JPH0348449A - ｉｃパツケージ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体集積回路（以下、ｉｃという）チップ
を収納する五〇パッケージに係り、特に、［ｉｃパッケ
ージを用いて構成された機器に、高速な動作を行なわせ
るために用いて好適な、リード端子の引き出し方向と、
パッケージの形状とを備えたｉｃパッケージに関する。

［従来の技術］ ｉｃパッケージの形状に関する従来技術として、例えば
、日経エレクトロニクス　１９８８年１１月２８日号（
Ｎｏ，４　６　１）　，第１５５頁〜第１５８頁等に記
載された技術が知られている．この従来技術に示された
ＱＦＰタイプのＬＳＩパッケージは、四角形の外形を有
し、リード端子をその各辺に沿って４方向に引き出すこ
とにより、端子数を多く設けることが可能なものであり
、また、プリント基板等に実装した場合、パッケージを
隙間なく配置可能なため、実装効率が高いという特徴を
備えている。

以下、従来技術によるｉｃパッケージを図面により説明
する． 第１１図は従来技術によるｉｃパッケージの内部構成図
、第１２図、第１３図は従来技術にょるｉｃパッケージ
の実装図である．第１１図〜第１３図において、２はリ
ード端子、３は四角形ｉｃチツブ、４はボンデイングワ
イヤ、ｌ５は配線、ｌ６はＱＦＰタイプの四角形ｉｃパ
ッケージ、ｌ７はスルーホール、ｌ８は外層配線、１９
は内層配線である． 第１１図〜第１３図に示す従来技術は、ＱＦＰタイプの
ＬＳＩのｊｃパッケージの構成と、その配置例であり、
１ｃパッケージｌ６は、その外形が四角形に形成され、
その内部には四角形ｉｃチツブ３を備え、その周囲には
他のパッケージ等との接続のためのリード端子２が設け
られている．そして、リード端子２と四角形ｉｃチツブ
３の各辺に沿って設けられた接続パッドとの間は、ボン
デイングワイヤ４により接続されている。

前述のように構成されるｉｃパッケージｌ６は、プリン
ト配線基板等に第１２図に示すように、碁盤の目状に配
置される。

いま、ｉｃパッケージｌ６の大きさを、一辺２０間、一
周８０ｍｍ、各辺から引き出されるリード端子の長さを
２ｍｍとし、このｉｃパッケージ１６をＩ＋ｕｅのスペ
ースで各辺が平行になるように、プリント配線基板に配
置するものとする。

