JPH04293293A

JPH04293293A - 配線変更自在な電子集積回路

Info

Publication number: JPH04293293A
Application number: JP8188091A
Authority: JP
Inventors: Manabu Inuda; 犬田　学
Original assignee: NIYUUTRON KK
Current assignee: NIYUUTRON KK
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1992-10-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子集積回路に関し、
特に配線変更自在な電子集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置が発明されて以来、電子回路
の小型化が進行し、コンデンサ、抵抗器、コイル等の電
子部品を小型化する試みがなされるとともに、小さい面
積中にこれらの電子部品をでき得るかぎり多く収納する
試みが多くなされた。たとえば、合成樹脂製またはセラ
ミックス製絶縁基板の上に印刷手段により配線回路を形
成し、その上に極く小さい抵抗器、コンデンサ、コイル
、トランジスタ等の電子部品を接続し、各配線回路の必
要部分は、その絶縁基板の周囲に設けた複数の切り欠き
部分に形成した端子電極と電気的に接続する。このよう
に構成された絶縁基板を複数枚重ねあわせた後、前記切
り欠きに設けられた端子電極どうしをリ−ド線で連結し
て電子集積回路を構成する。

【０００３】またこの電子集積回路を合成樹脂内に封入
する場合もある。このようにして構成された電子集積回
路はマイクロモジュールと呼ばれている。

【０００４】上述のごときマイクロモジュールは部品の
集積度も低く、また大量生産に向かないため、最近では
部品の集積度も大幅に向上し、かつ大量生産にも向くＬ
ＳＩが開発されて、今やこれが半導体製品の主流をなし
ている。

【０００５】上述のＬＳＩは、膨大な電子部品を小さな
面積内に収納でき、かつ大量生産に向いている反面、製
造のための設備に莫大な費用を投入しなければならず、
また製造方法も複雑である。したがって、構成部品数も
少なく、需要も限られた電子集積回路に対しては不向き
である。そこで需要数も少なく、構成部品も少ない電子
集積回路の場合にはマイクロモジュールの方が有利とさ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、マイクロモ
ジュールは多くのカストマーから要求される種々の回路
構成に対して効率よく対応するため、予め前記絶縁基板
上に基本的な回路を複数個形成しておき、カストマーか
らの要求に応じてこれらの基本的な回路間を選択的に配
線して所望の回路構成を得る。この時、緊急的な仕様設
計変更が止むなく発生したり、また回路の設計ミスが判
明した場合には、煩雑な回路中で配線を切断したりまた
必要な回路間をジャンパー線で接続するというような煩
雑な作業を強いられる。

【０００７】一方、上述のマイクロモジュールは、組み
立てられた完成品の状態で内部の回路変更を行うような
ことは無く、個々のマイクロモジュールの持つ個々のス
ピードで処理される入出力端子が固有的あるいは専用的
に配線接続されており、このことが内部回路の設計変更
に対する柔軟性を損ない、マイクロモジュールを専用機
化してしまう要因のひとつでもある。

【０００８】このような設計変更に対する柔軟性に乏し
いマイクロモジュールを汎用化させるための一つの解決
策は、電子計算機のプログラムによって対応ビットをシ
フトさせ信号の経路を任意に変更することであるが、プ
ログラムの処理スピードに制約され信号のスピードで限
定されることも多い。また、ＰＬＤ素子の様に集積回路
内部の論理回路をプログラムで固着させ得るものは、配
線変更もプログラムで容易に変更することが出来、かつ
高速信号を扱うことが出来るが、書き込み器が必要であ
り、一般的に所望の回路を構成した場合に１個のＰＬＤ
素子では納まらない場合が多いので、多数のチップの書
き込みが困難である。

【０００９】従来のマイクロモジュールは、専用的に外
部接続ピンと配線されている。しかも固着封入される回
路が複雑化し多様化しても外部接続ピンの数で制約を受
けることとなり多様化できない欠点もある。つまりモー
ルド用の合成樹脂で固めて封入されるものは、いくつか
の部品を複合し、１個にするという非常に小規模なもの
に限定されていた。そのため配線の変更ができるように
はなっていなかった。また従来熱可塑性の合成樹脂で固
める場合小さなプラスチック・ケースを使用しモールド
用合成樹脂が軟化しているうちに回路部品とともに封入
されるので個別的なモールド作業となるので人手を多く
必要とし、生産性が非常に悪かった。

