JP4387403B2 - 電子回路 - Google Patents
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Description
また、WO99/24896の国際公開パンフレットには、マイコンとメモリチップを接続するときのクロック及びアドレス配線を考慮した配線設計について記載があり、パッケージの辺の中央部にクロック端子を配置し、その左右にアドレス及びデータ端子を配置する。
第1は並列データのビット間スキューの低減である。従来、前記特開2001−177046号公報にも記載されているように、複数のSDRAMと、前記SDRAMにクロック信号を出力するチップとの間で、クロック信号のタイミングのずれを低減するために、配線基板のクロック配線長さをより等長に近づける対策がなされる場合があった。
半導体装置の高性能化のために、データプロセッサ(マイコンチップ)と、前記データプロセッサによって制御され、大容量のデーターを格納する機能を有するメモリチップとの間のメモリインターフェースのデータ転送速度の更なる向上が求められている。高速データ転送を実現するメモリインターフェース仕様としてDDR−SDRAMインターフェース仕様がある。
前述のSDRAMインターフェースでは、データプロセッサから出力されるクロック配線の等長性が要求されたが、DDR−SDRAMインターフェース仕様においては、そのインターフェースの高速性を実現するために、クロック配線の等長性だけでなく、各メモリチップから出力されるデーターストローブ信号(DQS)に対応するデータ信号(DQ)のタイミングマージンも厳しく制限される。
シンクロナスメモリの複数ビットの外部端子はデータ入出力タイミングがクロック信号に同期され、前記データプロセッサは前記シンクロナスメモリから出力される前記クロック信号(データストローブ信号:DQS)に同期して前記シンクロナスメモリから出力されるデータを取り込む。データプロセッサは入力されるクロック信号をデータストローブ信号(DQS)として利用する。第41図に記載されるように、シンクロナスメモリの中でも、クロックの立ち上がりとたち下がりに同期してデータを出力することで、高いレートでのデータ転送を実現するDDR−SDRAMインターフェース仕様においては、DQS用配線に対するDQ用配線の等長性も求められる。また、DQ用配線は、やはり高いデータ転送レートを確保するために、非常に多くの本数が並列して接続されることで、広いバス幅を確保されているものである。このように、従来SDRAMインターフェースにおいて、データプロセッサ(メモリ制御チップ)から出力されるマスタクロック信号の等長性が求められていた条件に比較して、DDR−SDRAMインターフェースを実現するためには、膨大な本数の配線に対して、厳しいタイミングマージンの遵守、すなわち配線の等長性が課せられることとなる。このような要求を満たすにあたって、システム全体を見回した上でどのような構成にすることが高性能化かつ低コスト化に寄与するかについて発明者は独自に検討した。
BGAパッケージに代表されるように外部端子が複数列で配置されている場合、半導体装置内部ではパッケージの端子の配置列の相違によりチップの端子までの距離が相違され、その相違を吸収するようにパッケージ内配線を少しずつ屈曲させて配線長の合わせ込みを行なわなければならない。同様に、BGAパッケージに代表されるように外部端子が複数列で配置されている場合、実装基板上の配線についても、パッケージの外部端子の配置列の相違に応じてその差を吸収するように少しずつ屈曲させて配線長の合わせ込みを行なわなければならない。この配線等長化の思想は、半導体装置と実装基板の双方において手間のかかる処理が必要になり、配線領域も増えてしまう。
第2は、多層配線構造のパッケージ基板上でのカップリングノイズによる影響である。半導体チップが外部から参照電位を入力して利用する場合、特にそのレベルが前記カップリングノイズによる影響で変動する虞のあることが本発明者によって見出された。
第3は、実装基板に多数環状に形成されるスルーホール等の貫通孔による電源及びグランドプレーン上での電流径路の減少についてである。多層配線構造の実装基板はシールドの観点より信号配線層の間にグランドプレーンや電源プレーンが介在され、信号配線層間を接続する多数のビアホールやスルーホールがグランドプレーンや電源プレーンを非接触で貫通する。BGAパッケージ構造に代表されるパッケージ構造では半田ボール電極が複数列で環状に配置され、しかもその配置は狭ピッチであるから、グランドプレーンや電源プレーンにはビアホールやスルーホールの非接触貫通孔が環状に多数形成されることが予想され、これによって環状貫通孔の外周部分と内周部分との間での電流経路が実質的に狭くなり、必要な電流供給能力を得ることが出来なくなる虞が本発明者によって見出された。
第4は、複数のSDRAMにコマンド及びアドレスを供給する配線の終端処理についてである。そのような配線は途中で分岐を有する一方向配線となり、分岐先の何れを終端させるかによって電圧反射ノイズの低減効果に差の有ることが見出された。更に、コマンド及びアドレスは複数ビットの信号であるから終端電源が安定するように終端電源プレーンに対して終端抵抗を分散配置することが望ましく、これを考慮して、一方向配線の何れの分岐先を終端させるかを決めることの必要性が本発明者によって見出された。
第5は、多層配線構造のパッケージ基板上でのカップリングノイズによる別の影響である。半導体チップがフェーズ・ロックド・ループ(PLL回路又はディレイ・ロックド・ループ(DLL)回路を有する場合にその動作に用いるクロック配線とPLL回路又はDLL回路の動作電源配線がパッケージ基板上でカップリングすることにより当該電源が揺れて同期性能が低下する虞のあることが本発明者によって見出された。
第6は、パッケージ基板上におけるディジタル・アナログ・コンバータ(DAC)又はアナログ・ディジタル・コンバータ(ADC)用の電源配線についてであり、DAC又はADC用の電源配線をその他の回路の電源配線と独立させるとき、それでも当該DAC又はADC用の電源配線のレベルが揺れたときDAC又はADCの信号への影響を抑えて変換精度を向上させることの必要性が本発明者に見出された。
第7は、定電流源回路からの定電流をスイッチを用いて出力ノードに加算する回路を有するDACについて、前記スイッチに対するスイッチングノイズが定電流源回路の電源に影響を与えないようにして変換精度を向上させることの必要性が本発明者に見出された。
本発明の第1の目的は、配線等長化に比べて処理に手間がかからず配線領域も増やすことなく実装基板上における並列データのビット間スキューを低減することにある。
本発明の第2の目的は、多層配線構造のパッケージ基板上でカップリングノイズにより参照電位が影響されることを抑制することにある。
本発明の第3の目的は、実装基板の電源プレーン及びグランドプレーンを貫通するビアホール及びスルーホールの影響による電流径路の減少を抑制することにある。
本発明の第4の目的は、実装基板上途中で分岐を有する一方向配線の終端性能を向上させることにある。
本発明の第5の目的は、半2導体チップのPLL回路又はDLL回路が用いるクロック配線とその動作電源配線がパッケージ基板上でカップリングすることにより当該電源が揺れて同期性能が低下するのを抑止することにある。
本発明の第6の目的は、パッケージ基板上における半導体チップのDAC又はADC用電源配線のレベルが揺れてもDAC又はADCへの影響を抑えて変換精度を向上させることにある。
本発明の第7の目的は、定電流源回路からの定電流をスイッチを用いて出力ノードに加算する形式のDACを備えた半導体装置において、前記スイッチのスイッチングによる電源ノイズが定電流源回路の電源に影響を与えないようにして変換精度を向上させることにある。
本発明の上記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の以下の記述と添付図面から明らかにされるであろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば下記の通りである。
〔1〕《並列データのビット間スキュー低減》本発明に係る電子回路は実装基板(2)に第1の半導体装置(4)と第2の半導体装置(3)を有する。前記実装基板は前記第1の半導体装置の複数ビットの外部端子(DQ0〜DQ3)と前記第2の半導体装置の複数ビットの外部端子(351〜354)にビット対応で共通接続される複数の実装基板配線(201〜204)を有する。前記実装基板配線は、前記第1の半導体装置の外部端子から前記第2の半導体装置の外部端子までの長さがビット毎に不等長であり、前記第2の半導体装置の外部端子から半導体チップ(31)の接続電極に至る組立て用配線(361〜364)の長さがビット毎に不等長であり、このとき、前記実装基板配線の不等長は前記組立て用配線の不等長を相殺する関係を有する。これによれば、第2の半導体装置の外部端子とその半導体チップの接続電極との間を等長にすることを要しない。その半導体装置を実装する実装基板を設計・製造するときは、その半導体装置の不等長の内容にしたがって、その不等長を相殺するように実装基板上で第1の半導体装置と第2の半導体装置と接続する配線を不等長にすればよい。したがって、少なくとも、第2の半導体装置内において、更には実装基板上において、夫々配線を等長にするためのに途中で屈曲させたりする合わせ込みを要しない。
本発明の具体的な形態として、前記第1の半導体装置はシンクロナスメモリであり、前記第2の半導体装置はシンクロナスメモリをアクセス制御可能なデータプロセッサであり、前記データプロセッサは前記実装基板配線を介してシンクロイナスメモリとの間で複数ビットのアクセスデータの並列入出力を行なう。配線領域も増えずに手間無く並列アクセスデータのビット間スキューを低減することができる。
前記シンクロナスメモリの複数ビットの外部端子はデータ入出力タイミングがクロック信号に同期され、前記データプロセッサは前記シンクロナスメモリから出力される前記クロック信号(DQS)に同期して前記シンクロナスメモリから出力されるデータを取り込む。データプロセッサは入力されるクロック信号をデータストローブとして利用する。
