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JP2008004579A - Semiconductor device - Google Patents

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JP2008004579A
JP2008004579A JP2006169562A JP2006169562A JP2008004579A JP 2008004579 A JP2008004579 A JP 2008004579A JP 2006169562 A JP2006169562 A JP 2006169562A JP 2006169562 A JP2006169562 A JP 2006169562A JP 2008004579 A JP2008004579 A JP 2008004579A
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JP
Japan
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terminal
power supply
wiring pattern
ground
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2006169562A
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Japanese (ja)
Inventor
Motohiro Suwa
元大 諏訪
Toru Hayashi
亨 林
Hiroshi Shirota
博史 城田
Kinzo Umetsu
欣三 梅津
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.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive semiconductor device using a packaging substrate in a double-layer structure assuring the stabilization and low signal noise of a power supply system for mounting a memory device and a data processing device. <P>SOLUTION: The memory device 4 and the data processing device 3 capable of accessing and controlling the memory device 4 are packaged on the first surface of the packaging substrate. The packaging substrate has a double-layer conductive pattern structure, has signal wiring patterns and power supply wiring patterns 300-307 for connecting the memory device to the data processing device on the first surface, and has a ground pattern on a second surface. On the first surface of the packagin substrate, the power supply wiring patterns compose a plurality of separated paths from the memory device to the data processing device, and the power supply wiring patterns and the signal wiring patterns are arranged without crossing each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、2層の導電パターンを持つ実装基板を用いてメモリデバイスとデータ処理デバイスを実装した半導体装置に関し、例えばメモリデバイスとしてダブルデータレートのシンクロナス・ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DDR−SDRAM)を搭載する実装基板に2層導電パターン構造を採用するとき適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor device in which a memory device and a data processing device are mounted using a mounting substrate having a two-layer conductive pattern. For example, a double data rate synchronous dynamic random access memory (DDR-) is used as a memory device. The present invention relates to a technique effectively applied when a two-layer conductive pattern structure is adopted for a mounting board on which an SDRAM is mounted.

DDR−SDRAMは外部から差動クロック信号(CK,/CK)を入力し、これに同期してメモリ動作を行い、特に、データ入出力バッファからのデータ入出力は、前記差動クロック信号と同じ周波数のデータストローブ信号の立ち上がりと立下りの各々に同期され、データストローブ信号の周期単位でデータを入出力するシングルデータレート(SDR)の倍になる。従って、DDR−SDRAMを実装する実装基板上には、SDR−SDRAMを搭載する場合に比べて、信号線の容量性カップリングや寄生インダクタンス成分の低減、電源系のノイズの低減等について注意を払うことが必要になる。例えば非特許文献1によれば、DDRインタフェースにおいて受端終端するには、終端電位としてVtt(DDR−SDRAMにおける外部入出力インタフェース用の電源電圧の半分の電圧)を用いることが標準とされている。また、非特許文献2には865G等のチップセットのデザインガイドとしてDDRシステムメモリについてのガイドラインが記載され、DDR−SDRAMの典型的な実装基板として導電パターンの4層構造が示され、実装面としてのトップの信号層、電源層、グランド層、及びボトムの信号層の積層とすることが示されている。   The DDR-SDRAM inputs a differential clock signal (CK, / CK) from the outside and performs a memory operation in synchronism with this. In particular, the data input / output from the data input / output buffer is the same as the differential clock signal. It is synchronized with the rising and falling edges of the frequency data strobe signal, and doubles the single data rate (SDR) for inputting and outputting data in units of the data strobe signal period. Therefore, attention should be paid to capacitive coupling of signal lines, reduction of parasitic inductance components, reduction of noise in the power supply system, and the like on the mounting substrate on which the DDR-SDRAM is mounted, compared to the case of mounting the SDR-SDRAM. It will be necessary. For example, according to Non-Patent Document 1, in order to terminate the receiving end in the DDR interface, it is standard to use Vtt (half the power supply voltage for the external input / output interface in the DDR-SDRAM) as the termination potential. . Non-Patent Document 2 describes guidelines for a DDR system memory as a design guide for a chip set such as 865G, and shows a four-layer structure of a conductive pattern as a typical mounting board of a DDR-SDRAM. It is shown that a top signal layer, a power supply layer, a ground layer, and a bottom signal layer are stacked.

JEDEC STANDARD, “stab Series Terminated Logic for 2.5V (SSLT_2)” JESD-9a (Revision for JESD-9), December 2000JEDEC STANDARD, “stab Series Terminated Logic for 2.5V (SSLT_2)” JESD-9a (Revision for JESD-9), December 2000 Intel(登録商標)865G/865GV/865PE/865P Chipset Platform Guide, Document Number 252518-005, March 2004, PP.99-121, 平成18年6月6日検索, インターネット URL: http://www.intel.com/design/chipsets/designex/25251805.pdfIntel (R) 865G / 865GV / 865PE / 865P Chipset Platform Guide, Document Number 252518-005, March 2004, PP.99-121, searched June 6, 2006, Internet URL: http://www.intel .com / design / chipsets / designex / 25251805.pdf

上記4層構造の実装基板を用いれば電源プレーンとグランドプレーンを形成するのに導電層を2層用いることができ、信号配線層にも2層の導電層を使うことができ、実装基板の設計は容易であるが、コスト低減には限界がある。また、終端電位としてVttを用いるためには、終端電源生成用のレギュレータ、インダクタ、コンデンサ等の多くの部品を実装基板に追加しななければならず、コストアップに繋がる。2層構造の実装基板を用いてコストを低減するときは、電源プレーンとグランドプレーンを別々に持つことが難しくなり、信号配線に用いることができる配線層も少なくなるので、それによって逆に電源系が不安定になったり、信号ノイズが大きくなったりしないようにするための新たな考慮が必要になる。   If the mounting substrate having the four-layer structure is used, two conductive layers can be used to form the power plane and the ground plane, and two conductive layers can be used for the signal wiring layer. Is easy, but there is a limit to cost reduction. In addition, in order to use Vtt as the termination potential, many components such as a regulator for generating a termination power source, an inductor, and a capacitor must be added to the mounting substrate, leading to an increase in cost. When using a two-layer mounting board to reduce costs, it becomes difficult to have separate power and ground planes, and fewer wiring layers can be used for signal wiring. Needs to be considered in order to prevent instability and signal noise from becoming large.

本発明の目的は、メモリデバイスとデータ処理デバイスを搭載するのに電源系の安定化と低信号ノイズを保証した2層構造の実装基板を用いた低コストな半導体装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low-cost semiconductor device using a two-layer mounting board that guarantees stabilization of a power supply system and low signal noise for mounting a memory device and a data processing device.

本発明の前記並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から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

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通りである。   The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

〔1〕《導電パターン2層構造の実装基板》
本発明に係る半導体装置は、実装基板の第1面に、メモリデバイスと前記メモリデバイスをアクセス制御可能なデータ処理デバイスが実装される。前記実装基板は前記第1面とその裏側の第2面に導電パターンが形成された2層の導電パターン構造を有する。前記メモリデバイスはパッケージの対向2辺に外部接続端子として第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子を夫々複数個有する。前記データ処理デバイスは外部接続端子として前記第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子の夫々に対応する前記第2電源端子、第2グランド端子、第2データ端子、第2アドレス端子及び第2制御端子を有する。前記実装基板は、前記第1電源端子と第2電源端子を接続する電源配線パターン、前記第1データ端子と第2データ端子を接続するデータ配線パターン、前記第1アドレス端子と第2アドレス端子を接続するアドレス配線パターン、及び前記第1制御端子と第2制御端子を接続する制御配線パターンを有する。前記実装基板は前記第2面に導電パターンで形成されたグランドプレーンを有する。前記第1グランド端子と第2グランド端子は前記グランドプレーンに接続する。前記実装基板の第1面において、前記電源配線パターンは、前記メモリデバイスから前記データ処理デバイスに向かう複数の離間した経路を構成し、前記電源配線パターン、データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンは夫々非交差状態で配置される。
[1] << Mounting board with two-layer structure of conductive pattern >>
In the semiconductor device according to the present invention, a memory device and a data processing device capable of controlling access to the memory device are mounted on the first surface of the mounting substrate. The mounting substrate has a two-layer conductive pattern structure in which conductive patterns are formed on the first surface and the second surface on the back side. The memory device has a plurality of first power supply terminals, first ground terminals, first data terminals, first address terminals, and first control terminals as external connection terminals on two opposite sides of the package. The data processing device has, as external connection terminals, the first power terminal, the first ground terminal, the first data terminal, the first address terminal, and the second control terminal corresponding to the first control terminal, the second ground terminal, A second data terminal; a second address terminal; and a second control terminal. The mounting board includes a power wiring pattern connecting the first power terminal and the second power terminal, a data wiring pattern connecting the first data terminal and the second data terminal, the first address terminal and the second address terminal. An address wiring pattern to be connected and a control wiring pattern to connect the first control terminal and the second control terminal are provided. The mounting substrate has a ground plane formed with a conductive pattern on the second surface. The first ground terminal and the second ground terminal are connected to the ground plane. On the first surface of the mounting substrate, the power supply wiring pattern forms a plurality of spaced paths from the memory device to the data processing device, and the power supply wiring pattern, the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern Are arranged in a non-intersecting state.

上記した手段によれば、前記電源配線パターン、データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンは夫々非交差状態で配置されるから、実装基板の第1面を用いて専ら電源配線パターンと信号配線パターンを形成することができ、さらに第2面を専らグランドプレーンに用いて、電源の基準であるグランドの安定化を図ることができる。データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンは離間された複数の電源配線パターンに並列されたパターンレイアウトを有するから、出力動作に伴って充電電流が流れる信号配線パターンとそのリターンカレントが流れる電源配線パターンとの間に形成される不所望なインダクタンス成分を小さくすることができる。出力動作に伴って放電電流が流れる信号配線パターンに対してはグランドイプレーンがそのリターンカレントパスを確保する。   According to the above-described means, the power supply wiring pattern, the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern are arranged in a non-intersecting state, so that the power supply wiring pattern and the signal wiring are exclusively used by using the first surface of the mounting board. A pattern can be formed, and the second surface can be used exclusively as a ground plane to stabilize the ground, which is a reference for the power supply. Since the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern have a pattern layout arranged in parallel with a plurality of separated power wiring patterns, the signal wiring pattern through which the charging current flows and the power wiring through which the return current flows through the output operation An undesired inductance component formed between the patterns can be reduced. For a signal wiring pattern in which a discharge current flows along with the output operation, the ground plane ensures a return current path.

《メモリデバイスの制御端子及びアドレス端子の2分割振り分け》
本発明の一つの具体的な形態として、前記メモリデバイスは、前記第1データ端子が前記第1アドレス端子及び第1制御端子よりもデータ処理デバイス寄りとなる配置を有し、前記データ処理デバイスにおいて前記第2アドレス端子及び第2制御端子は前記第2データ端子を挟むように配置される。この端子レイアウトにより、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子がメモリデバイスの対向2辺に振り分け配置されていても、前記実装基板の第1面において、前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンを前記データ配線パターンを挟むように配置することができるようになり、前記電源配線パターン、データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンを夫々非交差状態で配置することが容易になる。
<< Distribution of memory device control terminals and address terminals into two parts >>
As one specific form of the present invention, the memory device has an arrangement in which the first data terminal is closer to the data processing device than the first address terminal and the first control terminal. The second address terminal and the second control terminal are disposed so as to sandwich the second data terminal. With this terminal layout, even if the first data terminal, the first address terminal, and the first control terminal are distributed and arranged on the two opposite sides of the memory device, the address wiring pattern and the control wiring are formed on the first surface of the mounting substrate. It becomes possible to arrange the patterns so as to sandwich the data wiring pattern, and it becomes easy to arrange the power supply wiring pattern, the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern in a non-intersecting state.

