JP3316447B2 - 集積回路 - Google Patents

集積回路

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JP3316447B2
JP3316447B2 JP11969498A JP11969498A JP3316447B2 JP 3316447 B2 JP3316447 B2 JP 3316447B2 JP 11969498 A JP11969498 A JP 11969498A JP 11969498 A JP11969498 A JP 11969498A JP 3316447 B2 JP3316447 B2 JP 3316447B2
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且仁 暮田
孝一 羽山
克巳 今井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、左右の
ステレオ音声出力回路等、出力が互いに対を成す複数の
出力回路ブロックが同一IC内に配置されている集積回
路、特に、その複数の回路ブロックと出力端子との間の
各配線構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ヘッドホンステレオや、MD(ミニディ
スク)・CDディスクプレーヤ、ビデオカメラ等などで
は、ヘッドホン出力が標準装備されている。このヘッド
ホン出力は、対を成すR、Lの2チャンネルの音声出力
であるが、ヘッドホンには多くの駆動電流を流さねばな
らず、ヘッドホンのインピーダンスは例えば8、16、
32Ωであり、ICにとって負荷として重い。このた
め、IC内部に設けられたR、Lヘッドホン出力回路ブ
ロックからみたインピーダンスは、ヘッドホン出力のレ
ベルに多大な影響を及ぼす。ヘッドホン出力のR及びL
ステレオ出力レベルが互いに異なると装置の品質の低下
につながるため、従来より、R、L出力レベルに差が発
生しないよう共にインピーダンスが0Ωとなるようにし
て、両出力レベルに差が発生しないように注意が払われ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ICの
大規模集積化が進む現在、1つのIC内には、より多く
の回路素子や回路ブロックが形成される。このため、出
力インピーダンスが共に0Ωで、かつ出力レベルに差の
ないことが求められる出力回路ブロックであっても、全
て出力端子のすぐ近くに配置できないことも多い。特
に、上述のような出力が対を成すR、L等の複数の出力
回路ブロックは、装置の品質上、IC内で対称性良く配
置することが好ましいにも関わらず、レイアウト上の制
約を受け、両方ともヘッドホン出力端子のすぐ近くに配
置できないこともある。このため、例えばR出力とL出
力の両方の出力インピーダンスを0Ωとすることは、困
難となりつつある。
【0004】上記課題を解決するために、この発明で
は、R、Lステレオ出力等、対を成す複数の出力のレベ
ル差を低減することを可能とする集積回路を提供するこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、以下のような特徴を有する。
【0006】まず、この発明は、複数の回路ブロックが
集積された集積回路において、互いに対を成す複数の出
力回路ブロックと、各出力回路ブロックに対応する出力
端子と、を備え、複数の前記出力回路ブロックの内、対
応する前記出力端子との離間距離が長い前記出力回路ブ
ロックと、該出力端子との間の配線を、積層された複数
の配線層を並列接続して構成し、前記対応する出力端子
までの距離が遠い前記出力回路ブロックと該出力端子と
の間の配線抵抗と、他の前記出力回路ブロックと対応す
る前記出力端子との間の配線抵抗と、を概ね一致させた
ことを特徴とするものである。
【0007】この様に、離間距離が異なることに起因し
て発生する配線抵抗差を解消するために、配線抵抗を離
間距離が長い方の配線の抵抗に離間距離の短い方の配線
の抵抗を合わせることで、各配線の配線抵抗を確実に一
致させることができる。
【0008】更に、配線抵抗を一致させるため、離間距
離が長い前記出力回路ブロックと、該出力端子との間の
配線を、複数の配線層を並列接続した構造とすること
で、配線の断面積を省スペースで上昇させて配線抵抗を
低くすることが可能となる。
【0009】また、上記集積回路において、前記他の出
力回路ブロックから前記対応する出力端子までの間の配
線は、集積回路の平面方向又は厚み方向のいずれか、又
は両方に蛇行させることを特徴とするものである。この
ように離間距離の短い方の配線を蛇行させれば、簡単
に、離間距離の長い方の配線の抵抗にその配線抵抗を一
致させることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の好
適な実施の形態(以下実施形態という)について説明す
る。
【0011】図1は、この発明の実施形態に係る集積回
路の出力回路ブロックと対応する出力端子との間の配線
状態を概念的に示している。
【0012】上述のようにIC高集積化の進行により、
本来、出力端子に近く配置しかつ、対称性良く配置する
ことの望まれるR、Lのヘッドホン等の出力回路ブロッ
クは、IC上において、対応する出力端子までの長さが
R用とL用とで異なることが多い。図1では、音響機器
用IC10において、IC内のR用ヘッドホン(H/
P)出力回路ブロック22とL用ヘッドホン(H/P)
出力回路ブロック12の内、R用H/P出力ブロック2
2とR出力端子26と間の離間距離が、L用H/P出力
回路ブロック12とL出力端子16との間の離間距離よ
りも長い場合のレイアウト例を示している。
【0013】R出力端子26とR用H/P出力回路ブロ
ック22、L出力端子16とL用H/P出力回路ブロッ
ク12とをそれぞれ最短距離で配線すると、離間距離の
相違からR系列とL系列とでは明らかに配線長が異なっ
てしまう。ここで、R系列の配線抵抗ができる限り0Ω
に近づくように工夫したとしても、完全に0Ωとするこ
とはできず、実際には例えば数Ω程度のインピーダンス
となる。そして、L系列の配線抵抗は、配線距離が短け
れば通常各配線は同一材料同一パターン幅で構成するた
め、R系列の配線抵抗よりも低くなり、Rヘッドホン出
