JPH09199630A - Multilayer wiring board - Google Patents
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- JPH09199630A JPH09199630A JP742096A JP742096A JPH09199630A JP H09199630 A JPH09199630 A JP H09199630A JP 742096 A JP742096 A JP 742096A JP 742096 A JP742096 A JP 742096A JP H09199630 A JPH09199630 A JP H09199630A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒化アルミニウム製パッケージのように、入
出力端子表面に電解めっきを施すための給電用配線を有
する多層配線基板において、オープン・ブランチ状態の
給電用配線による信号配線の信号通過帯域の低下を極力
抑制する。
【解決手段】 複数の絶縁層が一体化された多層基板1
1の両主面に、表面に電解めっき層を有する第1および
第2の入出力端子がそれぞれ設けられている。多層基板
11内には、第1および第2の入出力端子間を電気的に
接続する、内部絶縁層11b上に形成された内部導体層
を含む信号配線22が設けられている。信号配線22
は、内部導体層が第1の入出力端子に対応する一方の端
部からそれ自体および第2の入出力端子に対応する他方
の端部より外側の領域に引き回された後に他方の端部に
接続された信号線22c、22dを有する。これら信号
線22c、22dに対する給電用配線23c、23d
は、当該信号線の途中から引き出されている。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] In a multilayer wiring board having a power supply wiring for electrolytic plating on the surface of an input / output terminal, such as an aluminum nitride package, a signal wiring by a power supply wiring in an open / branched state is provided. Minimize the reduction of the signal pass band. SOLUTION: A multilayer substrate 1 in which a plurality of insulating layers are integrated
First and second input / output terminals each having an electroplating layer on the surface are provided on both main surfaces of No. 1. In the multilayer substrate 11, there is provided a signal wiring 22 including an internal conductor layer formed on the internal insulating layer 11b, which electrically connects the first and second input / output terminals. Signal wiring 22
Means that the inner conductor layer is routed from one end portion corresponding to the first input / output terminal to a region outside the other end portion corresponding to itself and the second input / output terminal and then the other end portion. Signal lines 22c and 22d connected to the. Power supply wirings 23c and 23d for these signal lines 22c and 22d
Are drawn out from the middle of the signal line.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体用パッケー
ジ等として用いられる多層配線基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multilayer wiring board used as a semiconductor package or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】高性能、高集積なLSIを搭載するパッ
ケージには、放熱性に優れ、高速な信号を扱うことがで
き、かつ高配線密度が実現できると共に、入出力端子を
多端子・狭ピッチ化できる等の特性が要求される。この
ような要求特性を満足するパッケージとしてセラミック
スパッケージが知られており、なかでも窒化アルミニウ
ム製パッケージは、小形化が可能な高放熱性パッケージ
として期待されている。すなわち、半導体素子(チッ
プ)の高性能化や高集積化に伴って、半導体素子からの
発熱量は増大する傾向にあると共に、 1素子当りの入出
力信号数も増加する傾向にある。このような状況に対し
て、高熱伝導性材料である窒化アルミニウムを使用した
パッケージは、その優れた放熱力を生かすことで、パッ
ケージサイズの小形化が実現できる。これは、窒化アル
ミニウムを用いることによって、従来のセラミックス材
料を用いた場合に比べて、熱抵抗の仕様を満足させるた
めに必要なパッケージサイズが小さくてすむためであ
る。2. Description of the Related Art A high-performance, highly-integrated LSI package has excellent heat dissipation, can handle high-speed signals, and can achieve a high wiring density, and can have a large number of input / output terminals and narrow terminals. Characteristics such as pitching are required. A ceramic package is known as a package that satisfies such required characteristics, and among them, an aluminum nitride package is expected as a highly heat-dissipating package that can be miniaturized. That is, as the performance and integration of semiconductor elements (chips) increase, the amount of heat generated from semiconductor elements tends to increase, and the number of input / output signals per element also tends to increase. In such a situation, the package using aluminum nitride, which is a highly heat-conductive material, can make its package size smaller by taking advantage of its excellent heat dissipation. This is because the use of aluminum nitride requires a smaller package size to satisfy the specifications of thermal resistance, as compared with the case of using a conventional ceramic material.
【0003】パッケージサイズを小形化することによっ
て、ボード実装時のパッケージ実装面積を低減すること
ができるため、ボードへの高密度実装が可能となると共
に、内部信号配線長の短縮に伴う信号遅延の低減が期待
でき、さらには同面積の 1ロットから取れるパッケージ
個数が増大することによって、パッケージの製造コスト
の低減を図ることが可能となる。By reducing the package size, the package mounting area at the time of board mounting can be reduced, so that high-density mounting on the board becomes possible and the signal delay caused by shortening the internal signal wiring length is reduced. It is possible to expect a reduction in the number of packages that can be obtained from one lot of the same area, and it is possible to reduce the manufacturing cost of the packages.
【0004】ところで、窒化アルミニウム製パッケージ
は、通常、窒化アルミニウム多層基板との同時焼成によ
り形成した内部導体層を用いて信号配線を取り回すと共
に、窒化アルミニウム多層基板の両主面の少なくとも一
方に上記内部導体層と電気的に接続された入出力端子、
すなわち内部用入出力端子と外部用入出力端子とを形成
した構造が一般的である。内部用入出力端子は、例えば
半導体素子との接続端子(電極)となるものであり、ワ
イヤボンディングやバンプ電極により半導体素子との接
続が行われ、また外部用入出力端子上にはピンや半田バ
ンプ等の外部端子が形成される。By the way, in an aluminum nitride package, signal wiring is usually routed by using an internal conductor layer formed by simultaneous firing with an aluminum nitride multilayer substrate, and at least one of both main surfaces of the aluminum nitride multilayer substrate has the above-mentioned structure. An input / output terminal electrically connected to the inner conductor layer,
That is, a structure having an internal input / output terminal and an external input / output terminal is generally used. The internal input / output terminal serves as, for example, a connection terminal (electrode) with a semiconductor element, and is connected to the semiconductor element by wire bonding or bump electrode. Moreover, a pin or a solder is provided on the external input / output terminal. External terminals such as bumps are formed.