本発明の更に具体的な形態として、前記第2の半導体装置はパッケージ基板に前記外部端子として多数のソルダーボール電極が形成されたBGAパッケージ構造を有し、パッケージ基板内の組立て用配線の不等長はソルダーボール電極相互間のパッケージ縁辺からの距離の差による。要するに、ソルダーボール電極は複数列で環状に配置され、パッケージ基板の辺に対向してシンクロナスメモリが配置されるとき、パッケージ基板内の組立て用配線の不等長はソルダーボール電極の列方向ピッチの整数倍となる。これに応じて、実装基板上の実装基板配線も前記列方向ピッチの整数倍の相違をもって不等長に設定されればよい。不等長の意義は、半導体装置と実装基板の双方において、ソルダーボール電極の列方向ピッチの整数倍、という共通概念で統一されている。
本発明の具体的な形態では前記第1の半導体装置はその外部端子から半導体チップの接続電極に至る組立て用配線の長さが等長とされる。第1の半導体装置もその外部端子から半導体チップの接続電極に至る組立て用配線の長さが不等長であるときは、その不等長も加味して実装基板配線の不等長を決定すればよい。
〔2〕《Vref配線》別の観点による本発明の半導体装置はパッケージ基板(30)に半導体チップ(31)が搭載される。前記半導体チップは、所定のパッド電極から与えられる参照電位を用いて判定動作を行なう判定回路(399)を含む。前記パッケージ基板は、半導体チップのパッド電極との接続に利用される第1導電層(Lp1)、グランドプレーンに利用される第2導電層(Lp2)、電源プレーンに利用される第3導電層(Lp3)、及び実装基板との接続に利用される第4導電層(Lp4)を含む。前記第3導電層は、前記判定回路に接続する電源プレーン(38e)と前記参照電位の配線(38g)とを含み、前記参照電位の配線は前記電源プレーンに取り囲まれて配置される。これにより、判定回路の電源プレーンのレベルが揺れると、これにカップリングする参照電位も追従して同相で変化しようとするから、判定回路による誤動作防止に資することが出来る。
更に、前記第1導電層と第3導電層の間に第2導電層を配置することにより、判定回路の電源プレーンはグランドプレーンにより判定回路の信号線からシールドされ、判定回路による判定動作の信頼性が更に増す。
〔3〕《実装基板上VCC(VSS)プレーンの分断防止》別の観点による本発明の電子回路は実装基板(2)に半導体装置(3)を有する。前記実装基板は、配線パターンが形成された第1導電層(Lm1)、グランドプレーンに利用される第2導電層(Lm2)、電源プレーンに利用される第3導電層(Lm3)、及び配線パターンが形成された第4導電層(Lm4)を含む。例えば、前記半導体装置の外部端子は第1導電層の配線パターンに結合され、第1導電層のグランド配線パターンはビアホール又はスルーホール(35B)を介して第2導電層のグランドプレーンに結合し、第1導電層の電源配線パターンは第2導電層を貫通するビアホール又はスルーホール(35C)を介して電源プレーンに結合し、第1導電層の所定の信号配線パターンは第2導電層及び第3導電層を貫通するビアホール又はスルーホール(35A)を介して第4導電層の配線パターンに結合する。前記グランドプレーンと電源プレーンは、ビアホール又はスルーホールが貫通されていない特定領域(213,223)を有し、前記特定領域は半導体装置に配列された外部端子の1ピッチ以上の幅を有する。これにより、グランドプレーンや電源プレーンにビアホールやスルーホールの非接触貫通孔が環状に多数形成されて環状貫通孔の外周部分と内周部分との間での電流経路が実質的に狭くなることを抑止することができる。換言すれば、グランドプレーンや電源プレーンが電流供給能力の点において内外で分断される事態を阻止することができる。
本発明の具体的な形態では、前記グランドプレーンの特定領域には第1導電層のグランド配線パターンに接続するビアホール又はスルーホールとの結合部を有する。また、前記電源プレーンの特定領域には第1導電層の電源配線パターンに接続するビアホール又はスルーホールとの結合部を有する。特定領域に流れる電流を多くすることが出来る。
本発明の具体的な形態では、前記特定領域は矩形の半導体装置の角部近傍に位置する。ビット間スキュー低減などを考慮すれば並列データの端子は半導体装置の辺の部分に配置するのが望ましいから、上記電源プレーンやグランドプレーンの分断防止を角部で行なうのは、場所的にその要請と競合しない。
本発明の別の具体的な形態では、前記半導体装置はパッケージ基板に多数のソルダーボール電極が複数列で環状配置されたBGAパッケージ構造を有する。第1導電層の配線パターンは前記ソルダーボール電極に接続可能なランドを複数列で環状に有し、前記グランドプレーンに接続するビアホール又はスルーホールと電源プレーンに接続するビアホール又はスルーホールとは前記ランドが環状に形成されている領域の外周部よりも外側又は内周部よりも内側に配置される。グランドプレーン及び電源プレーンに電位が均等に供給され易くなる。
本発明を実装基板の観点に立って把握すると、半導体装置が実装される実装基板は、前記半導体装置の外部端子に接続可能なランドを有する配線パターンが形成された第1導電層、専らグランドプレーンに利用される第2導電層、専ら電源プレーンに利用される第3導電層、及び配線パターンが形成された第4導電層を含む。例えば前記第1導電層のグランド配線パターンはビアホール又はスルーホールを介してグランドプレーンに結合し、前記第1導電層の電源配線パターンは第2導電層を貫通するビアホール又はスルーホールを介して電源プレーンに結合し、第1導電層の所定の信号配線パターンは第2導電層及び第3導電層を貫通するビアホール又はスルーホールを介して第4導電層の配線パターンに結合する。前記グランドプレーンと電源プレーンは、前記ランドの1ピッチ以上の幅でビアホール又はスルーホールが貫通していない特定領域を有する。
〔4〕《分岐を有する一方向配線の終端処理》別の観点による本発明の電子回路は、実装基板に複数の半導体メモリ装置と前記半導体メモリ装置をアクセス制御可能な半導体制御装置とを有する。前記実装基板は前記半導体メモリ装置と前記半導体制御装置とを接続する配線を終端抵抗を介して終端させる為の終端電源の電源プレーン(51)を有する。前記半導体制御装置よりも前記半導体メモリ装置が前記終端電源の電源プレーン寄りに実装される。前記終端電源の電源プレーンに、前記配線に接続する終端抵抗(52,53)と前記終端抵抗寄りに配置された第1の安定化容量(54)とが複数個分散して接続される。前記終端電源の電源プレーンには終端電源を供給する供給端に対して当該電源プレーンの遠端部に前記第1の安定化容量よりも大きな第2の安定化容量(56)が接続される。第1の安定化容量は終端抵抗近傍における電位変化を補償する。第2の安定化容量は終端電源の電源プレーンの遠端における電位変化を補償する。
本発明の具体的な形態では、前記終端電源の電源プレーンは矩形の実装基板における矩形の角部を包含する形状を有し、前記矩形の角部近傍に前記終端電源の供給端が配置され、前記終端電源の電源プレーンは前記終端電源の供給端(55)の両側に延在する。ビット間スキュー低減などを考慮すれば並列データの端子は半導体装置の辺の部分に配置するのが望ましいから、半導体送致に終端電源を供給する終端電源の電源プレーンを角部に配置するのは、場所的にその要請と競合しない。
本発明の更に具体的な形態では、終端処理される前記配線として、複数個の半導体メモリ装置が共通接続されていて分岐を有する一方向配線(50)に着目する。前記分岐を有する一方向配線は、例えば前記半導体制御装置から複数個の半導体メモリ装置にコマンド及びアドレスを伝達する配線である。信号終端による電圧反射の抑止を最優先にするときは、前記分岐を有する一方向配線には、半導体制御装置を起点とする経路長が長い方の経路に終端抵抗を結合するのがよい。短い方の経路は、集中定数容量とみなされるので、短ければ短い程よい。
別の形態として、コマンド及びアドレスは複数ビットの信号であるから終端電源が安定するように終端電源プレーンに対して終端抵抗を分散配置することが望ましく、これを考慮すると、全て長い方の経路に終端抵抗を結合するのが最良とは限らない。そのために、前記配線のうち複数個の半導体メモリ装置が共通接続されていて分岐を有する一方向配線には、半導体制御装置を起点とする経路長が長い方の経路に終端抵抗が結合されるもの(L1〜L4,L7,L8)と、短い方の経路に終端抵抗が結合されるもの(L5,L6)とが混在される。前記短い方の経路に終端抵抗が結合された一方向配線における長い方の経路と当該短い方の経路との経路長の差の最大値は、前記長い方の経路に終端抵抗が結合された一方向配線における短い方の経路と当該長い方の経路との経路長の差の最小値以下とされる。これにより、終端電源プレーンに対して終端抵抗を分散配置することを考慮しながら、電圧反射による影響も最小限に抑え留事ができる。
〔5〕《PLL/DLLクロック配線》更に別の観点による本発明の半導体装置は、パッケージ基板に半導体チップが搭載され、前記半導体チップはフェーズ・ロックド・ループ(PLL)回路又はディレイ・ロックド・ループ(DLL)回路を有し、前記パッケージ基板は半導体チップのパッド電極との接続に利用される第1導電層を含む。前記第1導電層は、PLL回路又はDLL回路に電源を供給する電源配線(380)と、PLL回路又はDLL回路にクロック信号を供給するクロック配線(381,382)とを有し、前記電源配線とクロック配線は第1導電層における配線の最小間隔寸法よりも大きな間隔で離間される。これにより、半導体チップのPLL回路又はDLL回路が用いるクロック配線とその動作電源配線がパッケージ基板上でカップリングするのを抑えることができ、クロックの発振周期に同期するカップリングノイズによりPLL回路又はDLL回路の動作電源が揺れてその同期化性能が低下してしまう虞を未然に防止することができる。例えばPLL回路又はDLL回路において同期化性能に大きく影響する電圧制御発振器又は電流制御発振器はその動作電源が変動すればそれによって発振周波数が変動するからである。
本発明の具体的な形態として、前記パッケージ基板は専らグランドプレーンに利用される第2導電層と、専ら電源プレーンに利用される第3導電層を有し、前記第3導電層において前記PLL回路又はDLL回路に電源を供給する電源配線はその他の電源プレーンから独立される。他の回路の動作に起因する電源ノイズの影響を受けないようにするためである。