《アドレス及び制御配線パターンを交互に別層化》
本発明の一つの具体的な形態として、前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンの一部は、第1アドレス端子及び第1制御端子の配列順に従って交互に別層の導電パターンに振り分けてレイアウトされる。従って、それぞれの導電パターン形成面においてアドレス配線パターン及び制御配線パターンのパターンピッチを第1アドレス端子及び第1制御端子の配列ピッチの大凡2倍で形成することができ、隣接配線パターン間のインダクタンス若しくは容量性カップリングが小さくなる。例えばTSOP(Thin Small Outline Package)型のパッケージに封止されたJEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)標準の×16ビット構成のDDR−SDRAMに代表されるように、第1アドレス端子及び第1制御端子の配列には電源端子及びグランド端子が偏在されることが少ないから、上述のようにアドレス及び制御配線パターンを交互に別層化する意義がある。第1データ端子の配列には電源端子及びグランド端子が偏在される場合が多いから、そのような場合には上述のように配線パターンを交互に別層化するに及ばない。
<Alternate address and control wiring pattern alternately>
As one specific form of the present invention, a part of the address wiring pattern and the control wiring pattern is alternately laid out and arranged in a different conductive pattern according to the arrangement order of the first address terminal and the first control terminal. . Therefore, the pattern pitch of the address wiring pattern and the control wiring pattern on each conductive pattern forming surface can be formed at approximately twice the arrangement pitch of the first address terminal and the first control terminal, and the inductance between adjacent wiring patterns or Capacitive coupling is reduced. For example, the first address terminal and the first control terminal are typified by a DDR-SDRAM of × 16 bit configuration of JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) standard sealed in a TSOP (Thin Small Outline Package) type package. In this arrangement, the power supply terminals and the ground terminals are rarely unevenly distributed. Therefore, it is meaningful to alternately form the address and control wiring patterns as described above. In many cases, the power terminals and the ground terminals are unevenly distributed in the arrangement of the first data terminals. In such a case, it is not necessary to alternately separate the wiring patterns as described above.

《アドレス及び制御配線パターン間にグランドシールド配線》
本発明の更に具体的な形態として、前記実装基板はその第1面に、前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンの各配線パターンの間に形成されたグランドシールド配線を有し、前記グランドシールド配線は前記グランドプレーンに接続される。グランドシールド配線により、隣接するアドレス及び制御配線パターン間のインダクタンス若しくは容量性カップリングが更に小さくなる。
<Ground shield wiring between address and control wiring pattern>
As a more specific form of the present invention, the mounting substrate has ground shield wiring formed between the address wiring pattern and the control wiring pattern on the first surface thereof, and the ground shield wiring is Connected to the ground plane. The ground shield wiring further reduces the inductance or capacitive coupling between adjacent addresses and control wiring patterns.

《相互に別層のアドレス及び制御配線パターンとグランドシールドとの重ね合わせ》
前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンのうち前記実装基板のグランドプレーン形成面である第2面に振り分けて形成された配線パターンは、前記実装基板の第1面に形成された前記グランドシールド配線に重なる配置を有する。実装基板の表裏方向におけるインダクタンス若しくは容量性カップリングも小さくなる。
<< Overlay of address and control wiring pattern and ground shield on different layers >>
Of the address wiring pattern and the control wiring pattern, the wiring pattern formed by being distributed to the second surface, which is the ground plane forming surface of the mounting substrate, overlaps the ground shield wiring formed on the first surface of the mounting substrate. Have an arrangement. The inductance or capacitive coupling in the front and back direction of the mounting board is also reduced.

《第1データ端子の配列中の電源端子及びグランド端子の偏在》
本発明の一つの具体的な形態として、前記第1電源端子及び第1グランド端子は前記第1データ端子配列中に偏在配置される。これにより、データ配線パターンのパターンピッチを前記第1データ端子の配列ピッチよりも大きくでき、データ配線パターンを形成するスペースに面積的な余裕を確保することが容易になる。これにより、前記データ配線パターンに対する等長化のための屈曲配線が容易になる。一般的にアドレス及び制御信号に比べてデータの方が厳しいタイミングマージンを持つから、それに対する配線パターンの等長化を行うことには意義がある。
<< Uneven distribution of power supply terminals and ground terminals in the first data terminal arrangement >>
As one specific form of the present invention, the first power supply terminal and the first ground terminal are unevenly arranged in the first data terminal array. As a result, the pattern pitch of the data wiring pattern can be made larger than the arrangement pitch of the first data terminals, and it becomes easy to secure an area margin in the space for forming the data wiring pattern. This facilitates bending wiring for equalizing the data wiring pattern. In general, data has a stricter timing margin than address and control signals, so it is meaningful to make the wiring pattern the same length.

《QFP型のデータ処理デバイスの第2電源端子への給電》
本発明の一つの具体的な形態として、前記データ処理デバイスはクワッド・フラット・パッケージ(QFP:Quad Flat Package)型のパッケージを有するとき、前記実装基板の第2面に、前記複数個の第2電源端子のうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンを形成する。実装基板の第1面に信号配線パターンと共に電源配線パターンを形成しなければならないという制約により必要十分な電源配線パターンを形成することができないとき、前記電源端子結合パターンよってそれを補うことができる。データ処理デバイスのパッケージがQFP型の場合には第2電源端子に代表されるその外部端子はパッケージの辺に沿って一列に配置され、QFPの性質上外部端子数が制約され、その一辺のほとんど全てが第2電源端子になることもないので、前記電源端子結合パターンを設ける部分に対応してグランドプレーンにスリットが形成されてもその面積はさほど大きくならず、グランド電位を不安定にする要因になる虞は無いと考えられる。
<< Power supply to the second power supply terminal of the QFP type data processing device >>
As one specific form of the present invention, when the data processing device has a quad flat package (QFP) type package, the plurality of second data are formed on the second surface of the mounting substrate. A power terminal coupling pattern for coupling some of the power terminals to each other is formed. When a necessary and sufficient power supply wiring pattern cannot be formed due to the restriction that the power supply wiring pattern must be formed together with the signal wiring pattern on the first surface of the mounting substrate, the power supply terminal coupling pattern can compensate for this. When the package of the data processing device is a QFP type, the external terminals represented by the second power supply terminals are arranged in a line along the side of the package, and the number of external terminals is limited due to the nature of QFP, and most of the one side Since all the power supply terminals do not become the second power supply terminal, even if a slit is formed in the ground plane corresponding to the portion where the power supply terminal coupling pattern is provided, the area does not increase so much and the ground potential becomes unstable. There is no fear of becoming.

《BGA型のデータ処理デバイスの第2電源端子への給電》
本発明の一つの具体的な形態として、前記データ処理デバイスはボール・グリッド・アレイ(BGA:Ball Grid Array)型のパッケージを有するときには、前記実装基板の第1面に、前記複数個の第2電源端子のうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンを形成する。上記同様に、実装基板の第1面に信号配線と共に電源配線パターンを形成しなければならないという制約により必要十分な電源配線パターンを形成できないとき、前記電源端子結合パターンよってそれを補うことができる。特にデータ処理デバイスのパッケージがBGA型の場合には第2電源端子に代表されるその外部端子はパッケージ面に複数列で同心状に多数配置され、それに応じて第2電源端子も内周部に数多く配置される。このため、グランドプレーンにスリットを形成して前記電源端子結合パターンを設けると、スリットによって分断されるグランドプレーンの面積が大きくなってグランド電位が不安定になる虞を生ずる。この点に関し、ここでは、前記電源端子結合パターンを実装基板の第1面に配置するからその虞はない。
<< Power supply to second power supply terminal of BGA type data processing device >>
As one specific form of the present invention, when the data processing device has a ball grid array (BGA) type package, the plurality of second data are formed on the first surface of the mounting substrate. A power terminal coupling pattern for coupling some of the power terminals to each other is formed. Similarly to the above, when the necessary and sufficient power wiring pattern cannot be formed due to the restriction that the power wiring pattern must be formed together with the signal wiring on the first surface of the mounting substrate, it can be compensated by the power terminal coupling pattern. In particular, when the package of the data processing device is a BGA type, a large number of external terminals represented by the second power supply terminals are concentrically arranged in a plurality of rows on the package surface, and the second power supply terminals are also arranged on the inner periphery accordingly. Many are arranged. For this reason, if a slit is formed in the ground plane and the power supply terminal coupling pattern is provided, the area of the ground plane divided by the slit becomes large, and the ground potential may become unstable. In this regard, here, the power supply terminal coupling pattern is disposed on the first surface of the mounting substrate, so that there is no concern.

《データ処理デバイスのコア回路用の電源・グランド端子配列》
本発明の一つの具体的な形態として、前記データ処理デバイスはコア回路と、前記コア回路と外部との信号インタフェースを行うための外部インタフェース回路とを有するとき、前記第2電源端子及び第2グランド端子は前記外部インタフェース回路に動作電源を供給し、前記データ処理デバイスはコア回路に動作電源を供給する第3電源端子及び第3グランド端子を有する。このとき、前記第2電源端子及び第2グランド端子は前記第3電源端子と第3グランド端子に挟まれた配置にする。
<< Power supply / ground terminal arrangement for core circuit of data processing device >>
As one specific form of the present invention, when the data processing device includes a core circuit and an external interface circuit for performing a signal interface between the core circuit and the outside, the second power supply terminal and the second ground The terminal supplies operating power to the external interface circuit, and the data processing device includes a third power terminal and a third ground terminal that supply operating power to the core circuit. At this time, the second power supply terminal and the second ground terminal are disposed between the third power supply terminal and the third ground terminal.

例えばデータ処理デバイスが第2データ端子にハイレベルからローレベルに変化する信号を出力するとき、電流が第2データ端子(s_DQ)からデータ処理デバイス内部を通過して第2グランド端子(s_Gddr)に流れる。このとき、第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)が第2データ端子(s_DQ)と第2グランド端子(s_Gddr)に挟まれているから、第2データ端子に流れ込む信号電流に対して第2グランド端子にリターン電流が流れる。第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)から見れば隣り合う第2グランド端子のリターン電流の向きと第2データ端子に流れ込む信号電流の向きは逆方になる。これにより、第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)に対する第2グランド端子のリターン電流によるインダクタンスカップリングの影響と、第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)に対する第2データ端子に流れ込む信号電流によるインダクタンスカップリングの影響は相殺し合う関係を持つから、第3電源端子及び第3グランド端子を第2電源端子及び第2グランド端子で挟むレイアウトに比べて、外部インタフェース回路の出力動作時に発生するコア回路の動作電源ノイズを小さくすることができる。同様に、データ処理デバイスが第2データ端子にローレベルからハイレベルに変化する信号を出力するとき、電流が第2電源端子(Vddr)からデータ処理デバイス内部を通過して第2データ端子(DQ)に流れる。このとき、第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)が第2データ端子(s_DQ)と第2電源端子(s_Vddr)に挟まれているから、第2データ端子から出力される信号電流に対して第2電源端子にリターン電流が流れ込む。第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)から見れば隣り合う第2電源端子のリターン電流の向きと第2データ端子から出力される信号電流の向きは逆方になる。これにより、第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)に対する第2電源端子のリターン電流によるインダクタンスカップリングの影響と、第3グランド端子(s_Gcore)及び第3電源端子(s_Vcore)に対する第2データ端子から出力される信号電流によるインダクタンスカップリングの影響は相殺し合う関係を持つから、第3電源端子及び第3グランド端子を第2電源端子及び第2グランド端子で挟むレイアウトに比べて、外部インタフェース回路の出力動作時に発生するコア回路の動作電源ノイズを小さくすることができる。   For example, when the data processing device outputs a signal that changes from a high level to a low level to the second data terminal, a current passes from the second data terminal (s_DQ) to the second ground terminal (s_Gddr) through the data processing device. Flowing. At this time, since the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore) are sandwiched between the second data terminal (s_DQ) and the second ground terminal (s_Gddr), the signal current flowing into the second data terminal On the other hand, a return current flows through the second ground terminal. When viewed from the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore), the direction of the return current of the adjacent second ground terminal and the direction of the signal current flowing into the second data terminal are reversed. Thereby, the influence of the inductance coupling due to the return current of the second ground terminal on the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore), and the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore). Since the influence of the inductance coupling due to the signal current flowing into the second data terminal has a canceling relationship, it is external compared to a layout in which the third power supply terminal and the third ground terminal are sandwiched between the second power supply terminal and the second ground terminal. The operation power supply noise of the core circuit generated during the output operation of the interface circuit can be reduced. Similarly, when the data processing device outputs a signal that changes from a low level to a high level to the second data terminal, a current passes through the data processing device from the second power supply terminal (Vddr) and passes through the second data terminal (DQ). ). At this time, since the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore) are sandwiched between the second data terminal (s_DQ) and the second power supply terminal (s_Vddr), the signal output from the second data terminal A return current flows into the second power supply terminal with respect to the current. When viewed from the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore), the direction of the return current of the adjacent second power supply terminal is opposite to the direction of the signal current output from the second data terminal. As a result, the influence of inductance coupling due to the return current of the second power supply terminal on the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore), and the third ground terminal (s_Gcore) and the third power supply terminal (s_Vcore). Since the influence of the inductance coupling due to the signal current output from the second data terminal has a canceling relationship, it is compared with a layout in which the third power supply terminal and the third ground terminal are sandwiched between the second power supply terminal and the second ground terminal. The operation power supply noise of the core circuit generated during the output operation of the external interface circuit can be reduced.

