(57)【要約】  半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、半導体チップを搭載するパッケージ基板の複数の端子のいずれかを割り付ける処理を効率よく行う。  半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、パッケージ基板の複数の端子のいずれかを割り付ける際、各パッドと、各パッドに対して割り付けようとする端子との間の距離の最長許容距離を制約条件として定め、各パッドのそれぞれと、各パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、各パッドに対して１つまたは複数の割り付け端子候補を抽出する。抽出した割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行う。前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを割り付ける処理である。
2012063284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける割り付け支援装置が行う方法であって、
前記割り付け支援装置のデータ処理部が、前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定め、前記データ処理部が、前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行い、
前記データ処理部が、前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行い、
前記処理は、前記パッドのうち、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である、ことを特徴とする半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項２】
前記パッドの配置と前記端子の配置とから定まる幾何学的基準距離と、前記パッドの電気特性から許容される電気特性距離との中で、距離が最小のものが前記最長許容距離として選択される、請求項１に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項３】
前記電気特性は、インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗の少なくとも１つの特性を含み、
前記電気特性距離は、インダクタンスの特性が許容されるインダクタンス特性距離、キャパシタンスの特性が許容されるキャパシタンス特性距離、および、抵抗の特性が許容される抵抗特性距離の少なくともいずれか１つを含む、請求項２に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項４】
割り付け端子候補の抽出において、割り付け端子候補群が抽出された場合、抽出された前記割り付け端子候補群のうちで、前記割り付け端子候補群に対応するパッドとの相対距離が最も大きい割り付け端子候補を前記割り付け端子として決定する、請求項１〜３のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項５】
前記抽出において、前記割り付け端子候補が同数となる複数のパッドが存在する場合、前記複数のパッドそれぞれと、対応する割り付け端子候補との相対距離の中で最も大きな相対距離を有する割り付け端子候補とパッドの組を抽出し、抽出した組に係る割り付け端子候補を前記割り付け端子として、前記組に係るパッドに割り付ける、請求項１〜３のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項６】
前記割り付け端子を前記割り付け端子候補に基づいて決定するとき、割り付け端子としてすでにいずれかのパッドに割り付けた割り付け端子候補とバッドの組を除外して前記処理を繰り返す、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項７】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付けて配線された半導体パッケージであって、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定め、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行い、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行い、
前記処理において、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける、ことにより得られたこを特徴とする半導体パッケージ。
【請求項８】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける割り付け支援装置であって、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定める判断基準生成部と、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行う候補抽出部と、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行う割り付け決定部と、を有し、
前記割り付け決定部の前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である、ことを特徴とする半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項９】
前記判断基準生成部は、前記パッドの配置と前記端子の配置とから定まる幾何学的基準距離と、前記パッドの電気特性から許容される電気特性距離との中で、距離が最小のものを前記最長許容距離として選択する、請求項８に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１０】
前記電気特性は、インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗の少なくとも１つの特性を含み、
前記電気特性距離は、インダクタンスの特性が許容されるインダクタンス特性距離、キャパシタンスの特性が許容されるキャパシタンス特性距離、および、抵抗の特性が許容される抵抗特性距離の少なくともいずれか１つを含む、請求項９に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１１】
前記候補抽出部が割り付け端子候補群を抽出した場合、前記割り付け決定部は、抽出した前記割り付け端子候補群のうち、前記割り付け端子候補群に対応するパッドとの相対距離が最も大きい割り付け端子候補を前記割り付け端子として決定する、請求項８〜１０のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１２】
前記候補抽出部は、前記割り付け端子候補が同数となる複数のパッドが存在する場合、前記複数のパッドそれぞれと、対応する割り付け端子候補との相対距離の中で最も大きな相対距離を有する割り付け端子候補とパッドの組を抽出し、抽出した組に係る割り付け端子候補を前記割り付け端子として、前記組に係るパッドに割り付ける、請求項８〜１０のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１３】
