JP3093991B2 - Switchable multi-chip module complementary MOS input / output buffer - Google Patents

Switchable multi-chip module complementary MOS input / output buffer

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JP3093991B2 JP09154297A JP15429797A JP3093991B2 JP 3093991 B2 JP3093991 B2 JP 3093991B2 JP 09154297 A JP09154297 A JP 09154297A JP 15429797 A JP15429797 A JP 15429797A JP 3093991 B2 JP3093991 B2 JP 3093991B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路チップと
集積回路チップのパッケージ用の入出力バッファに関
し、さらに詳しくは、マルチチップモジュール技術でパ
ッケージされた集積回路チップ用の入出力バッファに関
する。
The present invention relates to an input / output buffer for an integrated circuit chip and an integrated circuit chip package, and more particularly, to an input / output buffer for an integrated circuit chip packaged by a multi-chip module technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】マルチチップモジュール(multi−
chip module;MCM)を最も簡単に定義す
ると、それは図1のように、二つ以上のチップを有する
集積回路モジュール(チップキャリア)である。シング
ルチップモジュールの密度と性能の制限を打破する目的
のためにMCMに費やされた研究と努力は近年理解され
るようになった。マルチチップモジュールは多くの高性
能集積回路チップをカスタム基板構造に結合させること
で集積回路の機能を十分に利用することができるように
したものである。例えば、富士通のMLG−MCMモジ
ュールは144個の集積回路チップを含んでいる。複合
基板構造はMCM技術の中枢をなし、それは、セラミッ
ク、ポリマー、シリコン、金属、グラスセラミック、プ
リント配線板(PCB)によって構成される多層構造と
される。
2. Description of the Related Art Multi-chip modules (multi-chip modules) are known.
The simplest definition of a chip module (MCM) is an integrated circuit module (chip carrier) having two or more chips, as shown in FIG. The research and efforts devoted to MCMs for the purpose of overcoming the density and performance limitations of single-chip modules have recently become understood. A multi-chip module combines many high performance integrated circuit chips into a custom substrate structure to allow the full use of integrated circuit functions. For example, Fujitsu's MLG-MCM module contains 144 integrated circuit chips. The composite substrate structure is at the heart of MCM technology, which is a multilayer structure composed of ceramic, polymer, silicon, metal, glass ceramic, printed circuit board (PCB).

【0003】正式なMCMの定義は電子回路の連結及び
パッケージ協会(Institute for Int
erconnecting and Packagin
gElectronic Circuits;IPC)
により定められており、それは三つの主要なMCMの範
疇を含んでいる。 1.MCM−C: 厚膜技術を用いたモジュールで、火
入れ可能な材料で伝導パターンを形成し、全体がセラミ
ック又はグラスセラミック或いは5より大きい誘電率を
有する他の材料で構成されたもの。簡単にいうと、MC
M−Cはセラミック或いはグラスセラミック基板上に構
築されている。 2.MCM−L: 薄片構造を使用し、プリント配線板
技術を採用して、優勢的な銅伝導体を形成したもの。こ
のような構造は熱膨張コントロール金属層を含む。簡単
に言うと、MCM−Lは強化プラスチック薄膜のプリン
ト配線板技術を利用したものである。 3.MCM−D: 基板上に多層の信号伝導体を設けて
あるモジュールとされ、シリコン、セラミック、或いは
金属のような支持構造の上方にあって、誘電率5未満の
非強化誘電体上に薄膜金属を付着させて形成される。簡
単に言うと、MCM−Dは付着金属と各種の堅い基板上
の非強化誘電体を使用している。
[0003] The formal definition of MCM is the Institute for Integrating and Packaging of Electronic Circuits.
erconnecting and Packagin
gElectronic Circuits (IPC)
, Which includes three major MCM categories. 1. MCM-C: A module using thick-film technology, which forms a conductive pattern with a fireable material and is entirely made of ceramic or glass ceramic or another material having a dielectric constant greater than 5. Simply put, MC
The MC is built on a ceramic or glass ceramic substrate. 2. MCM-L: Using a thin-layer structure and employing printed wiring board technology to form a dominant copper conductor. Such a structure includes a thermal expansion control metal layer. Briefly, MCM-L utilizes reinforced plastic thin film printed wiring board technology. 3. MCM-D: A module with multiple signal conductors on a substrate, thin film metal on a non-reinforced dielectric with a dielectric constant less than 5, above a support structure such as silicon, ceramic or metal. Is formed. Briefly, MCM-D uses an unreinforced dielectric on an adherent metal and various rigid substrates.

【0004】チップオンボード(chip on bo
ard;COB)技術は、マルチチップモジュールのパ
ッケージに広く使用されている。COBはプリント配線
板或いは基板上へのワイヤボンディング、TAB、或い
はフリップチップアタッチメント(FCA)による取付
け技術とされる。図2に示されるように、基板又はプリ
ント配線板201は集積回路チップをその上に取付ける
のに用いられる。第1集積回路チップ202は基板又は
プリント配線板201上にワイヤループ203で接続さ
れワイヤボンディング技術を用いて取り付けられる。第
2集積回路チップ204は基板又はプリント配線板20
1に、テープ状のリード端子205を以てTAB技術を
用いて取り付けられる。第3集積回路チップはフリップ
され基板又はプリント配線板201にソルダーボール2
07で接続されFCA技術を用いて取り付けられる。F
CAは接続構造として小さいボールを使うことで、他の
パッケージ技術に勝る以下のような効果を得ることがで
きる。 ・領域アレイジョイントによる高密度入出力接続 ・接続に小さいパッドを使用することによる優れた電気
性能 ・ソルダーパッドの単一リフローによるマルチチップ接
[0004] Chip on board
ard; COB) technology is widely used for multi-chip module packages. COB is an attachment technique using wire bonding, TAB, or flip chip attachment (FCA) on a printed wiring board or substrate. As shown in FIG. 2, a substrate or printed wiring board 201 is used to mount an integrated circuit chip thereon. The first integrated circuit chip 202 is connected to a substrate or a printed wiring board 201 by a wire loop 203 and attached using a wire bonding technique. The second integrated circuit chip 204 is a substrate or a printed wiring board 20.
1 is attached using TAB technology with a tape-like lead terminal 205. The third integrated circuit chip is flipped and solder balls 2 are placed on the substrate or printed wiring board 201.
07 and attached using FCA technology. F
By using small balls as the connection structure, CA can obtain the following effects over other package technologies.・ High-density input / output connection by area array joint ・ Excellent electrical performance by using small pads for connection ・ Multi-chip connection by single reflow of solder pads

【0005】MCM基板上の接続トレースのために、ロ
ード(load)はほとんどが容量性とされ、僅かのp
Fsが必要とされる。トレースロードは非常に小さいた
め、チップ上のいくつかの重くロードされたラインと比
較できる。これらの接続トレースはオンチップネットワ
ークの拡張として扱われる。小トレースロード(tra
ce−load)のためにこれらのトレースに接続する
ようチップ内に設計されたマルチチップモジュール入出
力バッファの寸法は、チップ対チップコミュニケーショ
ンにおいて縮小可能である。
[0005] Because of the connection traces on the MCM substrate, the load is mostly capacitive and only a small p
Fs is required. The trace load is so small that it can be compared to several heavily loaded lines on the chip. These connection traces are treated as extensions of the on-chip network. Small trace load (tra
The size of multi-chip module I / O buffers designed in the chip to connect to these traces for ce-load) can be reduced in chip-to-chip communication.

【0006】最近では、MCM設計にあって、伝統的な
入出力バッファ(conventional I/O
buffers;CIOB)を有するシリコンチップが
FCAに用いられるようになった。それは主に、これら
のチップがすでに完成されて即時使用できるためであ
る。そうでなければ、これらのチップ用のCIOBはM
CM環境にあまり適合しない。MCMの性能は最適化さ
れておらず、ある特性、即ち、ワット損とチップ対チッ
プの遅延の増加という劣った点を有している。加えて、
伝統的な入出力バッファは通常、静電電荷保護構造(E
SD)を有している。あるMCM入出力バッファは、E
SD構造が不要であり、それはバッファがMCMパッケ
ージ内でチップ対チップコミュニケーションにのみ使用
されているためである。
Recently, in MCM designs, traditional I / O buffers (conventional I / O) have been developed.
(Buffers; CIOB) has been used for FCA. This is mainly because these chips are already completed and ready for use. Otherwise, the CIOB for these chips is M
Not very suitable for CM environment. The performance of the MCM has not been optimized and has certain properties, namely, power dissipation and increased chip-to-chip delay. in addition,
Traditional I / O buffers are typically based on electrostatic charge protection (E
SD). Some MCM I / O buffers have E
No SD structure is required, since the buffer is only used for chip-to-chip communication in the MCM package.

【0007】MCMとFCA技術が向上するにつれ、低
インダクタンス、縮小寸法、及び低妨害キャパシタンス
の性質が得られるようになった。これらの性質は、VL
SI(超大規模集積回路)システムの高スピード及び縮
小化を実現するのに利用される。しかし、MCMパッケ
ージ環境で最適化されたよりよいシステムの実現のため
に、チップデザインにおける改良の余地がある。
[0007] As MCM and FCA technologies have improved, the properties of low inductance, reduced size, and low disturbance capacitance have been obtained. These properties are VL
It is used to realize high speed and downsizing of SI (very large scale integrated circuit) systems. However, there is room for improvement in chip design to achieve a better system optimized in the MCM packaging environment.

【0008】MCM−FCA環境で縮小化入出力バッフ
ァとして使用される差動型入出力バッファ(DIOB)
が、T.Gabara 等による‘An I/O Bu
ffer Set Silicon Multi−Ch
ip Module(MCM),147〜152頁,I
EEE Multi−Chip Module Con
ference,MCMC−93,1993年3月号’
に記載されている。このDIOBは良好な操作スピード
とノイズマージンを提供するとはいえ、余分にボンディ
ングパッドを必要とするため、MCM製造の歩留りを減
少させる。MCM−Dを市場の要求に合ったものとする
には、低ワット損で高性能を達成できるよう専門化され
た入出力バッファが必要であった。
A differential input / output buffer (DIOB) used as a reduced input / output buffer in an MCM-FCA environment
Is T. 'An I / O Bu by Gabara et al.
offer Set Silicon Multi-Ch
ip Module (MCM), pp. 147-152, I
EEE Multi-Chip Module Con
reference, MCMC-93, March 1993 '
It is described in. Although this DIOB provides good operating speed and noise margin, it requires extra bonding pads, thus reducing the yield of MCM manufacturing. Tailoring the MCM-D to market requirements required specialized I / O buffers to achieve high performance with low power dissipation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述したMC
M技術のための専門化された入出力バッファの必要に応
じてなされたものである。
The present invention relates to the above-described MC.
Made as needed for specialized I / O buffers for M technology.

【0010】本発明の第1の課題は、MCMモジュール
において低電力消費で高性能を達成するためのスイッチ
可能な入出力バッファを提供することにある。該スイッ
チ可能な入出力バッファは、ESDのない最小化された
シングルエンドMCM入出力バッファと、伝統的なES
Dを有するMCM入出力バッファと、パス(path)
選択スイッチを有するプリバッファ(pre−buff
er)を含む。最小化されたバッファと伝統的な入出力
バッファのいずれもが、接続がモジュール内のチップ対
チップコミュニケーションのためか或いはモジュール外
の外界とのアクセスのためであるか否かにより、MCM
性能の最適化に使用可能なものとする。
It is a first object of the present invention to provide a switchable input / output buffer for achieving high performance with low power consumption in an MCM module. The switchable I / O buffers include a minimized single-ended MCM I / O buffer without ESD and a traditional ES
MCM I / O buffer with D and path
Pre-buffer having a selection switch (pre-buff
er). Depending on whether the connection is for chip-to-chip communication within the module or for access to the outside world outside the module, both the minimized buffer and the traditional I / O buffer
Can be used for performance optimization.

【0011】本発明の第2の課題は、入出力バッファの
パススイッチング構造を形成する方法を提供することに
ある。パススイッチングコントロールを提供する機構
は、セルプログラマブル法、マスクプログラマブル法、
或いはパッドプログラマブル法により完成される。これ
らの方法の中、セルプログラマブル法は最も応用性を有
するが、余分のエリアコストを必要とする。マスクプロ
グラマブル法は追加マスクのための余分のプロセスにか
かるコストを必要とする。パッドプログラマブル法はス
イッチング構造をチップの層からMCM基板に代えるも
ので、FCA技術に用いられるのに適し、スイッチング
パッド寸法とボンディングの複雑性を減らすことができ
る。
A second object of the present invention is to provide a method for forming a path switching structure of an input / output buffer. The mechanisms that provide path switching control include cell-programmable, mask-programmable,
Alternatively, it is completed by a pad programmable method. Of these methods, the cell programmable method has the most applicability, but requires extra area cost. Mask-programmable methods require extra processing costs for additional masks. The pad programmable method replaces the switching structure from a chip layer to an MCM substrate, is suitable for use in FCA technology, and can reduce switching pad dimensions and bonding complexity.