この作用は、第3電源端子及び第3グランド端子に対する第2電源端子及び第2グランド端子の隣接形態が下記のいずれの場合であっても同様である。第1の隣接形態は、前記第2電源端子及び第2グランド端子が前記第3電源端子と第3グランド端子とに挟まれた配置において、前記第3電源端子が前記第2電源端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2グランド端子に隣接され、前記第3電源端子が前記第2データ端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2データ端子に隣接された態様である。第2の隣接形態は、前記第2電源端子及び第2グランド端子が前記第3電源端子と第3グランド端子とに挟まれた配置において、前記第3電源端子が前記第2グランド端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2電源端子に隣接され、前記第3電源端子が前記第2データ端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2データ端子に隣接された態様である。   This effect is the same regardless of whether the second power supply terminal and the second ground terminal are adjacent to the third power supply terminal and the third ground terminal in any of the following cases. In the first adjacent form, the third power supply terminal is adjacent to the second power supply terminal in an arrangement in which the second power supply terminal and the second ground terminal are sandwiched between the third power supply terminal and the third ground terminal. The third ground terminal is adjacent to the second ground terminal, the third power supply terminal is adjacent to the second data terminal, and the third ground terminal is adjacent to the second data terminal. In the second adjacent form, the third power supply terminal is adjacent to the second ground terminal in the arrangement in which the second power supply terminal and the second ground terminal are sandwiched between the third power supply terminal and the third ground terminal. The third ground terminal is adjacent to the second power terminal, the third power terminal is adjacent to the second data terminal, and the third ground terminal is adjacent to the second data terminal.

《バイパスコンデンサ》
本発明の一つの具体的な形態として、前記データ処理デバイスはコア回路と、前記コア回路と外部との信号インタフェースを行うための外部インタフェース回路とを有する。前記第2電源端子及び第2グランド端子は前記外部インタフェース回路に動作電源を供給し、前記データ処理デバイスはコア回路に動作電源を供給する第3電源端子及び第3グランド端子を有する。さらに、前記実装基板の第2面に搭載されたバイパスコンデンサと、前記実装基板を貫通して前記バイパスコンデンサの一方のコンデンサ端子を前記第2グランド端子又は第3グランド端子に接続する導電性グランド貫通孔と、前記実装基板を貫通して前記バイパスコンデンサの他方のコンデンサ端子を前記第2電源端子又は第3電源端子に接続する導電性電源貫通孔とを有する。前記導電性グランド貫通孔はメモリデバイス寄りに配置され、前記導電性電源貫通孔はデータ処理デバイス寄りに配置される。これよれば、メモリデバイスとデータ処理デバイスとの間のグランド側のリターンカレントパスが形成されるグランドプレーンにおいて、グランドプレーンにグランド端子を接続する導電性グランド貫通孔とメモリデバイスとの間には、導電性電源貫通孔を逃げるためのスリットが介在されず、グランド側のリターンカレントの通路は狭くならずグランドノイズが大きくなることを抑制することができる。さらに、データ処理デバイスの第2電源端子への電源供給系のインピーダンスはグランドプレーンのインピーダンスに比べてはるかに大きいという事情の下では、前記バイパスコンデンサは電源系でのリターンカレントに伴う電源ノイズをインピーダンスの小さなグランドプレーンに吸収するという機能を持つ。このとき、バイパスコンデンサのグランド側には上述のようにメモリデバイスとの間に大きなリターンカレントパスが確保されているので、バイパスコンデンサによる電源系ノイズの吸収を効率的に行なうことができる。
<Bypass capacitor>
As one specific form of the present invention, the data processing device includes a core circuit and an external interface circuit for performing a signal interface between the core circuit and the outside. The second power terminal and the second ground terminal supply operating power to the external interface circuit, and the data processing device includes a third power terminal and a third ground terminal that supply operating power to the core circuit. Further, a bypass capacitor mounted on the second surface of the mounting substrate, and a conductive ground through that penetrates the mounting substrate and connects one capacitor terminal of the bypass capacitor to the second ground terminal or the third ground terminal. And a conductive power supply through hole that penetrates the mounting substrate and connects the other capacitor terminal of the bypass capacitor to the second power supply terminal or the third power supply terminal. The conductive ground through hole is disposed closer to the memory device, and the conductive power supply through hole is disposed closer to the data processing device. According to this, in the ground plane in which the return current path on the ground side between the memory device and the data processing device is formed, between the conductive ground through hole connecting the ground terminal to the ground plane and the memory device, The slit for escaping the conductive power supply through hole is not interposed, and the return current path on the ground side is not narrowed, and an increase in ground noise can be suppressed. Further, under the circumstance that the impedance of the power supply system to the second power supply terminal of the data processing device is much larger than the impedance of the ground plane, the bypass capacitor has the impedance of the power supply noise accompanying the return current in the power supply system. It has the function of absorbing into a small ground plane. At this time, since a large return current path is secured between the bypass capacitor and the memory device as described above, power supply system noise can be efficiently absorbed by the bypass capacitor.

《参照電位発生回路》
本発明の一つの具体的な形態として、前記データ処理デバイスは参照電圧の第1入力端子を有し、前記メモリデバイスは参照電圧の第2入力端子を有し、前記実装基板は前記第1入力端子に参照電圧を供給する第1参照電圧発生回路と、前記第2入力端子に参照電圧を供給する第2参照電圧発生回路とを別々に備える。一つの参照電位発生回路で生成した参照電位をメモリデバイスとデータ処理デバイスの双方に分配する場合に比べて配線の引き回しが少なくなる。前記第1参照電圧発生回路は前記データ処理デバイスのチップコーナー部近傍に配置するのがよい。通常はデッドスペースになることが多い実装基板上のチップコーナー部近傍を有効利用することによって実装基板のサイズ縮小に寄与することができる。
<< Reference potential generator >>
As one specific form of the present invention, the data processing device has a first input terminal for a reference voltage, the memory device has a second input terminal for a reference voltage, and the mounting board has the first input. A first reference voltage generation circuit for supplying a reference voltage to the terminal and a second reference voltage generation circuit for supplying a reference voltage to the second input terminal are separately provided. Compared with the case where the reference potential generated by one reference potential generation circuit is distributed to both the memory device and the data processing device, wiring is reduced. The first reference voltage generation circuit may be disposed in the vicinity of a chip corner portion of the data processing device. In general, effective use of the vicinity of the chip corner portion on the mounting board, which often becomes a dead space, can contribute to size reduction of the mounting board.

〔2〕本発明の別の観点による半導体装置は、実装基板の第1面に実装されたメモリデバイスと前記メモリデバイスをアクセス制御可能なデータ処理デバイスを有する。前記実装基板は前記第1面とその裏側の第2面に導電パターンが形成された2層の導電パターン構造を有する。前記メモリデバイスはパッケージの対向2辺に外部接続端子として第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子を有し、前記第1データ端子が前記第1アドレス端子及び第1制御端子よりもデータ処理デバイス寄りとなる配置を有する。前記データ処理デバイスは外部接続端子として前記第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子の夫々に対応する前記第2電源端子、第2グランド端子、第2データ端子、第2アドレス端子及び第2制御端子を有し、前記第2アドレス端子及び第2制御端子は前記第2データ端子を挟むように配置される。前記実装基板は、その第1面に並列配置された、前記第1電源端子と第2電源端子を接続する電源配線パターン、前記第1データ端子と第2データ端子を接続するデータ配線パターン、前記第1アドレス端子と第2アドレス端子を接続するアドレス配線パターン、及び前記第1制御端子と第2制御端子を接続する制御配線パターンを有する。   [2] A semiconductor device according to another aspect of the present invention includes a memory device mounted on a first surface of a mounting substrate and a data processing device capable of controlling access to the memory device. The mounting substrate has a two-layer conductive pattern structure in which conductive patterns are formed on the first surface and the second surface on the back side. The memory device has a first power supply terminal, a first ground terminal, a first data terminal, a first address terminal, and a first control terminal as external connection terminals on two opposite sides of the package, and the first data terminal is the first data terminal. It has an arrangement closer to the data processing device than one address terminal and the first control terminal. The data processing device has, as external connection terminals, the first power terminal, the first ground terminal, the first data terminal, the first address terminal, and the second control terminal corresponding to the first control terminal, the second ground terminal, A second data terminal, a second address terminal, and a second control terminal are provided, and the second address terminal and the second control terminal are disposed so as to sandwich the second data terminal. The mounting board is arranged in parallel on the first surface, the power wiring pattern connecting the first power terminal and the second power terminal, the data wiring pattern connecting the first data terminal and the second data terminal, An address wiring pattern for connecting the first address terminal and the second address terminal, and a control wiring pattern for connecting the first control terminal and the second control terminal.

前記実装基板の第1面において、前記電源配線パターンは、並列配置された前記データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンの並列経路の中央部を通る経路と最外部を通る経路を少なくとも有する。   In the first surface of the mounting substrate, the power supply wiring pattern has at least a path passing through a central portion and a path passing through the outermost part of the parallel path of the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern arranged in parallel.

〔3〕本発明の更に別の観点による半導体装置は、実装基板の第1面に実装されたメモリデバイスと前記メモリデバイスをアクセス制御可能なデータ処理デバイスを有する。前記実装基板は2層の導電パターン構造を有し、前記第1面には前記メモリデバイスと前記データ処理デバイスを接続する信号配線パターンと電源配線パターンを有し、第2面にはグランドプレーンを有する。実装基板の第1面において、前記電源配線パターンは、前記メモリデバイスから前記データ処理デバイスに向かう複数の離間した経路を構成し、前記電源配線パターン及び信号配線パターンは夫々非交差状態で並列配置され、前記電源配線パターンは、並列配置された前記信号配線パターンの並列経路の中央部を通る経路とその最外部を通る経路を少なくとも有する。   [3] A semiconductor device according to still another aspect of the present invention includes a memory device mounted on a first surface of a mounting substrate and a data processing device capable of controlling access to the memory device. The mounting substrate has a two-layer conductive pattern structure, the first surface has a signal wiring pattern and a power wiring pattern for connecting the memory device and the data processing device, and the second surface has a ground plane. Have. On the first surface of the mounting substrate, the power supply wiring pattern forms a plurality of spaced paths from the memory device to the data processing device, and the power supply wiring pattern and the signal wiring pattern are arranged in parallel in a non-intersecting state. The power supply wiring pattern has at least a path passing through a central portion of the parallel path of the signal wiring patterns arranged in parallel and a path passing through the outermost part thereof.

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通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、メモリデバイスとデータ処理デバイスを搭載するのに電源系の安定化と低信号ノイズを保証した2層構造の実装基板を用いた低コストな半導体装置を実現することができる。   That is, it is possible to realize a low-cost semiconductor device using a mounting substrate having a two-layer structure in which a power supply system is stabilized and low signal noise is ensured for mounting a memory device and a data processing device.

《システム構成》
図1には本発明の一例に係る半導体装置のブロックダイヤグラムが示される。半導体装置1は実装基板2の第1面(部品面)に、例えばデータ処理デバイス3、DDR−SDRAM4、フラッシュメモリ(FLSH)5、インタフェースコネクタ(TCNCT、VCNCT、ACNCT、PCNCT)6〜9を備える。
"System configuration"
FIG. 1 shows a block diagram of a semiconductor device according to an example of the present invention. The semiconductor device 1 includes, for example, a data processing device 3, a DDR-SDRAM 4, a flash memory (FLSH) 5, and interface connectors (TCNCT, VNCCT, ANCCT, PCNCT) 6 to 9 on the first surface (component surface) of the mounting substrate 2. .

データ処理デバイス3は例えばディジタルTV用のビデオ制御、音声制御、及びチューニング制御を行うためのシステムが一つの半導体チップにオンチップされたSOC(System On Chip)として構成されたカスタム品である。制限されないが、そのパッケージは低コストを狙ってQFP型とされ、パッケージの周囲に一列に多数のリード端子が配置されている。   The data processing device 3 is a custom product configured as an SOC (System On Chip) in which a system for performing video control, audio control, and tuning control for digital TV, for example, is on-chip on one semiconductor chip. Although not limited, the package is of QFP type aiming at low cost, and a large number of lead terminals are arranged in a line around the package.

