JP5226246B2 - 配線設計プログラム、配線設計方法及び配線設計装置 - Google Patents

Description

本発明は、配線設計プログラム、配線設計方法及び配線設計装置に関する。

半導体パッケージの配線のレイアウト設計の自動化は、従来より行われている。半導体パッケージの配線を自動設計する場合、通常、半導体チップのパッド及びタワーポスト等の回路端子と接続する配線の始端部及び終端部、並びに配線が屈曲する屈曲部は配線ルールに従って特定の角度（４５度、９０度等）をもつように設計される。

半導体パッケージの配線は、半導体パッケージの封止樹脂が充分な膜厚をもっていなかった場合、または封止樹脂そのものを絶縁膜として使用した場合、外部からのストレスに対して弱い場合が多い。また、温度サイクル試験、耐リフロー試験等、外部応力が半導体チップ全体にかかるときに亀裂が生じやすいのは、配線が角度をもつ部分であることが分かっている。

これに対し、例えば、特許文献１には、配線を左右方向に滑らかな曲線状に曲折して形成しておくことで、温度変化により配線に加わる応力が配線に吸収されることが記載されている。このように、手動で配線の設計を行う場合は、配線が角度をもつ部分を特殊なパターン形状で再配線することは可能であるが、手動で配線を行った場合、自動設計する場合と比較して多大な処理時間が必要である。
特開平１１−１７６８７０号公報

上述したように、半導体パッケージの配線を自動設計すると、通常、配線の始端部及び終端部、並びに屈曲部が角度をもつように配線されるため、配線に亀裂が生じ易くなる、という問題がある。

一方、手動により、配線の始端部及び終端部、並びに屈曲部等の角度をもつ部分を、特殊なパターン形状で再配線することは可能であるが、自動設計する場合と比較して多大な処理時間を必要とする、という問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外部から受けるストレスに対して強い耐性を示す配線のレイアウトを自動設計するための配線設計プログラム、配線設計方法及び配線設計装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明の配線設計プログラムは、コンピュータに、設計された配線のレイアウトを示すレイアウトデータから、前記レイアウトにおける頂点を示す頂点データを抽出する頂点抽出ステップと、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を含む配線の端部が、異なる配線同士が接続された第１の端部及び配線と回路素子とが接続された第２の端部の何れであるか否かを前記レイアウトデータに基づいて判定する端部判定ステップと、前記端部判定ステップで前記第１の端部及び前記第２の端部の何れかの端部であると判定された場合、前記何れかの端部に接続される配線の形状が直線状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記何れかの端部に接続される直線状の配線と、の成す角度に応じて異なる半径を定めた第１の補助円を、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、に接するように配置し、前記第２の端部に接続される配線の形状が円形状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記第２の端部に接続される円形状の配線と、に接する予め定めた半径を有する第２の補助円を配置する配置ステップと、前記配置ステップによって配置された前記第１の補助円と、該第１の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、によって囲まれた領域、及び、前記配置ステップによって配置された前記第２の補助円と、該第２の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記円形状の配線と、によって囲まれた領域に相当する部分を示す領域データを生成する生成ステップと、前記生成ステップで生成された前記領域データにより示される前記領域に相当する部分を前記配線のレイアウトにおける対応する部分に付加することにより、前記第１の端部及び前記第２の端部を円弧化するように前記レイアウトデータを変更する変更ステップと、を実行させるためのものである。
上記目的を達成するために、第２の発明の配線設計方法は、設計された配線のレイアウトから、該レイアウトにおける頂点を抽出する頂点抽出ステップと、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を含む端部が、異なる配線同士が接続された第１の端部及び配線と回路素子とが接続された第２の端部の何れであるか否かを前記レイアウトに基づいて判定する端部判定ステップと、前記端部判定ステップで前記第１の端部及び前記第２の端部の何れかの端部であると判定された場合、前記何れかの端部に接続される配線の形状が直線状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記何れかの端部に接続される直線状の配線と、の成す角度に応じて異なる半径を定めた第１の補助円を、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、に接するように配置し、前記第２の端部に接続される配線の形状が円形状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記第２の端部とする配線と、前記第２の端部に接続される円形状の配線と、に接する予め定めた半径を有する第２の補助円を配置する配置ステップと、前記配置ステップによって配置された前記第１の補助円と、該第１の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、によって囲まれた領域、及び、前記配置ステップによって配置された前記第２の補助円と、該第２の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記第２の端部とする配線と、前記円形状の配線と、によって囲まれた領域に相当する部分を前記配線のレイアウトにおける対応する部分に付加することにより前記第１の端部及び前記第２の端部を円弧化する円弧化ステップと、を含む。
上記目的を達成するために、第３の発明の配線設計装置は、設計された配線のレイアウトを示すレイアウトデータから、前記レイアウトにおける頂点を示す頂点データを抽出する頂点抽出手段と、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を含む配線の端部が、異なる配線同士が接続された第１の端部及び配線と回路素子とが接続された第２の端部の何れであるか否かを前記レイアウトデータに基づいて判定する端部判定手段と、前記端部判定手段で前記第１の端部及び前記第２の端部の何れかの端部であると判定された場合、前記何れかの端部に接続される配線の形状が直線状の場合には、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記何れかの端部に接続される直線状の配線と、の成す角度に応じて異なる半径を定めた第１の補助円を、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、に接するように配置し、前記第２の端部に接続される配線の形状が円形状の場合には、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記第２の端部に接続される円形状の配線と、に接する予め定めた半径を有する第２の補助円を配置する配置手段と、前記配置手段によって配置された前記第１の補助円と、該第１の補助円と接する前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、によって囲まれた領域、及び、前記配置手段によって配置された前記第２の補助円と、該第２の補助円と接する前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記円形状の配線と、によって囲まれた領域に相当する部分を示す領域データを生成する生成手段と、前記生成手段で生成された前記領域データにより示される前記領域に相当する部分を前記配線のレイアウトにおける対応する部分に付加することにより、前記第１の端部及び前記第２の端部を円弧化するように前記レイアウトデータを変更する変更手段と、を含む。

