(57)【要約】【課題】差動信号の等長配線が可能で、かつ信号接続に使用できない空きボールの数を少なくすることのできる半導体装置を提供する。【解決手段】パッケージの底面に端子となるボール２を列状に配置する半導体装置１の、プリント基板上に連続的に配列されたプリント基板コネクタ端子１１０とプリント基板配線１２０による接続が行われる複数対の差動信号の端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）のうち、奇数番目の対の差動信号の端子（１Ｐ、１Ｎ）、（３Ｐ、３Ｎ）、（５Ｐ、５Ｎ）は、最外周の列に、連続して配置し、偶数番目の対の差動信号の端子（２Ｐ、２Ｎ）、（４Ｐ、４Ｎ）、（６Ｐ、６Ｎ）は、最外周から２列目の列に、前記奇数番目の対の先頭位置に対応する位置に１個の空き端子（Ｇ）を配置した後に、連続して配置する。【選択図】図２
2009004628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージの底面にボール状の端子を列状に配置する半導体装置であって、
プリント基板上に連続的に配列されたコネクタ端子との接続が行われる複数対の差動信号の端子のうち、
奇数番目の対の差動信号の端子を、最外周の列に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置し、
偶数番目の対の差動信号の端子を、最外周から２列目の列に、前記奇数番目の対の先頭位置に対応する位置に配置した１個の空き端子の後に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置した
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
パッケージの底面にボール状の端子を列状に配置する半導体装置であって、
プリント基板上に連続的に配列されたコネクタ端子との接続が行われる複数対の差動信号の端子のうち、
奇数番目の対の差動信号の端子を、最外周の列に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置し、
偶数番目の対の差動信号の端子を、最外周から２列目の列に、前記奇数番目の対の先頭位置に対応する位置に配置した１個の空き端子の後に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置した
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記差動信号の各対の端子に接続されるボンディングフィンガーの対を、前記端子と接続するそれぞれの配線の長さが等しくなる位置に配置する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に係り、例えばその端子配置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の実装効率の向上のため、パッケージの底面に複数のボールを規則的に配列したボール・グリッド・アレイ（ＢＧＡ）パッケージが用いられることが多くなっている。
【０００３】
また、最近では、外部装置との高速での信号インターフェースのため、半導体装置に小振幅の差動信号を送信するドライバや受信するレシーバを搭載することが多くなっている。
【０００４】
このような差動信号ドライバやレシーバを搭載した半導体装置のプリント基板への実装にあたっては、信号の反射やノイズの影響を低減させるために、半導体装置の端子とプリント基板上のコネクタとの配線長をできるだけ短くするとともに、各差動信号対の配線長を等しくすることが必要とされる。
【０００５】
そこで、従来、差動信号ドライバやレシーバを搭載した半導体装置をＢＧＡパッケージに収納する場合は、ＢＧＡパッケージの最外周のボールに差動信号を配置することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。これにより、プリント基板上のコネクタとの配線長を最短とすることができる。
【０００６】
ただし、このとき、その差動信号が配置されたボールよりも内側の列のボールに差動信号以外の信号を配置することは許されない。これは、ＢＧＡパッケージ内でボールと半導体チップとを接続するときに、差動信号の配線と差動信号以外の信号の配線とが交錯しないようにするためである。これにより、信号間干渉による差動信号の品質劣化を防止することができる。
【０００７】
しかし、その反面、ＢＧＡパッケージには、差動信号が配置されたボールよりも内側の列に、信号接続に使用できない空きボールが生じるという問題が発生する。
【０００８】
この空きボールの数は、差動信号の数が多ければ多いほど、また、ＢＧＡのアレイの列数が多ければ多いほど、多くなる。例えば、６チャンネルの差動信号で、アレイの列数が３列の場合、差動信号用に使用されるボール数が１２であるのに対して、空きボールの数は２４となる。
【特許文献１】特開２０００−３４９１９２号公報  （第３ページ、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、差動信号の等長配線が可能で、かつ信号接続に使用できない空きボールの数を少なくすることのできる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、パッケージの底面にボール状の端子を列状に配置する半導体装置であって、プリント基板上に連続的に配列されたコネクタ端子との接続が行われる複数対の差動信号の端子のうち、奇数番目の対の差動信号の端子を、最外周の列に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置し、偶数番目の対の差動信号の端子を、最外周から２列目の列に、前記奇数番目の対の先頭位置に対応する位置に配置した１個の空き端子の後に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置したことを特徴とする半導体装置が提供される。