前記割り付け決定部は、前記割り付け端子を前記割り付け端子候補に基づいて決定するとき、前記割り付け端子としてすでにいずれかのパッドに割り付けた割り付け端子候補とバッドの組を除外して前記処理を繰り返す、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１４】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける方法をコンピュータに実行させるコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離をコンピュータの処理ユニットに設定させ、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補をコンピュータの処理ユニットに算出させ、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理をコンピュータの処理ユニットに行わせ、
前記処理の結果を、コンピュータの記憶ユニットあるいはコンピュータに接続された出力ユニットに出力させる、手順を有し、
前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である、ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、半導体チップを接合するパッケージ基板の複数の端子のそれぞれを割り付ける半導体パッケージの端子の割り付け方法、この決定方法を実行するプログラム、半導体パッケージの端子の割り付け支援装置、および、半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等を含む半導体チップは、パッケージ基板に接合されて、半導体パッケージとしてプリント配線板等に実装される。
例えば、半導体パッケージでは、半導体チップの複数のパッドとパッケージ基板の所定の位置に設けられた複数の端子との間がボンディングワイヤで電気的に接続され、また、パッケージ基板に設けられた配線を介して電気的に接続される。なお、端子とは、パッケージ基板がプリント配線板と接合されるときに用いるパッケージ基板のバンプ（ボール）、ランドあるいはピンにビア等を介して接続された、半導体チップが接合されるパッケージ基板の接合面上に設けられる端子をいう。バンプ（ボール）、ランドあるいはピンは、パッケージ基板の所定の位置に設けられるので、上記端子も、バンプ（ボール）、ランドあるいはピンと同様にパッケージ基板の所定の位置に設けられる。【０００３】
このような半導体チップの複数のパッドと、パッケージ基板の所定の位置に設けられた複数の端子との配線のための割り付け、すなわち、パッドに対する上記端子の割り付けは、半導体製造業者の設計指針に沿って行われている。この割り付けには、パッドの数と端子の数に応じて多数の組み合わせが存在するため、上記設計指針が異なると、割り付け結果も異なる。【０００４】
例えば、半導体パッケージにフリップチップ接合される半導体チップの入出力パッドとバンプ用ランドとの間の接続を最適化する半導体チップの設計方法が知られている。【０００５】
当該設計方法では、具体的には、電気特性の重要度の高いランクから順に、ランクに含まれる各々の入出力パッドから最短距離のパッケージのピンを各々選択する。そして、半導体チップ側の配線パターンの電気的特性およびパッケージ側の配線パターンの電気的特性に従って、各々の入出力パッドおよび選択されたパッケージのピンの上を通過する直線上またはその近傍から最適なバンプ用ランドを各々配置、選択する。これにより、各々の入出力パッドに対して配置、選択されたバンプ用ランドと入出力パッドとの間を各々接続する配線パターンを設計する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２８９６３６号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、近年、半導体チップの集積度はますます増大し、半導体チップの機能が向上するに伴って、半導体チップのパッドにおいても、上記割り付けの際に、電気特性の重要度の高いパッド、すなわち重要パッドの数が増えてきている。現在、例えば、半導体チップのパッド数の１０％程度が電気特性を十分に考慮して上記割り付けを行う重要パッドである場合がある。例えば、パッドの数が１０００の場合、重要パッドの数は１００程度になる。ここで、電気特性の重要度が高い重要パッドとは、例えば、電源電圧に比べて振幅の小さい信号あるいはアナログ信号を入出力するパッド、電源電圧を供給するパッド、あるいは、グランドに接続されるパッド等である。
【０００８】
このような電気特性の重要度の高い重要パッドが多くなると、電気特性の制約条件を満足させるために、半導体チップのパッド近傍にパッケージ基板の端子を割り付けることが多い。上記公知の半導体チップの設計方法でも電気特性の重要度の高いランクのパッドから順に割り付けを行うので、半導体チップのパッド近傍にパッケージ基板の端子が集中して割り付けられる。
【０００９】
しかし、重要パッドの割り付けを考慮して半導体チップのパッド近傍にパッケージ基板の端子が集中して割り付けられる場合、電気特性の制約条件が緩く割り付けの優先度の低い他のパッドについて、制約条件を満足させるような割り付けを行うことができない場合がある。このような場合、例えば、割り付け対象となるパッケージ基板の端子の間隔を変更するなどしてパッケージ基板の再設計をマニュアルで行うことになり、効率よく半導体パッケージの端子を割り付けることができない。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、上記従来の問題を解決するために、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、パッケージ基板の所定の位置に設けられた複数の端子のそれぞれを割り付ける処理を効率よく行うことができる半導体パッケージの端子の割り付け方法、この割り付け方法を実行するプログラム、および、半導体パッケージの端子の割り付け支援装置を提供し、さらに、この方法により作製される半導体パッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける割り付け支援装置が行う方法である。
当該方法では、
前記割り付け支援装置のデータ処理部が、前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定め、
前記データ処理部が、前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行い、
前記データ処理部が、前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行う。
前記処理は、前記パッドのうち、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である。【００１２】
さらに、本発明の他の一態様は、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付けて配線された半導体パッケージである。
当該半導体パッケージは、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定め、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行い、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行い、
前記処理において、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける、ことにより得られる。【００１３】
