(57)【要約】【課題】二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を、基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置により効率的に実行する自動配置位置決定方法を実現する。【解決手段】自動配置位置決定方法は、半導体パッケージの基板面上に相当する仮想平面上におけるビアを配置可能な位置およびボールが配置された位置をモデル化するモデル化ステップと、仮想平面上において、ビアの初期位置を仮配置するステップと、配線経路を確保するために、ビアを移動させていくステップと、ビアの位置を、ホール上に順次配置もしくは移動していくステップと、ビアが配置されていないホール上を通過するよう配線経路を決定するステップと、配線経路が交差する場合は、配線経路をスワップするステップと、を備える。【選択図】図１３
2008305243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を前記基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置により実行する自動配置位置決定方法であって、
半導体パッケージの基板面上に相当する仮想平面上におけるビアを配置可能な位置およびボールが配置された位置をモデル化するモデル化ステップと、
前記仮想平面上において、ビアの初期位置を仮配置するステップと、
配線経路を確保するために、前記ビアを移動させていくステップと、
ビアの位置を、前記ホール上に順次配置もしくは移動していくステップと、
ビアが配置されていないホール上を通過するよう配線経路を決定するステップと、
前記配線経路が交差する場合は、交差を解消するよう配線経路をスワップするステップと、
を備えることを特徴とする自動配置位置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を、基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置により実行する自動配置位置決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボールグリッド型（ＢＧＡ）の半導体パッケージにおいて配線経路やビアを配置する設計方法がいくつか知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
例えば高密度の二層ボールグリッド型の半導体パッケージでは、配線が高密度であるために信号線が多く、配線の本数が多くなるという傾向がある。図１４は、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの断面図である。また、図１５は、二層ボールグリッド型の半導体パッケージにおける配線例を示す図である。
【０００４】
図１４に示すように、二層ボールグリッド型の半導体パッケージ１０とプリント回路基板との接合面２には、電気的な導通を実現するために、半導体パッケージ１０の周縁付近に半田ボール（以下、単に「ボール」と称する。）Ｂが格子状に配線される。そのため、ボールＢと接続するビアＶも、ボールＢが形成する格子間に配置される。
【０００５】
ボールＢが形成する格子の中心付近には１個のビアＶが配置されることが多い。ボール、ビア間には配線経路を通さなければならないが、プリント回路基板の接合面２に占めるボールＢの割合は大きく、ボールＢの配置間隔が狭いため、ボール、ビア間を通過できる配線経路の本数も高々１本であることが多い。特に高密度パッケージの場合は、ビアや配線、めっき線を配置するスペースに余裕がない場合が多く、このことは設計を困難にさせる１つの要因となっている。
【０００６】
例えば図１５は、図１４の接合面２の配線例を示す。ボールＢとビアＶとは配線Ｗによって接続される。めっき線ＷＭはボールＢもしくはビアＶの中心から半導体パッケージ１０の外縁まで引き出される。同一ネットであれば接合面１からもしくは接合面２からのどちらからも引き出すことが可能である。しかし、高密度の半導体パッケージである場合は、配線可能なエリアが狭いために効率よく配線経路を決定しなければならない。例えばめっき線を接合面２から引き出す場合には、可能な限り基板の中心付近に位置するビアもしくはボール（以下、説明を簡明にするために、基板の中心付近を「高位」、基板の外縁付近を「低位」と称する。）からめっき線を引き出すことで、配線エリアを最大限活用することができる。
【０００７】