データ処理デバイス3はコア回路(CORE)3Aと外部インタフェース回路(EXIF)3Bに大別される。コア回路3Aには、特に図示はしないが、全体的な制御を行うプロセッサ、メモリコントローラ、チューニング制御部、ビデオ制御部、音声制御部、及びその他の周辺回路を備える。外部インタフェース回路3Bはメモリコントローラ、チューニング制御部、ビデオ制御部、音声制御部、及びその他の周辺回路に対応して各種入出力バッファ(図示せず)を備え、入出力バッファは信号配線(DIFL、FIFL、TIFL、VIFL、AIFL、PIFL)を介して対応するDDR−SDRAM、FLSH、インタフェースコネクタ(TCNCT、VCNCT、ACNCT、PCNCT)6〜9に結合される。コア回路3Aの動作電源電圧は例えば1Vであり、外部インタフェース回路3Bの動作電源電圧はこれに接続される外部回路の動作電源電圧に対応され、例えば2.5Vの回路部分と3.3Vに回路に大別される。尚、コア回路3Aと外部インタフェース回路3Bとの間にはレベルアップシフタ及びレベルダウンシフタのようなレベル変換回路が配置されていることは言うまでもない。   The data processing device 3 is roughly divided into a core circuit (CORE) 3A and an external interface circuit (EXIF) 3B. Although not particularly illustrated, the core circuit 3A includes a processor that performs overall control, a memory controller, a tuning control unit, a video control unit, an audio control unit, and other peripheral circuits. The external interface circuit 3B includes various input / output buffers (not shown) corresponding to the memory controller, tuning control unit, video control unit, audio control unit, and other peripheral circuits. (FIFL, TIFL, VIFL, AIFL, PIFL) are coupled to corresponding DDR-SDRAM, FLSH, and interface connectors (TCNCT, VNCCT, ANCCT, PCNCT) 6-9. The operating power supply voltage of the core circuit 3A is, for example, 1V, and the operating power supply voltage of the external interface circuit 3B corresponds to the operating power supply voltage of the external circuit connected thereto, for example, a circuit portion of 2.5V and a circuit of 3.3V It is divided roughly into. Needless to say, level conversion circuits such as a level up shifter and a level down shifter are arranged between the core circuit 3A and the external interface circuit 3B.

DDR−SDRAM4はデータ処理デバイス3のワーク領域若しくはフレームバッファ等に利用されるダイナミック型のメモリであり、クロック信号に同期動作される。DDR−SDRAM4は例えば、JEDEC STANDARD, “stab Series Terminated Logic for 2.5V (SSLT_2)” JESD-9a (Revision for JESD-9), December 2000等の規格に従ったJEDEC標準の機能と端子配列を有し、パッケージは同じく低コストを狙ってTSOP型とされる。例えばDDR−SDRAM4の動作電源電圧を2.5Vとすると、信号配線DIFLに接続される外部インタフェース回路3BにおけるDDR−SDRAMインタフェース回路の動作電源は2.5Vになっている。DDR−SDRAM4は、前記プロセッサやビデオ制御部等からのアクセス要求に応答するメモリコントローラによる制御を受けてアクセスされる。   The DDR-SDRAM 4 is a dynamic memory used for a work area or a frame buffer of the data processing device 3 and is operated in synchronization with a clock signal. DDR-SDRAM4 has JEDEC standard functions and terminal layouts in accordance with standards such as JEDEC STANDARD, “stab Series Terminated Logic for 2.5V (SSLT_2)” JESD-9a (Revision for JESD-9), December 2000, etc. The package is also TSOP type aiming at low cost. For example, when the operating power supply voltage of the DDR-SDRAM 4 is 2.5V, the operating power supply of the DDR-SDRAM interface circuit in the external interface circuit 3B connected to the signal wiring DIFL is 2.5V. The DDR-SDRAM 4 is accessed under the control of a memory controller that responds to an access request from the processor, video control unit, or the like.

フラッシュメモリ5はデータ処理デバイス3のプロセッサ等が実行する動作プログラム、更には制御データテーブル等の格納に利用される。フラッシュメモリ5は、前記プロセッサやビデオ制御部等からのアクセス要求に応答するメモリコントローラによる制御を受けてアクセスされる。   The flash memory 5 is used to store an operation program executed by the processor of the data processing device 3 and the control data table. The flash memory 5 is accessed under the control of a memory controller that responds to an access request from the processor, video controller, or the like.

図1には図示を省略してあるが実装基板の裏面である第2面(半田面)にはバイパスコンデンサや抵抗素子が搭載されている。   Although not shown in FIG. 1, a bypass capacitor and a resistance element are mounted on the second surface (solder surface) which is the back surface of the mounting substrate.

前記実装基板2は低コストを狙って前記第1面とその第2面に導電パターンが形成された2層の導電パターン構造(2層構造)とされる。導電パターンを2層しか形成できないということは、電源プレーンとグランドプレーンを別々に持つことが難しくなり、信号配線に用いることができる配線層も少なくなる。その影響はDDR動作される前記DDR−SDRSAM4の高速動作性能に特に関係するので、データ処理デバイス3とDDR−SDRAM4との間の信号や電源供給のための配線パターン構成には、それによって電源系が不安定になったり、信号ノイズが大きくなったりしないようにするための幾つかの考慮が払われている。以下、その観点に立って、図1の2点差線で示される領域AER1における実装基板の構成について詳述する。   The mounting substrate 2 has a two-layer conductive pattern structure (two-layer structure) in which a conductive pattern is formed on the first surface and the second surface for low cost. The fact that only two conductive patterns can be formed means that it is difficult to have a power plane and a ground plane separately, and there are fewer wiring layers that can be used for signal wiring. Since the influence is particularly related to the high-speed operation performance of the DDR-SDRSAM 4 that is DDR-operated, the signal pattern between the data processing device 3 and the DDR-SDRAM 4 and the wiring pattern configuration for supplying power are Some considerations have been taken to prevent instability and signal noise. Hereinafter, from the viewpoint, the configuration of the mounting board in the area AER1 indicated by the two-dot chain line in FIG. 1 will be described in detail.

《非交差配線構造》
図2には第1面(部品面)におけるデータ処理デバイス3とDDR−SDRAM4との間の信号や電源供給のための配線パターンの構成を平面的に例示する。図3は図1に対応する第2面(半田面)に平面的レイアウト構成を示す。図2では便宜上データ処理デバイス3及びDDR−SDRAM4はその輪郭とリード端子を除いて透明体として図示してある。図4には配線パターンで接続されるデータ処理デバイス3とDDR−SDRAM4の外部端子の配列とその接続形態を模式的に例示する。
《Non-crossing wiring structure》
FIG. 2 illustrates in plan view the configuration of wiring patterns for supplying signals and power between the data processing device 3 and the DDR-SDRAM 4 on the first surface (component surface). FIG. 3 shows a planar layout configuration on the second surface (solder surface) corresponding to FIG. In FIG. 2, for convenience, the data processing device 3 and the DDR-SDRAM 4 are illustrated as transparent bodies except for their outlines and lead terminals. FIG. 4 schematically illustrates the arrangement of external terminals of the data processing device 3 and the DDR-SDRAM 4 connected by a wiring pattern and the connection form thereof.

実装基板2の第2面には図3に示されるように専らグランドプレーン100の形成に割り当てられ、実装基板2の第1面には図2に示されるようにほとんど信号配線パターンと電源配線パターンの形成に割り当てられる。   As shown in FIG. 3, the second surface of the mounting substrate 2 is exclusively assigned to the formation of the ground plane 100, and the first surface of the mounting substrate 2 has almost a signal wiring pattern and a power supply wiring pattern as shown in FIG. Assigned to form.

図2において200はコア回路3Aの動作電源電圧が印可されるコア回路用電源配線パターンであり、データ処理デバイス3の下に形成される。外部インタフェース回路3Bが備えるDDR−SDRAMインタフェース回路とDDR−SDRAM4に動作電源電圧を供給するために、DDR−SDRAM4の下には比較的大きな面積の電源パターン300が確保され、そこからデータ処理デバイス3に向かって電源配線パターン301〜305が延在され、メモリデバイスの下から前記対向2辺の外側をそれぞれ迂回して電源配線パターン306,307延在される。電源配線パターン301〜307の間に各種信号配線パターンが非交差状態で形成されている。   In FIG. 2, reference numeral 200 denotes a core circuit power supply wiring pattern to which the operating power supply voltage of the core circuit 3 </ b> A is applied, and is formed under the data processing device 3. In order to supply an operating power supply voltage to the DDR-SDRAM interface circuit and DDR-SDRAM 4 provided in the external interface circuit 3B, a power pattern 300 having a relatively large area is secured under the DDR-SDRAM 4, and the data processing device 3 The power supply wiring patterns 301 to 305 are extended toward the bottom, and the power supply wiring patterns 306 and 307 are extended from the bottom of the memory device so as to bypass the outer sides of the two opposing sides. Various signal wiring patterns are formed in a non-intersecting state between the power supply wiring patterns 301 to 307.

図4に基づいてデータ処理デバイス3とDDR−SDRAM4の外部端子の配列について説明する。d_DQ0〜d_DQ15はデータ端子、d_A0〜d_A12はアドレス端子、d_UDQS(上位データストローブ),d_LDQS(下位データストローブ),d_UDM(上位データマスク),d_LDM(下位データマスク),d_CKE(クロックイネーブル),d_WEN(ライトイネーブル),d_CASN(カラム・アドレス・ストローブ),d_RASN(ロウ・アドレス・ストローブ),d_CS0(チップセレクト),d_CK(非反転クロック),d_CKN(反転クロック)は制御端子である。d_Vddrは電源端子、d_Gddrはグランド端子である。DDR−SDRAM4の外部端子配列は上記JEDEC標準に準拠され、TSOP型パッケージの長手方向に沿った対向2辺40,41に配列され、各辺40,41にはデータ系、制御系、及びアドレス系の端子がその順位配置されている。データ系の外部端子列には比較的多くの電源端子d_Vddr及びグランド端子d_Gddrが偏在配置される。特にデータ端子d_DQ0〜d_DQ15がデータ処理デバイス3に近くなるようにデータ処理デバイス3に対するDDR−SDRAM4の向きが選択されている。   The arrangement of the external terminals of the data processing device 3 and the DDR-SDRAM 4 will be described with reference to FIG. d_DQ0 to d_DQ15 are data terminals, d_A0 to d_A12 are address terminals, d_UDQS (upper data strobe), d_LDQS (lower data strobe), d_UDM (upper data mask), d_LDM (lower data mask), d_CKE (clock enable), d_WEN ( Write enable), d_CASN (column address strobe), d_RASN (row address strobe), d_CS0 (chip select), d_CK (non-inverted clock), and d_CKN (inverted clock) are control terminals. d_Vddr is a power supply terminal, and d_Gddr is a ground terminal. The external terminal array of the DDR-SDRAM 4 conforms to the JEDEC standard and is arranged on two opposite sides 40 and 41 along the longitudinal direction of the TSOP type package. Each side 40 and 41 has a data system, a control system, and an address system. Are arranged in that order. A relatively large number of power supply terminals d_Vddr and ground terminals d_Gddr are unevenly arranged in the external terminal row of the data system. In particular, the direction of the DDR-SDRAM 4 with respect to the data processing device 3 is selected so that the data terminals d_DQ0 to d_DQ15 are close to the data processing device 3.

前記データ処理デバイスは、DDR−SDRAMの外部端子に対応する外部端子として、電源端子s_Vddr、グランド端子s_Gddr、データ端子s_DQ0〜s_DQ15、アドレス端子s_A0〜s_A12、及び制御端子s_UDQS,s_LDQS,s_UDM,s_LDM,s_CKE,s_WEN,s_CASN,s_RASN,s_CS0,s_CK,s_CKNを備える。これらの外部端子はDDR−SDRAM4に対向する1辺30と隣の1辺31に配置され、その配列は、メモリデバイス4とデータ処理デバイス3の対応端子を接続するための配線パターンを交差させないように、メモリデバイス4の外部端子配列との関係が考慮されている。   The data processing device includes power terminals s_Vddr, ground terminals s_Gddr, data terminals s_DQ0 to s_DQ15, address terminals s_A0 to s_A12, and control terminals s_UDQS, s_LDQS, s_UDM, and s_LDM as external terminals corresponding to external terminals of the DDR-SDRAM. s_CKE, s_WEN, s_CASN, s_RASN, s_CS0, s_CK, and s_CKN. These external terminals are arranged on one side 30 facing the DDR-SDRAM 4 and one side 31 adjacent to the DDR-SDRAM 4, and the arrangement thereof does not cross the wiring patterns for connecting the corresponding terminals of the memory device 4 and the data processing device 3. In addition, the relationship with the external terminal arrangement of the memory device 4 is considered.