このように、第１〜第３の発明は、配線のレイアウトの頂点を含む部分に曲線を付加して、配線のレイアウトから頂点を含む部分をなくすことで、外部から受けるストレスに対して強い耐性を示す配線のレイアウトを自動設計することができる。

設計された配線のレイアウトにおける頂点を抽出するときには、レイアウトデータに基づいて自動的に頂点を抽出するか、又は表示されたレイアウトに基づいてユーザから指示された部分に含まれる頂点を抽出するとよい。

レイアウトデータに基づいて頂点を抽出する場合には、人手を介すことなく、全ての頂点を含む部分のレイアウトデータを変更することができる。

一方、表示されたレイアウトに基づいてユーザから指示された部分に含まれる頂点を抽出する場合には、ユーザは表示されたレイアウトを見ながら対話的にレイアウトデータを変更することができる。

また、角度に応じて、領域の面積の大きさを調整するようにしてもよい。これにより、各頂点を含む部分のレイアウトデータを適切に変更することができる。

さらに、表示されたレイアウトに基づいてユーザから指示された部分に含まれる頂点を抽出する場合は、ユーザが、角度に応じて、領域の面積の大きさを調節するようにするとよい。これにより、ユーザからレイアウトデータの変更を指示された頂点を含む部分の配線のレイアウトを最適となるように変更することができる。

以上に説明したように、第１〜第３の発明は、配線のレイアウトの頂点を含む部分に曲線を付加して、配線のレイアウトから頂点を含む部分をなくすことで、外部から受けるストレスに対して強い耐性を示す配線のレイアウトを自動設計することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、半導体パッケージの配線のレイアウト設計処理を行なう配線設計装置であるコンピュータシステム１０の概略構成を示すブロック図である。

コンピュータシステム１０は、半導体パッケージの配線のレイアウト設計を、配線設計プログラムに基づいて実行するもので、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１４、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１６を含んで構成されている。

ＣＰＵ１２は、コンピュータシステム１０の全体の動作を司るものであり、後述する配線設計プログラムに従い配線のレイアウト設計処理を実行する。

ＲＯＭ１４は、コンピュータシステム１０の起動時に動作するブートプログラムなどが記憶されている不揮発性の記憶装置である。

ＲＡＭ１６は、ＣＰＵ１２の実行において使用する、後述する配線のレイアウト設計処理の実行において適宜変化するパラメータ、及びコンピュータシステム１０の作動中に取得される各種のログデータ等を記憶する揮発性の記憶装置である。

また、コンピュータシステム１０には、接続部１８、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０、表示部２２、入力デバイス２４、及び読取部２６が設けられており、これらは、バスを介してＣＰＵ１２に信号授受可能に接続されている。

接続部１８は、コンピュータシステム１０と外部装置とを直接又はネットワークを介して接続するために設けられており、接続された外部装置とデータの送受信を行うものである。

ＨＤＤ１８は、ＯＳ（オペレーティングシステム）、配線設計プログラム等の各種プログラム、各種プログラムの実行に用いられるデータ、及び接続部１８を介して外部装置と送受信されるデータ等が格納される不揮発性の記憶装置である。

表示部２２は、液晶表示装置またはＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等からなり、配線のレイアウト等を表示する。