【0012】本発明の第3の課題は、スイッチング可能
なMCM入出力バッファを構成するためのレイアウト構
造を提供することにある。セルプログラマブル法とマス
クプログラマブル法のいずれもに適用される第1レイア
ウト構造が提供され、該第1レイアウト構造はMCM−
FCA或いはPWBシングルパッケージ環境に使用可能
である。パッドプログラマブル法と共に使用されるため
の第2レイアウト構造も提供される。この第2レイアウ
ト構造はFCA技術を採用したMCMパッケージのため
に設計される。
A third object of the present invention is to provide a layout structure for configuring a switchable MCM input / output buffer. A first layout structure applicable to both the cell programmable method and the mask programmable method is provided, wherein the first layout structure is an MCM-type.
It can be used for FCA or PWB single package environment. A second layout structure for use with the pad programmable method is also provided. This second layout structure is designed for an MCM package employing FCA technology.

【0013】本発明の第4の課題は、スイッチング可能
なMCM入出力バッファの実現のための回路構造を提供
することにある。スイッチング可能な入出力バッファの
ための四つの異なるタイプの回路が説明される。その入
出力バッファは機能からトランスミッタとレシーバに分
けられる。本発明の入出力バッファの使用においては、
トランスミッタとレシーバは同じタイプとされなければ
ならない。トランスミッタとレシーバ両方の回路構造
が、四つの異なるタイプの入出力バッファに関して説明
されている。
A fourth object of the present invention is to provide a circuit structure for realizing a switchable MCM input / output buffer. Four different types of circuits for switchable input / output buffers are described. The input / output buffer is divided into a transmitter and a receiver according to functions. In using the input / output buffer of the present invention,
Transmitter and receiver must be of the same type. The circuit structure of both the transmitter and the receiver has been described for four different types of input / output buffers.

【0014】本発明によると、スイッチング可能な入出
力バッファは、MCM環境に調和し、CMOS或いはB
iCMOS、或いはそれに類似の技術で処理されるいか
なるチップにも使用できる一般入出力バッファとされ
る。それは機能からトランスミッタとレシーバに分けら
れる。該トランスミッタは一つのチップ外への信号の伝
送を行い、一方、他のチップ上の対応するレシーバーが
信号を受け取る。さらに、トランスミッタとレシーバの
いずれも三つの機能ブロックを有している。即ち、CI
OB(ESD有り)、MIOB(ESD無し)、及びパ
ススイッチを有するプリバッファ(pre−buffe
r)である。
According to the present invention, the switchable input / output buffers are compatible with the MCM environment and are CMOS or B
It is a general input / output buffer that can be used for any chip processed by iCMOS or similar technology. It is divided by function into transmitter and receiver. The transmitter performs signal transmission off one chip, while a corresponding receiver on another chip receives the signal. Further, both the transmitter and the receiver have three functional blocks. That is, CI
Pre-buffer having OB (with ESD), MIOB (without ESD), and path switch
r).

【0015】パススイッチングコントロールを提供する
方法により、二つのタイプのレイアウト構造がスイッチ
ング可能な入出力バッファのための選択に供される。そ
の中、第1レイアウト構造は伝統的な大寸法の入出力パ
ッドを伝統的なワイヤボンディング技術との調和のため
に残してあり、該第1レイアウト構造はセルプログラマ
ブル法にもマスクプログラマブル法にも使用される。そ
れはMCMにもPWBシングルパッケージの環境に採用
可能である。第2レイアウト構造では、スイッチングコ
ントロール信号を受け取るためにトランスミッタに追加
の入力パッドが設けられ、全てのパッドはFCA技術に
適用されるために同じ寸法とされている。
By providing a method of providing path switching control, two types of layout structures are offered for selection for switchable I / O buffers. Wherein, the first layout structure leaves traditional large sized I / O pads in harmony with traditional wire bonding techniques, and the first layout structure can be either cell-programmable or mask-programmable. used. It can be applied to MCM as well as PWB single package environment. In the second layout structure, an additional input pad is provided on the transmitter to receive the switching control signal, and all pads are the same size to apply to FCA technology.

【0016】本発明ではスイッチング可能な入出力バッ
ファの四つの異なる実施例が提供される。そのどのタイ
プの入出力バッファもトランスミッタとレシーバを有し
ている。トランスミッタもレシーバも伝統的なバッファ
パスと最小化バッファパスを有している。第1入出力バ
ッファタイプはORゲートをトランスミッタのパススイ
ッチングコントロール用に使用している。第2入出力バ
ッファタイプは二つの三態(tri−state)イン
バータをパススイッチングゲートとして使用している。
二つの伝送ゲートが第3入出力バッファタイプにバッフ
ァパスの選択のために使用されている。第4入出力バッ
ファタイプはORゲートと三態インバータをパススイッ
チングコントロールのために使用している。
The present invention provides four different embodiments of switchable input / output buffers. Each type of input / output buffer has a transmitter and a receiver. Both the transmitter and the receiver have a traditional buffer path and a minimized buffer path. The first input / output buffer type uses an OR gate for path switching control of the transmitter. The second input / output buffer type uses two tri-state inverters as path switching gates.
Two transmission gates are used for buffer path selection for the third input / output buffer type. The fourth input / output buffer type uses an OR gate and a three-state inverter for path switching control.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、一種
のマルチチップモジュールのためのスイッチング可能な
入出力バッファ構造とされ、一つのトランスミッタを含
み、該トランスミッタは、トランスミッタ入力信号とパ
ス選択信号とを受け取るための出力パススイッチを含む
プリバッファと、伝統的出力バッファと、最小化出力バ
ッファとを有し、上記パス選択信号が上記出力パススイ
ッチを制御して、上記トランスミッタの伝統的出力パッ
ドが上記マルチチップモジュール外との接続のためにボ
ンディングされている場合には、上記トランスミッタ入
力信号を伝統的出力バッファを経て上記トランスミッタ
の上記伝統的出力パッドへと伝送し、上記トランスミッ
タの最小化出力パッドがマルチチップモジュール内のチ
ップ対チップコミュニケーションのためにボンディング
されている場合、上記トランスミッタ入力信号を上記最
小化出力バッファを経て上記最小化出力パッドへと伝送
するようにしてあり、上記入出力バッファ構造はさら
に、一つのレシーバを含み、該レシーバは入力パススイ
ッチと、伝統的入力バッファと、最小化入力バッファと
を含み、該レシーバは最小化入力パッドより最小化レシ
ーバ入力信号を受け取るか或いは伝統的入力パッドより
伝統的レシーバ入力信号を受け取って一つのレシーバ出
力信号を発生し、上記入力パススイッチは、上記伝統的
入力パッドがマルチチップモジュール外の接続のために
ボンディングされている場合には、上記レシーバ出力信
号を出力するために、上記伝統的レシーバ入力信号に伝
統的入力バッファを通過させ、上記最小化入力パッドが
マルチチップモジュール内でのチップ対チップコミュニ
ケーションのためにボンディングされている場合には、
上記レシーバ出力信号を出力するために、最小化レシー
バ入力信号に上記最小化入力バッファを通過させるよう
にしてあり、以上の構成よりなるマルチチップモジュー
ルのためのスイッチング可能な入出力バッファ構造とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The invention of claim 1 is a switchable input / output buffer structure for a kind of multi-chip module, including one transmitter, the transmitter comprising a transmitter input signal and a path selection signal. A pre-buffer including an output path switch for receiving a signal, a traditional output buffer, and a minimized output buffer, wherein the path selection signal controls the output path switch to provide a traditional output of the transmitter. When the pad is bonded for connection outside the multi-chip module, the transmitter input signal is transmitted through a traditional output buffer to the traditional output pad of the transmitter, minimizing the transmitter. The output pad is used for chip-to-chip communication in a multi-chip module. When bonded for communication, the transmitter input signal is transmitted to the minimized output pad via the minimized output buffer, and the input / output buffer structure further includes one receiver; The receiver includes an input path switch, a traditional input buffer, and a minimized input buffer, wherein the receiver receives a minimized receiver input signal from a minimized input pad or receives a traditional receiver input signal from a traditional input pad. Receiving and generating one receiver output signal, the input path switch is adapted to output the receiver output signal when the traditional input pad is bonded for connection outside a multi-chip module; Pass the traditional receiver input signal through a traditional input buffer and In the case where coded entry pad is bonded to the chip-to-chip communication within the multi-chip module,
In order to output the receiver output signal, the minimized receiver input signal is made to pass through the minimized input buffer, and a switchable input / output buffer structure for a multi-chip module having the above configuration is provided.

【0018】請求項2の発明は、請求項1に記載のマル
チチップモジュールのためのスイッチング可能な入出力
バッファ構造で、その中、上記トランスミッタのレイア
ウト構造が、前記出力パススイッチを含む前記プリバッ
ファのためのエリア401と、前記伝統的出力バッファ
のための二つのエリア402、403と、前記最小化出
力バッファのためのエリア404と、前記最小化出力パ
ッドのためのエリア405と、前記伝統的出力パッドの
ためのエリア406とを含み、上記レシーバのレイアウ
ト構造が、前記伝統的入力バッファのための二つのエリ
ア407、408と、前記最小化入力バッファのための
エリア409と、前記伝統的入力パッドのためのエリア
410と、前記最小化入力パッドのためのエリア411
とを含むことを特徴とする、マルチチップモジュールの
ためのスイッチング可能な入出力バッファ構造としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer structure for a multichip module according to the first aspect, wherein the layout structure of the transmitter includes the output path switch. Area 401 for the traditional output buffer, two areas 402 and 403 for the traditional output buffer, an area 404 for the minimized output buffer, an area 405 for the minimized output pad, The receiver layout structure includes an area 406 for the output pad, an area 406 for the traditional input buffer, an area 409 for the minimized input buffer, and an area 409 for the traditional input buffer. Area 410 for pads and area 411 for the minimized input pad
And a switchable input / output buffer structure for a multi-chip module.

【0019】請求項3の発明は、請求項1に記載のマル
チチップモジュールのためのスイッチング可能な入出力
バッファ構造で、その中、上記トランスミッタのレイア
ウト構造が、前記出力パススイッチを含む前記プリバッ
ファのためのエリア501と、前記伝統的出力バッファ
のための二つのエリア502、503と、前記最小化出
力バッファのためのエリア504と、前記最小化出力パ
ッドのためのエリア505と、前記伝統的出力パッドの
ためのエリア506と、上記マルチチップモジュールの
基盤からのパススイッチング信号を提供するための一つ
の入力パッドのためのエリア507とを含み、上記レシ
ーバのレイアウト構造が、前記伝統的入力バッファのた
めの二つのエリア508、509と、前記最小化入力バ
ッファのためのエリア510と、前記伝統的入力パッド
のためのエリア511と、前記最小化入力パッドのため
のエリア512とを含むことを特徴とする、マルチチッ
プモジュールのためのスイッチング可能な入出力バッフ
ァ構造としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer structure for a multichip module according to the first aspect, wherein the layout structure of the transmitter includes the output path switch. Area 501 for the traditional output buffer, two areas 502 and 503 for the traditional output buffer, an area 504 for the minimized output buffer, an area 505 for the minimized output pad, and the traditional An area 506 for an output pad and an area 507 for one input pad for providing a path switching signal from the base of the multi-chip module, wherein the layout structure of the receiver is the traditional input buffer. And two areas 508, 509 for the minimizing input buffer. 510, an area 511 for the traditional input pad, and an area 512 for the minimized input pad. .

【0020】請求項4の発明は、請求項3に記載のマル
チチップモジュールのためのスイッチング可能な入出力
バッファ構造で、その中、前記最小化出力パッドのため
のエリア505と、前記伝統的出力パッドのためのエリ
ア506と、上記マルチチップモジュールの基盤からの
パススイッチング信号を提供するための一つの入力パッ
ドのためのエリア507とが、同一寸法を有するものと
されたことを特徴とする、マルチチップモジュールのた
めのスイッチング可能な入出力バッファ構造としてい
る。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer structure for a multi-chip module according to the third aspect, wherein an area 505 for the minimized output pad and the traditional output. An area 506 for a pad and an area 507 for one input pad for providing a path switching signal from the base of the multi-chip module have the same size, It has a switchable input / output buffer structure for a multichip module.