【００１０】本発明はこのような従来の不都合を解決し
ようとするものであり、その発明の目的は、ブロック化
されたマイクロモジュールの配線を自由に変更できるよ
うな配線変更自在な電子集積回路を得ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述のような本発明の目
的を達成するために、本発明は電子部品を搭載しプリン
ト回路と接続した引出導体を設けた高密度実装プリント
配線基板からなるマイクロモジュールと、絶縁物を介し
て互いに直交する複数本のプリント回路を設けこれらプ
リント回路の交叉部分にスルーホールを有する交点端子
を設けたマトリクス配線板とを有し、マイクロモジュー
ルの高密度実装プリント配線基板から引き出された引出
導体をマトリクス配線板の所定のプリント回路と接続す
るとともに、所定のスルーホールを介して直交するマト
リクス配線板のプリント回路を接続することを特徴とす
る配線変更自在な電子集積回路を提供する。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

【００１３】図１は、本発明にかかるマイクロモジュー
ルを示す斜視図である。この実施例においてマイクロモ
ジュール１０は、図１から明らかなように、３層の高密
度実装プリント配線基板１、２、３を有し、これら３層
の高密度実装プリント配線基板１〜３はそれぞれプリン
ト回路板４、５、６を有し、これらプリント回路板４、
５、６の上には、集積回路、トランジスタ、抵抗器、コ
ンデンサなどの電子部品が取り付けられ、これら電子部
品の端子はプリント回路板上に形成されたプリント回路
８に接続されている。そしてこれら高密度プリント配線
基板は積層されて、合成樹脂の中に埋め込まれて、ブロ
ック化されている。

【００１４】図２から分かるように、マイクロモジュー
ル１０の側面には断面Ｖ字型あるいはＵ字型をした凹溝
７が複数本縦方向に設けられている。各プリント回路板
の所定のプリント回路８は凹溝７にまで導出され、その
側面が凹溝７に現われている。各凹溝７の中には引出導
線９が挿入され、各プリント回路板上のプリント回路８
と半田付けにより接続されており、それらの所定のもの
の上下端はマイクロモジュール１０の上下面から突出し
ており、またあるものは所定のプリント回路板間の接続
だけを行ない、さらにあるものは上方向叉は下方向にだ
け突出している。そしてこれらの引出導線９は各層間の
電気的な接続を行なうだけでなく、マイクロモジュール
１０と外部回路との接続導体ともなるのであるが、マイ
クロモジュール１０の種類によりこれらの構造はそれぞ
れ異なる。

【００１５】図１において、１１はマトリクス配線板で
ある。マトリクス配線板１１はブロック化されたマイク
ロチップ１０の機能に応じて導出された引出導線９の所
定のものどうしを接続したり、外部から入力される入力
信号を、高密度実装プリント配線基板１、２、３を構成
するプリント回路板４、５、６の所定のプリント回路に
接続したり、また高密度実装プリント配線基板１、２、
３から出力される出力信号を外部に導出する仲介を果た
したりする。なお図１では、該マトリクス配線板１１が
マイクロモジュール１０から分離して示されているが、
実際にはマイクロモジュール１０とマトリクス配線板１
１は、接着されはしないが、積層されて一体化される。

【００１６】マトリクス配線板１１は、図３に示すよう
に、２枚のプリント回路板１２、１３が、スペーサ１４
を挟んで背中合わせに接着されている。一方のプリント
回路板１２の表面には縦方向に平行にかつ等間隔に複数
本の接続導体１５がプリント配線技術によって形成され
ている。また、接続導体１５、１５・・・には、等間隔
で複数個の交点端子１６が設けられている。図３には示
されてはいないが、他方のプリント回路板１３の表面（
図３では裏面となる）には、プリント回路板１２に設け
られた接続導体１５と直交する方向すなわち横方向に複
数本の接続導体が等間隔に設けられており、また複数個
の交点端子１６が等間隔に複数個設けられている。そし
て、これらプリント回路板１２、１３に設けられた交点
端子１６はマトリクス配線板１１の厚み方向に対して重
なって設けられている。これら交点端子１６の中央には
、マトリクス配線板を構成する２枚のプリント回路板１
２、１３を貫通するスルーホール１７が貫通している。マトリクス配線板１１の縁部には、外部入力回路あるい
は外部出力回路とマイクロモジュールとを接続する接続
端子１８が設けられている。マトリクス配線板１１の側
面にはマイクロモジュール１０と同様な断面Ｕ字型ある
いはＶ字型をした凹溝１９が設けられており、プリント
回路板１２、１３の所定のものは、凹溝１９にまで導出
され、その側面が凹溝１９内に現われている。

