DE3787429T2 - Minimierung von Anschlussinseln des Typs "Engineering Change". - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein höchstintegrierte Schaltkreis-Bauelemente und im besonderen einen VLSI-Entwurf, der die Anzahl der Anschlußinseln für technische Änderungen (EC), die in solchen Bauelementen verwendet werden, wesentlich verringert.
• Der Trend bei den höchst integrierten Bauelementen geht in die Richtung, daß Bauelemente immer mehr Schaltkreise auf einem Halbleiterchip untergebracht werden. Die erhöhte Zahl von Schaltkreisen fordert eine wachsende Anzahl von Ein- und Ausgangsanschlüssen (E/As) pro Chip, um eine maximale Nutzung dieser Schaltkreise entsprechend der Regel von Rent zu erlauben.
• Die Elektronikindustrie verwendet gegenwärtig mehrlagige Schaltkreispackungsmodule (typischerweise Keramik), um diese hochintegrierten Schaltkreis-Chips zu tragen. Diese VLSI-Chips werden auf der Oberseite des Moduls an ausgewählten Chipplätzen montiert. Jeder Chipplatz besteht aus einem zentralen Bereich von Chipanschlußwegen (Blei/Zinn-Lötkugeln oder Mikrofassungen). Diese Chipanschlußwege am Chipplatz werden durch die verschiedenen Lagen des Keramikmoduls nach unten und dann zu verschiedenen anderen Chips auf der Moduloberfläche geleitet, um mit ihnen zu kommunizieren. Die Signalverteilungsleitungen zwischen den Chipwegen werden im allgemeinen gebildet, indem zuerst Löcher in einzelne, flexible, ungebrannte, rohe, weiche Keramiklagen gestanzt werden und anschließend eine Musterpaste durch eine Metallmaske gedruckt oder gesiebt wird, um auf der rohe Schicht vorher festgelegte Verdrahtungsmuster zu bilden und die verschiedenen eingestanzten Löcher zu füllen. Der fertige Module wird hergestellt, indem mehrere rohe Schichtlagen zusammengestapelt werden, um einen halbfesten Stapel oder eine Schichtplatte zu bilden, die dann gebrannt wird. Die entstehende Struktur ist ein Hochleistungsmodul für VLSI-Chips, das typischerweise 60 bis 70 Verdrahtungslagen enthält. Es können jedoch während des Stapelns der ungebrannten Schichten, das zur Bildung des Moduls verwendet wird, Defekte auftreten, beispielsweise Unterbrechungen der Wegeverbindungen zwischen ungebrannten Schichtlagen, Unterbrechungen der horizontalen Leitungen, die durch Siebdruck auf den ungebrannten Schichten gebildet wurden, und Kurzschlüsse zwischen den Leitungen. Dementsprechend ist es in hohem Maße wünschenswert, daß man solche Herstellungsfehler im Modul korrigieren kann. In gleicher Weise ist es in hohem Maße wünschenswert, daß man technische Änderungen vornehmen kann, um Entwurfsfehler in den Verbindungen zwischen den E/As verschiedener Chips auf dem Modul zu korrigieren.
• Um solche Fehlerkorrekturen und technischen Änderungen zu erleichtern, werden für jeden Signal-E/A-Anschluß des Chips Anschlußinseln für technische Änderungen (EC) zur Verfügung gestellt. Das Ziel dieser EC-Anschlußinseln besteht darin, die Korrektur dieser Verdrahtungsfehler zu erlauben, indem die interne Verdrahtung entfernt und durch diskrete Oberflächendrähte ersetzt wird. Ein Standardentwurf für solche EC-Anschlußinseln ist die hantelförmige Ablagerung von Metall. Die EC-Anschlußinsel befindet sich zwischen dem E/A-Anschluß des Chips und einem Weg, der die Verbindung zur internen Verdrahtung im Keramikmodul herstellt. Wenn eine Unterbrechung der Verbindung zwischen diesem speziellen E/A-Anschluß des Chips und dem mit der internen Verdrahtung des Moduls verbundenen Weg gewünscht wird, dann kann der schmale Teil zwischen den -Hantelenden beispielsweise durch Laserverdampfung unterbrochen werden. Dieser E/A-Anschluß kann dann mit dem E/A-Anschluß eines anderen Chips verbunden werden, beispielsweise durch Ultraschallbonden eines dazwischenliegenden Oberflächendrahtes.