第1に考慮されている点は、前記DDR−SDRAM4におけるデータ端子d_DQ0〜d_DQ15がd_UDQSに代表される制御端子及びアドレス端子d_A0〜d_A12よりもデータ処理デバイス3寄りとなる配置を有することに呼応して、前記データ処理デバイス3においては、s_UDQSに代表される制御端子および前記アドレス端子s_A0〜s_A12は前記データ端子s_DQ0〜s_DQ15を挟むように配置される。例えばDDR−SDRAM4の辺40に沿って配置されたd_UDQS〜d_A4までのアドレス端子及び制御端子の配列順序の向きを矢印Ad方向とすると、これに対応するデータ処理デバイス3のs_UDQS〜s_A4までのアドレス端子及び制御端子の配列順序の向きは矢印As方向なる。同様に、DDR−SDRAM4の辺41に沿って配置されたd_LDQS〜d_A3までのアドレス端子及び制御端子の配列順序の向きを矢印Bd方向とすると、これに対応するデータ処理デバイス3のs_LDQS〜s_A3までのアドレス端子及び制御端子の配列順序の向きは矢印Bs方向なる。これにより、実装基板2の第1面において、d_UDQS〜d_A4までのアドレス端子及び制御端子とs_UDQS〜s_A4までのアドレス端子及び制御端子をそれぞれ接続する配線パターンL_CA1を交差せずに形成することができ、同様に、d_LDQS〜d_A3までのアドレス端子及び制御端子とs_LDQS〜s_A3までのアドレス端子及び制御端子をそれぞれ接続する配線パターンL_CA2を交差せずに形成することができる。   The first consideration corresponds to the fact that the data terminals d_DQ0 to d_DQ15 in the DDR-SDRAM 4 are arranged closer to the data processing device 3 than the control terminals represented by d_UDQS and the address terminals d_A0 to d_A12. In the data processing device 3, the control terminals represented by s_UDQS and the address terminals s_A0 to s_A12 are arranged so as to sandwich the data terminals s_DQ0 to s_DQ15. For example, if the direction of the arrangement order of the address terminals and control terminals from d_UDQS to d_A4 arranged along the side 40 of the DDR-SDRAM 4 is the arrow Ad direction, the addresses from s_UDQS to s_A4 of the corresponding data processing device 3 The direction of the arrangement order of the terminals and the control terminals is the arrow As direction. Similarly, if the direction of the arrangement order of the address terminals and the control terminals from d_LDQS to d_A3 arranged along the side 41 of the DDR-SDRAM 4 is the arrow Bd direction, the data processing device 3 corresponding to s_LDQS to s_A3 The direction of the arrangement order of the address terminals and the control terminals is the arrow Bs direction. As a result, on the first surface of the mounting substrate 2, the wiring pattern L_CA1 that connects the address terminals and control terminals from d_UDQS to d_A4 and the address terminals and control terminals from s_UDQS to s_A4 can be formed without crossing each other. Similarly, the wiring patterns L_CA2 that connect the address terminals and control terminals from d_LDQS to d_A3 and the address terminals and control terminals from s_LDQS to s_A3 can be formed without crossing each other.

第2に考慮されている点は、DDR−SDRAM4のデータ端子d_DQ0〜d_DQ15に結合するデータ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15の引出し方向を部分的に逆方向にしていることである。例えば、図2のDDR−SDRAM4近傍の領域を拡大した図5にも示されるように、DDR−SDRAM4のデータ端子d_DQ15〜d_DQ13のデータ配線パターンL_DQ15〜L_DQ13は辺40に対してチップの外側、データ端子d_DQ12〜d_DQ9のデータ配線パターンL_DQ12〜L_DQ9は辺40に対してチップの内側、データ端子d_DQ8のデータ配線パターンL_DQ8は辺40に対してチップの外側になっている。この例ではそれぞれ引き出し方向を変える地点には電源端子d_Vddrが配置されていて、電源端子d_Vddrに接続する電源配線パターン302,303の引き出し方向も同じように変更されている。これは、DDR−SDRAM4の外部端子の配列方向とデータ処理デバイス3の外部端子の配列方向が交差する関係にあることを考慮して、交差することなく配線パターンを形成するスペースに無駄が無いようにするためである。   The second consideration is that the drawing directions of the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15 coupled to the data terminals d_DQ0 to d_DQ15 of the DDR-SDRAM 4 are partially reversed. For example, as shown in FIG. 5 in which the area in the vicinity of the DDR-SDRAM 4 in FIG. 2 is enlarged, the data wiring patterns L_DQ15 to L_DQ13 of the data terminals d_DQ15 to d_DQ13 of the DDR-SDRAM 4 The data wiring patterns L_DQ12 to L_DQ9 of the terminals d_DQ12 to d_DQ9 are inside the chip with respect to the side 40, and the data wiring pattern L_DQ8 of the data terminal d_DQ8 is outside of the chip with respect to the side 40. In this example, the power supply terminal d_Vddr is arranged at a point where the drawing direction is changed, and the drawing directions of the power supply wiring patterns 302 and 303 connected to the power supply terminal d_Vddr are similarly changed. In consideration of the fact that the arrangement direction of the external terminals of the DDR-SDRAM 4 and the arrangement direction of the external terminals of the data processing device 3 intersect, there is no waste in the space for forming the wiring pattern without intersecting. It is to make it.

DDR−SDRAM4とデータ処理デバイス3を接続する上記信号配線パターン及び電源配線パターンの構造によれば、前記電源配線パターン300〜307、データ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15、アドレス配線パターン及び制御配線パターンL_CA1.L_CA2は夫々非交差状態で配置されるから、実装基板2の第1面を用いて専ら電源配線パターンと信号配線パターンを形成することができ、さらに第2面を専らグランドプレーン100に用いて、電源の基準であるグランド電位Gddr、Gcoreの安定化を図ることができる。前記電源配線パターン300〜307、データ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15、アドレス配線パターン及び制御配線パターンL_CA1.L_CA2は中央部と外側に配置された電源配線パターン300〜307にほぼ沿ったパターンレイアウトを有するから、データ処理デバイス3又はDDR−SDRAN4による出力動作に伴って充電電流が流れる信号配線パターンとそのリターンカレントが流れる電源配線パターン300〜307との間に形成される不所望なインダクタンス成分を小さくすることができる。データ処理デバイス3又はDDR−SDRAN4による出力動作に伴って放電電流が流れる信号配線パターンに対してはグランドイプレーン100によってそのリターンカレントパスが確保可能になる。   According to the structure of the signal wiring pattern and the power supply wiring pattern connecting the DDR-SDRAM 4 and the data processing device 3, the power supply wiring patterns 300 to 307, the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15, the address wiring pattern and the control wiring pattern L_CA1. Since L_CA2 is arranged in a non-intersecting state, the power supply wiring pattern and the signal wiring pattern can be formed exclusively using the first surface of the mounting substrate 2, and the second surface is used exclusively for the ground plane 100. It is possible to stabilize the ground potentials Gddr and Gcore, which are power supply references. The power supply wiring patterns 300 to 307, the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15, the address wiring pattern and the control wiring pattern L_CA1. Since L_CA2 has a pattern layout that substantially follows the power supply wiring patterns 300 to 307 arranged at the center and outside, the signal wiring pattern through which a charging current flows in accordance with the output operation by the data processing device 3 or DDR-SDRAN4 and its return An undesired inductance component formed between the power supply wiring patterns 300 to 307 through which the current flows can be reduced. A return current path can be secured by the ground plane 100 for a signal wiring pattern in which a discharge current flows in accordance with an output operation by the data processing device 3 or the DDR-SDRAN 4.

《アドレス及び制御配線パターンを交互に別層化》
図4に示された前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンL_CA1,L_CA2の一部は、図2及び図3に示されるようにその配列順に従って交互に第1面と第2面の導電パターンに振り分けてレイアウトされる。即ち、アドレス配線パターン及び制御配線パターンL_CA1のうち図2に例示されるように配線パターンL_A4,L_A6,L_A8,L_A11,L_CKE,L_CK,L_CKN,L_UDM,L_UDQSは第1面(部品面)に形成され、配線パターンL_A5,L_A7,L_A9,L_A12は第2面(半田面)に形成される。また、アドレス配線パターン及び制御配線パターンL_CA2のうち図2に例示されるように配線パターンL_A3,L_A1,L_A10,L_BA0,L_RASN,L_WEN,L_LDM,L_LDQSは第1面(部品面)に形成され、配線パターンL_A2,L_A10,L_BA1,L_CS0,L_CASNは第2面(半田面)に形成される。当然第2面において配線パターンL_A2,L_A10,L_BA1,L_CS0,L_CASNが形成されるグランドプレーン100の部分にはスリットが形成され、電気的に絶縁されている。
<Alternate address and control wiring pattern alternately>
A part of the address wiring pattern and the control wiring patterns L_CA1 and L_CA2 shown in FIG. 4 are alternately distributed to the conductive patterns of the first surface and the second surface according to the arrangement order as shown in FIGS. Are laid out. That is, among the address wiring pattern and the control wiring pattern L_CA1, the wiring patterns L_A4, L_A6, L_A8, L_A11, L_CKE, L_CK, L_CKN, L_UDM, and L_UDQS are formed on the first surface (component surface) as illustrated in FIG. The wiring patterns L_A5, L_A7, L_A9, and L_A12 are formed on the second surface (solder surface). Further, among the address wiring pattern and the control wiring pattern L_CA2, the wiring patterns L_A3, L_A1, L_A10, L_BA0, L_RASN, L_WEN, L_LDM, and L_LDQS are formed on the first surface (component surface) as illustrated in FIG. The patterns L_A2, L_A10, L_BA1, L_CS0, and L_CASN are formed on the second surface (solder surface). Naturally, slits are formed in the portion of the ground plane 100 where the wiring patterns L_A2, L_A10, L_BA1, L_CS0, and L_CASN are formed on the second surface, and are electrically insulated.

これによれば、第1面および第2面においてアドレス配線パターンL_A0〜L_A11とL_CKE,L_RASNに代表される制御配線パターンとのパターンピッチを第1アドレス端子d_A0〜d_A11とd_CKE,d_RASNに代表される第1制御端子の配列ピッチの大凡2倍で形成することができ、隣接配線パターン間のインダクタンス若しくは容量性カップリングを小さくすることができる。TSOP型のパッケージに封止されたJEDEC標準の×16ビット構成のDDR−SDRAMに代表されるように、第1アドレス端子d_A0〜d_A11とd_CKE,d_RASNに代表される第1制御端子との配列には電源端子及びグランド端子が偏在されることが少ないから、上述のようにアドレス配線パターンL_A0〜L_A11とL_CKE,L_RASNに代表される制御配線パターンとを交互に第1面と第2面に別層化する意義がある。データ端子d_DQ0〜DQ15の配列には電源端子d_Vddrが多いから、データ配線間には電源配線パターンを存在させることができるので、そのような場合には上述のように配線パターンを交互に別層化するに及ばない。   According to this, the pattern pitch between the address wiring patterns L_A0 to L_A11 and the control wiring pattern represented by L_CKE and L_RASN on the first and second surfaces is represented by the first address terminals d_A0 to d_A11 and d_CKE and d_RASN. It can be formed at approximately twice the arrangement pitch of the first control terminals, and inductance or capacitive coupling between adjacent wiring patterns can be reduced. As represented by the JEDEC standard DDR-SDRAM sealed in a TSOP type package, the first address terminals d_A0 to d_A11 and the first control terminals represented by d_CKE and d_RASN are arranged in an array. Since the power supply terminals and the ground terminals are rarely distributed, the address wiring patterns L_A0 to L_A11 and the control wiring patterns represented by L_CKE and L_RASN are alternately formed on the first and second surfaces as described above. There is significance to become. Since there are many power supply terminals d_Vddr in the arrangement of the data terminals d_DQ0 to DQ15, a power supply wiring pattern can exist between the data wirings. In such a case, the wiring patterns are alternately separated into layers as described above. It is not necessary to do.

