DE10203151C1 - Vorrichtung zum Anschließen von Halbleitermodulen, insbesondere Speicherbänken - Google Patents

Vorrichtung zum Anschließen von Halbleitermodulen, insbesondere Speicherbänken

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Anschließen von Halbleitermodulen, insbesondere Speicherbänken, bereit, mit: mindestens zwei Einrichtungen (A, B) zum Aufnehmen eines jeweiligen Halbleitermoduls (1, 2); einer Kontakteinrichtung (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) mit einer ersten Gruppe von Kontakten (13a, 13b, 13c, 13d) und einer zweiten Gruppe von Kontakten (13e, 13f), wobei die beiden Gruppen über ein variables Verbindungsmodul (3, 4) miteinander verbindbar sind; einer Gruppe von Leitungen (10, 11, 20, 21) zum Verbinden der Aufnahmeeinrichtungen (A, B) mit der ersten Gruppe von Kontakten (13a, 13b, 13c, 13d), wobei eine Untergruppe (13b, 13c) der ersten Gruppe der Kontakte den Leitungen (10, 11) der ersten Aufnahmeeinrichtung (A) zugeordnet ist; wobei das Verbindungsmodul (3, 4) entweder eine Untergruppe der Kontakte (13b, 13c) mit der zweiten Gruppe der Kontakte (13e, 13f), oder die erste Gruppe der Kontakte (13a, 13b, 13c, 13d) mit der zweiten Gruppe der Kontakte (13e, 13f) verbindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum An­ schließen von Halbleitermodulen, insbesondere von Speicher­ bänken.
Aus der US 6,125,419 A ist ein Bus-System mit mehreren Bus- Slaves, einem Bus-Master zur Steuerung der mehreren Bus- Slaves, einem ersten Bus zum Eingeben von Signalen in die Bus-Slaves, welche von dem Bus-Master ausgegeben werden, so­ wie einen zweiten Bus zum Eingeben von Signalen an den Bus- Master, welche von den Bus-Slaves ausgegeben werden, bekannt.
Der erste und zweite Bus enthalten jeweils eine Hauptleitung, die mit dem Bus-Master verbunden ist, und mehrere Stichlei­ tungen, von denen jede mit der Hauptleitung und mit zumindest einer Unterleitung verbunden ist, welche mit dem Bus-Slave verbunden ist.
Jeder der Bus-Slaves ist mit der entsprechenden Stichleitung über die Unterleitung derart verbunden, dass die Summe der Länge des ersten Busses zwischen dem Bus-Slave und dem Bus- Master und der Länge des zweiten Busses zwischen dem Bus- Slave und dem Bus-Master im wesentlichen gleich ist unter den Bus-Slaves.
Die US 6,114,751 A offenbart eine Halbleitervorrichtung, wel­ che auf einem Bus-Kanal-Leitungsboard mit einem isolierendem Substrat und einer Mehrzahl von parallelen und geraden Buska­ nalleitungen vorgesehen ist, von denen jede die gleiche Länge aufweist. Die Halbleitervorrichtung umfasst einen Halbleiter­ chip und Zuführungen, welche auf dem Halbleiterchip vorgese­ hen sind, die mit Anschlussflächen des Halbleiterchips zu verbinden sind.
Die Zuführungen umfassen linke und rechte Seitenzuführungen, die sich nach der linken und rechten Seite bezüglich der An­ schlussflächen erstrecken, so dass die linksseitigen Zufüh­ rungen relativ zu den rechtsseitigen Zuführungen um einen halben Abstand der rechtsseitigen Zuführungen versetzt sind.
Aus der US 5,770,950 A ist ein Datenübertragungssystem be­ kannt, welches eine Übertragungsleitung aufweist, die an ih­ ren Enden nicht abgeschlossen ist. Eine erste Datenübertra­ gungsvorrichtung ist mit der Übertragungsleitung mit einem ersten Punkt verbunden. Eine zweite Datenübertragungsvorrich­ tung ist mit der Übertragungsleitung mit einem zweiten Punkt verbunden, wobei ein Abstand zwischen dem ersten und zweiten Punkt im wesentlichen proportional zu einer Wellenlänge einer vorbestimmten Frequenz ist.
Eine Datenkodierschaltung ist in der ersten Datenübertra­ gungsvorrichtung vorgesehen, welche Daten kodiert, die von der ersten Vorrichtung an die zweite Vorrichtung zu übertra­ gen sind, so dass die Energie der kodierten Daten im wesent­ lichen um die vorbestimmte Frequenz konzentriert ist, um die Signalreflexion ohne Abschluss der Übertragungsleitung zu mi­ nimieren.
