JPH06251172A - 半導体集積回路システム装置 - Google Patents

半導体集積回路システム装置

Info

Publication number
JPH06251172A
JPH06251172A JP3789293A JP3789293A JPH06251172A JP H06251172 A JPH06251172 A JP H06251172A JP 3789293 A JP3789293 A JP 3789293A JP 3789293 A JP3789293 A JP 3789293A JP H06251172 A JPH06251172 A JP H06251172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor
semiconductor device
integrated circuit
semiconductor devices
semiconductor integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3789293A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Harasawa
広之 原沢
Kazuo Kojima
和夫 小島
Eiichiro Sato
英一郎 佐藤
Masayuki Morita
正行 森田
Shigeo Ishii
重雄 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3789293A priority Critical patent/JPH06251172A/ja
Publication of JPH06251172A publication Critical patent/JPH06251172A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components

Landscapes

  • Microcomputers (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 (1)半導体集積回路システム装置100に
おいて、高実装密度化を図るとともに回路動作の高速化
を図る。(2)半導体集積回路システム装置200にお
いて、高実装密度化を図るとともに回路動作の誤動作を
防止する。 【構成】 (1)半導体集積回路システム装置100に
おいて、プリント配線基板7の実装面にCPUを内蔵す
る半導体装置1、メモリシステムを内蔵する半導体装置
2、3、インターフェイスシステムを内蔵する半導体装
置4、5の夫々を積層する。(2)半導体集積回路シス
テム装置200において、プリント配線基板90の実装
面にアナログ系システムを内蔵する半導体装置70、7
1、デジタル系システムを内蔵する半導体装置72、7
3、CPUを内蔵する半導体装置74の夫々を積層す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路システ
ム装置に関し、特に、相互に異なるシステムが内蔵され
た複数個の半導体装置が実装基板に実装される半導体集
積回路システム装置に適用して有効な技術に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】スーパーコンピュータ、大型コンピュー
タ等に組込まれるコンピュータシステムを構成する半導
体集積回路システム装置(コンピュータシステムユニッ
トボード)はプリント配線基板(PCB)に複数個の半
導体装置が実装される。複数個の半導体装置のうち、特
にマイクロコンピュータシステム(CPU)を内蔵する
半導体装置は、この構造に限定はされないが、多端子化
に最適なPGA(in rid rray)構造を採用する半
導体装置で構成される。このPGA構造を採用する半導
体装置はその裏面に複数個の端子(ピン)が配列された
ベース基板の表面にマイクロコンピュータシステムを搭
載する半導体ペレットが実装される。このマイクロコン
ピュータシステムを内蔵する半導体装置の他に、コンピ
ュータシステムには、共通バス配線を通して相互に結線
されるメモリシステムを内蔵する半導体装置、インター
フェイスシステムを内蔵する半導体装置等が組込まれ
る。前記インターフェイスシステムを内蔵する半導体装
置は例えばPGA構造が採用され、前記メモリシステム
を内蔵する半導体装置は例えばSOJ構造、QFP構
造、ZIP構造等、樹脂封止型構造が採用される。
【0003】複数個の半導体装置の夫々はプリント配線
基板の表面上の相互に異なる領域に夫々実装され、この
複数個の半導体装置の夫々はプリント配線基板の表面に
形成された共通バス配線、電源系配線の夫々を通して相
互に電気的に接続される。
【0004】なお、この種の半導体集積回路システム装
置については、例えば特願平1−267160号に記載
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述の半
導体集積回路システム装置について、以下の問題点を見
出した。
【0006】(1)前述の半導体集積回路システム装置
はプリント配線基板の実装面に複数個の半導体装置が実
装される。このため、コンピュータシステムの増強やメ
モリ容量の増強を図ると、プリント配線基板に実装する
半導体装置の実装個数が増大し、このプリント配線基板
自体のサイズも大きくなるので、半導体集積回路システ
ム装置が大型化する。この半導体集積回路システム装置
の大型化はコンピュータシステムに組込み際の実装密度
が低下する。
【0007】(2)また、前記半導体集積回路システム
装置は、プリント配線基板の表面の共通バス配線や電源
系配線を介在して、複数個の半導体装置の夫々の間を電
気的に結線する。この平面的に延在する共通バス配線や
電源系配線においては、特定の半導体装置を迂回する結
線(引き回わされる結線)がいくつも発生し、このた
め、結線長が長くなり、信号伝達速度が低下したり、ノ
