(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源プレーンとグランドプレーンとの間に絶縁層を介して配置された一般信号線と差動信号線とを有する多層配線基板であって、
一般信号線と差動信号線とは異なる面に配置され、
差動信号線が配置される面は、差動信号線が配置される第１の領域と、電源プレーンとグランドプレーンとのうちいずれか一方が配置される第２の領域とを有し、
一般信号線は、該第２の領域の垂直方向に積層された状態で配置されることにより、電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置されたことを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
請求項１記載の多層配線基板であって、
グランドプレーンのみが形成された第１の面と、電源プレーンが前記第１の領域の垂直方向に形成され且つグランドプレーンが前記第２の領域の垂直方向に形成された第２の面とを有し、
差動信号線は、前記第１の面に形成されたグランドプレーンと、前記第２の面に形成された電源プレーンとの間に配置されたことを特徴とする多層配線基板。
【請求項３】
請求項１記載の多層配線基板であって、
電源プレーンのみが形成された第１の面と、グランドプレーンが前記第１の領域の垂直方向に形成され且つ電源プレーンが前記第２の領域の垂直方向に形成された第２の面とを有し、
差動信号線は、前記第１の面に形成された電源プレーンと、前記第２の面に形成されたグランドプレーンとの間に配置されたことを特徴とする多層配線基板。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の多層配線基板であって、
一般信号線、差動信号線、電源プレーン及びグランドプレーンの各々は導電材料よりなり、
一般信号線、差動信号線、電源プレーン及びグランドプレーンが形成される面の間に絶縁材料よりなる絶縁層が形成されたことを特徴とする多層配線基板。
【請求項５】
請求項４記載の多層配線基板であって、
前記導電材料及び前記絶縁材料は、一般信号線及び差動信号線に関するインピーダンスがグランドプレーン及び電源プレーンまでの距離に応じて異なる値になるように選定されることを特徴とする多層配線基板。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の多層配線基板と、該多層配線基板に実装された半導体素子と
よりなることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に半導体装置に係わり、特に、差動信号線が設けられた多層配線基板の構造及びそのような多層配線基板に半導体素子を搭載した半導体装置に関する。
【０００２】
多層配線基板では、信号線が配置される信号層を電源層とグランド層との間に設けることにより、信号線のインピーダンスを整合してクロストークノイズを低減している。信号層の両側に電源層及びグランド層を配置した構造をストリップライン構造と称し、信号層の片側に電源層又はグランド層を配置した構造をマイクロストリップラインと称する。
【０００３】
【従来の技術】
特願平５−１３６５６７号公報は、電源部とグランド部とを同一層内に配置した構造を開示している。この公開特許公報に開示された多層配線基板では、電源線とグランド線の各々を櫛状に形成し、それらを所定の距離を置いて互いにかみ合わせて電源層を形成している。
【０００４】
また、特開平９−１８１５６号公報は、基板全体において網目上に電源線を配置した構成を開示している。すなわち、この公開特許公報に開示された多層配線基板は、第１の信号配線部と第１の電源配線部と複数の第１のグランド配線部とを有する第１層と、第２の信号配線部と第２の電源配線部と複数の第２のグランド配線部とを有する第２の層とよりなる。第２の層の第２のグランド配線部を第１の層の第１のグランド配線部に接続することにより、多層配線基板全体においてグランド配線を網目状に配置して、グランド配線部全体のインダクタンス及びインピーダンスを低減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、多層配線基板の電源部及びグランド部の構成を工夫することで、多層配線基板の電気的特性を向上させている。しかし、多層配線基板の配線密度が増大し、且つ高周波領域での動作が必要な場合、信号配線部のインピーダンスを整合することが困難となり、信号線間のクロストークノイズの抑制が難しくなる。特に、一般の信号線と差動信号線が同一層内に混在する場合には、信号配線部のインピーダンスの整合が更に困難となる。
【０００６】