【0021】請求項5の発明は、一種のマルチチップモ
ジュールのためのスイッチング可能な入出力バッファと
され、一つのトランスミッタと一つのレシーバを含み、
該トランスミッタが、第1インバータと、ORゲート
と、伝統的出力バッファと、第2インバータとを含み、
上記第1インバータは入力端と出力端を有し、該入力端
はトランスミッタ入力信号を受け取り、上記ORゲート
はパス選択信号を受け取るための第1入力端のほか、第
2入力端と、一つの出力端とを有し、上記伝統的出力バ
ッファは上記ORゲートの出力端に接続された一つの入
力端と、第1トランスミッタ出力端に接続された一つの
出力端と有し、上記第2インバータは上記第1インバー
タの出力端に接続された一つの入力端と、上記ORゲー
トの上記第2入力端に接続された一つの出力端とを含
み、上記第2インバータの出力端は一つの第2トランス
ミッタ出力端に接続され、上記レシーバは、第1レシー
バ入力端と、第2レシーバ入力端と、伝統的入力バッフ
ァと、NANDゲートと、第3インバータとを含み、上
記第1レシーバ入力端は一つの第1プルハイアクティブ
レジスタに接続され、該第1レシーバ入力端は第1レシ
ーバ入力信号を受け取り、上記第2レシーバ入力端は、
一つの第2プルハイアクティブレジスタに接続され、該
第2レシーバ入力端は第2レシーバ入力信号を受け取
り、上記伝統的入力バッファは、上記第1レシーバ入力
端に接続された一つの入力端と、一つの出力端とを有
し、上記NANDゲートは上記伝統的入力バッファの出
力端に接続された第1入力端と、上記第2レシーバ入力
端に接続された第2入力端と、一つの出力端とを有し、
上記第3インバータは上記NANDゲートの出力端に接
続された入力端と、一つのレシーバ出力端に接続された
出力端とを有し、上記第1トランスミッタ出力端が上記
マルチチップモジュール外の接続のためにボンディング
されているならば上記パス選択信号がローレベルにセッ
トされて上記トランスミッタをコントロールして上記ト
ランスミッタ入力信号を上記第1トランスミッタ出力端
に送らせ、上記第2トランスミッタ出力端がマルチチッ
プモジュール内のチップ対チップコミュニケーションの
ためにボンディングされているならば上記パス選択信号
がハイレベルにセットされて上記トランスミッタをコン
トロールして上記トランスミッタ入力信号を上記第2ト
ランスミッタ出力端に送らせ、上記第1レシーバ入力端
がマルチチップモジュール外の接続のためにボンディン
グされているならば上記第1レシーバ入力信号が上記レ
シーバ出力端に送られ、もし上記第2レシーバ入力端が
マルチチップモジュール内のチップ対チップコミュニケ
ーションのためにボンディングされているならば上記第
2レシーバ入力信号が上記レシーバ出力端に送られるよ
うにしてあり、以上の構成よりなる、マルチチップモジ
ュールのためのスイッチング可能な入出力バッファとし
ている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer for a kind of multi-chip module, including one transmitter and one receiver,
The transmitter includes a first inverter, an OR gate, a traditional output buffer, and a second inverter;
The first inverter has an input terminal and an output terminal, the input terminal receiving a transmitter input signal, and the OR gate has a second input terminal in addition to a first input terminal for receiving a path selection signal, and one or more input terminals. An output terminal, wherein the traditional output buffer has one input terminal connected to the output terminal of the OR gate, one output terminal connected to the first transmitter output terminal, and the second inverter. Includes one input terminal connected to the output terminal of the first inverter, and one output terminal connected to the second input terminal of the OR gate, and the output terminal of the second inverter has one output terminal. Connected to a second transmitter output, the receiver including a first receiver input, a second receiver input, a traditional input buffer, a NAND gate, and a third inverter; Is connected to the first pull high active register one, first receiver input receives a first receiver input signal, the second receiver input,
Connected to one second pull high active register, the second receiver input receiving a second receiver input signal, the traditional input buffer comprising one input connected to the first receiver input; One output terminal, wherein the NAND gate has a first input terminal connected to the output terminal of the traditional input buffer, a second input terminal connected to the second receiver input terminal, and one output terminal. With an end,
The third inverter has an input terminal connected to the output terminal of the NAND gate, and an output terminal connected to one receiver output terminal, and the first transmitter output terminal is connected to a connection outside the multi-chip module. If the bonding is performed, the path selection signal is set to low level to control the transmitter so that the transmitter input signal is sent to the first transmitter output terminal, and the second transmitter output terminal is connected to the multi-chip module. If the chip is bonded for chip-to-chip communication, the path select signal is set to a high level to control the transmitter to send the transmitter input signal to the second transmitter output, The receiver input terminal is The first receiver input signal is sent to the receiver output if bonded for out-of-module connections, and the second receiver input is bonded for chip-to-chip communication in a multi-chip module. If so, the second receiver input signal is sent to the receiver output terminal to provide a switchable input / output buffer for a multi-chip module having the above configuration.

【0022】請求項6の発明は、請求項5に記載のマル
チチップモジュールのためのスイッチング可能な入出力
バッファとされ、前記トランスミッタがさらに、第4イ
ンバータとされ、前記パス選択信号を受け取るための入
力端と、出力端とを有するものと、第5インバータとさ
れ、上記第4インバータの出力端に接続された入力端と
前記ORゲートの第1入力端に接続された出力端とを有
するもの、なお該ORゲートの第1入力端は上記パス選
択信号とは分離されているものと、第6インバータとさ
れ、前記第1インバータ入力端に接続された入力端と、
出力端とを有するものと、及び、三態インバータとさ
れ、上記第6インバータの出力端に接続された入力端
と、上記第4インバータの出力端に接続された反転ゲー
トコントロール入力端と、上記第5インバータの出力端
に接続された非反転ゲートコントロール入力端と、前記
第2インバータの出力端に接続された出力端とを有する
もの、以上を含むことを特徴とする、マルチチップモジ
ュールのためのスイッチング可能な入出力バッファとし
ている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer for the multichip module according to the fifth aspect, wherein the transmitter is further provided as a fourth inverter, and the fourth inverter receives the path selection signal. An inverter having an input terminal and an output terminal, a fifth inverter having an input terminal connected to the output terminal of the fourth inverter, and an output terminal connected to a first input terminal of the OR gate; A first input terminal of the OR gate is separated from the path selection signal, a sixth inverter, an input terminal connected to the first inverter input terminal,
An input terminal connected to the output terminal of the sixth inverter; an inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the fourth inverter; A multi-chip module comprising: a non-inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the fifth inverter; and an output terminal connected to the output terminal of the second inverter. And a switchable input / output buffer.

【0023】請求項7の発明は、一種のマルチチップモ
ジュールのためのスイッチング可能な入出力バッファと
され、一つのトランスミッタと一つのレシーバを含み、
該トランスミッタが、第1インバータと、第2インバー
タと、第3インバータと、第1三態インバータと、第2
三態インバータと、伝統的出力バッファと、第4インバ
ータとを含み、上記第1インバータは一つの入力端と一
つの出力端を有し、この第1インバータ入力端はトラン
スミッタ入力信号を受け取り、上記第2インバータは上
記第1インバータの出力端に接続された一つの入力端
と、一つの出力端とを有し、上記第3インバータはトラ
ンスミッタ入力信号を受け取るための一つの入力端と、
一つの出力端とを有し、上記第1三態インバータは、上
記第3インバータの出力端に接続された入力端と、上記
第1インバータの出力端に接続された一つの反転ゲート
コントロール入力端と、上記第2インバータの出力端に
接続された一つの非反転ゲートコントロール入力端と、
第1プルハイアクティブレジスタに接続された一つの出
力端とを有し、上記第2三態インバータは、上記第3イ
ンバータの出力端に接続された一つの入力端と、上記第
2インバータの出力端に接続された一つの反転ゲートコ
ントロール入力端と、上記第1インバータの出力端に接
続された一つの非反転ゲートコントロール入力端と、第
2プルハイアクティブレジスタに接続された一つの出力
端を有し、上記伝統的出力バッファは、上記第2三態イ
ンバータの出力端に接続された一つの入力端と、一つの
第1トランスミッタ出力端に接続された一つの出力端と
を有し、上記レシーバは、第1レシーバ入力端と、第2
レシーバ入力端と、伝統的入力バッファと、第5インバ
ータと、NANDゲートと、第6インバータとを含み、
上記第1レシーバ入力端は第3プルハイアクティブレジ
スタに接続され、該第1レシーバ入力端は第1レシーバ
入力信号を受け取り、上記第2レシーバ入力端は、一つ
のプルローアクティブレジスタに接続され、該第2レシ
ーバ入力端は第2レシーバ入力信号を受け取り、上記伝
統的入力バッファは、上記第1レシーバ入力端に接続さ
れた一つの入力端と、一つの出力端とを有し、上記第5
インバータは、上記第2レシーバ入力端に接続された一
つの入力端と、一つの出力端とを有し、上記NANDゲ
ートは、上記伝統的入力バッファの出力端に接続された
第1入力端と、上記第5インバータの出力端に接続され
た第2入力端と、一つの出力端とを有し、上記第6イン
バータは、上記NANDゲートの出力端に接続された一
つの入力端と、一つのレシーバ出力端に接続された一つ
の出力端とを有し、上記第1トランスミッタ出力端が上
記マルチチップモジュール外の接続のためにボンディン
グされているならば上記パス選択信号がローレベルにセ
ットされて上記トランスミッタをコントロールして上記
トランスミッタ入力信号を上記第1トランスミッタ出力
端に送らせ、上記第2トランスミッタ出力端がマルチチ
ップモジュール内のチップ対チップコミュニケーション
のためにボンディングされているならば上記パス選択信
号がハイレベルにセットされて上記トランスミッタをコ
ントロールして上記トランスミッタ入力信号を上記第2
トランスミッタ出力端に送らせ、上記第1レシーバ入力
端がマルチチップモジュール外の接続のためにボンディ
ングされているならば上記第1レシーバ入力信号が上記
レシーバ出力端に送られ、もし上記第2レシーバ入力端
がマルチチップモジュール内のチップ対チップコミュニ
ケーションのためにボンディングされているならば上記
第2レシーバ入力信号が上記レシーバ出力端に送られる
ようにしてあり、以上の構成よりなる、マルチチップモ
ジュールのためのスイッチング可能な入出力バッファと
している。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer for a kind of multi-chip module, including one transmitter and one receiver,
The transmitter includes a first inverter, a second inverter, a third inverter, a first three-state inverter, and a second inverter.
A tri-state inverter, a traditional output buffer, and a fourth inverter, wherein the first inverter has one input and one output, the first inverter input receiving a transmitter input signal; The second inverter has one input connected to the output of the first inverter and one output, and the third inverter has one input for receiving a transmitter input signal;
An output terminal of the third inverter, and an inverting gate control input terminal connected to an output terminal of the first inverter. One non-inverting gate control input connected to the output of the second inverter;
An output terminal connected to a first pull high active register, the second tri-state inverter having one input terminal connected to an output terminal of the third inverter, and an output terminal of the second inverter; One inverting gate control input connected to the first terminal, one non-inverting gate control input connected to the output of the first inverter, and one output connected to the second pull high active register. The traditional output buffer has one input connected to the output of the second three-state inverter and one output connected to one first transmitter output. The receiver has a first receiver input and a second receiver input.
A receiver input, a traditional input buffer, a fifth inverter, a NAND gate, and a sixth inverter;
The first receiver input is connected to a third pull high active register, the first receiver input receives a first receiver input signal, and the second receiver input is connected to one pull low active register, The second receiver input receives a second receiver input signal, the traditional input buffer has one input connected to the first receiver input, one output, and the fifth input.
An inverter has one input connected to the second receiver input and one output, and the NAND gate has a first input connected to the output of the traditional input buffer. , A second input terminal connected to the output terminal of the fifth inverter, and one output terminal. The sixth inverter has one input terminal connected to the output terminal of the NAND gate, and one output terminal. One output terminal connected to one receiver output terminal, and if the first transmitter output terminal is bonded for connection outside the multi-chip module, the path selection signal is set to a low level. Control the transmitter to send the transmitter input signal to the first transmitter output terminal, and the second transmitter output terminal is connected to the multi-chip module. Chip-to-chip the transmitter input signal the second and if are bonded by the path selection signal is set to a high level controls the transmitter for communication
A first receiver input signal is sent to the receiver output terminal if the first receiver input terminal is bonded for connection outside the multi-chip module; If the end is bonded for chip-to-chip communication in a multi-chip module, the second receiver input signal is sent to the receiver output end, for a multi-chip module having the above configuration. And a switchable input / output buffer.