• Gegenwärtig verwenden dem Stand der Technik entsprechende, chiptragende Mehrlagenmodule eine gesonderte EC-Anschlußinsel für jede Chip-E/A-Anschlußinsel. Diese EC-Anschlußinseln sind im allgemeinen in konzentrischen Ringen um den Umfang jedes Chips herum angeordnet. Dementsprechend erhöht sich die Anzahl der EC- Anschlußinseln, die um den Umfang des Chips herum erforderlich sind, in entsprechender Weise, wenn sich die Zahl der Schaltkreise und ihrer angeschlossenen E/A-Anschlußinseln erhöht. Das Endergebnis besteht darin, daß ungefähr die Hälfte der Montageoberfläche des Moduls den EC-Anschlußinseln und den zugehörigen Abständen zugeordnet wird.
• Solche Anordnungen von EC-Anschlußinseln auf chiptragenden Modulen werden in EP-A-83406 dargestellt. Das "IBM Technical Disclosure Bulletin", Vol. 19, Nr. 11, März 1977, S. 3719-3722 zeigt die Möglichkeit, einen Schalt- und Steuerschaltkreis zu benutzen, der elektronische Schalter zur Realisierung technischer Änderungen besitzt.
• Es wurden Versuche gemacht, die Größe einer typischen EC-Anschlußinsel von 100 Mikrometer · 100 Mikrometer zu reduzieren. Die Größe einer EC-Anschlußinsel ist jedoch durch gewisse minimale Flächenanforderungen beschränkt, die durch die Notwendigkeit erzwungen sind, Schweiß und Entfernungsoperationen an der Anschlußinsel physikalisch auszuführen.
• Die oben beschriebenen EC-Anforderungen führen zu einem bedeutenden Verlust an Chippackungsdichte. Dieser Verlust an Chippackungsdichte verursacht einen Verlust an Modulschaltkreiskapazität und demzufolge höhere Schaltkreispackungskosten sowie eine entsprechende Verzögerung.
• Die beanspruchte Erfindung ist dazu bestimmt, die oben beschriebenen Nachteile zu beheben. Sie löst das Problem des zunehmenden Platzes, der auf dem Mehrlagenmodul für technische Änderungsoperationen erforderlich ist, wodurch zur gleichen Zeit die Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen den Chips erhöht wird.
• Die Erfindung enthält, kurz gesagt, ein integriertes Schaltkreis-Bauelement, das eine minimale Anzahl von EC-Anschlußinseln enthält, aber in den meisten Fällen die technische Änderung von wenigstens drei benachbarten Empfängern oder Treibern eines Chips erlaubt, sie enthält:
• ein Modul, das auf einer Oberseite wenigstens einen integrierten Schaltkreis-Chip trägt;
• wobei dieser wenigstens eine integrierte Schaltkreis-Chip n Empfängerschaltkreise zum Empfang von Signalen von außerhalb des Chips liegenden Punkten besitzt und jeder der n Empfängerschaltkreise eine normale angeschlossene Eingangsleitung hat, die von einem Punkt außerhalb des Chips kommt, sowie wenigstens eine EC- Eingangsleitung, die mit den Empfängerschaltkreisen verbunden ist;
• in Treiberschaltkreise, die den Punkten außerhalb des Chips Ausgangssignale zur Verfügung stellen, wobei jede der m Treiberschaltkreise eine angeschlossene normale Ausgangsleitung hat, die von einem Punkt außerhalb des Chips kommt, sowie wenigstens eine EC-Ausgangsleitung, die mit den Treiberschaltungen verbunden ist;
• eine Vielzahl von elektronisch steuerbaren Schaltern mit einem elektronischen Steuersignaleingang für jeden Schalter, um zu sichern, daß für jeden der n Empfängerschaltkreise das Signal von nur einer normalen Eingangsleitung oder von wenigstens einer EC-Eingangsleitung durch diesen Empfängerschaltkreis verarbeitet wird, und um zu sichern, daß für jeden der m Treiberschaltkreise das Signal von dort über nur eine der normalen Treiberausgangsleitungen oder wenigstens eine der EC-Ausgangsleitungen angelegt wird;
• Mittel zur Erzeugung einer Vielzahl von elektronischen Steuersignalen zum Anlegen an die Steuersignaleingänge entsprechend eines externen Steuersignals zur Steuerung der Vielzahl von Schaltern;
• p EC-Anschlußinseln, die auf der Oberfläche des Moduls angeordnet sind, das sich außerhalb des Chips befindet, mit wenigstens p-2 EC-Anschlußinseln, von denen jede mit wenigstens drei benachbart angeordneten Schaltkreisen der Empfänger- oder Treiberschaltkreise oder einer Kombination daraus über die EC-Eingangs- oder Ausgangsleitungen verbunden ist, wobei p-2 kleiner als n+m ist.