【0005】上述したような窒化アルミニウム製パッケ
ージにおける入出力端子は、主として内部導体層と同様
に窒化アルミニウム多層基板との同時焼成により形成さ
れ、WやMo等の高融点金属からなるものである。従っ
て、そのままではワイヤボンディングや半田付けができ
ず、また腐食等が生じるおそれもあることから、通常は
その表面にNiめっきやAuめっきが施される。ここ
で、窒化アルミニウムに対する無電解めっきは十分に実
用化されてはいないため、通常は給電用配線が必要な電
解めっき法で入出力端子上にNiめっきやAuめっき等
を行っている。The input / output terminals in the aluminum nitride package as described above are mainly formed by co-firing with the aluminum nitride multilayer substrate similarly to the internal conductor layers, and are made of a refractory metal such as W or Mo. Therefore, since wire bonding or soldering cannot be performed as it is and corrosion may occur, the surface is usually plated with Ni or Au. Here, since electroless plating of aluminum nitride has not been put to practical use, Ni / Au plating or the like is usually performed on the input / output terminals by an electrolytic plating method that requires wiring for power feeding.
【0006】上記した電解めっきのための給電用配線
は、内部配線層と同様にして窒化アルミニウム多層基板
内に形成され、その一方の端部は内部配線層に電気的に
接続されていると共に、他方の端部は最終的なパッケー
ジ形状の外側に引出された状態となっている。従って、
めっき終了後に窒化アルミニウム多層基板を切断してパ
ッケージ形状とすると、給電用配線の外周側端部はパッ
ケージの側面部に開放状態で存在することになる。すな
わち、信号配線にオープン・ブランチがぶら下がった状
態となる。このように、パッケージ内の信号配線にオー
プン・ブランチがぶら下がっていると、信号配線の信号
通過帯域が低下してしまうという問題がある。これは、
半導体素子の高速動作化、すなわち動作周波数の高周波
化が進められている現状においては大きな問題となる。The above-mentioned power supply wiring for electrolytic plating is formed in the aluminum nitride multilayer substrate in the same manner as the internal wiring layer, and one end of the wiring is electrically connected to the internal wiring layer. The other end is pulled out to the outside of the final package shape. Therefore,
When the aluminum nitride multilayer substrate is cut into a package shape after the plating is completed, the outer peripheral side end portion of the power supply wiring exists on the side surface portion of the package in an open state. That is, the open branch is hung in the signal wiring. Thus, if the open branch hangs on the signal wiring in the package, there is a problem that the signal pass band of the signal wiring is reduced. this is,
This is a serious problem in the current situation where the operation speed of semiconductor elements is increased, that is, the operation frequency is increased.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、窒化
アルミニウム製パッケージは、高放熱性化、小形軽量
化、高配線密度化、低コスト化等を同時に満足するパッ
ケージとして期待されているものの、入出力端子表面に
電解めっき法でNiやAu等によるめっき層を形成しな
ければならないため、信号配線に給電用配線がオープン
・ブランチとしてぶら下がった状態となり、信号配線の
信号通過帯域が低下してしまうという問題を有してい
る。As described above, the aluminum nitride package is expected as a package that simultaneously satisfies the requirements of high heat dissipation, small size and light weight, high wiring density, low cost, etc. Since it is necessary to form a plating layer of Ni, Au, etc. on the input / output terminal surface by electrolytic plating, the power supply wiring hangs as an open branch on the signal wiring, and the signal pass band of the signal wiring decreases. It has the problem of being lost.
【0008】このようなことから、窒化アルミニウム製
パッケージのように、入出力端子表面に電解めっきを施
すための給電用配線を有する多層配線基板においては、
信号配線にオープン・ブランチ状態の給電用配線がぶら
下がることが避けられないことから、この給電用配線に
よる信号配線の信号通過帯域の低下を極力抑制すること
が課題とされている。For this reason, in a multilayer wiring board having a power supply wiring for electrolytic plating on the surface of an input / output terminal, such as an aluminum nitride package,
Since it is unavoidable that the power supply wiring in the open-branch state hangs on the signal wiring, it is an object to suppress the reduction of the signal pass band of the signal wiring due to the power supply wiring as much as possible.