この場合、第１２図から分かるように、１ｃパッケージ
ｌ６の辺が隣接する４方向のパッケージ相互間の中心間
隔が２Ｆ＋ａｍであるのに対して、前記４方向以外のパ
ッケージ相互間の中心間隔は、約３５鵬貢と長くなって
いる． このため、各ｉｃパッケージｌ６は、各１０パッケージ
の各辺に対向する４方向にある他のｉｃパッケージとの
間を、リード端子２相互間を外層配線１８を用いること
により最短距離で接続することができる。しかし，前記
４方向以外の隣接する位・置にある他のｉｃパッケージ
との間の接続は、外層配線ｌ８を用いる場合にも、ｉｃ
パッケージの辺と平行に直接配線することができず、斜
め方向の配線を必要とするので、第１２図に示すように
長くなり、また、交叉する部分を生じるので、スルーホ
ール１７を介して他の信号層である内層配線１９を用い
て配線する必要があった．従って、、この従来技術は、
斜め方向にあるｉｃパッケージ相互間の配線が、他の配
線に比較して長くなるものであった． また、他の従来技術によるＩＣパッケージの配置が第１
３図に示されている． このｉｃパッケージの配置は、第１２図に示した１ｃパ
ッケージの、隔列毎の、あるいは、隔行毎のｉｃパッケ
ージをずらして配置し、１つのＩＣパッケージとその周
辺にある６方向のｉｃパッケージとの中心間隔が、なる
べく近い値となるようにしたものである． この配置の場合、第１３図に示すように、ｉｃパッケー
ジ間の相互間距離は、各辺が対向して配置される場合に
２５ｍｍであるのに対し、ずれて配置される場合に約２
８ｍｍであり、第１２図に示す配置の場合に比較して改
善されている．この第１３図に示す配置の場合、辺が平
行になっているｉｃパッケージ相互間の接続は、直線の
最短距離で行なうことができる。しかし、辺が平行にな
っていない場合の接続は、配線ｌ５として示すように迂
回を生じて長い配線を必要とする．特に、リード端子２
の数が多い場合には、チャネル本数を多く必要とするの
で、ｉｃパッケージ相互の間隔を大きく取るか、あるい
は、プリント配線基板の信号層を多重化して、スルーホ
ールを介した迂回配線を行なう必要があり、配線長がよ
り長くなっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 前述した従来技術は、ｉｃパッケージをプリント配線基
板に実装した場合、隣接する４方向以外の、あるいは、
平行でない辺のリード端子を用いて、ｉｃパッケージ相
互間を接続する場合、配線が迂回し、あるいは，スルー
ホールを介した他の配線層を用いた配線が必要となるた
め、配線が長くなり、配線による信号伝播遅延が大きく
なり、特に、高速のｉｃに適用した場合、配線による信
号伝播遅延の割合が増大し、システムとしての性能を向
上させることが困難であるという問題点を有している． また、前述した従来技術は、ｉｃパッケージ内のチツプ
３が四角形の場合、第１１図に示したように、パッケー
ジのコーナ一部分のリード端子２への配線長が長くなり
、信号の伝播遅延時間の増大、インダクタンス成分によ
るｌＩｔ源線、接地線のノイズの誘導、クロストーク、
インピーダンス不整合による信号波形の劣化等、交流ノ
イズを増大させるという問題点を有していた． 本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、プリ
ント配線基板上の配線パターンを短くして、信号の伝播
遅延時間を低減することを可能にし、かつ、ｉｃパッケ
ージ内の配線による伝播遅延時間を低減し、交流ノイズ
を低減することのできるｌｃパッケージを提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば前記目的は、ｉｃを収納するパッケージ
の形状を六角形として、その辺に沿った６方向にリード
端子を出した形状とし、このような形状の複数のＩＣパ
ッケージをプリント基板に実装する場合、信号を接続す
る１Ｃパッケージを相互に隣接させ、各辺が平行になる
ように配置し、接統すべき信号端子が隣会うようにｉｃ
パッケージのリード端子の配置を決定し、これによりｉ
ｃパッケージ相互間を最短距離で接続できるようにする
ことにより達成される． さらに、前記目的は、１ｃパッケージ内に収納するｉｃ
チップも六角形として、６方向に引き出し用パッドを設
け、これにより、ｉｃパッケージ内のコーナ部の配線長
を短くすることにより達成される。

［作　用］ 六角形の１０パッケージは、プリント配線基板に実装し
た場合、隙間ができないので、その実装密度を低減させ
ることがなく、また、６方尚のｌＣパッケージの辺が平
行に隣接するので、６方向のｉｃへの信号を、最短の配
線長で接続することができ、プリント配線基板の配線パ
ターンによる信号伝播時間を低減させることができる。

また、ｉｃパッケージ内に収納するｉｃチップを六角形
としているので、内部配線も、その長さを均一に、かつ
、短くすることができるので、パツケージ内配線による
、信号遅延、交流ノイズの低減を図ることができる。

従って、本発明によるｉｃパッケージを複数接続して構
成されたシステムの性能を向上させることができる。

［実施例コ 以下、本発明によるｉｃパッケージの実施例を図面によ
り詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の上面図、第２図はその
外観図、第３図はその内部構成を示す図である。第１図
〜第３図において、ｌは六角形ｉＣパッケージであり、
他の符号は第】１図、第１２図の場合と同一である。

第１図〜第３図に示す本発明の第１の実施例は、２４ビ
ンのリード端子を有するフラットタイプのｉｃパッケー
ジに本発明を適用したものであり、ｉｃパッケージｌは
、六角形の形状を有し、その辺のそれぞれに４本のリー
ド端子２を備えて構成されている．そして、この実施例
は，第３図に示すように、前述の形状のｉｃパッケージ
１内に四角形の外形を有し、その辺に沿って接続パッド
が設けられたｉｃチツプ３が備えられており、該ＩＣチ
ツブ３が、ボンデイングワイヤ４を介して６方尚のリー
ド端子２へ４本づつ最短距離で接続されて構成されてい
る． このような本発明の実施例による六角形】Ｃパッケージ
ｌを複数個用いて機器を構成した場合、この六角形ｉｃ
パッケージをプリント配線基板上に高密度に実装するこ
とができ、ｉｃパッケージ相互間の配線を最短距離とす
ることができるので、機器の信号処理速度を高速にする
ことができる。