• Der Schalt- und Steuerschaltkreis enthält typischerweise für jede normale und jede EC-Leitung auf dem Chip einen elektronischen Schalter, um die sich dort ausbreitenden Signale zu steuern. Dann kann auf dem Chip ein Schieberegister gebildet werden, um diese elektronischen Schalter zu steuern. Dieses Schieberegister kann für jeden elektronischen Schalter eine gesonderte Stufe enthalten, wobei der Ausgang jeder Stufe angeschlossen ist, um die Arbeit seines jeweiligen Schalters zu steuern. Eine auf dem Modul angeordnete externe Signalsteuer-Anschlußinsel kann verwendet werden, um den Schieberegisterstufen eine gewünschte Folge logischer Signale zur Verfügung zu stellen, um die Schalter zu steuern.
• Eine Art der Ausführung der Erfindung ist nachstehend aus führlich beschrieben, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die eine spezielle Ausführungsform veranschaulichen, wobei
• Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
• Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer elektronischen Schalt-Schieberegister-Stufe, die verwendet werden kann, um die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zu realisieren.
• Die vorliegende Erfindung beruht auf der gleichzeitigen Anwendung von drei wichtigen Eigenschaften in einer einzigen Kombination. Diese Eigenschaften sind die gleichzeitige Benutzung der EC-Anschlußinseln durch mehrere Empfänger und Treiber auf dem Chip; in Kombination mit einer normalen direkten Eingangsleitung von einem Punkt außerhalb des Chips zu jedem Chip-E/A-Empfänger und einer normalen Ausgangsleitung, die von jedem Chip-E/A-Treiber aus den Chip verläßt; in Kombination mit einer elektronischen Löschfunktion, um zu steuern, ob sich ein gegebenes Signal über die normale Leitung an den E/A-Anschluß bewegt oder auf die EC-Leitung gelenkt wird, die mit einer der gemeinsam genutzten EC-Anschlußinseln verbunden ist.
• Wir beziehen uns jetzt auf Fig. 1; es wird ein Chip 10 dargestellt, der entsprechend der vorliegenden Erfindung entworfen wurde. Chip 10 ist auf einer Fläche 13 eines Moduls angeordnet, das zum Tragen integrierter Schaltkreis-Chips entworfen wurde. Der Chip 10 kann eine Menge von n Standard-Empfängerschaltkreisen 12 enthalten, um Signale von Quellen außerhalb des Chips 10 zu empfangen. Solche Empfängerschaltkreise 12 werden typischerweise unter Verwendung von Standardlogikgattern gebildet. Jeder dieser n Empfängerschaltkreise 12 besitzt eine normale, dort angeschlossene Eingangsleitung 14, die von einem Punkt außerhalb des Chips kommt. Jeder dieser Empfängerschaltkreise 12 enthält auch wenigstens eine EC-Eingangsleitung 16, die am Eingang des Empfängerschaltkreises angeschlossen ist. Schließlich besitzt jeder Empfängerschaltkreis 12 eine Ausgangsleitung 18, die mit weiteren Schaltkreisen auf dem Chip 10 verbunden ist.
• Eine Vielzahl von elektronisch gesteuerten Schaltern wird zur Steuerung der Ausbreitung der Signale auf der normalen Leitung 14 und der EC-Leitung 16 benutzt. Insbesondere ist ein elektronisch gesteuerter Schalter 20 vorhanden, um die Ausbreitung des Signals auf Leitung 14 zu steuern. In gleicher Weise ist ein elektronisch gesteuerter Schalter 22 vorhanden, um die Ausbreitung eines Signals auf der EC-Leitung 16 zu steuern. Diese elektronisch gesteuerten Schalter 20 und 22 für jeden der Empfänger 12 wurden zur leichteren Darstellung durch Messerschalter dargestellt. Es ist jedoch zu verstehen, daß diese Schalter durch elektronische Bauelemente zu realisieren sind.