入力デバイス２４は、配線のレイアウトを変更する際に、変更箇所の選択指示、及び変更の詳細内容の指示等のレイアウトの変更に関する指示がユーザの操作により入力するための装置であり、キーボード等で構成されている。

読取部２６は、光磁気ディスク、光ディスク、及び磁気ディスク等の記憶媒体が装着され、記憶媒体から記憶内容を読取るものであり、光磁気ディスクの記憶内容を読み取るための光磁気ディスク装置、光ディスクの記憶内容を読み取るための光ディスク装置、及び磁気ディスクの記憶内容を読み取るための磁気ディスク装置の何れかを用いることができる。

このようなコンピュータシステム１０において、ＣＰＵ１２は、ＨＤＤ２０に記憶されている各種プログラムを読み出して各種プログラムの各々を実行する。

本実施形態では、ＣＰＵ１２により配線設計プログラムが実行されることによって、コンピュータシステム１０において、半導体パッケージの配線のレイアウト設計処理が実行される。

なお、ＨＤＤ２０に記憶されているプログラム、及びプログラムの実行に用いられるデータ等は、記憶媒体に記憶させて、読取部２６に読み取らせてもよい。このようにプログラム、及びプログラムの実行に用いられるデータ等が記憶媒体に記憶されている場合は、記憶媒体が読取部２６に装着されると、ＣＰＵ１２は、記憶媒体に記憶されているプログラム、及びプログラムの実行に用いられるデータ等を読み出してＨＤＤ２０に格納する。

また、コンピュータシステム１０により配線のレイアウト設計処理が施される半導体パッケージのデータは、記憶媒体に記憶され、読取部２６を介してコンピュータシステム１０に読み取られてもよいし、外部装置から、接続部１８を介してコンピュータシステム１０に入力しＨＤＤ２０に記憶してもよい。
（第１実施形態）
次に、コンピュータシステム１０で行なわれる、半導体パッケージの配線の第１実施形態に係るレイアウト設計処理のルーチンについて説明する。

図２に示すように、多層配線処理を行なうステップ５０では、タワーポスト、又は半導体チップのパッド等の回路素子のネットデータ、及び配線幅を指定するデータをＨＤＤ２０に格納されているネットデータファイル３０から読み込み、ネットデータに従い配線が交差しないように自動配線処理を行って配線のレイアウトを設計し、レイアウト設計した結果をレイアウトデータファイル３２に格納する。レイアウトデータファイル３２は、ＨＤＤ２０に格納される。多層配線処理を行なうステップ５０における自動配線では、所謂４５度配線、及び９０度配線の技術が用いられ、高速処理が行なわれる。

レイアウトデータファイル３２に格納されるレイアウトデータは、配線の配線層名、配線の始端部及び終端部に含まれる頂点の座標、タワーポスト又はパッドへの配線の入射角度、配線が屈曲する屈曲部に含まれる頂点の座標、屈曲角度、配線幅、並びに配線長等を含んでいる。

図７に、多層配線処理を行なうステップ５０で設計された配線のレイアウトを例示する。図７に示されるように、配線のレイアウト１００は、９個のタワーポスト１０２、及び７個のパッド１０４が、指定された配線幅の配線１０６で接続されて形成されている。各々の配線１０６は、４５度、９０度、又は１３５度の角度で、接続先の他の配線、又は回路素子に入射している。また、配線１０６は、４５度、９０度、又は１３５度の角度で屈曲している。

次に、配線頂点抽出処理を行なうステップ５２では、多層配線処理を行なうステップ５０でレイアウトデータファイル３２に格納された、設計済の配線のレイアウトを表すレイアウトデータから頂点を抽出し、配線１０６が他の配線１０６と接続された始端部及び終端部、配線１０６が回路素子１０２，１０４と接続された始端部及び終端部、並びに配線１０６が屈曲した屈曲部を頂点を含む部分として検索して、検索された頂点を含む部分の各々の頂点を示すデータ、及び頂点を含む部分の輪郭を表し、かつ抽出された頂点を始点とする２本の線のデータをレイアウトデータから抽出し、頂点データとして頂点データファイル３４に格納する。頂点データファイル３４は、ＨＤＤ２０に格納される。頂点データには、各々の頂点が含まれる配線の配線層名、各々の頂点を含む部分の種類（始端部及び終端部、又は屈曲部）、各々の頂点が含まれる配線の配線幅、各々の頂点を始点とする２本の線により形成される角度、各々の２本の線の始点及び終点の座標、並びに各々の２本の線の形状が含まれる。

