(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の配線パターンを決定する配線パターン決定方法であって、
前記多層構造の同一層に対応する行方向に沿って所定のピッチを有するようにかつ前記多層構造の積層方向に対応する列方向に沿って少なくとも１つおきの行に位置するように配置可能ウィンドウが配列されるテンプレートを用いて、半導体パッケージの周縁におけるめっき引き出し線のめっき引き出し位置を、いずれかの前記配置可能ウィンドウ内に収まるように割り振り、この割り振られためっき引き出し位置に基づいて前記めっき引き出し線の配線パターンを決定することを特徴とする配線パターン決定方法。
【請求項２】
多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の最適な配線パターンを決定する配線パターン決定方法であって、
仮設計されためっき引き出し線の前記周縁におけるめっき引き出し位置を、前記多層構造の同一層に対応する行方向に沿って所定のピッチを有するようにかつ前記多層構造の積層方向に対応する列方向に沿って少なくとも１つおきの行に位置するように配置可能ウィンドウが配列されるテンプレートにおける、当該仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置に最も近い前記配置可能ウィンドウ内に収まる位置まで移動させ、この移動した位置を、前記めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置として確定する確定ステップを備えることを特徴とする配線パターン決定方法。
【請求項３】
前記仮設計されためっき引き出し線のうち、前記半導体パッケージの周縁に直交する直線部分の長さが最小であるめっき引き出し線を、最小直線ラインセグメントとして検出する検出ステップと、
前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を前記確定ステップにおいて移動させる際の前記テンプレートの基準となる位置を、前記最小直線ラインセグメントの位置に設定する基準設定ステップであって、前記最小直線ラインセグメントが、前記テンプレートにおけるいずれか１つの前記配置可能ウィンドウ内に必ず位置するように設定するステップと、
をさらに備え、
前記確定ステップは、前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を、前記基準設定ステップにおいて基準点が設定された前記テンプレートに基づいて、前記めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置を確定する請求項２に記載の配線パターン決定方法。
【請求項４】
前記検出ステップは、前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層に含まれるめっき引き出し線の中から、前記最小直線ラインセグメントを検出する請求項３に記載の配線パターン決定方法。
【請求項５】
前記確定ステップは、隣接する各めっき引き出し線間で少なくとも前記所定のピッチを維持するよう、前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させる請求項２に記載の配線パターン決定方法。
【請求項６】
前記半導体パッケージの基板面上における中心点を、凸包を算出する際の内方としたときにおいて、前記半導体パッケージの周縁付近に存在するビア部のクリアランス位置および／または障害物の最外郭を頂点に設定して、該頂点に基づいて凸包を算出する算出ステップと、
確定された前記めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置において当該めっき引き出し線が引き出されるよう、算出された前記凸包の外方に存在するめっき引き出し線部分の配線パターンを決定する決定ステップと、
をさらに備える請求項２に記載の配線パターン決定方法。
【請求項７】
多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の最適な配線パターンを決定する配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
仮設計されためっき引き出し線の前記周縁におけるめっき引き出し位置を、前記多層構造の同一層に対応する行方向に沿って所定のピッチを有するようにかつ前記多層構造の積層方向に対応する列方向に沿って少なくとも１つおきの行に位置するように配置可能ウィンドウが配列されるテンプレートにおける、当該仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置に最も近い前記配置可能ウィンドウ内に収まる位置まで移動させ、この移動した位置を、前記めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置として確定する確定ステップを備えることを特徴とする配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項８】
前記仮設計されためっき引き出し線のうち、前記半導体パッケージの周縁に直交する直線部分の長さが最小であるめっき引き出し線を、最小直線ラインセグメントとして検出する検出ステップと、
前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を前記確定ステップにおいて移動させる際の前記テンプレートの基準となる位置を、前記最小直線ラインセグメントの位置に設定する基準設定ステップであって、前記最小直線ラインセグメントが、前記テンプレートにおけるいずれか１つの前記配置可能ウィンドウ内に必ず位置するように設定するステップと、
をさらに備え、
前記確定ステップは、前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を、前記基準設定ステップにおいて基準点が設定された前記テンプレートに基づいて、前記めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置を確定する請求項７に記載の配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項９】
