JP2001044372A - 信号伝送装置および半導体集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの信号に対して１本の信号伝送路のまま
クロストークを低減することが可能で、配線設計の容易
な信号伝送装置および半導体集積回路装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】 隣接して並んだ複数の信号伝送路（Ｌ１
〜Ｌ４）を有する信号伝送装置において、隣り合う一対
の信号伝送路（Ｌ１，Ｌ２）の内、一方の信号伝送路
（Ｌ１）において任意の信号を連続した信号線で伝送す
る１区間（ｓｅｃ１）に注目したときに、信号伝送路
（Ｌ２）のこの区間（ｓｅｃ１）の途中に信号を反転す
るインバータ手段（Ｉ）が設けられ、一方の信号伝送路
（Ｌ１）から他方の信号伝送路（Ｌ２）に及ぼされるク
ロストークの影響が、上記インバータ手段（Ｉ）よりも
前方の部分の信号により及ぼされるクロストーク（Ｗ
１）と、上記インバータ手段（Ｉ）よりも後方の部分の
反転信号により及ぼされるクロストーク（Ｗ２）との相
殺により、低減されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子回路間で信
号を伝送するための信号伝送路に適用して有用な技術に
関し、特に、多数の信号伝送路を備え高密度配線を要す
る半導体集積回路に利用して有用な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】長距離の信号伝送路を高速且つ低電力で
駆動して信号を送信するには、信号を小振幅で送受信す
るのが有効であり、複数の信号を並行な伝送路を介して
小振幅で送信する場合には、クロストークノイズに対し
強い信号伝送路が望まれる。

【０００３】また、半導体集積回路などで回路を微細化
した場合、ゲート回路などの回路遅延時間は小さくな
る。それに比べて、配線等を信号が伝播する遅延時間は
それ程小さくならず、今後はこの配線遅延時間がチップ
の性能を決める大きな要因の一つとなると云われてい
る。ところで、回路を微細化すると、この微細化に伴い
隣り合う信号伝送線同士の容量結合によりクロストーク
ノイズが増大して、信号の伝播時間にばらつきを生じさ
せる。信号の到達時間が正しく把握できないと、その先
でラッチのセットアップ時間やホールド時間の条件を決
定できなくなる等の問題を発生させる。このため、信号
伝播時間を安定させるべく、クロストークの少ない信号
伝送系が求められる。

【０００４】信号伝送系でクロストークを少なくする技
術としては、例えば、特開平１０−１０７２０８号に開
示されている半導体集積回路装置がある。

【０００５】この半導体集積回路装置は、１つの信号を
一対の差動信号に変換して一対のツイストペア配線（ひ
ねり合わせた配線）で伝送する技術を応用したもので、
図７（ａ）に示すように、１つの信号の伝送に対して極
性の異なる一対の信号線１Ｎ，１Ｐを用意し、信号を極
性の異なる差動信号に変換して上記一対の信号線１Ｎ，
１Ｐで伝送すると共に、これら一対の信号線１Ｎ，１Ｐ
を他の信号線２Ｎの両側にそれぞれ配置するようにした
ものである。

【０００６】この方法によれば、一対の信号線１Ｎ，１
Ｐにより伝送される極性の異なる信号が、間に挟まれた
信号線２Ｎに対してそれぞれクロストークを及ぼすが、
一方の信号線１Ｎの正のクロストークと他方の信号線１
Ｐの負のクロストークとが互いに打ち消しあって合成ク
ロストークを低減させ、それにより、信号の伝播時間を
安定させることが出来る。