すなわち、一般の信号線と差動信号線とでは、信号配線部の特性インピーダンスが大きく異なため、一般の信号線が配置された部分と、差動信号線が配置された部分とでは、特性インピーダンスを異ならせる必要がある。一般的に、信号配線部の特性インピーダンスは、信号配線部が設けられる絶縁層の厚みを又は誘電率を変えることにより変更できる。また、信号配線の幅又は厚さを変更することにより、信号配線部の特性インピーダンスを変更することもできる。
【０００７】
ここで、一つの絶縁層の厚みを全体的に変えることはできるが、一つの絶縁層において部分的に厚みを変えることは困難である。また、絶縁層の材質を一つの絶縁層内で部分的に変えるることも現実的では困難である。したがって、インピーダンス特性の異なる配線が混在した一つの配線層を形成するには、配線の幅を変えたり、配線の厚さを変えたりする必要がある。しかし、配線の微細化が進むと、配線幅及び厚さを変更するだけでは、インピーダンス特性を十分に調整することが困難となるといった問題がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、電源部とグランド部と基板内の各層に効率的に配置して、一般信号線と差動信号線の両方に関して最適なインピーダンス特性を達成することができる多層配線基板、及びそのような多層配線基板を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１記載の発明は、電源プレーンとグランドプレーンとの間に絶縁層を介して配置された一般信号線と差動信号線とを有する多層配線基板であって、
一般信号線と差動信号線とは異なる面に配置され、
差動信号線が配置される面は、差動信号線が配置される第１の領域と、電源プレーンとグランドプレーンとのうちいずれか一方が配置される第２の領域とを有し、
一般信号線は、該第２の領域の垂直方向に積層された状態で配置されることにより、電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置されたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の多層配線基板であって、
グランドプレーンのみが形成された第１の面と、電源プレーンが前記第１の領域の垂直方向に形成され且つグランドプレーンが前記第２の領域の垂直方向に形成された第２の面とを有し、
差動信号線は、前記第１の面に形成されたグランドプレーンと、前記第２の面に形成された電源プレーンとの間に配置されたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の多層配線基板であって、
電源プレーンのみが形成された第１の面と、グランドプレーンが前記第１の領域の垂直方向に形成され且つ電源プレーンが前記第２の領域の垂直方向に形成された第２の面とを有し、
差動信号線は、前記第１の面に形成された電源プレーンと、前記第２の面に形成されたグランドプレーンとの間に配置されたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の多層配線基板であって、
一般信号線、差動信号線、電源プレーン及びグランドプレーンの各々は導電材料よりなり、
一般信号線、差動信号線、電源プレーン及びグランドプレーンが形成される面の間に絶縁材料よりなる絶縁層が形成されたことを特徴とする多層配線基板。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の多層配線基板であって、
前記導電材料及び前記絶縁材料は、一般信号線及び差動信号線に関するインピーダンスがグランドプレーン及び電源プレーンまでの距離に応じて異なる値になるように選定されることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６記載の発明は、
請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の多層配線基板と、
該多層配線基板に実装された半導体素子と
よりなることを特徴とするものである。
上記した各手段は、次のように作用する。
【００１６】
請求項１及び６記載の発明によれば、一般信号線と差動信号線が異なる面に配置されるため、一般信号線からグランドプレーン又は電源プレーンまでの距離と、差動信号線からグランドプレーン又は電源プレーンまでの距離とを異なる距離とすることができる。信号線に関するインピーダンスはグランドプレーン及び電源プレーンまでの距離に依存するため、一般信号線に関するインピーダンスと差動信号線に関するインピーダンスとを、グランドプレーン及び電源プレーンまでの距離に応じて異ならせることができる。したがって、簡単な構造で一般信号線と差動信号線との両方を有する多層配線基板を、簡単な構造で容易に製造することができる。また、そのような多層配線基板により微細な配線構造を必要とする半導体装置を容易に製造することができる。