• In Fig. 1 wurde dargestellt, daß die Schalter 20 und 22 für die Empfänger 12 außerhalb der in der Abbildung dargestellten tatsächlichen Empfängerschaltkreisblöcke liegen. Es sollte jedoch verständlich sein, daß die elektronischen Bauelemente zur Realisierung dieser elektronischen Schalter leicht in die elektronischen Schaltungen der Empfängerschaltkreise selbst eingegliedert werden können. Es gibt keine Absicht, den Ort dieser elektronischen Schalter zu begrenzen, so daß sie sich entweder außerhalb oder innerhalb der Empfängerschaltkreise 12 befinden.
• Der integrierte Schaltkreis-Chip 10 enthält auch m Treiberschaltungen 30, um Ausgangssignale an Punkte außerhalb von Chip 10 zu liefern. Wiederum können diese Treiberschaltungen 30 einfach durch Standardlogikgatter realisiert werden. Jeder dieser m Treiberschaltkreise 30 besitzt eine normale, dort angeschlossene Ausgangsleitung 32, die von einem Punkt außerhalb von Chip 10 kommt, und wenigstens eine dort angeschlossene EC-Ausgangsleitung 34. Ein elektronischer Schalter 36 ist vorgesehen, um die Signale auf Leitung 32 zu steuern, während ein elektronischer Schalter 38 vorhanden ist, um die Signale auf Leitung 34 zu steuern.
• Auf der Fläche 13 des Moduls ist außerhalb von Chip 10 eine Menge von p EC-Anschlußinseln 40 angeordnet. Diese EC-Anschlußinseln sind dazu bestimmt, technische Änderungen zu erlauben, die an den Verbindungen verschiedener E/As für die Chips auf dem Modul 13 vorzunehmen sind. Typischerweise werden solche Verbindungen durch Ultraschallschweißen eines Drahtes von einer ausgewählten EC-Anschlußinsel 40, die an den Chip 10 grenzt, zu einer anderen ausgewählten EC-Anschlußinsel, die an einen anderen Chip grenzt, realisiert. Diese EC-Anschlußinseln werden durch Ablagerung geeigneter Metalle in der Form einer Anschlußinsel mit Abmessungen in der Größenordnung von 100 · 100 Mikrometer oder weniger, gebildet. Man beachte, daß diese EC-Anschlußinseln 40 nicht die Standardhantelform besitzen, weil bei dieser Erfindung kein Laserlöschhals erforderlich ist. Dementsprechend kann jede dieser EC-Anschlußinseln 40 flächenmäßig wesentlicher kleiner sein als hantelförmige Standard-EC-Anschlußinseln.
• Jede dieser EC-Anschlußinseln 40 wird von wenigstens drei Empfänger- oder Treiberschaltkreisen gemeinsam genutzt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird jede EC-Anschlußinsel 40 von drei benachbarten Empfänger- oder Treiberschaltkreisen oder einer Kombination daraus gemeinsam genutzt. Die tatsächlichen Verbindungen zu den EC-Anschlußinseln 40 werden durch die EC- Leitungen 16 für die Empfängerschaltungen 12 und durch die EC- Leitungen 34 durch die Treiberschaltungen 30 genutzt. In Fig. 1 ist jede der EC-Anschlußinseln 40 mit drei benachbarten Empfänger- oder Treiberschaltkreisen verbunden, mit Ausnahme der ersten EC-Anschlußinsel 40A und der letzten EC-Anschlußinsel 40J. Es sollte beachtet werden, daß es bei einer anderen Anordnung der Schaltkreiselemente auf dem Chip möglich ist, jede EC-Anschlußinsel 40 mit wenigstens drei Empfänger- oder Treiberschaltkreisen zu verbinden oder durch sie gemeinsam zu nutzen.