【0024】請求項8の発明は、請求項7に記載のマル
チチップモジュールのためのスイッチング可能な入出力
バッファとされ、上記第1プルハイアクティブレジスタ
の代わりに第1プルローアクティブレジスタが使用さ
れ、上記第2プルハイアクティブレジスタの代わりに第
2プルローアクティブレジスタが使用され、上記第1三
態インバータの代わりに第1トランスミッションゲート
が使用され、該第1トランスミッションゲートが、上記
第3インバータの出力端に接続された一つの入力端と、
上記第1インバータの出力端に接続された一つの反転ゲ
ートコントロール入力端と、上記第2インバータの出力
端に接続された一つの非反転ゲートコントロール入力端
と、上記第1プルローアクティブレジスタに接続された
一つの出力端とを含むものとされ、上記第2三態インバ
ータの代わりに第2トランスミッションゲートが使用さ
れ、該第2トランスミッションゲートが、上記第3イン
バータの出力端に接続された一つの入力端と、上記第2
インバータの出力端に接続された一つの反転ゲートコン
トロール入力端と、上記第1インバータの出力端に接続
された一つの非反転ゲートコントロール入力端と、上記
第2プルローアクティブレジスタに接続された一つの出
力端とを含むものとされ、上記第6インバータが省かれ
たことで上記NANDゲートの出力端が直接上記レシー
バ出力端に接続され、以上の構成よりなるマルチチップ
モジュールのためのスイッチング可能な入出力バッファ
としている。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a switchable input / output buffer for the multichip module according to the seventh aspect, wherein a first pull-low active register is used instead of the first pull-high active register. A second pull-low active register is used instead of the second pull-high active register, and a first transmission gate is used instead of the first three-state inverter, and the first transmission gate is connected to the third inverter. One input terminal connected to the output terminal,
One inverting gate control input connected to the output of the first inverter, one non-inverting gate control input connected to the output of the second inverter, and the first pull-low active register. And a second transmission gate is used in place of the second three-state inverter, and the second transmission gate is connected to the one output terminal of the third inverter. The input end and the second
One inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the inverter, one non-inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the first inverter, and one inverting gate control input terminal connected to the second pull-low active register. And the output terminal of the NAND gate is directly connected to the receiver output terminal by omitting the sixth inverter, thereby enabling switching for the multi-chip module having the above configuration. I / O buffer.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図3に示されるように、本発明の
マルチチップモジュール用のスイッチング可能な入出力
バッファ(SIOB)は機能的に二つの部分に分けられ
る。その一つはトランスミッタ310で、チップ外に信
号を伝送するのに用いられ、もう一つはレシーバ320
で該チップの外で信号を受け取るのに用いられる。さら
に、各部分は三つの小さい機能ブロックに分けられる。
即ち、(1)ESDを有する伝統的な入出力バッファ
(CIOB)311、321、(2)ESDのない最小
化されたシングルエンドMCM入出力バッファ(MIO
B)312、322、(3)パススイッチを有するプリ
バッファ313、323の三つである。該トランスミッ
タは一つの信号入力端と、一つのパススイッチングコン
トロール入力端と、伝統的バッファ出力端と、最小化バ
ッファ出力端を有する。該レシーバは一つの伝統的バッ
ファ入力端と一つの最小化バッファ出力端を有してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 3, the switchable input / output buffer (SIOB) for the multichip module of the present invention is functionally divided into two parts. One is a transmitter 310, which is used to transmit signals off-chip, and the other is a receiver 320.
Used to receive signals outside of the chip. Furthermore, each part is divided into three smaller functional blocks.
That is, (1) a traditional input / output buffer (CIOB) 311, 321 having ESD, and (2) a minimized single-ended MCM input / output buffer (MIO) without ESD.
B) 312, 322, and (3) three pre-buffers 313 and 323 having a path switch. The transmitter has one signal input, one path switching control input, a traditional buffer output, and a minimized buffer output. The receiver has one traditional buffer input and one minimized buffer output.

【0026】SIOBを使用する時、CIOBとMIO
Bパスのいずれを使用するかの選択を、対応するトラン
スミッタ310とレシーバ320で同じとしなければな
らない。該選択は入出力信号のモジュールオンオフ特性
によりなされる。トランスミッタでは、パススイッチン
グ信号‘sel’が二つのパスの一つを選択するために
提供される。レシーバでは、二つのプルハイとロウ(p
ull−high/low)アクティブレジスタが同じ
作業のために使用される。
When using SIOB, CIOB and MIO
The choice of which of the B paths to use must be the same for the corresponding transmitter 310 and receiver 320. The selection is made based on the module on / off characteristics of the input / output signal. At the transmitter, a path switching signal 'sel' is provided to select one of the two paths. At the receiver, two pull high and low (p
(ull-high / low) active registers are used for the same task.

【0027】本発明ではバッファがMCMパッケージ内
でのチップ対チップコミュニケーション用に設計されて
おり、そのため、ESD保護構造は本発明のMIOBか
ら排除される。本発明のバッファは直接外界、即ちMC
Mモジュール外とアクセスすることはない。しかし、E
SD保護はCIOBにおけるごとく、各入出力バッファ
に保留されており、それはMCMパッケージとの接続の
ために設けられる。ESD保護構造が除かれたため、プ
リバッファブロックとMIOBブロックのために必要と
されるチップエリアはCIOBブロックの約10分の1
となる。チップエリアの縮減は、容量性負荷を3−4p
Fまで減少しそれにより操作スピードを高めるのに有効
である。
In the present invention, the buffer is designed for chip-to-chip communication in an MCM package, so that the ESD protection structure is eliminated from the MIOB of the present invention. The buffer of the present invention is directly external, ie, MC
There is no access outside the M module. But E
SD protection is reserved in each I / O buffer, as in CIOB, which is provided for connection with the MCM package. Since the ESD protection structure has been removed, the required chip area for the pre-buffer block and the MIOB block is about one tenth of that of the CIOB block.
Becomes Reduction of chip area reduces capacitive load by 3-4p
It is effective to decrease to F, thereby increasing the operation speed.

【0028】SIOBでパススイッチング信号‘se
l’を提供するためにいくつかの方法がある。しかし、
これらの方法間で取捨選択を行うことが必要となる。セ
ルプログラマブル(CP)法は最良のフレキシビリティ
ーを提供でき、なぜなら、それはチップに保存されたス
イッチングコントロールビットを使用するソフトウエア
により使用者の選択を許容するためである。しかし、余
分のエリアコストがかかることが問題である。もし、ス
イッチングコントロールビット用の保存セルが、他の利
用可能な機構、例えば境界走査テストに使用される機構
中に併合されたならば、余分のエリアコストは最小まで
減少できるであろう。
The path switching signal 'se at SIOB
There are several ways to provide l '. But,
It is necessary to make a choice between these methods. The Cell Programmable (CP) method can provide the best flexibility because it allows user choice by software using switching control bits stored on the chip. However, there is a problem that extra area cost is required. If the storage cells for the switching control bits were merged into other available mechanisms, such as those used for boundary scan testing, the extra area cost could be reduced to a minimum.

【0029】マスクプログラマブル(MP)法は選択可
能な方法とされ、それはパススイッチング信号を提供す
るための余分なエリアコストを必要としない。しかし、
追加マスクの必要のために、余分の工程コストの必要性
が生じる。MP又はCP法がコントロール信号‘se
l’を提供するためSIOBに採用された場合、その入
出力バッファはMCM−FCA環境にもPWBシングル
パッケージにも使用できる。そして、図4に示される第
1SIOBレイアウト構造が適用されるべきである。図
4中、AとBの部分はそれぞれ本発明のSIOBのトラ
ンスミッタとレシーバのレイアウト構造を示す。レイア
ウト構造のためのスイッチングコントロール信号は、M
P及びCP法のいずれでも提供される。
The mask programmable (MP) method is a selectable method, which does not require the extra area cost to provide the path switching signal. But,
The need for an additional mask creates a need for extra processing costs. MP or CP method uses control signal 'se
When adopted in SIOB to provide 1 ', its I / O buffer can be used in both MCM-FCA environment and PWB single package. Then, the first SIOB layout structure shown in FIG. 4 should be applied. In FIG. 4, parts A and B show the layout structure of the transmitter and receiver of the SIOB of the present invention, respectively. The switching control signal for the layout structure is M
Both P and CP methods are provided.

【0030】図4中、Aに示されるトランスミッタのレ
イアウト構造は、パススイッチを有する出力信号プリバ
ッファを有するエリア401と、信号を外界、即ちMC
Mパッケージ外に伝送するためのESD保護付きCIO
Bを含むエリア402、403と、ESD保護のないM
CM内チップ対チップコミュニケーション用のMIOB
を含むエリア404と、MIOB用ソルダーボール出力
パッドを有するエリア405と、伝統的CIOB出力パ
ッドを有するエリア406とを含む。図4中、Bに示さ
れるレシーバのレイアウト構造は、ESD保護を有する
CIOBとMCMパッケージの外からの信号を受け取る
ためのプルハイ及びロウレジスタ(pull high
/low resistor)とを含むエリア407、
408と、MIOBとMCMパッケージ内でのチップ対
チップコミュニケーション用のESD保護無しプルハイ
及びロウレジスタを含むエリア409と、伝統的CIO
B入力パッドを含むエリア410と、MIOB用のソル
ダーボール入力パッドを有するエリア411とを含む。
In FIG. 4, the layout structure of the transmitter shown by A is such that an area 401 having an output signal pre-buffer having a path switch and an area
CIO with ESD protection for transmission outside M package
Areas 402 and 403 containing B and M without ESD protection
MIOB for chip-to-chip communication in CM
, An area 405 having solder ball output pads for MIOB, and an area 406 having traditional CIOB output pads. In FIG. 4, the layout structure of the receiver indicated by B is a pull high and low register (pull high) for receiving a signal from outside the CIOB having the ESD protection and the MCM package.
Area 407, which includes / low resistor).
408, an area 409 including pull-high and low registers without ESD protection for chip-to-chip communication in MIOB and MCM packages, and a traditional CIO.
An area 410 including a B input pad and an area 411 having a solder ball input pad for MIOB are included.

【0031】第3の選択可能なレイアウト構造では、パ
ッドプログラマブル(PP)法を用い、一つの余分な入
力パッドが‘sel’を送出するためにMIOBのトラ
ンスミッタに必要とされる。マスクプログラマブル法と
は異なり、コントロール信号‘sel’は、チップの層
ではなく基板から来る。ゆえにコントロール信号‘se
l’を提供する構造として、チップの代わりにMCM基
板が使用されている。スイッチングパッド寸法とボンデ
ィングの複雑性は費用効果のため減らさなければならな
い。チップデザインの複雑性を最小とできる可能性から
いうと、パッドプログラマブル法は、よりFCA環境に
適合している。図5はSIOBのトランスミッタとレシ
ーバの第2レイアウト構造を示す。そのレイアウト構造
は特にMCM−FCA環境用に設計されたものである。
In a third selectable layout structure, using the Pad Programmable (PP) method, one extra input pad is required for the MIOB transmitter to send a 'sel'. Unlike the mask-programmable method, the control signal 'sel' comes from the substrate rather than the chip layer. Therefore, the control signal 'se
An MCM substrate is used instead of a chip as a structure to provide l ′. Switching pad dimensions and bonding complexity must be reduced to be cost effective. Because of the potential for minimizing the complexity of the chip design, the pad programmable method is more compatible with FCA environments. FIG. 5 shows a second layout structure of the SIOB transmitter and receiver. Its layout structure is specifically designed for the MCM-FCA environment.

【0032】図5中、Aに示されるトランスミッタのレ
イアウト構造は、パススイッチを具えた出力信号プリバ
ッファを含むエリア501と、外界、即ちMCMパッケ
ージ外に信号を伝送するためのESD付きのCIOBを
含む二つのエリア502、503と、MCMパッケージ
内でのチップ対チップコミュニケーション用のESD無
しのMIOBを含むエリア504と、MIOB用のソル
ダーボール出力パッドを含むエリア505と、伝統的C
IOB出力パッドを含むエリア506と、MCM基板よ
りパススイッチング信号を提供するためのソルダーボー
ル入力パッドを含むエリア507とを含む。図5中、B
はレシーバのレイアウト構造を示し、それはESD保護
付きのCIOBとMCMパッケージ外から信号を受け取
るためのプルハイ及びロウレジスタを含むエリア50
8、509と、MIOBとMCMパッケージ内でのチッ
プ対チップコミュニケーション用のESD保護無しプル
ハイ及びロウレジスタを含むエリア510と、伝統的C
IOBソルダーボール入力パッドを含むエリア511
と、MIOB用のソルダーボール入力パッドを含むエリ
ア512とを含む。
In FIG. 5, the transmitter layout structure shown in FIG. 5A includes an area 501 including an output signal prebuffer having a path switch, and a CIOB with an ESD for transmitting a signal to the outside world, that is, outside the MCM package. Two areas 502, 503 including an MIOB without ESD for chip-to-chip communication in an MCM package; an area 505 including solder ball output pads for the MIOB;
An area 506 including an IOB output pad and an area 507 including a solder ball input pad for providing a path switching signal from the MCM substrate are included. In FIG. 5, B
Shows the layout structure of the receiver, which is an area 50 including a CIOB with ESD protection and a pull high and low register for receiving signals from outside the MCM package.
8, 509, area 510 including pull-high and low registers without ESD protection for chip-to-chip communication in MIOB and MCM packages, and traditional C
Area 511 including IOB solder ball input pad
And an area 512 including a solder ball input pad for MIOB.