【００１１】
また、本発明の別の一態様によれば、パッケージの底面にボール状の端子を列状に配置する半導体装置であって、プリント基板上に連続的に配列されたコネクタ端子との接続が行われる複数対の差動信号の端子のうち、奇数番目の対の差動信号の端子を、最外周の列に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置し、偶数番目の対の差動信号の端子を、最外周から２列目の列に、前記奇数番目の対の先頭位置に対応する位置に配置した１個の空き端子の後に、各対の間に１個の空き端子を挟みながら連続して配置したことを特徴とする半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、差動信号の等長配線が可能で、かつ信号接続に使用できない空きボールの数を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る半導体装置の構造の例を示す模式図である。
【００１４】
図１（ａ）は、本実施の形態に係る半導体装置１を上面から透視した透視図であり、半導体装置１のイメージを表す模式図である。
【００１５】
半導体装置１は、外部接続用の端子としてボール２が底面に列状に配列されたＢＧＡパッケージに、チップ１０が格納されている。ここでは、パッケージの各辺に沿って３列のボールが配列されている例を示す。
【００１６】
チップ１０は、ボンディングワイヤ２０により、ＢＧＡパッケージの上面に配置されたボンディングフィンガー３と接続されている。
【００１７】
図１（ｂ）は、半導体装置１をプリント基板１００に実装したときの様子を側面から見た模式図である。
【００１８】
ＢＧＡパッケージの底面に配列されたボール２と、上面に配置されたボンディングフィンガー３との間は、半導体装置１内の配線４により接続されている。
【００１９】
このような半導体装置１と、プリント基板１００上のコネクタ端子との間で、複数の差動信号対の接続を行う場合、それぞれの差動信号対では、等配線長での配線が望まれる。
【００２０】
そこで、プリント基板１００上のコネクタ端子との間で、等配線長での配線を可能とする、半導体装置１の差動信号対用端子の配置方法を次に述べる実施例にて示す。
【００２１】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２２】
図２は、本発明の実施例１に係る半導体装置の端子の配置の例を上面から透視した模式図で示す。
【００２３】
本実施例では、プリント基板上に設けられた６対の差動信号（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）用のプリント基板コネクタ端子１１０と接続する、半導体装置１の６対の差動信号対用端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）の配置方法の例を示す。ここでは、半導体装置１のボール２の間を、プリント基板配線１２０を２本通せる場合の差動信号対用端子の配置方法を示す。
【００２４】
この場合、まず、半導体装置１の最外周の列に、差動信号対の奇数番目の対（１Ｐ、１Ｎ）、（３Ｐ、３Ｎ）、（５Ｐ、５Ｎ）を連続して配置する。このとき、各差動信号対の端子と、プリント基板コネクタ端子１１０の各差動信号対の端子とを結ぶプリント基板配線１２０が、等配線長となる位置のボール２を選択する。
【００２５】
次に、最外周から２番目の列に、差動信号対の奇数番目の対の先頭位置（１Ｐ）に対応する位置に空き端子（Ｇ）を配置し、その後に、差動信号対の偶数番目の対（２Ｐ、２Ｎ）、（４Ｐ、４Ｎ）、（６Ｐ、６Ｎ）を連続して配置する。
【００２６】
このように配置することにより、半導体装置１の差動信号対の偶数番目の対（２Ｐ、２Ｎ）、（４Ｐ、４Ｎ）、（６Ｐ、６Ｎ）の端子とプリント基板コネクタ端子１１０の対応する差動信号対の端子とを結ぶ、各対２本のプリント基板配線１２０を、半導体装置１の最外周のボール２の間を通して、等配線長で配線することができる。
【００２７】
このように配置した差動信号対用端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）に対して、次に、ボンディングフィンガー３を配置する。
【００２８】
このとき、差動信号対用端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）に対応するボンディングフィンガー（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）は、各差動信号対ごとに、差動信号対用端子と接続する配線の長さが等しくなる位置に配置する。すなわち、例えば、差動信号対用端子１Ｐとボンディングフィンガー１Ｐとを結ぶ配線の長さと、差動信号対用端子１Ｎとボンディングフィンガー１Ｎとを結ぶ配線の長さが等しくなる位置に、ボンディングフィンガー（１Ｐ、１Ｎ）を配置し、差動信号対用端子２Ｐとボンディングフィンガー２Ｐとを結ぶ配線の長さと、差動信号対用端子２Ｎとボンディングフィンガー２Ｎとを結ぶ配線の長さが等しくなる位置に、ボンディングフィンガー（２Ｐ、２Ｎ）を配置する。
【００２９】
図３に、本実施例におけるボンディングフィンガー３の配置の例と、各差動信号対の端子とボンディングフィンガーの間の配線の例を示す。
【００３０】
このように配線することにより、各差動信号対のボンディングフィンガー（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）と端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）の間、および端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）とプリント基板端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）の間の配線を、それぞれ等配線長とすることができる。