イズを拾いやすくなる。前記信号伝達速度の低下は、半
導体集積回路システム装置のコンピュータシステム自体
の回路動作速度の低下を招く。また、ノイズの発生は、
半導体集積回路システム装置のコンピュータシステム自
体の回路動作の誤動作を招く。
【0008】(3)また、半導体集積回路システム装置
として、マイクロコンピュータシステムを内蔵する半導
体装置等のデジタル系システムに加えて、アナログ・デ
ジタル変換器、デジタル・アナログ変換器等、アナログ
系システムを内蔵する半導体装置を組込む場合がある。
この種のアナログ系システムは、デジタル系システムに
比べて、ノイズを拾いやすい。このため、半導体集積回
路システム装置は回路動作の誤動作を招く。
【0009】本発明の目的は、以下のとおりである。 (1)半導体集積回路システム装置において、高実装密
度化を図るとともに、回路動作の高速化を図る。
【0010】(2)半導体集積回路システム装置におい
て、高実装密度化を図るとともに、回路動作の誤動作を
防止する。
【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
【0012】
【課題を解決するための手段】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簡単に説明すれば下
記のとおりである。
【0013】(1)マイクロコンピュータシステムを内
蔵する第1半導体装置、この第1半導体装置に内蔵され
たマイクロコンピュータシステムに共通バス配線を介在
して結線されるメモリシステムを内蔵する第2半導体装
置及びインターフェイスシステムを内蔵する第3半導体
装置の夫々が、実装基板の実装面に実装される半導体集
積回路システム装置において、前記実装基板の実装面
に、この実装面からその上方に向って、前記マイクロコ
ンピュータシステムを内蔵する第1半導体装置、前記メ
モリシステムを内蔵する第2半導体装置、前記インター
フェイスシステムを内蔵する第3半導体装置の夫々が夫
々の厚さ方向を一致した状態で積層される。
【0014】(2)マイクロコンピュータシステムを内
蔵する第1半導体装置、この第1半導体装置に内蔵され
たマイクロコンピュータシステムに共通バス配線を介在
して結線されるデジタル系システムを内蔵する第2半導
体装置、この第2半導体装置に内蔵されたデジタル系シ
ステムに結線されるアナログ系システムを内蔵する第3
半導体装置の夫々が、実装基板の実装面に実装される半
導体集積回路システム装置において、前記実装基板の実
装面に、この実装面からその上方に向って、前記アナロ
グ系システムを内蔵する第3半導体装置、前記デジタル
系システムを内蔵する第2半導体装置、前記マイクロコ
ンピュータシステムを内蔵する第1半導体装置の夫々が
夫々の厚さ方向を一致した状態で積層される。
【0015】
【作用】上述した手段(1)によれば、以下の作用効果
が得られる。 (A)前記実装基板の実装面のほぼ同一領域に複数個の
第1半導体装置、第2半導体装置、第3半導体装置の夫
々を積層し、いずれか一方の占有面積、いずれか他方の
占有面積の夫々を相互に重復したので、前記実装基板の
実装面の単位面積当りの半導体装置の実装率を向上し、
半導体集積回路システム装置の小型化が図れる。この半
導体集積回路システム装置の小型化は半導体集積回路シ
ステム装置の高実装密度化が図れる。 (B)前記実装基板の実装面に複数個積層される第1半
導体装置乃至第3半導体装置のうち、最下層に前記第1
半導体装置を実装し、前記実装基板のクロック系信号端
子、第1半導体装置のマイクロコンピュータシステムの
クロック系信号端子の夫々の結線長を短縮できるので、
実装基板のクロック系信号端子から第1半導体装置のマ
イクロコンピュータシステムのクロック系信号端子に入
力されるクロック系信号の入力時間を減少し、前記第1
半導体装置のマイクロコンピュータシステムの回路動作
開始時間を速くできる。前記第1半導体装置のマイクロ
コンピュータシステムの回路動作開始時間は半導体集積
回路システム装置の全体の回路動作時間を律則するの
で、回路動作開始時間の高速化は半導体集積回路システ
ム装置の全体の回路動作速度を高速化できる。 (C)前記実装基板の実装面に複数個積層される第1半
導体装置乃至第3半導体装置のうち、最下層に前記第1
半導体装置を実装し、前記実装基板の信号系端子、電源
系端子の夫々と、第1半導体装置のマイクロコンピュー
タシステムの信号系端子、電源系端子の夫々との間の各
々の結線長を短縮し、実装基板の各端子から第1半導体
装置のマイクロコンピュータシステムの各端子までの間
の結線中でのノイズが拾いにくくなる、又このノイズが
前記実装基板の容量が大きい(低いインピーダンスを有
する)信号線若しくは電源線に即座に吸収できるので、
前記第1半導体装置のマイクロコンピュータシステムの
回路動作の誤動作を防止できる。この回路動作の誤動作
の防止により、半導体集積回路システム装置の全体の回
路動作の誤動作が防止できる。 (D)前記実装基板の実装面に複数個積層される第1半
導体装置乃至第3半導体装置のうち、前記第1半導体装
置に近接して第2半導体装置を実装し、前記第1半導体
装置のマイクロコンピュータシステム、第2半導体装置
のメモリシステムの夫々の信号系端子間の結線長を短縮
したので、前記マイクロコンピュータシステムとメモリ
システムとの間の情報伝達速度を速め、半導体集積回路
システム装置の全体の回路動作速度を高速化できる。
【0016】上述した手段(2)によれば、前記作用効
果(1)の作用効果(A)の他に、以下の作用効果が得
られる。 (A)前記実装基板の実装面に複数個積層される第1半
導体装置乃至第3半導体装置のうち、最下層に前記第3
半導体装置を実装し、前記実装基板のアナログ系信号端
子、アナログ系電源端子の夫々と、第3半導体装置のア
ナログ系システムのアナログ系信号端子、アナログ系電
源端子の夫々との間の各々の結線長を短縮し、実装基板
の各端子から第3半導体装置のアナログ系システムの各
端子までの間の結線中でのノイズが拾いにくくなる、又
このノイズが前記実装基板の容量が大きい(低いインピ