図７に示される配線のレイアウト１００の場合、図８に示される破線で囲まれる始端部及び終端部１０１、並びに実線で示される屈曲部１０３の各々に含まれる頂点の頂点データが抽出される。

次に、ステップ５４では、頂点を含む部分が配線の始端部又は終端部か、或いは配線の屈曲部かを判定する。始端部又は終端部であると判定された場合、始終端部円弧化処理を行なうステップ５６へ移行し、屈曲部であると判定された場合、屈曲部円弧化処理を行なうステップ５８へ移行する。

始終端部円弧化処理を行なうステップ５６では、配線頂点抽出処理を行なうステップ５２で抽出された頂点データ、及びＨＤＤ２０に格納されている円弧化指示データファイル３６に設定されている円弧化指示データに基づいて、頂点を含む部分に円弧を付加し、付加した円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が配線に付加されるようにレイアウトデータファイル３２を書き換える。

屈曲部円弧化処理を行なうステップ５８では、配線頂点抽出処理を行なうステップ５２で抽出された頂点データ、及びＨＤＤ２０に格納されている円弧化指示データファイル３６に設定されている円弧化指示データに基づいて、各々の頂点を含む部分に円弧を付加し、２本の線が成す角度が１８０度未満の頂点を含む部分に、付加した円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が付加されると共に、角度が１８０度を超える頂点を含む部分から、付加した円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が削除されるように、レイアウトデータファイル３２を書き換える。

円弧化指示データには、円弧化処理に用いられる円弧の半径、及び頂点を始点とする２本の線により形成される角度等によって円弧の半径を調整するための倍率値等が含まれ、各々の値は配線のレイアウト設計処理の開始時に指定される。なお、指定がない場合は、予め設定されているデフォルト値が用いられる。円弧化指示データは、円弧化処理に用いられる円弧のサイズの制御に用いられる。

ステップ６０では、全ての頂点を含む部分が円弧化されたか否かを判断し、未だ円弧化されていない頂点を含む部分がある場合、ステップ５４へ戻る。

図９は、第１実施形態に係るレイアウト設計処理によって円弧化処理が施された配線のレイアウト１００のイメージを示している。配線と他の配線が接続する始端部及び終端部、配線が回路端子と接続する始端部及び終端部、並びに配線が屈曲した屈曲部の各々は円弧化されている。

このように、本実施形態では半導体パッケージの配線の円弧化処理を自動化している。

次に、図２における配線頂点抽出処理を行なうステップ５２の処理の詳細を図３を参照して説明する。

まず、設計済のレイアウトを表すレイアウトデータをレイアウトデータファイル３２から読み込む。

ステップ７０では、レイアウトデータから、頂点データが未だ抽出されていない頂点を検索する。

ステップ７２では、ステップ７０で検索された頂点の頂点データをレイアウトデータファイル３２から抽出する。

ステップ７４では、ステップ７２で抽出した頂点データを、頂点データファイル３４へ格納する。

ステップ７６では、レイアウトに含まれる全ての頂点の頂点データを抽出したか否かを判定し、否定された場合はステップ７０へ戻り、肯定された場合は配線頂点抽出処理を行なうステップ５２は終了する。

次に、図２における始終端部円弧化処理を行なうステップ５６の処理の詳細を図４〜図５、及び図１０〜図１１を参照して説明する。

図５のステップ８０では、頂点を始点とする２本の線の形状に基づき、配線の接続先の形状が、円形状か、直線状かを判定する。円形状の場合ステップ８２へ移行し、直線状の場合ステップ８８へ移行する。例えば、接続先がタワーポストの場合、接続先の形状は円形状であり、接続先が半導体チップのパッド、又は配線の場合、接続先の形状は直線状である。

図１０は、円形状の接続先と接続する配線の始終端部に施される円弧化処理のイメージを示している。

ステップ８２では、図１０に示されるように、配線の両側の領域に、頂点１０９を始点とする２本の線と接するように半径「ｒ」の補助円１０８を仮配置する。この半径「ｒ」の値は、円弧化指示データファイル３６に格納されている。

ステップ８４では、配線１０６、接続先１０２、及び補助円１０８によって囲まれる領域１１０に相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ８６では、生成された領域データに基づいて、領域１１０が配線１０６に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ８８では、直線状の接続先と接続する配線の始終端部の円弧化を行なう。ステップ８８で行われる円弧化処理の詳細を図５のフローチャートを参照して説明する。

図１１は、直線状の接続先と接続する配線の始終端部に施される円弧化処理の処理のイメージを示している。

図５のステップ１５０では、頂点を始点とする２本の線により形成される角度を判定する。９０度の場合はステップ１５２へ移行し、４５度の場合はステップ１６２へ移行し、１３５度の場合はステップ１６８へ移行する。