本発明のさらに他の一態様は、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける半導体パッケージの端子の割り付け支援装置である。
当該割り付け支援装置は、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定める判断基準生成部と、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行う候補抽出部と、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行う割り付け決定部と、を有する。
前記割り付け決定部の前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である。【００１４】
本発明の更に他の一態様は、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける方法をコンピュータに実行させるコンピュータが実行可能なプログラムである。
当該プログラムは、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離をコンピュータの処理ユニットに設定させ、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補をコンピュータの処理ユニットに算出させ、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理をコンピュータの処理ユニットに行わせ、
前記処理の結果を、コンピュータの記憶ユニットあるいはコンピュータに接続された出力ユニットに出力させる、手順を有する。
前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である。
【発明の効果】
【００１５】
上述の半導体パッケージの端子の割り付け方法、この方法を実行するプログラム、半導体パッケージの端子の割り付け支援装置は、半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、パッケージ基板の複数の端子のそれぞれを割り付ける処理を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は、本実施形態の半導体パッケージの概略図であり、（ｂ）は、パッケージ基板上の半導体チップの接合位置、パッドの配置位置、および、ボールの配置位置を示す図である。
【図２】本実施形態の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置の概略構成図である。
【図３】本実施形態の半導体パッケージの端子の割り付け方法の前半部分のフローチャートである。
【図４】本実施形態の半導体パッケージの端子の割り付け方法の後半部分のフローチャートである。
【図５】本実施形態におけるパッドとボールの割り付けを説明する図である。
【図６】本実施形態におけるパッドの配置位置の座標データの一例を示す図である。
【図７】本実施形態におけるボールの配置位置の座標データの一例を示す図である。
【図８】本実施形態におけるパッドそれぞれの電気特性の情報の一例を示す図である。
【図９】本実施形態におけるインダクタンス特性距離、キャパシタンス特性距離、および抵抗特性距離と、最長許容距離の値の一例を示す図である。
【図１０】図５に示す例から得られるボール情報リストの一例を示す図である。
【図１１】図１０に示すボール情報リストにおいて処理された結果の一例を示す図である。
【図１２】図１１に示すボール情報リストから処理された結果の一例を示す図である。
【図１３】図１２に示すボール情報リストから処理された結果の一例を示す図である。
【図１４】図１０に示すボール情報リストから得られる割り付け結果の一例を示す図である。
【図１５】従来の方法によりボールの割り付けを行った場合の結果を示す図である。
【図１６】本実施形態および従来の方法で得られたパッドと割り付けボールとの相対距離をパッド番号毎に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の半導体パッケージの端子の割り付け方法、この決定方法を実行するプログラム、半導体パッケージの端子の割り付け支援装置、および半導体パッケージについて詳細に説明する。
【００１８】
（半導体パッケージ）
図１（ａ）は、本実施形態の半導体パッケージの概略図である。
本実施形態の半導体パッケージ１はボールグリッドアレイのボール（バンプ）３ｂを有し、半導体チップ２がパッケージ基板３にフリップチップ接合される。
半導体チップ２は、マイクロプロセサ等の半導体素子を含む。半導体チップ２の接合側には突出した複数のパッド２ａが形成され、パッド２ａのそれぞれが、パッケージ基板３の接合面上に形成されたランド（図示されない）に接続される。各ランドは、パッケージ基板に設けられた図示されない配線により、パッケージ基板３に設けられたいずれかの端子３ａに接続されている。端子３ａは、図示されないビアを介して反対側の面上のボール３ｂと接続されている。
【００１９】
本実施形態では、フリップチップ接合により、半導体チップ２のパッド２ａがパッケージ基板３の端子３ａと配線を介して電気的に接続されるが、ワイヤボンディングにより、パッド２ａと端子３ａとが電気的に接続されてもよい。また、半導体パッケージ１は、ボールグリッドアレイでプリント配線板に実装されるが、ランドグリッドアレイやピングリッドアレイがボールグリッドアレイの代わりに用いられ得る。
【００２０】
なお、本実施形態では、ボール３ｂを、パッド２ａのそれぞれに対する割り付け対象の端子として説明する。
パッケージ基板３の接合面に設けられた配線を介してパッド２ａに接続される端子３ａの位置は、パッケージ基板３を挟んでボールグリッドアレイのボール３ｂの位置とほぼ同じ所定の位置にある。このため、以降で説明するパッド２ａとボール３ｂの相対距離は、パッド２ａと端子３ａとの相対距離とほぼ同じであるため、パッド２ａとボール３ｂの相対距離を、パッド２ａと端子３ａとの相対距離で代用して用いることができる。以降の説明では、パッド２ａとボール３ｂの相対距離を、パッド２ａと端子３ａとの相対距離として用いる。
本実施形態では、パッド２ａのそれぞれに対してボール３ｂを割り付け対象の端子とするが、パッド２ａのそれぞれに対して、パッケージ基板３の接合面上に設けられた端子３ａを割り付け対象の端子とすることもできる。
【００２１】
図１（ｂ）は、半導体チップ２がパッケージ基板３に載せられて接合されるときの半導体チップ２の接合位置（略正方形形状の枠内領域）、パッド２ａの配置位置（細長い微小矩形形状の領域）、および、ボール３ｂ（○印の領域）の配置位置を示す図である。
パッド２ａは、半導体チップ２の四方の各辺に沿って一定の間隔で一列に設けられる。パッド２ａのそれぞれは、半導体チップ２の外側に向かって突出して延びている。ボール３ｂは、半導体チップ２のパッド２ａの周りを取り囲むように一定の間隔で縦方向及び横方向に設けられている。パッド２ａの隣り合う間隔は、ボール３ｂの隣り合う間隔に比べて狭い。
本実施形態では、以降で説明する方法に従って、パッド２ａのそれぞれに対して、ボール３ｂの１つが割り付けられる。
【００２２】
（半導体パッケージの端子の割り付け支援装置）
図２は、本実施形態の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置（以降、支援装置という）１０の概略構成図である。
支援装置１０は、半導体チップ２のパッド２ａのそれぞれに対して、パッケージ基板３のボール３ｂのそれぞれを割り付けて配線を決定する装置であり、プリンタ１４、ディスプレイ１５、およびマウス・キーボード１６が接続されたコンピュータである。このコンピュータは、後述するプログラムを実行することによって、パッケージ基板３に接合される半導体チップ２のパッド２ａのそれぞれに対して、パッケージ基板３のボール３ｂのそれぞれを割り付けて配線を決定する。