前記検出ステップは、前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層に含まれるめっき引き出し線の中から、前記最小直線ラインセグメントを検出する請求項８に記載の配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記確定ステップは、隣接する各めっき引き出し線間で少なくとも前記所定のピッチを維持するよう、前記仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させる請求項７に記載の配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記半導体パッケージの基板面上における中心点を、凸包を算出する際の内方としたときにおいて、前記半導体パッケージの周縁付近に存在するビア部のクリアランス位置および／または障害物の最外郭を頂点に設定して、該頂点に基づいて凸包を算出する算出ステップと、
確定された前記めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置において当該めっき引き出し線が引き出されるよう、算出された前記凸包の外方に存在するめっき引き出し線部分の配線パターンを決定する決定ステップと、
をさらに備える請求項７に記載の配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の配線パターンを決定する配線パターン決定方法およびこの配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＢＧＡやＥＢＧＡなどの半導体パッケージにおいては、半導体チップの電極端子と電気的に接続されるパッド部（例えばボンディングパッド、フリップチップパッド）とその周囲に設けられたビア部（ランド部）との間あるいはビア部どうしの間を、配線パターンによりそれぞれ接続するよう設計する。設計者はＣＡＤシステムを用いて仮想平面上で半導体パッケージの配線ルートを試行錯誤しながら設計するが、その作業は非常に時間および手間がかかるといった問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、ラフ配線工程により配線ルートのみを先行して決めておき、次いで配線成形工程により実際の設計ルールに照らし合わせて、ライン＆スペースを見ながら均等に自動配線する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
１つの半導体パッケージの周縁には、各配線パターンが接続される各端子から引き出されるめっき引き出し線が形成される。図１６は、半導体パッケージの周縁に位置するめっき引き出し線を例示する図である。特にこの図では、半導体パッケージの４辺ある周縁のうち、ある１辺の周縁（エッジ）１０におけるめっき引き出し線１１を示している。めっき引き出し線１１は、半導体パッケージの周縁１０に直交するよう引き出して配線する必要がある。
【０００５】
このようなめっき引き出し線を簡易に自動配線可能なめっき引き出し線の配線方法についても既に提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
このような半導体パッケージは、その製造段階において、大きな１枚の基板に複数同時に作り込まれる。複数の半導体パッケージが作りこまれた１枚の基板は、所望の配線パターンの形成後、１つ１つの半導体パッケージごとに切り分けられ、製品レベルの半導体パッケージが完成する。
【０００７】
また近年は、基板上の１層だけに配線パターンを形成するのみならず、複数の層にそれぞれ別々の配線パターンを形成することによりさらなる高集積化が図られた、多層構造を有する半導体パッケージも存在する。
【０００８】
このような多層構造を有する半導体パッケージにおいて、その周縁におけるめっき引き出し位置が、積層方向に沿って連続する層間で重なっていると、基板上に厚く硬い部分が増えるため、製造段階において１つ１つの半導体パッケージに切断する際に、当該切断部分にバリが生じ、めっき引き出し線や基板自体が破損されてしまうことがある。図１７は、連続する層間でめっき引き出し位置が重なっている多層構造を有する半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。この図では、２層構造を有する半導体パッケージの断面が示されており、２つの基板１３−１および１３−２の積層方向にめっき引き出し線１１が重なっている。
【０００９】
多層構造を有する半導体パッケージの製造段階における上述のような問題を回避するためには、めっき引き出し位置が連続する層間で重ならないようにする必要がある。図１８は、連続する層間でめっき引き出し線位置が重ならない多層構造を有する半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。この図では、図１７と同様に２層構造を有する半導体パッケージの断面が示されている。半導体パッケージの周縁において、基板１３−１および１３−２の連続する層間でめっき引き出し位置が重ならないようにするために、めっき引き出し線１１のめっき引き出し位置を図示のように交互に配置している。これにより、製造段階において１つ１つの半導体パッケージに切り分ける際に、該切断部分にバリが生じにくくなり、切断面の仕上がりが良くなる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−０８３００６号公報
【特許文献２】特開２００２−１４９７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来、多層構造を有する半導体パッケージの周縁における、めっき引き出し線のめっき引き出し位置は、設計者が自らの経験と勘を頼りに、ＣＡＤシステムを実際に手動で操作し、試行錯誤しながら、あるいは実際に配線をしながら修正するといったやり方で設計作業を行っていた。具体的には、まず、既に設計済みの配線パターンの下で、該配線パターンが接続される各端子から引き出されるめっき引き出し線のめっき引き出し位置を仮設計する。次に、ＣＡＤシステムを用いて、仮設計されためっき引き出し位置を、（１）クリアランス要件を満たすように、（２）連続する層間でめっき引き出し位置が重ならないように、さらには（３）仮設計されためっき引き出し位置からあまりかけ離れたものとはならないように、移動修正し、これにより最適なめっき引き出し位置を決定していた。
【００１２】
このような試行錯誤による配線設計方法では、設計の品質および設計に要する時間は、設計者の技量、経験、勘などに大きく左右される。特に、半導体パッケージの多層構造の層数が多くなるほど最適なめっき引き出し位置を実現するには多大なる労力および時間を要し、難易度も増す。例えばある１層だけのめっき引き出し位置を修正しようとしても他の層のめっき引き出し位置に大きな影響を及ぼすので、多層構造全体にわたって設計内容を見直さなければならない場合も多い。
【００１３】
