが、電
源自身の応答速度がＬＳＩの電流変動に追従できないこ
とと、電源の給電経路におけるインダクタンス成分によ
る応答の遅れのために、スイッチングノイズを発生させ
る。それを防ぐために、コンデンサをＬＳＩの近傍に配
置し、電源の応答の遅れを補い、給電経路のインダクタ
ンス成分を小さくする必要がある。
【０００５】しかし、図２に示す従来のコンデンサ実装
構造では、ＬＳＩチップ１とコンデンサ５との間の距離
が大きく、その間の配線によるインダクタンス成分が大
きくなり、これによってノイズを低減しきれないという
問題があった。
【０００６】本発明の目的は、ＬＳＩの高速スイッチン
グによって発生するスイッチングノイズを低減し、ＬＳ
Ｉの誤動作を防ぐことができるコンデンサ実装構造およ
び方法を提供することにある。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】 本発明のコンデンサ実装
構造は、集積回路チップ（図１の１）を搭載したパッケ
ージ基板（図１の２）と、このパッケージ基板を搭載す
る配線基板（図１の３）と、前記パッケージ基板と前記
集積回路チップとの間に設けられ前記パッケージ基板に
設けられた回路と前記集積回路チップに設けられた回路
とを接続する第１の接続手段（図１の４１）と、前記パ
ッケージ基板と前記配線基板との間に設けられ前記パッ
ケージ基板に設けられた回路と前記配線基板に設けられ
た回路とを接続する第２の接続手段（図１の４１）と、
前記集積回路チップと前記パッケージ基板との間に設け
られ前記集積回路チップにバンプ（図１の４２）によっ
て接続された第１のコンデンサ（図１の５）および前記
配線基板と前記パッケージ基板との間に設けられ前記パ
ッケージ基板にバンプ（図１の４２）によって接続され
た第２のコンデンサ（図１の５）を含むことを特徴とす
る。
【００１０】上述のコンデンサ実装構造においては、前
記第１の接続手段または前記第２の接続手段は、例えば
半田ボール（図１の４１）等のバンプとすることができ
る。
【００１１】上述のコンデンサ接続構造においては、前
記第１のコンデンサは、前記パッケージ基板に固着さ
れ、前記第２のコンデンサは、前記配線基板に固着され
たようにすることもできる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の実施の形態のコンデンサ
実装構造の断面図である。
【００１６】パッケージ基板２に半田ボール４１を介し
てＬＳＩチップ１が搭載され、パッケージ基板２は、半
田ボール４１を介して配線基板３に搭載されている。Ｌ
ＳＩチップ１の下面に半田ボール４２を介してコンデン
サ５が搭載され、ＬＳＩチップ１上の接地回路と電源回
路との間に接続されるバイパスコンデンサとしている。
さらに、パッケージ基板２の下面に半田ボール４２を介
してコンデンサ５が搭載され、パッケージ基板２上の接
地回路と電源回路との間に接続されるバイパスコンデン
サとしている。すなわち、コンデンサ５それぞれの一方
の電極は、ＬＳＩチップ１またはパッケージ基板２の電
源パッドに、他方の電極は接地パッドに直接接続されて
いる。
【００１７】コンデンサ５は、ＬＳＩチップ１とパッケ
ージ基板２の間およびパッケージ２と配線基板３の間に
実装されるため、図２に示した従来のコンデンサ実装構
造と比較した場合、チップ１のＬＳＩ回路の近くの電源
回路と接地回路との間にコンデンサ５を実装できるた
め、ＬＳＩ回路のスイッチングによるノイズを効果的に
抑えることが可能となる。
【００１８】図３は、図１のコンデンサ実装構造のＬＳ
Ｉチップ１に搭載されたコンデンサ５並びにチップ１上
のＬＳＩ回路６、電源回路Ｖｃｃおよび接地回路ＧＮＤ
の間の等価回路を示す図であり、図４は、図２に示した
従来のコンデンサ実装構造におけるパッケージ基板２に
搭載されたコンデンサ５並びにチップ１上のＬＳＩ回路
６、電源回路Ｖｃｃおよび接地回路ＧＮＤの間の等価回