【００１７】
請求項２及び３記載の発明によれば、差動信号線は第１の領域の垂直方向に積層された状態で設けられた電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置される。また、一般信号線は第２の領域の垂直方向に積層された状態で形成された電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置される。差動信号線が設けられる面のなかで第２の領域には電源プレーン又はグランドプレーンが設けられるので、一般信号線が設けられる第２の領域では、第１の領域より多くの電源プレーン及びグランドプレーンを設けることができる。したがって、差動信号線と電源プレーン又はグランドプレーンとの間の距離を、一般信号線と電源プレーン又はグランドプレーンとの間の距離より大きくすることができる。
【００１８】
請求項４及び５記載の発明によれば、一般信号線、差動信号線、電源プレーン、グランドプレーン及び絶縁材料を適当な材料とすることにより、これらの材料の値に依存する一般信号線及び差動信号線に関するインピーダンスを調整することができる。
【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と共に説明する。
【００１９】
図１は一般信号線に関するストリップライン構造の断面図であり、図２は差動信号線に関するストリップライン構造の断面図である。
【００２０】
図１に示すストリップライン構造において、一般信号線１は、ガラスセラッミク等により形成された絶縁層３の中央に配置される。絶縁層３の片側にはグランドプレーン（グランド層）又は電源プレーン（電源層）２が配置され、反対側にもグランドプレーン（グランド層）又は電源プレーン（電源層）２が配置される。すなわち、一般信号線１は、絶縁層３の絶縁材を介して、２つのグランドプレーンの間、又は２つの電源プレーンの間、又はグランドプレーンと電源プレーンとの間に挟まれた状態に配置される。
【００２１】
図１において、一般信号線１の幅ｗは０．０５ｍｍであり、厚みｔは０．０１５ｍｍである。絶縁層３を形成する材料をガラスセラミックとした場合の誘電率εｒは５．４である。また、２つの電源又はグランドプレーン２の間の距離、すなわち絶縁層３の厚さｈは０．２ｍｍである。
【００２２】
図１に示すようなストリップライン構造において、一般信号線に関する特性インピーダンスは、以下の式により求めることができる。
【００２３】
Ｚ０＝６０／（εｒ）１／２×Ｉｎ（１．９ｈ／（０．８ｗ＋ｔ））
一般信号線に関する特性インピーダンスは、通常５０Ω（Ｚ０＝５０Ω）となるように上述の式の各値が決定される。
【００２４】
一方、図２に示すストリップライン構造は差動信号線に関するものであり、一対の信号線４により差動信号線が構成されている。以下、一対の信号線を差動信号線４と称する。
【００２５】
図２に示すストリップライン構造において、図１に示すストリップライン構造と同様に、差動信号線４は、ガラスセラッミク等により形成された絶縁層３の中央に配置される。絶縁層３の片側にはグランドプレーン（グランド層）又は電源プレーン（電源層）２が配置され、反対側にもグランドプレーン（グランド層）又は電源プレーン（電源層）２が配置される。すなわち、差動信号線４は、絶縁層３の絶縁材を介して、２つのグランドプレーンの間、又は２つの電源プレーンの間、又はグランドプレーンと電源プレーンとの間に挟まれた状態に配置される。
【００２６】
図２において、差動信号線４の各々の幅ｗは０．０５ｍｍであり、厚みｔは０．０１５ｍｍである。絶縁層３を形成する材料をガラスセラミックとした場合の誘電率εｒは５．４である。また、２つの電源又はグランドプレーン２の間の距離、すなわち絶縁層３の厚さｈは０．４ｍｍである。
【００２７】
図２に示すようなストリプライン構造において、差動信号線に関する差動インピーダンスは、以下の式により求めることができる。
【００２８】
Ｚｄｉｆｆ＝２Ｚ０（１−０．３７４ｅ−２．９ｓ／ｈ）
差動信号線に関する特性インピーダンスは、通常１００Ω（Ｚｄｉｆｆ＝１００Ω）となるように上述の式の各値が決定される。図２に示す例において上述の式により差動インピーダンスを計算すると、Ｚｄｉｆｆ＝１００．３Ωとなる。また、差動信号線４の各々に関する特性インピーダンスＺ０は、一般信号線に関する特性インピーダンスの式により計算するとＺ０＝６７．８Ωとなる。
【００２９】
図１と図２を比較するとわかるように、差動信号線４を絶縁するための絶縁層３の厚みｈ（０．４ｍｍ）は、一般信号線１を絶縁するための絶縁層３の厚みｈ（０．２ｍｍ）の２倍となっている。本は発明の実施の携帯では、差動信号線の絶縁層の厚みが、一般信号線の絶縁層の厚みの２倍となるように多層配線基板を構成することにより、一般信号線及び差動信号線の両方に対して最適なインピーダンス特性を達成するものである。