図１６は、一般的なボールグリッド型の半導体パッケージを模式的に示す上面図である。ビア配置や配線経路を設計する際には、基板の反りを防止したり設計の効率化を図るために、基板面上にできるだけ均等にビアや配線を配置する必要がある。例えば、高密度のボールグリッド型の半導体パッケージの場合、図１６に示すように、基板面を４分の１もしくは８分の１にわけ（図１６に示す例では８分の１）のエリアに区切り、各エリアにごとに設計を行うとともに、各エリア内の配線結果ができるだけ均一になるように設計を行う。その他、二層ボールグリッド型半導体パッケージの半導体パッケージの配線設計の手法についてもいくつか提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３５０８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
二層ボールグリッド型の半導体パッケージの配線設計においては、配線密度を高めるために、めっき線はボールの最内列から引き出されることが多い。めっき線の配置後は、このめっき線が障害物となり、隣接する列間にまたがる信号線およびめっき線の経路の設計を困難なものにしている。図１７は、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上における設計の障害について説明する図である。図示の例では、図１４のプリント基板との接合面２のうちの８分の１の領域における配線を示しており、参照符号Ｃは基板面の８分の１を規定する、基板の中心線を示している。また、図中、ボールを白丸、ビアを黒丸で示す。
【００１０】
障害物Ｓはモールドゲートであり、図１４の接合面１（すなわち接合面２の裏側の面）に存在するものであるが、図１７ではあわせてこれを記載している。図１４の接合面１に存在するモールドゲート内では絶縁処理を行うため、障害物Ｓ内ではビアを配置することはできない。接合面１の裏側の面である接合面２についても同様であり、すなわち接合面２においては、その裏側にモールドゲートが存在する領域は配線の障害物となり得る。したがって、障害物Ｓ内に位置するビア群１００のビアＶ１、Ｖ７およびＶ１２については、障害物Ｓ内に位置しないようにするために、障害物Ｓ内以外の他の配置可能領域２００に移動させなければならない。そして移動後のビアＶ１’、Ｖ７’およびＶ１２’について、ボールＢとビアとの間の配線経路を決定しなければならない。高位のビアもしくはボールからめっき線を引き出した場合、他のネットの配線やめっき線の横方向の配線経路を妨げてしまうことになるため、配線経路の決定がさらに困難なものになる。
【００１１】
一方、半導体パッケージ１０の周縁の領域における中心付近（図中、中心線Ｃ付近）は、当該中心付近の左右の領域に比べて配線密度は低いものの、上述のように配線結果ができるだけ均一になるようにするために、ビア群３００のビアＶ４、Ｖ５およびＶ６を他の配置可能領域４００に移動させなければならないことがある。そして同じく移動後のビアＶ４’、Ｖ５’およびＶ６’について、ボールＢとビアとの間の配線経路を決定しなければならない。
【００１２】
上述のように、高密度パッケージの場合は、ビアや配線、めっき線を配置するスペースに余裕がないので、その設計は困難を極める。設計者は、このような設計をＣＡＤシステムを用いて試行錯誤しながら行っていた。
【００１３】
従って本発明の目的は、上記問題に鑑み、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を、基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置により効率的に実行する自動配置位置決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を実現するために、本発明においては、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を前記基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置により実行する自動配置位置決定方法は、半導体パッケージの基板面上に相当する仮想平面上におけるビアを配置可能な位置およびボールが配置された位置をモデル化するモデル化ステップと、仮想平面上において、ビアの初期位置を仮配置するステップと、配線経路を確保するために、ビアを移動させていくステップと、ビアの位置を、ホール上に順次配置もしくは移動していくステップと、ビアが配置されていないホール上を通過するよう配線経路を決定するステップと、配線経路が交差する場合は、配線経路をスワップするステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を、基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置を用いて効率的に実行することができる。