ーダンスを有する)アナログ系信号線若しくはアナログ
系電源線に即座に吸収できるので、前記第3半導体装置
のアナログ系システムの回路動作の誤動作を防止でき
る。この回路動作の誤動作の防止により、半導体集積回
路システム装置の全体の回路動作の誤動作が防止でき
る。 (B)前記実装基板の実装面に複数個積層される第1半
導体装置乃至第3半導体装置のうち、最上層に前記第1
半導体装置を実装し、前記実装基板の信号系端子、電源
系端子の夫々と、第1半導体装置のマイクロコンピュー
タシステムの信号系端子、電源系端子の夫々との間の各
々の結線中でノイズが拾いにくくなるので、前記第1半
導体装置のマイクロコンピュータシステムの回路動作の
誤動作を防止できる。この回路動作の誤動作の防止によ
り、半導体集積回路システム装置の全体の回路動作の誤
動作が防止できる。
【0017】以下、本発明の構成について、プリント配
線基板に複数個のPGA構造を採用する半導体装置を実
装する半導体集積回路システム装置に本発明を適用し
た、一実施例とともに説明する。
【0018】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0019】
【実施例】
(実 施 例 1)本実施例1は、デジタル系システムが
内蔵された半導体集積回路システム装置に本発明を適用
した、本発明の第1実施例である。
【0020】本発明の実施例1である半導体集積回路シ
ステム装置の構成を図1(斜視図)、図2(システムブ
ロック回路図)及び図3(概念図)で示す。
【0021】図1乃至図3の夫々に示すように、本実施
例1の半導体集積回路システム装置100は複数個のP
GA構造を採用する半導体装置1〜5を備え、この複数
個の半導体装置1〜5はプリント配線基板7の実装面上
に実装される。複数個の半導体装置1〜5の夫々は、プ
リント配線基板7の実装面からその高さ方向に向って、
CPU(entral rocessing nit)を内蔵する半導
体装置1、RAM(andom ccess emory)を内蔵
する半導体装置2、ROM(ead nly emory)を
内蔵する半導体装置3、PIO(eriferial nput
utput)を内蔵する半導体装置4、SIO(erial
nput utput)を内蔵する半導体装置5の夫々が順次
積層される。
【0022】前記PGA構造を採用する半導体装置1〜
5の夫々はベース基板(例えば、セラミック基板又は樹
脂基板)60の一表面(上側表面)に搭載された半導体
ペレット1A〜5Aの夫々が夫々キャップ62で封止さ
れる。前記ベース基板60は平面形状が方形状で構成さ
れ、このベース基板60の裏面の方形状の各辺に沿った
周辺領域には夫々複数本の外部接続ピン63が配列され
る。ベース基板60の一表面の方形状の各辺に沿った周
辺領域であって、裏面に配列された外部接続ピン63に
対応する位置には外部接続端子64が配列される。
【0023】複数個の半導体装置1〜5の夫々は、下層
に位置する半導体装置(例えば、半導体装置1)のベー
ス基板60の一表面に配列された複数個の外部接続端子
64の夫々に上層に位置する半導体装置(例えば、半導
体装置2)のベース基板60の裏面に配列された複数個
の外部接続ピン63の夫々が各々電気的かつ機械的に接
続される。図示しないが、ベース基板60の一表面に配
列される外部接続端子64、この外部接続端子64の配
列位置に対応した位置に裏面に配列される外部接続ピン
63の夫々は基本的に同一信号が伝達され若しくは同一
電源が供給される。
【0024】図2に示すように、複数個の半導体装置1
〜5は、アドレスバス配線63A、データバス配線63
D及びコントロール信号配線63Cつまり信号系配線、
電源電圧配線63V及び基準電圧配線(接地)63Gつ
まり電源系配線の夫々を通して相互に接続される。これ
らの信号系配線、電源系配線の夫々は前記ベース基板6
0の複数個の外部接続ピン63、複数個の外部接続端子
64の夫々に振り分けられる。前記複数個の半導体装置
1〜5の夫々に共通のアドレスバス配線63A、データ
バス配線63D、コントロール信号配線63Cの夫々
は、プリント配線基板7に延在するアドレスバス配線7
A、データバス配線7D、コントロール信号配線7Cの
夫々に接続される。同様に、複数個の半導体装置1〜5
の夫々に共通の電源電圧配線63V、基準電圧配線63
Gの夫々はプリント配線基板7に延在する電源電圧配線
7V、基準電圧配線7Gの夫々に接続される。このプリ
ント配線基板7のアドレスバス配線7A、データバス配
線7D、コントロール信号配線7C、電源電圧配線7
V、基準電圧配線7Gの夫々は、例えばCuやそれを主
体とする積層膜で形成され、電流密度が半導体装置1〜
5に共通のそれに比べて大きく構成される(例えば、電
源電圧配線7V、基準電圧配線7Gの夫々は低インピー
ダンスで構成される)。
【0025】前記複数個の半導体装置1〜5のうち、最
下層に位置する半導体装置1は、図4(ペレットレイア
ウト図)に示すように、平面形状が方形状で形成された
半導体ペレット1Aが封止される。半導体ペレット1A
の素子形成面の各辺に沿った夫々の周辺領域には夫々複
数個の外部端子(ボンディングパッド)10が配列され
る。外部端子10は、夫々、便宜的に(通常は規格化さ
れ)端子番号が付され、所定の信号が伝達され又は電源
が供給される。図4中、半導体ペレット1Aの下辺に沿
って、外部端子10は左側から右側に向って1番端子か
ら21番端子まで配列される。同様に、半導体ペレット
1Aの右辺には下側から上側に向って22番端子から4
2番端子まで配列され、上辺には右側から左側に向って
43番端子から63番端子まで配列され、左辺には上側
から下側に向って64番端子から84番端子まで配列さ
れる。これらの外部端子10の配列位置は前述の外部接
続ピン63及び外部接続端子64の配列位置に対応して
配置される。
【0026】表1に外部端子10に伝達される信号名若
しくは供給される電源名を表示する。表1(A)は図4
に示す半導体ペレット1Aの下辺に配列された1番端子