【００３０】
次に、本発明の一実施の形態について図３及び図４を参照しながら説明する。図３は本発明の一実施の形態による多層配線基板の多層構造を説明するための模式図であり、図４は図３に示す多層構造を三次元的に表した模式図である。
【００３１】
本実施の形態による多層配線基板は、基板内に一般信号線（以下、単に信号線と称することもある）１と差動信号線４の両方を有する。信号線１は差動信号線４が形成される層（又は面）とは異なる層（又は面）に形成される。また、多層配線基板は、上から見た場合、信号線１が設けられる領域と差動信号線４が設けられる領域とに分離される。すなわち、図３に示す例では、多層配線基板の中央から左側の部分（差動信号線側（第１の領域））には差動信号線が設けられ、右側の部分（一般信号線側（第２の領域））には一般信号線が設けられる。
【００３２】
図３において、上側グランドプレーン（ＧＮＤプレーン）１０−１は多層配線基板の全面に亘って形成される。グランドプレーン１０−１の一般信号線側の下側には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介して信号線１−１が形成される面が設けられる。信号線１−１は一般信号線側にのみ形成され、差動信号線側には形成されない。そして、信号線１−１が形成された面の下には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介して電源プレーン１２−１が設けられる。
【００３３】
電源プレーン１２−1の面内で差動信号線側には、差動信号線４−１が形成される。すなわち、電源プレーン１２−１は一般信号線側にのみ形成され、電源プレーン１２−１と同じ面の差動信号線側には差動信号線４−１が形成される。したがって、グランドプレーン１０−１と差動信号線４−１が形成された面との間には０．２０ｍｍの厚さの絶縁層が設けられる。
【００３４】
電源プレーン１２−１の下には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介して信号線１−２が形成される面が設けられる。信号線１−２は一般信号線側にのみ形成され、差動信号線側には形成されない。そして、信号線１−２が設けられた面の下側には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介してグランドプレーン１０−２が設けられる。グランドプレーン１０−２は、一般信号線側にのみに設けられ、同じ面の差動信号線側には、電源プレーン１２−２が設けられる。すなわち、グランドプレーン１０−２と電源プレーン１２−２とは同じ面内に設けられ、一般信号線側がグランドプレーン１０−２となり、差動信号線側が電源プレーン１２−２となる。したがって、差動信号線４−１と電源プレーン１２−２との間には０．２０ｍｍの絶縁層が設けられる。
【００３５】
上述の構成と同様に、グランドプレーン１０−２の下側には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介して信号線１−３が形成される面が設けられる。信号線１−３は一般信号線側にのみ形成され、差動信号線側には形成されない。そして、信号線１−３が形成された面の下側には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介して電源プレーン１２−３が設けられる。
【００３６】
電源プレーン１２−３の面内で差動信号線側には、差動信号線４−２が形成される。すなわち、電源プレーン１２−３は一般信号線側にのみ形成され、電源プレーン１２−３と同じ面の差動信号線側には差動信号線４−２が形成される。したがって、グランドプレーン１０−２と差動信号線４−２が形成された面との間には０．２０ｍｍの厚さの絶縁層が設けられる。
【００３７】
電源プレーン１２−３の下には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介して信号線１−４が形成される面が設けられる。信号線１−４は一般信号線側にのみ形成され、差動信号線側には形成されない。そして、信号線１−４が設けられた面の下側には、０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を介してグランドプレーン１０−３が設けられる。グランドプレーン１０−２は、一般信号線側に設けられるだけでなく、同じ面の差動信号線側にも延在する。したがって、差動信号線４−２とグランドプレーン１２−３との間には０．２０ｍｍの絶縁層が設けられる。
【００３８】