• Es wurde festgestellt, daß die in Fig. 1 dargestellte Dreiwegeanordnung zur gemeinsamen Nutzung von p-2 EC-Anschlußinseln am meisten vorzuziehen ist, weil sie ein wesentliches Konfliktproblem löst, das bei der gemeinsamen Nutzung von EC-Anschlußinseln auftritt, wenn bei benachbarten Empfänger- oder Treiberschaltkreisen Verbindungen für technische Änderungen angebracht werden müssen. Es ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß in einer Vielzahl von Fällen an drei benachbarten Empfängern oder Treibern technische Änderungen gleichzeitig ausgeführt werden können. Es wurde festgestellt, daß es eine extrem geringe Wahrscheinlichkeit gibt, daß mehr als drei benachbarte Empfänger- oder Treiberschaltkreise gleichzeitig technische Änderungen erfordern würden. Demzufolge ist die Schaltung aus Fig. 1 extrem vorteilhaft, weil sie die Anzahl von erforderlichen EC-Anschlußinseln 40 bedeutend reduziert, wobei erlaubt wird, daß eine genügende Anzahl von EC- Anschlußinseln die gleichzeitige technische Änderung von drei benachbarten Empfänger- oder Treiberschaltkreisen zulassen.
• Wie früher angemerkt wurde, enthält jede der Leitungen 20 und 22 in die Empfängerschaltkreise 12 und jede der Leitungen 32 und 34 aus der Treiberschaltung 30 einen elektronisch steuerbaren Schalter. In einem normalen Modus ohne realisierte technische Änderungen ist der Schalter 20 für die normalen Eingangsleitungen für jeden der Empfängerschaltkreise 12 geschlossen, wodurch erlaubt wird, daß ein externes Eingangssignal direkt an die Empfängerschaltungen 12 angelegt wird. Man beachte, daß diese normale Eingangsleitung 14 keine EC-Anschlußinsel enthält und somit die zur Verwendung einer solchen EC-Anschlußinsel gehörende Verzögerung vermeidet. Wenn gewünscht wird, eine technische Änderung am Eingang der Empfängerschaltung 12 vorzunehmen, dann kann ein Steuersignal an den Schalter 20 angelegt werden, um diesen Schalter zu öffnen und den Schalter 22 für die EC-Leitung 16A in dem entsprechenden Empfängerschaltkreis 12 zu schließen. Diese elektronische Steuerung der Schalter 20 und 22 ergibt ein elektronisches Löschen der normalen Eingangsleitung 14 und deren Substitution durch die EC-Leitung 16A. Um diese Vielzahl von Schaltern 20, 22, 32 und 34 zu steuern, muß auf dem Chip 10 eine gewisse Form eines elektronischen Steuerschaltkreises vorhanden sein. Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Schaltkreiskonfigurationen, die verwendet werden können, um einen solchen Steuerschaltkreis zur Steuerung dieser verschiedenen Schalter zu realisieren. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird der Steuerschaltkreis mit Hilfe eines Schieberegisters realisiert, das für jeden der Schalter 20, 22, 32 und 34 eine gesonderte Schieberegisterstufe enthält. Jede dieser Schieberegisterstufen befindet sich in einer seriellen Schleife, wobei die erste Schieberegisterstufe 60 mit einer Signalsteueranschlußinsel 80 verbunden ist, die sich außerhalb des Chips befindet. In der Abbildung liefert die erste Schieberegisterstufe 60 ein Steuersignal auf Leitung 60A, um den Schalter 20 zu steuern. Eine zweite Schieberegisterstufe 62 liefert ein Steuersignal auf Leitung 62A, um den Schalter 22 zu steuern. Eine dritte Schieberegisterstufe 64 liefert ein Steuersignal auf Leitung 64A, um den Schalter 20 für den nächsten Empfängerschaltkreis 12B zu steuern. Dieser zweite Empfängerschaltkreis 12B besitzt eine EC-Leitung 16A, die den Empfängerschaltkreis 12B mit der EC-Anschlußinsel 40A verbindet, und eine EC-Leitung 16B, die den Empfängerschaltkreis 12B mit der nächsten benachbarten EC-Anschlußinsel 40B verbindet. Eine Schieberegisterstufe 66 liefert auf Leitung 66A ein Steuersignal, um den Schalter 22A in der EC-Leitung 16A zum Empfänger 12B zu steuern. In gleicher Weise liefert eine Schieberegisterstufe 68 ein Steuersignal auf Leitung 68A zur Steuerung des Schalters 22B auf der EC-Leitung 16B zum Empfänger 12B. Es ist zu sehen, daß sich dieses Muster einer Schieberegisterstufe zur Steuerung jedes einzelnen Schalters für jeden der Empfängerschaltkreise 12 in der Anordnung fortsetzt. In gleicher Weise ist eine einzelne Schieberegisterstufe zur Steuerung jedes Schalters in den Treiberausgangsleitungen 32 und 34 vorhanden. Zur Veranschaulichung: die Schieberegisterstufe 74 stellt ein Steuersignal auf Leitung 74A zur Verfügung, um den Schalter 36 in der normalen Ausgangsleitung 32 für den zweiten Treiberschaltkreis 306 in der Abbildung zu steuern. In gleicher Weise liefert eine gesonderte Schieberegisterstufe 76 ein Steuersignal auf Leitung 76A zur Steuerung des Schalters 38A in der Leitung 34A zur EC-Anschlußinsel 40J. Die Schieberegisterstufe 78 liefert ein Steuersignal auf Leitung 78A, um den Schalter 38B in der Leitung 34B zu steuern, die zur EC-Anschlußinsel 40I geht, die sich direkt unter der EC-Anschlußinsel 40J befindet. Dieses Steuermuster für die Schalter in den Ausgangsleitungen für die Treiberschaltkreise 30 setzt sich für die ganze Anordnung der Treiberschaltkreise fort.