【０００７】また、クロストークを少なくする他の技術
として、各信号線間にシールド配線を設ける技術があ
る。この技術は、ケーブル伝送などにおいては信号線の
全周囲を絶縁体を介してシールド電極で覆うことで実現
され、半導体集積回路においては１本の信号線の両脇に
信号線に沿ってシールド電極（例えば電源電極やグラン
ド電極）のパターンを設けることで実現されるものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、信号伝送路
はその両端の端子部において他の回路やモジュールと接
続されるため、接続される回路やモジュールとの関係で
信号伝送路両端の端子部のピッチおよび横幅が決定され
る。そして、信号を送受信する回路において信号の数が
増えて端子部のピッチを狭めたい場合、信号伝送路自体
のピッチも狭くする必要がでてくる。また、信号伝送路
の横幅の増大は、集積回路のサイズ増大を招き、更に、
この集積回路のサイズ増大は集積回路内の信号伝送路の
平均配線長の増大を招いて、集積回路の高密度化や高速
度化を妨げることとなるため、チップサイズの点からも
信号伝送路の横幅の増大を抑えたいと云う要望がある。

【０００９】しかしながら、上記の特開平１０−１０７
２０８号に開示の技術では、１つの信号に対して一対の
差動信号が必要となるので、信号伝送路の数が２倍に増
えるといった課題を有している。そして、信号伝送路の
数が２倍になることから、信号伝送路全体の横幅の長さ
を短く設計すると、個々の信号伝送路の間隔が狭くな
り、その分、伝送路間のクロストークの量が大きくなる
といった問題を発生させる。また、クロストークを抑え
るため個々の信号伝送路の間隔を広くとると信号伝送路
全体の横幅が大きくなってしまう。

【００１０】また、上記特開平１０−１０７２０８号に
開示の技術では、２種類以上の信号を伝送する伝送系に
用いる場合、全ての信号線を互いに極性の異なる一対の
信号線（１Ｎ，１Ｐ），（２Ｎ，２Ｐ），（３Ｎ，３
Ｐ），（４Ｎ，４Ｐ）で挟むことが不可能となり、必
ず、一対の信号線で挟めない個所（例えば信号線２Ｐと
３Ｎの個所）が生じて、その個所で大きなクロストーク
が発生する。そして、この課題を解消するため、図７
（ｂ）に示すように、信号伝送路の途中にツイスト部９
１を設けて伝送路をスクランブルさせることが必要とな
る。しかしながら、このようなツイスト部９１を半導体
基板上に設けると、ツイスト部９１においてチャネル
（配線専用に確保された領域）の数が増加するため、集
積回路全体の配線設計を著しく困難にさせる。

【００１１】また、上記のシールド配線を用いた技術で
は、ケーブル伝送においてシールド配線が３次元的にな
るためほぼ完全なシールドが実現されるが、半導体上の
配線ではシールド配線が２次元的であるため完全なシー
ルドは不可能であり、クロストークの影響を１／５〜１
／１０に抑えることが出来る程度である。しかも、シー
ルド配線を信号線間に設ける必要があることから総配線
数の増加を招き、伝送する信号の数が多い場合に信号伝
送路全体の横幅を増大させてしまう。また、シールド配
線を設けた分だけ配線チャネル数も増やさなくてはなら
ないことからチップ面積の増大を招くとともに、信号伝
送路の端子部で信号線の端子はモジュールに接続される
一方、シールド電極はモジュールに接続されずに電源電
圧やグランド電位に接続させる必要があり配線設計を難
しくさせる。

【００１２】この発明の目的は、差動信号を送信する信
号線やシールド線を用いることなく複数の信号伝送路間
のクロストークを低減可能にし、これにより信号伝送路
全体の幅を小さくでき、さらにそのような信号伝送路を
設けることで半導体集積回路装置のチップサイズを低減
できるようにすることにある。

【００１３】この発明の他の目的は、クロストークが少
なく、しかも、配線設計の容易な信号伝送路を有する信
号伝送路およびそのような信号伝送路を有する半導体集
積回路装置を提供することにある。

【００１４】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。

【００１６】すなわち、隣接して配設された少なくとも
２本の信号伝送路を有する信号伝送装置において、隣り
合う一対の信号伝送路の内、一方の第１信号伝送路にお
いて任意の信号を連続した信号線で伝送する１区間に着
目したときに、この区間に対応する他方の第２信号伝送
路に信号を反転して伝えるインバータ手段が設けられ、
上記第２信号伝送路から第１信号伝送路に及ぼされるク
ロストークの影響が、上記インバータ手段よりも前方の
部分の信号から及ぼされるクロストークと、上記インバ
ータ手段よりも後方の部分の反転信号から及ぼされるク
ロストークとの相殺により、低減されるように構成す
る。