また、多層構造を有する半導体パッケージの場合は、１層の半導体パッケージに比べて、設計できるめっき引き出し位置のバリエーションが格段に多く、その複雑さ故に設計の自動化は難しく、結局のところ、試行錯誤しながらの手動による設計とならざるを得ない。実際のところ、試行錯誤しながらの手動による設計は半日〜３日程度を要し、それ以上の日数を配線設計に割り当てることは非経済的であることから、ある程度の設計結果が得られれば「大体この程度で良いだろう」と妥協しているのが現状である。
【００１４】
従って本発明の目的は、上記問題に鑑み、多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の最適な配線パターンを決定する配線パターン決定処理において、その処理を容易にする配線パターン決定方法およびこの配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を実現するために、本発明による配線パターン決定処理においては、多層構造を有する半導体パッケージの同一層に対応する行方向に沿って所定のピッチを有するようにかつ多層構造の積層方向に対応する列方向に沿って少なくとも１つおきの行に位置するように配置可能ウィンドウが配列されるテンプレートを用いて、多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の配線パターンを決定する。具体的には、半導体パッケージの周縁におけるめっき引き出し線のめっき引き出し位置を、テンプレートにおけるいずれかの配置可能ウィンドウ内に収まるように割り振り、この割り振られためっき引き出し位置に基づいてめっき引き出し線の配線パターンを決定する。
【００１６】
図１は、本発明による配線パターン決定方法のフローチャート（その１）である。
【００１７】
通常、半導体パッケージ上に所望の配線パターンを形成した後に、これら配線パターンが接続される各端子から引き出されるめっき引き出し線の、半導体パッケージの周縁におけるめっき引き出し位置を設計する。本明細書では、この時点におけるめっき引き出し位置の設計を特に「めっき引き出し位置の仮設計」と称し、この仮設計されためっき引き出し位置を最適なめっき引き出し位置に移動修正する「本発明による設計」とその意味を区別するものとする。なお、ここでいう最適なめっき引き出し位置とは、連続する層間でめっき引き出し位置が重ならないような位置であり、半導体パッケージの多層構造の積層方向に沿ってはめっき引き出し位置が少なくとも１つおきの層に位置するようにするのが好ましい。
【００１８】
本発明による配線パターン決定方法は、仮設計されためっき引き出し線の半導体パッケージの周縁におけるめっき引き出し位置を、半導体パッケージの多層構造の同一層に対応する行方向に沿って所定のピッチを有するようにかつ多層構造の積層方向に対応する列方向に沿って少なくとも１つおきの行に位置するように配置可能ウィンドウが配列されるテンプレートにおける、当該仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置に最も近い配置可能ウィンドウ内に収まる位置まで移動させ、この移動した位置を、めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置として確定する確定ステップＳ１０３を備える。
【００１９】
めっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３の実行に先立ち、最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１およびテンプレートの基準設定ステップＳ１０２を実行する。
【００２０】
このうち、最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１では、仮設計されためっき引き出し線のうち、半導体パッケージの周縁に直交する直線部分の長さが最小であるめっき引き出し線を、最小直線ラインセグメントとして検出する。この最小直線ラインセグメントは、仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層に含まれているめっき引き出し線の中から、選択される。
【００２１】
また、テンプレートの基準設定ステップＳ１０２では、仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置をテンプレートを用いて移動させる処理（すなわちめっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３における処理）の際の当該テンプレートの基準となる位置を、最小直線ラインセグメントの位置に設定する。特にこのテンプレートの基準設定ステップＳ１０２では、最小直線ラインセグメントが、テンプレートにおけるいずれか１つの配置可能ウィンドウ内に必ず位置するように設定する。
【００２２】
これら最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１およびテンプレートの基準設定ステップＳ１０２の実行後、確定ステップＳ１０３は、仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を、基準設定ステップＳ１０２において基準点が設定されたテンプレートに基づいて、めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置を確定する。
【００２３】
確定ステップＳ１０３において確定された最適なめっき引き出し位置に基づいて、めっき引き出し線の配線パターンは、「凸包（Ｃｏｎｖｅｘ  Ｈｕｌｌ）」アルゴリズムを用いて、図２を参照して説明するように決定される。図２は、本発明による配線パターン決定方法のフローチャート（その２）である。
【００２４】
凸包の算出ステップＳ１０４では、半導体パッケージの基板面上における中心点を、凸包を算出する際の内方としたときにおいて、半導体パッケージの周縁付近に存在するビア部のクリアランス位置および／または障害物の最外郭を頂点に設定して、この頂点に基づいて凸包を算出する。
【００２５】
めっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５では、確定ステップＳ１０３において確定されためっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置において当該めっき引き出し線が引き出されるよう、算出ステップＳ１０４において算出された凸包の、その外方に存在するめっき引き出し線部分の配線パターンを決定する。
【００２６】