〔6〕《DAC/ADC用独立電源プレーン》本発明の別の観点による半導体装置はパッケージ基板に半導体チップを搭載し、前記半導体チップはディジタル・アナログ・コンバータ(DAC)とアナログ・ディジタル・コンバータ(ADC)の一方又は双方のコンバータを有し、前記パッケージ基板は、半導体チップのパッド電極との接続に利用される第1導電層、グランドプレーンに利用される第2導電層、電源プレーンに利用される第3導電層、及び実装基板との接続に利用される第4導電層を含む。前記第3導電層において前記コンバータ用の電源プレーン(396A,397A)はその他の回路の電源プレーン(38C)から分離される。更に、前記第1導電層には前記コンバータ用の電源プレーンに重なる位置にコンバータ用信号配線(398a,398b)が形成される。これにより、パッケージ基板上におけるDAC又はADC用の電源プレーンをその他の回路の電源プレーンと独立させても、当該DAC又はADC用の電源プレーンが揺れたとき、当該電源プレーンにカップリングするコンバータ用信号配線は同相でレベル変化しようとするので、コンバータの電源変動による変換精度の低下を極力抑えることができる。
本発明の具体的な形態として、前記コンバータが定電流源回路からの定電流をスイッチ(391)を介して出力ノードに加算する回路を有するとき、前記第3導電層(Lp3)に形成されたコンバータ用の電源プレーン(396A)は前記定電流源回路(390)の電源プレーンとされ、前記スイッチ(391)を制御する回路(392)の電源プレーン(395A)は前記定電流源回路の電源プレーンとは分離して前記第4導電層(Lp4)に形成される。これにより、前記スイッチに対するスイッチングノイズが定電流源回路の電源に影響を与えないようになり、変換精度の向上に資することができる。この効果を更に確実なものにするには、前記第3導電層に形成されたコンバータ用の電源プレーンと、前記第4導電層に形成されな前記スイッチを制御する回路の電源プレーンとを、第4導電層において夫々電気的に分離された実装基板への接続端端子に別々に結合するのがよい。
〔7〕《DACにおける定電流源回路の電源分離》本発明の更に別の観点による半導体装置は、パッケージ基板に半導体チップを搭載し、前記半導体チップはDAC(334)を有し、前記パッケージ基板は、半導体チップのパッド電極との接続に利用される第1導電層、グランドプレーンに利用される第2導電層、電源プレーンに利用される第3導電層、及び実装基板との接続に利用される第4導電層を含む。前記DACは定電流源回路(390)からの定電流をスイッチ(391)を用いて出力ノードに加算する回路を有する。前記半導体チップ(31)は前記定電流源回路用の第1アナログ電源端子(VCCA)及び第1アナログ接地端子(VSSA)と前記スイッチの制御回路(392)用の第2アナログ電源端子(VCCA1)及び第2アナログ接地端子(VSSA1)を夫々別々に持つ。前記第1アナログ接地端子と第2アナログ接地端子は第1導電層に別々に形成されたアナログ接地配線(393,394)に接続され、前記夫々のアナログ接地配線は第2導電層のグランドプレーンに共通接続される。前記第1アナログ電源端子と第2アナログ電源端子は第1導電層に形成された夫々に固有のアナログ電源配線(395,396)から別々の電源プレーン(395A,396A)を介して第4導電層の端子に別々に接続する。前記スイッチに対するスイッチングノイズが定電流源回路の電源に影響を与えないようになり、変換精度の向上に資することができる。
第2図はパッケージ基板における第1導電層Lp1の平面的なパターン構成を示す平面図である。
第3図はパッケージ基板における第2導電層Lp2の平面的なパターン構成を示す平面図である。
第4図はパッケージ基板における第3導電層Lp3の平面的なパターン構成を示す平面図である。
第5図はパッケージ基板における第4導電層Lp4の平面的なパターン構成を示す平面図である。
第6図はパッケージ基板の第4導電層Lp4から表面に露出する半田ボール電極の配列を示す平面図である。
第7図は電子回路の一例としてカーナビゲーションシステムを例示するブロックダイアグラムである。
第8図は並列データのビット間スキューを低減するための等長配線構造を例示する説明図である。
第9図は第8図の比較例を示す説明図である。
第10図は複数個のSDRAMのコマンド端子やアドレス端子に接続する一方向配線の終端処理の一例を示す説明図である。
第11図は第10図におけるDRAM(#1)の入力端子で観測される信号波形のシミュレーション結果である。
第12図は第10図におけるDRAM(#4)の入力端子で観測される信号波形のシミュレーション結果である。
第13図は終端電源プレーンに対するSDRAM及び終端抵抗などの配置例を例示する平面図である。
第14図は第1の安定化容量と第2の安定化容量の電気的接続形態を例示する回路図である。
第15図は2個のSDRAM4を接続するアドレス配線に対する終端処理結果を例示する回路図である。
第16図は実装基板の表裏面に2個づつSDRAM4を実装したときの電源プレーンに対するSDRAM及び終端抵抗などの配置を例示する平面図である。
第17図は導電層Lm2のグランドプレーンを貫通するビアの状態を例示する説明図である。
第18図は導電層Lm3の電源プレーンを貫通するビアの状態を例示する説明図である。
第19図は第17図及び第18図に対応される導電層Lm1の電源配線とグランド配線の状態を例示する説明図である。
第20図は導電層Lm2のグランドプレーンを貫通するビアの状態に関する変形例を示す説明図である。
第21図は導電層Lm2のグランドプレーンを貫通するビアの状態に関する変形例を示す説明図である。である。
第22図は第20図及び第21図に対応される導電層Lm1の電源配線とグランド配線の状態を例示する説明図である。
第23図は第3導電層Lm3の電源プレーン分割態様を例示する説明図である。
第24図は実装基板の第1導電層におけるビアとの別の接続状態を例示する平面図である。
第25図は実装基板の第2導電層におけるビアとの別の接続状態を例示する平面図である。
第26図は実装基板の第3導電層におけるビアとの別の接続状態を例示する平面図である。
第27図は実装基板の第4導電層におけるビアとの別の接続状態を例示する平面図である。
第28図は参照電位Vrefを基準に判定動作を行なう判定回路を例示する回路図である。
第29図は第3導電層Lp3において参照電位Vref用の電源プレーンのレイアウト形態を示す平面図である。
第30図は参照電位配線38g近傍の縦断面構造の概略を示す断面図である。
第31図は入力信号INに対する判定基準電圧である参照電位Vrefが変動するとき判定結果信号OUTのタイミングマージンが変化することを示すための説明図である。
第32図はCPGの一例を示すブロック図である。
第33図はPLLの基本回路ユニットを例示するブロック図である。
第34図はプロセッサチップのCPGに動作電源を供給するパッケージ基板上の電源配線の縦断面構造を例示する断面図である。
第35図は第1導電層Lp1においてDLL回路に電源を供給する電源配線とクロック配線との平面的な配置関係を例示する平面図である。
第36図は第3導電層Lp3においてPLL回路に電源を供給する電源配線の平面的な配置関係を例示する平面図である。
第37図はDACの要部を例示する回路図である。
第38図は第1導電層Lp1におけるDAC、ADCの電源配線パターンを例示する平面図である。
第39図はVCCA1専用のビアが接続される第4導電層Lp4における電源プレーンを示す平面図である。
第40図はDACのVCCA専用のビアが接続される第3導電層Lp3における電源プレーンを示す平面図である。
第41図はDDR−SDRAMの第1のクロックインタフェース仕様を例示する説明図である。
第42図はDDR−SDRAMの第2のクロックインタフェース仕様を例示する説明図である。
第1図には本発明に係る電子回路の一例が示される。同図に示される電子回路1は、実装基板2に第1の半導体装置としてデータプロセッサ3と、第2の半導体装置としてSDRAM4を有する。特に図示はしないが、SDRAM4は複数個搭載されている。
前記データプロセッサ3は、例えばBGAパッケージ構造を有するパッケージ基板30とその上に搭載されたプロセッサチップ31を有し、表面が封止用樹脂32で保護されて構成される。SDRAM4は特に制限されないがSOP(Small Outline Package)のようなフラットパッケージにSDRAMチップが封止されて構成される。プロセッサチップ31及び図示を省略するSDRAMチップは、特に制限されないが、相補型MOS(CMOS)集積回路製造技術により、単結晶シリコンなどの1個の半導体基板に形成される。
前記パッケージ基板30は、多層配線基板構造を有し、例えばガラス繊維布を基材としエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基板に、プロセッサチップ31のパッド電極との接続に利用される配線等が形成された第1導電層Lp1、グランドプレーンに利用される第2導電層Lp2、電源プレーンに利用される第3導電層Lp3、及び実装基板2との接続に利用される配線等が形成された第4導電層Lp4を含む。プロセッサチップ31のボンディングパッドと第1導電層Lp1の対応配線との結合は代表的に示されたボンディングワイヤ33で行われる。第4導電層Lp4の配線にはソルダーボール電極として代表的に示された半田ボール電極34A〜34Cが配置され、実装基板2の対応配線との結合に利用される。
前記導電層Lp1〜Lp4の配線を層間で接続するには、内面に導電メッキが施されたスルーホール又はビアホール(単にビアとも記す)が用いられる。代表的に示されたビア35Aは第2導電層Lp2のグランドプレーンおよび第3導電層Lp3の電源プレーンを非接触で貫通して第1導電層Lp1の所定の信号配線を第4導電層Lp4の所定の信号配線を介して対応する半田ボール電極34Aに導通させる。代表的に示されたビア35Bは第1導電層Lp1のグランド配線を第2導電層Lp2のグランドプレーンに導通させ且つ第3導電層Lp3の電源プレーンを非接触で貫通し第4導電層Lp4の所定配線を介して半田ボール電極34Bに導通させる。代表的に示されたビア35Cは第2導電層Lp2のグランドプレーンを非接触で貫通し第1導電層Lp1の電源配線を第3導電層Lp3の電源プレーンに接続し第4導電層Lp4の所定配線を介して半田ボール電極36Cに導通させる。