本実施の形態では、グランドプレーン、電源プレーン、信号線、差動信号線を上述の順序で設けることにより、より多くの数の層を設けることができる。なお、上側グランドプレーン１０−１の上側には厚さ０．１０ｍｍの絶縁層が設けられて多層配線基板の表面１４が形成される。図４においては、グランドプレーン１０−１の上側の表面は示されていない。
【００３９】
また、本実施の形態による多層配線基板は、表面１４、グランドプレーン１０−１、信号線１−１、電源プレーン１２−１、信号線１−２及びグランドプレーン１０−２を含む層構造だけで、差動信号線と一般信号線とが混在した多層配線基板として形成することができる。
【００４０】
上述の実施の形態によれば、一般信号線１−１，１−２，１−３，１−４の各々の上側及び下側には、厚さ０．１０ｍｍの絶縁層が設けられ、一方、差動信号線４−１，４−２の各々の上側及び下側には厚さ０．２０ｍｍの絶縁層が設けられる。そして、一般信号線１−１，１−２，１−３，１−４及び差動信号線４−１，４−２の各々は、グランドプレーンと電源プレーンとの間に配置される。
【００４１】
したがって、図３及び図４に示す多層構造は、図１及び図２を用いて説明したように、差動信号線の絶縁層の厚さは、一般信号線の絶縁層の厚さの２倍となっており、差動信号線及び一般信号線の両方に関して最適なインピーダンス特性を得ることができる構造となっている。差動信号線に関しては、一般信号線に用いられる０．１０ｍｍの厚さの絶縁層を２層重ねているのだけなので、簡単な構造で差動信号の絶縁層の厚さを一般信号線の絶縁層の厚さの２倍にすることができる。
【００４２】
以上のように、本発明による多層配線基板では、一般信号線と差動信号線とは異なる面に配置され、差動信号線が配置される面は、差動信号線が配置される第１の領域と、電源プレーンとグランドプレーンとのうちいずれか一方が配置される第２の領域とを有している。そして、一般信号線は、第２の領域の垂直方向に積層された状態で配置されることにより、電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置される。
【００４３】
そして、上述の多層配線基板は、グランドプレーンのみが形成された第１の面と、電源プレーンが第１の領域の垂直方向に形成され且つグランドプレーンが第２の領域の垂直方向に形成された第２の面とを有し、差動信号線は、第１の面に形成されたグランドプレーンと、第２の面に形成された電源プレーンとの間に配置されることとしてもよい。ここで、電源プレーンが第１の領域の垂直方向に形成されるということは、第１の領域を第１の面に対して垂直方向に延長した領域内に電源プレーンが形成されるという意味であり、電源プレーン自体が第１の面に垂直に延在するわけではなく、電源プレーンは第１の面に対して平行に延在する。これは、グランドプレーンにおいても同様である。
【００４４】
また、本発明による多層配線基板は、電源プレーンのみが形成された第１の面と、グランドプレーンが第１の領域の垂直方向に形成され且つ電源プレーンが第２の領域の垂直方向に形成された第２の面とを有し、差動信号線は、第１の面に形成された電源プレーンと、第２の面に形成されたグランドプレーンとの間に配置されることとしてもよい。ここで、グランドプレーンが第１の領域の垂直方向に形成されるということは、第１の領域を第１の面に対して垂直方向に延長した領域内にグランドプレーンが形成されるという意味であり、グランドプレーン自体が第１の面に垂直に延在するわけではなく、グランドプレーンは第１の面に対して平行に延在する。これは、電源プレーンにおいても同様である。
【００４５】
次に、上述の実施の形態による多層配線基板を用いた半導体装置について説明する。
【００４６】
図５は上述の実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第１の例を示す断面図である。図５に示す半導体装置は、半導体素子２０を多層配線基板２２にフリップチップ実装したものである。
【００４７】
多層配線基板２２は、図３に示す多層構造の表面１４からグランドプレーン１０−２（電源プレーン１２−１）までの構造に相当する。したがって、差動信号線は一層分設けられ、一般信号線は二層にわたって設けられる。
【００４８】
多層配線基板２２の最下層は絶縁層２８であり、絶縁層２８の下面に外部接続用電極３０が形成される。外部接続用電極３０の各々には、半田ボール３２が形成され、半導体装置の外部接続用端子として機能する。
【００４９】
絶縁層２８の上面の一部（図５では右半分）にはグランドプレーン３４が形成され、残りの部分（図５では左半分）には電源プレーン３６が形成される。グランドプレーン３４及び電源プレーン３６の上には、絶縁層３８が設けられる。そして、グランドプレーン３４の上方の位置で、絶縁層３８の上には一般信号線４０が形成される。しかし、電源プレーン３６の上方の位置における絶縁層３８の上には、一般信号線も差動信号線も形成されない。