《アドレス及び制御配線パターン間のグランドシールド配線》
前述のように実装基板2の第2面にはグランドプレーン10が形成され、DDR−SDRAM4のグランド端子d_Gddrとデータ処理デバイス3のグランド端子d_Vddrは導電性貫通孔としてのスルーホール(貫通ビア)を介してグランドパターン100に接続される。図2に示されるように、前記実装基板2の第1面に形成された配線パターンL_A4,L_A6,L_A8,L_A11,L_CKE,L_CKの各配線パターンの間、そして配線パターンL_A3,L_A1,L_A10,L_BA0,L_RASN,L_WENの各配線パターンの間にはグランドシールド配線L_GSLDが形成されている。グランドシールド配線L_GSLDはスルーホールにて前記グランドプレーン100に接続される。このグランドシールド配線L_GSLDにより、隣接するアドレス配線パターン及び制御配線パターン間のインダクタンス若しくは容量性カップリングを更に小さくすることができる。
<< Ground shield wiring between address and control wiring pattern >>
As described above, the ground plane 10 is formed on the second surface of the mounting substrate 2. The ground terminal d_Gddr of the DDR-SDRAM 4 and the ground terminal d_Vddr of the data processing device 3 have through holes (through vias) as conductive through holes. To the ground pattern 100. As shown in FIG. 2, between the wiring patterns L_A4, L_A6, L_A8, L_A11, L_CKE, and L_CK formed on the first surface of the mounting substrate 2, and between the wiring patterns L_A3, L_A1, L_A10, and L_BA0. , L_RASN, L_WEN, ground shield wiring L_GSLD is formed between the wiring patterns. The ground shield wiring L_GSLD is connected to the ground plane 100 through a through hole. The ground shield wiring L_GSLD can further reduce the inductance or capacitive coupling between the adjacent address wiring pattern and control wiring pattern.

前記グランドシールド配線L_GSLDの裏には前記第2面(半田面)に形成された図3の前記配線パターンL_A5,L_A7,L_A9,L_A12,L_A2,L_A10,L_BA1,L_CS0,L_CASNが配置される。図6及び図7には上記配線パターンとグランドシールド配線L_GSLDとの配置関係が拡大して図示される。TH_GSはグランドシールド配線L_GSLDをグランドプレーン100に接続するスルーホールである。第2面に振り分けて形成された配線パターンL_A5,L_A7,L_A9,L_A12,L_A2,L_A10,L_BA1,L_CS0,L_CASNは、前記実装基板の第1面に形成された前記グランドシールド配線L_GSLに重なる配置を有するから、実装基板2の表裏方向におけるインダクタンス若しくは容量性カップリングも小さくなる。   The wiring patterns L_A5, L_A7, L_A9, L_A12, L_A2, L_A10, L_BA1, L_CS0, and L_CASN of FIG. 3 formed on the second surface (solder surface) are disposed behind the ground shield wiring L_GSLD. 6 and 7 show an enlarged layout relationship between the wiring pattern and the ground shield wiring L_GSLD. TH_GS is a through hole that connects the ground shield wiring L_GSLD to the ground plane 100. The wiring patterns L_A5, L_A7, L_A9, L_A12, L_A2, L_A10, L_BA1, L_CS0, and L_CASN formed on the second surface are arranged so as to overlap the ground shield wiring L_GSL formed on the first surface of the mounting substrate. Therefore, the inductance or capacitive coupling in the front and back direction of the mounting substrate 2 is also reduced.

アドレス及び制御配線パターン間の干渉は前記グランドシールド配線L_GSL等によって低減される。この構成はDR−SDRAM4におけるデータ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15には採用していない。これは、DDR−SDRAM4におけるデータ端子d_QD0〜d_QD15の配列に電源端子d_Vddr及びグランド端子d_Gddrが偏在されているからである。これにより、データ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15のパターンピッチを前記データ端子d_QD0〜d_QD15の配列ピッチよりも大きくでき、データ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15を形成するスペースに面積的な余裕を確保することが容易になるからである。さらに、前記データ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15に対する等長化のための屈曲配線が容易になる。DDR−SDRAM4においてアドレス及び制御信号に比べてデータの方が厳しいタイミングマージンを持つから、データ配線パターンL_DQ0〜L_DQ15に対する配線パターンの等長化を行うことは意義がある。   Interference between the address and the control wiring pattern is reduced by the ground shield wiring L_GSL. This configuration is not adopted for the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15 in the DR-SDRAM 4. This is because the power supply terminal d_Vddr and the ground terminal d_Gddr are unevenly distributed in the array of the data terminals d_QD0 to d_QD15 in the DDR-SDRAM 4. Thereby, the pattern pitch of the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15 can be made larger than the arrangement pitch of the data terminals d_QD0 to d_QD15, and it becomes easy to secure an area margin in the space for forming the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15. Because. Further, the bent wiring for equalizing the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15 is facilitated. Since the DDR-SDRAM 4 has a stricter timing margin for data than the address and control signal, it is meaningful to make the wiring patterns equal to the data wiring patterns L_DQ0 to L_DQ15.

《データ処理デバイスの電源端子d_Vddrへの給電》
図4において前記データ処理デバイス3の電源端子s_Vddrは電源配線パターン300〜307に直結されるものが代表的に図示されているが、実際には辺30,31には必要量の給電を受けるために図4には図示を省略した他の電源端子s_Vddrが配置されている。そのような電源端子に給電を行なうため、更に、近辺に電源端子s_Vddrを相互に結合するために、図3に例示されるように前記実装基板2の第2面(半田面)には、電源端子s_Vddrのうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンL_Vddrを有する。電源端子結合パターンL_Vddrはグランドプレーン100とは電気的に分離されている。実装基板2の第1面に電源配線パターン300〜307を形成するという制約により必要十分な電源配線パターンを形成することができないとき、前記電源端子結合パターンL_Vddrよってそれを補うことができる。データ処理デバイス3のパッケージがQFP型の場合には電源端子s_Vddrに代表されるその外部端子はパッケージの辺に沿って一列に配置され、QFPの性質上外部端子数が制約され、その一辺のほとんど全てが電源端子s_Vddrになることもないので、前記電源端子結合パターンL_Vddrを設ける部分に対応してグランドプレーン100にスリットが形成されてもその面積はさほど大きくならず、グランド電位Gddrを不安定にする要因になる虞は無いと考えられる。
<< Power supply to power supply terminal d_Vddr of data processing device >>
In FIG. 4, the power supply terminal s_Vddr of the data processing device 3 is typically shown as being directly connected to the power supply wiring patterns 300 to 307. However, in fact, the sides 30 and 31 receive the necessary amount of power. In FIG. 4, another power supply terminal s_Vddr (not shown) is arranged. In order to supply power to such a power supply terminal, and to couple the power supply terminals s_Vddr to each other in the vicinity, the second surface (solder surface) of the mounting substrate 2 is connected to a power supply terminal as illustrated in FIG. A power terminal coupling pattern L_Vddr that couples some of the terminals s_Vddr to each other is provided. The power supply terminal coupling pattern L_Vddr is electrically separated from the ground plane 100. When a necessary and sufficient power supply wiring pattern cannot be formed due to the restriction that the power supply wiring patterns 300 to 307 are formed on the first surface of the mounting substrate 2, it can be compensated by the power supply terminal coupling pattern L_Vddr. When the package of the data processing device 3 is a QFP type, its external terminals typified by the power supply terminal s_Vddr are arranged in a line along the side of the package, and the number of external terminals is limited due to the nature of QFP. Since all the power supply terminals s_Vddr are not formed, even if a slit is formed in the ground plane 100 corresponding to the portion where the power supply terminal coupling pattern L_Vddr is provided, the area does not increase so much and the ground potential Gddr becomes unstable. It is thought that there is no risk of becoming a factor.

《データ処理デバイスのコア回路用の電源・グランド端子配列》
前記データ処理デバイスにおける前記電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrは前記外部インタフェース回路EXIF3BのDDR−SDRAM4のため入出力回路に動作電源を供給する。図4には図示を省略したが前記データ処理デバイス3はコア回路3Aに動作電源を供給する電源端子(第3電源端子)s_Vcore及びグランド端子(第3グランド端子)s_Gcoreを有する。図8には電源端子s_Vcore及びグランド端子s_Gcoreと、電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrとの配置関係が例示される。
<< Power supply / ground terminal arrangement for core circuit of data processing device >>
The power supply terminal s_Vddr and the ground terminal s_Gddr in the data processing device supply operating power to the input / output circuit for the DDR-SDRAM 4 of the external interface circuit EXIF3B. Although not shown in FIG. 4, the data processing device 3 has a power supply terminal (third power supply terminal) s_Vcore and a ground terminal (third ground terminal) s_Gcore for supplying operating power to the core circuit 3A. FIG. 8 illustrates an arrangement relationship between the power supply terminal s_Vcore and the ground terminal s_Gcore, and the power supply terminal s_Vddr and the ground terminal s_Gddr.

例えば図8の領域AER2においては電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrは前記電源端子s_Vcoreとグランド端子s_Gcoreに挟まれている。電源端子s_Vcoreの外側の隣にはデータ端子s_DQ5が配置され、グランド端子s_Gcoreの外側の隣にはデータ端子s_DQ3が配置される。領域AER2の配置において例えば、データ処理デバイス3がデータ端子s_DQ5にハイレベルからローレベルに変化する信号を出力するとき、電流がデータ端子s_DQ5からデータ処理デバイス3に流れ込んでその内部を通過しグランド端子s_Gddrに流れる。このとき、コア用の電源端子s_Vcoreはデータ端子s_DQ5とDDRインタフェース用のグランド端子s_Gddr(Gddr)に挟まれている。前記データ端子s_DQ5に流れ込む信号電流に対してDDR用のグランド端子s_Gddrにリターン電流が流れる。コア用の電源端子s_Vcoreから見れば隣り合うグランド端子s_Gddrのリターン電流の向きとデータ端子s_DQ5に流れ込む信号電流の向きは逆方になる。これにより、コア用の電源端子s_Vcoreに対するDDR用のグランド端子s_Gddrのリターン電流によるインダクタンスカップリングの影響と、コア用の電源端子s_Vcoreに対するDDR用のデータ端子s_DQ5に流れ込む信号電流によるインダクタンスカップリングの影響は相殺し合う関係を持つから、コア用の電源端子s_Vcore及びグランド端子s_GcoreをDDR用の電源端子s_Vdd及びグランド端子s_Gddrで挟むような他の電源端子レイアウトに比べて、外部インタフェース回路3BのDDR用出力動作時に発生するコア回路3Aの動作電源ノイズを小さくすることができる。このとき、反対側のデータ端子s_DQ4もハイレベルからローレベルに変化する信号を出力する場合にも、コア用のグランド端子s_Gcoreに対して同様の作用によりノイズの回り込みを低減することができる。   For example, in the region AER2 of FIG. 8, the power supply terminal s_Vddr and the ground terminal s_Gddr are sandwiched between the power supply terminal s_Vcore and the ground terminal s_Gcore. A data terminal s_DQ5 is arranged next to the outside of the power supply terminal s_Vcore, and a data terminal s_DQ3 is arranged next to the outside of the ground terminal s_Gcore. In the arrangement of the area AER2, for example, when the data processing device 3 outputs a signal that changes from a high level to a low level to the data terminal s_DQ5, a current flows from the data terminal s_DQ5 to the data processing device 3 and passes through the data terminal s_DQ5. It flows to s_Gddr. At this time, the core power supply terminal s_Vcore is sandwiched between the data terminal s_DQ5 and the ground terminal s_Gddr (Gddr) for the DDR interface. A return current flows through the DDR ground terminal s_Gddr in response to the signal current flowing into the data terminal s_DQ5. When viewed from the core power supply terminal s_Vcore, the direction of the return current of the adjacent ground terminal s_Gddr is opposite to the direction of the signal current flowing into the data terminal s_DQ5. Thus, the influence of inductance coupling due to the return current of the DDR ground terminal s_Gddr on the core power supply terminal s_Vcore and the influence of inductance coupling due to the signal current flowing into the DDR data terminal s_DQ5 on the core power supply terminal s_Vcore. Since the power supply terminals s_Vcore and s_Gcore for the core are offset by the DDR power supply terminal s_Vdd and the ground terminal s_Gddr, the external interface circuit 3B uses the DDR for the DDR. The operation power supply noise of the core circuit 3A generated during the output operation can be reduced. At this time, even when the data terminal s_DQ4 on the opposite side also outputs a signal that changes from the high level to the low level, the noise wraparound can be reduced by the same action with respect to the core ground terminal s_Gcore.