なお、最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１、テンプレートの基準設定ステップＳ１０２およびめっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３の処理内容については図１に示したものと同様なので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
本発明による配線パターン決定方法における、最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１、テンプレートの基準設定ステップＳ１０２、めっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３、凸包の算出ステップＳ１０４およびめっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５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ソフトウェアプログラム形式で実現することができる。以上の処理を実施する装置や、以上の処理をコンピュータに実行させるプログラムを作成することは、以下の説明を理解した当業者には容易に実施できる事項である。また、以上の処理をコンピュータにより実行させるプログラムを記録媒体に格納するという事項も当業者には自明である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の最適な配線パターンを決定する配線パターン決定処理において、その処理を容易にすることができ、特にコンピュータ演算処理による設計の自動化を実現することが可能となる。
【００２９】
半導体パッケージ上に所望の配線パターンを形成した後における仮設計しためっき引き出し位置に対して、本発明による配線パターン決定処理を適用すれば、最適なめっき引き出し位置を確定することができる。ここでいう最適なめっき引き出し位置とは、連続する層間でめっき引き出し位置が重ならないような位置であり、半導体パッケージの多層構造の積層方向に沿っては少なくとも１つおきの層に位置するようにするのが好ましい。これにより、製造段階において１つ１つの半導体パッケージに切り分ける際に、当該切断部分にバリが生じにくくなり、切断面の仕上がりが良くなる。
【００３０】
また、本発明によれば、従来のように設計者自らの技量、経験、勘などに左右されることなく、なおかつ、基板上に存在するめっき引き出し線や障害物の形状、配置位置および配置角度などに制限されずに、めっき引き出し線の最適な配線パターンを短時間で容易に設計することができる。例えば、従来、試行錯誤しながらの手動による配線設計では半日〜３日程度を要していたところが、本発明によれば、めっき引き出し線の最適な配線パターンを、コンピュータを用いて１０分程度以内で自動的に設計することができる。このような設計時間の短縮および設計者の負担の軽減の結果、製品の製造コストも低減できる。めっき引き出し線の最適な配線パターンは、その規則的配置ゆえに製造容易であり、そして製造時における製品不良の発生率も低い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明では、めっき引き出し位置を配置することができる配置可能ウィンドウが所定の規則で配列されるテンプレートを用いて、多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の配線パターンを決定する。まず、このテンプレートについて図３を参照して説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施例において用いられるテンプレートを概念的に説明する図である。図中、配置可能ウィンドウを無色のマスで示し、それ以外を黒色のマスで示す。
【００３３】
テンプレートは、めっき引き出し位置を配置することができる（すなわち、配置してもよい）位置を画定する、行列形式で表された基準テーブルのようなものである。テンプレートは、半導体パッケージの４辺の周縁（エッジ）ごとに個別に作成される。
【００３４】
テンプレートの行方向は、多層構造を有する半導体パッケージの同一層に沿う方向に対応し、テンプレートの列方向は、半導体パッケージの多層構造の積層方向に対応する。めっき引き出し位置を配置することができる配置可能ウィンドウは、テンプレートの行方向に沿っては所定のピッチを有して配列され、テンプレートの列方向に沿っては、少なくとも１つおきの行に位置するように配列される。このピッチとは、少なくとも設計上のクリアランス分を有していればよい。テンプレートの列の数は、半導体パッケージの多層構造の層数以上であればよい。一方、テンプレートの行の数は、半導体パッケージの４辺の周縁（エッジ）のうちの１辺分の長さを、ピッチの半分の長さで除算した値以上であればよい。
【００３５】
本実施例では、このようなテンプレートを目印に、予め仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を最適な位置となるまで移動させるが、その際のテンプレートの基準点は、予め検出しておいた最小直線ラインセグメントを用いて設定される。ここで、最小直線ラインセグメントの検出について、図４を用いて説明する。
【００３６】
図４は、本発明の実施例におけるテンプレートの基準点の設定に用いられる最小ラインセグメントの検出を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。一例として、半導体パッケージの基板１３の周縁の１辺上に、４本のめっき引き出し線１１と１個の障害物が存在する場合について説明する。
【００３７】
本実施例では、仮設計されためっき引き出し線のうち、半導体パッケージの周縁に直交する直線部分の長さが最小であるめっき引き出し線を、最小直線ラインセグメントとして検出する。この最小直線ラインセグメントは、仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層に含まれるめっき引き出し線の中から、選択される。
【００３８】
仮設計されためっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層は、具体的には次のようにして検出される。図４に示すように、半導体パッケージの基板１３の４辺の周縁（エッジ）のうちの１辺分の長さをＬ、めっき引き出し線１１の幅をＷ、このめっき引き出し線の本数をｎ（本実施例では、ｎ＝４）、半導体パッケージの周縁における切断面に接することになる障害物の幅をＫとすると、仮設計されためっき引き出し位置を移動させることができるエリアの、半導体パッケージの周縁における切断面における長さＳは、式（１）のように表される。