【００１７】このような手段によれば、差動信号を伝送
する信号線やシールド線を使用することなく複数の信号
伝送路間でクロストークの低減を図れるので、多数の信
号を伝送する場合でも配線の本数が少なくてすみ、且
つ、信号伝送路間の間隔を狭くできるので全体の幅を小
さくすることが出来る。

【００１８】また、上記のような伝送装置は、占有面積
が小さくてすむため半導体基板上に設けられた複数の回
路間の信号の伝送が必要とされる半導体集積回路装置に
適用されると特に効果的である。

【００１９】また、長距離伝送系などにおいては、信号
伝送路のそれぞれに（例えば複数の）インバータ手段を
設けると共に、第１信号伝送路上で連続する２個のイン
バータ手段に挟まれた区間に着目したときに、この区間
に対応する第２信号伝送路の１区間に１個のインバータ
手段が設けられるように、第１信号伝送路のインバータ
手段と第２信号伝送路のインバータ手段とを信号伝送路
方向に沿って交互に配置をずらして設ける。

【００２０】このような手段により、長距離伝送系など
においても十分なクロストークの低減を図ることが出来
ると共に、各信号伝送路にインバータ手段をほぼ同数
（多くとも１個違いになる）設けることになるので、イ
ンバータ手段による信号遅延が各信号伝送路に対して均
等に作用することとなって、各信号伝送路の信号遅延量
の違いに起因するディレイ故障を発生させにくくする。

【００２１】望ましくは、１つの信号伝送路のインバー
タ手段は、隣り合う信号伝送路上で連続する２個のイン
バータ手段間の信号線のほぼ中央に対応する位置に配置
する。このような構成とすることで、インバータの入力
側の信号線と出力側の信号線とて、クロストークを互い
に打ち消し合わせてほぼ完全にゼロに近づけることが出
来る。

【００２２】さらに、一本の信号伝送路上に設けられる
複数のインバータ手段は所定間隔ごとに設けるようにす
る。これにより信号伝送方向に沿ったクロストーク特性
にバラツキがなく何れの範囲においてもクロストーク特
性が一定になり、また、規則的なレイアウトとなって配
線設計を行いやすい信号伝送路とすることが出来る。

【００２３】また、上述の手段に加え、従来構成のクロ
ストーク除去用のシールド配線を組み合わせて更にクロ
ストーク低減を図ることも出来る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
１〜図７の図面に基づいて説明する。

【００２５】［第１実施例］図１は、本発明を適用して
好適な半導体集積回路装置における一方向バスライン
（信号伝送装置）の実施例を示す概略構成図である。

【００２６】この実施例のバスラインは、半導体基板上
に複数の信号伝送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…を形成し
てなる一方向バスラインであり、例えば、アドレスバ
ス、制御バスなどに用いられる。各信号伝送路Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３，Ｌ４…の途中には複数のインバータＩ１１，
Ｉ１２，…Ｉ４２がそれぞれ設けられている。

【００２７】各信号伝送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…の
基本構造は何れも同様である。信号伝送路Ｌ１の各信号
線Ｍ１１〜Ｍ１３は半導体基板上にアルミや銅をパター
ン形成して構成したものである。

【００２８】インバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２は、
半導体基板上に形成される複数のトランジスターにより
構成される信号中継用のインバータ回路で、入力信号を
反転して出力する。特に限定されるものではないが、こ
の実施例ではハイレベル信号（例えば３Ｖ）とローレベ
ル信号（例えば０Ｖ）が伝送されるデジタル伝送系であ
り、そのため、上記インバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４
２は、これらの信号を反転する特性を備えていれば良
い。例えば、ハイレベル信号（例えば３Ｖ）の入力に対
してはローレベル（例えば０Ｖ）に反転した信号を出力
し、ローレベル信号（例えば０Ｖ）の入力に対してはハ
イレベル（例えば３Ｖ）に反転した信号を出力する特性
を有する。