具体的には、支援装置１０は、ＣＰＵ１１と、記憶部１２と、データ処理部１３と、を有する。
【００２３】
記憶部１２は、パッド情報記憶部１２ａと、ボール情報記憶部１２ｂと、パッド電気特性記憶部１２ｃと、判断基準記憶部１２ｄと、ボール配置情報記憶部１２ｅと、を有する。
パッド情報記憶部１２ａは、パッド２ａそれぞれの配置位置のデータを記憶する。ボール情報記憶部１２ｂは、ボール３ｂそれぞれの配置位置のデータを記憶する。パッド２ａおよびボール３ｂの配置位置は、パッケージ基板３に接合される半導体チップ２の中心位置を原点とした座標により表される。
パッド電気特性記憶部１２ｃは、パッド２ａそれぞれの有する電気特性をインダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）および抵抗成分（Ｒ）毎に分けて値を記憶する。勿論、パッド２ａのうち、電気特性に条件が課せられるパッドのみが電気特性の情報を持ち、電気特性に条件が課せられないパッドは電気特性の情報を持たない。
判断基準記憶部１２ｄは、幾何学的基準距離を記憶する。幾何学的基準距離とは、パッド２ａの配置とボール３ｂの配置とから定まる判断基準距離である。上記電気特性の情報によって条件が課せられないパッドに対して、幾何学的基準距離が用いられる。すなわち、幾何学的基準距離は、後述するように、割り付け対象となる割り付けボール候補が抽出されるとき、幾何学的な制約条件として用いられる。幾何学的基準距離は、パッド２ａおよびボール３ｂの配置位置の情報から算出された距離が用いられてもよいし、以前の割り付けの際に用いた距離が幾何学的基準距離として記憶され、この距離が用いられてもよい。
ボール配置情報記憶部１２ｅは、割り付けが決定されたパッド２ａとボール３ｂの組の情報を記憶する。
【００２４】
データ処理部１３は、プログラムを実行することによって形成される処理ユニットであり、判断基準生成部１３ａと、パッド相対距離算出部１３ｂと、対象ボール候補抽出部１３ｃと、ボール割り付け決定部１３ｄと、ボール配置出力部１３ｅと、を有する。これらの各部分で行われる処理演算は、実質的にはＣＰＵ１１によって行われる。
判断基準生成部１３ａは、幾何学的基準距離およびパッドの電気特性から許容される電気特性距離を定めるとともに、幾何学的基準距離および電気特性距離に基づいて、パッド２ａのそれぞれと、パッド２ａのそれぞれに対して割り付けようとするボール３ｂとの間の最長許容距離を定める。
パッド相対距離算出部１３ｂは、パッド２ａのそれぞれと、パッド２ａそれぞれに対して選択されるボール３ｂとの間の相対距離（離間距離）Δｐを算出する。相対距離Δｐは、通常用いられる距離、すなわち、（（パッドのＸ座標−ボールのＸ座標）2＋（パッドのＹ座標−ボールのＹ座標）2）(1/2)で定義される。なお、本明細書において具体的に説明する距離の値は、いずれもμｍを単位である。
対象ボール候補抽出部１３ｃは、パッド相対距離算出部１３ｂが算出した相対距離Δｐが判断基準生成部１３ａで定めた最長許容距離の範囲内になるように、パッド２ａのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付けボール候補を抽出する。
ボール割り付け決定部１３ｄは、割り付けボール候補に基づいてボール３ｂの１つを割り付けボールとして決定してパッド３ｂの１つに割り付ける処理を繰り返し行う。このとき、上記処理では、割り付けボール候補のうち、未割り付け状態にある候補の数が最小であるパッドに対して優先的にボール３ｂの１つを割り付ける。これにより、ボール割り付け決定部１３ｄは、パッド２ａとボール３ｂ間の配線を決定する。
ボール配置出力部１３ｅは、パッド２ａとパッド２ａのそれぞれに割り付けられたボール３ｂの組の情報をボール配置情報記憶部１２ｅに記憶させ、あるいは、プリンタ１４あるいはディスプレイ１５に出力させる。
データ処理部１３の各部分の機能は、以降の半導体パッケージの端子の割り付け方法において詳述される。
【００２５】
（半導体パッケージの端子の割り付け方法）
図３、図４は、本実施形態の半導体パッケージの端子の割り付け方法のフローチャートであり、図５は、パッドとボールの割り付けを説明する図である。
まず、判断基準生成部１３ａは、幾何学的基準距離を生成する（ステップＳ１０）。幾何学的基準距離は、電気特性の情報によって制約を受けないパッドに対して、幾何学的な制約条件を設けて割り付けボール候補を抽出するために生成される。例えば、図５に示すパッド２ａのうち、図中左側の上部に位置する９つのパッド２ａ（パッド番号１〜９のパッド）を、図中左側の上部に位置する９つのボール３ｂ（ボール番号Ａ１〜Ｄ３と記載されている９つのボール）に割り付ける場合を想定する。この場合、図５に示すように、半導体チップ２の中心位置を座標原点として、パッド２ａおよびボール３ｂの位置をＸ−Ｙ座標系で表したとき、Ｘ−Ｙ座標の同じ象限内に含まれるパッド２ａおよびボール３ｂの中で、座標原点から最も遠いパッドおよびボールを求め、このパッドとボール間の距離を求め、この距離に一定の倍率を乗算した値が幾何学的基準距離として算出される。判断基準生成部１３ａは、パッド情報記憶部１２ａおよびボール情報記憶部１２ｂから、パッド２ａおよびボール３ｂそれぞれの配置位置の座標データを呼び出して座標原点から最も遠いパッド２ａおよびボール３ｂ間の距離を求めることができる。また、一定の倍率とは、例えば、１＋α（αは定数）で表され、αは、例えば（パッド２ａ間の間隔）／（ボール３ｂ間の間隔）が用いられる。ボール３ｂ間の間隔が狭い場合、ボール３ｂの個数が多く密集していることを表すので、割り付けボール候補を多く抽出できるようにするために、αは大きくなる。本実施形態では、１＋αの形で一定倍率を用いるが、これ以外の方法、例えば、経験的に見出されたαの値を用いて一定倍率を規定してもよい。また、判断基準生成部１３ａは、幾何学的基準距離を、座標原点から最も遠いパッド２ａおよびボール３ｂ間の距離を求めることにより生成するが、これに限定されない。例えば、判断基準生成部１３ａは、以前に割り付け処理を行ったときに用いた幾何学的基準距離を用いることもできる。さらに、判断基準生成部１３ａは、幾何学的基準距離として、マウス・キーボード１６からオペレータが入力した距離を用いることもできる。
【００２６】
図６、図７は、パッド２ａおよびボール３ｂそれぞれの配置位置の座標データの一例を示す図である。図６、図７に示すような座標データが、パッド情報記憶部１２ａおよびボール情報記憶部１２ｂに記憶されている。ここで、パッド番号は、図５に示すように、９つのボール３ｂについて、図中の上方に位置するパッドから順にパッド１，２,３，・・・，９を定めている。一方、図中の左端最上段の行に位置するボールについて右方向に向かって並ぶ順にＡ１，Ａ２，Ａ３と定め、２段目の行に位置するボールについて右方向に向かって並ぶ順にＢ１，Ｂ２，Ｂ３と定め、さらに、３段目の行に位置するボールについて右方向に向かって並ぶ順にＣ２，Ｃ３と定め、さらに、４段目の行に位置するボールについてＤ３と定めている。
【００２７】