【0009】本発明は、このような課題に対処してなさ
れたもので、給電用配線による信号配線の信号通過帯域
の低下を極力抑制することを可能にした多層配線基板を
提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a multilayer wiring board capable of suppressing the deterioration of the signal pass band of the signal wiring due to the power feeding wiring as much as possible. I am trying.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の多層配線基板
は、複数の絶縁層が一体化された多層基板と、前記多層
基板の両主面の少なくとも一方に設けられ、表面に電解
めっき層を有する第1および第2の入出力端子と、前記
多層基板の内部絶縁層上に形成された内部導体層を含
み、前記内部導体層を用いてなる前記第1の入出力端子
と第2の入出力端子との間を電気的に接続する信号配線
と、前記信号配線に電気的に接続され、前記第1の入出
力端子および第2の入出力端子の少なくとも一方に電解
めっきを施すための給電用配線とを具備する多層配線基
板において、前記信号配線は前記内部導体層が前記第1
の入出力端子に対応する一方の端部から当該一方の端部
および前記第2の入出力端子に対応する他方の端部より
外側の領域に引き回された後に前記他方の端部に接続さ
れた信号線を有し、かつ前記信号線に対する前記給電用
配線は、当該信号線の途中から引き出されていることを
特徴としている。A multi-layer wiring board of the present invention is provided on at least one of both main surfaces of a multi-layer board in which a plurality of insulating layers are integrated, and an electroplating layer on the surface. The first and second input / output terminals having the first and second input / output terminals and the internal conductor layer formed on the internal insulating layer of the multilayer substrate, and the first input / output terminal and the second input / output terminal using the internal conductor layer. A signal wire for electrically connecting the output terminal and a power supply for electrically plating the signal wire and electrolytically plating at least one of the first input / output terminal and the second input / output terminal. A wiring for wiring, the signal wiring includes the first inner conductor layer,
From one end corresponding to the input / output terminal to a region outside the one end and the other end corresponding to the second input / output terminal and then connected to the other end. The power supply wiring for the signal line is drawn out from the middle of the signal line.
【0011】ここで、図5に示すような従来の多層配線
基板1の内部絶縁層1b上に形成された内部導体層2に
おいて、例えば第1の信号線A1 のように、第1の入出
力端子3に対応する一方の端部SE1と、第2の入出力端
子4に対応する多層配線基板1の外周部側に位置する他
方の端部SE2とを接続している場合には、信号線長Ls
は長く、給電用配線B1 の長さLb は短くなる。一方、
第2の信号線A2 のように、第1の入出力端子3に対応
する一方の端部SE1′と、第2の入出力端子4に対応す
る多層配線基板1の内側に位置する他方の端部SE2′と
を接続している場合には、信号線長Ls ′は短くなり、
逆に給電用配線B2 の長さLb ′が長くなる。Here, in the internal conductor layer 2 formed on the internal insulating layer 1b of the conventional multilayer wiring board 1 as shown in FIG. 5, a first input line such as the first signal line A 1 is used. When one end S E1 corresponding to the output terminal 3 and the other end S E2 located on the outer peripheral side of the multilayer wiring board 1 corresponding to the second input / output terminal 4 are connected, , Signal line length L s
Is long, and the length L b of the power supply wiring B 1 is short. on the other hand,
Like the second signal line A 2 , one end S E1 ′ corresponding to the first input / output terminal 3 and the other located inside the multilayer wiring board 1 corresponding to the second input / output terminal 4. When the end portion S E2 ′ of is connected, the signal line length L s ′ becomes short,
On the contrary, the length L b ′ of the power supply wiring B 2 becomes long.
【0012】給電用配線が存在しない場合には、信号配
線の長さが短い方が信号配線の信号通過特性は優れる。
一方、オープン・ブランチ状態の給電用配線が存在する
場合には、信号配線の信号通過特性はオープン・ブラン
チ長が短い方がよく、オープン・ブランチが長くなると
信号通過特性が急激に劣化する。そして、信号配線とオ
ープン・ブランチ状態の給電用配線との信号通過特性に
与える影響を比較すると、信号配線を長くした場合の影
響に比べて、オープン・ブランチ状態の給電用配線を長
くした場合の影響が圧倒的に大きい。そのため、多層配
線基板内の信号配線の信号通過帯域は、信号配線の長短
にほとんど影響されずに、オープン・ブランチ状態の給
電用配線の長さで決まってしまう。When there is no power supply wiring, the shorter the signal wiring, the better the signal passing characteristic of the signal wiring.
On the other hand, when there is an open-branch power supply wiring, it is preferable that the signal passage characteristic of the signal wiring has a short open branch length, and if the open branch becomes long, the signal passage characteristic deteriorates sharply. Comparing the effects of the signal wiring and the power supply wiring in the open-branch state on the signal passing characteristics, it can be seen that when the length of the power supply wiring in the open-branch state is longer than that in the case of lengthening the signal wiring. The effect is overwhelmingly large. Therefore, the signal pass band of the signal wiring in the multilayer wiring board is almost unaffected by the length of the signal wiring, and is determined by the length of the power supply wiring in the open branch state.
【0013】そこで、本発明の多層配線基板において
は、例えば図5の第2の信号線A2 のように給電用配線
B2 の長さが長くなる場合に、そのような信号線
(A2 )を一方の端部(SE1′)からそれ自体および他
方の端部(SE2′)より外側の領域に引き回した後に他
方の端部(SE2′)に接続すると共に、当該信号線に対
する給電用配線(B2 )をその途中から引き出してい
る。従って、信号通過特性にほとんど影響を及ぼさない
信号線長は長くなるものの、信号通過特性に大きく影響
を及ぼすオープン・ブランチ状態の給電用配線を短くす
ることができる。これによって、信号配線の信号通過帯
域の低下を抑制することが可能となる。Therefore, in the multilayer wiring board of the present invention, when the length of the power supply wiring B 2 becomes long, as in the case of the second signal line A 2 in FIG. 5, such signal line (A 2 ) as well as connected to one end of the (S E1 'itself and the other end portion from) (S E2') the other end after routing the region outside the (S E2 '), with respect to the signal line The power supply wiring (B 2 ) is pulled out from the middle. Therefore, although the signal line length that has almost no effect on the signal passing characteristic becomes long, it is possible to shorten the power supply wiring in the open-branch state that greatly affects the signal passing characteristic. This makes it possible to suppress a decrease in the signal pass band of the signal wiring.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0015】図1、図2および図3は、本発明の多層配
線基板を半導体用パッケージに適用した一実施形態の構
成を示す図であり、図1はその構成を示す分解斜視図、
図2はその断面図、図3は内部導体層が形成されたセラ
ミックス層部分を示す分解平面図である。FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are views showing the structure of an embodiment in which the multilayer wiring board of the present invention is applied to a semiconductor package. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure.