【0033】図4に示される第1レイアウト構造は伝統
的な大寸法入出力パッドを伝統的なワイヤボンディング
技術との調和のために保有している。ゆえに、それはM
CM或いはPWBシングルパッケージ環境のいずれにも
採用できる。さらにそれはスイッチング可能でないCI
OBセットをスイッチングコントロールビットをチップ
内に保存させるために必要とする。第2レイアウト構造
では、余分の入力パッドがトランスミッタに追加されて
コントロール信号‘sel’を受け取るのに使用され、
全てのパッドが、FCA技術使用のために側長が約35
マイクロメートルの同寸法とされる。余分のパッドは図
に見られる位置に固定されるか、或いはチップ内の他の
理想的な場所に植え込まれる。三つのパッド505、5
06、507の全てが同じ寸法を有し、FCA技術の恩
恵を得られるよう十分に小さいものとされている。SI
OBのレイアウト構造の二つのタイプのいずれもが精密
でコンパクトな方式で配置され、ゆえにより小さなチッ
プエリアを実現できる。スイッチング可能な入出力バッ
ファは各種の運用の可能性を有した設計とされる。ゆえ
に、それらは一般のASIC設計中に使用されるスタン
ダードセルのセットとされ得る。
The first layout structure shown in FIG. 4 retains traditional large size I / O pads for compatibility with traditional wire bonding techniques. Therefore, it is M
It can be used in either a CM or PWB single package environment. It is also a non-switchable CI
An OB set is needed to store the switching control bits in the chip. In the second layout structure, an extra input pad is added to the transmitter and used to receive the control signal 'sel',
All pads have side lengths of about 35 due to the use of FCA technology
It has the same dimensions of micrometers. The extra pad is fixed in the position shown in the figure, or is implanted at another ideal location in the chip. Three pads 505,5
06, 507 all have the same dimensions and are small enough to benefit from FCA technology. SI
Both of the two types of OB layout structures are arranged in a precise and compact manner, and thus can achieve a smaller chip area. The switchable input / output buffer is designed to have various operational possibilities. Therefore, they can be a set of standard cells used during general ASIC design.

【0034】重要なことは、図4、5に示されるレイア
ウト構造のいずれも、同じ基本形態を有していることで
あり、それは、後述する本発明の全てのSIOB回路の
機能ブロックを示すのに用いられる。以下に、スイッチ
ング可能なMCM入出力バッファの理解のために、四つ
の望ましい実施例を挙げて説明を行う。なお、説明の焦
点は最小化入出力バッファとパススイッチにおかれてい
る。当該技術分野の者にはよく知られている伝統的な入
出力バッファは図中に、二つのインバータを有する簡易
化された黒線の箱で示される。
What is important is that both of the layout structures shown in FIGS. 4 and 5 have the same basic form, which shows the functional blocks of all the SIOB circuits of the present invention described later. Used for In the following, four preferred embodiments will be described in order to understand the switchable MCM input / output buffer. The focus of the description is on the minimized input / output buffer and the path switch. A traditional input / output buffer, well known to those skilled in the art, is indicated in the figure by a simplified black line box with two inverters.

【0035】第1実施例:図6はSIOBの第1実施例
を示す。図6中、Aに示される第1実施例のトランスミ
ッタは、第1インバータ601、第2インバータ60
2、ORゲート603、及び伝統的出力バッファ TB
FF604を含む。入力信号には‘in’と‘sel’
の二つがあり、出力信号には‘outA’と‘out
B’の二つがある。伝統的出力バッファパスは第1及び
第2インバータ601、602と、伝統的出力バッファ
604を含む。本発明の最小化出力バッファパスはただ
第1及び第2インバータ601、602を含んでいる。
入力信号‘in’はチップのコアロジックから来て、入
力コントロール信号‘sel’は入力信号が伝統的バッ
ファパスを通るか或いは最小化バッファパスを通るかを
決定する。‘sel’がハイに引かれる時、それが内部
プログラマブル保存セルから来た信号或いはソルダーボ
ール入力パッドから来た信号のどちらの信号によってで
あっても、ORゲート603の出力はハイとなり出力信
号‘outA’が一定レベルに保持される。この状況下
で、ただ一つの信号パスは最小化出力バッファパスを通
る。‘sel’がローとなる時、‘outA’と‘ou
tB’のいずれも出力する。しかし、基板に一つだけの
出力パッドをボンディングした実施例では、伝統的出力
バッファ604と最小化出力バッファのいずれが望まれ
るかにより、‘outA’又は‘outB’のいずれか
が伝送される。注意すべきは、伝統的出力バッファ60
4へのスイッチング活動は、その大寸法と問題となる電
力消費ゆえに避けられていることである。図6中、Bに
示される本発明のSIOBの第1実施例のレシーバは、
第1プルハイアクティブレジスタ605、伝統的入力バ
ッファRBUFF606、第2プルハイアクティブレジ
スタ607、NANDゲート608、第3インバータ6
09を含む。伝統的入力パッドと最小化インプットパッ
ドそれぞれから送られた信号を受け取るため、入力信号
には‘inA’と‘inB’の二つがある。出力信号は
チップ内のコアロジックに進入するものがあるだけであ
る。レシーバにはスイッチング信号は不要で、なぜなら
各入力パッドにプルハイアクティブレジスタが接続して
あるからである。そのプルハイ効果により、確実にNA
NDゲート608での二つの入力信号パス間の干渉が存
在しなくなる。レシーバが運転するとき、ただ一つの入
力パッドが接続用にボンディングされる。もし入力信号
‘inA’のための入力パッドがボンディングされ、一
方、他の入力パッドが接続されないならば、該入力信号
は伝統的入力バッファ606、NANDゲート608、
及び第3インバータ609を通って出力ノードに至る。
入力信号‘inA’はNANDゲート608を通過し、
それは他のNANDゲート608への入力がハイに引か
れるためである。同様に、入力信号‘inB’のための
入力パッドがボンディングされていて、他の入力パッド
が接続されていなければ、信号‘inB’は、NAND
ゲート608とインバータ609を経て直接出力ノード
609に至る。
FIG. 6 shows a first embodiment of the SIOB. In FIG. 6, a transmitter according to the first embodiment indicated by A includes a first inverter 601 and a second inverter 60.
2, OR gate 603, and traditional output buffer TB
FF604 is included. 'In' and 'sel' for input signal
And the output signals are 'outA' and 'outA'.
There are two of B '. The traditional output buffer path includes first and second inverters 601, 602 and a traditional output buffer 604. The minimized output buffer path of the present invention only includes first and second inverters 601, 602.
The input signal 'in' comes from the core logic of the chip, and the input control signal 'sel' determines whether the input signal goes through a traditional buffer path or a minimized buffer path. When 'sel' is pulled high, the output of OR gate 603 goes high, whether by the signal coming from the internal programmable storage cell or the signal coming from the solder ball input pad, and the output signal ' outA 'is kept at a constant level. Under this circumstance, only one signal path goes through the minimized output buffer path. When 'sel' goes low, 'outA' and 'ou
tB 'is output. However, in embodiments where only one output pad is bonded to the substrate, either 'outA' or 'outB' is transmitted, depending on whether a traditional output buffer 604 or a minimized output buffer is desired. Note that the traditional output buffer 60
Switching activity to 4 is to be avoided due to its large size and problematic power consumption. In FIG. 6, the receiver of the first embodiment of the SIOB of the present invention shown in B is
First pull high active register 605, traditional input buffer RBUFF 606, second pull high active register 607, NAND gate 608, third inverter 6
09. There are two input signals, 'inA' and 'inB', to receive signals sent from the traditional input pad and the minimized input pad respectively. Only the output signal enters the core logic in the chip. No switching signal is required at the receiver because each input pad has a pull-high active register. The pull-high effect ensures NA
There is no interference between the two input signal paths at the ND gate 608. When the receiver runs, only one input pad is bonded for connection. If the input pad for the input signal 'inA' is bonded, while the other input pads are not connected, the input signal will be the traditional input buffer 606, NAND gate 608,
And the third inverter 609 to reach the output node.
Input signal 'inA' passes through NAND gate 608,
This is because the input to the other NAND gate 608 is pulled high. Similarly, if the input pad for input signal 'inB' is bonded and no other input pad is connected, signal 'inB' will be
Directly reaches the output node 609 via the gate 608 and the inverter 609.

【0036】第2実施例:本発明のSIOBの第2実施
例は図7に示される。該第2実施例のトランスミッタは
図7中のAに示されるとおりであり、第1インバータ7
01、第2インバータ702、第3インバータ703、
第4インバータ704、第1三態インバータ705(f
irst gated tri−state inve
rter)、第2三態インバータ706、第1プルハイ
アクティブレジスタ707、第2プルハイアクティブレ
ジスタ708及び伝統的出力バッファ TBUFF70
9を含む。入力信号には‘in’と‘sel’の二つが
あり、出力信号には‘outA’と‘outB’の二つ
がある。伝統的出力バッファパスは第3インバータ70
3と、第2三態インバータ706と、伝統的出力バッフ
ァ709を含む。本発明の最小化出力バッファパスは第
3インバータ703、第1三態インバータ705及び第
4インバータ704を含む。信号‘sel’がハイに引
かれるとき、それが内部プログラマブル保存セルから来
た信号によろうとワイヤ接続されたソルダーボール入力
パッドから来た信号によろうと、最小化出力バッファパ
スが選択される。なぜなら、第1三態インバータ705
がアクティブであるためである。反対に、第2三態イン
バータ706がアクティブであると伝統的出力バッファ
パスが選択される。二つの三態インバータのいずれもの
後にプルハイアクティブレジスタが続く。これらアクテ
ィブレジスタは三態インバータ705、506の出力の
不明確な状態を除去し、三態インバータが三態にあると
きの、第4インバータと伝統的出力バッファ709によ
る大きな電力消費の可能性を防ぐのに用いられる。SI
OBの第2実施例のレシーバは、ほとんど第1実施例の
ものと同じであるが、ただし追加のインバータを有する
点が異なる。それは第3プルハイアクティブレジスタ7
10と、伝統的入力バッファ RBUFF711と、第
1プルローアクティブレジスタ712と、NANDゲー
ト713と、第5インバータ714と、第6インバータ
715を含む。そして、伝統的入力パッドと最小化イン
プットパッドそれぞれから送られた信号を受け取るた
め、二つの入力信号‘inA’と‘inB’があり、出
力信号はチップ内のコアロジックに進入するものがある
だけである。第5インバータ714の追加は、トランス
ミッタの対応する最小化出力バッファパスが三つのイン
バータを有するため必要である。各信号はゆえに同じ位
相に維持される。第1プルローアクティブレシーバ71
2は‘inB’用の入力パッドがボンディングされてい
ないときに、第5インバータ714の出力が高レベルに
確実に維持されるようにする。
Second Embodiment: A second embodiment of the SIOB of the present invention is shown in FIG. The transmitter of the second embodiment is as shown at A in FIG.
01, the second inverter 702, the third inverter 703,
The fourth inverter 704 and the first three-state inverter 705 (f
first gated tri-state inve
rter), second three-state inverter 706, first pull high active register 707, second pull high active register 708, and traditional output buffer TBUFF 70
9 inclusive. The input signal has two of 'in' and 'sel', and the output signal has two of 'outA' and 'outB'. The traditional output buffer path is the third inverter 70
3, a second three-state inverter 706, and a traditional output buffer 709. The minimized output buffer path of the present invention includes a third inverter 703, a first three-state inverter 705, and a fourth inverter 704. When signal 'sel' is pulled high, the minimized output buffer path is selected, whether from a signal coming from an internal programmable storage cell or from a wired solder ball input pad. Because the first three-state inverter 705
Is active. Conversely, when the second tri-state inverter 706 is active, the traditional output buffer path is selected. A pull high active register follows either of the two tri-state inverters. These active registers remove the ambiguity of the outputs of the three-state inverters 705, 506 and prevent the possibility of large power consumption by the fourth inverter and the traditional output buffer 709 when the three-state inverter is in the three-state. Used for SI
The receiver of the second embodiment of the OB is almost the same as that of the first embodiment, except that it has an additional inverter. It is the third pull high active register 7
10, a traditional input buffer RBUFF 711, a first pull-low active register 712, a NAND gate 713, a fifth inverter 714, and a sixth inverter 715. Then, there are two input signals 'inA' and 'inB' to receive signals sent from the traditional input pad and the minimized input pad, respectively, and the output signal only goes to the core logic in the chip. It is. The addition of the fifth inverter 714 is necessary because the corresponding minimized output buffer path of the transmitter has three inverters. Each signal is therefore kept in the same phase. First pull low active receiver 71
2 ensures that the output of the fifth inverter 714 is maintained at a high level when the input pad for 'inB' is not bonded.