次に、判断基準生成部１３ａは、パッド２ａそれぞれの電気特性の情報を読み込む（ステップＳ２０）。パッド２ａが電気特性を有する場合、電気特性はインダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）および抵抗成分（Ｒ）毎に定められ、３つの成分のうち少なくとも１つの成分を含む。判断基準生成部１３ａは、これらの成分の情報をパッド電気特性記憶部１２ｃから呼び出す。図８は、パッド２ａそれぞれの電気特性の情報の一例を示す図である。図８に示す例では、パッド１，２は、インダクタンス成分について２．５（ｎＨ）、３．００（ｎＨ）の電気特性の制約があり、パッド３は、抵抗成分に１００（ｍΩ）の電気特性の制約があり、パッド５は、抵抗成分に２２０（ｍΩ）の電気特性の制約があり、パッド９は、インダクタンス成分について２．７５（ｎＨ）、抵抗成分に２７５（ｍΩ）の電気特性の制約があることを示す。パッド４，６〜８には、電気特性の制約はない。このような電気特性は、半導体チップ２の仕様によって定まるもので、予め情報を入手することができる。
【００２８】
次に、判断基準生成部１３ａは、電気特性の情報を調べ、パッド２ａのそれぞれについて、インダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）、あるいは抵抗成分（Ｒ）の値を持つか否か、パッド２ａのインダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）、および抵抗成分（Ｒ）毎に１つずつ調べる（ステップＳ３０）。
パッド２ａが、インダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）、あるいは抵抗成分（Ｒ）の値を持たない場合（ステップＳ３０  Ｙｅｓの場合）、すなわち、パッドがいずれかの電気特性の制約を受けない場合、先に求めた幾何学的基準距離の値が、電気特性距離に代入される（ステップＳ４０）。これにより、電気特性の制約を受けないすべてのパッド２ａに対して電気特性距離に値が与えられる。
【００２９】
一方、パッド２ａが、インダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）、あるいは抵抗成分（Ｒ）の値を持つ場合（ステップＳ３０  Ｎｏの場合）、この電気特性の情報に基づいて、電気特性距離が算出される（ステップＳ５０）。詳細に説明すると、例えば、インダクタンス成分（Ｌ）の電気特性の値がＬである場合、判断基準生成部１３ａは、このＬをパッケージ基板２上に設けられる配線の単位長さ当たりのインダクタンス成分の値Ｌｂで割ることにより、インダクタンス成分（Ｌ）のインダクタンス特性距離ΔＬを算出する。同様に、キャパシタンス成分（Ｃ）の電気特性の値がＣである場合、判断基準生成部１３ａは、このＣをパッケージ基板２上に設けられる配線の単位長さ当たりのキャパシタンス成分の値Ｃｂで割ることにより、キャパシタンス成分（Ｃ）のキャパシタンス特性距離ΔＣを算出する。同様に、抵抗成分（Ｒ）の電気特性の値がＲである場合、判断基準生成部１３ａは、このＲをパッケージ基板２上に設けられる配線の単位長さ当たりの抵抗成分の値Ｒｂで割ることにより、抵抗成分（Ｒ）の抵抗特性距離ΔＲを算出する。これらの算出された距離は、インダクタンス成分（Ｌ）、キャパシタンス成分（Ｃ）、および抵抗成分（Ｒ）の許容される成分毎の最長距離を意味する。単位長さ当たりのインダクタンス成分の値Ｌｂ、単位長さ当たりのキャパシタンス成分の値Ｃｂ、および、単位長さ当たりの抵抗成分の値Ｒｂは、いずれも配線の材料および寸法形状から算出することができる。
図８に示す電気特性の情報の場合、パッド１，２については、インダクタンス成分（Ｌ）の電気特性距離が得られ、パッド３，５については、抵抗成分（Ｒ）の電気特性距離が得られ、パッド９については、インダクタンス成分（Ｌ）の電気特性距離と抵抗成分（Ｒ）の電気特性距離が得られる。
【００３０】
判断基準生成部１３ａは、ステップＳ３０〜Ｓ５０の処理がすべてのパッド２ａに対して行われて、電気特性距離の値が得られたか否かを判断する（ステップＳ６０）。すべてのパッド２ａに対して電気特性距離の値が得られると、判断基準生成部１３ａは、パッド２ａのそれぞれに対して最長許容距離Δｒを設定する（ステップＳ７０）。具体的には、判断基準生成部１３ａは、パッド２ａそれぞれに対して、得られた電気特性距離の中で最小の値を最長許容距離Δｒとして定める。電気特性距離は、ステップＳ４０において、幾何学的基準距離が代入されているので、設定される最長許容距離Δｒは、ステップＳ１０で生成された幾何学的基準距離と、ステップＳ５０で算出された電気特性距離（インダクタンス特性距離ΔＬ、キャパシタンス特性距離ΔＣ、および抵抗特性距離ΔＲ）との中で最小の距離である。この最長許容距離Δｒは、後述するように、パッド２ａのそれぞれと、パッド２ａのそれぞれに対して割り付けようとするボール３ｂとの間の距離の制約条件として用いられる。
図９は、パッド１〜９の電気特性から得られたインダクタンス特性距離ΔＬ、キャパシタンス特性距離ΔＣ、および抵抗特性距離ΔＲと、設定された最長許容距離Δｒの値の一例を示す図である。図９によれば、パッド１〜９で最長許容距離Δｒが異なっていることがわかる。判断基準生成部１３ａは、設定された最長許容距離Δｒを判断基準記憶部１２ｄに記憶させる。
【００３１】
次に、パッドに対するボールの相対距離Δｐが算出され、この相対距離Δｐが最長許容距離Δｒ内のボールのボール番号が、パッドに対する割り付けボール候補としてボール情報リストに記入されて格納される（ステップＳ８０）。より詳細には、パッド相対距離算出部１３ｂは、パッド２ａのそれぞれとボール３ｂそれぞれとの間の相対距離Δｐを算出する。パッド相対距離算出部１３ｂは、パッド情報記憶部１２ａおよびボール情報記憶部１２ｂから、パッド２ａおよびボール３ｂそれぞれの配置位置の座標データを呼び出してパッドからボールに至る直線状の離間距離を相対距離Δｐとして算出する。
さらに、対象ボール候補抽出部１３ｃは、算出した相対距離Δｐが最長許容距離Δｒ内に入るか否かを判断し、最長許容距離Δｒ内の相対距離Δｐを有するボールを割り付けボール候補として抽出して、パッド番号に対するボール番号の情報を、相対距離Δｐとともにボール情報リストに記入して格納する。
対象ボール候補抽出部１３ｃは、割り付け対象となるボール３ｂすべてについてステップＳ８０の処理が行われたか否かを判断する（ステップＳ９０）。さらに、対象ボール候補抽出部１３ｃは、すべてのパッド２ａについてステップＳ８０の処理が行われたか否かを判断する（ステップＳ１００）。こうして、すべてのパッドに対して、割り付けボール候補を抽出する。
【００３２】
図１０は、図５に示すパッド１〜９に対してボールＡ１〜Ｄ３を割り付ける場合に得られるボール情報リストの一例を示す図である。図９に示すように、パッド番号１〜９のそれぞれに対して、割り付けボール候補はボール番号で示され、相対距離Δｐも示されている。また、ボール情報リストには、”状態“、”有効個数“、”候補個数“が示されている。”状態“および”有効個数“は、後述するボールの割り付け処理で用いられ、割り付け処理の進行によって変化する。”有効個数“は、具体的には、割り付け処理の途中において、割り付けボール候補のうち未割り付け状態にある候補数を表す。”候補個数“は、割り付け処理が行われる前の割り付けボール候補の初期における個数である。図１０に示す例では、パッド番号１のパッドは、ボールＢ３，Ｃ２，Ｃ３，Ｄ３の４つが割り付けボール候補として抽出されたことを示し、パッド番号３のパッドは、ボールＤ３のみが割り付けボール候補として抽出されたことを示す。
【００３３】
次に、ボール割り付け決定部１３ｄは、ボールの割り付けを行う。ボールの割り付けは、作成されたボール情報リストに基づいて行われる。
図４は、割り付け処理の流れを示す。
ボール割り付け決定部１３ｄは、まず、図１０に示すようなボール情報リストを参照して、“有効個数”、すなわち、割り付けボール候補の数が１であるパッドが存在するか否かを調べる（ステップＳ１１０）。ボール割り付け決定部１３ｄは、“有効個数”が１であるパッドを見出した場合（Ｙｅｓの場合）、このパッド番号に対して、ボール情報リストに記されている割り付けボール候補のボール番号を対応付けて、ボールの割り付けを行う（ステップＳ１２０）。すなわち、１つの割り付けボール候補が割り付けボールとして決定される。