2 is a sectional view thereof, and FIG. 3 is an exploded plan view showing a ceramics layer portion on which an internal conductor layer is formed.
【0016】これらの図に示す半導体用パッケージは、
絶縁層であるセラミックス層11a、11b、11cを
多層一体化したセラミックス多層基板11と、このセラ
ミックス多層基板11内に設けられた内層配線12と、
この内層配線12と電気的に接続され、セラミックス多
層基板11の一方の主面に設けられた第1の入出力端子
13およびセラミックス多層基板11の他方の主面に設
けられた第2の入出力端子14とを有するセラミックス
多層配線基板15から主として構成されている。セラミ
ックス多層基板15は、その上面が半導体素子16の搭
載面とされている。The semiconductor package shown in these figures is
A ceramics multilayer substrate 11 in which ceramics layers 11a, 11b, and 11c, which are insulating layers, are multilayer-integrated; inner layer wirings 12 provided in the ceramics multilayer substrate 11;
A first input / output terminal 13 electrically connected to the inner layer wiring 12 and provided on one main surface of the ceramic multilayer substrate 11 and a second input / output provided on the other main surface of the ceramic multilayer substrate 11. It is mainly composed of a ceramic multilayer wiring board 15 having terminals 14. The upper surface of the ceramic multilayer substrate 15 is a mounting surface of the semiconductor element 16.
【0017】セラミックス多層基板11の構成材料は特
に限定されるものではなく、酸化アルミニウムのような
酸化物系セラミックスから窒化アルミニウム、窒化ケイ
素等の非酸化物系セラミックスまで種々のセラミックス
材料を適用することができるが、特に窒化アルミニウム
のように無電解めっきが実用化されていないセラミック
ス材料を使用する場合に効果的である。The constituent material of the ceramic multilayer substrate 11 is not particularly limited, and various ceramic materials such as oxide ceramics such as aluminum oxide to non-oxide ceramics such as aluminum nitride and silicon nitride can be applied. However, it is particularly effective when using a ceramic material such as aluminum nitride for which electroless plating has not been put to practical use.
【0018】内層配線12は、セラミックス多層基板1
1の各セラミックス層11a〜11cに設けられたスル
ーホール内に充填された充填導体層17と、内部のセラ
ミックス層11b上に形成された印刷導体層(内部導体
層)18とから構成されている。この内層配線12は所
望の信号配線パターンおよび給電用配線パターンに応じ
て形成されており、セラミックス多層基板11の表面側
に形成されたパッド部19、20と電気的に接続されて
いる。The inner layer wiring 12 is the ceramic multilayer substrate 1
It is composed of a filled conductor layer 17 filled in the through holes provided in each of the ceramic layers 11a to 11c and a printed conductor layer (internal conductor layer) 18 formed on the internal ceramic layer 11b. . The inner layer wiring 12 is formed in accordance with a desired signal wiring pattern and power feeding wiring pattern, and is electrically connected to the pad portions 19 and 20 formed on the front surface side of the ceramic multilayer substrate 11.
【0019】上述した充填導体層17、印刷導体層18
およびパッド部19、20は、いずれもセラミックス多
層基板11との同時焼成により形成されたものである。
すなわち、まず各セラミックス層11a〜11cに対応
するセラミックスグリーンシートにスルーホールを形成
し、これらスルーホール内にWやMo等の高融点金属を
主とする導体ペーストを充填すると共に、印刷導体層1
8やパッド部19、20の形状に応じてセラミックスグ
リーンシート上に導体ペーストを印刷する。このような
複数のセラミックスグリーンシートを積層、圧着した
後、このグリーンシート圧着体を脱脂、焼成し、セラミ
ックス基材と導体とを同時に焼結させることによって得
られる。The above-mentioned filled conductor layer 17 and printed conductor layer 18
The pad portions 19 and 20 are both formed by co-firing with the ceramic multilayer substrate 11.
That is, first, through holes are formed in a ceramic green sheet corresponding to each of the ceramic layers 11a to 11c, and a conductive paste mainly containing a high melting point metal such as W or Mo is filled in the through holes, and at the same time, the printed conductor layer 1 is formed.
A conductor paste is printed on the ceramic green sheet according to the shapes of the pad 8 and the pad portions 19 and 20. After a plurality of such ceramic green sheets are laminated and pressure-bonded, the green sheet pressure-bonded body is degreased and fired, and the ceramic base material and the conductor are simultaneously sintered.
【0020】第1および第2の入出力端子13、14
は、セラミックス多層基板11の表面側に形成されたパ
ッド部19、20上に、電解めっき法でNiめっき層や
Auめっき層等の電解めっき層21を形成することによ
って構成されている。第1の入出力端子13は、半導体
素子16との電気的な接続端子、すなわち内部用入出力
端子として機能し、一方第2の入出力端子14は、その
上にピンやバンプ等が形成されて外部用入出力端子とし
て機能する。First and second input / output terminals 13, 14
Is formed by forming an electrolytic plating layer 21 such as a Ni plating layer or an Au plating layer by an electrolytic plating method on the pad portions 19 and 20 formed on the front surface side of the ceramic multilayer substrate 11. The first input / output terminal 13 functions as an electrical connection terminal with the semiconductor element 16, that is, an internal input / output terminal, while the second input / output terminal 14 has pins, bumps, or the like formed thereon. Functions as an external input / output terminal.