ステップ１５２では、頂点データのうち頂点を始点とする２本の線の始点及び終点の座標に基づいて、何れかの頂点１１４Ａ，１１４Ｂから接続先１１２Ａの一端部までの距離が円弧の半径「ｒ」以下か否かが判定される。肯定された場合はステップ１５４へ移行し、否定された場合はステップ１５６へ移行する。

ステップ１５２が、頂点１１４Ａについての判定だった場合は、ステップ１５４へ移行する。ステップ１５４では、図１１（Ａ）に示されるように、頂点１１４Ａ側の領域に、半径「ｌ」の補助円１１６Ａを、頂点１０４Ａを始点とする２本の線と接するように仮配置する。半径「ｌ」は、頂点１１４Ａから、接続先１１２Ａの一端部までの距離である。

一方、ステップ１５２が、頂点１１４Ｂについての判定だった場合は、ステップ１５６へ移行する。ステップ１５６では、図１１（Ａ）に示されるように、頂点１１４Ｂ側の領域に、半径「ｒ」の補助円１１６Ａを、頂点１１４Ｂを始点とする２本の線と接するように仮配置する。

ステップ１５８では、配線１０６、接続先１１２Ａ、及び補助円１１６によって囲まれる領域１１８に相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ１６０では、生成された領域データに基づいて、領域１１８が配線１０６に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ１６２では、図１１（Ｂ）に示されるように、半径「ｒ・ａ」の補助円１２０Ａを、頂点１２４Ａを始点とする２本の線と接するように仮配置する。この乗数「ａ」の値は、円弧化指示データファイル３６に格納されている。乗数「ａ」は、例えば「０．２５」が好ましい値として定められている。

ステップ１６４では、頂点１２４Ａを始点とする２本の線、及び補助円１２０Ａによって囲まれる領域１２２Ａに相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ１６６では、生成された領域データに基づいて、領域１２２Ａが配線１０６に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ１６８では、図１１（Ｂ）に示されるように、半径「ｒ・ｂ」の補助円１２０Ｂを、頂点１２４Ｂを始点とする２本の線と接するように仮配置する。この乗数「ｂ」の値は、円弧化指示データファイル３６に格納されている。乗数「ｂ」は、例えば「２．０」が好ましい値として定められている。

ステップ１７０では、図１１（Ｂ）に示されるように、半径「ｒ・ｂ」の補助円１２０Ｂの同心円１２６を、頂点１２４と接するように仮配置する。

ステップ１７２では、頂点１２４Ｂを始点とする２本の線、頂点１２４Ｂを始点とする２本の線と補助円１２０Ｂとの接点から垂直にのびる２本の線、及び同心円１２６によって囲まれる領域１２２Ｂに相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ１７４では、生成された領域データに基づいて、領域１２２Ｂが配線１０６から削除されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ１７６では、頂点１２４Ｂを始点とする２本の線と補助円１２０Ｂとの接点から垂直にのびる２本の線、補助円１２０Ｂ、及び同心円１２６によって囲まれるドーナツ形状の領域１２２Ｃに相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ１７８では、生成された領域データに基づいて、領域１２２Ｃが配線１０６に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

このように、ステップ１６８〜ステップ１７８の処理により、頂点１２４Ａを始点とする２本の線、及び補助円１２０Ａによって囲まれる領域１２２Ａが配線１０６に付加されるように、レイアウトデータが変更される。

次に、図２における屈曲部円弧化処理を行なうステップ５８の処理の詳細を図６、及び図１２を参照して説明する。

図６のステップ２００では、頂点を始点とする２本の線により形成される角度を判定する。９０度の場合はステップ２０２へ移行し、１３５度の場合はステップ２１４へ移行する。

図１２は、処理対象の屈曲部に施される円弧化処理のイメージを示している。

ステップ２０２では、図１２（Ａ）に示されるように、半径「ｒ」の補助円１２８Ａを、頂点１３０Ａを始点とする２本の線と接するように仮配置する。

ステップ２０４では、配線１０６の輪郭と補助円１２８Ａとの接点から垂直にのびる２本の線、及び配線１０６の輪郭によって囲まれる領域１３２に相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ２０６では、生成された領域データに基づいて、領域１３２が配線１０６から削除されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ２０８では、図１２（Ａ）に示されるように、半径が「ｒ＋ｗ」の補助円１２８Ａの同心円１２８Ｂを、頂点１３０Ｂを始点とする２本の線と接するように仮配置する。この「ｗ」は、配線幅の値である。

