JP2003273477A - 車両装置用プリント配線基板におけるic素子間接続方法及び車両装置用プリント配線基板 - Google Patents

車両装置用プリント配線基板におけるic素子間接続方法及び車両装置用プリント配線基板

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JP2003273477A
JP2003273477A JP2002075543A JP2002075543A JP2003273477A JP 2003273477 A JP2003273477 A JP 2003273477A JP 2002075543 A JP2002075543 A JP 2002075543A JP 2002075543 A JP2002075543 A JP 2002075543A JP 2003273477 A JP2003273477 A JP 2003273477A
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wiring board
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printed
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JP2002075543A
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Takashi Matsuoka
孝 松岡
Kanta Arai
寛太 荒井
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Bosch Corp
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Bosch Automotive Systems Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両装置用プリント配線基板におけるIC素
子間接続のデータ伝送用配線パターンの簡素化を図るこ
と。 【解決手段】 プリント配線基板1に実装されるマスタ
ー・スレーブの関係を有する第1IC素子A1及び第2
IC素子A2間においてデータを伝送するためのバスを
構成するプリント配線を行うため、第1IC素子A1の
第1端子群101と第2IC素子A2の第2端子群10
2との間で、予め定められた一対一の端子間接続対応関
係に拘束されることなく、端子間でプリント配線群2に
よる任意配線を行って、より短い配線距離でデータ伝送
のためのプリント配線路が実現されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両装置用プリン
ト配線基板におけるIC素子間接続方法及び車両装置用
プリント配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両用の各種装置の制御のために
用いられている中央演算処理用のIC素子は、16ビッ
ト、32ビット、64ビット、・・・と多ビット化が進
んでいる。この多ビット化によりデータバスなどの信号
線を接続するための入出力ピンが数多く必要となり、I
C素子のパッケージもリード線を用いて配線を行う形式
のQFPから、配線基板上の導体のパッケージに形成さ
れた小さな端子を直接接続する形式のBGAなどの多数
のピンを取り出せるものに移行している。また、中央演
算処理用のIC素子の多ビット化に伴いメモリ用のIC
素子の入出力ピンの数も多くなってきている。この結
果、車両用の各種装置に用いられるプリント基板上に中
央演算処理用のIC素子とメモリ用のIC素子とを組み
込む場合、両者間に設けられるデータバス配線用のプリ
ント配線パターンは極めて複雑なものとなっている。
【0003】図4には、最近広く使用されているBGA
形式のパッケージを有する16ビットの中央演算処理用
のIC素子とこれに対応したメモリ用のIC素子とを組
み込むための車載用のプリント配線基板の従来例が示さ
れている。
【0004】この従来例のプリント配線基板100に
は、中央演算処理用の第1IC素子A1の実装ランドに
第1IC素子A1の接続端子に対応する第1端子群10
1が形成されており、メモリ用の第2IC素子A2の実
装ランドに第2IC素子A2の接続端子に対応する第2
端子群102が形成されている。第2IC素子A2はフ
ラットパッケージの両側からリード線が出ているデュア