【0021】そして、上述した内層配線12は信号配線
22(信号線22a、22b…)として機能する部分
と、電解めっき法によりパッド部19、20上に電解め
っき層21を形成するための給電用配線23(23a、
23b…)として機能する部分とを有している。各給電
用配線23a、23b…は、それぞれ各信号線22a、
22b…に電気的に接続されており、その外周側端部は
セラミックス多層基板11の外周部(側面部)で開放状
態、すなわちオープン・ブランチ状態となっている。ま
た、各信号線22a、22b…および各給電用配線23
a、23b…は、それぞれ内部セラミックス層11b上
に形成された印刷導体層18により主として引き回され
ている。The above-mentioned inner layer wiring 12 is for supplying power for forming the electrolytic plating layer 21 on the portions functioning as the signal wiring 22 (signal lines 22a, 22b ...) And the pad portions 19, 20 by the electrolytic plating method. Wiring 23 (23a,
23b ...). The power supply wirings 23a, 23b ...
22b ... Are electrically connected to the outer peripheral side end portions of the ceramic multilayer substrate 11 in an open state, that is, an open branch state. Further, each signal line 22a, 22b ... And each power supply wiring 23
Each of a, 23b ... Is mainly routed by the printed conductor layer 18 formed on the internal ceramics layer 11b.
【0022】ここで、上記した信号配線22のうち、第
1および第2の信号線22a、22bのように、印刷導
体層18による信号線長Ls がそれらに接続された給電
用配線23a、23bの長さLb より長く(Ls >
Lb )なり、かつ給電用配線23a、23bの長さLb
が十分に短い場合には、前述したように信号線22a、
22bの信号通過特性、すなわち信号通過帯域が大きく
低下するようなことはない。従って、図示するように、
第1の入出力端子13に対応する一方の端部から第2の
入出力端子14に対応するセラミックス多層基板11の
外周部側に位置する他方の端部まで、印刷導体層18に
よる信号線22a、22bを直線的に形成している。ま
た、印刷導体層18による給電用配線23a、23b
も、外周部側に位置する他方の端部からセラミックス多
層基板11の外周部まで直線的に形成している。Here, among the signal wirings 22 described above, like the first and second signal wirings 22a and 22b, the power supply wiring 23a, to which the signal wiring length L s of the printed conductor layer 18 is connected, longer than the length L b of 23b (L s>
L b ), and the length L b of the power supply wirings 23a and 23b
Is sufficiently short, the signal line 22a,
The signal pass characteristic of 22b, that is, the signal pass band is not significantly reduced. Therefore, as shown,
From the one end corresponding to the first input / output terminal 13 to the other end located on the outer peripheral side of the ceramic multilayer substrate 11 corresponding to the second input / output terminal 14, the signal line 22a by the printed conductor layer 18 is formed. , 22b are linearly formed. In addition, the power supply wirings 23a and 23b by the printed conductor layer 18
Is also linearly formed from the other end located on the outer peripheral side to the outer peripheral part of the ceramic multilayer substrate 11.
【0023】一方、図4(a)に拡大して示す第3の信
号線22cのように、第1の入出力端子13に対応する
一方の端部SE1から第2の入出力端子14に対応するセ
ラミックス多層基板11の外周部側に位置する他方の端
部SE2までの最短距離L1 が、外周部側に位置する端部
SE2から直接的に給電用配線を形成すると想定した場合
の距離、すなわち外周部側に位置する端部SE2からセラ
ミックス多層基板11の外周部までの最短距離L2 より
短い(L1 <L2 )場合、信号線および給電用配線を第
1および第2の信号線22a、22bと同様に引き回す
と、オープン・ブランチ状態の給電用配線が長くなって
しまう。On the other hand, like the third signal line 22c shown enlarged in FIG. 4A, from one end S E1 corresponding to the first input / output terminal 13 to the second input / output terminal 14. When it is assumed that the shortest distance L 1 to the other end S E2 located on the outer peripheral side of the corresponding ceramic multilayer substrate 11 forms the power supply wiring directly from the end S E2 located on the outer peripheral side. Is shorter than the shortest distance L 2 from the end portion S E2 located on the outer peripheral side to the outer peripheral portion of the ceramic multilayer substrate 11 (L 1 <L 2 ), the signal line and the power feeding wiring are If it is routed in the same manner as the second signal lines 22a and 22b, the power supply wiring in the open branch state becomes long.
【0024】表1に、信号線22の第1の入出力端子1
3に対応する一方の端部から第2の入出力端子14に対
応する他方の端部までの距離(信号線長)Ls 、および
オープン・ブランチ状態の給電用配線23の長さL
b が、信号線22を通過する信号が 3dB減衰する周波数
(カットオフ周波数)に及ぼす影響の一例を示す。Table 1 shows the first input / output terminal 1 of the signal line 22.
3, the distance (signal line length) L s from one end corresponding to 3 to the other end corresponding to the second input / output terminal 14, and the length L of the power supply wiring 23 in the open branch state.
An example of the influence of b on the frequency (cutoff frequency) at which the signal passing through the signal line 22 is attenuated by 3 dB is shown.