同様に、データ処理デバイス3がデータ端子DQ4にローレベルからハイレベルに変化する信号を出力するとき、電流がDDR用の電源端子s_Vddrからデータ処理デバイス3の内部を通過してデータ端子s_DQ4に流れる。このとき、コア用にグランド端子s_Gcoreがデータ端子s_DQ4とDDR用の電源端子s_Vddrに挟まれている。データ端子s_DQ4から出力される信号電流に対してDDR用の電源端子s_Vddrにリターン電流が流れ込む。コア用のグランド端子s_Gcoreから見れば隣り合う電源端子s_Vddrのリターン電流の向きとデータ端子s_DQ4から出力される信号電流の向きは逆方になる。これにより、コア用のグランド端子s_Gcoreに対するDDR用の電源端子s_Vddrのリターン電流によるインダクタンスカップリングの影響と、コア用のグランド端子s_Gcoreに対するデータ端子s_DQ4から出力される信号電流によるインダクタンスカップリングの影響は相殺し合う関係を持つから、コア用の電源端子s_Vcore及びグランド端子s_GcoreをDDR用の電源端子s_Vdd及びグランド端子s_Gddrで挟むような他の電源端子レイアウトに比べて、外部インタフェース回路3BのDDR用出力動作時に発生するコア回路3Aの動作電源ノイズを小さくすることができる。このとき、反対側のデータ端子s_DQ5もローレベルからハイレベルに変化する信号を出力する場合にも、コア用の電源端子s_Vcoreに対しても同様の作用によりノイズの回り込みを低減することができる。   Similarly, when the data processing device 3 outputs a signal that changes from a low level to a high level to the data terminal DQ4, a current flows from the DDR power supply terminal s_Vddr through the data processing device 3 to the data terminal s_DQ4. . At this time, the ground terminal s_Gcore for the core is sandwiched between the data terminal s_DQ4 and the DDR power supply terminal s_Vddr. A return current flows into the DDR power supply terminal s_Vddr for the signal current output from the data terminal s_DQ4. When viewed from the core ground terminal s_Gcore, the direction of the return current of the adjacent power supply terminal s_Vddr is opposite to the direction of the signal current output from the data terminal s_DQ4. Thereby, the influence of the inductance coupling due to the return current of the DDR power supply terminal s_Vddr on the core ground terminal s_Gcore and the influence of the inductance coupling due to the signal current output from the data terminal s_DQ4 on the core ground terminal s_Gcore are Since the power supply terminal s_Vcore and ground terminal s_Gcore for core are sandwiched between the power supply terminal s_Vdd and ground terminal s_Gddr for DDR, the output for DDR of the external interface circuit 3B has a canceling relationship. The operation power supply noise of the core circuit 3A generated during operation can be reduced. At this time, even when the data terminal s_DQ5 on the opposite side also outputs a signal that changes from the low level to the high level, the noise wraparound can be reduced by the same action for the core power supply terminal s_Vcore.

特に図示はしないが、コア用電源端子s_VcoreにDDR用電源端子s_Vddrが隣接し且つコア用グランド端子GcoreにDDR用グランド端子s_Gvddrが隣接する場合も同様の作用及び効果を得ることができる。   Although not shown in particular, the same operation and effect can be obtained when the DDR power terminal s_Vddr is adjacent to the core power terminal s_Vcore and the DDR ground terminal s_Gvddr is adjacent to the core ground terminal Gcore.

図9には図8の領域AER2における端子配列P1(s_DQ6),P2(s_DQ5),P3(s_Vcore),P4(s_Gddr),P5(s_Vddr),P6(s_Gcore),P7(s_DQ4),P8(s_DQ3)に対するインダクタンスマトリックスが示され、各端子の自己インダクタンスと他の端子との間の相互インダクタンスが示される。データ端子の出力動作時における端子間のインダクタンスカップリングによるコア電源端子及ぶコアグランド端子へのノイズの回り込み(ΔV)は、
ΔV=ΣM・dIs/dt−ΣM・dIvg/dtと書ける。ここで、Mは相互インダクタンス、dIs/dtは信号端子の電流変化、dIvg/dtはDDR用電源端子及びグランド端子の電流変化である。上記P1〜P8の端子配列においてDDR用の電源端子s_Vddr(グランド端子s_Gddr)には夫々2個のデータ端子P1、P2(P7,P8)の2個分の電流が流れるので、dIvg/dt=2・dis/dtとなる。コア回路の電源端子P3(s_Vcore)へのノイズ電圧ΔVを求めると、
ΔV=(dIs/dt)・(Mdq1+Mdq2−2Mvddr−2Mgddr+Mdq3+Mdq4)
ΔV=(dIs/dt)・(4.073+5.235−2×5.215−2×4.087+2.937+2.59)
ΔV=−3.77・(dIs/dt)になる。
FIG. 9 shows terminal arrangements P1 (s_DQ6), P2 (s_DQ5), P3 (s_Vcore), P4 (s_Gddr), P5 (s_Vddr), P6 (s_Gcore), P7 (s_DQ4), P8 (s_DQ3) in the area AER2 of FIG. ) And the mutual inductance between each terminal's self-inductance and the other terminals. The noise wraparound (ΔV) to the core power supply terminal and the core ground terminal due to the inductance coupling between the terminals during the output operation of the data terminal is
ΔV = ΣM · dIs / dt−ΣM · dIvg / dt. Here, M is the mutual inductance, dIs / dt is the current change in the signal terminal, and dIvg / dt is the current change in the DDR power supply terminal and the ground terminal. In the terminal arrangement of P1 to P8, the current corresponding to two data terminals P1 and P2 (P7 and P8) flows through the DDR power supply terminal s_Vddr (ground terminal s_Gddr), so dIvg / dt = 2.・ Dis / dt. When the noise voltage ΔV to the power supply terminal P3 (s_Vcore) of the core circuit is obtained,
ΔV = (dIs / dt) · (Mdq1 + Mdq2-2Mvddr-2Mgdr + Mdq3 + Mdq4)
ΔV = (dIs / dt) · (4.073 + 5.2235-2 × 5.215-2 × 4.087 + 2.937 + 2.59)
ΔV = −3.77 · (dIs / dt).

上記に対する比較例として端子配列P1〜P8に対する機能割付けをP1(s_DQ6),P2(s_DQ5),P3(s_Vddr),P4(s_Vcore),P5(s_Gcore),P6(s_Gddr),P7(s_DQ4),P8(s_DQ3)に変更したときのコア用電源端子s_Vcore(P4)へのノイズ電圧を同じように求めると、
ΔV=(dIs/dt)・(Mdq1+Mdq2−2Mvddr−2Mgddr+Mdq3+Mdq4)
ΔV=(dIs/dt)・(3.385+4.075−2×5.215−2×4.119+3.447+2.985)
ΔV=−4.78・(dIs/dt)になる。この計算からも明らかなように、DDR用電源端子及びグランド端子をコア用電源端子及びグランド端子で挟むように配置したほうが、コア用電源へのノイズの回り込みが少ない。
As a comparative example to the above, the function assignments for the terminal arrays P1 to P8 are P1 (s_DQ6), P2 (s_DQ5), P3 (s_Vddr), P4 (s_Vcore), P5 (s_Gcore), P6 (s_Gddr), P7 (s_DQ4), P8. When the noise voltage to the core power supply terminal s_Vcore (P4) when changed to (s_DQ3) is obtained in the same way,
ΔV = (dIs / dt) · (Mdq1 + Mdq2-2Mvddr-2Mgdr + Mdq3 + Mdq4)
ΔV = (dIs / dt) · (3.385 + 4.075-2 × 5.215-2 × 4.119 + 3.447 + 2.985)
ΔV = −4.78 · (dIs / dt). As is clear from this calculation, the noise wraps around the core power supply less when the DDR power supply terminal and the ground terminal are sandwiched between the core power supply terminal and the ground terminal.

次に、上記DDR用電源端子及びグランド端子とコア用電源端子及びグランド端子との配置関係による差動クロックの信号波形についてシミュレーション結果を説明する。図10はシミュレーションモデルを示す。MDL_CHPはデータ処理デバイス3の外部インタフェース回路3BにけるDDRインタフェース回路のチップモデル、MDL_PKGはデータ処理デバイスのパッケージモデル、MDL_PCBは実装基板2のモデル、MDL_DDRはDDR−SDRAM4のシミュレーションモデルである。ここでは実装基板2の配線パターンを経てDDR−SDRAMに入力される差動クロックCK,CKN(TGTの位置)の波形をシミュレーションにより求めた。図11にはコア用の電源端子s_Vcore及びグランド端子s_GcoreでDDR用の電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrを挟んだ場合のシミュレーション結果として、図10の遅延TGにおける差動クロック信号CK,CKNの波形と、当該波形のクロスポイントの遷移状態が示される。図12には比較例として、DDR用の電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrでコア用の電源端子s_Vcore及びグランド端子s_Gcoreを挟んだ場合のシミュレーション結果として、差動クロック信号CK,CKNの波形と、当該波形のクロスポイントの遷移状態が示される。図11の場合の方がクロック波形が安定し、クロスポイントの電圧L1,L2はJEDECの規格化から外れる虞は無い。   Next, a simulation result will be described for the signal waveform of the differential clock depending on the arrangement relationship between the DDR power supply terminal and ground terminal and the core power supply terminal and ground terminal. FIG. 10 shows a simulation model. MDL_CHP is a chip model of the DDR interface circuit in the external interface circuit 3B of the data processing device 3, MDL_PKG is a package model of the data processing device, MDL_PCB is a model of the mounting board 2, and MDL_DDR is a simulation model of the DDR-SDRAM 4. Here, the waveforms of the differential clocks CK and CKN (position of TGT) input to the DDR-SDRAM through the wiring pattern of the mounting substrate 2 were obtained by simulation. FIG. 11 shows, as simulation results when the power supply terminal s_Vddr and ground terminal s_Gddr for DDR are sandwiched by the power supply terminal s_Vcore and ground terminal s_Gcore for the core, The transition state of the cross point of the waveform is shown. In FIG. 12, as a comparative example, as a simulation result when the core power supply terminal s_Vcore and the ground terminal s_Gcore are sandwiched between the DDR power supply terminal s_Vddr and the ground terminal s_Gddr, the waveforms of the differential clock signals CK and CKN, The transition state of the waveform crosspoint is shown. In the case of FIG. 11, the clock waveform is more stable, and the cross-point voltages L1 and L2 are not likely to deviate from JEDEC standardization.

《バイパスコンデンサの配置》
グランド端子と電源端子の間には通常バイパスコンデンサを配置して、これによって電源の安定化を図り、電源系ノイズを吸収しようとする。図13には特に実装基板2の第1面においてデータ処理デバイス3の辺30の近辺に配置された、電源端子とグランド端子のペアが示される。図14には図13に対応する第2面におけるバイパスコンデンサの搭載ランドが示される。図14においてバイパスコンデンサ201は便宜上透明体として輪郭のみ示されている。図13及び図14において、TH(s_Vddr)は電源配線パターンP_Vddrに接続し実装基板2を貫通して第2面に至る導電性の電源スルーホール(導電性電源貫通孔)、TH(s_Vcore)は電源パターン200に接続し実装基板2を貫通して第2面に至る導電性の電源スルーホール(導電性電源貫通孔)、TH(s_Gddr)はグランド端子s_Gddrに接続し実装基板2を貫通して第2面のグランドプレーン100に至る導電性のグランドスルーホール(導電性グランド貫通孔)、TH(s_Gcore)はグランド端子s_Gcoreに接続し実装基板2を貫通して第2面のグランドプレーン100に至る導電性のグランドスルーホール(導電性グランド貫通孔)である。図14のように前記グランドスルーホールTH(s_Gddr),TH(s_Gcore)はDDR−SDRAM4寄りに配置され、前記電源貫スルーホールTH(s_Vddr)、TH(s_Vcore)はデータ処理デバイス3寄りに配置される。
《Bypass capacitor placement》
Normally, a bypass capacitor is placed between the ground terminal and the power supply terminal, thereby stabilizing the power supply and trying to absorb power supply system noise. FIG. 13 shows a pair of a power supply terminal and a ground terminal arranged particularly in the vicinity of the side 30 of the data processing device 3 on the first surface of the mounting substrate 2. FIG. 14 shows the mounting land of the bypass capacitor on the second surface corresponding to FIG. In FIG. 14, only the outline of the bypass capacitor 201 is shown as a transparent body for convenience. In FIGS. 13 and 14, TH (s_Vddr) is connected to the power supply wiring pattern P_Vddr and penetrates the mounting substrate 2 to reach the second surface, and TH (s_Vcore) is TH (s_Vcore). A conductive power supply through hole (conductive power supply through hole), TH (s_Gddr), which is connected to the power supply pattern 200 and penetrates the mounting substrate 2 to reach the second surface, is connected to the ground terminal s_Gddr and penetrates the mounting substrate 2. A conductive ground through hole (conductive ground through hole) TH (s_Gcore) reaching the second plane ground plane 100 is connected to the ground terminal s_Gcore and penetrates the mounting substrate 2 to the second plane ground plane 100. It is a conductive ground through hole (conductive ground through hole). As shown in FIG. 14, the ground through holes TH (s_Gddr) and TH (s_Gcore) are arranged near the DDR-SDRAM 4, and the power through holes TH (s_Vddr) and TH (s_Vcore) are arranged near the data processing device 3. The