【００１７】図４はスルーホール部分を示す断面図であ
る。図４から明らかなように、接続導体１５はスルーホ
ール１７の内部にまで設けられており、各スルーホール
１７内にはねじが切ってある。２０はプリント回路板１
２とプリント回路板１３の接続導体を導通せしめる金属
ねじである。

【００１８】図５は、マイクロチップ１０とマトリック
ス配線板１１の接続関係を説明するための回路図である
。なお、説明を簡単にするために、１枚のみの高密度プ
リント配線基板がマトリクス配線板１１と接続している
。また、高密度プリント配線基板には、２個の集積回路
２１、２２と２個の入出力用のゲート回路２３、２４を
備えているものとする。

【００１９】上述のように、集積回路２１、２２等を組
み込んだマイクロモジュール１０から伸びる複数本の引
出導線９をマトリクス配線板１１に設けられた凹溝１９
に挿入し、該凹溝１９内に表出している接続導体１５と
接続する。次いでマトリクス配線板１１上の必要なスル
ーホール１７（図５において黒ドットで示してある）に
細い金属ねじ２０をねじ込んで、マトリクス配線板１１
を構成するプリント回路板１２、１３上の所望の接続導
体１５同士を接続する。この接続で、マイクロモジュー
ル１０内に設けた集積回路２１、あるいは集積回路２２
の入力端子は、マトリクス配線板１１を通してマイクロ
モジュール１０から導出される外部接続端子２５の所定
の入力端に接続され、集積回路２１、あるいは集積回路
２２の出力端子は、マトリクス配線板１１を通してマイ
クロモジュール１０から導出される外部接続端子２５の
所定の出力端に接続される。

【００２０】カストマーの要求で、外部出力端子２５の
配置変更を要求された場合には、金属ねじ２０が螺合す
る位置を変更するだけで、この困難な要求に添うことが
できる。

【００２１】なお、上記実施例では、マトリクス配線板
１１のスルーホール１７に金属ねじ２０を螺合させて、
プリント回路板１２、１３上の所望の接続導体１５同士
を接続しているが、図６に示すように、１枚の両面プリ
ント回路板２６を使用し、該両面プリント回路板２６の
表裏面にそれぞれ縦横のプリント回路３０，４０を設け
、スルーホール２７には上下面を接続する導体２８を設
け、該導体２８はプリント回路４０と反対側に導出され
て端子部２８´と接続される。又プリント回路３０はス
ルーホール近傍において円形の端子部３０´を形成し、
小さな間隙を置いて端子部２８´と対向している。そして接続を必要とするスルーホール２７には図７に示
すように半田２９を盛って端子部２８´と３０´とを電
気的に接続し、表裏面のプリント回路を接続する。

【００２２】図８はスルーホールにおける接続方法のも
う一つ他の実施例を示す断面図である。図８において、
５０および５２は上下のプリント回路板であって、それ
ぞれのプリント回路板５０，５２には縦、横方向に走る
プリント回路５４，５６が設けられている。それらプリ
ント回路５４，５６は、スルーホール５８の内壁に添っ
て設けられ、更にそれぞれ裏側に折返っている。なお、
プリント回路板５０と５２との間には、絶縁物製のスペ
ーサ６０が介在している。又、接続を要するスルーホー
ル５８には、金属性のピン６２が挿入されている。該ピ
ン６２には、足部６４が設けられ、該足部６４はスリフ
ト６６により複数本に分割されて接点片６８を形成して
いる。接点片６８にはそれぞれ、プリント回路５４と接
触する接点７０と、プリント回路５６と接触する接点７
２とを有する。したがって、スルーホールにピン６２が
挿入されたとき、プリント回路板５０と５２に設けられ
たプリント回路５４と５６はピン６４により接続される
。