〜21番端子の夫々に伝達される信号名を示す。同様
に、表1(B)は半導体ペレット1Aの右辺に配列され
た22番端子〜42番端子の夫々に伝達される信号名を
示す。表1(C)は半導体ペレット1Aの上辺に配列さ
れた43番端子〜63番端子の夫々に伝達される信号名
若しくは電源名を示す。表1(D)は半導体ペレット1
Aの左辺に配列された64番端子〜84番端子の夫々に
伝達される信号名若しくは電源名を示す。この図4に示
す半導体ペレット1Aの外部端子10の配列に付された
端子番号と表1に示された信号名若しくは電源名との関
係は、後述する半導体ペレット2A、3A、4A、5A
の夫々についても同様である。
【0027】
【表1】
【0028】前記半導体ペレット1Aは、図4に示すよ
うに、その素子形成面にデータバスコントローラ11、
CPU制御回路12、命令レジスタ13、ALU14、
アドレスレジスタ15及びアドレスバッファ16が搭載
され、CPUが構成される。
【0029】また、半導体装置1の上層に積層された半
導体装置2は、図5(ペレットレイアウト図)に示すよ
うに、半導体ペレット2Aが封止される。半導体ペレッ
ト2Aは、その素子形成面にRAM21及びアドレスデ
コーダ22が搭載され、RAM(メモリシステム)が構
成される。
【0030】半導体装置2の上層に積層された半導体装
置3は、図6(ペレットレイアウト図)に示すように、
半導体ペレット3Aが封止される。半導体ペレット3A
は、その素子形成面にROM31及びアドレスデコーダ
32が搭載され、ROM(メモリシステム)が構成され
る。
【0031】半導体装置3の上層に積層された半導体装
置4は、図7(ペレットレイアウト図)に示すように、
半導体ペレット4Aが封止される。半導体ペレット4A
は、その素子形成面にデータバスバッファ41、パラレ
ルインターフェイスA42、パラレルインターフェイス
B43、コントロールレジスタ44、コントローラ4
5、割込みエンコーダ46、割込み制御47及びアドレ
スデコーダ48が搭載され、PIO(インターフェイス
システム)が構成される。
【0032】半導体装置4の上層に積層された半導体装
置5は、図8(ペレットレイアウト図)に示すように、
半導体ペレット5Aが封止される。半導体ペレット5A
は、その素子形成面にデータバスバッファ51、トラン
スミットシフトレジスタ52、トランスミットデータレ
ジスタ53、54、コントロールレジスタ55、割込み
エンコーダ56、割込み制御57及びアドレスデコーダ
58が搭載され、SIO(インターフェイスシステム)
が構成される。
【0033】前記図4乃至図8、表1及び図3に示すよ
うに、積層された複数個の半導体装置1〜5の複数個の
半導体ペレット1A〜5Aの夫々の下辺はアドレス系信
号A及びコントロール系信号を主体に伝達する外部端子
10が集結され、複数個の半導体装置1〜5の夫々の外
部接続ピン63及び外部接続端子64はアドレスバス配
線63A、コントロール信号配線63Cの夫々を構成す
る。同様に、半導体ペレット1A〜5Aの夫々の右辺は
アドレス系信号Aを主体に伝達する外部端子10が集結
され、複数個の半導体装置1〜5の夫々の外部接続ピン
63及び外部接続端子64はアドレスバス配線63Aを
構成する。また、複数個の半導体ペレット1A〜5Aの
夫々の上辺はデータ系信号Dを伝達する外部端子10及
び基準電圧を供給する外部端子10が主体に集結され、
複数個の半導体装置1〜5の夫々の外部接続ピン63及
び外部接続端子64はデータバス配線63D、基準電圧
配線63Gの夫々を構成する。また、複数個の半導体ペ
レット1A〜5Aの夫々の左辺はコントロール系信号を
伝達する外部端子10及び電源電圧を供給する外部端子
10が主体に集結され、コントロール信号配線63C、
電源電圧配線63Vの夫々を構成する。
【0034】このように、CPUを内蔵する半導体装置
1、この半導体装置1に内蔵されたCPUに共通バス配
線(63A,63D,63C,63G,63V)を介在
して結線されるメモリシステム(RAM,ROM)を内
蔵する半導体装置2、3及びインターフェイスシステム
(PIO,SIO)を内蔵する半導体装置4、5の夫々
が、プリント配線基板7の実装面に実装される半導体集
積回路システム装置100において、前記プリント配線
基板7の実装面に、この実装面からその上方に向って、
前記CPUを内蔵する半導体装置1、前記メモリシステ
ムを内蔵する半導体装置2、3、前記インターフェイス
システムを内蔵する半導体装置4、5の夫々が夫々の厚
さ方向を一致した状態で積層される。
【0035】この構成により、以下の作用効果が得られ
る。(A)前記プリント配線基板7の実装面のほぼ同一
領域に複数個の半導体装置1〜5の夫々を積層し、いず
れか一方の占有面積、いずれか他方の占有面積の夫々を
相互に重復したので、前記プリント配線基板7の実装面
の単位面積当りの半導体装置1〜5の実装率を向上し、
半導体集積回路システム装置100の小型化が図れる。
この半導体集積回路システム装置100の小型化は半導
体集積回路システム装置100の高実装密度化が図れ
る。(B)前記プリント配線基板7の実装面に複数個積
層される半導体装置1〜5のうち、最下層に前記CPU
を内蔵する半導体装置1を実装し、前記プリント配線基
板7のクロック系信号配線(コントロール系信号配線7
Cの一部)、半導体装置1のCPUのクロック系信号端
子(外部端子10、外部接続ピン63、外部接続端子6
4のいずれか)の夫々の結線長を短縮できるので、プリ
ント配線基板のクロック系信号配線から半導体装置1の
CPUのクロック系信号端子に入力されるクロック系信
号の入力時間を減少し、前記半導体装置1のCPUの回
路動作開始時間を速くできる。前記半導体装置1のCP
Uの回路動作開始時間は半導体集積回路システム装置1
00の全体の回路動作時間を律則するので、回路動作開
始時間の高速化は半導体集積回路システム装置100の
全体の回路動作速度を高速化できる。(C)前記プリン
ト配線基板100の実装面に複数個積層される半導体装