前記実装基板2は、多層配線基板構造を有し、例えばガラス繊維布を基材としエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基板に、データプロセッサ3やSDRAM4などを搭載するための第1層目の配線パターンなどが形成された第1導電層Lm1、グランドプレーン等に利用される第2導電層Lm2、電源プレーン等に利用される第3導電層Lm3、第2層目の配線パターンなどが形成された第4導電層Lm4、およびSDRAM4の終端電源プレーンに利用される第5導電層Lm5を含む。前記導電層Lm1〜Lm5の配線を層間で接続するには、内面に導電メッキが施されたスルーホール又はビアホール(単にビアとも記す)が用いられる。代表的に示されたビア20Aは第2導電層Lm2のグランドプレーンおよび第3導電層ML3の電源プレーンを非接触で貫通して第1導電層Lm1の所定の信号配線を第4導電層Lm4の所定の信号配線に導通させる。代表的に示されたビア20Bは第1導電層Lm1のグランド配線を第2導電層202のグランドプレーンに導通させ且つ第3導電層Lm3の電源プレーンおよび第4導電層Lm4の配線を非接触で貫通する。代表的に示されたビア20Cは第2導電層Lm2のグランドプレーンおよびを第4導電層Lm4の配線を非接触で貫通し第1導電層Lm1の電源配線を第3導電層Lm3の電源プレーンに接続する。
第2図にはパッケージ基板30における第1導電層Lp1の平面的なパターン構成が示される。36aで示される部分にプロセッサチップ31が搭載される。36bで示される部分はプロセッサチップ31におけるグランド電位のボンディングパッドにワイヤボンディングされる領域になる。36c、36d,36eなどで示される部分はプロセッサチップ31における複数種類の電源電圧のボンディングパッドにワイヤボンディングされる領域になる。36fで示される部分はプロセッサチップ31における各種信号に固有のボンディングパッドにワイヤボンディングされる領域になる。36gは信号配線、36hはビアが通る領域である。39w、39xで示される配線はパッケージ基板のボンディングパッド365に電解金メッキを施す際に、前記ボンディングパッド365にカソード電位を供給するための配線(メッキ給電用配線)を示している。
第3図にはパッケージ基板30における第2導電層Lp2の平面的なパターン構成が示される。概略全面にグランド電位供給用パターンが敷設されている。37aは前記ビアが電気的に接触して貫通する領域、37bはビアが電気的に非接触で貫通する領域である。
第4図にはパッケージ基板30における第3導電層Lp3の平面的なパターン構成が示される。プロセッサチップ31の電源電圧は、特に制限されないが、3.3Vのような電圧の外部インタフェース電源、2.5Vのような電圧のSDRAMとのインターフェース用電源、1.2Vのような電圧のディジタル用内部回路(コア)電源とされる。38cは外部インタフェース用電源の領域、38eはSDRAMとのインターフェース用電源の領域、38dはディジタルコア電源の領域とされる。
第5図にはパッケージ基板30における第4導電層Lp4の平面的なパターン構成が示される。39y、39zで示される配線はパッケージ基板のボンディングパッド365に電解金メッキを施すためのメッキ給電用配線を示している。第5図において399Aで示される導電パターンはディジタルコア電源である。また、399Bで示される導電パターンはグランド電位供給用パターンである。
第6図にはパッケージ基板30の第4導電層Lp4から表面に露出する半田ボール電極の配列が示される。白丸(○)及び二重白丸(◎)の記号は信号用半田ボール電極を意味する。特に二重白丸の記号はSDRAM4用への差動クロック出力端子となる。×記号に黒丸(●)を重ねた記号はグランド電位の半田ボール電極である。四角記号(□)に黒丸(●)に重ねた記号は2.5Vのような電圧のSDRAM4とのインターフェース回路用電源の半田ボール電極、白丸(○)に黒丸(●)に重ねた記号は1.2Vのような電圧のディジタルコア電源用半田ボール電極、単なる黒丸(●)記号は3.3Vのような電圧の外部インタフェース電源用の半田ボール電極である。第6図より明らかなように、半田ボール電極はパッケージ基板30に5列で環状に配置され、チップのコーナ部及び最内周の半田ボール電極に電源電位及びグランド電位供給機能を割り当て、一列に並んだ辺に沿った部分の半田ボール電極には信号入出力機能を割当てている。
《電子回路のブロックダイアグラム》
第7図には電子回路の一例としてカーナビゲーションシステムのブロックダイアグラムが示される。前記データプロセッサ3は、地図データの描画制御、表示制御、音声案内制御、ビデオデータ入力など、カーナビゲーションに必要なデータ処理を行なうシステムオンチップの1チップマイクロコンピュータとして位置付けられる。
前記データプロセッサ3は、CPU(Central Processing Unit)302を内蔵し、CPU302が接続する第1バス303には、バスブリッジ回路(BBRG)304、ダイレクトメモリアクセスコントローラ(DMAC)305、3次元画像の描画処理などの3次元画像処理を行う3次元画像処理部としての3Dグラフィックスモジュール(3DGFIC)306、クロックパルスジェネレータ(CPG)343及びメモリインタフェース回路(MRYIF)307が接続される。前記バスブリッジ回路304には更に第2バス310、第3バス311、第4バス312及び外部バス313に接続される。前記メモリコントローラ305には更に3D専用バス314が接続される。
メモリインタフェース回路307にはメモリバス316を介して外部メモリとして前記SDRAM4が接続される。SDRAM4は例えばCPU302が使用するためのメインメモリ、さらにはフレームバッファ等の画像メモリとして利用される。メモリインタフェース回路307はバスアービトレーションとメモリ制御を行う。バスアービトレーションはバス303,310,314を介する外部メモリアクセスの競合を調停する制御であり、バスアービタ(ARBT)318で行う。メモリ制御は、バスを介するアクセス要求にしたがって第41図に記載されているように、DDR−SDRAM仕様であり、クロック信号の立ち上り及び立ち下がりに同期してSDRAM4をリード又はライト動作させるストローブ信号などのタイミング信号を形成してSDRAM4を動作させる制御であり、メモリコントロールロジック(MCNT)319で行う。
前記3D専用バス314に接続される3Dグラフィックスモジュール306は第1バス303を介してCPU302から3D描画コマンドなどの画像処理コマンドを受取って3D描画処理を行う。描画はSDRAM4のフレームバッファ領域に対して行なわれる。
第2バス310には第1回路モジュールとして、2次元画像処理部としての2Dグラフィックスモジュール(2DGFIC)320、ビデオ信号入力回路(VDOIN)321、表示制御回路(DU)322、及びATアタッチメントパケットインタフェース回路(ATAPI)323等が接続される。前記2グラフィックスモジュール320は2次元画像の描画処理などの2次元画像処理を行う回路であり、例えば太線描画機能も備える。描画はSDRAM4のフレームバッファ領域に対して行なわれる。表示制御回路322はSDRAM4のフレームバッファ領域に描画された画像データを順次読み出して、ラスタスキャン型のディスプレイ325に表示タイミングに同期させて出力する制御を行う。ビデオ信号入力回路321はディジタルビデオ信号を入力する。ディジタルビデオ信号はテレビ信号などのアナログビデオ信号をコード化して出力するNTSC(National Television System Committee)デコーダ(NTCDEC)326から出力される。ATAPI323はハードディスクドライブ、DVD又はCD−ROMドライブ等のディスクドライブ装置(DDRV)327に接続され、DVD又はCD−ROM等の記録媒体から記録情報を読取って取り込むためのインタフェース制御を行う。ナビゲーションシステムにおいてDVDやCD−ROMには地図データなどが記録されている。
第4バス312には2Dグラフィックスモジュール320、ビデオ信号入力回路321、及び表示制御回路322が接続される。
第3バス311には第2回路モジュールとして、SPDIF準拠の音声データ入出力インタフェース(SPDIF)330、ディジタル・アナログ・コンバータ(DAC)334、GPS(Global Positioning System)用のベースバンド処理部(GPSBB)331、調歩同期シリアルコミュニケーションインタフェース回路(SCIF)332及びタイマ(TMU)333などが接続される。SPDIF331には音声用のDAC334が接続され、変換されたアナログ音声信号はスピーカ335で音声に変換される。GPSBB331はGPS用の高周波部(GPSRF)336が接続され、アンテナモジュールを介して人工衛星に電波を反射させて、衛星の捕捉演算処理などを行う。
外部バス313にはナビゲーション用のプログラム及び制御データ等を格納する電気的に書換え可能なフラッシュメモリ(FLASH)337及びCPU302のワークメモリなどに利用されるスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)338などが接続される。尚、マルチCPUシステムを構成する場合には、図示はしないが、外部バス313に更に別のプロセッサを接続することが可能である。
前記CPU302は例えば32ビットCPUでありデータ処理単位は32ビットとされる。このCPU302は1サイクルで複数の命令を発行するスーパースカラ構造を有することにより、動作周波数の約2倍の命令処理実行能力を有する。即ち、CPU302は所謂2ウェイ・スーパースカラ構造を有する。これに呼応して前記第1バス303は64ビットバスとされる。したがって、CPU302は並行に2命令を実行して夫々32ビットのデータを2組用意し、用意された合計64ビットの2組のデータを1バスサイクルで第1バス303へ転送可能である。また、CPU302は1バスサイクルで第1バス303から64ビットのデータをリードし、リードした下位32ビットと上位32ビットを別々に並行して演算処理することも可能にされる。