【００２９】上記インバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２
の数や配置については、様々なバリエーションがありえ
るが、この実施例では、各信号伝送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３，Ｌ４…上にそれぞれ同数（例えば２個）のインバー
タＩｉ１，Ｉｉ２を設けている。一つの伝送路上に複数
のインバータを設けることで、長距離伝送系のバスライ
ンにおいてはインバータの遅延時間があったとしてもそ
の駆動力で信号のなまりによる遅延を補償して信号を高
速で伝達させることが可能となる。更に、各信号伝送路
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…に設けられるインバータＩ１
１，Ｉ１２，…Ｉ４２を同数にすることで、インバータ
Ｉ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２による信号ディレイの影響を
各信号伝送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…に均等に及ぼ
し、このディレイによる誤動作を回避することが出来
る。

【００３０】しかも、この実施例においては、これらイ
ンバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２は、各信号伝送路Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４毎に信号の伝送方向に交互にずれ
て配置され、隣り合う一対の信号伝送路（Ｌ１，Ｌ
２），（Ｌ２，Ｌ３），（Ｌ３，Ｌ４）に注目したとき
に、一方の信号伝送路の連続する２個のインバータの真
中に、他方の信号伝送路の１個のインバータが位置する
ように配置されている。

【００３１】次に、上記バスラインの作用について説明
する。

【００３２】ここでは、バスラインの一部分である信号
伝送路Ｌ１，Ｌ２の所定区間ｓｅｃ１における作用につ
いて詳細に説明する。この区間ｓｅｃ１は信号伝送路Ｌ
１の連続する２個のインバータＩ１１，Ｉ１２に挟まれ
た区間であり、この区間の信号伝送路Ｌ１においては信
号が反転することなくそのまま伝送される。一方、信号
伝送路Ｌ２ではこの区間ｓｅｃ１の中央にインバータＩ
２１が設けられている。

【００３３】これら信号伝送路Ｌ１，Ｌ２に信号伝送が
行われた場合、一方の信号伝送路Ｌ２から他方の信号伝
送路Ｌ１に対してクロストークＸ１、Ｘ２が及ぼされ
る。

【００３４】これらのクロストークＸ１，Ｘ２は、区間
ｓｅｃ１内の信号線Ｍ２１，Ｍ２２から信号線Ｍ１２の
２つの区間ｓｅｃ１１，ｓｅｃ１２に対してそれぞれ及
ぼされるものである。そして、区間ｓｅｃ１内の信号線
Ｍ２１，Ｍ２２の長さはそれぞれ同一である。ここで、
上記インバータＩ２１は、出力のハイレベル信号とロー
レベル信号の中間の電位（例えば１．５Ｖ）を中心に波
形がほぼ対称な信号を出力する回路とみることが出来
る。そのため、これらクロストークＸ１，Ｘ２はほぼ同
じ大きさで正負の極性が異なるものとなる。従って、こ
れら反対極性の２つのクロストークＸ１，Ｘ２が、１本
の信号線Ｍ１２に対して作用することで、互いのクロス
トークＸ１，Ｘ２が合成されて相殺される。

【００３５】このようなクロストークの相殺は、バスラ
イン上の他の個所についても同様に生じる。例えば、信
号伝送路Ｌ１，Ｌ２と区間ｓｅｃ２に注目すれば、信号
伝送路Ｌ１から他方の信号伝送路Ｌ２に及ぼされる極性
の異なる２つのクロストークＷ３、Ｗ４が一本の信号線
Ｍ２２で合成されて互いに相殺される。その他、区間ｓ
ｅｃ４に注目すれば、信号伝送路Ｌ１から他方の信号伝
送路Ｌ２に及ぼされる極性の異なる２つのクロストーク
Ｗ１、Ｗ２が一本の信号線Ｍ２１で合成されて互いに相
殺される。同様に、隣り合う一対の信号伝送路（Ｌ１，
Ｌ２），（Ｌ２，Ｌ３），（Ｌ３，Ｌ４）…の全ての組
についても、それぞれの区間ｓｅｃ１〜ｓｅｃ４におい
て同様にクロストークの相殺が行われる。