置1〜5のうち、最下層に前記CPUを内蔵する半導体
装置1を実装し、前記プリント配線基板7の信号系配線
7A、7D、7C、電源系配線7G、7Vの夫々と、半
導体装置1のCPUの信号系端子、電源系端子(外部端
子10に相当する)の夫々との間の各々の結線長を短縮
し、プリント配線基板7の各端子から半導体装置1のC
PUの各端子までの間の結線中でのノイズが拾いにくく
なる、又このノイズが前記プリント配線基板7の容量が
大きい(低いインピーダンスを有する)信号系配線7
A、7D、7C、電源系配線7G、7Vのいずれかに即
座に吸収できるので、前記半導体装置1のCPUの回路
動作の誤動作を防止できる。この回路動作の誤動作の防
止により、半導体集積回路システム装置100の全体の
回路動作の誤動作が防止できる。(D)前記プリント配
線基板7の実装面に複数個積層される半導体装置1〜5
のうち、前記半導体装置1に近接してメモリシステム
(RAM、ROM)を内蔵する半導体装置2、3を実装
し、前記半導体装置1のCPUと半導体装置2、3の夫
々のメモリシステムとの信号系端子間の結線長を短縮し
たので、前記CPUとメモリシステムとの間の情報伝達
速度を速め、半導体集積回路システム装置100の全体
の回路動作速度を高速化できる。
【0036】(実 施 例 2)本実施例2は、デジタル
系システム、アナログ系システムの夫々が混在し内蔵さ
れた半導体集積回路システム装置に本発明を適用した、
本発明の第2実施例である。
【0037】本発明の実施例2である半導体集積回路シ
ステム装置の構成を図9(システムブロック回路図)で
示す。
【0038】図9に示すように、本実施例2の半導体集
積回路システム装置200は、その構造を図示しない
が、前記実施例1と同様に、複数個のPGA構造を採用
する半導体装置70〜74を備え、この複数個の半導体
装置70〜74の夫々に封止される半導体ペレット70
A〜74Aの夫々はプリント配線基板90の実装面上に
実装される。複数個の半導体装置70〜74の夫々は、
プリント配線基板90の実装面からその高さ方向に向っ
て、D/A(Digital/Analog)変換器を内蔵する半
導体装置70、A/D(Analog/Digital)変換器を
内蔵する半導体装置71、DSP(igital ignal
rocessor)を内蔵する半導体装置72、73、CPU
を内蔵する半導体装置74の夫々が順次積層される。
【0039】同図9に示すように、複数個の半導体装置
70〜74の夫々のうち、半導体装置72〜74の夫々
の半導体ペレット72A〜74Aの夫々つまりデジタル
系システム81は、デジタル系バス配線81Dを通して
相互に電気的に接続され、デジタル系電源電圧配線81
V、デジタル系基準電圧配線81Gの夫々を通して電源
が供給される。このデジタル系バス配線81D、デジタ
ル系電源電圧配線81V、デジタル系基準電圧配線81
Gの夫々はプリント配線基板90のデジタル系バス配線
92D、デジタル系電源電圧配線92V、デジタル系基
準電圧配線92Gの夫々に電気的に接続される。
【0040】同様に、複数個の半導体装置70〜74の
夫々のうち、半導体装置70、71の夫々の半導体ペレ
ット70A、71Aの夫々つまりアナログ系システム8
0は、アナログ系バス配線80Aを通して相互に電気的
に接続され、アナログ系電源電圧配線80V、アナログ
系基準電圧配線80Gの夫々を通して電源が供給され
る。このアナログ系バス配線80D、アナログ系電源電
圧配線80V、アナログ系基準電圧配線80Gの夫々は
プリント配線基板90のアナログ系バス配線91A、ア
ナログ系電源電圧配線91V、アナログ系基準電圧配線
91Gの夫々に電気的に接続される。
【0041】プリント配線基板90のデジタル系電源電
圧配線92V、デジタル系基準電圧配線92G、アナロ
グ系電源電圧配線91V、アナログ系基準電圧配線91
Gの夫々は、前記実施例1と同様に、低インピーダンス
で構成される。
【0042】前記複数個の半導体装置70〜74のう
ち、最下層に位置する半導体装置70の半導体ペレット
70Aは、図13(ペレットレイアウト図)に示すよう
に、素子形成面の各辺に沿った夫々の周辺領域に複数個
の外部端子10が配列される。外部端子10は、図13
中、半導体ペレット70Aの下辺に沿って、左側から右
側に向って27番端子から43番端子まで配列され、表
2(A)に示す電源が供給される。この下辺に配列され
る外部端子10は大半が空端子(NC)となる。同様
に、半導体ペレット70Aの右辺には下側から上側に向
って44番端子から60番端子まで配列され、上辺には
右側から左側に向って61番端子から68番端子まで及
び1番端子から9番端子まで配列され、左辺には上側か
ら下側に向って10番端子から26番端子まで配列され
る。前記実施例1と同様に、図示しないが、これらの外
部端子10の配列位置に対応し、外部接続ピン63及び
外部接続端子64の夫々が配列される。この図10に示
す半導体ペレット70Aの外部端子10の配列に付され
た端子番号と表2に示された信号名若しくは電源名との
関係は、後述する半導体ペレット71A、72A、72
A、74Aの夫々についても同様である。
【0043】
【表2】
【0044】前記半導体ペレット70Aは、図13に示
すように、その素子形成面にラッチ701、バイアス回
路702、比較器703等が搭載され、D/A変換器が
構成される。
【0045】また、半導体装置70の上層に積層された
半導体装置71の半導体ペレット71Aは、図12(ペ
レットレイアウト図)に示すように、その素子形成面に
出力ラッチ711、逐次比較ロジック712、比較器7
13、DAコンバータ714等が搭載され、A/D変換
器が構成される。
【0046】半導体装置71の上層に積層された半導体
装置72、73の夫々の半導体ペレット72A、73A
の夫々は、図11(ペレットレイアウト図)に示すよう
に、その素子形成面にコントロール721、命令ROM
722、データRAM723、データROM724、デ
ータバス725、演算装置726、レジスタ727、乗
算器728等が搭載され、DSPを構成する。
