JPS5932898B2 - 高密度実装構造 - Google Patents

高密度実装構造

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JPS5932898B2
JPS5932898B2 JP55174851A JP17485180A JPS5932898B2 JP S5932898 B2 JPS5932898 B2 JP S5932898B2 JP 55174851 A JP55174851 A JP 55174851A JP 17485180 A JP17485180 A JP 17485180A JP S5932898 B2 JPS5932898 B2 JP S5932898B2
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JP
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wiring
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mounting structure
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誠 向井
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Fujitsu Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/4917Crossed wires

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  • Power Engineering (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子計算機等で使用される集積回路を実装す
る多層構造の配線基板、特にその高密度実装構造に関す
る。
大型電子計算機の配線基板には、配線長短縮のために論
理チップを高密度に実装できる機能、並びに計算機の開
発段階で生ずる論理設計変更に速やかに対処できる機能
が特に要求される。
かかる配線基板に実装される代表的な素子には、論理演
算主体となるECL(EmitterCoupledL
ogic)回路等の論理素子と、直接論理演算には関与
しないが線路の反射防止上不可欠な終端抵抗素子がある
。第1図は論理素子の一例としてECL回路を示したも
ので、aは回路図、bはその回路記号である。
この論理素子1は信号入力端子2、3と信号出力端子4
、5と電源端子6、1、8を有し、これら電源端子はそ
れぞれVcc、Vee、Vbbなる直流電圧源に接続さ
れる。この様な論理素子1を例えはシリコン単結晶基板
に1個または複数個形成したものが論理チップと呼ばれ
る。そして、一般には論理チップ上で、論理素子の信号
端子間配線がなされ、さらに該信号端子は必要に応じて
論理チップの外部に引き出される。これが論理チップの
・ 信号端子と呼ばれる。論理チップの信号端子間は通
常配線基板の内部配線パターンにより接続され、更に該
信号端子は必要に応じて配線基板の外部に引き出される
。これが配線基板の外部信号端子と呼ばれる。第2図は
終端抵抗素子の一例を示すもので、11は抵抗体、12
は線路への接続端子(信号端子)である。
抵抗体11は配線基板の内部配線パターンの特性インピ
ーダンスに整合する値に選ばれる。電源端子13は適当
な直流電圧源Vttに接続される。一般には、シリコン
基板またはセラミツク基板等の土に1個または複数個の
終端抵抗素子が形成され、これが終端抵抗チツプとして
使用される。また終端抵抗素子を配線基板面上に配線基
板と一体化して直接形成することも可能である。第3図
は配線基板上の論理チツプ間配線の一例を示すもので、
論理チツプ21〜23の信号端子24〜30および配線
基板の外部信号端子31,32間の論理機能を行なう配
線33〜36の一端に、それぞれ終端抵抗素子37〜3
9の信号端子40〜42が付加配線43〜45により接
続されている。第4図はこれを配線接続形態だけ変えて
論理設計変更したもので、第3図の配線34,35が新
たな配線34′,35′に変更されている。このような
論理設計変更に際し配線基板を新規に作り直すことは経
済的にも時間的にも無駄が多いため通常土述したように
配線基板の一部改造という手段がとられる。かかる論理
設計変更可能な従来の実装構造の具体例を第5図に示す
同図aは配線基板51の表面を示す平面図、bは一部透
視した側面図、Cは裏面を示す底面図である。この実装
構造体では、多層に内部配線パターン(A,cでは破線
、bでは記号63で示す)を施した配線基板51の表面
側に論理チツプ21〜23$3よび終端抵抗チツプ52
,53が搭載される。論理チツプ21の信号端子24、
終端抵抗チツプ52の信号端子54は、それぞれスルー
ホール55,56により配線基板51の裏面に形成され
た配線材のボンデイング可能なパツド57,58に接続