路を示す図である。
【００１９】いずれもコンデンサ５は、ＬＳＩ回路６と
並列に接続される。図３において電源回路ＶｃｃとＬＳ
Ｉ回路６およびコンデンサ５との間に給電経路における
インダクタンス８１が存在し、接地回路ＧＮＤとＬＳＩ
回路６およびコンデンサ５との間に給電経路におけるイ
ンダクタンス８２が存在する。しかし、図１に示すコン
デンサ実装構造では、コンデンサ５をＬＳＩ回路６に直
接接続できるため、ＬＳＩ回路６とコンデンサ５間の給
電経路によるインダクタンスをなくすことが可能とな
る。
【００２０】一方、図４においては、電源回路Ｖｃｃと
ＬＳＩ回路６およびコンデンサ５との間の給電経路にそ
れぞれインダクタンス８１および８３が存在し、接地回
路ＧＮＤとＬＳＩ回路６およびコンデンサ５との間の給
電経路にそれぞれインダクタンス８２および８１が存在
し、さらに電源回路Ｖｃｃのコンデンサ５への給電経路
の接続点（バンフ゜４２）とＬＳＩ回路６への給電経路
の接続点（半田ボール４１）との間におけるインダクタ
ンス８５および接地回路８６のコンデンサ５への給電経
路の接続点（バンフ゜４２）とＬＳＩ回路６への給電経
路の接続点（半田ボール４１）との間におけるインダク
タンス８６が存在する。
【００２１】図４に示す従来のコンデンサ接続構造で
は、ＬＳＩ回路６とコンデンサ５との間の給電経路に、
電源回路Ｖｃｃ側でインダクタンス８１、８３および８
５が存在し、接地回路ＧＮＤ側でインダクタンス８２、
８４および８６が存在し、スイッチングノイズが発生さ
せていた。これに対し、本発明のコンデンサ実装構造で
は、インダクタンスがＬＳＩ回路６とコンデンサ５との
間に存在しないため、スイッチングノイズを抑える効果
がある。
【００２２】パッケージ基板２と配線基板３との間に配
置され、パッケージ基板２に接続されたコンデンサ５に
ついても、図２に示した従来のコンデンサ実装構造での
配線基板３に搭載されたコンデンサ５よりは、ＬＳＩチ
ップ１上のＬＳＩ回路との間の給電経路が短く、スイッ
チングノイズを低く押さえることができる効果がある。
【００２３】図１に示すコンデンサ実装構造の製造方法
は、先ずＬＳＩチップ１およびパッケージ基板２の所定
の位置にコンデンサ５を半田ボール４２により搭載し、
さらにパッケージ基板２の所定の位置に半田ボール４１
を搭載する。次に、ＬＳＩチップ１をパッケージ基板２
の所定の位置に置き、半田ボール４１をチップ１に溶着
させてＬＳＩチップ１をパッケージ基板２に搭載し、Ｌ
ＳＩ装置７を製造する。一方、配線基板３の所定の位置
に半田ボール４１を搭載しておき、この配線基板３の所
定の位置にＬＳＩ装置７を置き、配線基板３上の半田ボ
ール４１をパッケージ基板２に溶着させてＬＳＩ装置７
を配線基板３に搭載する。
【００２４】なお、コンデンサ５をパッケージ基板２ま
たは配線基板３に半田や接着剤で固着すれば、コンデン
サ実装構造の機械的強度を増大させることができる。
【００２５】この場合のコンデンサ実装構造の製造方法
は、先ずパッケージ基板２の所定の位置にコンデンサ５
を接着し、次にコンデンサ５それぞれの所定の位置に半
田ボール４２を搭載すると共に、パッケージ基板２の所
定の位置に半田ボール４１を搭載する。この後に、パッ
ケージ基板２の所定の位置にＬＳＩチップ１を置き、半
田ボール４１、４２をチップ１に溶着させてＬＳＩチッ
プ１をパッケージ基板２に搭載すると共に、コンデンサ
５をＬＳＩチップ１に電気的に接続し、ＬＳＩ装置７を
製造する。一方、配線基板３にも同様にコンデンサ５を
接着し、半田ボール４１を搭載し、コンデンサ５それぞ
れに半田ボール４２を搭載しておき、この配線基板３の
所定の位置にＬＳＩ装置７を置き、配線基板３上の半田
ボール４１およびコンデンサ５上の半田ボール４２をパ
ッケージ基板２に溶着させてＬＳＩ装置７を配線基板３
に搭載すると共に配線基板３に接着されたコンデンサ５
をＬＳＩ装置７に電気的に接続する。