第４図は本発明の第２の実施例の内部構成を示す図であ
る，第４図において５５は六角形のｉｃチツプであり、
他の符号は第１図〜第３図の場合と同一である． この本発明の第２の実施例は、ｉｃパッケージｌ内に収
納するｉｃチツプを、六角形＜７）　ｉ　ｃチツブ５と
し、該ｉｃチツブ５の各辺に沿って接続パッドを設け、
かつ、これらの各辺が、前記ｉｃパッケージｌの各辺と
平行になるように、ｉｃバツケージｌ内に収納したもの
であり、ｉｃチツブ５からリード端子２へのボンデイン
グワイヤ４による配線を、均一に短く揃えることが可能
である．このため、本発明の第２の実施例は、前述の本
発明の第ｌの実施例の効果に加えて、ｉｃパッケージ内
部の配線による容量、インダクタンスを小さくすること
ができるので、内部配線による信号の遅延を低減するこ
とができると共に、交流ノイズによる影響を受けること
を少なくすることができる。

前述した本発明の第１及び第２の実施例は、図面の簡単
化のため、出力リード端子の数を２４本としたが、リー
ド端子数は、２４本に限らず何本あってもよい。

第５図は前述した本発明の第１及び１ｌ２の実施例によ
るｌｃパッケージのプリント配線基板上の実装図であり
、図の符号は既に説明した他の図の場合と同一である． 第５図の配置例は、ＩＣパッケージ１が、一周８０＋ａ
ｕ＋，一辺約１３．３ｍｍ、リード端子２の各辺からの
長さ２ｍＩ＋１であり、このｉｃパッケージ１をリード
端子２相互間にｌａｍのスペースを設けて，各辺が平行
になるように実装したものである．この例の場合、各ｉ
ｃパッケージｌは、６方向に対称的に他のｉｃパッケー
ジ１と隣接し、各ｉＣパッケージｌ相互間の中心間隔は
、約２８ｍｍと全て同一に、しかも短い距離とすること
ができる。

また、隣接するｉｃパッケージｌ相互間は、１つの辺の
全てが対向しているので、隣接するｉｃパッケージｌ相
互間を接続する辺の長さを大きく取ることができ、各辺
に隣接するｉｃパッケージ１相互間の接続のためのリー
ド端子２を多数設けることができる． これにより、前述した本発明の実施例によるｌＣパッケ
ージを用いる実装方法によれば、隣接する６方向のｉｃ
パッケージ相互間を、第５図に配線ｌ５てして示すよう
に、その配線を迂回させることなく、直線で配線するこ
とができる、ので、配線長を短くでき、信号の伝播遅延
時間を少なくすることができる。また、プリント配線基
板に設けるスルーホールの数を少なくでき、使用するチ
ャネル数を少なくすることができるので、プリント配線
基板の信号層数を少なくでき、プリント配線基板を安価
に製造することができる． 次に、前述した本発明の第１１第２の実施例によるｊｃ
パッケージを用い，これらのｉｃパッケージを第５図の
ように実装して構成された機器の例を図面を参照して説
明する． 第６図は本発明の応用例を示す本発明の第３の実施例の
構成を示すブロック図、第７図はプリント基板上の実装
状態を示す図である．第６図、第７図において、６は共
有メモリ、７はＩ／Ｏコントローラ、８はバスコントロ
ーラ、９はキュツシュメモリ、１０はプロセッサ、１１
はコブロセツサ、ｌ２は３２ビットバス、Ｉ３はバス及
びパスコントローラ、ｌ４はキャッシュメモリ内臓プロ
セッサ、１５は配線パターンであり、他の符号は、第１
図の場合と同一である． 第６図、第７図に示す本発明の第３の実施例は、本発明
による１ｃパッケージを用いて、４台の３２ビットのマ
イクロプロセッサ１０と、共有メモリ６と、Ｉ／Ｏコン
トローラ７とをバスｌ２で接続して構成した密結合型マ
ルチプロセッサ構成のワークステーションの例であり、
４台のマルチプロセッサ構成とすることにより、処理速
度の向上をはかることができるものである． 前述の構威において、各プロセッサｌＯは、バスｌ２に
対するアクセス頻度を減少させるために、キャッシュメ
モリ９を備えて、キャッシュメモリ内臓プロセッサ１４
として構成され、また、小数点演算用にコブロセツサｌ
１が接続されている．各プロセッサＩＯと、共有メモリ
６、及び、各種Ｉ／Ｏとの接続制御を行なうＩ／Ｏコン
トローラ８との接続は、３２ビット幅のバス１２を介し
て行なわれるが、この制御のため、バスコントローラ８
が設けられている． 前述のように構成されるワークステーションは、各機能
ブロックがｊｃチツブ内に作成され、前述した本発明に
よるｉｃパッケージに収納されて、第７図に示すように
プリント配線基板上に実装され、具体的なものとして構
成される。