ルインライン形式のものであり、これに合わせて、全部
で56個の端子が2列に分けられて形成されている。
【0005】ここで、第1端子群101の端子のうちY
列の端子Y9〜Y16及びW列の端子W9〜W16の1
6個の端子がデータバスD0〜D15に接続されるべき
ものであり、第2端子群102の端子のうち端子18〜
25及び33〜40の16個の端子がデータバスD0〜
D15に接続されるべきものとなっている。このような
接続を行うことにより第1IC素子A1から第2IC素
子A2にデータを送って格納しておき、必要に応じて第
1IC素子A1から第2IC素子A2内に格納されたデ
ータを読み出す構成とすることができる。
【0006】図5には、中央演算処理用の第1IC素子
A1のデータバス接続用の16個の端子Y9〜Y16及
びW9〜W16のそれぞれに接続されるべきデータバス
配線を示す表が示されている。一方、図6には、メモリ
用の第2IC素子A2のデータバス接続用の16個の端
子18〜25及び33〜40のそれぞれに接続されるべ
きデータバス配線を示す表が示されている。
【0007】第1端子群101と第2端子群102との
間において図5及び図6に示される表に従うデータバス
配線をプリント配線基板100上で実現するため、次の
ように配線パターンが形成されている。すなわち、端子
33、34、36、38、40は、端子Y11、Y1
5、W15、Y16、W16とそれぞれデータバス配線
D4、D12、D13、D14、D15によってスルー
ホールを介さずに直接接続されている。しかし、その他
のデータバス配線D0〜D3、D5〜D11は、プリン
ト配線基板100に設けられた多数のスルーホールTH
を介してプリント配線基板100の裏面を通しての配線
となっている。
【0008】図4では、実線はプリント配線基板100
の表面に配線されたプリント配線を示しており、点線は
プリント配線基板100の裏面に配線されたプリント配
線を示している。
【0009】例えば端子Y9と端子19とは、端子Y9
からプリント配線基板100の表面を通りスルーホール
THによってプリント配線基板100の裏面に通され、
別のスルーホールTHによって再びプリント配線基板1
00の表面に通されたデータバス配線D0によって接続
されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の車
両用プリント配線基板にあっては、IC素子間を接続す
るためのプリント配線が、他のデータバス配線及びその
他の配線のためのプリント配線と接触しないようにする
ため、プリント配線基板にスルーホールを設けてデータ
バスを一旦プリント配線基板の裏面に通したり、他のデ
ータバス配線等を回避しデータバス配線を引き回して配
線することが行われている。
【0011】しかしながら、車両用のプリント配線基板
にあっては、スペースの関係上プリント配線基板を雑音
発生源となるエンジンやモータ又は発振器等の近傍に配
設しなければならない場合が多々生じるが、このような
場合にあっては、データバス配線を引き回して長くする
と、データバス配線に送られた信号に無線機等からのノ
イズが混入しやすくなるという不具合を生じるほか、デ
ータバス配線が長くなると信号波形のなまりが生じる原
因となるため、結局データ伝送の信頼性が低下する傾向
を生じるという問題点を有している。
【0012】また、プリント配線基板にスルーホールを
設けデータバス配線を一旦プリント配線基板の裏面に通
しての迂回配線を多用すると、プリント配線基板に多数
の貫通孔が設けられることとなるためプリント配線基板
の強度が低下してしまい、このようなプリント配線基板
を車両に積載して用いると、車両の走行時に生じる各種
の振動によりプリント配線基板が破損しやすくなるとい
う別の問題点を有している。
【0013】さらに、上述のごとくデータバス配線を引
き回して配線したりプリント配線基板の裏面に一旦通し
て配線を行うと、プリント配線基板の表面及び裏面にお
いてデータバス配線の配線レイアウトのために大幅にス
ペースが取られてしまい、プリント配線基板に部品を実
装するためのスペースが少なくなり、プリント配線基板
への部品のレイアウトの自由度が小さくなってしまうと
いうさらに別の問題点を生じることになる。また、これ
を回避するため、プリント配線基板を大型化してプリン
ト配線基板の実装密度を小さくすると、プリント配線基
板を車両の限られた配設スペース内に積載して用いるの
に不都合であり、装置の小型化を阻害することになる。