【0047】半導体装置73の上層に積層された半導体
装置74の半導体ペレット74Aは、図10(ペレット
レイアウト図)に示すように、その素子形成面にタイミ
ングコントロール741、ポート742、ROM74
3、RAM744、データバス745等が搭載され、C
PUを構成する。
【0048】前述のように、半導体装置70〜74の夫
々の半導体ペレット70A〜74Aの各辺の夫々に、デ
ジタル系信号、アナログ系信号、デジタル系電源、アナ
ログ系電源の夫々が振り分けられる。
【0049】このように、CPUを内蔵する半導体装置
74、この半導体装置74に内蔵されたCPUに共通バ
ス配線81Dを介在して結線されるデジタル系システム
(DSP)を内蔵する半導体装置72、73、この半導
体装置72、73に内蔵されたデジタル系システムに結
線されるアナログ系システム(A/D変換器、D/A変
換器)を内蔵する半導体装置70、71の夫々が、プリ
ント配線基板90の実装面に実装される半導体集積回路
システム装置200において、前記プリント配線基板9
0の実装面に、この実装面からその上方に向って、前記
アナログ系システムを内蔵する半導体装置70、71、
前記デジタル系システムを内蔵する半導体装置72、7
3、前記CPUを内蔵する半導体装置74の夫々が夫々
の厚さ方向を一致した状態で積層される。
【0050】この構成により、前記実施例1の作用効果
(A)の他に、以下の作用効果が得られる。(A)前記
プリント配線基板90の実装面に複数個積層される半導
体装置70〜74のうち、最下層にアナログ系システム
を内蔵する半導体装置70、71の夫々を実装し、前記
プリント配線基板90のアナログ系信号配線91A、ア
ナログ系電源配線91G、91Vの夫々と、半導体装置
70、71の夫々のアナログ系システムのアナログ系信
号端子、アナログ系電源端子(外部端子10に相当す
る)の夫々との間の各々の結線長を短縮し、プリント配
線基板90の各配線から半導体装置70、71の夫々の
アナログ系システムの各端子までの間の結線中でのノイ
ズが拾いにくくなる、又このノイズが前記プリント配線
基板90の容量が大きい(低いインピーダンスを有す
る)アナログ系信号配線91A若しくはアナログ系電源
配線91G、91Vのいずれかに即座に吸収できるの
で、前記半導体装置70、71の夫々のアナログ系シス
テムの回路動作の誤動作を防止できる。この回路動作の
誤動作の防止により、半導体集積回路システム装置20
0の全体の回路動作の誤動作が防止できる。(B)前記
プリント配線基板90の実装面に複数個積層される半導
体装置70〜74のうち、最上層に前記CPUを内蔵す
る半導体装置74を実装し、前記プリント配線基板90
の信号系配線92D、電源系配線92G、92Vの夫々
と、半導体装置74のCPUの信号系端子、電源系端子
(外部端子10に相当する)の夫々との間の各々の結線
中でノイズが拾いにくくなるので、前記半導体装置74
のCPUの回路動作の誤動作を防止できる。この回路動
作の誤動作の防止により、半導体集積回路システム装置
200の全体の回路動作の誤動作が防止できる。
【0051】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例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ことは勿論であ
る。
【0052】例えば、本発明は、多層セラミック配線基
板の表面に複数個の半導体装置を積層した半導体集積回
路システム装置に、若しくは前記多層セラミック配線基
板の表面に複数個積層された半導体装置をキャップで封
止する半導体集積回路システム装置に適用できる。
【0053】また、本発明は、配線基板の表面上に樹脂
封止型半導体装置を複数個積層した場合にも適用でき
る。
【0054】また、本発明は、配線基板の表面上に、パ
ッケージングされない半導体ペレットをそのまま積層し
た場合(ベアチップの積層)にも適用できる。
【0055】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。 (1)半導体集積回路システム装置において、高実装密
度化が図れるとともに、回路動作の高速化が図れる。 (2)半導体集積回路システム装置において、高実装密
度化が図れるとともに、回路動作の誤動作が防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1である半導体集積回路シス
テム装置の斜視図。
【図2】 前記半導体集積回路システム装置のブロック
回路図。
【図3】 前記半導体集積回路システム装置の積層概念
図。
【図4】 前記半導体集積回路システム装置の半導体ペ
レットの平面図。
【図5】 前記半導体集積回路システム装置の半導体ペ
レットの平面図。
【図6】 前記半導体集積回路システム装置の半導体ペ
レットの平面図。
【図7】 前記半導体集積回路システム装置の半導体ペ
レットの平面図。
【図8】 前記半導体集積回路システム装置の半導体ペ
レットの平面図。
【図9】 本発明の実施例2である半導体集積回路シス
テム装置のブロック回路図。
【図10】 前記半導体集積回路システム装置の半導体
ペレットの平面図。
【図11】 前記半導体集積回路システム装置の半導体
ペレットの平面図。
【図12】 前記半導体集積回路システム装置の半導体
ペレットの平面図。
【図13】 前記半導体集積回路システム装置の半導体
ペレットの平面図。
【符号の説明】 100,200…半導体集積回路システム装置、1〜
5,70〜74…半導体装置、1A〜5A,70A〜7
4A…半導体ペレット、60…ベース基板、63…外部
接続ピン、64…外部接続端子、10…外部端子、7,
90…プリント配線基板、63A,63D,63C,6
3V,63G,7A,7D,7C,7V,7G,91
A,91G,91V,92D,92G,92V…配線、
80…アナログ系システム、81…デジタル系システ