前記SDRAM4は、特に制限されないが、公知のMOS半導体集積回路製造技術によって単結晶シリコンのような一つの半導体基板に形成されている。SDRAM4は、マトリクス配置されたダイナミック型のメモリセルを備え、メモリセルの選択端子はワード線に結合され、メモリセルのデータ入出力端子はビット線に結合され、ビット線はセンスアンプを中心とした折り返しビット線構造による相補ビット線とされる。ワード線はロウアドレス信号にて選択され、ビット線はカラムアドレス信号にて選択される。センスアンプは、メモリセルからのデータ読出しによって夫々の相補ビット線に現れる微小電位差を検出して増幅する。相補ビット線はカラムアドレス信号のデコード信号でスイッチ制御されるカラム選択回路を介して共通データ線に導通される。共通データ線にはリードアンプとライトアンプが結合され、読み出し動作ではセンスアンプの出力がリードアンプで増幅されて、データ出力回路から外部に出力される。書き込み動作ではライトアンプがデータ入力回路から入力される書込みデータにしたがって相補ビット線を駆動してメモリセルにデータを書き込む。前記データ入力回路の入力端子と前記データ出力回路の出力端子は、特に制限されないが、16ビットのデータ入出力端子DQ0〜DQ15に結合される。
SDRAM4は、特に制限されないが、15ビットのアドレス入力端子A0〜A14を有し、アドレスマルチプレクス形態でロウアドレス信号とカラムアドレス信号が供給される。SDRAMは制御回路を有し、特に制限されないが、クロック信号CLK、/CLK(記号“/”はそれが付された信号がローイネーブルの信号又はレベル反転信号であることを意味する)、クロックイネーブル信号CKE、チップセレクト信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、ライトイネーブル信号/WE、及びデータストローブ信号DQSなどの外部制御信号が入力される。SDRAM4の動作はそれら入力信号の状態の組み合わせによって規定されるコマンドで決定され、制御回路は、そのコマンドで指示される動作に応じた内部タイミング信号を形成するための制御ロジックを有する。
クロック信号CLK、/CLKはSDRAMのマスタクロックとされ、その他の外部入力信号は当該クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して有意とされる。前記データストローブ信号DQSは書込み動作時にライトストローブ信号として外部から供給される。即ち、クロック信号CLKに同期して書き込み動作が指示されたとき、その指示が行われた前記クロック信号周期の後のクロック信号周期からのデータストローブ信号DQSに同期するデータの供給が規定されている。読み出し動作時には前記データストローブ信号DQSはリードストローブ信号として外部に出力される。即ち、データの読み出し動作では読み出しデータの外部出力に同期してデータストローブ信号が変化される。そのためにDLL(Delayed Lock Loop)回路及びDQS出力バッファが設けられている。DLL回路は、SDRAM4が受けるクロック信号CLKとデータ出力回路によるデータの出力タイミングを同期させるために、データ出力動作制御用のクロック信号(リード動作時におけるデータストローブ信号DQSと同相の制御クロック信号)の位相を整えるものである。DLL回路は、特に制限されないが、レプリカ回路技術と、位相同期技術とによって、内部回路の信号伝播遅延時間特性を補償し得る内部クロック信号を再生し、これにより、内部クロック信号に基づいて出力動作されるデータ出力回路は、外部クロック信号CLKに確実に同期したタイミングでデータを出力することが可能とされる。DQSバッファは前記内部クロック信号と同相でデータストローブ信号DQSを外部に出力する。
ロウアドレス信号は、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期する後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンド(アクティブコマンド)サイクルにおけるアドレス入力端子A0〜A12のレベルによって定義される。前記カラムアドレス信号は、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期する後述のカラムアドレス・リードコマンド(リードコマンド)サイクル、カラムアドレス・ライトコマンド(ライトコマンド)サイクルにおける端子A0〜A11のレベルによって定義される。前記ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドは、ロウアドレスストローブの指示などを有効にするコマンドであり、/CS,/RAS=ローレベル(“0”)、/CAS,/WE=ハイレベル(“1”)によって指示され、このときA0〜A12に供給されるアドレスがロウアドレス信号とされ、A13,A14に供給される信号がメモリバンクの選択信号として取り込まれる。カラムアドレス・リードコマンドは、バーストリード動作を開始するために必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストローブの指示を与えるコマンドであり、/CS,/CAS,=ローレベル、/RAS,/WE=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A11に供給されるアドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。その他に、カラムアドレス・ライトコマンド、プリチャージコマンド、セルフリフレッシュエントリコマンドなどがある。SDRAM4は、クロック信号CLKに同期するデータストローブ信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりの両エッジに同期したデータ入出力が可能にされ、クロック信号CLKに同期してアドレス、制御信号を入出力できるため、DRAMと同様の大容量メモリをSRAMに匹敵する高速で動作させることが可能であり、また、選択された1本のワード線に対して幾つのデータをアクセスするかをバーストレングスによって指定することによって、内蔵カラムアドレスカウンタで順次カラム系の選択状態を切換えていって複数個のデータを連続的にリード又はライトすることも可能である。
《並列データのビット間スキュー低減》
第8図にはSDRAMの端子DQ0〜DQ15のような並列データのビット間スキューを低減するための等長配線構造が例示される。前述のように5列で環状に配置された半田ボール電極の内、パッケージ基板の辺の部分の半田ボール電極には信号入出力機能が割当てられ、例えば351〜354はSDRAMの端子DQ0〜DQ3に対応して接続されるデータ入出力用の半田ボール電極(ここでは図示しない)近傍に設置されたスルーホールとされる。前記SDRAM4の端子DQ0〜DQ3からデータプロセッサ3の前記半田ボール電極351〜354までの実装基板配線201〜204の長さがビット毎に不等長であり、前記データプロセッサ3の半田ボール電極351〜354からプロセッサチップ31のボンディングパッドに至る組立て用配線(パッケージ配線)361〜364の長さがビット毎に不等長であり、このとき、前記実装基板配線201〜204の不等長は前記組立て用配線361〜364の不等長を相殺する関係を有する。不等長を相殺するとは、組み立て用配線の長さが不等長である場合に、組み立て用配線と、それぞれ対応する実装基板配線との長さの和がより等長に近づくことを示す。すなわち、各組立て用配線と、対応する各実装基板配線との長さの和を、データバスのビット毎の配線全体の長さと見た場合に、前記ビット毎の配線全体の長さの差が、組み立て用配線におけるビット毎の配線長さの差に比較して小さくなっていると言い換えることもできる。
第8図では組立て用配線の一部であるボンディングワイヤは図示を省略してある。ボンディングワイヤは組立て基板30上のボンディングパッド365からプロセッサチップ31のボンディングワイヤを接続している。前記配線の不等長につき、具体的には、パッケージ基板内の組立て用配線361〜364の不等長は半田ボール電極351〜354の列方向ピッチの整数倍となる。これに応じて、実装基板2上の実装基板配線201〜204も前記列方向ピッチの整数倍の相違をもって不等長に設定されればよい。不等長の意義は、これに限るものではないが、データプロセッサ3と実装基板2の双方において、半田ボール電極の列方向ピッチの整数倍、という共通概念で統一されている。他のデータ入出力端子などに対しても同様に構成される。
上記によれば、データプロセッサ3の半田ボール電極351〜354のような外部端子とそのプロセッサチップ31の対応ボンディングパッドとの間を等長にすることを要しない。そのデータプロセッサ3を実装する実装基板2を設計・製造するときは、そのデータプロセッサ3の不等長の内容にしたがって、その不等長を相殺するように実装基板2上でデータプロセッサ3とSDRAM4とを接続する配線を不等長にすればよい。実装基板上3の配線をどの程度不等長にするかは予め配線長補正方法を明らかにしておけばよい。例えば最内周に配置された半田バンプ電極に接続する配線長は、最内周から2周目に配置された半田バンプ電極に接続する配線長よりもαmm長く、最内周から3周目に配置された半田バンプ電極に接続する配線長よりも2αmm長く、最内周から4周目に配置された半田バンプ電極に接続する配線長よりも3αmm長くというように定義しておけばよい。前記αは例えば半田バンプ電極の配列ピッチである。したがって、第9図の比較例に示されるように、データプロセッサ内において、更には実装基板上において、夫々配線を等長にするために途中で屈曲させたりする合わせ込みを行なうことを要しない。屈曲による配線領域も増えずに手間無く並列アクセスデータのビット間スキューを低減することができる。これによりシステムの動作速度が高速化されても、データプロセッサはデータストローブ信号DQSの変化に同期して複数個のSDRAM4から出力される数十ビットの並列データを誤り無く取込み可能になる。