このように演算処理装置を用いて自動的に設計することができるので、従来よりも設計工数を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施例を説明するに先立ち、半導体パッケージの基板面上におけるビアおよびボールの配置のモデル化について説明する。図１〜４は、本発明の実施例による自動配置位置決定方法において用いられるビアおよびボールのモデル化を説明する図である。このモデル化では、ビア間に通させる配線を直線線分、ビアを配置可能もしくは配線を配置可能なビア間を白丸、ビアを配置不可能もしくは配線を配置不可能なビア間を黒丸を用いて表す。ここで、白丸もしくは黒丸で表される円を、本明細書では「ホール」と称することにする。また、図２（ｂ）に示されるように、４つのホールで組まれたひし形を本明細書では「ループ」と称することにする。
【００１７】
例えば、図１（ａ）は、格子状に配置されたボールＢ１〜Ｂ４の中心付近に、大きなビアＶが配置されたため、ボール、ビア間にこれ以上配線を通すスペースがない場合を示している。このような場合は、図１（ｂ）に示すように、ボールＢ１とボールＢ２との間を線分ｗ１、ボールＢ２とボールＢ３との間を線分ｗ２、ボールＢ３とボールＢ４との間を線分ｗ３、ボールＢ４とボールＢ１との間を線分ｗ４、格子状に配置されたボールＢ１〜Ｂ４の中心付近に配置されるビアＶを黒丸を使って表現する。すなわち、図１（ｂ）に示すようにモデル化されている場合は、格子状に配置されているボール間に配置されたビアのために、このボール間には配線を通すことが出来ないことを意味している。
【００１８】
また例えば、図２（ａ）に示すように、格子状に配置されたボールＢ１〜Ｂ４間に径の小さなビアＶが、格子状に配置されたボールＢ１〜Ｂ４よりもずれて（図示の例では、ボールＢ３およびＢ４寄りに）配置された場合は、図示のような配線Ｗを通すことが可能である。このような場合は、図２（ｂ）に示すように、ボールＢ１とボールＢ２との間を線分ｗ１、ボールＢ２とボールＢ３との間を線分ｗ２、ボールＢ３とボールＢ４との間を線分ｗ３、ボールＢ４とボールＢ１との間を線分ｗ４、配線を通すことが可能なボール間を白丸（ホールＨ１〜Ｈ３）、ビアＶが配置されることにより配線を通すことができないボール間を黒丸（ホールＨ４）、として、表現する。例えば、図２（ｂ）に示すようにモデル化されているとすれば、線分ｗ２、ホールＨ２、ホールＨ１および線分ｗ４を介して、図２（ａ）に示すような配線Ｗを通すことができることをすぐ把握することができる。
【００１９】
このようにモデル化されている場合において、図３（ａ）に示されるようにホール１〜３が白丸であった場合に、線分ｗ１、ホールＨ１、ホールＨ２、ホールＨ３および線分ｗ３を介して配線を通した場合は、ホールＨ１〜Ｈ３は白丸から黒丸に切り替わる。この切替えにより、このボール間では、これ以上はビアを配置することができないし、配線を通すこともできないことを意味することになる。
【００２０】
このようなモデル化手法を用いれば、例えば図１５に示されるように格子状に配置されたボール間にビアおよび配線を配置した状態は、図４に示すようにモデル化される。
【００２１】
上述のモデル化手法を用いて、本発明の実施例による自動配置位置決定方法について、以下に、具体例を挙げて説明する。
【００２２】
図５は、本発明の実施例による自動配置位置決定方法が適用される二層ボールグリッド型の半導体パッケージにおける配線の具体例を示す図である。なお、この図は、上述の図１５で示した二層ボールグリッド型の半導体パッケージ１０の左側一部分と同様のものである。この具体例では、当該左側一部分に位置するボールＢ１〜Ｂ１８のうちボールＢ１、Ｂ７およびＢ１２が、障害物Ｓ内に位置し、このためこれらボールＢ１、Ｂ７およびＢ１２に接続される予定のビアＶ１、Ｖ７およびＶ１２も障害物Ｓ内に存在している場合について検討する。この場合、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を実行して、障害物Ｓ内に位置するビアＶ１、Ｖ７およびＶ１２からなるビア群１００を、障害物Ｓ内以外のどこか別の領域２００に移動させる場合を考える。
【００２３】
この具体例では、設計ルールを次のように定める。まず、めっき線は可能な限り図５に示される半導体パッケージ１０の接合面上に配置し、また、同一列内に複数のめっき線が存在する場合は、より高位（パッケージの中心に近い側）のめっき線を優先的に配置する。また、配線が交差しない限り、どのビアとボールの組み合わせであっても接続しても良いものとする。
【００２４】
図６〜１１は、図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図である。ここでは、図面を簡明にするために、ボールについては単に参照符号Ｂ１〜Ｂ１８のみで表すものとする。
【００２５】