【００５０】
そして、一般信号線３８の上（すなわち、絶縁層３８の上）には、更に絶縁層４２が形成される。したがって、一般信号線４０は絶縁層３８と絶縁層４２との間に挟まれた状態である。
【００５１】
絶縁層４２の上面には、一般信号線４０が設けられた領域の上方に電源プレーン４４が形成される。また、一般信号線４０が設けられていない領域の上方で、絶縁層４２の上面には差動信号線４６が形成される。したがって、絶縁層４２の上面の一部には差動信号線４６が形成され、残りの部分には電源プレーン４４が形成される。すなわち、絶縁層４２の上面には差動信号線４６及び電源プレーン４４の両方が形成される。
【００５２】
電源プレーン４４及び差動信号線の上（すなわち絶縁層４２の上）には、更に絶縁層４８が形成される。そして、絶縁層４８の上面の電源プレーン４４の上方には一般信号線５０が形成される。しかし、電源プレーン４４の上方の位置における絶縁層４８の上面には、一般信号線も差動信号線も形成されない。
【００５３】
そして、一般信号線５０の上（すなわち、絶縁層４８の上）には、更に絶縁層５２が形成される。したがって、一般信号線５０は絶縁層４８と絶縁層５２との間に挟まれた状態である。
【００５４】
絶縁層５２の上面にはグランドプレーン５４がその全体にわたって形成され、グランドプレーンの上面には絶縁層５６が形成される。絶縁層５６は多層配線基板２２の最上層であり、絶縁層５６の上面に半導体素子実装用の電極（図示せず）が設けられる。
【００５５】
ここで、絶縁層３８，４２，４８，５２は、例えばガラスセラミックより形成され、実質的に同じ厚みを有している。絶縁層３８，４２，４８，５２は、ガラスセラミックのような無機材料の他、樹脂のような有機材料により形成されてもよい。また、一般信号線、作動信号線、電源プレーン及びグランドプレーンは、銅又はタングステン等の導電材料により形成される。
【００５６】
なお、多層配線基板２２の電極、差動信号線、一般信号線、グランドプレーン、電源プレーンは、半導体装置が所定の機能を有するように各層に形成された回路パターン及びビアホール等により電気的に接続される。そのような層間の電気的接続は、当業者にとって周知の技術であり、図示及び説明は省略する。
【００５７】
以上のような構造の多層配線基板２２の半導体素子実装用電極に対して、半導体素子２０が半田バンプ２０を用いてフリップチップ実装される。その後、半導体素子２０と多層配線基板２２の絶縁層５６との間にアンダーフィル樹脂５８が充填され、半導体装置が完成する。
【００５８】
図５から明らかなように、差動信号線４６の下側には絶縁層４２と絶縁層３８とを介して電源プレーン３６が設けられ、その上側には絶縁層４８と絶縁層５２とを介してグランドプレーンが設けられる。したがって、差動信号線４６の絶縁層の厚さは、一般信号線の絶縁層の厚さの２倍であり、差動信号線４６及び一般信号線４０，５０の各々に対して最適なインピーダンス特性を提供することができる。
【００５９】
図６は上述の実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第２の例を示す断面図である。図６において、図５に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。図６に示す半導体装置は、半導体素子２０を多層配線基板２２にワイヤボンディングにより実装したものである。
【００６０】
すなわち、図５に示す多層配線基板２２の上に半導体素子層２０の背面を固定し、半導体素子２０の電極と多層配線基板の電極とをボンディングワイヤ６０により電気的に接続したものである。半導体素子２０及びボンディングワイヤ６０はポッティング樹脂６２により封止される。
【００６１】
図７は上述の実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第３の例を示す断面図である。図７において、図５に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００６２】
図７に示す半導体装置は、半導体素子２０を多層配線基板２２にフリップチップ実装し、更に放熱用のヒートスプレッダ６６を設けたものである。ヒートスプレッダ６６は半導体素子２０を収容する凹部を有しており、半導体素子２０の背面に接触して、半導体素子の熱を拡散する。
【００６３】
図８は上述の実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第４の例を示す断面図である。図８において、図５に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００６４】