【００３６】つまり、バスライン上の各インバータＩ１
１，Ｉ１２，…Ｉ４２の前後の信号から、極性の異なる
２つのクロストークが隣り合う信号線にそれぞれ及ぼさ
れ、１つの信号線においてこれら２つのクロストークが
互いに相殺されて総合的なクロストーク量を低減する。

【００３７】以上のように、この実施の形態の半導体集
積回路装置のバスラインによれば、差動信号を送信する
信号線やシールド線を使用することなく、複数の信号伝
送路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…間でクロストークの低減
を図れるので、多数の信号を伝送する場合でも信号伝送
路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…の間隔を広くする必要がな
く、伝送路全体の横幅を狭くすることが出来る。また、
各信号線Ｍ１１〜Ｍ１３，Ｍ２１〜Ｍ２３，Ｍ３１〜Ｍ
３３，Ｍ４１〜Ｍ４３…はインバータＩ１１，Ｉ１２，
…Ｉ４２の前後に単純な経路（例えば直線状の経路）で
設ければ良いので、先願のツイストペア線を設ける方式
に比べて配線の設計が簡単である。また、インバータＩ
１１，Ｉ１２，…Ｉ４２を構成する素子は、半導体チッ
プの表面下に形成され、その上方に各信号伝送路Ｌ１，
Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…を配設できるので、信号伝送路Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…の横幅をインバータＩ１１，Ｉ
１２，…Ｉ４２がない場合よりも広くする必要はない。

【００３８】また、インバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４
２は信号をほぼ同じ大きさで反転する回路であり、更
に、インバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２は、隣り合う
信号伝送路上の連続する２個のインバータのほぼ中央に
位置するように配置されているので、一方に片寄って配
置される場合に比べてクロストークをより完全に相殺さ
せてゼロに近づけることが出来る。

【００３９】また、インバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４
２を、一定の間隔で設けているので、各インバータＩ１
１，Ｉ１２，…Ｉ４２の負荷は信号伝送方向に沿って等
しくなり、そのため同一特性（同じ大きさ）のインバー
タＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２を並べてやればよく、間隔
に応じてインバータＩ１１，Ｉ１２，…Ｉ４２の特性を
変えてやる必要がなく、設計が容易になる。

【００４０】［第２実施例］図２は、本発明を適用して
好適なバスラインの第２実施例を示す構成図である。

【００４１】この実施例は、信号伝送路１つおきに１個
のインバータを配置したもので、最も単純な構成で本発
明の目的を達成する実施例である。

【００４２】この実施例のバスラインでは、複数の信号
伝送路Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４…のうち１本お
き、すなわち偶数番目の伝送路Ｌ１２，Ｌ１４，…にイ
ンバータＩ５１，Ｉ５２が設けられ、更に、これらイン
バータＩ５１，Ｉ５２が各信号伝送路Ｌ１２，Ｌ１４の
略中央の位置に配置されている。

【００４３】このようにインバータＩ５１，Ｉ５２を伝
送路１つおきに設けても、信号伝送路Ｌ１１の全域に亘
る区間ｓｅｃ８に注目すると、第１実施例と同様に、一
方の信号伝送路Ｌ１２から他方の信号伝送路Ｌ１１に作
用する正負の極性の異なる２つのクロストークＸ７１，
Ｘ７２が、信号線Ｍ７１上で合成されて互いに相殺され
る。

【００４４】また、信号伝送路Ｌ１１から一方の信号伝
送路Ｌ１２にもクロストークＷ７１，Ｗ７２が及ぼされ
るが、これらのクロストークＷ７１，Ｗ７２についても
相殺が行われて、信号の伝播時間のばらつきを低減する
ことが出来る。