まず、図５を単純にモデル化すると図６に示すようになる。すなわち、図５に示される各ボールは、モデル化されると図６では、左から右へ向けて、半導体パッケージ１０の最外郭の列にＢ１〜Ｂ６、その上の列にＢ７〜Ｂ１１、さらにその上に位置する半導体パッケージの最内列にＢ１６〜Ｂ１８で示される。この状態において、初期ビアを仮配置する。初期ビアを仮配置する位置は、ボールに近ければ特に限定されないが、本具体例では、ボールＢ１〜Ｂ１６の右下に、各ボールＢ１〜Ｂ１６に対応する初期ビアＶ１〜Ｖ１６を配置する。
【００２６】
以下、図６〜１１および後述する図１３〜１８では、これら仮配置された初期ビアを、左下網掛けを施したホールで表す。なお、上述のように、何も位置しないホールは白丸で示す。一方、灰色に塗られたホールは、ビアを配置することができないホールを示す。なお、現在までのところ配線およびビアのいずれも存在しないホールについては、白丸で示すことは上述したとおりである。また、ボールとビアとを結ぶ配線を太い実線で示す。
【００２７】
図５に示すようにボールＢ１、Ｂ７およびＢ１２が、障害物Ｓ内に位置するので、これらのボールＢ１、Ｂ７およびＢ１２をそれ以外のボールと特に区別するために、図６では点線の丸で囲まれたＢ１、Ｂ７およびＢ１２で示す。
【００２８】
この状態において、複数のループのうち、ボールＢ１、Ｂ７およびＢ１２のそれぞれに接続される仮配置されたビアＶ１、Ｖ７およびＶ１２（図中、網掛けを施したホールで示される。）の各移動先の候補のホールを含んだループとして図６に示すように半導体パッケージの最内列のホールを含む注目ループＡ〜Ｃ（図中、太い線による右下網掛けで示す。）を仮設定する。なお、全ての処理の結果得られた配線が他の配線と無駄に交差しないようにするためにも、ボールＢ１、Ｂ７およびＢ１２の並び方に合わせてループＡ〜Ｃは「３×３」の対角線状に仮設定される。なお、ループの数は、ボールが障害物Ｓ内に位置するため障害物Ｓ内に位置することになるボールの数と同数である。すなわち、この具体例では、３つのボールが障害物Ｓ内に位置しそのため３つのビアが障害物Ｓ内に位置するとしたのでループは３つ設定されたが、例えば、４つのボールが障害物Ｓ内に位置しそのため３つのビアが障害物Ｓ内に位置するならばループを４つ設定することになる。
図６に示す例では、注目ループＡのいずれかのホールに配置され得るビアにボールＢ１からの配線が接続され、注目ループＢのいずれかのホールに配置され得るビアにボールＢ７からの配線が接続され、注目ループＣのいずれかのホールに配置され得るビアにボールＢ１２からの配線が接続されると仮設定する。なお、ここで仮設定したボールと注目ループとの対応関係は、後述する経路スワップ処理の結果、変更される場合がある。
【００２９】
本発明の実施例では、各ボールＢ１、Ｂ７、Ｂ１２の接続先となるビアを配置する位置を、この注目ループＡ、ＢおよびＣ内のホールのうちの障害物（すなわち障害物Ｓ）に近いホールに設定する。しかしながら、上述のように、図６の段階において、ボールＢ１３およびＢ１７に対応する初期ビアＶ１３およびＶ１７については、各ボールＢ１３およびＢ１７の右下のホールに仮配置しているので、このままではビアがバッティングしてしまうことになり、ビア配置は不可能である。
【００３０】
そこで、図７に示すように、ボールＢ１３からの配線が接続されるビアＶ１３については、ボールＢ１３に隣接する注目ループＡよりも高位（すなわち基板のより内側の方）に位置するループ上のホールに、その位置を移動させ（図中、矢印で示す。）、ボールＢ１の接続先となるビアを配置するためのホールを確保する。この移動の結果、ボールＢ１の接続先となるはずのホールであった注目ループＡ上のビアを配置するためのホールは、白丸に切り替えられる。
【００３１】
同様に、このビア１３の移動先であるホールを確保するために、ボールＢ１６からの配線が接続されるビアＶ１６についても、同一ループ上の他のホールに、その位置を移動させる（図中、矢印で示す。）。
【００３２】
同様に、ボールＢ１７からの配線が接続されるビアＶ１７については、同一ループ上の他のホールに、その位置を移動させ（図中、矢印で示す。）、ボールＢ７の接続先となるビアを配置するためのホールを確保する。この移動の結果、ボールＢ７の接続先となるビアを配置するためのホールは白丸に切り替えられる。
【００３３】
図７の段階において、注目ループＡ〜Ｃよりも低位（すなわち基板のより外側の方）に存在するループにおいては、今後の処理により配線経路が設定されることがないので、これら注目ループＡ〜Ｃよりも低位に存在するループ上に仮配置されたビアの位置を、当該ビアの位置として確定する。すなわち、ボールＢ４に対するビアＶ４、ボールＢ５に対するビアＶ５、ボールＢ６に対するビアＶ６、ボールＢ９に対するビアＶ９、ボールＢ１０に対するビアＶ１０、ボールＢ１１に対するビアＶ１１、ボールＢ１４に対するビアＶ１４、ボールＢ１５に対するビアＶ１５、およびボールＢ１８に対するビアＶ１８、が本配置されたことになる。