【0014】本発明の目的は、従来技術における上述の
問題点を解決することができる車両装置用プリント配線
基板におけるIC素子間接続方法及び車両装置用プリン
ト配線基板を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、データの授受を行う2つのIC素子間に
マスター・スレーブの関係がある場合には、一方のIC
素子から他方のIC素子へデータバス配線を介してデー
タの書き込みを行い、次に他方のIC素子から格納され
ているデータを読み出して上記データバスを介して一方
のIC素子へデータを送る場合、両IC素子の端子間の
配設状態が変更されない限り、両端子間においてどのよ
うな接続関係のデータバス配線を行ってもデータの格
納、読み出しを正常に行うことができるということに着
目してなされたものである。このことは、アドレスバス
の配線についても適用できるものである。
【0016】請求項1の発明によれば、車両装置用プリ
ント配線基板に実装されるマスター・スレーブの関係を
有する第1及び第2IC素子間においてデータを伝送す
るためのバスを構成するプリント配線を行うためのIC
素子間接続方法であって、前記第1IC素子の第1の端
子群と前記第2IC素子の第2の端子群との間で、予め
定められた一対一の端子間接続対応関係に拘束されるこ
となく、より短い配線距離で前記データ伝送が実現され
るように前記バスを構成する各プリント配線を形成して
IC素子間接続を行うようにしたことを特徴とする車両
装置用プリント配線基板におけるIC素子間接続方法が
提案される。
【0017】第1の端子群の各端子を第2の端子群の各
端子と一対一の対応関係をもって接続してバスを構成す
る場合、この一対一の対応関係を、予め定められた一対
一の端子間接続対応関係に従うことなく、任意に定めて
配線距離を短絡する観点からプリント配線を行っても、
第1及び第2IC素子がマスター・スレーブの関係にあ
れば、マスター側のIC素子からのデータを上記の如く
構成されたバスを介してスレーブ側のIC素子へ格納し
たとしても、マスター側のIC素子は所要のデータをい
つでもスレーブ側のIC素子から読み出してマスター側
で利用することができる。すなわち、マスター側から送
ったデータがスレーブ側のどの端子に送られて格納され
ようとも、マスター側からはこれに拘らず、いつでも格
納されている所要のデータを同じ配線ルートにより取り
出せるからである。
【0018】請求項2の発明によれば、実装されるマス
ター・スレーブの関係を有する第1及び第2IC素子間
においてデータ伝送を行うためのバスを構成する複数の
プリント配線が形成されている車両装置用プリント配線
基板であって、前記複数のプリント配線が、前記バスで
接続されるべき前記第1IC素子の第1の端子群と前記
第2IC素子の第2の端子群とを、予め定められた一対
一の端子間対応関係に拘束されることなくより短い配線
距離で済むように一対一接続するようになっていること
を特徴とする車両装置用プリント配線基板が提案され
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。
【0020】図1は、本発明による車両装置用プリント
配線基板の実施の形態の一例を示す平面図である。プリ
ント配線基板1は、車両用内燃機関の運転制御のための
電子ユニットに組み込まれるものであり、図4で説明し
た中央演算処理用の第1IC素子A1及びメモリ用の第
2IC素子A2を実装し、第1及び第2IC素子A1、
A2間のデータバス配線がプリント配線によって行われ
る構成となっている。
【0021】プリント配線基板1の表面1Aには、図4
の場合と同様にして、第1IC素子A1の実装ランドに
第1端子群101が形成され、第2IC素子A2の実装
ランドに第2端子群102が形成されている。図1に示
した第1端子群101及び第2端子群102は、図4に
示した第1端子群101及び第2端子群102の構成と
全く同じであるので、図1の第1端子群101及び第2
端子群102の各部のうち、図4の各部に対応する部分
には、同一の符号を付し、それらの詳しい説明は省略す
る。
【0022】符号2で示されるのは、第1IC素子A1
と第2IC素子A2との間でデータを伝送するためのデ
ータバスを構成するプリント配線群である。プリント配
線群2は16本のプリント配線2A〜2Pを備えて成
り、本実施の形態では、第1端子群101の端子のうち
のY列の端子Y9〜Y16及びW列の端子W9〜W16