• Durch Anlegen einer geeigneten Folge von Nullen und Einsen von der externen Steueranschlußinsel 80 aus über die Stufen des Schieberegisters 55 kann jeder der Schalter 20, 22, 32 und 34 geeignet gesteuert werden, damit er sich in seinem aktiven oder nichtaktiven Zustand befindet. Das geeignete Muster von Nullen und Einsen, das an das Schieberegister 55 anzulegen ist, wird von den erforderlichen technischen Änderungen, die für den Chip notwendig sind, und den vorhandenen Modulanschlüssen bestimmt. Mit dieser Technik kann eine einzelne externe Steueranschlußinsel verwendet werden, um eine große Anzahl von Empfänger- und Treiberschaltkreis-Schaltern zu steuern.
• Es sollte beachtet werden, daß die in Fig. 1 dargestellten Schieberegisterstufen nicht sehr schnell sein müssen, weil die Schalter nicht wieder geschaltet werden, wenn sie einmal in ihrer gewünschten Folge gesetzt wurden. Demzufolge können diese Schieberegisterstufen aus sehr elementaren Flip-Flops und Datenübertragungsgattern niedriger Leistung hergestellt werden. Ein Schieberegister dieser Art benötigt relativ wenig Bauelemente, und ihr Leistungsverbrauch ist gering. Dieses Schieberegister kann voreingestellt sein, so daß ihre Ausgänge immer ein vorher festgelegtes logisches Muster bilden, wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird.
• Der Ausgang des letzten Schieberegisters muß nicht an einen bestimmten Zielpunkt angelegt werden. Es wurde jedoch in Fig. 1 eine Ausgangs-Steueranschlußinsel 82 vorgesehen, um die Möglichkeit zu erreichen, daß das gesamte durchlaufende Muster von Nullen und Einsen getaktet werden kann, um zu prüfen, daß das gesamte Muster von Einsen und Nullen durch das Schieberegister 55 getaktet wird.
• Es sollte beachtet werden, daß es eine Vielzahl von Methoden gibt, die verwendet werden können, um die verschiedenen Schieberegisterstufen gemeinsam in eine Schleife zu bringen. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform werden die Schieberegisterstufen für benachbarte Empfängerschaltkreise 12 nacheinander miteinander verbunden. Verschiedene andere Schleifenkonfigurationen könnten für diese realisierte Konfiguration verwendet werden, ohne die Arbeitsweise der Erfindung zu ändern. Beispielsweise könnten die Schieberegisterstufen, die einen gegebenen Empfängerschaltkreis steuern, direkt mit den Schieberegisterstufen, welche die Schalter für einen benachbarten Treiberschaltkreis 30 steuern, in einer Schleife angeordnet werden, und dieses Schleifenmuster könnte für die ganze Anordnung von Empfänger- und Treiberschaltkreisen fortgesetzt werden.