ステップ２１０では、頂点１３０Ａを始点とする２本の線と補助円１２８Ａとの接点から垂直にのびる線、補助円１２８Ａ、及び同心円１２８Ｂによって囲まれる領域１３４に相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ２１２では、生成された領域データに基づいて、領域１３４が配線１０６に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

このように、ステップ２０２〜ステップ２１２の処理により、頂点を始点とする２本の線が成す角度が１８０度未満の頂点を含む部分に、円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が付加されると共に、角度が１８０度を超える頂点を含む部分から、円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が削除されるように、レイアウトデータが変更される。

ステップ２１４では、図１２（Ｂ）に示されるように、半径「ｒ・ｃ」の補助円１３６Ａを、頂点１３８Ａを始点とする２本の線と接するように仮配置する。この乗数「ｃ」の値は、円弧化指示データファイル３６に格納されている。乗数「ｃ」は、例えば「２．０」が好ましい値として定められている。

ステップ２１６では、頂点１３８Ａを始点とする２本の線と補助円１３６Ａとの接点から垂直にのびる線、及び配線１０６によって囲まれる領域１４０に相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ２１８では、生成された生成された生成された領域データに基づいて、領域１４０が配線１０６から削除されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ２２０では、図１２（Ｂ）に示されるように、半径「（ｒ・ｃ）＋ｗ」の補助円１３６Ａの同心円１３６Ｂを、頂点１３８Ｂを始点とする２本の線と接するように仮配置する。

ステップ２２２では、頂点１３８Ｂを始点とする２本の線と補助円１３６Ａとの接点から垂直にのびる線、補助円１３６Ａ、及び同心円１３６Ｂによって囲まれる領域１４２に相当する部分を表す領域データを生成する。

ステップ２２４では、生成された生成された領域データに基づいて、領域１４２が配線１０６に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

このように、ステップ２１４〜ステップ２２４の処理により、頂点を始点とする２本の線が成す角度が１８０度未満の頂点を含む部分に、円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が付加されると共に、角度が１８０度を超える頂点を含む部分から、円弧及び２本の線で囲まれた領域に相当する部分が削除されるように、レイアウトデータが変更される。

以上に説明したように、半導体パッケージの配線の再設計に、本実施形態の円弧化処理を適用することにより、多層配線処理で設計された配線の４５度、９０度、１３５度等の角度をもった部分の形状を、円弧状にすることができる。これにより、温度サイクル試験、耐リフロー試験等の実施により、外部応力が半導体チップ全体にかかる場合に配線に発生する亀裂等を防止することが可能となる。なお、多層配線処理は、従来手法の何れで実施してもよい。

また、配線の再設計に、本実施形態の円弧化処理を適用することにより、配線の円弧化は自動化される。これにより、人手によるレイアウトの修正が不要となり、配線の設計期間を短縮することが可能になる。

さらに、配線を円弧化する場合に用いる円弧の半径を外部から指示できるため、配線を形成する材質に応じた円弧パターンが生成できる。
（第２実施形態）
次に、コンピュータシステム１０で行なわれる、半導体パッケージの配線の第２実施形態に係るレイアウト設計処理のルーチンについて説明する。

第１実施形態では、半導体パッケージの配線に含まれる全ての頂点を含む部分を円弧化する場合について説明したが、第２実施形態では、半導体パッケージの配線に含まれる任意の頂点を含む部分を、任意の半径の円弧を用いて円弧化する場合について説明する。

図１４に示されるように、表示処理を行なうステップ２５０では、レイアウトデータファイル３２に格納されている、設計済の配線のレイアウトを表すレイアウトデータに基づいて、配線のレイアウトを表示部２２にグラフィック表示する。

このレイアウトデータは、例えば図２の多層配線処理を行なうステップ５０で実施される処理と同様の処理によって設計された配線のレイアウト、又は配線の頂点を含む部分の一部又は全部に円弧化処理が施されているレイアウトを表すものである。

次に、指示処理を行なうステップ２５２では、表示処理を行なうステップ２５０で表示された配線のレイアウトから、円弧化処理を施してレイアウトを変更する配線部分（以下、被円弧化部分」とよぶ）が、ユーザにより入力デバイス２４を介して指示される。ユーザの指示により、レイアウトデータから被円弧化部分の頂点を示すデータ、及び被円弧化部分の輪郭を表す線のデータをレイアウトデータから抽出し、頂点データとして頂点データファイル３４に格納する。

さらに、ユーザは、基準となる円弧の半径（「ｒ」）、及び頂点を始点とする２本の線により形成される角度等によって円弧の半径を調整するための倍率値（「ａ」，「ｂ」，及び「ｃ」）等を含む円弧化指示データの入力を行う。ユーザから入力された円弧化指示データは円弧化指示データファイル３６に格納され、円弧化処理に用いられる円弧のサイズの制御に用いられる。