【００３４】
図８に示すようにビアＶ７およびＶ１２を移動させれば（図中、矢印で示す。）、ボールＢ１の接続先となるビアを配置するために確保した注目ループＡ上のホールから、ボールＢ１に近接するホールまでの間に、配線可能なボール間を示す白色のホールが連続して存在させることができる配線経路であるこれらのホールを通る配線経路（図中、太い点線で示す。）を、ボールＢ１からの配線とし、注目ループＡに位置する図中の黒丸のホールに、ビアＶ１を本配置する。
【００３５】
次に、図９に示すようにビアＶ７およびビア１３を移動させれば（図中、矢印で示す。）、ボールＢ７の接続先となるビアを配置するために確保した注目ループＢ上のホールから、ボールＢ７に近接するホールまでの間に、配線可能なボール間を示す白色のホールが連続して存在させることができる配線経路であるこれらのホールを通る配線経路（図中、太い点線で示す。）を、ボールＢ７からの配線とし、注目ループＢに位置する図中の黒丸のホールに、ビアＶ７を本配置する。
【００３６】
しかし、図９の状態で、ボールＢ１２からは、他の配線が邪魔をして、配線をすることができない。すなわち、この状態では、ボールＢ７からの配線と、ボールＢ１２との配線に交差が生じてしまう。そこで、図１０に示すように、ボールＢ７の接続先となるビアを配置するために確保した注目ループＢ上のホールと、ボールＢ１２の接続先となるビアを配置するために確保した注目ループＣ上のホールと、を互いに入れ替え（以下、この入れ替えを「スワップ」と称する。）、ボールＢ１２からの配線経路を確保する。すなわち、図１０に示すように、ビア７については、注目ループＣ上の図示のホールに配置を修正する。このビアのスワップにより、この修正後の注目ループＣ上のビアＶ７から、ボールＢ７に近接するホールまでの間に、配線可能なボール間を示す白色のホールが連続して存在させることができる配線経路であるこれらのホールを通る配線経路（図中、太い点線で示す。）を、ボールＢ７からの配線とし、注目ループＣに位置する図中の黒丸のホールに、ビアＶ７を本配置する。
【００３７】
すると、図１１に示すように、この修正後の注目ループＢ上のビアＶ１２から、ボールＢ１２に近接するホールまでの間に、配線可能なボール間を示す白色のホールが連続して存在させることができる、これらのホールを通る配線経路（図中、太い点線で示す。）を、ボールＢ１２からの配線とし、ループＣに位置する図中の黒丸のホールに、ビアＶ１２を本配置する。
【００３８】
以上の処理を繰り返して全ての配線経路およびビア配置が確定する。
【００３９】
図１２は、図５に示されるように格子状に配置されたボール間にビアおよび配線を配置した状態において本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適応した場合の配置結果を示す図である。上述した図６〜１１までの各処理を経て配線経路およびビア配置が確定され、ボールの各列の最も高位にあるビアから、低位であるパッケージ外端までメッキ線が引かれると、図１２に示すような配置結果が得られる。
【００４０】
上述した本実施例による自動配置位置決定処理は、コンピュータやＣＡＤシステムなどの演算処理装置を用いて実現される。図１８は、記録媒体に格納された、本発明による自動配置位置決定処理を実行するためのコンピュータプログラムの、コンピュータ上の動作を説明するシステム構成図である。
【００４１】
コンピュータに本発明による自動配置位置決定処理を実行させるコンピュータプログラムは、図１８に示すように、記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の外部記録媒体）１０に格納されており、一例として、次に説明するような構成によるコンピュータにインストールされてＣＡＤシステムとして動作する。
【００４２】
ＣＰＵ１１は、自動配置位置決定処理全体を制御する。このＣＰＵ１１に、バス１２を介してＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、ＨＤ（ハードディスク装置）１５、マウスやキーボード等の入力装置１６、外部記録媒体ドライブ装置１７およびＬＣＤ、ＣＲＴ等の表示装置１８が接続されている。ＣＰＵ１１の制御プログラムはＲＯＭ１３に格納されている。
【００４３】
自動配置位置決定処理を実行するコンピュータプログラム（自動配置位置決定処理プログラム）は、記録媒体１０からＨＤ１５にインストール（記憶）される。また、ＲＡＭ１４には、自動配置位置決定処理をＣＰＵ１１が実行する際の作業領域や、自動配置位置決定処理を実行するコンピュータプログラムの一部が記憶される領域が確保されている。また、ＨＤ１５には、入力データ、最終データ、さらにＯＳ（オペレーティングシステム）等が予め記憶される。