【0037】第3実施例:本発明のSIOBの第3実施
例は図8に示され、その中、Aに示されるトランスミッ
タは、三態インバータのかわりに伝送ゲートを使用して
いる。該トランスミッタは、第1インバータ801、第
2インバータ802、第3インバータ803、第4イン
バータ804、第1伝送ゲート805、第2伝送ゲート
806、第1プルローアクティブレジスタ807(fi
rst pull low active resis
tor)、第2プルローアクティブレジスタ808、伝
統的出力バッファ TBUFF809を含む。二つの伝
送ゲートが第2実施例の二つの三態インバータの代わり
に用いられてゲート動作を行うデバイスとされている。
二つのプルローアクティブレジスタは伝送ゲートの使用
と調和するためにプルハイアクティブレジスタよりも比
較的よく使用される。第2実施例の三態インバータは信
号強化と反転をなすことができるが、第3実施例の伝送
ゲートは必要とするエリアがより少ないという特徴を有
している。第2実施例と第3実施例のどちらを選択する
かは、実際の応用における必要により決定される。第2
実施例のトランスミッタと同様、入力信号には‘in’
と‘sel’の二つがあり、出力信号には‘outA’
と‘outB’の二つがある。伝統的出力バッファパス
は第3インバータ803と、第2伝送ゲート806と、
伝統的出力バッファ809を含む。本発明の最小化バッ
ファパスは第3インバータ803、第1伝送ゲート80
5及び第4インバータ804を含む。SIOBの第3実
施例のレシーバはほとんど第2実施例のものと同じであ
るが、ただし、第3実施例では一つのインバータが取り
除かれている。第3実施例のレシーバは、第1プルハイ
アクティブレジスタ810と、伝統的入力バッファRB
UFF811と、第3プルローアクティブレジスタ81
2と、NANDゲート813と、第5インバータ814
を含む。第2実施例のレシーバと比べて一つインバータ
を少なくしたのは、入出力バッファの設計上の必要のた
めである。通常インバータの総数はレシーバとトランス
ミッタで同一とされ、それによってトランスミッタとレ
シーバ間の同相の関係が維持される。
Third Embodiment: A third embodiment of the SIOB of the present invention is shown in FIG. 8, in which the transmitter shown at A uses a transmission gate instead of a three-state inverter. The transmitter includes a first inverter 801, a second inverter 802, a third inverter 803, a fourth inverter 804, a first transmission gate 805, a second transmission gate 806, and a first pull-low active register 807 (fi
rst pull low active resistance
tor), a second pull-low active register 808, and a traditional output buffer TBUFF 809. Two transmission gates are used in place of the two three-state inverters of the second embodiment to perform a gate operation.
Two pull low active registers are used relatively more often than pull high active registers to match the use of transmission gates. While the three-state inverter of the second embodiment can perform signal enhancement and inversion, the transmission gate of the third embodiment has the feature that it requires less area. The choice between the second and third embodiments is determined by the needs of the actual application. Second
As in the transmitter of the embodiment, the input signal is "in"
And 'sel', and the output signal is 'outA'
And 'outB'. The traditional output buffer path includes a third inverter 803, a second transmission gate 806,
Includes a traditional output buffer 809. The minimized buffer path of the present invention includes the third inverter 803 and the first transmission gate 80.
5 and a fourth inverter 804. The receiver of the third embodiment of the SIOB is almost the same as that of the second embodiment, except that one inverter is removed in the third embodiment. The receiver of the third embodiment includes a first pull high active register 810 and a traditional input buffer RB.
UFF 811 and third pull-low active register 81
2, a NAND gate 813, and a fifth inverter 814
including. The reason why the number of inverters is reduced by one compared with the receiver of the second embodiment is that it is necessary to design an input / output buffer. Typically, the total number of inverters is the same for the receiver and the transmitter, thereby maintaining an in-phase relationship between the transmitter and the receiver.

【0038】第4実施例:本発明のSIOBの第4実施
例は図9に示され、その中、Aに示されるトランスミッ
タは、図7に示される第2実施例のものとは、ただ一つ
の三態インバータを使用している点で異なる。第3実施
例のトランスミッタは、第1インバータ901、第2イ
ンバータ902、第4インバータ904、第5インバー
タ905、第6インバータ906と、三態インバータ9
07、ORゲート908及び伝統的出力バッファ TB
UFF909を含む。入力信号には‘in’と‘se
l’の二つがあり、出力信号には‘outA’と‘ou
tB’の二つがある。信号‘sel’がハイに引かれる
とき、最小化出力バッファパスが使用され、該三態イン
バータが三態ではないがアクティブとなる。入力信号
‘in’は第6インバータ906と三態インバータ90
7を通過して最小化出力パッドに至る。同時に、該信号
‘in’はまた第1及び第2インバータを通過して同じ
出力パッドに至る。理想的なケースでは、該二つの信号
は同相とされ相互に強化する。実際には、それらの間に
は位相差が存在する。しかしこの位相差は非常に小さく
維持されることが大切である。もし信号‘sel’がロ
ーであれば、第1インバータ901、第2インバータ9
02、ORゲート908及び伝統的出力バッファTBU
FF909を含む伝統的出力バッファパスが使用され
る。図9中、Bに示される第4実施例のレシーバは、図
6中、Bに示される第1実施例のものと組立寸法を除い
ては同じである。それは、第1プルハイアクティブレジ
スタ910と、伝統的入力バッファ RBUFF911
と、第2プルハイアクティブレジスタ912と、NAN
Dゲート913と、第3インバータ903を含む。この
レシーバの動作については、前述の第1実施例において
すでに説明した。SIOBを使用するにあたって、CI
OB或いはMIOBパスのいずれを使用するかの選択
を、トランスミッタとレシーバ双方においてなす必要が
ある。ただし、同じタイプのトランスミッタとレシーバ
が対をなすものとされる。SIOBの四つのタイプのい
ずれをも、0.9um CMOS工程で実施してテスト
を行った。通常、SIOBの測定性能は、MIOBパス
が使用された時、250MHzを超過した。CIOBパ
スが選択され一般タイプのCIOBがTBUFFとRB
UFFに使用された場合には、ただ80MHzの操作ス
ピードだけがSIOBに関して測定された。MIOBを
使用したSIOBの各ペアの測定電力消費量は、250
MHzで約25mWであり、消費電力はシュミレーショ
ンにより予測されたとおりとなった。加えて、消費電力
が同じであるとき、CIOBパスの達成する操作スピー
ドはただ80MHzであった。
Fourth Embodiment: A fourth embodiment of the SIOB of the present invention is shown in FIG. 9, in which the transmitter shown at A differs from that of the second embodiment shown in FIG. The difference is that three three-state inverters are used. The transmitter according to the third embodiment includes a first inverter 901, a second inverter 902, a fourth inverter 904, a fifth inverter 905, a sixth inverter 906, and a three-state inverter 9
07, OR gate 908 and traditional output buffer TB
UFF909. 'In' and 'se
l ', and the output signals are' outA 'and' ou
tB '. When the signal 'sel' is pulled high, a minimized output buffer path is used and the tri-state inverter is active but not tri-state. The input signal 'in' is supplied to the sixth inverter 906 and the three-state inverter 90.
7 to the minimized output pad. At the same time, the signal 'in' also passes through the first and second inverters to the same output pad. In the ideal case, the two signals are in phase and reinforce each other. In practice, there is a phase difference between them. However, it is important that this phase difference be kept very small. If the signal 'sel' is low, the first inverter 901 and the second inverter 9
02, OR gate 908 and traditional output buffer TBU
A traditional output buffer path including FF909 is used. The receiver of the fourth embodiment shown in FIG. 9B is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 6B except for the assembly dimensions. It comprises a first pull high active register 910 and a traditional input buffer RBUFF 911
, The second pull high active register 912, and the NAN
It includes a D gate 913 and a third inverter 903. The operation of this receiver has already been described in the first embodiment. When using SIOB, CI
The choice between using the OB or MIOB path must be made at both the transmitter and the receiver. However, transmitters and receivers of the same type are paired. All four types of SIOB were tested in a 0.9 um CMOS process. Typically, the measurement performance of SIOB exceeded 250 MHz when the MIOB path was used. CIOB path is selected and general type CIOB is TBUFF and RB
When used for UFF, only an operating speed of 80 MHz was measured for SIOB. The measured power consumption of each pair of SIOBs using MIOB is 250
It was about 25 mW at MHz and the power consumption was as predicted by simulation. In addition, at the same power consumption, the operating speed achieved by the CIOB path was only 80 MHz.

【0039】以上は本発明を説明するためになされた本
発明の望ましい実施例についての説明であり、本発明を
限定するものではなく、本発明の精神範疇内でなされた
細部の各種変更も、本発明に属するものとする。
The above is a description of a preferred embodiment of the present invention for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention, and various changes in details made within the spirit scope of the present invention are also described. It belongs to the present invention.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明はMCM技術のための専門化され
た入出力バッファの必要に応じてなされたものであり、
本発明は、MCMモジュールにおいて低電力消費で高性
能を達成するためのスイッチ可能な入出力バッファを提
供している。該スイッチ可能な入出力バッファは、ES
Dのない最小化されたシングルエンドMCM入出力バッ
ファと、伝統的なESDを有するMCM入出力バッファ
と、パス(path)選択スイッチを有するプリバッフ
ァ(pre−buffer)を含む。最小化されたバッ
ファと伝統的な入出力バッファのいずれもが、接続がモ
ジュール内のチップ対チップコミュニケーションのため
か或いはモジュール外の外界とのアクセスのためである
か否かにより、MCM性能の最適化に使用可能である。
The present invention has been made with the need for specialized input / output buffers for MCM technology,
The present invention provides a switchable input / output buffer for achieving high performance with low power consumption in an MCM module. The switchable input / output buffer is ES
It includes a minimized single-ended MCM I / O buffer without D, an MCM I / O buffer with traditional ESD, and a pre-buffer with a path selection switch. Both the minimized buffer and the traditional I / O buffer optimize MCM performance depending on whether the connection is for chip-to-chip communication within the module or for access to the outside world outside the module. It can be used for conversion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】周知の複数のチップを含むMCMパッケージの
一部破断した斜視図である。
FIG. 1 is a partially broken perspective view of a known MCM package including a plurality of chips.

【図2】周知の、ワイヤボンディング、TAB、及びフ
リップチップ実装技術でボンディングされた三つのダイ
を有するMCM基板又はプリント配線板の断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an MCM substrate or printed wiring board having three dies bonded by known wire bonding, TAB, and flip chip mounting techniques.

【図3】本発明の、トランスミッタとレシーバを含むス
イッチング可能な入出力バッファの構造を示すブロック
図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a structure of a switchable input / output buffer including a transmitter and a receiver according to the present invention.

【図4】本発明の、トランスミッタ(A)とレシーバ
(B)を含むスイッチング可能な入出力バッファの第1
レイアウト構造図である。なお、パススイッチング制御
を行うためにセルプログラマブル法とマスクプログラマ
ブル法のいずれもが使用可能である。
FIG. 4 is a first view of a switchable input / output buffer including a transmitter (A) and a receiver (B) according to the present invention;
It is a layout structure diagram. Note that any of the cell programmable method and the mask programmable method can be used to perform path switching control.

【図5】本発明の、トランスミッタ(A)とレシーバ
(B)を含むスイッチング可能な入出力バッファの第2
レイアウト構造図である。なお、パススイッチング制御
を行うために必ずパッドプログラマブル法が使用され
る。
FIG. 5 shows a second example of a switchable input / output buffer including a transmitter (A) and a receiver (B) according to the present invention.
It is a layout structure diagram. Note that a pad programmable method is always used to perform path switching control.

【図6】本発明の、スイッチング可能な入出力バッファ
の第1実施例のトランスミッタとレシーバの回路構造図
であり、その中、ORゲートがパススイッチング制御を
行うために使用されている。
FIG. 6 is a circuit diagram of a transmitter and a receiver of a first embodiment of a switchable input / output buffer according to the present invention, in which an OR gate is used for performing path switching control.

【図7】本発明の、スイッチング可能な入出力バッファ
の第2実施例のトランスミッタとレシーバの回路構造図
であり、その中、二つの三態インバータがパススイッチ
ング制御を行うために使用されている。
FIG. 7 is a circuit diagram of a transmitter and a receiver according to a second embodiment of the switchable input / output buffer of the present invention, in which two three-state inverters are used for performing path switching control. .

【図8】本発明の、スイッチング可能な入出力バッファ
の第3実施例のトランスミッタとレシーバの回路構造図
であり、その中、二つのトランスミッションゲートがパ
ススイッチング制御を行うために使用されている。
FIG. 8 is a circuit diagram of a transmitter and a receiver according to a third embodiment of the switchable input / output buffer of the present invention, in which two transmission gates are used for performing path switching control.