図１０に示されるボール情報リストの場合、パッド番号３の“有効個数”が１であり、そのときの割り付けボール候補はボール番号Ｄ３であるので、ボール割り付け決定部１３ｄは、パッド番号３とボール番号Ｄ３を対応付けることにより、パッド番号３のパッドに対してボールＤ３を割り付ける。
【００３４】
一方、ボール情報リストにおいて“有効個数”が１であるパッドが見出せない場合（ステップＳ１１０においてＮｏの場合）、ボール割り付け決定部１３ｄは、さらに、”有効個数”が１の次に大きい数、すなわち、１以上であって最小の数を持つパッドを探す（ステップＳ１３０）。
このとき、ボール割り付け決定部１３ｄは、”有効個数”が同数のパッドが複数存在するか、否かを判断する（ステップＳ１４０）。”有効個数”が同数のパッドが複数存在しない場合（ステップＳ１４０  Ｎｏの場合）、”有効個数”が１の次に大きいパッドは１つである。このため、ボール割り付け決定部１３ｄは、”有効個数”が１の次に大きいパッドに対して、相対距離Δｐが最も大きいボール番号を取り出し、上記パッドのパッド番号に対してこのボール番号を対応付ける（ステップＳ１５０）。これにより、”有効個数”が１の次に大きいパッドに対して１つの割り付けボール候補が割り付けボールとして割り付けられる。すなわち、上記割り付けボール候補が割り付けボールとして決定される。
このように、割り付け処理では、割り付けボール候補の未割り付け状態にある候補数、すなわち、“有効個数”が最小であるパッドに対して優先的にボール３ｂの１つが割り付けられる。
【００３５】
割り付けボール候補は、いずれも最長許容距離Δｒの条件を満たすので、幾何学的基準距離および電気特性距離の条件を満足する候補である。したがって、ボール割り付け決定部１３ｄは、割り付けボール候補のどれを割り付けてもよい。しかし、上記のように１つのパッドに対して複数の割り付けボール候補が存在する場合、一番大きな相対距離Δｐを持つボールを割り付けることにより、後続する割り付け処理においてボールの割り付けの自由度を残すことができる。すなわち、ボール割り付け決定部１３ｄは、最長許容距離Δｒに対する相対距離Δｐのマージンの少ない割り付けボール候補を選択して、割り付けボールを決定するので、後続する残りパッドに対するボールの割り付けを行う際、最長許容距離Δｒに対する相対距離Δｐのマージンを残しておくことができる。
【００３６】
一方、ステップＳ１４０において、”有効個数”が同数のパッドが複数存在する場合（Ｙｅｓの場合）、ボール割り付け決定部１３ｄは、”有効個数”が同数のパッドそれぞれに対して割り付けボール候補を取り出し、この中で相対距離Δｐが最も大きいボール番号とパッド番号とを対応付ける（ステップＳ１６０）。これにより、”有効個数”が同数のパッドそれぞれに対する相対距離Δｐが最も大きい割り付けボール候補が割り付けボールとして決定される。
このように”有効個数”が同数のパッドが複数存在する場合、”有効個数”が同数であるので割り付け処理の順番に優劣がつけられない。このため、”有効個数”が同数のパッドそれぞれに対する割り付けボール候補をすべて取り出して、この中で最も大きな相対距離Δｐを有するボール番号とパッド番号の組を抽出し、抽出した組におけるパッド番号とボール番号とを対応付ける。すなわち、相対距離Δｐが最も大きくなるボール番号とパッド番号の組に係るボール番号を持つ割り付けボール候補を割り付けボールとして、前記組に係るパッド番号を持つパッドに割り付ける。パッドとの間の相対距離Δｐが最も大きくなる割り付けボール候補を割り付けボールとするのは、後続する割り付け処理においてボールの割り付けの自由度を残すためである。すなわち、ボール割り付け決定部１３ｄは、最長許容距離Δｒに対する相対距離Δｐのマージンの少ない割り付けボール候補を選択して、割り付けボールを決定するので、後続する残りのパッドに対するボールの割り付けを行う際、最長許容距離Δｒに対する相対距離Δｐのマージンを残しておくことができる。
【００３７】
次に、ボール割り付け決定部１３ｄは、対応付けたボール番号を対応済みとして、ボール情報リスト中の対応付けたボール番号を有するすべてのパッドの”有効個数”を１つ減らす（ステップＳ１７０）。さらに、ボール割り付け決定部１３ｄは、ボール番号の対応付けがなされたパッド番号の、対応付けされたボール番号の“状態”の欄を“０”から“１”に変更する。“１”は、パッド番号に対してボール番号が対応付けられたことを示す識別子である。また、その他のパッド番号における、対応付けされたボール番号の“状態”の欄を“０”から“−”に変更する。“−”は、別のパッド番号に対してこのボール番号が対応付けされ、割り付けられた状態であることを表す識別子である。
このように、ボール情報リストにおいて、割り付けボールとして割り付けた割り付けボール候補とバッドの組が除外されて、後述するように割り付け処理が続行される。
【００３８】
図１１は、図１０に示すボール情報リストにおいて、パッド番号３とボール番号Ｄ３とが対応付けられて、割り付け処理された結果の一例を示す図である。図１１に示すように、パッド番号３のボール番号Ｄ３における“状態”は“０”から“１”に変更され、“有効個数”は“１”から“０”に変更されている。さらに、ボール番号Ｄ３を割り付けボール候補として抽出されているパッド番号３以外のパッド番号１，２，４〜９の“有効個数”が１つ減少し、更に、これらのパッド番号の、ボール番号Ｄ３に対応する“状態”の欄は、“０”から“−”に変更されている。
【００３９】
次に、ボール割り付け決定部１３ｄは、ボール情報リストにおいて、すべてのパッド番号における“有効個数”が０になっているか否かを判断する（ステップＳ１８０）。
“有効個数”が０になっていない場合（ステップＳ１８０  Ｎｏの場合）、ボール割り付け決定部１３ｄは、ステップＳ１１０に戻って、ステップＳ１１０〜Ｓ１７０の割り付け処理を続行する。
このようにして、“有効個数”がすべてのパッド番号において０になるまで、繰り返しステップＳ１１０〜ステップＳ１７０が繰り返される。
このように、ボール割り付け決定部１３ｄは、割り付け処理を行うとき、先の割り付け処理のステップにおいて割り付けボールとしてすでに決定された割り付けボール候補とバッドの組をボール情報リストにおいて除外して、残りのパッドのそれぞれについて、“有効個数”にカウントされる割り付けボール候補から割り付けボールを決定する。
【００４０】
図１２は、図１１に示すボール情報リストから再度ステップＳ１１０〜ステップＳ１７０を繰り返した結果の一例を示す図である。図１２に示すように、パッド番号９に対するボール番号Ｃ３が対応付けされて、パッド９に対してボールＣ３が割り付けボールとして決定されたことを意味する。
図１３は、図１２に示すボール情報リストから再度ステップＳ１１０〜ステップＳ１７０が５回繰り返され、ボール番号Ｂ２，Ｂ３，Ｃ２，Ｃ３，Ｄ３がそれぞれパッド番号２，１，５，９，３に対して対応付けられた後の処理結果の一例を示す図である。図１３に示す場合、１より大きな次の”有効個数”は３であり、パッド番号７とパッド番号８の”有効個数”が同数の３である。このため、割り付けを更に行うとき、ボール割り付け決定部１３ｄは、パッド番号７に対する割り付けボール候補であるボールＡ２，Ａ３，Ｂ１とパッド番号８に対する割り付けボール候補であるボールＡ２，Ａ３，Ｂ１との中で、相対距離Δｐが一番大きなものを割り付けボールとして決定する。この場合、相対距離Δｐが最も大きい（相対距離Δｐ＝４２９４）ボール番号Ａ２がパッド番号８に対して対応付けられる。
【００４１】