【００３９】
【数１】
0004467495.tif 000002
【００４０】
このパラメータＳは、多層構造の層ごとについて算出され、このうちパラメータＳが最小の値となる層が、「仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層」になる。
【００４１】
そして次に、上述のようにして検出された「めっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層」に含まれるめっき引き出し線の中から、半導体パッケージの周縁に直交する直線部分の長さが最小であるめっき引き出し線を選択し、これを最小直線ラインセグメントとして確定する。
【００４２】
なお、テンプレートが半導体パッケージの４辺の周縁ごとに個別に作成されることから、「仮設計されためっき引き出し線のめっき引き出し位置を移動させることができるエリアが最も少ない層」およびこの層に含まれる最小直線ラインセグメントも、半導体パッケージの４辺の周縁ごとに作成される。
【００４３】
上述のように検出した最小直線ラインセグメントの位置が、仮設計されためっき引き出し位置をテンプレートにおけるいずれかの配置可能ウィンドウ内に収まるように割り振る際の、基準点となる。すなわち、この最小直線ラインセグメントについては、テンプレートにおけるいずれか１つの配置可能ウィンドウ内に確実に位置するように設定する。
【００４４】
上述のようにテンプレートの基準点を設定した後は、仮設計されためっき引き出し位置を、当該仮設計されためっき引き出し位置に最も近い配置可能ウィンドウ内に収まる位置まで移動させることになる。図５は、本発明の実施例におけるテンプレートを用いた、仮設計されためっき引き出し位置の移動を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。一例として、図５（ａ）に示すように、２層構造を有する半導体パッケージの基板１３−１および１３−２の周縁の１辺上に、仮設計された７本のめっき引き出し線１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、１１−５、１１−６および１１−７が存在し、最小直線ラインセグメントがめっき引き出し線１１−１である場合について説明する。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、テンプレート１４は、半導体パッケージの２層構造に対応してａ列およびｂ列の合計２列を有している。上述のようにテンプレートにおいて配置可能ウィンドウは、行方向に沿っては所定のピッチを有して配列され、テンプレートの列方向に沿っては、少なくとも１つおきの行に位置するように配列される。図５（ａ）に示す例では、テンプレート１４のａ列の行方向には、配置可能ウィンドウａ１、ａ３、ａ５およびａ７が配列され、ｂ列の行方向には、配置可能ウィンドウｂ２、ｂ４およびｂ６が配列される。
【００４６】
最小直線ラインセグメントがめっき引き出し線１１−１であることから、図５（ａ）に示す例では、配置可能ウィンドウａ１をテンプレート１４の基準点に設定し、図５（ｂ）に示すように、めっき引き出し線１１−１のめっき引き出し位置が、配置可能ウィンドウａ１内の確実に位置するように設定する。このようにテンプレート１４の基準点を設定した後、仮設計された各めっき引き出し線のめっき引き出し位置を、当該仮設計されためっき引き出し位置に最も近い配置可能ウィンドウ内に収まる位置まで移動させる。すなわち、図５（ｂ）に示すように、基板１３−２上に存在する各めっき引き出し線については、めっき引き出し線１１−２のめっき引き出し位置は配置可能ウィンドウａ３に、めっき引き出し線１１−３のめっき引き出し位置は配置可能ウィンドウａ５に、めっき引き出し線１１−４のめっき引き出し位置は配置可能ウィンドウａ７に、それぞれ割り振る。また、基板１３−１上に存在する各めっき引き出し線については、めっき引き出し線１１−５のめっき引き出し位置は配置可能ウィンドウｂ２に、めっき引き出し線１１−６のめっき引き出し位置は配置可能ウィンドウｂ４に、めっき引き出し線１１−７のめっき引き出し位置は配置可能ウィンドウｂ６に、それぞれ割り振る。
【００４７】
このようにテンプレートを用いてめっき引き出し位置を決定することにより、めっき引き出し位置を連続する層間でめっき引き出し位置が重ならないような位置に配置することができる。
【００４８】
仮設計しためっき引き出し位置を該引き出し位置に最も近い配置可能ウィンドウ内の位置に移動させるときは、できるだけ仮設計しためっき引き出し位置からずれないようにすることが好ましい。なぜなら、めっき引き出し線の移動距離が大きいと、既に設計さえた配線パターン全体を大幅に修正しなければならない事態が生じるからである。そこで本実施例では、このような事態を防ぐために、配置可能ウィンドウ内におけるめっき引き出し位置がさらに最適な位置となるよう、該めっき引き出し位置を修正する。この修正について図６を参照して説明する。
【００４９】
図６は、本発明の実施例における、配置可能ウィンドウ内におけるめっき引き出し位置の修正を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。一例として、図６（ａ）に示すように、２層構造を有する半導体パッケージのめっき引き出し線１１−２、１１−３、１１−４、１１−５および１１−６の各めっき引き出し位置が、それぞれテンプレート１４内における配置可能ウィンドウａ３、ａ５、ｂ２およびｂ４の中心付近に位置する場合について説明する。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、テンプレート１４の行方向に沿う配置可能ウィンドウの配列のピッチをＰ、めっき引き出し線１１の幅をＷとすると、１つの配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離αは、式（２）のように表される。
【００５１】
【数２】
0004467495.tif 000003
【００５２】
すなわち、式（２）を満たすような距離α以内であれば、配置可能ウィンドウ内におけるめっき引き出し位置を微調整することができる。
【００５３】
例えば、図６（ｂ）に示すように、めっき引き出し線１１−２のめっき引き引き出し位置が配置可能ウィンドウａ３内に存在する場合、めっき引き出し線１１−２のめっき引き出し位置は最大で距離αだけ移動させることができる。このとき、めっき引き出し線１１−２に隣接するめっき引き出し線１１−３との間で少なくともピッチＰを維持する必要があるので、少なくともめっき引き出し線１１−２のめっき引き出し位置を移動させた距離だけ、めっき引き出し線１１−４のめっき引き出し位置を、めっき引き出し線１１−２の移動方向に、移動させる。なお、図６（ｂ）に示す例では、Ｐ＝β＋Ｗ＋γの関係が成り立つ。