【００２３】また、マイクロモジュール１０は、カスト
マーの要求により、１個１個作成してもよいが、図９に
示すように、第１層目ないし第３層目のプリント回路板
の所定の位置にそれぞれ種類の異なる回路を作成してこ
れらの高密度実装プリント配線基板を一体に合成樹脂成
型し、その後、点線部分をソーにより切断してマイクロ
モジュールを形成すれば、一度に複数種類のマイクロモ
ジュールを得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電子部品を搭載しプリント回路と接続した引出導
体を設けた高密度実装プリント配線基板からなるマイク
ロモジュールと、絶縁物を介して互いに直交する複数本
のプリント回路を設けこれらプリント回路の交叉部分に
スルーホールを有する交点端子を設けたマトリクス配線
板とを有し、マイクロモジュールの高密度実装プリント
配線基板から引き出された引出導体をマトリクス配線板
の所定のプリント回路と接続するとともに、所定のスル
ーホールを介して直交するマトリクス配線板のプリント
回路を接続するものであるから、所定のスルーホールを
介して直交するプリント回路を接続する部分をカストマ
ーの要求に応じて自由に設定でき、このため回路設計の
自由度がきわめて高い電子集積回路を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す分解斜視図である。

【図２】マイクロモジュールの分解斜視図である。

【図３】マトリクス配線板の斜視図である。

【図４】スルーホールの断面図である。

【図５】マイクロチップ１０とマトリックス配線板１１
の接続関係を説明するための回路図である。

【図６】本発明のスルーホールの他の一実施例を示す斜
視図である。

【図７】図６に示すスルーホールにおいて上下面のプリ
ント回路を半田にて接続した状態を示す断面図である。

【図８】本発明のスルーホールのもう１つ他の実施例を
示す断面図である。

【図９】マイクロモジュールの製造方法を説明するため
の斜視図である。

【符号の説明】

１、２、３・・・高密度実装プリント配線基板４、５、
６・・・プリント回路板７・・・凹溝８・・・プリント回路９・・・引出導線１０・・マイクロモジュ−ル１１・・マトリクス配線板１２、１３・・プリント回路板１４・・スペ−サ１５・・接続導体１６・・交点端子１７・・スルーホール１８・・接続端子１９・・凹溝２０・・金属ねじ２１・・集積回路２２・・集積回路２３・・ゲート回路２４・・ゲート回路２５・・外部接続端子２６・・両面プリント回路板２７・・スルーホール２８・・導体２９・・半田

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品を搭載しプリント回路と接続した
引出導体を設けた高密度実装プリント配線基板からなる
マイクロモジュールと、絶縁物を介して互いに直交する
複数本のプリント回路を設けこれらプリント回路の交叉
部分にスルーホールを有する交点端子を設けたマトリク
ス配線板とを有し、マイクロモジュールの高密度実装プ
リント配線基板から引き出された引出導体をマトリクス
配線板の所定のプリント回路と接続するとともに、所定
のスルーホールを介して直交するマトリクス配線板のプ
リント回路を接続することを特徴とする配線変更自在な
電子集積回路。
【請求項２】前記マイクロモジュールは、複数層積層し
た高密度実装プリント配線基板を有することを特徴とす
る請求項１記載の配線変更自在な電子集積回路。
【請求項３】所定のスルーホールを介して直交するマト
リクス配線板のプリント回路を接続する手段は、螺合自
在で取り外し自在な金属ねじであることを特徴とする請
求項１記載の配線変更自在な電子集積回路。
【請求項４】所定のスルーホールを介して直交するマト
リクス配線板のプリント回路を接続する手段は、スルー
ホールを貫通し、かつ直交するマトリクス配線板のそれ
ぞれに弾接する接点を有し、抜差自在なピンであること
を特徴とする請求項１記載の配線変更自在な電子集積回
路。
【請求項５】所定のスルーホールを介して直交するマト
リクス配線板のプリント回路と接続する手段は、一方の
面のプリント回路と電気的に接続しスルーホールに沿っ
て他方の面に導出され他方の面のプリント回路の近傍に
設けられた端子部と、該他方の面のプリント回路と導体
にて接続したことを特徴とする請求項１記載の配線変更
自在な電子集積回路。
【請求項６】前記端子部とプリント回路とを接続する導
体は半田であることを特徴とする請求項５記載の配線変
更自在な電子集積回路。