JP2022071887A - 電子装置および半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子装置は、ロジック回路を備える半導体装置SC1と、半導体装置SC1と電気的に接続され、メモリ回路を備える第2半導体装置と、半導体装置SC1および第2半導体装置が搭載される配線基板と、を有する。半導体装置SC1は、主面SCtに配置される複数の端子BSCを有する。複数の端子BSCは、第2半導体装置に電気的に接続され、差動信号が伝送される複数の差動対端子を含む。複数の差動対端子のそれぞれは、X方向に沿って配列され、かつ、X方向と直交するY方向に沿って配列される一対の端子B1およびB2から成る差動対端子BD1と、Y方向に沿って配列される一対の端子B3およびB4から成る差動対端子BD2と、を含む。差動対端子BD1と差動対端子BD2とは、Y方向に沿って配置されている。
【選択図】図4
Description
本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクション等に分けて記載するが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、記載の前後を問わず、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しの説明を省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
本実施の形態では、複数の半導体チップが配線基板を介して電気的に接続された半導体装置、および上記半導体装置が搭載された電子装置、の一例として、半導体装置(SoC(System on Chip))と、SoCに接続されるメモリ回路が形成された半導体装置と、が搭載された電子装置を取り上げて説明する。SoCは、ロジック回路を含むコンピュータシステムを構成するシステム回路が形成された半導体チップである。SoC自身がメモリ回路を含む場合もあるが、SoC内のメモリ回路の記憶容量を増加させるとSoCのサイズが増大する。このため、SoCがメモリ回路を有する場合でも、多くのデータを処理するため、SoCは、外部のメモリ部品と通信する必要がある。
まず、図1に示す半導体装置SC1について説明する。図4は、図1に示すSoC(半導体装置)の端子配置面を示す平面図である。図8は、図4に対する検討例を示す拡大平面図である。図4および図8では、差動対端子と、電源端子と、基準電位端子とが識別できるようにこれらの端子に互いに異なるハッチングまたは黒パターンを付している。
次に、図1~図3に示す配線基板MB1の構成例について説明する。図5は、図2に示す配線基板が備える複数の配線層の構成例と、各配線層に主に配置される配線や導体パターンの接続関係の一例を模式的に示す説明図である。図5では、差動信号が伝送される差動信号伝送経路TPDSを一点鎖線で示し、シングルエンドの電気信号が伝送される複数の信号伝送経路TPSSを点線で示している。また、図5では、複数の配線層を貫通するスルーホール配線THWを二重線で示している。
例えば、図4では、Y方向において隣り合う差動対端子BD(または差動対スルーホール配線TD)の間に基準電位が供給される基準電位端子BS1(または基準電位スルーホール配線TS1)を配置する例について説明したが、Y方向において隣り合う差動対端子BD(または差動対スルーホール配線TD)の間には、基準電位が供給される基準電位端子BS1(または基準電位スルーホール配線TS1)ではなく、シングルエンド信号用の伝送経路となる端子BSC(またはスルーホール配線THW)を配置してもよい。ただし、シングルエンド信号用の伝送経路となる端子(またはスルーホール配線THW)を配置した場合は、この端子を、差動信号伝送経路TPDSのリファレンスとして利用することができない。
また例えば、図4では、Y方向において2対の差動対端子BD1およびBD2が配列されている例について説明した。しかし、Y方向に配列される差動対端子BDの数は2個には限定されず、例えば必要な差動対端子BDの数がさらに多い半導体装置の場合、Y方向において、3対以上の差動対が配列されてもよい。ただし、図4に示すように、配線基板MB1の主面SCtの領域SCr1には複数の電源端子BV1が配置される。そのため、使用する配線基板MB1(すなわち、半導体装置SC1)のサイズにもよるが、Y方向において配列する差動対端子の数は、3対以下とするのが好ましい。
B1,B2,B3,B4,B5,B6,BSC 端子
BD,BD1,BD2,BD3 差動対端子
BS1 基準電位端子
BV1 電源端子
C01 ロジック回路
C02,C04 入出力回路
C03 メモリ回路
MB1 配線基板(マザーボード、実装基板)
MBb,MBt,SCt 主面(面)
MBL1 基材層
MBL2 ビルドアップ層
MPr,SCr,SCr1,SCr2 領域
MP1,SC1 半導体装置
SCs1,SCs2,SCs3,SCs4 辺
SDW 差動信号配線
SSW 信号配線
T1,T2,T3,T4,T5,T6,THW スルーホール配線
TD,TD1,TD2,TD3 差動対スルーホール配線
TPDS 差動信号伝送経路
TPSS 信号伝送経路
TS1 基準電位スルーホール配線
TV1 電源スルーホール配線
VD1 電源電位
VDHP,VDP 電源プレーン(導体パターン,電源パターン)
VDP1,VSP1 供給経路
VS1 基準電位
VSP グランドプレーン(導体パターン,グランドパターン)
VSP1 (図)の供給経路
WAr 中間領域
WL1,WL2,WL3,WL4,WL5,WL6,WL7,WL8,WL9,WL10 配線層
Claims (14)
- ロジック回路を備える第1半導体装置と、
前記第1半導体装置と電気的に接続され、メモリ回路を備える第2半導体装置と、
前記第1半導体装置および前記第2半導体装置が搭載された配線基板と、
を有し、
前記第1半導体装置は、
前記配線基板と対向するように配置された第1面と、