ム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 25/18 H05K 1/18 S 7128−4E (72)発明者 森田 正行 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 石井 重雄 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロコンピュータシステムを内蔵す
    る第1半導体装置、この第1半導体装置に内蔵されたマ
    イクロコンピュータシステムに共通バス配線を介在して
    結線されるメモリシステムを内蔵する第2半導体装置及
    びインターフェイスシステムを内蔵する第3半導体装置
    の夫々が、実装基板の実装面に実装される半導体集積回
    路システム装置において、前記実装基板の実装面に、こ
    の実装面からその上方に向って、前記マイクロコンピュ
    ータシステムを内蔵する第1半導体装置、前記メモリシ
    ステムを内蔵する第2半導体装置、前記インターフェイ
    スシステムを内蔵する第3半導体装置の夫々が、夫々の
    厚さ方向を一致した状態で積層される。
  2. 【請求項2】 マイクロコンピュータシステムを内蔵す
    る第1半導体装置、この第1半導体装置に内蔵されたマ
    イクロコンピュータシステムに共通バス配線を介在して
    結線されるデジタル系システムを内蔵する第2半導体装
    置、この第2半導体装置に内蔵されたデジタル系システ
    ムに結線されるアナログ系システムを内蔵する第3半導
    体装置の夫々が、実装基板の実装面に実装される半導体
    集積回路システム装置において、前記実装基板の実装面
    に、この実装面からその上方に向って、前記アナログ系
    システムを内蔵する第3半導体装置、前記デジタル系シ
    ステムを内蔵する第2半導体装置、前記マイクロコンピ
    ュータシステムを内蔵する第1半導体装置の夫々が、夫
    々の厚さ方向を一致した状態で積層される。
JP3789293A 1993-02-26 1993-02-26 半導体集積回路システム装置 Pending JPH06251172A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3789293A JPH06251172A (ja) 1993-02-26 1993-02-26 半導体集積回路システム装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3789293A JPH06251172A (ja) 1993-02-26 1993-02-26 半導体集積回路システム装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06251172A true JPH06251172A (ja) 1994-09-09

Family

ID=12510198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3789293A Pending JPH06251172A (ja) 1993-02-26 1993-02-26 半導体集積回路システム装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06251172A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025213A1 (fr) * 1996-12-04 1998-06-11 Hitachi, Ltd. Dispositif de circuit semi-conducteur integre
JP2007134686A (ja) * 2006-10-06 2007-05-31 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置
JP2011512598A (ja) * 2008-02-19 2011-04-21 マイクロン テクノロジー, インク. チップ上にネットワークを有するメモリ・デバイスの方法、装置、及びシステム
JP2011181176A (ja) * 1997-04-04 2011-09-15 Glenn J Leedy 情報処理方法、積層型集積回路メモリ
US8907499B2 (en) 1997-04-04 2014-12-09 Glenn J Leedy Three dimensional structure memory
US9047991B2 (en) 2008-09-11 2015-06-02 Micron Technology, Inc. Methods, apparatus, and systems to repair memory
US9123552B2 (en) 2010-03-30 2015-09-01 Micron Technology, Inc. Apparatuses enabling concurrent communication between an interface die and a plurality of dice stacks, interleaved conductive paths in stacked devices, and methods for forming and operating the same
US9524254B2 (en) 2008-07-02 2016-12-20 Micron Technology, Inc. Multi-serial interface stacked-die memory architecture
JP2018151219A (ja) * 2017-03-10 2018-09-27 株式会社豊田中央研究所 データ収録装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025213A1 (fr) * 1996-12-04 1998-06-11 Hitachi, Ltd. Dispositif de circuit semi-conducteur integre