【００４５】クロストークＷ７１，Ｗ７２は、信号線Ｍ
７１の２つの区間ｓｅｃ８１，ｓｅｃ８２から信号線Ｍ
８１，Ｍ８２に対してそれぞれ及ぼされるものである。
そして、信号線Ｍ８１に伝送される信号は２つの区間ｓ
ｅｃ７１，ｓｅｃ７２において同一の極性であり、且
つ、区間ｓｅｃ７１，ｓｅｃ７２の長さが略同一である
ため、これらクロストークＷ７１，Ｗ７２はほぼ同等の
大きさとなる。

【００４６】そして、これら同一極性のクロストークＷ
７１，Ｗ７２が、伝送される信号が互いに逆相である信
号線Ｍ８１，Ｍ８２のそれぞれに対して作用する。

【００４７】図３（ａ），（ｂ）には、信号伝送路Ｌ１
１，Ｌ１２に伝送される信号の波形の一例を示す。同図
（ａ）は区間ｓｅｃ８１における信号伝送路Ｌ１１から
他方の信号伝送路Ｌ１２へのクロストークＷ７１の影響
を、また、（ｂ）は区間ｓｅｃ８１における信号伝送路
Ｌ１１から他方の信号伝送路Ｌ１２へのクロストークＷ
７２の影響を示している。

【００４８】例えば、図３（ａ），（ｂ）に示すよう
に、信号線Ｍ７１と信号線Ｍ８１に同時にローレベルか
らハイレベルに立ち上る信号が出力された場合、先ず、
信号線Ｍ８１を伝播する信号はクロストークＷ７１の影
響により立ち上りが増速される。図３（ａ）において、
２点鎖線はクロストークＷ７１の影響がない場合の波形
を、実線はクロストークＷ７１の影響があった場合の波
形を示している。

【００４９】一方、信号線Ｍ８２を伝播する信号は、図
３（ｂ）に示すように、クロストークＷ７２の影響によ
り信号の立ち上りが遅延（減速）される。

【００５０】上記のクロストークＷ７１，Ｗ７２はほぼ
同一の大きさであり、信号線Ｍ８１，Ｍ８２に伝送され
る信号への作用は大きさが等しく方向が反対であるの
で、区間ｓｅｃ８１での加速量と、区間ｓｅｃ８２での
減速量はほぼ同等になる。これによって、信号伝送路Ｌ
１２上を伝送される信号への伝送路Ｌ１１からのクロス
トークの影響は相殺され、信号の伝播時間を安定させ
る。なお、伝送路Ｌ１２においては、インバータＩ５１
を入れたことでゲート遅延分だけ信号が遅延するが、長
距離伝送系の場合、インバータ１個の遅延は伝送路のイ
ンピーダンス成分による信号の遅延に比べて小さいので
無視することが出来る。

【００５１】信号伝送路Ｌ１１の信号と信号伝送路Ｌ１
２の信号が逆方向へ変化する場合には、インバータの入
力側ではクロストークにより信号伝送路Ｌ１２の信号が
減速されるが、出力側では加速されるため伝播時間は安
定する。

【００５２】信号伝送路Ｌ１１の信号が変化し信号伝送
路Ｌ１２の信号が変化しない場合は、信号線Ｍ８１の信
号はクロストークでレベルが変化するが、それがインバ
ータの閾値を越えなければインバータで吸収される。信
号線Ｍ８２の信号もクロストークでレベルが変化する
が、受信側アンプＲＡの入力閾値を越えなければ影響は
ない。従って、第２実施例は第１実施例よりも短い中距
離の伝送系に適している。

【００５３】［第３実施例］図４は、図２の実施例のバ
スラインにシールド配線を組み合わせた実施例を示す図
である。

【００５４】この実施例においては、各信号伝送路Ｌ１
１〜Ｌ１４…の間および外側にグランド電位に接続され
たシールド配線ＳＬ１〜ＳＬ５を配したものである。シ
ールド配線ＳＬ１〜ＳＬ５には、グランド電位の代りに
電源電圧Ｖｃｃを接続してもよい。なお、この実施例
は、第２実施例のバスラインにシールド配線を組み合わ
せた一例であるが、シールド配線は第１実施例および次
の第４、第５の実施例の信号伝送路に組み合わせること
が可能である。