【００２６】図５は、本発明の他の実施の形態のコンデ
ンサ実装構造の断面図で、ＬＳＩチップ１をパッケージ
基板を介さずに、配線基板３に直接実装するベアチップ
実装構造におけるものである。
【００２７】配線基板３に半田ボール４２を介してＬＳ
Ｉチップ１が搭載され、ＬＳＩチップ１の下面に半田ボ
ール４２を介してコンデンサ５が搭載され、ＬＳＩチッ
プ１上の接地回路と電源回路との間に接続されるバイパ
スコンデンサとしている。パッケージ基板を使用しない
ため、図１に示したコンデンサ実装構造よりも、さらに
給電経路におけるインダクタンスを小さくすることがで
きるため、スイッチングノイズを抑えることができる。
【００２８】なお、半田ボール４１の代わりにパッケー
ジ基板２に植設したピン等を用いてパッケージ基板２と
配線基板３とを接続することもできる。
【００２９】また、図１および図５のコンデンサ接続構
造において、ＬＳＩチップ１の上面にヒートシンクを固
着等することもできる。
【００３０】
【発明の効果】本発明のコンデンサ実装構造は、集積回
路装置と配線基板との間にコンデンサを設けることによ
り、集積回路の近くにコンデンサを実装できるため、集
積回路とコンデンサとの間の給電経路を短くでき、この
給電経路におけるインダクタンスをなくか、短くするこ
とが可能となり、スイッチングノイズを抑える効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のコンデンサ実装構造の断
面図である。
【図２】従来のコンデンサ実装構造の断面図である。
【図３】図１に示したコンデンサ実装構造のＬＳＩチッ
プ１に搭載されたコンデンサ５並びにチップ１上のＬＳ
Ｉ回路６、電源回路Ｖｃｃおよび接地回路ＧＮＤの間の
等価回路を示す図である。
【図４】図２に示した従来のコンデンサ実装構造におけ
るパッケージ基板２に搭載されたコンデンサ５並びにチ
ップ１上のＬＳＩ回路６、電源回路Ｖｃｃおよび接地回
路ＧＮＤの間の等価回路を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態のコンデンサ実装構造
の断面図である。
【符号の説明】
１ ＬＳＩチップ ２ パッケージ基板 ３ 配線基板 ４１ 半田ボール ４２ 半田ボール ５ コンデンサ ６ ＬＳＩ回路 ７ ＬＳＩ装置 ８１〜８６ インダクタンス

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 集積回路チップを搭載したパッケージ基
    板と、このパッケージ基板を搭載する配線基板と、前記
    パッケージ基板と前記集積回路チップとの間に設けられ
    前記パッケージ基板に設けられた回路と前記集積回路チ
    ップに設けられた回路とを接続する第１の接続手段と、
    前記パッケージ基板と前記配線基板との間に設けられ前
    記パッケージ基板に設けられた回路と前記配線基板に設
    けられた回路とを接続する第２の接続手段と、前記集積
    回路チップと前記パッケージ基板との間に設けられ前記
    集積回路チップにバンプによって接続された第１のコン
    デンサおよび前記配線基板と前記パッケージ基板との間
    に設けられ前記パッケージ基板にバンプによって接続さ
    れた第２のコンデンサとを含むことを特徴とするコンデ
    ンサ実装構造。
  2. 【請求項２】 前記第１の接続手段または前記第２の接
    続手段は、バンプからなることを特徴とする請求項１に
    記載のコンデンサ接続構造。
  3. 【請求項３】 前記第１のコンデンサは、前記パッケー
    ジ基板に固着され、前記第２のコンデンサは、前記配線
    基板に固着されたことを特徴とする請求項１または２に
    記載のコンデンサ実装構造。
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