尚、ここではSDRAM4はその外部端子から半導体チップの接続電極に至る組立て用配線の長さが等長とされるものとしているが、別のパッケージ構造を採用する場合にその外部端子から半導体チップの接続電極に至る組立て用配線の長さが不等長であるときは、その不等長も加味して実装基板配線の不等長を決定すればよい。
《分岐を有する一方向配線の終端処理》
図10には複数個のSDRAM4のコマンド端子やアドレス端子に接続する一方向配線の終端処理の一例が示される。実装基板2上の信号配線はその特性インピーダンスにしたがって終端抵抗で終端電源(Vtt)に結合され、不所望な電圧反射によるノイズが抑えられている。例えば夫々のSDRAM4のデータ端子DQ0〜DQ15は夫々固有の信号配線を介してビット対応でデータプロセッサ3の対応するデータ端子に接続される。したがってそのような信号配線に対する終端処理はSDRAM近傍から配線を分岐し、終端抵抗を介してVttに結合すればよい。データ端子の接続はSDRAM4が並列アクセスされる利用形態においてもビット毎に固有の接続になるが、SDRAM4の/RAS、/CASなどのコマンド入力端子や、A0〜A14などのアドレス入力端子は、複数個のSDRAM4に共通接続される。例えば4個のSDRAM(#1)4〜SDRAM(#4)4が分散配置されるとき、そのアドレス端子A0はデータプロセッサの対応アドレス出力端子に共通接続される。実装基板上でそのような配線50は、分岐を有する一方向配線となる可能性が高い。その場合の終端処理において、信号終端による電圧反射の抑止を最優先にするときは、前記分岐を有する一方向配線50には、データプロセッサ3を起点とする経路長が長い方の経路に終端抵抗Rtを結合するのがよい。短い方の経路は、集中定数容量とみなされるので、短ければ短い程よい。
第11図には第10図におけるDRAM(#4)の入力端子で観測される信号波形のシミュレーション結果である。太線波形はSDRAM(#4)側の長い方の経路を終端させた場合、細線波形はSDRAM(#1)側の短い方の経路を終端させた場合である。長い方の経路を終端させた太線波形の方がオーバーシュートのようなノイズが大幅に小さいことが解る。また、Hignレベルに安定するまでの時間が短く、タイミングマージンが大きい。
第12図には第10図におけるDRAM(#1)の入力端子で観測される信号波形のシミュレーション結果である。太線波形はSDRAM(#4)側の長い方の経路を終端させた場合、細線波形はSDRAM(#1)側の短い方の経路を終端させた場合である。長い方の経路を終端させたときでも、オーバーシュートのようなノイズがほとんど変化ないことが解る。また、Hignレベルに安定するまでの時間が短く、タイミングマージンが大きい。
第13図には終端電源プレーン51に対するSDRAM及び終端抵抗などの配置例が示される。SDRAM4のデータ入出力端子、コマンド及びアドレス端子の合計ビット数は比較的多く、しかもそれら端子の状態は並列的に変化されるから、終端抵抗(総称するときは符号Rtを付す)に接続する終端電源Vttは比較的大きな電流供給能力が必要であって、安定的であることが必要になる。この観点よりLm5の終端電源プレーン51に対してSDRAM4を分散配置し、前記終端電源プレーン51に、データ用配線に接続する終端抵抗52、コマンド及びアドレスなどの配線に接続する終端抵抗53、更に前記終端抵抗近傍に配置された第1の安定化容量54が夫々複数個分散して結合される。終端抵抗52はデータ端子DQ0〜DQ15に接続する配線の終端用であり、対応するSDRAM4の直近に配置される。終端抵抗53はコマンド及びアドレス端子に接続する分岐を有する一方向配線の終端用であり、終端電源プレーンの端に配置される。第1の安定化容量54は不所望なインダクタンス成分を生じないように寄生インダクタンス成分の小さな容量素子とされる。更に、前記終端電源プレーン51には終端電源を供給する供給端55に対して当該電源プレーンの遠端部に前記第1の安定化容量54よりも大きな第2の安定化容量56が接続される。第1の安定化容量54は終端抵抗Rt近傍における電位変化を補償する。第2の安定化容量56は終端電源プレーン51の遠端における電位変化を補償する。
第13図では前記終端電源プレーン51は矩形の実装基板2における矩形の角部を包含する形状を有し、前記矩形の角部近傍に前記終端電源Vttの供給端55が配置され、前記終端電源Vttの電源プレーン51は前記終端電源Vttの供給端55の両側に延在する。上述よりビット間スキュー低減などを考慮すればSDRAM4のDQ0〜DQ15のような並列データの端子はデータプロセッサ3の辺の部分に配置するのが望ましいから、終端電源Vttを供給する終端電源プレーン51を角部に配置するのは、場所的にその要請と競合しない。
第14図には第1の安定化容量54と第2の安定化容量56の電気的接続状態形態が例示される。第1の安定化容量54は4個の終端抵抗に1個の割合で配置し、半分は電源電圧Vddに、残り半分は接地電位GNDに接続すればよい。第2の安定化容量56は、終端電源プレーン51の片側で夫々終端電圧Vttと電源電圧Vddとの間、終端電圧Vttと接地電位GNDとの間に接続して配置すればよい。
第10図に基づいて説明した上記終端処理に関し別の観点を加味することができる。即ち、コマンド及びアドレスは複数ビットの信号であるから終端電源が安定するように終端電源プレーンに対して終端抵抗を分散配置することが望ましい。これを考慮すると、全て長い方の経路に終端抵抗を結合するのが最良とは限らない。そのために、前記配線のうち複数個のSDRAM4が共通接続されていて分岐を有する一方向配線には、データプロセッサ3を起点とする経路長が長い方の経路に終端抵抗が結合されるものと、短い方の経路に終端抵抗が結合されるものとが混在される。前記短い方の経路に終端抵抗が結合された一方向配線における長い方の経路と当該短い方の経路との経路長の差の最大値は、前記長い方の経路に終端抵抗が結合された一方向配線における短い方の経路と当該長い方の経路との経路長の差の最小値以下とされる。例えば第15図のように2個のSDRAM4を接続するアドレス配線について考えれば、アドレス配線AL1〜AL4、AL7、AL8にはアドレス出力バッファからの距離が長い方の分岐経路に終端抵抗が結合され、アドレス配線AL5、AL6にはアドレス出力バッファABUFからの距離が短い方の分岐経路に終端抵抗が結合される。ここで、前記短い方の経路に終端抵抗が結合されたアドレス配線AL5、AL6における長い方の経路と当該短い方の経路との経路長の差の最大値Laがアドレス配線AL5における長短経路差であり、前記長い方の経路に終端抵抗が結合されたアドレス配線AL1〜AL4、AL7、AL8における短い方の経路と当該長い方の経路との経路長の差の最小値Lbがアドレス配線AL7における長短経路差Ldであるとすると、前記最大値Laは最小値Lb以下とされる。要するに、AL5のように短い方の経路を終端させたとき当該AL5の長い経路で生ずるノイズはAL7のように長い方の経路を終端させたとき当該AL7の短い経路で生ずるノイズを超えないようにされることが保証される。したがって、終端電源プレーン51に対して終端抵抗を分散配置することを考慮しながら、電圧反射による影響も最小限に抑える事ができる。
第16図には実装基板2の表裏面に2個づつSDRAM4を実装したときの電源プレーン51に対するSDRAM及び終端抵抗などの配置例が示される。図13同様に、終端電源プレーン51の遠端に第2の安定化容量56が配置され、SDRAM4の近傍に第1の安定化容量53と終端抵抗54が分散配置される。
《実装基板上VCC(VSS)プレーンの分断防止》
第1図で説明したように多層配線構造の実装基板2はシールド等の観点より導電層Lm1とLm4の間の導電層Lm2,Lm3にはグランドプレーンや電源プレーンが形成され、導電層間を接続する多数のビアホールやスルーホールがグランドプレーンや電源プレーンを非接触で貫通する。特に、その実装基板2に搭載されるデータプロセッサ3は第6図に例示されるようにBGAパッケージ構造に代表されるように半田ボール電極が複数列で環状に配置された外部インタフェース端子を有し、しかもその配置は狭ピッチであるから、導電層Lm2,Lm3のグランドプレーンや電源プレーンには半田ボール電極が結合されたランドに接続されるビアホールやスルーホールの非接触貫通孔が環状に多数形成される。それら多数の貫通孔の環状配列の外周部分と内周部分との間での電流経路が実質的に狭くなたり、必要な電流供給能力を得ることが出来なくなったりする事態を生ずることのないように、実装基板2には以下の構成を採用する。
第17図には導電層Lm2のグランドプレーンを貫通するビアの状態が例示され、第18図には導電層Lm3の電源プレーンを貫通するビアの状態が例示される。
第17図において、210で示される領域はビアが貫通する領域(ビア貫通領域)を総称する。黒丸(●)は接触するビアを示し、白丸(○)は非接触で貫通するビアを示す。グランドプレーンに対して信号用のビア20A及び電源供給用のビア20Cが非接触で貫通し、グランド電位供給用のビア20Bが接触する。その領域210において、前記グランドプレーンは、213で示されるようにビアが貫通されていない特定領域を有し、前記特定領域213はデータプロセッサ3に配列された外部端子としての半田ボール電極34の1ピッチ以上の幅を有する。これにより、グランドプレーンにビアの非接触貫通孔が環状に多数形成されて環状貫通孔の外周部分と内周部分との間での電流経路が実質的に狭くなることを抑止することができる。
第18図において、220で示される領域はビアが貫通する領域(ビア貫通領域)を総称する。黒丸(●)は接触するビアを示し、白丸(○)は非接触で貫通するビアを示す。電源プレーンに対して信号用ビア20A及びグランド電位供給用のビア20Bが非接触で貫通し、電源供給用のビア20Cが接触する。その領域220において、前記電源プレーンは、223で示されるようにビアが貫通されていない特定領域を有し、前記特定領域223はデータプロセッサ3に配列された外部端子としての半田ボール電極34の1ピッチ以上の幅を有する。これにより、電源プレーンにビアの非接触貫通孔が環状に多数形成されて環状貫通孔の外周部分と内周部分との間での電流経路が実質的に狭くなることを抑止することができる。特に図示はしないが、特定領域213,223は矩形の実装基板2の4個の角部に形成されている。