JP2011181176A (ja) * 1997-04-04 2011-09-15 Glenn J Leedy 情報処理方法、積層型集積回路メモリ
US8907499B2 (en) 1997-04-04 2014-12-09 Glenn J Leedy Three dimensional structure memory
US9401183B2 (en) 1997-04-04 2016-07-26 Glenn J. Leedy Stacked integrated memory device
JP2007134686A (ja) * 2006-10-06 2007-05-31 Renesas Technology Corp 半導体集積回路装置
US9229887B2 (en) 2008-02-19 2016-01-05 Micron Technology, Inc. Memory device with network on chip methods, apparatus, and systems
JP2011512598A (ja) * 2008-02-19 2011-04-21 マイクロン テクノロジー, インク. チップ上にネットワークを有するメモリ・デバイスの方法、装置、及びシステム
US9524254B2 (en) 2008-07-02 2016-12-20 Micron Technology, Inc. Multi-serial interface stacked-die memory architecture
US9047991B2 (en) 2008-09-11 2015-06-02 Micron Technology, Inc. Methods, apparatus, and systems to repair memory
US9852813B2 (en) 2008-09-11 2017-12-26 Micron Technology, Inc. Methods, apparatus, and systems to repair memory
US10332614B2 (en) 2008-09-11 2019-06-25 Micron Technology, Inc. Methods, apparatus, and systems to repair memory
US9123552B2 (en) 2010-03-30 2015-09-01 Micron Technology, Inc. Apparatuses enabling concurrent communication between an interface die and a plurality of dice stacks, interleaved conductive paths in stacked devices, and methods for forming and operating the same
JP2018151219A (ja) * 2017-03-10 2018-09-27 株式会社豊田中央研究所 データ収録装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6365966B1 (en) Stacked chip scale package
US6461897B2 (en) Multichip module having a stacked chip arrangement
US6326696B1 (en) Electronic package with interconnected chips
US6462421B1 (en) Multichip module
US6303997B1 (en) Thin, stackable semiconductor packages
US7154175B2 (en) Ground plane for integrated circuit package
US7391105B2 (en) Unit semiconductor chip and multi chip package with center bonding pads and methods for manufacturing the same
US7215016B2 (en) Multi-chips stacked package
US6936930B2 (en) Thermal enhance MCM package
US6369443B1 (en) Semiconductor device with stacked vias
EP0535479A1 (en) Multichip integrated circuit packages and systems
JP3611455B2 (ja) ボールグリッドアレイパッケージ
JPH08504060A (ja) Icマイクロプロセッサ用で、構造的にicマイクロプロセッサに組み合わされたicメモリー積層を含むモジュール
JP2004228323A (ja) 半導体装置
US5164817A (en) Distributed clock tree scheme in semiconductor packages
JPH06251172A (ja) 半導体集積回路システム装置
TW567602B (en) Multi-chip module
US20020140073A1 (en) Multichip module
JPH11260999A (ja) ノイズを低減した積層半導体装置モジュール
JP3764214B2 (ja) プリント回路基板およびこれを備えた電子機器
US20050104184A1 (en) Semiconductor chip package and method
KR970001891B1 (ko) 반도체장치와 반도체장치의 제조방법
JP3540232B2 (ja) 半導体装置
US20020050378A1 (en) Double-layered multiple chip module package
JP3075858B2 (ja) 半導体集積回路装置