力とLヘッドホン出力とでは出力レベルに差が発生し、
装置の品質を損ねる原因となるのである。
【0014】そこで本実施形態では、出力端子との離間
距離が異なる2つの出力回路ブロックから各出力端子ま
での配線抵抗の内、離間距離の長い方の配線抵抗に短い
方の配線抵抗を一致させるように配線をしている。図1
の例では、L用H/P出力回路ブロック12−L出力端
子16間の配線14を蛇行させて実質的な配線距離を伸
ばすことで、離間距離の長いR用H/P出力回路ブロッ
ク22−R出力端子26間の配線24の配線抵抗に、配
線14の配線抵抗を概ね一致させている。
【0015】配線14の蛇行は、IC平面内で図1に示
すように複数回折り曲がるパターンとすることで、製造
工程を増やすことなく容易に実現できる。
【0016】また、図2に示すような多層配線構造を利
用してもよい。つまり、離間距離の短い出力回路ブロッ
クと出力端子と間の配線14として、層間絶縁層を挟ん
で積層された複数の配線層をコンタクトホールを介して
接続し、配線経路をIC基板の厚さ方向に蛇行させる方
法である。この様に多層配線構造を利用して基板厚さ方
向に配線を蛇行させれば、ICレイアウトの余裕度等に
より配線14を平面内で蛇行させることが困難な場合で
も、小さい面積の中で効率的に配線距離を伸ばすことが
できる。特にICの大規模集積化が進む現在では、配線
距離を調整するために基板厚み方向に配線を蛇行させる
ことは、非常に有効である。
【0017】更に、図3のように、配線14を螺旋状、
つまりIC基板厚さ方向に蛇行させると共に平面方向内
でも蛇行させることによっても省スペースで配線距離を
伸ばすことができる。
【0018】以上のような配線方法を採用することで出
力回路ブロック−出力端子間の離間距離が短くとも配線
距離を長くすることで離間距離の長い回路ブロック−出
力端子間の配線と同等の配線抵抗とすることができる。
【0019】次に、離間距離の長いR用R/H出力回路
ブロック22−R出力端子26間の配線24について説
明する。この配線24は、インピーダンスを少しでも低
く抑えるために、レイアウト上許容される最短距離で配
線することが好ましい。しかし、図4に示すように、多
層配線構造を利用すれば、より一層、インピーダンスの
低下を図ることが可能となる。つまり、配線経路上で、
間に層間絶縁層が設けられた複数の配線層を並列接続す
れば、配線抵抗をより低くでき、インピーダンスを小さ
くすることが可能となる。
【0020】なお、レイアウトや製造コストの余裕があ
れば、以上の例に限らず、例えば、配線14のパターン
幅を狭く、離間距離の長い回路ブロック−出力端子間の
配線24のパターン幅を太くする構成も適用可能であ
る。この方法により、配線24の断面積向上効果による
配線抵抗を低下させることができ、反対に配線14で
は、断面低下によりその配線抵抗を上昇させることがで
きる。また、配線14の配線材料として、配線24の配
線材料よりも抵抗の大きい材料を用いる方法も可能であ
る。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、対応する出力端子との離間距離が長い方の出力回路
ブロック−出力端子間の配線の配線抵抗に、配線距離が
短い方の配線の配線抵抗を概ね一致させることにより、
対を成す複数の出力回路からの出力レベルを確実に一致
させることが可能となる。
【0022】ここで、上記配線抵抗を揃えるために、本
発明では、離間距離が長い方の出力回路ブロック・出力
端子間の配線については、積層された複数の配線層を並
列接続する。このようにすることで、配線断面積を実質
的に大きくでき、効率的に配線抵抗を低くすることがで
きる。
【0023】また、この発明において、離間距離が短い
方の出力回路ブロックから対応する出力端子までの間の
配線を集積回路の平面方向又は厚み方向のいずれか、又
は両方に蛇行させることで配線抵抗を容易に調整でき
る。更に、配線を集積回路の厚み方向に蛇行させれば、
非常に小さい面積内で実質的な配線距離を伸ばして配線
抵抗を高くでき、離間距離が長いほうの配線における配
線抵抗と一致させることができ、高集積化に有利とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係るIC内における出力回路ブ
ロックと出力端子との間の配線を示す概念図である。
【図2】 本実施形態の配線14の配線方法を示す図で
ある。
【図3】 本実施形態の配線14の他の配線方法を示す
図である。
【図4】 本実施形態の配線24の配線方法を示す図で
ある。
【符号の説明】
10 IC、12 L用H/P出力回路ブロック、14
配線、16 L出力端子、22 R用H/P出力回路
ブロック、24 配線、26 R出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−272480(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/82 H01L 21/3205 H01L 21/822 H01L 27/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の回路ブロックが集積された集積回
    路において、 互いに対を成す複数の出力回路ブロックと、各出力回路
    ブロックに対応する出力端子と、を備え、 複数の前記出力回路ブロックの内、対応する前記出力端
    子との離間距離が長い前記出力回路ブロックと、該出力
    端子との間の配線を、積層された複数の配線層を並列接
    続して構成し、 前記対応する出力端子までの距離が遠い前記出力回路ブ
    ロックと該出力端子との間の配線抵抗と、他の前記出力
    回路ブロックと対応する前記出力端子との間の配線抵抗
    と、を概ね一致させたことを特徴とする集積回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の集積回路において、 前記他の出力回路ブロックから前記対応する出力端子ま
    での間の配線は、 集積回路の平面方向又は厚み方向のいずれか、又は両方
    に蛇行させたことを特徴とする集積回路。
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