JP2005191176A - 半導体装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体集積回路チップ211の裏面に配置された複数のBGAバンプ212のうち、周辺回路部品219が直近に実装されることが必要なBGAバンプ212(高周波信号ピンなど)を最外周に配してその直近に周辺回路部品を実装し、その1列内側のBGAバンプ212を接地用端子とし、内層で広い接地配線パタン216に接続し、さらにその内側に周辺回路部品が直近に実装されなくても良いBGAバンプ212(ロジック制御信号ピンなど)を配して表層からさらに深い内層の配線パタン218に接続することにより、信号配線パタン214と制御配線パタン218との間に接地パタン216が挟まれることになり、これらの配線パタン間のアイソレーションが確保されクロストークの原因となる信号リークを抑えられる。
【選択図】 図2
Description
まず、図1、図2、図3を用いて本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の半導体装置の上面図である。図1において101はBGAタイプのCSP形態に加工された半導体集積回路チップ、102は多層の実装基板、103は周辺回路部品、104はスルーホール、105は表層に形成された接地パタン、106は表層に形成された接地以外の配線パタンである。また、図2は本発明の第1の実施形態の半導体装置の断面図である。図2において211はBGAタイプのCSP形態に加工された半導体集積回路チップ(図1の101)、212はBGAバンプ、213は多層の実装基板(図1の102)、214は表面の配線パタン(図1の106)、215は接地用非貫通スルーホール、216は内層の接地配線パタン、217は信号配線用非貫通スルーホール、218は内層の信号配線パタン、219は周辺回路部品(図1の103)である。また、図3は本発明の第1の実施形態の半導体装置の分解斜視図である。図3において331はBGAタイプのCSP形態に加工された半導体集積回路チップ(図1の101)、332は多層の実装基板の表面の配線と第1の誘電体層、333は多層の実装基板の第1の内層の配線と第2の誘電体層、334は多層の実装基板の第2の内層の配線と第3の誘電体層、335は最外周信号用端子パタン、336は接地用端子パタン、337は制御信号用端子パタン、338は336の接地用端子パタンと非貫通スルーホールで接続された内層接地パタン、339は337の制御信号用端子パタンと非貫通スルーホールで接続された内層パタン、340は内層の制御信号パタン(図2の218)、341は周辺回路部品(図1の103)である。図3の333(多層の実装基板の第1の内層の配線と第2の誘電体層)の表面の中央部分を除いた斜線部分333Aは、図2の接地配線パタン216であり、円形の内層接地パタン338は斜線部分333Aの一部の領域である。接地用端子パタン336は、表層に形成された接地パタン105であり、例えばBGAバンプ212が接続される領域に形成されたパタン、あるいは例えば接地用のスルーホールをICの真下に配置できない場合などバンプ212の接続される領域からさらに引き出された配線パタンとなる場合もある。また、最外周信号用端子パタン335は、表層に形成された配線パタン106(図2の214)である。
次に図4、図5を用いて本発明の第2の実施形態を説明する。図4は本発明の第2の実施形態の半導体装置の分解斜視図である。図4において図3と同じものは符号の下2桁を同じに統一して説明を省略する。442は436の接地用端子パタンと438の第1の内層接地パタンとを貫通スルーホールで接続された第2の内層接地パタンである。図5は本発明の第2の実施形態の半導体装置の断面図である。図5において図2と同じものは符号の下2桁を同じに統一して説明を省略する。520は接地用貫通スルーホール、521は信号配線用貫通スルーホールである。本発明の第2の実施形態の半導体装置の上面図は図1と同様である。
次に図7を用いて本発明の第3の実施形態を説明する。図7は本発明の第3の実施形態の電子機器の一例である携帯通信機器のブロック図である。図7において751は半導体集積回路、752はアンテナ、753はアンテナ共用器、754は受信増幅器、755は受信フィルタ、756は送信フィルタ、757は送信増幅器、758は制御処理部である。半導体集積回路751は、受信フィルタ755から信号を入力し、送信フィルタ756へ信号を出力し、また制御処理部758と信号の授受を行う。また、制御処理部758は入力部から信号を入力し、ディスプレイ部へ信号を出力し、半導体集積回路751とデータのやり取りを行う。
102 多層の実装基板
103 周辺回路部品
104 スルーホール
105 表層に形成された接地パタン
106 表層に形成された配線パタン
211 BGAタイプのCSP形態に加工された半導体集積回路チップ
212 BGAバンプ
213 多層の実装基板
214 表面の配線パタン
215 接地用非貫通スルーホール
216 内層の接地配線パタン
217 信号配線用非貫通スルーホール
218 内層の信号配線パタン
219 周辺回路部品
331 BGAタイプのCSP形態に加工された半導体集積回路チップ
332 多層の実装基板の表面の配線と第1の誘電体層
333 多層の実装基板の第1の内層の配線と第2の誘電体層
334 多層の実装基板の第2の内層の配線と第3の誘電体層
335 最外周信号用端子パタン
336 接地用端子パタン