このワークステーションのために用いられるｉＣパッケ
ージ１は、そのリード端子２の数を増加させ、データバ
スを３２本、アドレス線２４本、制御信号及びその他の
線３７本の合計９３本のリード端子を一辺に配置して構
成したものである。

また、４組のバスコントローラ８は、１つのＩＣチップ
内に、バス及びバスコントローラ１３として構成される
。

そして、本発明の実施例によるワークステーションは、
プリント配線基板の中央に、前述のバス及びバスコント
ローラ１３として構成したｉｃパッケージを実装し、該
２Ｃパッケージのリード端子の出た６方向に、４台のキ
ャッシュメモリ内臓プロセッサｌ４と、共有メモリ６と
、Ｉ／Ｏコントローラ７とを収納しているＩＣパッケー
ジを、前記バスコントローラ１３として構成したｉｃパ
ッケージと隣接させ、各辺が向き合うように実装して構
威されている。

前述のように配置実装される各ｉｃパッケージは、向き
合って配置されたそれぞれの辺の信号端子の配置が、接
続すべき信号がお互いに対面するようにされ、プリント
配線基板上の配幹１５が最短距離の直線で接続できるよ
うにされている。

次に、前述のように構成されるワークステーションの動
作の概要を説明する． 各プロセッサ１０は、１件のデータ処理を分割して別々
に実行し、また、コブロセッサ１１を使用して、高速に
浮動小数点の演算を実行する．そのデータ処理結果は、
一時的に高速のキャッシュメモリ９に格納され、バスコ
ントローラ８に制御されて、バスｌ２を介して共有メモ
リ６に書き込まれる． 各プロセッサ１０用のバスコントローラ８は、１つのｉ
ｃチップ内に納めることにより、高速のクロツク周期で
同期制御を行なうことが可能なように構威されており、
これにより、バスｌ２のデータ転送を高速に行なうこと
ができる。

前述した本発明の応用例である第３の実施例によれば、
ｉｃパッケージ間の信号が、プリント配線基板上で直線
かつ最短の配線パターンにより接続されるので、パター
ンの配線長、容量性負荷等による信号の伝送遅延を最少
に抑えることができ、ワークステーションの処理速度を
向上させることができる。また、前述の実施例によれば
、プリント配線基板上のスルーホールを使用する迂回配
線を少なくすることができるため、プリント配線基板の
信号層の数を少なくでき、プリント配線基板を安価に製
造することが可能となる。

さらに、前述の実施例のワークステーションを構成する
ＩＣパッケージを、前述しＬ本発明の第２の実施例によ
るｉｃパッケージとすることにより，ワークステーショ
ンの処理速度を、さらに高速にすることができる． 第８図は本発明の第４の実施例の上面図、第９図はこの
実施例によるｉｃパッケージをマガジンに収納した様子
を示すずである．第８図、第９図において、２ｌはバン
パー、２２はマガジン、２３はストッパーであり、他の
符号は第１図の場合と同一である。

この第４の実施例は、六角形のｉｃパッケージ１の対向
する一対の角にバンパー２１を設けたものであり、保存
、梱包等のため、ｉｃパッケージｌをマガジン２２に収
納する場合、隣接して収納されるｉｃパッケージｌのバ
ンパー２１が対向するようにすることにより、隣接した
ｉｃパッケージ１のリード端子２がお互いに接触するこ
とがないように、また、マガジン２２の端部のストッパ
ー２３に隣接する１ｃパッケージｌのリード端子２がマ
ガジン２２のストッパー２３に接触することがないよう
にすることができる． これにより、ｉｃパッケージｌの保存、輸送等において
、リード端子２を曲げる等の障害を生じさせることを防
止することができる． 第１０図は本発明の第５の実施例を説明する図である．
第１０図において、２４は凸ライン、２５は溝であり、
他の符号は第７図、第８図の場合と同一である． この本発明の第５の実施例は、前述した本発明の第４の
実施例によるｉｃパッケージｌの上面の一対のバンパー
２１間に凸ライン２４を設けたものである．また、この
ように構成されたｉｃパッケージ１を収納するマガジン
２２は、第１０図に示すように、ＩＣパッケージ１の前
記凸ライン２４に対応する位置に溝２５が設けられてい
る．前記本発明の第５の実施例によるｉｃパッケージ１
をマガジン２２に収納した場合、凸ライン２４と、溝２
５との作用により、ｉｃパッケージ１が、マガジン２２
のほぼ中央部に保持されるので、マガジン２２の内側面
と、ｉＣパッケージｌの側面のリード端子２とが接触し
ないようにすることができる。