【００３１】
このような本実施例によれば、各差動信号対のボンディングフィンガーからプリント基板端子の至るまでの配線を等配線長とすることのできる位置に半導体装置の端子を配置することができる。
【００３２】
また、このような配置を、例えば、ボールが３列に配列されているＢＧＡパッケージにおける６チャンネルの差動信号に対して行うと、空きボールの数は９個で済む。これは、従来、空きボールの数が２４個であったの対して、大幅な削減である。このように、本実施例によれば、信号接続に使用できない空きボールの数を大幅に少なくすることができる。
【実施例２】
【００３３】
実施例１では、半導体装置１のボール２の間を、プリント基板配線１２０を２本通せる場合の差動信号対用端子の配置方法を示したが、プリント基板の設計仕様によっては、半導体装置１のボール２の間を、プリント基板配線１２０を１本しか通せない場合もある。
【００３４】
そこで、本実施例では、半導体装置１のボール２の間を通せるプリント基板配線１２０が１本だけである場合の半導体装置１の差動信号対用端子の配置方法を示す。
【００３５】
図４は、本発明の実施例２に係る半導体装置の端子の配置の例を上面から透視した模式図で示す。
【００３６】
本実施例でも、実施例１と同様、プリント基板上に設けられた６対の差動信号（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）用のプリント基板コネクタ端子１１０と、半導体装置１の６対の差動信号対用端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）を接続するときを例にとって、差動信号対用端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）の配置方法の説明を行う。
【００３７】
本実施例では、まず、半導体装置１の最外周の列に、差動信号対の奇数番目の対（１Ｐ、１Ｎ）、（３Ｐ、３Ｎ）、（５Ｐ、５Ｎ）を、各対の間に１個の空き端子Ｇを挟みながら、連続して配置する。すなわち、各端子を、（１Ｐ、１Ｎ）、Ｇ、（２Ｐ、２Ｎ）、Ｇ、（３Ｐ、３Ｎ）の順に配置する。このとき、各差動信号対の端子と、プリント基板コネクタ端子１１０の各差動信号対の端子とを結ぶプリント基板配線１２０が、等配線長となる位置のボール２を選択する。
【００３８】
次に、最外周から２番目の列に、差動信号対の奇数番目の対の先頭位置（１Ｐ）に対応する位置に空き端子Ｇを配置し、その後に、差動信号対の偶数番目の対（２Ｐ、２Ｎ）、（４Ｐ、４Ｎ）、（６Ｐ、６Ｎ）を、各対の間に１個の空き端子Ｇを挟みながら、連続して配置する。すなわち、各端子を、Ｇ、（２Ｐ、２Ｎ）、Ｇ、（４Ｐ、４Ｎ）、Ｇ、（６Ｐ、６Ｎ）の順に配置する。
【００３９】
このように配置することにより、半導体装置１の差動信号対の偶数番目の対（２Ｐ、２Ｎ）、（４Ｐ、４Ｎ）、（６Ｐ、６Ｎ）の端子とプリント基板コネクタ端子１１０の対応する差動信号対の端子とを結ぶ、各対２本のプリント基板配線１２０を、１本ずつ半導体装置１の最外周のボール２の間を通して、等配線長で配線することができる。
【００４０】
このように配置した差動信号対用端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）に対して、次に、ボンディングフィンガー３を配置する。
【００４１】
本実施例においても実施例１と同様、各差動信号対ごとに、差動信号対用端子と接続する配線の長さが等しくなる位置に、ボンディングフィンガー（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）を配置する。
【００４２】
図５に、本実施例におけるボンディングフィンガー３の配置の例と、各差動信号対の端子とボンディングフィンガーの間の配線の例を示す。
【００４３】
このように配線することにより、各差動信号対のボンディングフィンガー（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）と端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）の間、および端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）とプリント基板端子（１Ｐ、１Ｎ）〜（６Ｐ、６Ｎ）の間の配線を、それぞれ等配線長とすることができる。
【００４４】
このような本実施例によれば、各差動信号対の端子とプリント基板コネクタ端子とを結ぶプリント基板配線が、半導体装置のボールの間を１本しか通らない場合でも、各差動信号対のボンディングフィンガーからプリント基板端子の至るまでの配線を等配線長とすることのできる位置に半導体装置の端子を配置することができる。
【００４５】
なお、この場合、ボールが３列に配列されているＢＧＡパッケージで６チャンネルの差動信号に対する端子の配置を行うと、空きボールの数は１５個となる。したがって、本実施例の場合も、従来の空きボールの数２４個に対して、空きボールの数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の構造の例を示す模式図。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体装置の端子の配置の例を示す模式図。
【図３】本発明の実施例１に係る半導体装置のボンディングフィンガーの配置の例、および配線の例を示す模式図。
【図４】本発明の実施例２に係る半導体装置の端子の配置の例を示す模式図。
【図５】本発明の実施例２に係る半導体装置のボンディングフィンガーの配置の例、および配線の例を示す模式図。
【符号の説明】
【００４７】
１  半導体装置
２  ボール
３  ボンディングフィンガー
４  配線
【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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