前記第1面に配置された複数の端子と、
を有し、
前記複数の端子は、
前記第2半導体装置に電気的に接続され、差動信号が伝送される複数の差動対端子と、
基準電位が供給される複数の基準電位端子と、
第1電源電位が供給される複数の第1電源端子と、
を含み、
前記第1面は、
第1方向に延びる第1辺と、
前記複数の第1電源端子が配列される第1領域と、
前記第1辺および前記第1領域との間に配置される第2領域と、
を備え、
前記複数の差動対端子は、前記第2領域において、前記第1辺に沿って配列され、
前記複数の差動対端子は、
前記第1方向と直交する第2方向に沿って配列される一対の端子から成る第1差動対端子と、
前記第2方向に沿って配列される一対の端子から成る第2差動対端子と、
を含み、
前記複数の差動対端子のうち、前記第1差動対端子と前記第2差動対端子とは、前記第2方向において互いに隣り合って配置されている、電子装置。 - 請求項1において、
前記複数の差動対端子は、前記第2方向に沿って配列される一対の端子から成り、前記第1方向において前記第1差動対端子の隣に配置される第3差動対端子を含み、
前記第1差動対端子と前記第3差動対端子との間には、前記複数の差動対端子以外の端子が配置されている、電子装置。 - 請求項1において、
前記複数の差動対端子のうち、前記第1方向において互いに隣り合う前記複数の差動対端子の間には、前記複数の差動対端子以外の端子が配置されている、電子装置。 - 請求項1において、
前記第1差動対端子と前記第2差動対端子との間には、前記複数の基準電位端子の一部が配置されている、電子装置。 - 請求項1において、
前記配線基板は、複数の配線層を有し、
前記複数の配線層のうちの第1配線層は、
前記前記第1電源電位が供給される導体パターンである第1電源パターンと、
前記配線基板の厚さ方向において前記複数の配線層を貫通する複数のスルーホール配線と、
前記差動信号とは異なる信号が伝送される複数の信号配線と、
を有し、
前記複数のスルーホール配線は、
前記複数の差動対端子のそれぞれと電気的に接続される差動対スルーホール配線と、
前記第1電源パターンに接続され、前記第1電源電位が供給される複数の第1電源スルーホール配線と、
基準電位が供給される複数の基準電位スルーホール配線と、
を含み、
前記複数の差動対スルーホール配線は、
前記第2方向に沿って配列される一対のスルーホール配線から成る第1差動対スルーホール配線と、
前記第2方向に沿って配列される一対のスルーホール配線から成る第2差動対スルーホール配線と、
を含み、
前記第1差動対スルーホール配線と前記第2差動対スルーホール配線とは、前記第2方向に沿って配置されている、電子装置。 - 請求項5において、
前記複数の差動対スルーホール配線は、前記第2方向に沿って配列される一対のスルーホール配線から成り、前記第1方向において前記第1差動対スルーホール配線の隣に配置される第3差動対スルーホール配線を含み、
前記第1差動対スルーホール配線と前記第3差動対スルーホール配線との間には、前記第1電源パターンの一部が配置されている、電子装置。 - 請求項6において、
前記第1電源電位は、前記第1半導体装置および前記第2半導体装置の両方に供給され、
前記第1配線層は、平面視において前記第1半導体装置と重なる第3領域と、前記第2半導体装置と重なる第4領域と、を有し、
前記第1電源パターンは前記第3領域および前記第4領域を接続するように延びている、電子装置。 - 請求項7において、
前記第1電源パターンは、前記第2方向に沿って延びている、電子装置。 - 請求項5において、
前記第1差動対スルーホール配線と前記第2差動対スルーホール配線との間には、前記複数の基準電位スルーホール配線の一部が配置されている、電子装置。 - 請求項5において、
前記配線基板は、
前記第1配線層とは異なる第2配線層を有し、
前記第2配線層は、
平面視において前記第1半導体装置と重なる第3領域と、
前記第2半導体装置と重なる第4領域と、
前記差動対スルーホール配線を介して、前記複数の差動対端子のそれぞれと電気的に接続される差動信号配線と、
を有し、
複数の前記差動信号配線のそれぞれは、前記第2方向に沿って前記第3領域と前記第4領域とを接続するように延びている、電子装置。 - 第1面と、
前記第1面に配置される複数の端子と、
を有し、
前記複数の端子は、
差動信号が伝送される複数の差動対端子と、
基準電位が供給される複数の基準電位端子と、
第1電源電位が供給される複数の第1電源端子と、
を含み、
前記第1面は、
第1方向に延びる第1辺と、
前記複数の第1電源端子が配列される第1領域と、
前記第1辺および前記第1領域との間に配置される第2領域と、
を備え、
前記複数の差動対端子は、前記第2領域において、前記第1辺に沿って配列され、
前記複数の差動対端子は、
前記第1方向と直交する第2方向に沿って配列される一対の端子から成る第1差動対端子と、
前記第2方向に沿って配列される一対の端子から成る第2差動対端子と、
を含み、
前記複数の差動対端子のうち、前記第1差動対端子と前記第2差動対端子とは、前記第2方向において互いに隣り合って配置されている、半導体装置。 - 請求項11において、
前記複数の差動対端子は、前記第2方向に沿って配列される一対の端子から成り、前記第1方向において前記第1差動対端子の隣に配置される第3差動対端子を含み、
前記第1差動対端子と前記第3差動対端子との間には、前記複数の差動対端子以外の端子が配置されている、半導体装置。 - 請求項11において、
前記複数の差動対端子のうち、前記第1方向において互いに隣り合う前記複数の差動対端子の間には、前記複数の差動対端子以外の端子が配置されている、半導体装置。 - 請求項11において、
前記第1差動対端子と前記第2差動対端子との間には、前記複数の基準電位端子の一部が配置されている、半導体装置。
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