Die DE 197 23 876 A1 offenbart ein Signalübertragungssystem mit einem ersten Schaltungsblock, der eine erste Ausgangs­ schaltung zum Erzeugen eines ersten Signals aufweist. Weiter­ hin vorhanden sind mehrere zweite Schaltungsblöcke mit je­ weils einer ersten Empfangsschaltung zum Empfangen des ersten Signals sowie Übertragungsleitungen, die zwischen dem ersten Schaltungsblock und die zweiten Schaltungsblöcke geschaltet sind.
Der erste Schaltungsblock weist ferner eine zweite Ausgangs­ schaltung zum Erzeugen eines zweiten Signals auf. Jeder der zweiten Schaltungsblöcke weist ferner eine zweite Empfangs­ schaltung zum Empfangen des zweiten Signals auf. Die erste Empfangsschaltung speichert das erste Signal synchron mit dem zweiten Signal ein.
Leiterplatten (Printed Circuit Boards PCBs), insbesondere zur Aufnahme von Speichermodulen, weisen häufig Merkmale auf, welche mehrere Bestückungsvarianten für unterschiedliche An­ forderungen erlauben. Ein Beispiel für eine solche Bestü­ ckungsvariante ist ein Leiterplattenmodul, welches mit einem oder zwei Speicherbänken versehen ist.
Bei derzeitigen Leiterplatten bzw. Bestückungen von Leiter­ platten werden üblicherweise die DRAM-Speichermodule einer fakultativ zu bestückenden zweiten Bank einfach nicht be­ stückt, wobei ein nicht-abgeschlossenes Leitungsstück zurück­ bleibt, welches unerwünschte Reflexionen auf der Leitung her­ vorruft und einen kleinen, unerwünscht strahlenden elektri­ schen Dipol darstellt. Eine weitere übliche Ausführungsform besteht in der Bereitstellung jeweils einer separaten Leiter­ platte für die Applikation mit einer Speicherbank oder zwei Speicherbänken (DRAM-Speichermodul), welches in einem erhöh­ ten Aufwand für die Lagerhaltung und die Entwicklung zweier separater Boards resultiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die fakultativ benötigten Leitungsstücke für eine fa­ kultative zweite Speicherbank über Null-Ohm-Widerstände anzu­ binden, wenn eine zweite Bank (DRAM-Speicher) auf der Leiter­ platte eingesetzt wird, wobei die zusätzlichen Null-Ohm- Widerstände zu aufwendigen Layout-Strukturen auf der Leiter­ platte führen, insbesondere, wenn die Abzweigungen zu den fa­ kultativen Leitungsstücken unterhalb der DRAM-Speichermodule liegen.
In Fig. 1 ist eine übliche Anbindung zweier Halbleiterspei­ cherbänke 1, 2, z. B. auf einer Leiterplatte, dargestellt. Über eine Leiterplattenanschlussklemme 12 (etch connector) sind zwei bidirektionale Datenleitungen 10, 11 mit Lötkontak­ ten 13b, c, e, f verbunden, welches die Kontaktierungspunkte für ein Widerstandsmodul 3 mit zwei Widerständen (R2-Pack) be­ reitstellt. Über eine Weiterführung der zwei bidirektionalen Datenleitungen 10, 11 ist eine Speicherbank 1 über eine Schicht 5 der Leiterplatte angebunden, wobei eine weitere Speicherbank 2 über zwei Vias 7 und folglich über eine zweite Schicht 6 und darauf befindlichen Leitungsstücken angebunden ist. Somit sind die beiden Speicherbänke 1, 2 bzw. deren Auf­ nahmeeinrichtungen A, B mit bidirektionale Datenleitungen 110, 111 über gemeinsame Widerstände des Widerstandsmoduls 3 (R2-Pack) verbunden.
Fig. 2 zeigt die selbe Anordnung wie Fig. 1, jedoch ohne die Bestückung der zweiten Speicherbank 2. Ohne eine zweite ange­ schlossene Speicherbank 2 verbleiben zwei nicht­ abgeschlossene Leitungsstücke 8, welche dennoch mit dem Si­ gnal der bidirektionalen Datenleitungen 10, 11 beaufschlagt sind. Dadurch können an den Leitungsenden unerwünschte Refle­ xionen und folglich Signalverfälschungen auftreten, welche die Signalqualität der ein- bzw. ausgelesenen Daten herab­ setzt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Anschließen von Halbleitermodulen, insbesondere Speicher­ bänken, bereitzustellen, welche eine Verbesserung der Daten­ qualität bei geringem Schaltungsaufwand gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angegebene Vorrichtung gelöst.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die selben Lötkontakte (Löt-Pads) für ein Verbindungs­ modul, z. B. mit zwei und vier Widerständen (2- und 4-R- Pack), zu verwenden.