• Es gibt eine Vielzahl von Schaltkreisen, die verwendet werden können, um die elektronischen Schalter in den Ein- und Ausgangsleitungen der Empfänger- und Treiberschaltkreise zu realisieren. Als Beispiel zeigt Fig. 2 einen einfachen Transistorschalter zur Realisierung des Schalters 20 in Fig. 1. Der in der Abbildung dargestellte Transistorschalter kann ein Paar bipolarer Transistoren 20A und 20B enthalten, deren Basisanschlüsse miteinander und mit der Schieberegisterstufe 60 verbunden sind. In der Anordnung ist der Emitter von Transistor 20A mit dem Kollektor von Transistor 20B verbunden, während der Kollektor von Transistor 20A mit dem Emitter von Transistor 20 B verbunden ist. Der Kollektor von Transistor 20A ist mit der normalen Eingangsleitung 14 verbunden, und sein Emitter ist mit dem Eingang des ersten Empfängers 12A verbunden. Die Schieberegisterstufe 60 legt eine "Null"- oder "Eins"-Spannung über die Leitung 60A an die Basis des Transistorschalters 20 an. Wenn das logische Signal auf der Leitung 60A eine logische "Eins" ist, dann werden die Transistoren 20A und 20B leitend, und Signale auf der normalen Eingangsleitung 14 können direkt zum oder vom Empfängerschaltkreis 12 kommen. Wenn das logische Signal auf der Leitung 60A eine logische "Null" ist, dann sind die Transistoren 20A und 20B nichtleitend, und die Signale auf Leitung 14 breiten sich nicht weiter aus. Es ist verständlich, daß es eine Vielzahl von anderen Schaltkreiskonfigurationen gibt, die zur Realisierung des Schalters 20 verwendet werden können.
• Es sollte auch beachtet werden, daß die vorliegende Erfindung beispielsweise realisiert werden kann, indem Empfänger mit zwei oder mehr Eingangsleitungen benutzt werden. Die erste Eingangsleitung wäre für die normale Leitung, und die anderen Eingangsleitungen wären für EC-Anschlußinsel-Verbindungen. Eine in den Empfänger eingebaute Steuerschaltung könnte dann benutzt werden, um eine der vielen Eingangsklemmen zu aktivieren, während die anderen Eingangsleitungen nichtaktiv gehalten werden.
• Wie oben angemerkt, wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe der gemeinsamen Nutzung von EC-Anschlußinseln realisiert, kombiniert mit der Verwendung einer elektronischen Löschfunktion und mit der Verwendung direkter Ein- und Ausgangsleitungen für jeden Empfänger- und Treiberschaltkreis. Diese Kombination erlaubt eine bedeutende Verringerung der EC-Anschlußinseln auf einem gegebenen Chipmodul von ungefähr 50%. In gleicher Weise werden die auf dem Modul benutzten EC-Anschlußinseln in ihrer Größe verringert, weil auf der EC-Anschlußinsel kein Löschgebiet erforderlich ist. Mit dieser bedeutenden Verringerung an EC- Anschlußinseln wird die Zahl der Chips, die auf einem Multichipmodul ohne Erhöhung der Größe der Moduloberfläche untergebracht werden kann, wesentlich erhöht. Durch Erhöhung der Zahl der Chips auf einem gegebenen Modul ist es jetzt möglich, mehr logische Funktionen und Berechnungen auf einem einzelnen Modul auszuführen, was zu weniger Kreuzungen zwischen den Modulen in einem Erzeugnis führt. Weniger Kreuzungen zwischen den Modulen führen zu einer Verringerung der Packungsoperationsverzögerungen.
• Es sollte beachtet werden, daß sich zu Anfang die EC-Anschlußinseln nicht in Reihe mit den E/A-Pfaden zu und von den Empfänger- und den Treiberschaltkreisen befinden. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Entwürfen, die eine EC-Anschlußinsel in Reihe mit dem E/A-Eingang jedes Empfängerschaltkreises und eine EC-Anschlußinsel in Reihe mit dem E/A-Ausgang jedes Treiberschaltkreises benutzen. Diese Entfernung der EC-Anschlußinseln aus den normalen E/A-Leitungen in den Chip hinein ergibt eine weitere Verringerung der Ausbreitungsverzögerung zwischen den Chips.
• Der vorliegende Entwurf der gemeinsamen Nutzung von EC-Anschlußinseln besitzt eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit für Konflikte der technischen Änderungen. Insbesondere können mit diesem Entwurf der gemeinsamen Nutzung an drei benachbarten Empfänger- oder Treiberschaltkreisen oder einer Kombination daraus gleichzeitig technische Änderungen vorgenommen werden, wodurch die überwiegende Mehrheit potentieller Konflikte für technische Änderungen beseitigt werden kann.