【００５５】この実施例によれば、本発明に、シールド
配線の作用も合わさって更にクロストークの低減を図る
ことが出来る。

【００５６】［第４実施例］図５は、本発明を適用して
好適な一方向バスラインの変形例を説明する構成図であ
る。

【００５７】この実施例は、インバータを不規則な間隔
に配置した例である。一対の信号伝送路Ｌ２１，Ｌ２２
の内、一方の信号伝送路Ｌ２１においてはインバータを
不規則な間隔で配置する一方、他方の信号伝送路Ｌ２２
においては各インバータを上記信号伝送路Ｌ２１の連続
する２個のインバータに対応させて、その中央に位置す
るように配置している。

【００５８】このように配置した場合でも、それぞれの
区間ｓｅｃ５〜ｓｅｃ７に注目すると、第１実施例と同
様に、一方の信号伝送路Ｌ２１から他方の信号伝送路Ｌ
２２に作用するクロストークＸ５１〜Ｘ５６が、区間ｓ
ｅｃ５〜ｓｅｃ７内の前方側と後方側とで互いに相殺し
合ってその影響を低減させる。

【００５９】また、信号伝送路Ｌ２２から一方の信号伝
送路Ｌ２１に作用するクロストークＷ５１〜Ｗ５６につ
いても、上記同様に区間ｓｅｃ５〜ｓｅｃ７内の前方側
と後方側とで互いに相殺し合ってその影響を低減する。

【００６０】［第５実施例］図６は、本発明をハンドシ
ェイク方式の制御信号を伝送するバスラインに適用して
好適な実施例を示す構成図である。

【００６１】この実施例は、一方向の信号伝送路をその
信号の伝送方向を交互に順方向と逆方向とに並べたバス
ラインであり、例えば、マイクロコンピュータと周辺デ
バイスとの間でハンドシェイク方式で制御信号を伝送す
るライン等に用いることが出来る。この場合において
も、インバータＩ…の個数や配置は適宜変更可能であ
る。

【００６２】この実施例のバスラインは、順方向の信号
伝送路Ｌ３１，Ｌ３３…に伝送される信号と逆方向の信
号伝送路Ｌ３２，Ｌ３４…に伝送される信号の伝播方向
が異なっていることから、第１〜第４の実施例に示す一
方向バスラインに較べて効果は若干薄れるが、伝送信号
の低周波成分では第１の実施例と同様の作用が得られ
て、個々のクロストークＷ９１，Ｗ９２…，Ｘ９１，Ｘ
９２…の影響が互いに相殺され、総合的なクロストーク
の低減を図ることが出来る。

【００６３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６４】例えば、上記第１〜第５の実施例では伝送
路の途中にデジタル信号用のインバータを設けたが、周
波数帯の広い入力信号に対して「−１」倍して出力する
アナログ反転アンプを設けることで、アナログ信号の伝
送系にも利用することが出来る。また、本発明はバスラ
インに限られず、複数の信号を１対１伝送する信号伝送
路に適用しても良いことはいうまでもない。

【００６５】また、上記第１〜第５の実施例では、イン
バータＩ…を所定区間（例えば区間ｓｅｃ１〜ｓｅｃ１
０など）の中央に配置した例を示したが、配線特性がイ
ンバータＩ…の前後で異なったり、インバータＩ…が入
力信号と大きさの異なる出力信号を出力するなどの場合
は、上記実施例で示した位置より前後にずらしてインバ
ータＩ…を配置することで、クロストークの影響を最小
にすることが可能となる。

【００６６】また、インバータによる信号の遅延が無視
できるほど僅かであれば、隣り合う一対の信号伝送路の
うち、一方の信号伝送路のみに複数のインバータを設
け、他方の信号伝送路にインバータを設けないように構
成しても、同様の作用効果を得ることが出来る。

【００６７】その他、信号線の構成やインバータの特性
など、この実施の形態で具体的に示した細部は適宜変更
可能である。

【００６８】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
集積回路装置について説明したがこの発明はそれに限定
されるものでなく、例えば半導体以外の基板上に設ける
信号伝送系やケーブルを用いた信号伝送系などにも広く
利用することができる。