の16個の端子がプリント配線2A〜2Pによって第2
端子群102のうちの端子18〜25及び33〜40の
16個の端子に図1に示されているように接続されてい
る。
【0023】すなわち、端子Y9〜Y12は、端子3
9、37、35、33と、それぞれプリント配線2B、
2D、2F、2Hによってスルーホールを介さずにプリ
ント配線基板1の表面1A上で直接短い配線距離で図1
に示すように接続されている。端子W9〜W12も、端
子40、38、36、34と、それぞれプリント配線2
A、2C、2E、2Gによってスルーホールを介さずに
プリント配線基板1の表面1A上で直接短い配線距離で
図1に示すように接続されている。
【0024】一方、端子Y13〜Y16と端子19、2
1、23、25とは、プリント配線2J、2L、2N、
2Pによってそれぞれ図1に示すように配線接続されて
おり、端子W13〜W16と端子18、20、22、2
4とは、プリント配線2I、2K、2M、2Oによって
それぞれ図1に示すように配線接続されている。
【0025】プリント配線2I〜2Pは、プリント配線
基板1に設けられたスルーホールTHを介してプリント
配線基板1の裏面を通しての配線となっている。図1で
は、図4の場合と同様にして、実線はプリント配線基板
1の表面に配線されたプリント配線を示しており、点線
はプリント配線基板1の裏面に配線されたプリント配線
を示している。
【0026】すなわち、プリント配線2I〜Pは、それ
ぞれ、プリント配線基板1の表面1Aを通り、第2端子
群102のうちのいくつかと接触するのを避けるようス
ルーホールTHによってプリント配線基板1の裏面に通
され、別のスルーホールTHによって再びプリント配線
基板1の表面1Aに通すことによって所要の端子間接続
を行う構成となっている。これにより、プリント配線2
I〜2Pは、表面1A上で第2端子群102との接触を
避けるために長距離の迂回配線を行うことなく略直線状
に短い距離で所要の端子間接続を行っている。
【0027】プリント配線基板1においては、プリント
配線群2による第1端子群101のうちの16個の端子
Y9〜Y16及びW9〜W16と、第2端子群102の
うちの16個の端子18〜25及び33〜40との間の
接続関係は、図5及び図6に示される表に従っていない
が、図1に示したプリント配線群2による接続によって
も第1IC素子A1と第2IC素子A2との間で所要の
データ伝送を問題なく行うことができる。
【0028】すなわち、第1端子群101の端子Y9〜
Y16及びW9〜W16を第2端子群102の端子18
〜25及び33〜40と一対一の対応関係をもって接続
してバスを構成する場合、この一対一の対応関係を、図
5、図6に従う端子間接続対応関係に従うことなく、任
意に定めて配線距離を短絡する観点からプリント配線を
行っても、第1IC素子A1と第2IC素子A2とがマ
スター・スレーブの関係にあれば、マスター側の第1I
C素子A1からのデータをプリント配線群2を介してス
レーブ側の第2IC素子A2へ格納したとしても、第1
IC素子A1では所要のデータをいつでも第2IC素子
A2から読み出して利用することができる。第1IC素
子A1から送ったデータが第2IC素子A2のどの端子
に送られて格納されようとも、これに拘らず、第1IC
素子A1は、第2IC素子A2に格納されている所要の
データをデータを送ったその端子からプリント配線群2
を介して同一ルートを通して取り出せるからである。
【0029】図2を参照してこのことを詳細に説明す
る。図2には、説明の簡単化のため、第1IC素子A1
のうちの8個の端子Y9〜Y12及びW9〜W12と、
第2IC素子A2のうちの8個の端子18、20、2
2、24、33、35、37、39との間で8ビットの
データ伝送を行う場合の例が示されている。端子間の接
続は、本来図5及び図6に従うべきであるが、ここでは
任意な接続関係となっている。
【0030】このような任意の接続関係となっている場
合において、例えば第1IC素子A1が第2IC素子A
2中にデータ「00101101」を書き込むとする。
第1IC素子A1からのデータは図2中で右向き矢印で
示される方向で第2IC素子A2に書き込まれる。第1
IC素子A1と第2IC素子A2との間のデータバスの
接続を任意に行っているので、第2IC素子A2中に書
き込まれたデータは「10010101」となり、第1
IC素子A1が第2IC素子A2に書き込もうとしたデ
ータと異なっている。次に第1IC素子A1がこのデー
タを読み出すとき、第2IC素子A2内のデータは図2