上記より、実装基板2のグランドプレーンや電源プレーンが電流供給能力の点において内外で分断される事態を阻止することができる。
第19図には第17図及び第18図に対応される導電層Lm1の電源配線とグランド配線の状態が例示される。白四角(□)に×の合成記号は信号ビア20A、白四角(□)はグランドビア20B、黒四角(■)は電源ビア20C、白丸(○)はランドを意味する。231は電源配線、232はグランド配線である。
前記特定領域213,223は、その上方に実装される矩形のデータプロセッサ3の角部近傍に位置する。前記ビット間スキュー低減などを考慮すれば並列データの端子はデータプロセッサ3の辺の部分に配置するのが望ましいから、上記電源プレーンやグランドプレーンの分断防止を角部で行なうのは、場所的にその要請とも競合しない。
ビアや電源配線等の配置に関しては、導電層Lm2のグランドプレーンを貫通するビアの状態を第20図のように、導電層Lm3の電源プレーンを貫通するビアの状態を第21図のように、導電層Lm1の電源配線とグランド配線の状態を第22図のようにすることも可能である。この場合には、第1導電層Lm1において特定領域213,223の上層を横切って信号配線233を引き出すことが可能になる。
第23図には第3導電層Lm3の電源プレーン分割態様が例示される。実装基板2の電源プレーンはSDRAM4用の電源プレーン235、データプロセッサ3のコア用電源プレーン236というように分割されているとき、コア用分割電源プレーン236に示されるように、実装基板の角部だけでなく、辺の部分の途中に前述同様の特定領域237を設けることも可能である。
第24図乃至第27図には実装基板の第1導電層乃至第4導電層におけるビアとの接続状態を別の例として示す。各図において四角(□)はグランドビア20B、三角は電源ビア20C、丸は信号ビア20Aであり、×記号はビアとグランドプレーン、電源プレーンとの電気的接続を意味する。
《Vref配線》
前記データプロセッサ3は、特に制限されないが外部から参照電位Vrefを入力する。参照電位Vrefは例えばメモリインタフェース回路307などの入力バッファにおける入力レベルの論理値判定など用いられる。論理値判定を行なう判定回路399は例えば第28図に例示される差動入力回路で構成される。I/O電源とは前記2.5VのようなSDRAMインタフェース電源を意味する。参照電位Vrefは2.5V/2とされる。パッケージ基板30上において前記参照電位を供給する参照電位配線38gは第4図に例示されるように、電源プレーンが形成される第3導電層Lp3において、前記SDRAM用電源プレーン38eに取り囲まれて配置される。更に詳しくは、第29図に例示されるように、参照電位配線38gの両側におけるSDRAM用電源プレーン38eには2.5V供給用の半田ボール電極が導通するビア350が結合され、参照電位配線38gはSDRAM用電源の2.5Vと電位的に強固にカップリングされている。第30図には参照電位配線38g近傍の縦断面の概略が示される。参照電位配線38gの上層Lp2にはグランドプレーンが形成される。したがってSDRAM用電源プレーン38e及び参照電位配線38gは共にグランドプレーンのグランド電位に対してもカップリングされる。更に参照電位配線38gは、SDRAM4のアドレスやデータ端子に接続する第1導電層Lp1のSDRAM用信号配線351との間にグランドプレーンが介在され、SDRAM用信号配線351との容量性カップリングも避けられている。
したがって、判定回路399の電源プレーン38eのレベルが揺れても、参照電位配線38gは、それとの容量性カップリングによりその揺れと同相でレベル変化しようとする。また、SDRAM用信号配線351上における信号変化は容量性カップリングによって参照電位配線38gに重畳されない。第31図に示されるように、入力信号INに対する判定基準電圧である参照電位Vrefが変動するとその判定回路399で得られる判定結果信号OUTのタイミングマージンが不所望に悪化することになるが、これによりそのような事態の発生を防止することが可能である。これにより、判定回路399による判定動作に高い信頼性を得ることができる。
《PLL/DLLクロック配線》
第32図には前記CPG343の一例が示される。CPG343は第1PLL回路(PLL1)361、第2PLL回路(PLL2)362及びDLL回路363を有する。前記PLL回路361、PLL回路362、DLL回路633で生成されるクロック信号を受ける回路モジュール364は例えば前記ATAPI323、GPSBB331、MRYIF307などの回路とされる。CPG343にはプロセッサチップ31のクロックパッドXTAL,EXTALからI/Oバッファ(I/OBUF)365,366を介して水晶発振子からのクロック信号が入力される。前記PLL回路361、PLL回路362、DLL回路633の電源は夫々専用の電源パッド及びグランドパッドから、VDDp1,VSSp1、VDDp2,VSSp2、VDDd,VSSdが供給される。I/OBUF365,366には3.3VのようなI/O用電源VDDioとI/O用グランド電位が供給される。
第33図にはPLL回路の基本回路ユニットが例示される。入力クロック信号CLKは周波数比較器(CMP)367により帰還クロック信号CLKrと周波数比較され、周波数差に応ずる電圧信号が形成される。電圧制御発振器(VCO)368はその電圧信号を周波数制御電圧として発振動作する。その発振周波数は出力分周器369で2分周され、後段回路への出力クロック信号CLKsにされると共に、分周器370で分周されて前記周波数比較器367へ帰還される。これにより、クロック信号CLKsは入力クロック信号CLKに対して所定の位相差と所定の分周比を持ったクロック信号とされる。DLL回路の基本構成についてはSDRAMの構成と一緒に説明した通りであり、ここでは繰り返し説明しない。
第34図にはプロセッサチップ31のCPG343に動作電源を供給するパッケージ基板30上の電源配線の縦断面構造が例示される。前記第1導電層Lp1は、DLL回路363に電源を供給する電源配線380と、PLL回路361,362及びDLL回路363にクロック信号を供給するクロック配線381,382とを有し、前記電源配線380とクロック配線381,382は第1導電層Lp1における配線の最小間隔寸法よりも大きな間隔で離間される。例えば第1導電層Lp1と第2導電層Lp2との層間の絶縁膜の厚さの2倍の距離で離間される。また、PLL回路361,362に電源を供給する電源配線38i,38jは第3導電層Lp3に形成され、クロック配線381,382との間には少なくとも絶縁されて第2導電層Lp2が介在される。したがって、クロック配線381,382は、PLL回路361,362に電源を供給する電源配線38i,38j及びDLL回路363に電源を供給する電源配線380に対して少なくとも導電層の層間絶縁膜の厚さの2倍の距離で離間される。これにより、プロセッサチップ31のPLL回路361,362及びDLL回路363が用いるクロック配線381,382とその動作電源配線380がパッケージ基板上30でカップリングするのを抑えることができ、クロックの発振周期に同期するカップリングノイズによりPLL回路361,362又はDLL回路363の動作電源が揺れてその同期化性能が低下してしまう虞を未然に防止することができる。例えばPLL回路又はDLL回路において同期化性能に大きく影響する電圧制御発振器又は電流制御発振器はその動作電源が変動すればそれによって発振周波数が変動するからである。
第35図には第1導電層Lp1においてDLL回路363に電源を供給する電源配線380とクロック配線381,382との平面的な配置関係が例示される。ビア383,384はPLL回路361,362に電源を供給する電源配線38i,38jに導通される。
第36図には第3導電層Lp3においてPLL回路361,362に電源を供給する電源配線38i,38jの平面的な配置関係が例示される。前記第3導電層Lp3において前記PLL回路361,362に電源を供給する電源配線38i,38jはその周りの電源プレーン38cから電気的に独立される。これにより、PLL回路361,362は他の回路の動作に起因する電源ノイズの影響を受け難い。
《DACにおける定電流源回路の電源分離》
第37図にはDAC334の要部が例示される。複数ビットのディジタルデータは図示を省略するデコーダでそのビット数に応ずる2のべき乗数の信号に変換される。第37図にはその変換された一つの信号に対するDA変換の単位回路が示される。DA変換単位回路は、定電流源回路390と、この定電流回路390からの定電流を出力ノードAoutに加算するか否かを制御するスイッチ391と、スイッチ制御信号を保持するフリップフロップ392とを有する。フリップフロップ392は前記デコーダによるデコード出力を1信号単位で保持する。複数のDA変換単位回路は出力端子Aoutを共有し、出力端子Aoutにはデコーダによるデコード出力に基づいてディジタルデータの値に応じた電流が加算され、図示を省略する電流電圧変換回路を介してその電流値に応ずる電圧がディジタル・アナログ変換結果として出力される。第37図に基づいて説明したDAC334は、例えばGPSBB331が備えるDACの局部DACとしても採用されている。
前記DAC334の動作電源は、定電流源回路390とフリップフロップ392との間で分離されている。定電流源回路390には電源電圧VCCAとグランド電圧VSSAが割当てられる。フリップフロップ回路392には電源電圧VCCA1とグランド電圧VSSA1が割当てられる。DAC334のその他の回路には、アナログ系回路であれば電源電圧VCCAとグランド電圧VSSAを割当て、ディジタル系回路であれば電源電圧VCCA1とグランド電圧VSSA1を割当てる。