【００６９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。

【００７０】すなわち、本発明に従うと、複数の信号伝
送路間のクロストークを低減することが出来る。それゆ
え、各信号伝送路の間隔を狭くすることができるととも
に、差動信号を伝送する信号線やシールド線が不要であ
るため信号伝送路全体の横幅を小さくすることができ、
延いてはチップサイズを小さくすることが出来るという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して好適な半導体集積回路装置の
一方向バスラインの実施例を示す概略構成図である。

【図２】本発明を適用して好適な一方向バスラインの第
２実施例を説明する構成図である。

【図３】図２のバスラインに伝送される各ポイントでの
信号の一例を示す波形図である。

【図４】図２のバスラインにシールド配線を組み合わせ
た構成を示す図である。

【図５】本発明を適用して好適な一方向バスラインの変
形例を示す構成図である。

【図６】本発明を適用して好適なハンドシェイク通信の
制御信号を伝送するバスラインの実施例を示す構成図で
ある。

【図７】ツイスト配線を応用してクロストーク低減を図
る従来の半導体集積回路装置のバスラインの実施例を示
す構成図である。

【符号の説明】

Ｌ１〜Ｌ３４ 信号伝送路 Ｉ１１〜Ｉ５２ インバータ Ｍ１１〜Ｍ８２ 信号線 ｓｅｃ１〜ｓｅｃ７ 信号を連続した信号線により伝送
する１区間 Ｗ１〜Ｗ４，Ｘ１〜Ｘ４ クロストーク Ｗ５１〜Ｗ５６，Ｘ５１〜Ｘ５６ クロストーク Ｗ７１，Ｗ７２，Ｘ７１，Ｘ７２ クロストーク Ｗ９１〜Ｗ９３，Ｘ９１〜Ｘ９３ クロストーク ＳＬ１〜ＳＬ５ シールド配線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隣接して配設された少なくとも２本の信
   号伝送路を有する信号伝送装置において、 隣り合う一対の信号伝送路の内、一方の第１信号伝送路
   において任意の信号を連続した信号線で伝送する１区間
   に着目したときに、この区間に対応する他方の第２信号
   伝送路には信号を反転して伝えるインバータ手段が設け
   られ、上記第２信号伝送路から第１信号伝送路に及ぼさ
   れるクロストークの影響が、上記インバータ手段よりも
   前方の部分の信号から及ぼされるクロストークと、上記
   インバータ手段よりも後方の部分の反転信号から及ぼさ
   れるクロストークとの相殺により、低減されるように構
   成されてなることを特徴とする信号伝送装置。
2. 【請求項２】 上記信号伝送路のそれぞれに上記インバ
   ータ手段が設けられると共に、上記第１信号伝送路上で
   連続した２個のインバータ手段に挟まれた区間に着目し
   たときに、この区間に対応する第２信号伝送路の１区間
   に１個のインバータ手段が設けられるように、第１信号
   伝送路のインバータ手段と第２信号伝送路のインバータ
   手段とが信号伝送路方向に沿って交互に配置をずらして
   設けられていることを特徴とする請求項１記載の信号伝
   送装置。
3. 【請求項３】 隣り合う一方の信号伝送路のインバータ
   手段は、他方の信号伝送路上で連続した２個のインバー
   タ手段間の信号線のほぼ中央に対応する位置に設けられ
   ていることを特徴とする請求項２記載の信号伝送装置。
4. 【請求項４】 １本の信号伝送路上に設けられる複数の
   インバータ手段は、所定間隔ごとに設けられていること
   を特徴とする請求項２又は３に記載の信号伝送装置。
5. 【請求項５】 各信号伝送路の間にクロストーク除去用
   のシールド配線が設けられていることを特徴とする請求
   項１〜４の何れかに記載の信号伝送装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかに記載の信号伝送
   装置により半導体基板上に設けられた複数の回路間の信
   号の伝送が行われるように構成されていることを特徴と
   する半導体集積回路装置。