中で左向き矢印で示される方向で第1IC素子A1に送
られる。第1IC素子A1に送られたデータは第1IC
素子A1内に取り込まれたとき「00101101」と
なり、予め第1IC素子A1が第2IC素子A2に書き
込もうとしたデータのビット列に等しい。すなわち、第
1IC素子A1から見ると、第2IC素子A2中でのビ
ット列は問題とならないものである。
【0031】プリント配線基板1では、上述の如く、プ
リント配線を引き回して配線ルートを長くすることなし
に、第1IC素子A1と第2IC素子A2との間のデー
タ伝送のための第1端子群101の端子と第2端子群1
02の端子との間のプリント配線群2による接続が、図
2で説明した任意接続を用いた短距離配線となってい
る。したがって、従来に比べてその配線距離が短くて済
み、プリント配線基板1がエンジンやモータ又は発振器
等の雑音発生源の近傍に配設された場合においても、デ
ータバス上の信号にエンジン等からのノイズが混入する
のを有効に抑えることができるほか、配線ルートが短い
ので信号波形のなまりを小さくすることができ、データ
伝送の信頼性を向上させることができる。
【0032】また、スルーホールTHを多数設けること
なくプリント配線を配線することができるため、プリン
ト配線基板1の強度低下を防ぐことができ、このためプ
リント配線基板1を車両に積載して用いても、車両の走
行時に生じる各種振動によりプリント配線基板1が破損
するという虞を低減させることができる。
【0033】さらに、配線ルートを短くしてプリント配
線基板1の裏面に通す配線を少なくして配線を行うこと
ができるため、プリント配線基板の表面及び裏面におい
てプリント配線基板の配線レイアウトに大きなスペース
を取られることがなく、プリント配線基板に部品を実装
するためのスペースを確保することができ、プリント配
線基板への部品のレイアウトの自由度を大きくすること
ができる。また、プリント配線基板上の配線のレイアウ
トの最適化及びプリント配線基板の小型化を図ることが
でき、プリント配線基板製造のためのコストを削減する
ことができるほか、車両の限られた配設スペースを有効
に利用することができる。
【0034】図3には、本発明の他の実施の形態が示さ
れている。図3に示したプリント配線基板1’は、プリ
ント配線群3により第1IC素子A1と第2IC素子A
2との間をプリント配線基板1’の裏面に通さずすべて
直接接続するようにした点において図1に示したプリン
ト配線基板1と異なっている。したがって、図3の各部
のうち図1の各部に対応する部分には同一の符号を付し
てそれらの説明を省略する。
【0035】プリント配線群3は16本のプリント配線
3A〜3Pを備えて成っており、図3に示される如く、
第1端子群101の端子のうちY列の端子Y9〜Y16
及びW列の端子W9〜W16の16個の端子が、プリン
ト配線3A〜3Pによって第2端子群102のうち端子
18〜25及び33〜40の16個の端子に接続されて
いる。
【0036】端子Y9〜Y16は、端子39、37、3
5、33、19、21、23、25と、それぞれプリン
ト配線3B、3D、3F、3H、3J、3L、3N、3
Pによってスルーホールを介さずに直接接続されてお
り、端子W9〜W16は、端子40、38、36、3
4、18、20、22、24と、それぞれプリント配線
3A、3C、3E、3G、3I、3K、3M、3Oによ
ってスルーホールを介さずに直接接続されている。
【0037】図3に示す実施の形態によれば、プリント
配線基板1’にスルーホールを全く設けることなくプリ
ント配線を配線することができるため、低コスト化に役
立つ上に、プリント配線基板1’の強度低下をさらに抑
制させることができ、プリント配線基板1’を車両に積
載して用いても車両の走行時の各種振動によりプリント
配線基板1’が破損する虞をさらに小さくすることがで
きる。
【0038】上述した実施の形態においては、いずれも
データバス配線の接続の場合について説明したが、本発
明の接続方法はデータバス配線の接続に限定されるもの
ではなく、例えば、アドレスバス配線の接続についても
同様にして適用することができ、この場合にも同様の効
果を得ることができる。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、プリント
配線を引き回して配線ルートを長くすることなく第1の
端子群の端子と第2の端子群の端子とを接続することが
できるため、プリント配線基板がエンジンやモータ又は