• Obwohl die Erfindung bezüglich bevorzugter Ausführungsformen dieser Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurde, ist verständlich, daß die Erfindung nicht auf die genaue, hier dargestellte Konstruktion beschränkt ist, sondern in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims (6)

1. Ein integriertes Schaltkreis-Bauelement mit EC-Anschlußinseln, enthaltend

ein Modul, das auf einer Oberseite wenigstens einen integrierten Schaltkreis-Chip trägt;

dieser wenigstens eine integrierte Schaltkreis-Chip n Empfängerschaltkreise zum Empfang von Signalen von außerhalb des Chips liegenden Punkten besitzt und jeder der n Empfängerschaltkreise eine angeschlossene normale Eingangsleitung hat, die von einem Punkt außerhalb des Chips kommt, sowie wenigstens eine EC-Eingangsleitung, die mit den Empfängerschaltkreisen verbunden ist;

m Treiberschaltkreise, die den Punkten außerhalb des Chips Ausgangssignale zur Verfügung stellen, wobei jede der m Treiberschaltkreise eine angeschlossene normale Ausgangsleitung hat, die von einem Punkt außerhalb des Chips kommt, sowie wenigstens eine EC-Ausgangsleitung, die mit den Treiberschaltungen verbunden ist;

eine Vielzahl von elektronisch steuerbaren Schaltern mit einem elektronischen Steuersignaleingang für jeden Schalter, um zu sichern, daß für jeden der n Empfängerschaltkreise das Signal von nur einer normalen Eingangsleitung oder von wenigstens einer EC-Eingangsleitung durch diesen Empfängerschaltkreis verarbeitet wird, und um zu sichern, daß für jeden der m Treiberschaltkreise das Signal von dort über nur eine der normalen Treiberausgangsleitungen oder wenigstens eine der EC-Ausgangsleitungen angelegt wird;

Mittel zur Erzeugung einer Vielzahl von elektronischen Steuersignalen zum Anlegen an die Steuersignaleingänge entsprechend eines externen Steuersignals zur Steuerung der Vielzahl von Schaltern;

p EC-Anschlußinseln, die auf der Oberfläche des Moduls angeordnet sind, das sich außerhalb des Chips befindet, mit wenigstens p-2 EC-Anschlußinseln, von denen jede mit wenigstens drei benachbart angeordneten Schaltkreisen der Empfänger- oder Treiberschaltkreise oder einer Kombination daraus über die EC-Eingangs- oder Ausgangsleitungen verbunden ist, wobei p-2 kleiner als n+m ist.

2. Ein Bauelement wie in Anspruch 1 definiert, in dem jede der p-2 EC-Anschlußinseln mit nur drei benachbarten Empfängerschaltkreisen, Treiberschaltkreisen oder einer Kombination daraus verbunden ist.

3. Ein Bauelement wie in Anspruch 2 definiert, in dem die drei benachbart angeordneten Empfängerschaltkreise, Treiberschaltkreise oder eine Kombination daraus einen mittleren Empfänger- oder Treiberschaltkreis und zwei benachbart angeordnete Endschaltkreise enthalten, und in dem der mittlere Empfänger- oder Treiberschaltkreis mit nur einer EC- Eingangs- oder Ausgangsleitung verbunden ist.

4. Ein Bauelement wie in Anspruch 3 definiert, in dem jeder der zwei Endschaltkreise zwei dort angeschlossene EC-Eingangs- oder Ausgangsleitungen besitzt, wobei jede EC-Eingangs- oder Ausgangsleitung mit einer anderen EC-Anschlußinsel verbunden ist.

5. Ein Bauelement entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuersignalerzeugungsmittel ein auf dem Chip gebildetes Schieberegister enthalten.

6. Ein Bauelement wie in Anspruch 5 definiert, wobei das Schieberegister für jeden aus der Vielzahl von Schaltern eine gesonderte Stufe enthält sowie weiterhin eine Signalsteuer-Anschlußinsel, die auf dem Modul angeordnet ist, das sich außerhalb des Chips befindet, um eine gewünschte Folge von logischen Signalen für die Schieberegisterstufen zur Verfügung zu stellen, um die Vielzahl von Schaltern zu steuern.