【００４４】
まず、コンピュータの電源を投入すると、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１０から制御プログラムを読み出し、さらにＨＤ１５からＯＳを読み込み、ＯＳを起動させる。これによりコンピュータは自動配置位置決定処理プログラムを記録媒体１０からインストール可能な状態となる。
【００４５】
次に、記録媒体１０を外部記録媒体ドライブ装置１７に装着し、入力装置１６から制御コマンドをＣＰＵ１１に入力し、記録媒体１０に格納された自動配置位置決定処理プログラムを読み取ってＨＤ１５等に記憶する。つまり自動配置位置決定処理プログラムをコンピュータにインストールする。
【００４６】
その後、オペレータの指示により、本発明による自動配置位置決定処理プログラムがコンピュータ上で動作する。自動配置位置決定処理の結果は、所定のデータ形式で記録すればよい。このデータは、結合可能なボンディングパッドを結合して１つのボンディングパッドを合成し、基板上に配置するためのデータであり、例えば、ＨＤ１５に記憶しておき必要なときに利用できるようにしたり、あるいは、処理結果を表示装置１８に視覚的に表示するのに用いてもよい。
【００４７】
なお、図１８のコンピュータでは、記録媒体１０に記憶された自動配置位置決定処理プログラムをＨＤ１５にインストールするようにしたが、これに限らず、ＬＡＮ等の情報伝送媒体を介して、コンピュータにインストールされてもよいし、予めコンピュータに内蔵のＨＤ１５に格納されていてもよい。
【００４８】
まず、コンピュータの電源を投入すると、ＣＰＵ１１１がＲＯＭ１１０から制御プログラムを読み出し、さらにＨＤ１１５からＯＳを読み込み、ＯＳを起動させる。これによりコンピュータは自動配線決定処理プログラムを記憶媒体１１０からインストール可能な状態となる。
【００４９】
次に、記憶媒体１１０を外部記憶媒体ドライブ装置１１７に装着し、入力装置１１６から制御コマンドをＣＰＵ１１１に入力し、記憶媒体１１０に格納された自動配線決定処理プログラムを読み取ってＨＤ１１５等に記憶する。つまり自動配線決定処理プログラムがコンピュータにインストールされる。
【００５０】
その後は、自動配線決定処理プログラムを起動させると、コンピュータは自動配線決定装置として動作する。オペレータは、表示装置１１８に表示される対話形式による作業内容と手順に従って、入力装置１１６を操作することで、上述した自動配線決定処理を実行することができる。処理の結果得られた「配線の最適ルートに関するデータ」は、例えば、ＨＤ１１５に記憶しておいて後日利用できるようにしたり、あるいは、処理結果を表示装置１１８に視覚的に表示するのに用いてもよい。
【００５１】
なお、図１８のコンピュータでは、記憶媒体１１０に記憶されたプログラムをＨＤ１１５にインストールするようにしたが、これに限らず、ＬＡＮ等の情報伝送媒体を介して、コンピュータにインストールされてもよいし、コンピュータに内蔵のＨＤ１１５に予めインストールされておいてもよい。
【００５２】
図１３は、本発明の実施例による自動配置位置決定方法の具体的動作を示すフローチャートである。以下の各手段は、コンピュータ等の演算処理装置が実行することができるコンピュータプログラムの形式で実現できる。
【００５３】
まずステップＳ１００において、初期ビア配置決定手段は、初期ビアを仮配置する。初期ビアを仮配置する位置は、ボールに近ければ特に限定されない。次に、ステップＳ１０２において、ループ内ビア個数制約を満たすかを判定する。ここで、制約とは、ボールとビアとが配線で接続するための条件であり、こここでは、（ａ）ボールとビアとは1対1で接続され、（ｂ）ボールとビアとは配線で接続し、他のボールとビアとを結ぶ配線と交差しない、（ｃ）ループ内に存在するビアは高々1個とする、（ｄ）ビア径の大きさにより、ループ内を通過できる配線の本数は制限される、(ｅ)今回の例ではループ内にビアが一個存在した場合でもビアの左右を一本通過可能である、（ｆ）ループ内にビアが存在しない場合は、配線が交差しなければ最大2本通過可能である、とする。
【００５４】
ステップＳ１０３では、ビア配置移動手段は、初期ビア配置の決定と、接続が決定したビアとボールを配線で接続する。ビア配置移動手段は、ループ内のビア個数制限を満たさない場合に、ボールの周囲にある4つのループのいずれか空いている箇所にビアを移動する。
【００５５】
ステップＳ１０４では、全てのボールとビアが接続済かを判定する。接続済の場合、ステップＳ１０８において、めっき線経路決定手段により、ボールの各列の最も高位にあるビアから、低位であるパッケージ外端までメッキ線が引かれる。
【００５６】