【0025】[0025]
【表1】 表1の試料No1 と試料No2 、および試料No3 と試料No4
との比較から明らかなように、給電用配線長Lb が同じ
場合には、信号線長Ls を長くしてもカットオフ周波数
はあまり低下しない。一方、試料No2 と試料No4 との比
較から明らかなように、給電用配線長Lb を長くすると
カットオフ周波数は大幅に低下する。言い換えると、信
号線長Ls を長くしても、給電用配線長Lb を短くする
ことができれば、カットオフ周波数の低下を防止するこ
とが可能となる。このように、信号通過特性は給電用配
線長Lb の長さでほとんど決定され、信号線長Ls によ
る影響はほとんど現れないことが分かる。[Table 1] Sample No. 1 and Sample No. 2 in Table 1, Sample No. 3 and Sample No. 4
As is clear from the comparison with the above, when the power supply wiring length L b is the same, the cutoff frequency does not decrease so much even if the signal line length L s is increased. On the other hand, as is clear from the comparison between Sample No. 2 and Sample No. 4, the cutoff frequency is significantly lowered when the power supply wiring length L b is increased. In other words, even if the signal line length L s is lengthened, if the feeding wire length L b can be shortened, it is possible to prevent the cutoff frequency from decreasing. As described above, it is understood that the signal passing characteristic is almost determined by the length of the power supply wiring line L b , and the influence of the signal line length L s hardly appears.
【0026】このように、電解めっきを行うための給電
用配線23が必要な半導体用パッケージにおいては、信
号通過特性が長い給電用配線がぶら下がる信号線によっ
て決定されてしまう。この傾向は、半導体チップとパッ
ケージとをバンプを介して接続するフリップチップ接続
法を適用する場合や、PGAやBGAのように外部用入
出力端子を平面内に格子(マトリックス)状に配置する
場合に、より顕著に現れる。特に、フリップチップ接続
やBGAパッケージは、パッケージ内の信号特性を向上
させることを目的としているため、給電用配線による信
号通過帯域の低下は大きな問題となる。As described above, in the semiconductor package which requires the power supply wiring 23 for electrolytic plating, the power supply wiring having a long signal passage characteristic is determined by the hanging signal line. This tendency is when the flip chip connection method for connecting the semiconductor chip and the package via the bump is applied, or when the external input / output terminals are arranged in a plane (lattice) matrix like PGA or BGA. Appears more prominently. In particular, the flip-chip connection and the BGA package are intended to improve the signal characteristics in the package, so that the reduction of the signal pass band due to the power supply wiring becomes a serious problem.
【0027】そこで、図4(b)に拡大して示すよう
に、信号線22c中の印刷導体層18を、一方の端部S
E1からそれ自体およびセラミックス多層基板11の外周
部側に位置する他方の端部SE2より外側の領域に引き回
した後に他方の端部SE2に接続するように形成してい
る。また、印刷導体層18による給電用配線23cは、
信号線22cからセラミックス多層基板11の外周部ま
での距離が最短となるように、信号線22cの途中から
引き出している。Therefore, as shown in an enlarged view in FIG. 4B, the printed conductor layer 18 in the signal line 22c is connected to one end S
It is formed so as to be connected to the other end S E2 after than the other end portion S E2 positioned on the outer peripheral side of itself and the ceramic multilayer substrate 11 from E1 was routed outside the region. In addition, the power supply wiring 23c by the printed conductor layer 18 is
The signal line 22c is led out from the middle so that the distance from the signal line 22c to the outer peripheral portion of the ceramic multilayer substrate 11 becomes the shortest.
【0028】すなわち、信号線22cの距離(一方の端
部SE1から他方の端部SE2までの実際の距離:信号線
長)Ls を、給電用配線23cの長さLb より長く(L
s >Lb )することによって、信号通過特性にほとんど
影響を及ぼさない信号線長Lsを長くし、逆に信号通過
特性に大きく影響を及ぼすオープン・ブランチ状態の給
電用配線23cの長さLb を短くしている。これによっ
て、信号配線の信号通過帯域が低下することを抑制して
いる。That is, the distance of the signal line 22c (actual distance from one end S E1 to the other end S E2 : signal line length) L s is longer than the length L b of the power supply wiring 23c ( L
s > L b ), the signal line length L s that hardly affects the signal passing characteristics is lengthened, and conversely, the length L of the power supply wiring 23c in the open branch state that greatly affects the signal passing characteristics is increased. b is shortened. This suppresses the reduction of the signal pass band of the signal wiring.
【0029】また、第4の信号線22dのように、第1
の入出力端子13に対応する一方の端部が第2の入出力
端子14に対応する他方の端部より外側に位置する場
合、いずれかの端部から給電用配線を直接外周部に向け
て形成すると、特に給電用配線の長さが長くなってしま
うため、第3の信号線22cと同様に、信号線22d中
の印刷導体層18を一方の端部(外側に位置する端部/
第1の入出力端子13に対応)からそれ自体より外側の
領域に引き回した後に他方の端部に接続するように形成
すると共に、信号線22dの途中から給電用配線23d
を引き出すことが有効である。このような信号線22d
の配置は、パッケージに搭載する半導体チップサイズの
大型化と入出力数の増加、およびパッケージの小形化に
伴うパッケージ中央部への第2の入出力端子(外部用入
出力端子)14の形成の必要性増大により生じるように
なったものである。Also, like the fourth signal line 22d, the first signal line 22d
When one end portion corresponding to the input / output terminal 13 is located outside the other end portion corresponding to the second input / output terminal 14, the power supply wiring is directly directed from the end portion to the outer peripheral portion. When formed, the length of the power supply wiring becomes particularly long, so that the printed conductor layer 18 in the signal line 22d is connected to one end portion (the end portion located on the outer side / the end portion located outside) similarly to the third signal line 22c.
(Corresponding to the first input / output terminal 13) and is formed so as to be connected to the other end after being routed to a region outside itself, and from the middle of the signal line 22d to the power supply wiring 23d.
It is effective to bring out. Such a signal line 22d
The arrangement is such that the size of the semiconductor chip mounted in the package is increased and the number of inputs / outputs is increased, and the second input / output terminal (external input / output terminal) 14 is formed in the central part of the package due to the miniaturization of the package. It was created by the increased need.