【００５４】
テンプレートの行方向に沿う配置可能ウィンドウの配列のピッチは、少なくとも設計上のクリアランス分を有していればよい。したがって、このピッチが設計上のクリアランス分よりも大きければ大きいほど、上記の修正処理時に配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離が大きくなる。また、設計上のクリアランス分が大きいということは、めっき引き出し線幅が相対的に小さいということであることから、このピッチが、めっき引き出し線の幅よりも小さければ小さいほど、上記の修正処理時に配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離が大きくなる、と言い換えることもできる。ここで、この距離について、図７および８を参照して説明する。
【００５５】
図７は、本発明の実施例における、配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図（その１）である。一例として、６層構造を有する半導体パッケージの基板１３上のめっき引き出し線（図中、四角形で示す。）が、テンプレートの行方向に沿う配置可能ウィンドウの配列のピッチよりも小さく、図７（ａ）に示すように仮設計されていた場合について説明する。この場合、本発明による配線パターン決定処理を適用すると、図７（ｂ）に示すようなめっき引き出し位置が得られるが、例えば、めっき引き出し線１１−ｂのめっき引き出し位置は、仮設計されためっき引き出し位置１１−ａよりも大幅にずれてしまっている。そこで、当該めっき引き出し線を、図７（ｃ）に示すようにめっき引き出し位置１１−ｃへ移動させ、この位置を、最適なめっき引き出し位置として確定する。
【００５６】
図８は、本発明の実施例における、配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図（その２）である。一例として、６層構造を有する半導体パッケージの基板１３上のめっき引き出し線（図中、四角形で示す。）が、テンプレートの行方向に沿う配置可能ウィンドウの配列のピッチの半分の長さとほぼ同じ長さの幅を有し、図８（ａ）に示すように仮設計されていた場合について説明する。この場合、本発明による配線パターン決定処理を適用すると、図８（ｂ）に示すようなめっき引き出し位置が得られる。しかしながら、めっき引き出し線の幅が、テンプレートの行方向に沿う配置可能ウィンドウの配列のピッチの半分の長さとほぼ同じであることから、配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができるスペースはない。したがって、図８（ｂ）に示すめっき引き出し位置を、最適なめっき引き出し位置としてそのまま確定する。
【００５７】
ここまで、２層構造の半導体パッケージを例に説明したが、２層以上の多層構造の場合は、上述の処理を隣接する層ごとに順次繰り返していけばよい。
【００５８】
本実施例では、上述のようにして確定されためっき引き出し位置に基づいて、めっき引き出し線の配線パターンは、凸包アルゴリズムを用いて決定される。ここで、めっき引き出し線の配線パターンの決定について、図９〜１１を参照して説明する。
【００５９】
図９〜１１は、本発明の実施例におけるめっき引き出し配線の配線パターンの決定について説明する図である。なお、これらの図は、多層構造を有する半導体パッケージの１層分について示しているが、各層についてめっき引き出し線の配線パターンが決定されることはいうまでもない。
【００６０】
図９に示すように、半導体パッケージの４辺ある周縁のうち、ある１辺の周縁（エッジ）１０付近において、めっき引き出し線１１が仮設計されていた場合について説明する。図示のように、半導体パッケージの周縁１０付近には、ビア部１２−１および１２−２、ボンディングパッド１５−１、１５−２、１５−３および１５−４、ならびにプレーン１６が存在しているものとする。図９に示す仮設計されためっき引き出し線に対し、既に説明した本発明による配線パターン決定処理を実行したところ、めっき引き出し線の最適なめっき引き出し位置３０が図１０に示すように確定した仮定する。
【００６１】
本実施例では、半導体パッケージの基板面上における中心点を、凸包を算出する際の「内方」として設定し、ビア部１２−１および１２−２のクリアランス位置１６−１および１６−２、ボンディングパッド１５−１、１５−２、１５−３および１５−４ならびにプレーン１６の最外郭を頂点に設定して、この頂点に基づいて凸包を算出する。この凸包を、図１０では点線で示す。
【００６２】
ここで、凸包を算出する際の頂点は、上述のようにビア部に関してはクリアランス位置とする。これは、めっき引き出し線を、クリアランスを満たさない範囲内では曲げないようにするためである。また、ボンディングパッドやプレーンなどといったような多角形状を有する障害物については、半導体パッケージの基板面上における中心点からみて最外郭となる頂点を、凸包の算出に用いる。
【００６３】
続いて、図１１に示すように、算出された凸包の、その「外方」に存在するめっき引き出し線部分の配線パターンを決定する。凸包の外方に存在するめっき引き出し線の配線パターンは、設計上のクリアランス要件を満たす限りにおいて自由に配線することができる。図１１では、決定しためっき引き出し線の配線パターンの一例を、太線の点線で示している。
【００６４】
以上説明したようにめっき引き出し線の配線パターンを決定すれば、半導体パッケージの周縁の切断面において、隣接する層間でめっき引き出し位置が重なることはない。これにより、製造段階において１つ１つの半導体パッケージに切り分ける際に、当該切断部分にバリが生じにくくなり、切断面の仕上がりが良くなる。
【００６５】
上述の配線パターン決定処理は、各処理の実行の順序について、図１２〜１４を参照して説明する。図１２〜１４は、本発明の実施例による配線パターン決定処理における、各処理の実行の順序の第１〜第３の変形例を説明するフローチャートである。
【００６６】