される。そして更にその延長上にあつて同じく裏面に設
けられた切断可能な配線パターン59,60を経由した
後に、スルーホール61,62を介して内部配線パター
ン63に接続される。論理チツプ21の電源端子64,
65、終端抵抗チツプ52の電源端子66はそれぞれス
ルーホール67,68,69によつて内部電源配線層(
図示しない)に接続される。以下、同様な配線接続によ
つて、第3図の論理チツプ間配線が配線基板51の上で
行なわれる。この実装構造では、論理設計変更によつて
各チツプの信号端子間の接続方法に変更が生じた場合に
は、関連する信号端子の先にある切断可能な配線パター
ンを切断することにより、信号端子と内部配線パターン
との電気的接続を断ち、次に絶縁被覆された配線材を所
望のボンデイング可能なパツドにボンデイング接続する
ことで、必要なチツプの信号端子間の新たな結線を完了
する。たとえば第4図の配線接続に対処するためには、
切断可能な配線パターン70〜75をX印で切断し(6
箇所)、且つ絶縁被覆された配線材76〜80を追加す
る(5本)。
しかしながら、この実装構造には次の欠点1〜4がある
。1論理チツプと終端抵抗チツプとが配線基板の同一面
側に搭載されるために、必然的に隣接する論理チツプ間
の距離が大きくなり、配線長短縮の目的に合致しない。
2終端抵抗チツプに付随する占有面積を極力小さくする
必要があるので、充分な数の終端抵抗素子を用意するこ
とが困難である。
即ち、通常は配線基板土の論理チツプの信号端子総数と
終端抵抗素子総数との比は、上記の欠点1から生ずる制
約も考慮して、概略3対1程度に選ばれる。このため場
合によつては局部的に終端抵抗素子が不足し、長大な配
線による接続を余議なくされたり、最悪の場合には設計
変更に対処できなくなることも起り得る。3終端抵抗素
子1個につき配線基板において少くとも2個のスルーホ
ール(内1個は基板貫?と、相当の長さの内部配線パタ
ーンが浪費される。
4終端抵抗素子への配線が内部配線パターンでなされる
ので、改造段階で無駄なパターン切断75と配線材80
追加が避けられない。
本発明は、上記4つの問題点を全て解決する新規な高密
度実装構造を提供するもので、その特徴とするところは
多層に内部配線パターンを施した配線基板の表面側には
複数個の論理チツプを搭載し、且つ裏面側には該論理チ
ツプの各信号端子に1対1で対応する様に複数個の終端
抵抗素子を搭載してなる点にある。
以下第6図の実施例を参照しながら本発明を詳細に説明
する。
同図aは配線基板91の表面を示す平面図、bは一部透
視した側面図、Cは裏面を示す底面図である。本発明の
実装構造では、多層に内部配線パターン(A,cでは破
線、bでは97で示す)を施した配線基板91の表面側
には論理チツプ21,22,23が搭載され、終端抵抗
素子92,・・・・・・はその裏面に設けられる。終端
抵抗素子92,・・・・・・は配線基板91の裏面にお
いて該基板と一体化して形成されるのが好ましいが、終
端抵抗素子単体または終端抵抗チツプを裏面に搭載して
もよい。ここでは基板91と一体化した場合について説
明する。なお、第6図は第5図に対応して論理チツプ2
1,22,23を3個搭載している。論理チツプ21(
他も同様)の信号端子24はスルーホール93により配
線基板裏面に形成された配線材のボンデイングのできる
第1のパツド94に導かれる。
該パツド94は更にその延長土にあつて同じく裏面に設
けられた切断可能な第1の配線パターン95を経由した
後にスルーホール96により内部配線パターン97に導
かれる。終端抵抗素子92は第1のパツド94と1対1
に対応して設けられ、望ましくはその近傍に形成される
。終端抵抗素子92の信号端子98は、裏面に設けられ
配線材のボンデイングのできる第2のパツド99に接続
され、更にその延長土にあつて同じく裏面に設けられた
切断可能な第2の配線パターン100を経由した後に第
1のパツド94に接続される。論理チツプ21の電源端
子64,65および終端抵抗素子の電源端子101は、
それぞれスルーホール102,103,104によつて
内部電源配線層(図示しない)に接続される。
以下同様な配線接続によつて第3図の論理チツプ間配線
が配線基板91の土で行なわれる。なお実際の使用に先
立ち不要な終端抵抗素子は第2の配線パターン105〜
108を切断して切り離しておく。第2の配線パターン
は必要に応じて選択的に設けてもよい。本発明の実装構
造では、論理設計変更により論理チツプの信号端子間の
接続方法に変更が生じた場合には、関連する信号端子の
先にある切断可能な第1の配線パターンを切断すること
により、また終端抵抗素子を除く必要のある場合は第2
の配線パターンを切断することにより、信号端子と内部
配線パターンとの電気的接続を断ち、次に絶縁被覆され
た配線材を所望のボンデイング可能な第1あるいは第2
のパツドにボンデイング接続することで必要なチツプの
信号端子間の新たな結線を完了する。
たとえば第4図の配線接続に対処するには切断可能な第
1の配線パターン109〜112及び第2の配線パター