【0030】図1ないし図3に、信号配線22の一部の
みを図示したが、第3および第4の信号線22c、22
dの他にも上述した条件、すなわち信号線の第1の入出
力端子13に対応する一方の端部から第2の入出力端子
14に対応する他方の端部までの最短距離L1 が、外周
部側に位置する端部からセラミックス多層基板11の外
周部までの最短距離L2 より短い(L1 <L2 )信号線
は、信号線および給電用配線を上述したような引き回し
形状とすることによって、信号通過特性を向上させるこ
とができる。この場合、上記したL1 <L2 の関係にあ
る信号線全てについて、給電用配線をLs >Lb とする
ことが望ましいが、この関係をL1 <L2 である信号線
の5%以上に適用すれば、全体としての効果が現れてく
る。Although only part of the signal wiring 22 is shown in FIGS. 1 to 3, the third and fourth signal lines 22c and 22 are shown.
In addition to d, the above-mentioned condition, that is, the shortest distance L 1 from one end corresponding to the first input / output terminal 13 of the signal line to the other end corresponding to the second input / output terminal 14 is For the signal line shorter than the shortest distance L 2 from the end portion located on the outer peripheral side to the outer peripheral portion of the ceramic multilayer substrate 11 (L 1 <L 2 ), the signal line and the power supply wiring have the routing shape as described above. As a result, the signal passing characteristic can be improved. In this case, it is desirable to set the power supply wiring to L s > L b for all the signal lines having the relationship of L 1 <L 2 described above, but this relationship is 5% of that of the signal lines having L 1 <L 2. When applied to the above, the effect as a whole appears.
【0031】上述した実施形態の半導体用パッケージ
は、セラミックス多層基板11の表面側に形成されたパ
ッド部19、20上に、給電用配線23を利用してNi
めっき層やAuめっき層等の電解めっき層21を電解め
っき法で形成し、セラミックス多層配線基板15を最終
形状に加工した後、第2の入出力端子14上へのピンや
バンプ等の外部端子の形成、半導体素子16の接合搭
載、半導体素子16の電極と第1の入出力端子13との
電気的な接続(フリップチップの場合には搭載時に接
続)、セラミックス製キャップ等による半導体素子16
の気密封止等を経て、PGAパッケージやBGAパッケ
ージ等として使用される。In the semiconductor package of the above-described embodiment, Ni is formed on the pad portions 19 and 20 formed on the surface side of the ceramic multilayer substrate 11 by using the power supply wiring 23.
An electrolytic plating layer 21 such as a plating layer or an Au plating layer is formed by an electrolytic plating method, and after the ceramic multilayer wiring board 15 is processed into a final shape, external terminals such as pins and bumps on the second input / output terminals 14 are formed. Formation, bonding and mounting of the semiconductor element 16, electrical connection between the electrode of the semiconductor element 16 and the first input / output terminal 13 (when mounting in the case of flip chip, mounting), the semiconductor element 16 by a ceramic cap or the like.
It is used as a PGA package, a BGA package, or the like after undergoing airtight sealing.
【0032】このような半導体パッケージにおいては、
パッケージ全体として給電用配線23の長さLb を十分
短くしているため、パッケージ内信号配線22の信号通
過帯域を高周波数領域まで良好に保証することができ
る。従って、動作周波数を高周波数化した半導体素子を
搭載する場合においても、良好な動作特性を得ることが
でき、誤動作の発生等を安定して防止することが可能と
なる。特に、フリップチップ接続を適用したパッケージ
やBGAパッケージにおいては、本来のパッケージ内信
号特性の向上効果を良好に得ることが可能となる。In such a semiconductor package,
Since the length L b of the power supply wiring 23 is sufficiently short in the entire package, the signal pass band of the in-package signal wiring 22 can be satisfactorily guaranteed up to a high frequency region. Therefore, even when a semiconductor element having a high operating frequency is mounted, good operating characteristics can be obtained, and malfunctions can be stably prevented. In particular, in the package to which the flip chip connection is applied or the BGA package, the original effect of improving the signal characteristic in the package can be satisfactorily obtained.
【0033】また、セラミックス多層基板11に窒化ア
ルミニウムセラミックスを用いることによって、発熱量
が増大傾向にある半導体素子に対する熱信頼性を十分に
満足させた上で、パッケージの小形化、高配線密度化、
低コスト化等を達成することができる。そして、これら
の特性を満足すると共に、高周波信号の伝送特性を向上
させた半導体パッケージを得ることが可能となる。Further, by using aluminum nitride ceramics for the ceramic multilayer substrate 11, while sufficiently satisfying the thermal reliability for the semiconductor element in which the amount of heat generation tends to increase, the package is downsized, the wiring density is increased,
It is possible to achieve cost reduction and the like. Then, it becomes possible to obtain a semiconductor package that satisfies these characteristics and has improved high-frequency signal transmission characteristics.