【図9】本発明の、スイッチング可能な入出力バッファ
の第4実施例のトランスミッタとレシーバの回路構造図
であり、その中、一つのORゲートと一つの三態インバ
ータがスイッチング制御を行うために使用されている。
FIG. 9 is a circuit diagram of a transmitter and a receiver of a fourth embodiment of a switchable input / output buffer according to the present invention, in which one OR gate and one three-state inverter perform switching control. in use.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 基板又はプリント配線板 202 第1集積回路チップ 203 ワイヤループ 204 第2集積回路チップ 205 テープ状のリード端子 207 ソルダーボール 310 トランスミッタ 320 レシーバ 311、321 ESDを有する伝統的な入出力バッフ
ァ(CIOB) 312、322 ESDのない最小化されたシングルエ
ンドMCM入出力バッファ(MIOB) 313、323 パススイッチを有するプリバッファ 401 プリバッファのためのエリア 402、403 伝統的出力バッファのためのエリア 404 最小化出力バッファのためのエリア 405 最小化出力パッドのためのエリア 406 伝統的出力パッドのためのエリア 407、408 伝統的入力バッファのためのエリア 409 最小化入力バッファのためのエリア 410 伝統的入力パッドのためのエリア 411 最小化入力パッドのためのエリア 501 プリバッファのためのエリア 502、503 伝統的出力バッファのためのエリア 504 最小化出力バッファのためのエリア 505 最小化出力パッドのためのエリア 506 伝統的出力パッドのためのエリア 507 マルチチップモジュールの基盤からのパススイ
ッチング信号を提供するための一つの入力パッドのため
のエリア 508、509 伝統的入力バッファのためのエリア 510 最小化入力バッファのためのエリア 511 伝統的入力パッドのためのエリア 512 最小化入力パッドのためのエリア 601 第1インバータ 602 第2インバータ 603 ORゲート 604 伝統的出力バッファ 605 第1プルハイアクティブレジスタ 606 伝統的入力バッファ 607 第2プルハイアクティブレジスタ 608 NANDゲート 609 第3インバータ 701 第1インバータ 702 第2インバータ 703 第3インバータ 704 第4インバータ 705 第1三態インバータ 706 第2三態インバータ 707 第1プルハイアクティブレジスタ 708 第2プルハイアクティブレジスタ 709 伝統的出力バッファ 710 第3プルハイアクティブレジスタ 711 伝統的入力バッファ 712 第1プルローアクティブレジスタ 713 NANDゲート 714 第5インバータ 715 第6インバータ 801 第1インバータ 802 第2インバータ 803 第3インバータ 804 第4インバータ 805 第1伝送ゲート 806 第2伝送ゲート 807 第1プルローアクティブレジスタ 808 第2プルローアクティブレジスタ 809 伝統的出力バッファ 810 第1プルハイアクティブレジスタ 811 伝統的入力バッファ 812 第3プルローアクティブレジスタ 813 NANDゲート 814 第5インバータ 901 第1インバータ 902 第2インバータ 904 第4インバータ 905 第5インバータ 906 第6インバータ 907 三態インバータ 908 ORゲート 909 伝統的出力バッファ 910 第1プルハイアクティブレジスタ 911 伝統的入力バッファ 912 第2プルハイアクティブレジスタ 913 NANDゲート 903 第3インバータ
Reference Signs List 201 substrate or printed wiring board 202 first integrated circuit chip 203 wire loop 204 second integrated circuit chip 205 tape-shaped lead terminal 207 solder ball 310 transmitter 320 receiver 311, 321 Traditional input / output buffer (CIOB) 312 having ESD 322 Minimized single-ended MCM input / output buffer (MIOB) without ESD 313, 323 Prebuffer with path switch 401 Area for prebuffer 402, 403 Area for traditional output buffer 404 Minimized output buffer Area 405 area for minimized output pads 406 area for traditional output pads 407, 408 area for traditional input buffers 409 area for minimized input buffers 41 Area for traditional input pad 411 Area for minimized input pad 501 Area for prebuffer 502, 503 Area for traditional output buffer 504 Area for minimized output buffer 505 Area for minimized output pad Area 506 for traditional output pads 507 area for one input pad to provide path switching signals from the base of the multi-chip module 508, 509 area 510 for traditional input buffers 510 minimization Area for input buffer 511 Area for traditional input pad 512 Area for minimized input pad 601 First inverter 602 Second inverter 603 OR gate 604 Traditional output buffer 605 First pull high active register 606 Tradition Dynamic input buffer 607 second pull high active register 608 NAND gate 609 third inverter 701 first inverter 702 second inverter 703 third inverter 704 fourth inverter 705 first three state inverter 706 second three state inverter 707 first pull high Active register 708 Second pull high active register 709 Traditional output buffer 710 Third pull high active register 711 Traditional input buffer 712 First pull low active register 713 NAND gate 714 Fifth inverter 715 Sixth inverter 801 First inverter 802 First 2 inverter 803 3rd inverter 804 4th inverter 805 1st transmission gate 806 2nd transmission gate 807 1st pull-low active register 808 Second pull-low active register 809 Traditional output buffer 810 First pull-high active register 811 Traditional input buffer 812 Third pull-low active register 813 NAND gate 814 Fifth inverter 901 First inverter 902 Second inverter 904 Fourth inverter 905 Fifth inverter 906 Sixth inverter 907 Three-state inverter 908 OR gate 909 Traditional output buffer 910 First pull high active register 911 Traditional input buffer 912 Second pull high active register 913 NAND gate 903 Third inverter