次に、指示処理を行なうステップ２５２でユーザから指示が入力されたか否かを判定し（ステップ２５４）、肯定された場合は、被円弧化部分の種類が、或いは始端部又は終端部か、屈曲部かを判定し（ステップ２５６）、始端部又は終端部である場合は第２の始終端部円弧化処理を行なうステップ２５８へ移行し、屈曲部である場合は第２の屈曲部円弧化処理を行なうステップ２６０へ移行する。ステップ２５２の判定で否定された場合は、当該レイアウト設計処理は終了する。

次に、第２の始終端部円弧化処理を行なうステップ２５８の処理の詳細を図１４を参照して説明する。

まず、ステップ２７０では、被円弧化部分は既に円弧化処理が施されているか否かを判定する。指示処理を行なうステップ２５２では、既に円弧化処理が施されている配線部分に対しても、最適な再設計を図るために円弧化処理が指示される場合がある。ステップ２７０の判定で肯定された場合はステップ２７２へ移行し、否定された場合はステップ２７４へ移行する。

ステップ２７２では、既に円弧化処理が施されている被円弧化部分から、付加されている領域に相当する部分を表す領域データに基づいて、領域が配線から削除されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ２７４では、図４〜５、及び図１０〜１１を用いて説明された、第１実施形態と同様の始終端部円弧化処理を行なう。

次に、第２の屈曲部円弧化処理を行なうステップ２６０の処理の詳細を図１５を参照して説明する。

まず、ステップ２８０では、被円弧化部分は既に円弧化処理が施されているか否かを判定する。肯定された場合はステップ２８２へ移行し、否定された場合はステップ２８６へ移行する。

ステップ２８２では、既に円弧化処理が施されている被円弧化部分から、付加されている領域に相当する部分を表す領域データに基づいて、領域が配線から削除されるようにレイアウトデータを変更する。

ステップ２８４では、既に円弧化処理が施されている被円弧化部分から、削除されている領域に相当する部分を表す領域データに基づいて、領域が配線に付加されるようにレイアウトデータを変更する。

屈曲部については、円弧化処理によって配線の一部分が削除される。このため、削除された領域を付加されていない場合、円弧化処理に用いる円弧の半径が削除された領域に含まれる円弧の半径よりも小さいときに、仮配置する補助円が配線と接しなくなる。この場合、所望の円弧化処理を行うことができない。従って、第２の屈曲部円弧化処理を行なうステップ２６０では、既に実施された円弧化処理によって削除された領域の付加を行う。このように、ステップ２８４の処理を行うために、屈曲部に円弧化処理を実施する際は、円弧化前の屈曲部の頂点データを、レイアウトデータに付加しておくとよい。

ステップ２８６では、図６、及び図１２を用いて説明された、第１実施形態と同様の屈曲部円弧化処理を行なう。

以上に説明したように、第２実施形態では、配線のレイアウトを再設計するユーザは、表示部にグラフィック表示された配線のレイアウトを見ながら、対話的な作業形態により配線の頂点を含む部分を円弧化することができる。これにより、配線のレイアウトを最適に再設計することができる。

本発明の実施形態に係る半導体パッケージの配線のレイアウト設計処理を行なうコンピュータシステムの概要図である。 第１実施形態に係る半導体パッケージの配線のレイアウト設計処理のルーチンを示すフローチャートである。 図２に示した第１実施形態に係る配線のレイアウト設計処理の配線頂点抽出処理を説明するフローチャートである。 始終端部の円弧化処理のフローチャートである。 直線状の接続先に接続している配線の始終端部の円弧化処理のフローチャートである。 屈曲部の円弧化処理のフローチャートである。 多層配線処理により設計された配線のレイアウトのイメージを示す図である。 配線のうち、円弧化処理が施される部分を示す図である。 円弧化処理後の配線のイメージを示す図である。 円形状の接続先に接続している配線の始終端部の円弧化処理のイメージを示す図である。 直線状の接続先に接続している配線の始終端部の円弧化処理のイメージを示す図である。 屈曲部の円弧化処理のイメージを示す図である。 第２実施形態に係る配線のレイアウト設計処理のルーチンを示すフローチャートである。 図１３に示した第２実施形態に係る配線のレイアウトの設計処理の始終端部円弧化処理を説明するフローチャートである。 図１３に示した第２実施形態に係る配線のレイアウトの設計処理の屈曲部円弧化処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１０ コンピュータシステム
１２ ＣＰＵ
１６ ＲＡＭ
２０ ＨＤＤ
２２ 表示部
２４ 入力デバイス
３０ ネットデータファイル
３２ レイアウトデータファイル
３４ 頂点データファイル
３６ 円弧化指示データファイル
５２ 配線頂点抽出処理
５６ 始終端部円弧化処理
５８ 屈曲部円弧化処理