【0034】なお、上記実施形態では本発明の多層配線
基板を半導体パッケージ用のセラミックス多層配線基板
に適用した例について説明したが、本発明はこれら限ら
れるものではなく、半導体実装用多層回路基板、MCM
用多層回路基板等、種々の多層回路基板として使用する
ことができる。また、セラミックス材料以外の絶縁材料
を用いた多層配線基板に適用することも可能である。In the above embodiment, an example in which the multilayer wiring board of the present invention is applied to a ceramic multilayer wiring board for a semiconductor package has been described, but the present invention is not limited to these, and a multilayer circuit board for semiconductor mounting, MCM
It can be used as various multilayer circuit boards such as a multilayer circuit board for use. It is also possible to apply to a multilayer wiring board using an insulating material other than a ceramic material.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の多層配線
基板によれば、オープン・ブランチ状態の給電用配線に
よる信号配線の信号通過帯域の低下を極力抑制すること
ができる。従って、例えば動作周波数を高周波数化した
半導体素子等を搭載、実装する場合においても、良好な
動作特性を安定して得ることが可能となる。As described above, according to the multilayer wiring board of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the signal pass band of the signal wiring due to the power supply wiring in the open branch state as much as possible. Therefore, for example, even when a semiconductor element or the like having a high operating frequency is mounted and mounted, it is possible to stably obtain good operating characteristics.
【図1】 本発明の多層配線基板を半導体用パッケージ
に適用した一実施形態の要部構成を示す分解斜視図であ
る。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a main part configuration of an embodiment in which a multilayer wiring board of the present invention is applied to a semiconductor package.
【図2】 図1に示す半導体用パッケージの断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor package shown in FIG.
【図3】 図1に示す半導体用パッケージの印刷導体層
が形成されたセラミックス層部分を示す分解平面図であ
る。FIG. 3 is an exploded plan view showing a ceramics layer portion on which a printed conductor layer of the semiconductor package shown in FIG. 1 is formed.
【図4】 本発明における特徴的な信号配線および給電
用配線を拡大して示す図である。FIG. 4 is an enlarged view showing a characteristic signal wiring and a power feeding wiring in the present invention.
【図5】 従来の多層配線基板の構成を示す断面図であ
る。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional multilayer wiring board.
11……セラミックス多層基板 11a、11b、11c……セラミックス層 12……内層配線 13……第1の入出力端子 14……第2の入出力端子 15……セラミックス多層基板 18……印刷導体層(内部導体層) 21……めっき層 22……信号配線 23……給電用配線 11 ... Ceramic multilayer substrate 11a, 11b, 11c ... Ceramic layer 12 ... Inner layer wiring 13 ... First input / output terminal 14 ... Second input / output terminal 15 ... Ceramic multilayer substrate 18 ... Printed conductor layer (Inner conductor layer) 21 ... Plating layer 22 ... Signal wiring 23 ... Power supply wiring
Claims (4)
と、前記多層基板の両主面の少なくとも一方に設けら
れ、表面に電解めっき層を有する第1および第2の入出
力端子と、前記多層基板の内部絶縁層上に形成された内
部導体層を含み、この内部導体層を用いてなる前記第1
の入出力端子と第2の入出力端子との間を電気的に接続
する信号配線と、前記信号配線に電気的に接続され、前
記第1の入出力端子および第2の入出力端子の少なくと
も一方に電解めっきを施すための給電用配線とを具備す
る多層配線基板において、 前記信号配線は、前記内部導体層が前記第1の入出力端
子に対応する一方の端部から当該一方の端部および前記
第2の入出力端子に対応する他方の端部より外側の領域
に引き回された後に前記他方の端部に接続された信号線
を有し、かつ前記信号線に対する前記給電用配線は、当
該信号線の途中から引き出されていることを特徴とする
多層配線基板。1. A multi-layer substrate in which a plurality of insulating layers are integrated, and first and second input / output terminals provided on at least one of both main surfaces of the multi-layer substrate and having an electrolytic plating layer on the surface thereof. The first conductor includes an inner conductor layer formed on an inner insulating layer of the multilayer substrate, and uses the inner conductor layer.
A signal wire electrically connecting the input / output terminal and the second input / output terminal, and at least one of the first input / output terminal and the second input / output terminal electrically connected to the signal wire. In a multilayer wiring board comprising a power supply wiring for electroplating on one side, the signal wiring has one end from one end where the inner conductor layer corresponds to the first input / output terminal. And a signal line connected to the other end after being routed to a region outside the other end corresponding to the second input / output terminal, and the power supply wiring for the signal line is A multilayer wiring board, which is drawn out from the middle of the signal line.
最短距離をL1 、前記信号線の前記端部のうち外側に位
置する端部から前記多層基板の外周部までの最短距離を
L2 としたときにL1 <L2 であり、かつ前記一方の端
部から前記他方の端部までの距離をLs 、前記信号線か
ら引き出された前記給電用配線の長さをLb としたとき
にLs >Lb である信号線を有することを特徴とする多
層配線基板。2. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein the shortest distance from the one end of the signal line to the other end is L 1 , and the shortest distance is located outside the end of the signal line. When the shortest distance from the end portion to the outer peripheral portion of the multilayer substrate is L 2 , L 1 <L 2 , and the distance from the one end portion to the other end portion is L s , the signal multilayer wiring board characterized by having a signal line which is L s> L b when the length of the power supply wire drawn out from the line was L b.
の本数に相当する信号線についてLs >Lb とすること
を特徴とする多層配線基板。3. The multilayer wiring board according to claim 2 , wherein among the signal lines satisfying L 1 <L 2 , at least 5% of signal lines correspond to L s > L b. And multilayer wiring board.
基板からなることを特徴とする多層配線基板。4. The multilayer wiring board according to claim 1, wherein the multilayer board is an aluminum nitride ceramic multilayer board.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP742096A JPH09199630A (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Multilayer wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP742096A JPH09199630A (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Multilayer wiring board |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199630A true JPH09199630A (en) | 1997-07-31 |
Family
ID=11665388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP742096A Pending JPH09199630A (en) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | Multilayer wiring board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09199630A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005142312A (en) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a wiring board |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP742096A patent/JPH09199630A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005142312A (en) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Renesas Technology Corp | Semiconductor device, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a wiring board |
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