これにより、ｉｃパッケージの保存、梱包、輸送等にお
いて、ＩＣパッケージのリード端子の曲がり、変形等を
防止することができ、その取り扱いを容易とすることが
でき、さらに、自動装着装置による取り扱いを可能とす
ることができる．前述した本発明の実施例によるｉｃパ
ッケージは、本発明をフラットタイプのｉｃパッケージ
に適用したものであったが、本発明は、リードレスタイ
プ、Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂ
ｏｎｄｉｎｇ）タイプのｉｃパッケージに対しても、６
方向にリード端子を出すことにより適用することができ
る。

また、本発明の実施例の説明に用いた図面において、本
発明によるＩＣパッケージの形状を正六角形としたが、
ｉｃパッケージの形状は、対向する一対の頂点の方向に
長い、あるいは、対向する一対の辺の方向に長い形状の
六角形であってもよい。

また、第６図、第７図により説明した本発明の実施例は
、本発明による！Ｃパッケージを用いてワークステーシ
ョンを構威するものとしたが、本発明は、これに限定さ
れることなく、他のどのような機器をも構威することが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、複数のＩＣパッケ
ージをプリント配線基板に実装してシステムを構成する
場合、各ｉｃパッケージ間を、６方向に最短の配線距離
で接続することができるので、配線による信号の伝播遅
延を低減することができ、また、ｉｃパッケージ内の配
線も、より均一に短くできるので、ｉｃパッケージ内で
の信号の伝播遅延を低減でき，かつ、交流ノイズの低減
を図ることができる。

従って、例えば、本発明によるｉｃパッケージを用いて
マルチプロセッサ構成のワークステーションを構成した
場合、各ＩＣパッケージ間の信号伝播遅延を低減するこ
とができるので、システムの性能を更に向上させること
ができる。

また、】Ｃパッケージをプリント配線基板に実装する場
合に、ｉｃパッケージ間に隙間が生じないので、高密度
の実装が可能となり、しかも、ｉＣパッケージ相互間の
接続が、スルーホールを用いて迂回させることを少なく
して行なえるので、プリント配線基板の信号層の数を少
なくすることができ、プリント配線基板を安価に作成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の上面図、第２図はその
外観図、第３図はその内部構成を示す図、第４図は本発
明の第２の実施例の内部構成を示す図、第５図は前述し
た本発明の第１及び第２の実施例によるｉｃパッケージ
のプリント配線基板上の実装図、第６図は本発明の応用
例を示す本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図
、第７図はそのプリント基板上の実装状態を示す図、第
８図は本発明の第４の実施例の上面図、第９図はこの実
施例によるｉｃパッケージをマガジンに収納した様子を
示す図，第１０図は本発明の第５の実施例を説明する図
、第１１図は従来技術によるｉＣパッケージの内部構成
図、第１２図、第１３図は従来技術によるｉｃパッケー
ジの実装図である．ｌ・・・・・・六角形１ｃパッケー
ジ、２・・・・・・リード端子、３・・・・・・四角形
ｉｃチツプ、４・・・・・・ボンデイングワイヤ、５・
・・・・・六角形ｌＣチツブ、６・・・・・・共有メモ
リ、７・・・・・・Ｉ／Ｏコントローラ、８・・・・・
・バスコントローラ、９・・・・・・キャッシュメモリ
、１０・・・・・・プロセッサ、】ｌ・・・・・・コブ
ロセツサ、ｌ２・・・・・・３２ビットバス、１３・・
団・バス及びバスコントローラ、１４・・・・・・キャ
ッシュメモリ内臓プロセッサ、１５・・・・・・配線、
１６・・・・・・四角形ｉｃパッケージ、１７・・・・
・・スルーホール、１８・・・・・・外層配線、１９・
・・・・・内層配線、２１・・・・・・バンパー、２２
・・・・・・マガジン、２３・・・・・・ストッパー、
２５・・・・・・溝。 第 ６ 図 ｌ ．．．．六角形ｊｃパッケージ゛ ２・・・・・り−Ｆ′絡チ 第２図 第３図 １Ｍ４ 図 ５ 六角荊ｉｃ４−リア 第５図 第６図 第７図 第８図 ｚｌ 第９図 ２３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体集積回路チップを収納してリード端子を引き
   出したｉｃパッケージにおいて、該ｉｃパッケージの外
   形を六角形にしたことを特徴とするｉｃパッケージ。 ２、前記ｉｃパッケージ内に収納される半導体集積回路
   チップは、その外形が六角形であり、その各辺に沿つて
   接続用パッドを備え、これらの各辺が前記ｉｃパッケー
   ジの各辺と平行になるように前記ｉｃパッケージ内に収
   納されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ｉｃパッケージ。