In der vorliegenden Erfindung wird das eingangs erwähnte Pro­ blem insbesondere dadurch gelöst, dass das Verbindungsmodul Kontakte so verbindet, dass jeweils nur Leitungen, welche zu einem angeschlossenen Halbleitermodul führen kontaktiert wer­ den.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildun­ gen und Verbesserungen des jeweiligen Erfindungsgegenstandes.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist eine Leiterplat­ te, auf der sich die Vorrichtung befindet, mindestens zwei unterschiedliche Leiterplattenschichten auf, über welche die Halbleitermodule, insbesondere Speicherbänke, bzw. Einrich­ tungen zur Aufnahme der Halbleiterbänke bzw. -bauelemente kontaktiert werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung bestehen die Halbleitermodule aus Halbleiterspeicherelementen, insbesonde­ re (DRAM-)Speicherbänken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Ver­ bindungsmodul Widerstände auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist das Ver­ bindungsmodul pro angeschlossener Speicherbank und Datenlei­ tung jeweils einen separaten Widerstand auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Vor­ richtung mit zwei angeschlossenen Halbleitermodulen, insbe­ sondere Speicherbänken, ein Verbindungsmodul mit vier Wider­ ständen auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Vor­ richtung mit einem einzelnen angeschlossenen Halbleitermodul ein Verbindungsmodul mit zwei Widerständen auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Lei­ tungen Datenleitungen, insbesondere bidirektionale Datenlei­ tungen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Kon­ takte des Verbindungsmoduls Lötkontakte.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind eine Gruppe der Kontakte des Verbindungsmoduls über Leitungen mit einem Steckkontakt/ Leiterplattenanschlussklemme (etch con­ nector) verbunden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer üblichen Vorrichtung zum Anschluss zweier Halbleitermodule, insbesondere Speicherbänke;
Fig. 2 das Blockschaltbild einer üblichen Vorrichtung nach Fig. 1 mit nur einer angeschlossenen Speicherbank;
Fig. 3 das Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Anschlie­ ßen von Speicherbänken mit zwei angeschlossenen Speicherbänken zur Erläuterung einer Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 das Blockschaltbild der Vorrichtung nach Fig. 3 mit nur einem angeschlossenen Halbleitermodul zur Er­ läuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung zum An­ schließen von Speicherbänken mit zwei angeschlossenen Spei­ cherbänken zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung.
Fig. 3 zeigt im Zusammenhang mit Fig. 4 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit jeweils einem bzw. zwei ange­ schlossenen Speicherbänken.
Über zwei Leitungen 110, 111, insbesondere (bidirektionale) Datenleitungen, sind Lötkontakte 13e, f mit einem Steckkontakt bzw. einer Leiterplattenanschlussklemme 12 (etch connector) verbunden. Ein Verbindungsmodul 4 mit vier Widerständen (R4- Pack) kontaktiert die Kontakte 13a-f, welche über die zwei bidirektionalen Datenleitungen 110, 111 mit dem Steckkontakt 12 verbunden sind, mit vier bidirektionalen Datenleitungen (10, 11, 20, 21), welche in zwei unterschiedlichen Leiter­ plattenschichten 5, 6 (Layer 1, Layer 2) die Aufnahmeeinrich­ tungen a, B bzw. die bestückten Speicherbänke 1, 2 kontaktie­ ren. Über zwei Vias 7 werden die zwei bidirektionalen Daten­ leitungen 20, 21 (DQn, DQn+1) in eine unter der Leiterplatten­ oberfläche liegenden Schicht 6 zur Speicherbank 2 (DRAM-Bank 2) geführt.
In Fig. 4 ist das Blockschaltbild einer Vorrichtung nach Fig. 3 mit nur einer angeschlossenen Speicherbank zur Erläuterung der Ausführungsform nach Fig. 3 der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das in Fig. 4 dargestellte Blockschaltbild unterscheidet sich von dem Blockschaltbild nach Fig. 3 insbesondere dadurch, dass die Vorrichtung lediglich eine angeschlossene Speicher­ bank 1 (DRAM-Bank 1) aufweist, und dass ein Verbindungsmodul 3 mit lediglich zwei Widerständen (R2-Pack) zum Einsatz kommt, welche nur die bidirektionalen Datenleitungen 10, 11 der ersten Leiterplattenschicht 5 (Layer 1) über die Lötkon­ takten 13b, c mit den Kontakten 13e, f bzw. den Datenleitungen 110, 111 verbindet, welche direkt an den Steckkontakt 12 (etch connector) angeschlossen sind. Somit werden die Lei­ tungsstücke 20, 21 in der Schicht 26 (Layer 2) nicht mit dem Datensignal beaufschlagt und weisen als nicht-angeschlossene Leitungsstücke 9 folglich keine Reflexionen an ihren Enden auf, welche das Datensignal stören bzw. verfälschen könnten.