図１２に示す第１の変形例は、図２を参照して説明した最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１、テンプレートの基準設定ステップＳ１０２およびめっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３を、半導体パッケージの４辺の周縁ごとに実行し、これら４辺の周縁ごとのめっき引き出し位置が全て確定した後、凸包の算出ステップＳ１０４およびめっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５を、半導体パッケージの４辺の周縁ごとに実行するものである。すなわち、めっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３の実行後、ステップＳ２０１において、全て（すなわち４辺）の周縁についてめっき引き出し位置が確定したか否かが判定され、このとき全ての周縁についてめっき引き出し位置が確定した場合には、凸包の算出ステップＳ１０４へ進む。そして、めっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５の実行後、ステップＳ２０２において、全ての周縁についてめっき引き出し線の配線パターンが決定したか否かが判定され、このとき全ての周縁についてめっき引き出し線の配線パターンが決定した場合には、処理を終了する。
【００６７】
図１３に示す第２の変形例は、最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１、テンプレートの基準設定ステップＳ１０２およびめっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３を、半導体パッケージの４辺の周縁ごとに実行し、これら４辺の周縁ごとのめっき引き出し位置が確定した後、凸包の算出ステップＳ１０４を半導体パッケージの４辺の周縁ごとに実行し、さらにこれら４辺の周縁ごとの凸包が算出された後、めっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５を、半導体パッケージの４辺の周縁ごとに実行するものである。すなわち、めっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３の実行後、ステップＳ２０３において、全て（すなわち４辺）の周縁についてめっき引き出し位置が確定したか否かが判定され、全ての周縁についてめっき引き出し位置が確定した場合には、凸包の算出ステップＳ１０４へ進む。そして、凸包の算出ステップＳ１０４の実行後、ステップＳ２０４において、全て（すなわち４辺）の周縁について凸包が算出されたか否かが判定され、全ての周縁について凸包が算出された場合には、めっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５へ進む。そして、めっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５の実行後、ステップＳ２０５において、全ての周縁についてめっき引き出し線の配線パターンが決定したか否かが判定され、全ての周縁についてめっき引き出し線の配線パターンが決定した場合には、処理を終了する。
【００６８】
図１４に示す第３の変形例は、最小直線ラインセグメントの検出ステップＳ１０１、テンプレートの基準設定ステップＳ１０２、めっき引き出し位置の確定ステップＳ１０３、凸包の算出ステップＳ１０４およびめっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５の各処理をまとめて半導体パッケージの４辺の周縁ごとに実行するものである。すなわち、めっき引き出し線の配線パターンの決定ステップＳ１０５の実行後、ステップＳ２０６において、全ての周縁（すなわち４辺）についてめっき引き出し線の配線パターンが決定したか否かが判定され、全ての周縁についてめっき引き出し線の配線パターンが決定した場合には、処理を終了する。
【００６９】
上述した本実施例による配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるプログラムは、コンピュータにインストールされて配線パターン決定装置として動作する。図１５は、記録媒体に格納されたプログラムにより動作する本発明の実施例の配線パターン決定装置の構成を示すブロック図である。
【００７０】
本発明による配線パターン決定処理をコンピュータに実行させるプログラムは、図１５に示すように、記憶媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶媒体）１１０に格納される。
【００７１】
ＣＰＵ１１１は、配線パターン決定装置１全体を制御する。このＣＰＵ１１１に、バス１１２を介してＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４、ＨＤ（ハードディスク装置）１１５、マウスやキーボード等の入力装置１１６、外部記憶媒体ドライブ装置１１７およびＬＣＤ、ＣＲＴ等の表示装置１１８が接続されている。ＣＰＵ１１１の制御プログラムはＲＯＭ１１３に格納されている。
【００７２】
本発明による配線パターン決定処理を実行するプログラム（配線パターン決定処理プログラム）は、記憶媒体１１０からＨＤ１１５にインストール（記憶）される。また、ＲＡＭ１１４には、配線パターン決定処理をＣＰＵ１１１が実行する際の作業領域や、配線パターン決定処理を実行する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、ＨＤ１１５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。
【００７３】
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配線パターン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。
【００７４】
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に格納された配線パターン決定処理プログラムを読み取ってＨＤ１１５等に記憶する。つまり配線パターン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。
【００７５】
その後は、配線パターン決定処理プログラムを起動させると、コンピュータは配線パターン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、上述した配線パターン決定処理を実行することができる。処理の結果得られためっき引き出し線の配線パターンに関するデータは、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。
【００７６】
なお、図１５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。
【００７７】