接続済でない場合、ステップＳ１０５において、接続対象決定手段は、制約を満たすようなボールとビアの接続がまだ成り立っていない場合に注目しているボールに対し、接続するビアの位置、配線経路を求める。ビア移動位置決定手段は、ループ内のビア個数制限を満たせないために、ボールの周囲にある4つのループのいずれか空いている箇所を探す。
【００５７】
ステップＳ１０６では、配線交差があるか判定される。配線交差がない場合はステップＳ１０８のめっき線経路決定手段による処理へ進む。
【００５８】
ステップＳ１０７において、経路スワップ手段は、配線可能な配線経路がえられるよう、注目ループをスワップする。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、二層ボールグリッドの半導体パッケージにおけるビア、配線経路およびめっき線の配置位置の設計に適用することができる。本発明によれば、二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上におけるビア、配線経路およびめっき線の位置を、基板面上に相当する仮想平面上において設計する配置処理を、演算処理装置を用いて効率的に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例による自動配置位置決定方法において用いられるビアおよびボールのモデル化を説明する図（その１）である。
【図２】本発明の実施例による自動配置位置決定方法において用いられるビアおよびボールのモデル化を説明する図（その２）である。
【図３】本発明の実施例による自動配置位置決定方法において用いられるビアおよびボールのモデル化を説明する図（その３）である。
【図４】本発明の実施例による自動配置位置決定方法において用いられるビアおよびボールのモデル化を説明する図（その４）である。
【図５】本発明の実施例による自動配置位置決定方法が適用される二層ボールグリッド型の半導体パッケージにおける配線の具体例を示す図である。
【図６】図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図（その１）である。
【図７】図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図（その２）である。
【図８】図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図（その３）である。
【図９】図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図（その４）である。
【図１０】図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図（その５）である。
【図１１】図５に示した具体例による配線において、本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適用した場合の処理を、モデル化手法を用いて説明する図（その６）である。
【図１２】図５に示されるように格子状に配置されたボール間にビアおよび配線を配置した状態において本発明の実施例による自動配置位置決定方法を適応した場合の配置結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施例による自動配置位置決定方法の具体的動作を示すフローチャートである。
【図１４】二層ボールグリッド型の半導体パッケージの断面図である。
【図１５】二層ボールグリッド型の半導体パッケージにおける配線例を示す図である。
【図１６】一般的なボールグリッド型の半導体パッケージを模式的に示す上面図である。
【図１７】二層ボールグリッド型の半導体パッケージの基板面上における設計の障害について説明する図である。
【図１８】記録媒体に格納された、本発明によるボンディングパッド配置処理を実行するためのコンピュータプログラムの、コンピュータ上の動作を説明するシステム構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    記録媒体
１１    ＣＰＵ
１２    バス
１３    ＲＯＭ
１４    ＲＡＭ
１５    ハードディスク装置
１６    入力装置
１７    外部記憶媒体ドライブ装置
１８    表示装置
【図１】
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【図２】
2008305243.tif 000004
【図３】
2008305243.tif 000005
【図４】
2008305243.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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