Claims (3)

1. コンピュータに、
   設計された配線のレイアウトを示すレイアウトデータから、前記レイアウトにおける頂点を示す頂点データを抽出する頂点抽出ステップと、
   前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を含む配線の端部が、異なる配線同士が接続された第１の端部及び配線と回路素子とが接続された第２の端部の何れであるか否かを前記レイアウトデータに基づいて判定する端部判定ステップと、
   前記端部判定ステップで前記第１の端部及び前記第２の端部の何れかの端部であると判定された場合、前記何れかの端部に接続される配線の形状が直線状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記何れかの端部に接続される直線状の配線と、の成す角度に応じて異なる半径を定めた第１の補助円を、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、に接するように配置し、前記第２の端部に接続される配線の形状が円形状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記第２の端部に接続される円形状の配線と、に接する予め定めた半径を有する第２の補助円を配置する配置ステップと、
   前記配置ステップによって配置された前記第１の補助円と、該第１の補助円と接する
   前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、によって囲まれた領域、及び、前記配置ステップによって配置された前記第２の補助円と、該第２の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記円形状の配線と、によって囲まれた領域に相当する部分を示す領域データを生成する生成ステップと、
   前記生成ステップで生成された前記領域データにより示される前記領域に相当する部分を前記配線のレイアウトにおける対応する部分に付加することにより、前記第１の端部及び前記第２の端部を円弧化するように前記レイアウトデータを変更する変更ステップと、
   を実行させるための配線設計プログラム。
2. 設計された配線のレイアウトから、該レイアウトにおける頂点を抽出する頂点抽出ステップと、
   前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を含む端部が、異なる配線同士が接続された第１の端部及び配線と回路素子とが接続された第２の端部の何れであるか否かを前記レイアウトに基づいて判定する端部判定ステップと、
   前記端部判定ステップで前記第１の端部及び前記第２の端部の何れかの端部であると判定された場合、前記何れかの端部に接続される配線の形状が直線状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記何れかの端部に接続される直線状の配線と、の成す角度に応じて異なる半径を定めた第１の補助円を、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、に接するように配置し、前記第２の端部に接続される配線の形状が円形状の場合には、前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記第２の端部とする配線と、前記第２の端部に接続される円形状の配線と、に接する予め定めた半径を有する第２の補助円を配置する配置ステップと、
   前記配置ステップによって配置された前記第１の補助円と、該第１の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、によって囲まれた領域、及び、前記配置ステップによって配置された前記第２の補助円と、該第２の補助円と接する前記頂点抽出ステップで抽出された前記頂点を前記第２の端部とする配線と、前記円形状の配線と、によって囲まれた領域に相当する部分を前記配線のレイアウトにおける対応する部分に付加することにより前記第１の端部及び前記第２の端部を円弧化する円弧化ステップと、
   を含む配線設計方法。
3. 設計された配線のレイアウトを示すレイアウトデータから、前記レイアウトにおける頂点を示す頂点データを抽出する頂点抽出手段と、
   前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を含む配線の端部が、異なる配線同士が接続された第１の端部及び配線と回路素子とが接続された第２の端部の何れであるか否かを前記レイアウトデータに基づいて判定する端部判定手段と、
   前記端部判定手段で前記第１の端部及び前記第２の端部の何れかの端部であると判定された場合、前記何れかの端部に接続される配線の形状が直線状の場合には、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記何れかの端部に接続される直線状の配線と、の成す角度に応じて異なる半径を定めた第１の補助円を、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、に接するように配置し、前記第２の端部に接続される配線の形状が円形状の場合には、前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記第２の端部に接続される円形状の配線と、に接する予め定めた半径を有する第２の補助円を配置する配置手段と、
   前記配置手段によって配置された前記第１の補助円と、該第１の補助円と接する前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記何れかの端部とする配線と、前記直線状の配線と、によって囲まれた領域、及び、前記配置手段によって配置された前記第２の補助円と、該第２の補助円と接する前記頂点抽出手段で抽出された前記頂点データにより示される頂点を前記第２の端部とする配線と、前記円形状の配線と、によって囲まれた領域に相当する部分を示す領域データを生成する生成手段と、
   前記生成手段で生成された前記領域データにより示される前記領域に相当する部分を前記配線のレイアウトにおける対応する部分に付加することにより、前記第１の端部及び前記第２の端部を円弧化するように前記レイアウトデータを変更する変更手段と、
   を含む配線設計装置。

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