第38図には第1導電層Lp1におけるDAC、ADCの電源配線パターンが例示される。393はVSSA1専用のビアであり、第2導電層Lp2のグランドプレーンに接続される。394はVSSAなどが供給されるグランド配線であり他の回路のグランド電位の供給も行ない、第2導電層Lp2のグランドプレーンに接続される。395はVCCA1専用のビアであり、第39図に例示される第4導電層Lp4の電源プレーン395Aに接続され、ここから専用の半田ボール電極に導通される。396はDACのVCCA専用のビアであり、第40図の第3導電層Lp3におけるそれ専用の電源プレーン396Aに接続され、ここから専用の半田ボール電極に導通される。397はADCのVCCA専用のビアであり、第40図の第3導電層Lp3におけるそれ専用の電源プレーン397Aに接続され、ここから専用の半田ボール電極に導通される。これにより、前記スイッチ391のスイッチング動作による電源VCCA1、VSSA1にノイズが生じても、定電流源回路390の電源はその電源とは別であるから影響を受けず、DAC更にはADCの変換精度の向上に資することができる。
前記第3導電層Lp3に形成されたVCCAの電源プレーン396Aは前記定電流源回路390の電源プレーンとされ、前記フリップフロップ392に電源VCCA1を供給する電源プレーン395Aは前記定電流源回路390の電源プレーンとは分離して前記第4導電層Lp4に形成される。これにより、前記スイッチ391に対するスイッチングノイズが定電流源回路390の電源に影響を与えないようになり、変換精度の向上に資することができる。さらに前記第3導電層Lp3に形成された電源プレーン396Aと、前記第4導電層に形成された前記スイッチを制御する回路の電源プレーン395Aとを、第4導電層において夫々電気的に分離された実装基板への接続端端子に別々に結合されるから、上記効果を更に確実なものにすることができる。
第38図において398aはADCの信号配線、398bはDACの信号配線であり、両者は夫々に分離してかたまって配置される。第40図の第3導電層Lp3においてDAC用の電源プレーン396AはDAC用の信号配線398bと上下方向でほぼ重なる位置に配置され、同様に、ADC用の電源プレーン397AはADC用の信号配線398aと上下方向でほぼ重なる位置に配置される。これにより、パッケージ基板上におけるDAC又はADC用の電源プレーンをその他の回路の電源プレーンと独立させても、当該DAC又はADC用の電源プレーンが揺れたとき、当該電源プレーンにカップリングするコンバータ用信号配線は同相でレベル変化しようとするので、コンバータの電源変動による変換精度の低下を極力抑えることができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づいて具体的に説明したが本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
例えば、パッケージ基板及び実装基板の層数は4層に限定されずそれ以上であってもよい。また、半導体装置はBGAパッケージ構造に限定されない。また、実装基板に搭載される半導体装置はデータプロセッサ及びSDRAMに限定されない。メモリコントローラとメモリ、データプロセッサと液晶ドライバ等であってもよい。
また、メモリインターフェース仕様については、本実施例においてはDDR−SDRAMの場合について説明したが、これに限るものでなく第42図に記載されているようにDDR2−SDRAM仕様など、より高レートでデータ転送するインタフェース仕様を採用するシステムに本発明を適用することももちろん可能である。
Claims (13)
- 実装基板に第1の半導体装置と第2の半導体装置を有する電子回路であって、
前記第1の半導体装置は、複数ビットの外部端子を有し、
前記第2の半導体装置は、複数ビットの外部端子と、複数の接続電極を持つ半導体チップと、前記第2の半導体装置の複数ビットの外部端子と前記半導体チップの複数の接続電極とを接続する組み立て用配線とを有し、
前記実装基板は前記第1の半導体装置の複数ビットの外部端子と前記第2の半導体装置の複数ビットの外部端子にビット対応で共通接続される複数の実装基板配線を有し、
前記実装基板配線は、前記第1の半導体装置の外部端子から前記第2の半導体装置の外部端子までの長さがビット毎に不等長であり、
前記第2の半導体装置の前記組立て用配線の長さがビット毎に不等長であり、
前記実装基板配線の不等長は前記組立て用配線の不等長を相殺する関係を有する、電子回路。 - 前記第1の半導体装置はシンクロナスメモリであり、
前記第2の半導体装置はシンクロナスメモリをアクセス制御可能なデータプロセッサであり、
前記データプロセッサは前記実装基板配線を介してシンクロイナスメモリとの間で複数ビットのアクセスデータの並列入出力を行なう、請求の範囲第1項記載の電子回路。 - 前記シンクロナスメモリの複数ビットの外部端子はデータ入出力タイミングがクロック信号に同期され、前記データプロセッサは前記シンクロナスメモリから出力される前記クロック信号に同期して前記シンクロナスメモリから出力されるデータを取り込む、請求の範囲第2項記載の電子回路。
- 前記第2の半導体装置はパッケージ基板に前記外部端子として多数のソルダーボール電極が複数列で環状に配置されたパッケージ構造を有し、パッケージ基板内の組立て用配線の不等長はソルダーボール電極の列方向ピッチの整数倍の差を持つ、請求の範囲第3項記載の電子回路。
- 前記第1の半導体装置はその外部端子から半導体チップの接続電極に至る組立て用配線の長さが等長である、請求の範囲第1項記載の電子回路。
- 実装基板に第1の半導体装置と第2の半導体装置を有する電子回路であって、
前記第1の半導体装置は、複数ビットの外部端子を有し、
前記第2の半導体装置は、複数ビットの外部端子と、複数の接続電極を持つ半導体チップと、前記第2の半導体装置の複数ビットの外部端子と前記半導体チップの複数の接続電極とを接続する組み立て用配線とを有し、
前記実装基板は前記第1の半導体装置の複数ビットの外部端子と前記第2の半導体装置の複数ビットの外部端子にビット対応で共通接続される複数の実装基板配線を有し、
前記実装基板配線は、前記第1の半導体装置の外部端子から前記第2の半導体装置の外部端子までの長さがビット毎に不等長であり、
前記第2の半導体装置の前記組立て用配線の長さがビット毎に不等長であり、
前記実装基板配線の不等長は前記組立て用配線の不等長を相殺する関係を有する、電子回路。 - 前記半導体チップは、所定のパッド電極から与えられる参照電位を用いて判定動作を行なう判定回路を含み、
前記パッケージ基板は、半導体チップのパッド電極との接続に利用される第1導電層、グランドプレーンに利用される第2導電層、電源プレーンに利用される第3導電層、及び実装基板との接続に利用される第4導電層を含み、
前記第3導電層は、前記判定回路に接続する電源プレーンと前記参照電位の配線とを含み、前記参照電位の配線は前記電源プレーンに取り囲まれて配置された、請求の範囲第6項記載の電子回路。 - 前記グランドプレーンと電源プレーンは、半導体装置に配列された外部端子の1ピッチ以上の幅をもってビアホール又はスルーホールが貫通されていない特定領域を有する、請求の範囲第7項記載の電子回路。
- 前記第1の半導体装置は複数の半導体メモリ装置であり、前記第2の半導体装置は前記半導体メモリ装置をアクセス制御可能な半導体制御装置であり、
前記実装基板は前記半導体メモリ装置と前記半導体制御装置とを接続する配線を終端抵抗を介して終端させる為の終端電源の電源プレーンを有し、
前記半導体制御装置よりも前記半導体メモリ装置が前記終端電源の電源プレーン寄りに実装され、
前記終端電源の電源プレーンに、前記配線に接続する終端抵抗と前記終端抵抗寄りに配置された第1の安定化容量とが複数個分散して接続され、
前記終端電源の電源プレーンには終端電源を供給する供給端に対して当該電源プレーンの遠端部に前記第1の安定化容量よりも大きな第2の安定化容量が接続された、請求の範囲第8項記載の電子回路。 - 前記配線のうち複数個の半導体メモリ装置が共通接続されていて分岐を有する一方向配線には、半導体制御装置を起点とする経路長が長い方の経路に終端抵抗が結合されるものと、短い方の経路に終端抵抗が結合されるものとが混在され、
前記短い方の経路に終端抵抗が結合された一方向配線における長い方の経路と当該短い方の経路との経路長の差の最大値は、前記長い方の経路に終端抵抗が結合された一方向配線における短い方の経路と当該長い方の経路との経路長の差の最小値以下である、請求の範囲第9項記載の電子回路。 - 前記半導体制御装置はパッケージ基板に搭載された半導体チップを有し、
前記半導体チップはフェーズ・ロックド・ループ回路又はディレイ・ロックド・ループ回路を有し、
前記パッケージ基板の前記第1導電層は半導体チップのパッド電極との接続に利用され、
前記第1導電層は、前記フェーズ・ロックド・ループ回路又はディレイ・ロックド・ループ回路に電源を供給する電源配線と、前記フェーズ・ロックド・ループ回路又はディレイ・ロックド・ループ回路にクロック信号を供給するクロック配線とを有し、前記電源配線とクロック配線は第1導電層における配線の最小間隔寸法よりも大きな間隔で離間される、請求の範囲第10項記載の電子回路。 - 前記半導体チップはディジタル・アナログ・コンバータとアナログ・ディジタル・コンバータの一方又は双方のコンバータを有し、
前記第3導電層において前記コンバータ用の電源プレーンはその他の回路の電源プレーンから分離され、
前記第1導電層には前記コンバータ用の電源プレーンに重なる位置にコンバータ用信号配線が形成される、請求の範囲第11項記載の電子回路。 - 前記ディジタル・アナログ・コンバータは定電流源回路からの定電流をスイッチを用いて出力ノードに加算する回路を有し、
前記半導体チップは前記定電流源回路用の第1アナログ電源端子及び第1アナログ接地端子と前記スイッチの制御回路用の第2アナログ電源端子及び第2アナログ接地端子を夫々別々に持ち、
前記第1アナログ接地端子と第2アナログ接地端子は第1導電層に別々に形成されたアナログ接地配線に接続され、前記夫々のアナログ接地配線は第2導電層のグランドプレーンに共通接続され、
前記第1アナログ電源端子と第2アナログ電源端子は第1導電層に形成された夫々に固有のアナログ電源配線から別々の電源プレーンを介して第4導電層の端子に別々に接続する、請求の範囲第12項記載の電子回路。
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