最後に、ボール配置出力部１３ｅは、パッドに対する割り付けボールの情報、すなわち、パッド番号に対するボール番号の対応付けの情報を、最長許容距離Δｒおよび相対距離Δｐの情報とともに、ボール配置情報記憶部１２ｅ、あるいは、プリンタ１４およびディスプレイ１５の少なくとも一方に、出力する（ステップＳ１９０）。
本実施形態の方法では、支援装置１０において、半導体チップ２のパッド２ａに対してパッケージ基板３のボール３ｂを割り付けた結果を用いて配線が決定される。
【００４２】
図１４は、図１０に示すボール情報リストから得られる割り付け結果の一例を示す図である。図１４は、パッド２ａに対して割り付けされたボール３ｂのボール番号の情報と、最長許容距離Δｒと、相対距離Δｐと、割り付けられたボール番号の情報と、を示している。パッド２ａのそれぞれに対してボール３ｂが一つずつ割り付けられていることを示す。図中、相対距離Δｐの値が太枠で囲まれた部分のパッド番号とボール番号の組が割り付けられた一組を表す。
一方、図１５は、従来の方法、すなわち、電気特性の条件から得られる最長許容距離Δｒの小さい順にボールの割り付けを行った場合の結果を示す図である。
この場合、パッド番号９において、最長許容距離Δｒ内のボールを抽出することができない。すなわち、パッド番号９のパッドはボールを割り付けることができない。これは、上述したように、半導体チップのパッド近傍にパッケージ基板の端子が集中して割り付けられるので、優先順位の低いパッド番号９のパッドは、ボールの割り付けができなくなったことを示している。本実施形態では、図１４に示すように、割り付けができない問題は発生しない。
【００４３】
図１６は、パッドと割り付けボールとの相対距離Δｐをパッド番号毎に示した棒グラフの図である。黒い棒は本実施形態の結果を、白い棒は上述の従来の方法で行われた結果を示す。グラフ中の黒四角形は、最長許容距離Δｒを示す。図９に示すように電気特性の条件によって電気特性距離が定められた重要なパッドの相対距離Δｐは、いずれも最長許容距離Δｒに近く、マージンが少ないことがわかる。これは、最長許容距離Δｒの範囲内を満たし、かつ、大きなマージンを持たないようにする一方、電気特性等で条件が課せられないパッド４，７，８は、比較的大きなマージンを持つように割り付けられている。これは、上述したように、割り付けボール候補の少ない順に割り付けを行い、そのとき、一番大きな相対距離Δｐを持つボールを割り付けた結果である。
【００４４】
以上のように、本実施形態は、割り付けボール候補のうち、未割り付け状態にある候補の数が最小のパッドに対して優先的に割り付け処理を行うので、すべのパッド２ａに対して失敗することなく効率よく割り付けを行うことができる。
【００４５】
最長許容距離Δｒは、パッド２ａの配置とボール３ｂの配置とから定まる幾何学的基準距離と、パッド２ａの電気特性から許容される電気特性距離との中で、距離の長さが最小のものが選択されるので、電気特性の条件を考慮した割り付けボール候補を効率よく抽出することができる。
【００４６】
また、電気特性距離は、インダクタンス特性距離ΔＬ、キャパシタンス特性距離ΔＣ、および、抵抗成分距離ΔＲの少なくともいずれか１つを含むので、電気特性を適切に距離に換算することができる。
【００４７】
さらに、割り付けボール候補を抽出するとき、複数の割り付けボール候補の群が抽出された場合、抽出された複数の割り付けボール候補の群のそれぞれにおける相対距離Δｐが最も大きい割り付け端子候補を割り付けボールとして決定するので、後続するほかのパッドの割り付け処理において割り付けボールの割り付けの自由度を残すことができる。
【００４８】
割り付けボール候補を抽出するとき、複数のパッドに対して、候補数が最小で同数の割り付け端子候補の群が抽出された場合、複数のパッドのそれぞれと、割り付けボール候補の群のそれぞれとの間の相対距離Δｐが最も大きい遠隔パッドと遠隔端子の組を抽出し、遠隔端子を遠隔パッドに対する前記割り付け端子として決定する。このため、後続する他のパッドの割り付け処理においてボールの割り付けの自由度を残すことができる。
【００４９】
さらに、割り付けボールを割り付けボール候補から決定するとき、割り付けボールとしてすでに決定された割り付けボール候補を除外して、残りのパッドのそれぞれについて、割り付けボールを割り付けボール候補から決定する。このため、割り付け処理を効率よく自動的に行うことができる。
【００５０】
本実施形態で得られた半導体パッケージは、支援装置１０であるコンピュータに読み出されて実行されることにより行われる。
すなわちプログラムは、
パッド２ａのそれぞれと、パッド２ａのそれぞれに対して割り付けようとするボール３ｂとの間の相対距離に関する最長許容距離ΔｒをコンピュータのＣＰＵ１１に設定させ、
パッド２ａのそれぞれと、パッド２ａのそれぞれに対して選択されるボールとの間の相対距離Δｐが最長許容距離Δｒの範囲内になるように、パッド２ａのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付けボール候補をコンピュータのＣＰＵ１１に算出させ、
抽出した割り付けボール候補に基づいてボール３ｂの１つを割り付け端子として決定してパッド２ａの１つに割り付ける処理をコンピュータのＣＰＵ１１に繰り返し行わせ、
処理の結果を、コンピュータの記憶部１２あるいはコンピュータに接続されたプリンタ１４あるいはディスプレイ１５に出力させる、手順を有する。
その際、前記処理は、割り付けボール候補の未割り付け状態にある候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的にボールの１つを抽出した割り付けボール候補に基づいて割り付ける処理である。
このようなプログラムは、電気信号によって、ネットワークからコンピュータによってダウンロードされて入手することができる他、実行可能なプログラムソースが記録されているコンピュータ記録媒体から入出することもできる。
【００５１】
また、本実施形態の方法で得られる半導体パッケージは、従来の方法で得られた半導体パッケージに対して、パッド２ａとボール３ｂとの間の割り付けの点で異なる形態を有する。
【００５２】
以上、本発明の半導体パッケージの端子の割り付け方法、半導体パッケージの端子の割り付け支援装置、半導体パッケージ、および、プログラムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００５３】
１  半導体パッケージ
２  半導体チップ
２ａ  パッド
３  パッケージ基板
３ａ  端子
３ｂ  ボール
１０  割り付け支援装置
１１  ＣＰＵ
１２  記憶部
１２ａ  パッド情報記憶部
１２ｂ  ボール情報記憶部
１２ｃ  パッド電気特性記憶部
１２ｄ  判断基準記憶部
１２ｅ  ボール配置情報記憶部
１３  データ処理部
１３ａ  判断基準生成部
１３ｂ  パッド相対距離算出部
１３ｃ  対象ボール候補抽出部
１３ｄ  ボール割り付け決定部
１３ｅ  ボール配置出力部
【図１】
2012063284.tif 000003
【図２】
2012063284.tif 000004
【図３】
2012063284.tif 000005
【図４】
2012063284.tif 000006
【図５】
2012063284.tif 000007
【図６】
2012063284.tif 000008
【図７】
2012063284.tif 000009
【図８】
2012063284.tif 000010
【図９】
2012063284.tif 000011
【図１０】
2012063284.tif 000012
【図１１】
2012063284.tif 000013
【図１２】
2012063284.tif 000014
【図１３】
2012063284.tif 000015
【図１４】
2012063284.tif 000016
【図１５】