図８に示す半導体装置は、多層配線基板２２に予め開口２２ａを形成しておき、開口２２ａに半導体素子２０を収容した構成である。すなわち、開口２２ａの開口部を覆うように、ヒートスプレッダ６８を最上層である絶縁層５６の表面に固定する。そして、開口２２ａ内で半導体素子２０の背面をヒートスプレッダ６８の開口２２ａ内に露出した面に固定する。
【００６５】
開口２２ａには段差が設けられており、段差の面に設けられた電極（図示せず）に半導体素子２０の電極をボンディングワイヤ７０により電気的に接続する。その後、開口２２ａ内の半導体素子２０とボンディングワイヤ７０とをポッティング樹脂７２により封止して半導体装置が完成する。
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。
請求項１及び６記載の発明によれば、一般信号線と差動信号線が異なる面に配置されるため、一般信号線からグランドプレーン又は電源プレーンまでの距離と、差動信号線からグランドプレーン又は電源プレーンまでの距離とを異なる距離とすることができる。信号線に関するインピーダンスはグランドプレーン及び電源プレーンまでの距離に依存するため、一般信号線に関するインピーダンスと差動信号線に関するインピーダンスとを、グランドプレーン及び電源プレーンまでの距離に応じて異ならせることができる。したがって、簡単な構造で一般信号線と差動信号線との両方を有する多層配線基板を、簡単な構造で容易に製造することができる。また、そのような多層配線基板により微細な配線構造を必要とする半導体装置を容易に製造することができる。
【００６６】
請求項２及び３記載の発明によれば、差動信号線は第１の領域の垂直方向に積層された状態で設けられた電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置される。また、一般信号線は第２の領域の垂直方向に積層された状態で形成された電源プレーンとグランドプレーンとの間に配置される。差動信号線が設けられる面のなかで第２の領域には電源プレーン又はグランドプレーンが設けられるので、一般信号線が設けられる第２の領域では、第１の領域より多くの電源プレーン及びグランドプレーンを設けることができる。したがって、差動信号線と電源プレーン又はグランドプレーンとの間の距離を、一般信号線と電源プレーン又はグランドプレーンとの間の距離より大きくすることができる。
【００６７】
請求項４及び５記載の発明によれば、一般信号線、差動信号線、電源プレーン、グランドプレーン及び絶縁材料を適当な材料とすることにより、これらの材料の値に依存する一般信号線及び差動信号線に関するインピーダンスを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般信号線に関するストリップライン構造の断面図である。
【図２】差動信号線に関するストリップライン構造の断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による多層配線基板の多層構造を説明するための模式図である。
【図４】図３に示す多層構造を三次元的に表した模式図である。
【図５】本発明の一実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第１の例を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第２の例を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第３の例を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態による多層配線基板を用いて形成した半導体装置の第４の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１−１，１−２，１−３，１−４，４０，５０  一般信号線
２  電源又はグランドプレーン
３  絶縁層
４，４−１，４−１，４６  差動信号線
１０−１，１０−２，１０−３，３４，５４  グランドプレーン
１２−１，１２−２，１２−３，３６，４４  電源プレーン
１４  表面
２０  半導体素子
２０ａ  半田バンプ
２２  多層配線基板
２２ａ  開口
２８，３８，４２，４８，５２，５６  絶縁層
３０  電極
３２  半田ボール
５８  アンダーフィル材
６０，７０  ボンディングワイヤ
６２，７２  ポッティング樹脂
６６，６８  ヒートスプレッダ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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