Bezugszeichenliste
1
Halbleitermodul, insbesondere Speicher (DRAM Bank
1
)
2
Halbleitermodul, insbesondere Speicher (DRAM Bank
2
)
3
Verbindungsmodul, insbesondere ein R2-Pack (Wider­ standsmodul mit zwei Widerständen)
4
Verbindungsmodul, insbesondere ein R4-Pack (Wider­ standsmodul mit vier Widerständen)
5
auf bzw. in Schichtebene
1
(layer
1
)
6
auf bzw. in Schichtebene
2
(layer
2
)
7
Via (Verbindung von einer Schicht (layer) auf eine ande­ re)
8
Nicht-abgeschlossenes Leitungsstück (unterminated stub)
9
Nicht-angeschlossenes Leitungsstück (disconnected stub)
10
Leitung, insbesondere (bidirektionale) Datenleitung
11
Leitung, insbesondere (bidirektionale) Datenleitung
12
Steckkontakt, Leiterplattenanschlussklemme (edge connector)
13
a Kontakt, insbesondere Lötkontakt (Löt-Pad)
13
b Kontakt, insbesondere Lötkontakt (Löt-Pad)
13
c Kontakt, insbesondere Lötkontakt (Löt-Pad)
13
d Kontakt, insbesondere Lötkontakt (Löt-Pad)
13
e Kontakt, insbesondere Lötkontakt (Löt-Pad)
13
f Kontakt, insbesondere Lötkontakt (Löt-Pad)
20
Leitung, insbesondere (bidirektionale) Datenleitung
21
Leitung, insbesondere (bidirektionale) Datenleitung
110
Leitung, insbesondere (bidirektionale) Datenleitung
111
Leitung, insbesondere (bidirektionale) Datenleitung
A Einrichtung zum Aufnehmen eines Halbleitermoduls
B Einrichtung zum Aufnehmen eines Halbleitermoduls

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Anschließen von Halbleitermodulen, ins­ besondere Speicherbänken, mit:
mindestens zwei Einrichtungen (A, B) zum Aufnehmen eines jeweiligen Halbleitermoduls (1, 2);
einer Kontakteinrichtung (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) mit einer ersten Gruppe von Kontakten (13a, 13b, 13c, 13d) und einer zweiten Gruppe von Kontakten (13e, 13f), wobei die beiden Gruppen über ein variables Verbindungs­ modul (3, 4) miteinander verbindbar sind;
einer Gruppe von Leitungen (10, 11, 20, 21) zum Verbin­ den der Aufnahmeeinrichtungen (A, B) mit der ersten Gruppe von Kontakten (13a, 13b, 13c, 13d), wobei eine Untergruppe (13b, 13c) der ersten Gruppe der Kontakte den Leitungen (10, 11) der ersten Aufnahmeeinrichtung (A) zugeordnet ist;
wobei das Verbindungsmodul (3, 4) entweder eine Unter­ gruppe der Kontakte (13b, 13c) mit der zweiten Gruppe der Kontakte (13e, 13f), oder die erste Gruppe der Kon­ takte (13a, 13b, 13c, 13d) mit der zweiten Gruppe der Kontakte (13e, 13f) verbindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtungen (A, B) über die Leitungen (10, 11, 20, 21) in mindestens zwei unterschiedlichen Schichten (5, 6) einer Leiterplatte kontaktiert werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Aufnahmeeinrichtung (A, B) einsetzbaren Halbleitermodule (1, 2) Halbleiterspeichermodule, insbe­ sondere (DRAM-)Speicherbänke, sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (3, 4) Widerstände aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (3, 4) pro angeschlossenem Halbleitermodul (1, 2) und Leitung (10, 11, 20, 21) je­ weils genau einen Widerstand aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zwei angeschlossene Halbleitermodu­ le (1, 2) mit jeweils zwei kontaktierten Leitungen (10, 11, 20, 21) und ein Verbindungsmodul (4) mit vier Wider­ ständen aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein angeschlossenes Halbleitermodul (1) mit zwei kontaktierten Leitungen (10, 11) und ein Verbindungsmodul (3) mit zwei Widerständen aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (10, 11, 20, 21, 110, 111) Datenlei­ tungen, insbesondere bidirektionale Datenleitungen, sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) der Kontakteinrichtung Lötkontakte sind.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gruppe der Kontakte (13e, 13f) über Lei­ tungen (110, 111) mit einem Steckkontakt (12) verbunden ist.
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