2012063284.tif 000017
【図１６】
2012063284.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月18日(2013.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける割り付け支援装置が行う方法であって、
前記割り付け支援装置のデータ処理部が、前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定め、前記データ処理部が、前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行い、
前記データ処理部が、前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行い、
前記処理は、前記パッドのうち、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である、ことを特徴とする半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項２】
前記パッドの配置と前記端子の配置とから定まる幾何学的基準距離と、前記パッドの電気特性から許容される電気特性距離との中で、距離が最小のものが前記最長許容距離として選択される、請求項１に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項３】
前記電気特性は、インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗の少なくとも１つの特性を含み、
前記電気特性距離は、インダクタンスの特性が許容されるインダクタンス特性距離、キャパシタンスの特性が許容されるキャパシタンス特性距離、および、抵抗の特性が許容される抵抗特性距離の少なくともいずれか１つを含む、請求項２に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項４】
割り付け端子候補の抽出において、割り付け端子候補群が抽出された場合、抽出された前記割り付け端子候補群のうちで、前記割り付け端子候補群に対応するパッドとの相対距離が最も大きい割り付け端子候補を前記割り付け端子として決定する、請求項１〜３のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項５】
前記抽出において、前記割り付け端子候補が同数となる複数のパッドが存在する場合、前記複数のパッドそれぞれと、対応する割り付け端子候補との相対距離の中で最も大きな相対距離を有する割り付け端子候補とパッドの組を抽出し、抽出した組に係る割り付け端子候補を前記割り付け端子として、前記組に係るパッドに割り付ける、請求項１〜３のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項６】
前記割り付け端子を前記割り付け端子候補に基づいて決定するとき、割り付け端子としてすでにいずれかのパッドに割り付けた割り付け端子候補とバッドの組を除外して前記処理を繰り返す、請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け方法。
【請求項７】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける割り付け支援装置であって、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離を定める判断基準生成部と、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補の抽出を行う候補抽出部と、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理を行う割り付け決定部と、を有し、
前記割り付け決定部の前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である、ことを特徴とする半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項８】
前記判断基準生成部は、前記パッドの配置と前記端子の配置とから定まる幾何学的基準距離と、前記パッドの電気特性から許容される電気特性距離との中で、距離が最小のものを前記最長許容距離として選択する、請求項７に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項９】
前記電気特性は、インダクタンス、キャパシタンスおよび抵抗の少なくとも１つの特性を含み、
前記電気特性距離は、インダクタンスの特性が許容されるインダクタンス特性距離、キャパシタンスの特性が許容されるキャパシタンス特性距離、および、抵抗の特性が許容される抵抗特性距離の少なくともいずれか１つを含む、請求項８に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１０】
前記候補抽出部が割り付け端子候補群を抽出した場合、前記割り付け決定部は、抽出した前記割り付け端子候補群のうち、前記割り付け端子候補群に対応するパッドとの相対距離が最も大きい割り付け端子候補を前記割り付け端子として決定する、請求項７〜９のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１１】
前記候補抽出部は、前記割り付け端子候補が同数となる複数のパッドが存在する場合、前記複数のパッドそれぞれと、対応する割り付け端子候補との相対距離の中で最も大きな相対距離を有する割り付け端子候補とパッドの組を抽出し、抽出した組に係る割り付け端子候補を前記割り付け端子として、前記組に係るパッドに割り付ける、請求項７〜９のいずれか1項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１２】
前記割り付け決定部は、前記割り付け端子を前記割り付け端子候補に基づいて決定するとき、前記割り付け端子としてすでにいずれかのパッドに割り付けた割り付け端子候補とバッドの組を除外して前記処理を繰り返す、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の半導体パッケージの端子の割り付け支援装置。
【請求項１３】
半導体チップの複数のパッドのそれぞれに対して、前記半導体チップを接合するパッケージ基板の所定の位置に設けられている複数の端子のいずれかを割り付ける方法をコンピュータに実行させるコンピュータが実行可能なプログラムであって、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して割り付けようとする端子との間の相対距離に関する制約条件となる最長許容距離をコンピュータの処理ユニットに設定させ、
前記パッドのそれぞれと、前記パッドに対して選択される端子との間の相対距離が前記最長許容距離の範囲内になるように、前記パッドのそれぞれに対して１つまたは複数の割り付け端子候補をコンピュータの処理ユニットに算出させ、
前記割り付け端子候補に基づいて前記端子の１つを割り付け端子として決定して前記パッドの１つに割り付ける処理をコンピュータの処理ユニットに行わせ、
前記処理の結果を、コンピュータの記憶ユニットあるいはコンピュータに接続された出力ユニットに出力させる、手順を有し、
前記処理は、未割り付け状態にある割り付け端子候補の候補数が１以上であってかつ最小であるパッドに対して優先的に前記端子の１つを前記割り付け端子候補に基づいて割り付ける処理である、ことを特徴とするプログラム。
【国際調査報告】
2012063284.tif 000019
2012063284.tif 000020