上述のコンピュータプログラムをコンピュータに実行させれば、自動的にめっき引き出し配線のめっき引き出し位置を決定することができるが、これ以外にも次のような実施例があり得る。
【００７８】
その一実施例として、ＣＡＤシステムのディスプレイ画面上に、仮設計しためっき引き出し位置を表示し、これに本発明におけるテンプレートを同じくディスプレイ画面上に自動的に表示させて、設計者がこのディスプレイ画面を見ながら、マウスやその他ポインティングデバイスを操作してめっき引き出し位置を割り振ってもよい。
【００７９】
また、他の実施例として、例えば透明アクリル板のようなもので構成された本発明におけるテンプレートを、紙面上にプリントアウトされた仮設計されためっき引き出し位置にあてがい、手動でめっき引き出し位置を割り振ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、多層構造を有する半導体パッケージの周縁付近におけるめっき引き出し線の配線パターンの決定に適用することができる。本発明によれば、めっき引き出し線の配線パターン決定処理を容易にすることができ、特にコンピュータ演算処理による設計の自動化を実現することが可能となる。
【００８１】
半導体パッケージ上に所望の配線パターンを形成した後における仮設計しためっき引き出し位置に対して、本発明による配線パターン決定処理を適用すれば、最適なめっき引き出し位置を確定することができる。ここでいう最適なめっき引き出し位置とは、連続する層間でめっき引き出し位置が重ならないような位置である。これにより、製造段階において１つ１つの半導体パッケージに切り分ける際に、当該切断部分にバリが生じにくくなり、切断面の仕上がりが良くなる。
【００８２】
また、本発明によれば、従来のように設計者自らの技量、経験、勘などに左右されることなく、なおかつ、基板上に存在するめっき引き出し線や障害物の形状、配置位置および配置角度などに制限されずに、めっき引き出し線の最適な配線パターンを短時間で容易に設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明による配線パターン決定方法のフローチャート（その１）である。
【図２】本発明による配線パターン決定方法のフローチャート（その２）である。
【図３】本発明の実施例において用いられるテンプレートを概念的に説明する図である。
【図４】本発明の実施例におけるテンプレートの基準点の設定に用いられる最小ラインセグメントの検出を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。
【図５】本発明の実施例におけるテンプレートを用いた、仮設計されためっき引き出し位置の移動を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。
【図６】本発明の実施例における、配置可能ウィンドウ内におけるめっき引き出し位置の修正を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。
【図７】本発明の実施例における、配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図（その１）である。
【図８】本発明の実施例における、配置可能ウィンドウ内においてめっき引き出し位置を移動させることができる距離を説明するための、半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図（その２）である。
【図９】本発明の実施例におけるめっき引き出し配線の配線パターンの決定について説明する図（その１）である。
【図１０】本発明の実施例におけるめっき引き出し配線の配線パターンの決定について説明する図（その２）である。
【図１１】本発明の実施例におけるめっき引き出し配線の配線パターンの決定について説明する図（その３）である。
【図１２】本発明の実施例による配線パターン決定処理における、各処理の実行の順序の第１の変形例を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施例による配線パターン決定処理における、各処理の実行の順序の第２の変形例を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の実施例による配線パターン決定処理における、各処理の実行の順序の第３の変形例を説明するフローチャートである。
【図１５】記録媒体に格納されたプログラムにより動作する本発明の実施例の配線パターン決定装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】半導体パッケージの周縁に位置するめっき引き出し線を例示する図である。
【図１７】連続する層間でめっき引き出し位置が重なっている多層構造を有する半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。
【図１８】連続する層間でめっき引き出し位置が重ならない多層構造を有する半導体パッケージの周縁における切断面を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１    配線パターン決定装置
１１    めっき引き出し線
１２    ビア部
１３、１３−１、１３−２    基板
１１０    記録媒体
１１１    ＣＰＵ
１１２    バス
１１３    ＲＯＭ
１１４    ＲＡＭ
１１５    ハードディスク装置
１１６    入力装置
１１７    外部記録媒体ドライブ装置
１１８    表示装置
【図１】
0004467495.tif 000004
【図２】
0004467495.tif 000005
【図３】
0004467495.tif 000006
【図４】
0004467495.tif 000007
【図５】
0004467495.tif 000008
【図６】
0004467495.tif 000009
【図７】
0004467495.tif 000010
【図８】
0004467495.tif 000011
【図９】
0004467495.tif 000012
【図１０】
0004467495.tif 000013
【図１１】
0004467495.tif 000014
【図１２】
0004467495.tif 000015
【図１３】
0004467495.tif 000016
【図１４】
0004467495.tif 000017
【図１５】
0004467495.tif 000018
【図１６】
0004467495.tif 000019
【図１７】
0004467495.tif 000020
【図１８】
0004467495.tif 000021