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一種のマルチチップモジュールのための
スイッチング可能な入出力バッファ構造とされ、 一つのトランスミッタを含み、該トランスミッタは、ト
ランスミッタ入力信号とパス選択信号とを受け取るため
の出力パススイッチを含むプリバッファと、伝統的出力
バッファと、最小化出力バッファとを有し、上記パス選
択信号が上記出力パススイッチを制御して、上記トラン
スミッタの伝統的出力パッドが上記マルチチップモジュ
ール外との接続のためにボンディングされている場合に
は、上記トランスミッタ入力信号を伝統的出力バッファ
を経て上記トランスミッタの上記伝統的出力パッドへと
伝送し、上記トランスミッタの最小化出力パッドがマル
チチップモジュール内のチップ対チップコミュニケーシ
ョンのためにボンディングされている場合、上記トラン
スミッタ入力信号を上記最小化出力バッファを経て上記
最小化出力パッドへと伝送するようにしてあり、 上記入出力バッファ構造はさらに、一つのレシーバを含
み、該レシーバは入力パススイッチと、伝統的入力バッ
ファと、最小化入力バッファとを含み、該レシーバは最
小化入力パッドより最小化レシーバ入力信号を受け取る
か或いは伝統的入力パッドより伝統的レシーバ入力信号
を受け取って一つのレシーバ出力信号を発生し、上記入
力パススイッチは、上記伝統的入力パッドがマルチチッ
プモジュール外の接続のためにボンディングされている
場合には、上記レシーバ出力信号を出力するために、上
記伝統的レシーバ入力信号に伝統的入力バッファを通過
させ、上記最小化入力パッドがマルチチップモジュール
内でのチップ対チップコミュニケーションのためにボン
ディングされている場合には、上記レシーバ出力信号を
出力するために、最小化レシーバ入力信号に上記最小化
入力バッファを通過させるようにしてあり、以上の構成
よりなるマルチチップモジュールのためのスイッチング
可能な入出力バッファ構造。
1. A switchable input / output buffer structure for a kind of multi-chip module, including a transmitter, the transmitter including an output path switch for receiving a transmitter input signal and a path selection signal. A pre-buffer, a traditional output buffer, and a minimized output buffer, wherein the path select signal controls the output path switch so that the traditional output pad of the transmitter is connected to the outside of the multi-chip module. The transmitter input signal through a traditional output buffer to the traditional output pad of the transmitter when the transmitter minimizes the output pad of the transmitter in a multi-chip module. Bondin for communication And transmitting the transmitter input signal via the minimized output buffer to the minimized output pad, wherein the input / output buffer structure further includes a receiver, the receiver comprising an input path. A switch, a traditional input buffer, and a minimized input buffer, wherein the receiver receives a minimized receiver input signal from a minimized input pad or receives a traditional receiver input signal from a traditional input pad to form one receiver. Generating an output signal; the input path switch connecting the traditional receiver input to output the receiver output signal when the traditional input pad is bonded for connection outside a multi-chip module; The signal is passed through a traditional input buffer and the minimized input pad is When bonded for chip-to-chip communication within the tool, the minimized receiver input signal is passed through the minimized input buffer to output the receiver output signal. A switchable input / output buffer structure for a multi-chip module having the following configuration.
【請求項2】 請求項1に記載のマルチチップモジュー
ルのためのスイッチング可能な入出力バッファ構造で、
その中、上記トランスミッタのレイアウト構造が、前記
出力パススイッチを含む前記プリバッファのためのエリ
ア401と、前記伝統的出力バッファのための二つのエ
リア402、403と、前記最小化出力バッファのため
のエリア404と、前記最小化出力パッドのためのエリ
ア405と、前記伝統的出力パッドのためのエリア40
6とを含み、上記レシーバのレイアウト構造が、前記伝
統的入力バッファのための二つのエリア407、408
と、前記最小化入力バッファのためのエリア409と、
前記伝統的入力パッドのためのエリア410と、前記最
小化入力パッドのためのエリア411とを含むことを特
徴とする、マルチチップモジュールのためのスイッチン
グ可能な入出力バッファ構造。
2. A switchable input / output buffer structure for a multi-chip module according to claim 1, wherein:
Wherein the layout structure of the transmitter includes an area 401 for the pre-buffer including the output path switch, two areas 402 and 403 for the traditional output buffer, and an area 401 for the minimized output buffer. Area 404, an area 405 for the minimized output pad, and an area 40 for the traditional output pad
6 wherein the layout structure of the receiver comprises two areas 407, 408 for the traditional input buffer.
And an area 409 for the minimized input buffer;
A switchable input / output buffer structure for a multi-chip module, comprising an area 410 for the traditional input pad and an area 411 for the minimized input pad.
【請求項3】 請求項1に記載のマルチチップモジュー
ルのためのスイッチング可能な入出力バッファ構造で、
その中、上記トランスミッタのレイアウト構造が、前記
出力パススイッチを含む前記プリバッファのためのエリ
ア501と、前記伝統的出力バッファのための二つのエ
リア502、503と、前記最小化出力バッファのため
のエリア504と、前記最小化出力パッドのためのエリ
ア505と、前記伝統的出力パッドのためのエリア50
6と、上記マルチチップモジュールの基盤からのパスス
イッチング信号を提供するための一つの入力パッドのた
めのエリア507とを含み、上記レシーバのレイアウト
構造が、前記伝統的入力バッファのための二つのエリア
508、509と、前記最小化入力バッファのためのエ
リア510と、前記伝統的入力パッドのためのエリア5
11と、前記最小化入力パッドのためのエリア512と
を含むことを特徴とする、マルチチップモジュールのた
めのスイッチング可能な入出力バッファ構造。
3. A switchable input / output buffer structure for a multi-chip module according to claim 1, wherein:
The transmitter layout structure includes an area 501 for the pre-buffer including the output path switch, two areas 502 and 503 for the traditional output buffer, and an area 501 for the minimized output buffer. Area 504, an area 505 for the minimized output pad, and an area 50 for the traditional output pad
6 and an area 507 for one input pad for providing a path switching signal from the base of the multi-chip module, wherein the layout structure of the receiver comprises two areas for the traditional input buffer. 508, 509, area 510 for the minimized input buffer, and area 5 for the traditional input pad
11. A switchable I / O buffer structure for a multi-chip module, comprising: an area 512 for the minimized input pad.
【請求項4】 請求項3に記載のマルチチップモジュー
ルのためのスイッチング可能な入出力バッファ構造で、
その中、前記最小化出力パッドのためのエリア505
と、前記伝統的出力パッドのためのエリア506と、上
記マルチチップモジュールの基盤からのパススイッチン
グ信号を提供するための一つの入力パッドのためのエリ
ア507とが、同一寸法を有するものとされたことを特
徴とする、マルチチップモジュールのためのスイッチン
グ可能な入出力バッファ構造。
4. A switchable input / output buffer structure for a multi-chip module according to claim 3, wherein:
And an area 505 for the minimized output pad.
The area 506 for the traditional output pad and the area 507 for one input pad for providing a path switching signal from the base of the multi-chip module have the same dimensions. A switchable input / output buffer structure for a multichip module, characterized in that:
【請求項5】 一種のマルチチップモジュールのための
スイッチング可能な入出力バッファとされ、 一つのトランスミッタと一つのレシーバを含み、 該トランスミッタが、第1インバータと、ORゲート
と、伝統的出力バッファと、第2インバータとを含み、 上記第1インバータは入力端と出力端を有し、該入力端
はトランスミッタ入力信号を受け取り、 上記ORゲートはパス選択信号を受け取るための第1入
力端のほか、第2入力端と、一つの出力端とを有し、 上記伝統的出力バッファは上記ORゲートの出力端に接
続された一つの入力端と、第1トランスミッタ出力端に
接続された一つの出力端と有し、 上記第2インバータは上記第1インバータの出力端に接
続された一つの入力端と、上記ORゲートの上記第2入
力端に接続された一つの出力端とを含み、上記第2イン
バータの出力端は一つの第2トランスミッタ出力端に接
続され、 上記レシーバは、第1レシーバ入力端と、第2レシーバ
入力端と、伝統的入力バッファと、NANDゲートと、
第3インバータとを含み、 上記第1レシーバ入力端は一つの第1プルハイアクティ
ブレジスタに接続され、該第1レシーバ入力端は第1レ
シーバ入力信号を受け取り、 上記第2レシーバ入力端は、一つの第2プルハイアクテ
ィブレジスタに接続され、該第2レシーバ入力端は第2
レシーバ入力信号を受け取り、 上記伝統的入力バッファは、上記第1レシーバ入力端に
接続された一つの入力端と、一つの出力端とを有し、 上記NANDゲートは上記伝統的入力バッファの出力端
に接続された第1入力端と、上記第2レシーバ入力端に
接続された第2入力端と、一つの出力端とを有し、 上記第3インバータは上記NANDゲートの出力端に接
続された入力端と、一つのレシーバ出力端に接続された
出力端とを有し、 上記第1トランスミッタ出力端が上記マルチチップモジ
ュール外の接続のためにボンディングされているならば
上記パス選択信号がローレベルにセットされて上記トラ
ンスミッタをコントロールして上記トランスミッタ入力
信号を上記第1トランスミッタ出力端に送らせ、上記第
2トランスミッタ出力端がマルチチップモジュール内の
チップ対チップコミュニケーションのためにボンディン
グされているならば上記パス選択信号がハイレベルにセ
ットされて上記トランスミッタをコントロールして上記
トランスミッタ入力信号を上記第2トランスミッタ出力
端に送らせ、上記第1レシーバ入力端がマルチチップモ
ジュール外の接続のためにボンディングされているなら
ば上記第1レシーバ入力信号が上記レシーバ出力端に送
られ、もし上記第2レシーバ入力端がマルチチップモジ
ュール内のチップ対チップコミュニケーションのために
ボンディングされているならば上記第2レシーバ入力信
号が上記レシーバ出力端に送られるようにしてあり、以
上の構成よりなる、マルチチップモジュールのためのス
イッチング可能な入出力バッファ。
5. A switchable input / output buffer for a kind of multi-chip module, comprising one transmitter and one receiver, said transmitter comprising a first inverter, an OR gate, a traditional output buffer and , A second inverter, the first inverter having an input terminal and an output terminal, the input terminal receiving a transmitter input signal, the OR gate having a first input terminal for receiving a path selection signal, The traditional output buffer has a second input and an output, the traditional output buffer having one input connected to the output of the OR gate and one output connected to the output of the first transmitter. The second inverter has one input terminal connected to the output terminal of the first inverter and one input terminal connected to the second input terminal of the OR gate. An output of the second inverter is connected to one second transmitter output, the receiver comprising a first receiver input, a second receiver input, a traditional input buffer, A NAND gate;
A third inverter, wherein the first receiver input is connected to one first pull high active register, the first receiver input receives a first receiver input signal, and the second receiver input is Connected to two second pull-high active registers, the second receiver input being connected to a second
Receiving a receiver input signal, the traditional input buffer has one input connected to the first receiver input, and one output; and the NAND gate is an output of the traditional input buffer. , A second input terminal connected to the second receiver input terminal, and one output terminal, and the third inverter is connected to an output terminal of the NAND gate. An input terminal, and an output terminal connected to one receiver output terminal, wherein if the first transmitter output terminal is bonded for connection outside the multi-chip module, the path selection signal is low. To control the transmitter to send the transmitter input signal to the first transmitter output terminal, and the second transmitter output terminal to If the chip is bonded for chip-to-chip communication in the multi-chip module, the path selection signal is set to a high level to control the transmitter to send the transmitter input signal to the second transmitter output end; If the first receiver input is bonded for connection outside a multi-chip module, the first receiver input signal is sent to the receiver output, and if the second receiver input is A switchable input / output buffer for a multi-chip module, wherein the second receiver input signal is sent to the receiver output if bonded for chip-to-chip communication. .
【請求項6】 請求項5に記載のマルチチップモジュー
ルのためのスイッチング可能な入出力バッファとされ、
前記トランスミッタがさらに、 第4インバータとされ、前記パス選択信号を受け取るた
めの入力端と、出力端とを有するものと、 第5インバータとされ、上記第4インバータの出力端に
接続された入力端と前記ORゲートの第1入力端に接続
された出力端とを有するもの、なお該ORゲートの第1
入力端は上記パス選択信号とは分離されているものと、 第6インバータとされ、前記第1インバータ入力端に接
続された入力端と、出力端とを有するものと、 及び、三態インバータとされ、上記第6インバータの出
力端に接続された入力端と、上記第4インバータの出力
端に接続された反転ゲートコントロール入力端と、上記
第5インバータの出力端に接続された非反転ゲートコン
トロール入力端と、前記第2インバータの出力端に接続
された出力端とを有するもの、以上を含むことを特徴と
する、マルチチップモジュールのためのスイッチング可
能な入出力バッファ。
6. A switchable input / output buffer for the multichip module according to claim 5, wherein:
The transmitter further includes a fourth inverter having an input terminal for receiving the path selection signal and an output terminal; and a fifth inverter having an input terminal connected to an output terminal of the fourth inverter. And an output connected to a first input of the OR gate, wherein the first of the OR gate
An input terminal separated from the path selection signal, a sixth inverter, an input terminal connected to the first inverter input terminal, and an output terminal; and a three-state inverter; And an input terminal connected to the output terminal of the sixth inverter, an inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the fourth inverter, and a non-inverting gate control connected to the output terminal of the fifth inverter. A switchable input / output buffer for a multi-chip module, comprising: an input terminal and an output terminal connected to an output terminal of the second inverter.
【請求項7】 一種のマルチチップモジュールのための
スイッチング可能な入出力バッファとされ、 一つのトランスミッタと一つのレシーバを含み、 該トランスミッタが、第1インバータと、第2インバー
タと、第3インバータと、第1三態インバータと、第2
三態インバータと、伝統的出力バッファと、第4インバ
ータとを含み、 上記第1インバータは一つの入力端と一つの出力端を有
し、この第1インバータ入力端はトランスミッタ入力信
号を受け取り、 上記第2インバータは上記第1インバータの出力端に接
続された一つの入力端と、一つの出力端とを有し、 上記第3インバータはトランスミッタ入力信号を受け取
るための一つの入力端と、一つの出力端とを有し、 上記第1三態インバータは、上記第3インバータの出力
端に接続された入力端と、上記第1インバータの出力端
に接続された一つの反転ゲートコントロール入力端と、
上記第2インバータの出力端に接続された一つの非反転
ゲートコントロール入力端と、第1プルハイアクティブ
レジスタに接続された一つの出力端とを有し、 上記第2三態インバータは、上記第3インバータの出力
端に接続された一つの入力端と、上記第2インバータの
出力端に接続された一つの反転ゲートコントロール入力
端と、上記第1インバータの出力端に接続された一つの
非反転ゲートコントロール入力端と、第2プルハイアク
ティブレジスタに接続された一つの出力端を有し、 上記伝統的出力バッファは、上記第2三態インバータの
出力端に接続された一つの入力端と、一つの第1トラン
スミッタ出力端に接続された一つの出力端とを有し、 上記レシーバは、第1レシーバ入力端と、第2レシーバ
入力端と、伝統的入力バッファと、第5インバータと、
NANDゲートと、第6インバータとを含み、 上記第1レシーバ入力端は第3プルハイアクティブレジ
スタに接続され、該第1レシーバ入力端は第1レシーバ
入力信号を受け取り、 上記第2レシーバ入力端は、一つのプルローアクティブ
レジスタに接続され、該第2レシーバ入力端は第2レシ
ーバ入力信号を受け取り、 上記伝統的入力バッファは、上記第1レシーバ入力端に
接続された一つの入力端と、一つの出力端とを有し、 上記第5インバータは、上記第2レシーバ入力端に接続
された一つの入力端と、一つの出力端とを有し、 上記NANDゲートは、上記伝統的入力バッファの出力
端に接続された第1入力端と、上記第5インバータの出
力端に接続された第2入力端と、一つの出力端とを有
し、 上記第6インバータは、上記NANDゲートの出力端に
接続された一つの入力端と、一つのレシーバ出力端に接
続された一つの出力端とを有し、 上記第1トランスミッタ出力端が上記マルチチップモジ
ュール外の接続のためにボンディングされているならば
上記パス選択信号がローレベルにセットされて上記トラ
ンスミッタをコントロールして上記トランスミッタ入力
信号を上記第1トランスミッタ出力端に送らせ、上記第
2トランスミッタ出力端がマルチチップモジュール内の
チップ対チップコミュニケーションのためにボンディン
グされているならば上記パス選択信号がハイレベルにセ
ットされて上記トランスミッタをコントロールして上記
トランスミッタ入力信号を上記第2トランスミッタ出力
端に送らせ、上記第1レシーバ入力端がマルチチップモ
ジュール外の接続のためにボンディングされているなら
ば上記第1レシーバ入力信号が上記レシーバ出力端に送
られ、もし上記第2レシーバ入力端がマルチチップモジ
ュール内のチップ対チップコミュニケーションのために
ボンディングされているならば上記第2レシーバ入力信
号が上記レシーバ出力端に送られるようにしてあり、以
上の構成よりなる、マルチチップモジュールのためのス
イッチング可能な入出力バッファ。
7. A switchable input / output buffer for a kind of multi-chip module, comprising one transmitter and one receiver, wherein the transmitter has a first inverter, a second inverter, a third inverter and , A first three-state inverter, and a second
A third inverter, a traditional output buffer, and a fourth inverter, the first inverter having one input and one output, the first inverter input receiving a transmitter input signal; The second inverter has one input terminal connected to the output terminal of the first inverter, and one output terminal. The third inverter has one input terminal for receiving a transmitter input signal, and one input terminal. An output terminal of the third inverter; an input terminal connected to an output terminal of the third inverter; one inverting gate control input terminal connected to an output terminal of the first inverter;
The second three-state inverter has one non-inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the second inverter and one output terminal connected to the first pull high active register. One input terminal connected to the output terminal of the three inverters, one inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the second inverter, and one non-inverting terminal connected to the output terminal of the first inverter. A gate control input, and one output connected to a second pull high active register, wherein the traditional output buffer has one input connected to the output of the second three state inverter; One receiver connected to one first transmitter output, the receiver comprising a first receiver input, a second receiver input, and a traditional input buffer. And a fifth inverter,
A NAND gate and a sixth inverter, wherein the first receiver input is connected to a third pull high active register, the first receiver input receives a first receiver input signal, and the second receiver input is , One pull-low active register, the second receiver input receiving a second receiver input signal, the traditional input buffer comprising one input connected to the first receiver input, and one input connected to the first receiver input. The fifth inverter has one input connected to the second receiver input, and one output, and the NAND gate is connected to the traditional input buffer. A first input terminal connected to the output terminal, a second input terminal connected to the output terminal of the fifth inverter, and one output terminal; One input terminal connected to the output terminal of the gate and one output terminal connected to one receiver output terminal, wherein the first transmitter output terminal is bonded for connection outside the multi-chip module. If so, the path selection signal is set to low level to control the transmitter to send the transmitter input signal to the first transmitter output, and the second transmitter output is connected to the chip in the multichip module. If bonding is performed for chip-to-chip communication, the path select signal is set to a high level to control the transmitter so that the transmitter input signal is sent to the second transmitter output, and the first receiver input is Of the connection outside the multi-chip module The first receiver input signal is sent to the receiver output terminal if bonded for connection to the receiver, and the second receiver input signal is bonded for chip-to-chip communication within a multi-chip module if the second receiver input signal is bonded for chip-to-chip communication within the multi-chip module. A switchable input / output buffer for a multi-chip module, wherein a second receiver input signal is sent to the receiver output terminal.
【請求項8】 請求項7に記載のマルチチップモジュー
ルのためのスイッチング可能な入出力バッファとされ、
上記第1プルハイアクティブレジスタの代わりに第1プ
ルローアクティブレジスタが使用され、上記第2プルハ
イアクティブレジスタの代わりに第2プルローアクティ
ブレジスタが使用され、上記第1三態インバータの代わ
りに第1トランスミッションゲートが使用され、該第1
トランスミッションゲートが、上記第3インバータの出
力端に接続された一つの入力端と、上記第1インバータ
の出力端に接続された一つの反転ゲートコントロール入
力端と、上記第2インバータの出力端に接続された一つ
の非反転ゲートコントロール入力端と、上記第1プルロ
ーアクティブレジスタに接続された一つの出力端とを含
むものとされ、上記第2三態インバータの代わりに第2
トランスミッションゲートが使用され、該第2トランス
ミッションゲートが、上記第3インバータの出力端に接
続された一つの入力端と、上記第2インバータの出力端
に接続された一つの反転ゲートコントロール入力端と、
上記第1インバータの出力端に接続された一つの非反転
ゲートコントロール入力端と、上記第2プルローアクテ
ィブレジスタに接続された一つの出力端とを含むものと
され、上記第6インバータが省かれたことで上記NAN
Dゲートの出力端が直接上記レシーバ出力端に接続さ
れ、以上の構成よりなるマルチチップモジュールのため
のスイッチング可能な入出力バッファ。
8. A switchable input / output buffer for the multi-chip module according to claim 7, wherein:
A first pull low active register is used instead of the first pull high active register, a second pull low active register is used instead of the second pull high active register, and a second pull low active register is used instead of the first three state inverter. One transmission gate is used and the first
A transmission gate is connected to one input terminal connected to the output terminal of the third inverter, one inverting gate control input terminal connected to the output terminal of the first inverter, and to the output terminal of the second inverter. One non-inverting gate control input terminal and one output terminal connected to the first pull-low active register.
A transmission gate is used, the second transmission gate having one input connected to the output of the third inverter, and one inverting gate control input connected to the output of the second inverter;
It includes one non-inverting gate control input connected to the output of the first inverter and one output connected to the second pull-low active register, and the sixth inverter is omitted. The above NAN
A switchable input / output buffer for a multi-chip module having the above configuration, wherein the output terminal of the D gate is directly connected to the receiver output terminal.
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