337 制御信号用端子パタン
338 336の接地用端子パタンと非貫通スルーホールで接続された内層接地パタン
339 337の制御信号用端子パタンと非貫通スルーホールで接続された内層パタン
340 内層の制御信号パタン
341 周辺回路部品
442 436の接地用端子パタンと438の第1の内層接地パタンとを貫通スルーホールで接続された第2の内層接地パタン
520 接地用貫通スルーホール
521 信号配線用貫通スルーホール
751 半導体集積回路
752 アンテナ
753 アンテナ共用器
754 受信増幅器
755 受信フィルタ
756 送信フィルタ
757 送信増幅器
758 制御処理部
861 半導体集積回路チップ
862 多層配線基板
863 表層に実装する周辺回路部品
864 裏層に実装する周辺回路部品
965 従来裏面に実装されていた周辺回路部品
966 キーボード
1071 QFPに封止された半導体集積回路チップ
1072 QFPの端子
1073 QFPの接地プレート
1074 実装多層基板
1075 表層接地パタン
1076 周辺回路部品
1077 スルーホール
Claims (9)
- 一表面に格子状に配置された複数のボールグリッドアレイ端子を有する半導体集積回路チップと、複数の周辺回路部品とを、一表面に形成され前記ボールグリッドアレイ端子および前記周辺回路部品の端子と接続される複数の表層配線パタンと複数層の内層配線パタンとを有する多層基板に実装した半導体装置であって、
前記半導体集積回路チップの格子状に配置された複数のボールグリッドアレイ端子は、格子状の最外周に配された少なくとも1つの第1の非接地ボールグリッドアレイ端子と、前記第1の非接地ボールグリッドアレイ端子よりも内側に配された少なくとも1つの第1の接地ボールグリッドアレイ端子と、前記第1の接地ボールグリッドアレイ端子よりも内側に配された少なくとも1つの第2の非接地ボールグリッドアレイ端子とを含み、
前記多層基板の複数層の内層配線パタンは、少なくとも1つの接地用内層配線パタンと、前記表層から前記接地用内層配線パタンよりも少なくとも1層下層に形成された少なくとも1つの非接地用内層配線パタンとを含み、
前記第1の非接地ボールグリッドアレイ端子と接続された第1の前記表層配線パタンを前記半導体集積回路チップの直近に配置された第1の前記周辺回路部品の端子と接続し、
前記第1の接地ボールグリッドアレイ端子と接続された第2の前記表層配線パタンを前記接地用内層配線パタンと第1のスルーホールを介して接続し、
前記第2の非接地ボールグリッドアレイ端子と接続された第3の前記表層配線パタンを前記非接地用内層配線パタンの一端と第2のスルーホールを介して接続し、
前記半導体集積回路チップの非直近に配置された第2の前記周辺回路部品の端子と接続された第4の前記表層配線パタンを前記非接地用内層配線パタンの他端と第3のスルーホールを介して接続したことを特徴とする半導体装置。 - 前記半導体集積回路チップの格子状に配置された複数のボールグリッドアレイ端子は、格子状の最外周に配された少なくとも1つの第2の接地ボールグリッドアレイ端子を含み、
前記第2の接地ボールグリッドアレイ端子と接続された第5の前記表層配線パタンを前記接地用内層配線パタンと第4のスルーホールを介して接続したことを特徴とする請求項1記載の半導体装置。 - 前記接地ボールグリッドアレイ端子が2つ以上あり、
前記2つ以上の接地ボールグリッドアレイ端子が直線状に配置されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。 - 前記接地ボールグリッドアレイ端子が3つ以上あり、
前記3つ以上の接地ボールグリッドアレイ端子がL字状に配置されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。 - 前記接地ボールグリッドアレイ端子がコの字状に配置されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。
- 前記接地ボールグリッドアレイ端子がループ状に配置されたことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体装置。
- 全ての前記スルーホールが前記多層基板を貫通しないスルーホールであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体装置。
- 全ての前記スルーホールが前記多層基板を貫通するスルーホールであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の半導体装置。
- 半導体集積回路と、高周波送受信回路と、制御処理部と、ディスプレイ部と、入力部と、記憶媒体部と、バッテリとを備えた電子機器であって、
請求項1から請求項8のいずれかに記載の半導体装置の半導体集積回路チップで前記半導体集積回路を構成し、前記半導体装置の第1の周辺回路部品で前記高周波送受信回路を構成し、前記半導体装置の第2の周辺回路部品で前記制御処理部を構成するようにして、前記半導体集積回路と前記高周波送受信回路と前記制御処理部とを前記半導体装置で構成し、
前記半導体装置の多層基板の裏面側に、前記ディスプレイ部と前記入力部と前記記憶媒体部と前記バッテリとのうち少なくとも1つを配置したことを特徴とする電子機器。
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