発振器等の雑音発生源の近傍に配設された場合において
も、プリント配線に送られた信号にエンジン等からのノ
イズ混入を低減させることができるほか、配線ルートを
短くすることができたため信号波形のなまりを小さくす
ることができ、データ伝送の信頼性を向上させることが
できる。
【0040】また、スルーホールを多数設けることなく
プリント配線を配線することができるため、プリント配
線基板の強度低下を防ぐことができ、このためプリント
配線基板を車両に積載して用いても、車両の走行時に生
じる各種振動によりプリント配線基板が破損する虞を低
減させることができる。さらにスルーホールを全く設け
ることなくプリント配線を配線することもできるため、
プリント配線基板の強度低下をさらに防ぐことができ、
この場合にはプリント配線基板を車両に積載して用いて
も、車両の走行時に生じる各種振動によりプリント配線
基板が破損する虞を極めて小さくすることができる。
【0041】さらに、配線ルートを短くしプリント配線
基板の裏面に通す配線を少なくして配線を行うことがで
きるため、プリント配線基板の表面及び裏面においてプ
リント配線基板の配線レイアウトに大きなスペースを取
られることがなく、プリント配線基板に部品を実装する
ためのスペースを確保することができ、プリント配線基
板への部品のレイアウトの自由度を大きくすることがで
きる。また、プリント配線基板上の配線のレイアウトの
最適化及びプリント配線基板の小型化を図ることがで
き、プリント配線基板製造のためのコストを削減するこ
とができるほか、車両の限られた配設スペースの有効利
用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による車両装置用プリント配線基板の実
施の形態の一例を示す平面図。
【図2】図1におけるデータバス配線の正当性を説明す
るための図。
【図3】本発明による車両装置用プリント配線基板の他
の実施の形態を示す平面図。
【図4】車載用の従来のプリント配線基板の一例を示す
平面図。
【図5】図4に示した中央演算処理用のIC素子の端子
のそれぞれに接続されるべきデータバス配線を示す表。
【図6】図4に示したメモリ用のIC素子の端子のそれ
ぞれに接続されるべきデータバス配線を示す表。
【符号の説明】
1、1’ プリント配線基板 2、3 プリント配線群 101 第1端子群 102 第2端子群 A1 第1IC素子 A2 第2IC素子 TH スルーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 寛太 埼玉県東松山市箭弓町3丁目13番26号 株 式会社ボッシュオートモーティブシステム 東松山工場内 Fターム(参考) 5E336 AA04 AA12 BB02 BC34 CC32 CC42 CC58 EE01 GG11 GG14 5E338 AA02 BB75 CC01 CD12 CD32 EE11 EE22

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両装置用プリント配線基板に実装され
    るマスター・スレーブの関係を有する第1及び第2IC
    素子間においてデータを伝送するためのバスを構成する
    プリント配線を行うためのIC素子間接続方法であっ
    て、 前記第1IC素子の第1の端子群と前記第2IC素子の
    第2の端子群との間で、予め定められた一対一の端子間
    接続対応関係に拘束されることなく、より短い配線距離
    で前記データ伝送が実現されるように前記バスを構成す
    る各プリント配線を形成してIC素子間接続を行うよう
    にしたことを特徴とする車両装置用プリント配線基板に
    おけるIC素子間接続方法。
  2. 【請求項2】 実装されるマスター・スレーブの関係を
    有する第1及び第2IC素子間においてデータ伝送を行
    うためのバスを構成する複数のプリント配線が形成され
    ている車両装置用プリント配線基板であって、 前記複数のプリント配線が、前記バスで接続されるべき
    前記第1IC素子の第1の端子群と前記第2IC素子の
    第2の端子群とを、予め定められた一対一の端子間対応
    関係に拘束されることなくより短い配線距離で済むよう
    に一対一接続するようになっていることを特徴とする車
    両装置用プリント配線基板。
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