ン113を×印で切断し(5箇所)、絶縁被覆された配
線材114〜117を追加する(4本)。尚、論理素子
はECL等のシリコン素子に限らず、砒化ガリウム(G
aAs)素子、ジヨセフソン素子の場合にも適用できる
また終端抵抗素子は、本例の様に1個の抵抗体を一電源
(接地も含む)に接続するものに限らず、2個の抵抗体
を2電源に接続するテブナン等価型素子等でも良い。論
理チツプおよび終端抵抗チツプは、一般には更にそれぞ
れのパツケージに封入された後に配線基板に搭載される
ことが多いが、本発明ではパツケージの有無は特に問題
としない。また、改造のための配線材は単線に限らず対
線、同軸線でも良い。さらに、終端抵抗素子を基板と一
体化して形成することは、たとえばセラミツク基板土に
抵抗ペーストをパターン印刷し、高温で焼成するなどの
既存の技術で可能である。以上述べた本発明の高密度実
装構造であれば、(イ)論理チツプと終端抵抗素子を基
板の表裏面に分けて設けるので、論理チツプ間距離およ
び配線長が短縮され、前記欠点1が解決される。
(口)終端抵抗素子と論理チツプの信号端子の組合せを
1対1に固定し、予め決められた配線パターンで接続す
る様にしたので、終端抵抗素子が不足することなく、し
かも終端抵抗素子への配線長が短縮される(前記欠点2
が解決される)。(ハ)終端抵抗素子への信号配線のた
めに、配線基板のスルーホールおよび内部配線パターン
を全く使用しないので前記欠点3が解決される。また内
部配線パターンは論理機能を行うための配線にのみ使用
されるので、配線化率が向上する。さらに改造時の配線
パターンの切断箇所および配線材の追加本数が減少する
ので、前記欠点4が改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は論理素子の説明図、第2図は終端抵抗素子の説
明図、第3図および第4図は結線変更による論理設計変
更の説明図、第5図a−cは従来の実装構造の一例を示
す上面図、側面図および底面図、第6図a−cは本発明
の一実施例を示す上面図、側面図および底面図である。 図中、21〜23は論理チツプ、24はその信号端子、
91は配線基板、92は終端抵抗素子、98はその信号
端子、93,96はスルーホール、94は第1のパツド
、95は第1の配線パターン、97は内部配線パターン
、99は第2のパツド、100は第2の配線パターンで
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多層に内部配線パターンを施した配線基板の表面側
    には複数個の論理チップを搭載し、且つ裏面側には該論
    理チップの各信号端子に1対1で対応する様に複数個の
    終端抵抗素子を搭載してなることを特徴とする高密度実
    装構造。 2 論理チップの信号端子をスルーホールを介して配線
    基板裏面に設けられた配線材のボンディング可能な第1
    のパッドに接続し、更に該パッドをその延長上にあつて
    同じく該基板裏面に設けられた切断可能な第1の配線パ
    ターンおよびスルーホールを経由して内部配線パターン
    に接続しまた該第1のパッドに対応して各1個ずつ設け
    られた終端抵抗素子の信号端子を、該基板裏面に設けら
    れた配線材のボンディング可能な第2のパッドに接続し
    、更に該第2のパッドをその延長上にあつて同じく該基
    板裏面に設けられた切断可能な第2の配線パターンを経
    由して該第1のパッドに接続してなる終端抵抗素子部が
    、前記論理チップの各信号端子に1対1で対応して設け
    られ、所定の設計パターンに応じて、前記第1、第2の
    パッド間の接続及び前記第1、第2の配線パターンの切
    断が行なわれてなることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項記載の高密度実装構造。 3 終端抵抗素子を配線基板の裏面に該配線基板と一体
    化して形成してなることを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項または第2項記載の高密度実装構造。
JP55174851A 1980-12-11 1980-12-11 高密度実装構造 Expired JPS5932898B2 (ja)

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JPS5797660A JPS5797660A (en) 1982-06-17
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH071844Y2 (ja) * 1985-11-20 1995-01-18 日本電気株式会社 集積回路パツケ−ジ
JP2812358B2 (ja) * 1996-03-18 1998-10-22 日本電気株式会社 Lsiパッケージおよびlsiパッケージ製造方法

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