これよれば、DDR−SDRAM4とデータ処理デバイス3との間のグランド側のリターンカレントパスが形成されるグランドプレーン100において、グランドプレーン100にグランド端子s_Gddr,s_Gcoreを接続するグランドスルーホールTH(s_Gddr),TH(s_Gcore)とDDR−SDRAM4との間には、電源スルーホールTH(s_Vddr),TH(s_Vcore)を逃げるためのスリットが介在されない。そのようなスリットはデータ処理デバイス3寄りに形成されている。これにより、データ処理デバイス3とDDR−SDAM4を結ぶグランド側のリターンカレントの通路は狭くならずグランドノイズが大きくなることを抑制することができる。例えば、図14において電源スルーホールTH(s_Vddr),TH(s_Vcore)とグランドスルーホールTH(s_Gddr),TH(s_Gcore)を形成する位置を左右入れ換えると、グランドプレーン100上においてグランドスルーホールTH(s_Gddr),TH(s_Gcore)とDDR−SDRAMとを結ぶ経路の幅はスリットによって著しく狭くなる。図14の構成ではグランドプレーン上にDDR−SDRAM4とデータ処理デバイス3との間で大きなリターンカレントパスを確保することができる。   According to this, in the ground plane 100 in which the ground-side return current path between the DDR-SDRAM 4 and the data processing device 3 is formed, the ground through hole TH (s_Gddr) that connects the ground terminals s_Gddr and s_Gcore to the ground plane 100. , TH (s_Gcore) and the DDR-SDRAM 4 are not provided with slits for escaping the power supply through holes TH (s_Vddr) and TH (s_Vcore). Such a slit is formed closer to the data processing device 3. As a result, the ground-side return current path connecting the data processing device 3 and the DDR-SDAM 4 is not narrowed, and an increase in ground noise can be suppressed. For example, when the positions where the power supply through holes TH (s_Vddr) and TH (s_Vcore) and the ground through holes TH (s_Gddr) and TH (s_Gcore) are formed are interchanged in FIG. ), TH (s_Gcore) and the width of the path connecting DDR-SDRAM are remarkably narrowed by the slit. In the configuration of FIG. 14, a large return current path can be ensured between the DDR-SDRAM 4 and the data processing device 3 on the ground plane.

さらに、データ処理デバイス3の電源端子s_Vddrへの電源供給系のインピーダンスはグランドプレーン100のインピーダンスに比べてはるかに大きい。2層構造の実装基板2を採用するが故に、電源電圧Vddrのための電源プレーは設けていないからである。この事情の下では、前記バイパスコンデンサ201は電源系でのリターンカレントに伴う電源ノイズをインピーダンスの小さなグランドプレーン100に吸収するという機能を持つ。このとき、バイパスコンデンサ201のグランド側には図14で説明した通り、DDR−SDRAM4との間に大きなリターンカレントパスが確保されているので、バイパスコンデンサ201による電源系ノイズの吸収を効率的に行なうことができる。図15には信号レベルがL→Hになる時のバイパスコンデンサ201を介した電流経路が例示される。   Furthermore, the impedance of the power supply system to the power supply terminal s_Vddr of the data processing device 3 is much larger than the impedance of the ground plane 100. This is because the power supply play for the power supply voltage Vddr is not provided because the two-layer mounting board 2 is employed. Under this circumstance, the bypass capacitor 201 has a function of absorbing the power supply noise accompanying the return current in the power supply system to the ground plane 100 having a small impedance. At this time, as described with reference to FIG. 14, a large return current path is secured between the bypass capacitor 201 and the DDR-SDRAM 4, so that power supply system noise is efficiently absorbed by the bypass capacitor 201. be able to. FIG. 15 illustrates a current path through the bypass capacitor 201 when the signal level changes from L to H.

《参照電位発生回路》
DDR−SDRAM4及びデータ処理デバイス3のDDR−SDRAMのメモリコントローラはデータの論理値を判定するのに参照電圧Vrefを用いる。前記データ処理デバイス3は図16に例示されるように、参照電圧Vrefの入力端子s_Vref(第1入力端子)を有する。参照電圧Vrefを生成する参照電圧発生回路202は図17に例示されるように、第2面に形成される。図16及び図17においてTH(Vref)は導電性のスルーホールである。実装基板2の第2面には前記スルーホールTH(Vref)に導通されたランドLND_Vreが形成される。LND_Gddrはグランドパターン100に導通されたランドであり、LND_Vddrは前記電源配線パターンL_Vddrに接続されたランドである。ランドLND_GddrとLND_Vrefの間には抵抗素子R1とバイパスコンデンサC1が並列に接続され、ランドLND_VddrとLND_Vrefの間には抵抗素子R2とバイパスコンデンサC2が並列に接続され、ランドLND_GddrとL_VddrとにはバイパスコンデンサC3が接続される。参照電圧Vrefは抵抗素子R1と抵抗素子R2との抵抗分圧により、例えば電源電圧Vddrの半分の電圧に形成される。抵抗素子R1、R2及びバイパスコンデンサC1〜C3は便宜上透明体として輪郭のみ図示してある。
<< Reference potential generator >>
The memory controller of the DDR-SDRAM 4 and the DDR-SDRAM of the data processing device 3 uses the reference voltage Vref to determine the logical value of the data. The data processing device 3 has an input terminal s_Vref (first input terminal) for a reference voltage Vref as illustrated in FIG. The reference voltage generation circuit 202 that generates the reference voltage Vref is formed on the second surface as illustrated in FIG. 16 and 17, TH (Vref) is a conductive through hole. A land LND_Vre that is electrically connected to the through hole TH (Vref) is formed on the second surface of the mounting substrate 2. LND_Gddr is a land connected to the ground pattern 100, and LND_Vddr is a land connected to the power supply wiring pattern L_Vddr. A resistor R1 and a bypass capacitor C1 are connected in parallel between the lands LND_Gddr and LND_Vref, a resistor R2 and a bypass capacitor C2 are connected in parallel between the lands LND_Vddr and LND_Vref, and a bypass is connected to the lands LND_Gddr and L_Vddr. A capacitor C3 is connected. The reference voltage Vref is formed to a voltage that is, for example, half of the power supply voltage Vddr by resistance voltage division between the resistance element R1 and the resistance element R2. Resistors R1 and R2 and bypass capacitors C1 to C3 are only shown as outlines for convenience.

DDR−SDRAM4は図4に例示されるように、参照電圧Vrefの入力端子d_Vref(第2入力端子)を有する。DDR−SDRAM4のために参照電圧Vrefを生成する参照電圧発生回路は、特に図示はしないが、図17の回路構成とは別の抵抗分圧回路等によりDDR−SDRAM4の近傍に形成される。図3において領域AER3にデータ処理デバイス3のための第1参照電圧発生回路が配置され、領域AER4にDDR−SDRAM4のための第2参照電圧発生回路が配置される。第1参照電圧発生回路と、第2参照電圧発生回路とを別々に備えるから、一つの参照電位発生回路で生成した参照電位をDDR−SDRAM4とデータ処理デバイス3の双方に分配する場合に比べて配線の引き回しが少なくなる。これにより、他の配線とのカップリングが少なくなり、参照電位の安定化を図ることができる。前記第1参照電圧発生回路は前記データ処理デバイス3のチップコーナー部近傍に配置するのがよい。通常はデッドスペースになることが多い実装基板上のチップコーナー部近傍を有効利用することによって実装基板2のサイズ縮小に寄与することができる。   As illustrated in FIG. 4, the DDR-SDRAM 4 has an input terminal d_Vref (second input terminal) for a reference voltage Vref. A reference voltage generation circuit for generating the reference voltage Vref for the DDR-SDRAM 4 is formed in the vicinity of the DDR-SDRAM 4 by a resistance voltage dividing circuit or the like different from the circuit configuration of FIG. In FIG. 3, a first reference voltage generation circuit for the data processing device 3 is arranged in the area AER3, and a second reference voltage generation circuit for the DDR-SDRAM 4 is arranged in the area AER4. Since the first reference voltage generation circuit and the second reference voltage generation circuit are provided separately, compared with the case where the reference potential generated by one reference potential generation circuit is distributed to both the DDR-SDRAM 4 and the data processing device 3. Less wiring is required. As a result, the coupling with other wirings is reduced, and the reference potential can be stabilized. The first reference voltage generation circuit is preferably arranged in the vicinity of a chip corner portion of the data processing device 3. Normally, effective use of the vicinity of the chip corner portion on the mounting substrate, which often becomes a dead space, can contribute to size reduction of the mounting substrate 2.

《BGA型のデータ処理デバイスの第2電源端子への給電》
図18にはBGA型パッケージに封止されたデータ処理デバイスを用いた半導体装置の例が示される。図19には図18の半導体装置における第2面側の構成を示す。図2との主な相違点はBGA型パッケージのデータ処理デバイス3Aを採用した点であり、その他の構成は実質的に同じであるからその詳細な説明は省略する。QFP型のデータ処理デバイス3を用いた例では、図3のように、電源端子s_Vddrのうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンL_Vddrを第2面に形成し、グランドプレーン100から電気的に分離するためのスリットをグランドプレーン100に形成した。BGA型パッケージのデータ処理デバイス3Aを用いる場合には、図20に拡大表示されるように、前記実装基板2の第1面に、前記複数個の第2電源端子s_Vddrのうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンL_VddrAを形成する。電源端子結合パターンL_VddrAは図21に示されるように、複数個所でスルーホールを介して第2面のバイパスコンデンサ搭載用ランドに導通されている。DDR用電源ピンは、SOC用の電源ピンと均一に存在することが要求される。データピンのエリアには、外周部から電源を供給することが可能であるが、コマンド・アドレスピンのエリアは、それが困難である。このため、コマンド・アドレスピンのエリアに電源を供給するためには、電源ピンを連続で配置する必要がある。図21では破線にてL_VddrAの概略経路を示している。電源ピンを連続で配置しないと、この経路を実装基板2の第2面に形成しなければならず、この場合、GNDプレーンが分断し、GND電位が不安定となる。このため、特にデータ処理デバイス3AのパッケージがBGA型の場合には、図22に示されるようにその外部端子はパッケージ面に複数列で同心状に多数配置され、それに応じて電源端子s_Vddrも内周部に数多く配置される。
<< Power supply to second power supply terminal of BGA type data processing device >>
FIG. 18 shows an example of a semiconductor device using a data processing device sealed in a BGA type package. FIG. 19 shows a configuration of the second surface side in the semiconductor device of FIG. A main difference from FIG. 2 is that a data processing device 3A of a BGA type package is adopted, and the other configuration is substantially the same, and thus detailed description thereof is omitted. In the example using the QFP type data processing device 3, as shown in FIG. 3, a power terminal coupling pattern L_Vddr that couples some of the power terminals s_Vddr to each other is formed on the second surface. A slit for electrically separating was formed in the ground plane 100. When the data processing device 3A of the BGA type package is used, a part of the plurality of second power supply terminals s_Vddr is formed on the first surface of the mounting board 2 as shown in an enlarged view in FIG. A power supply terminal coupling pattern L_VddrA that couples to each other is formed. As shown in FIG. 21, the power supply terminal coupling pattern L_VddrA is electrically connected to the bypass capacitor mounting lands on the second surface through through holes at a plurality of positions. The DDR power supply pin is required to be present uniformly with the SOC power supply pin. Although it is possible to supply power to the data pin area from the outer periphery, it is difficult to do so in the command / address pin area. Therefore, in order to supply power to the command / address pin area, it is necessary to continuously arrange the power pins. In FIG. 21, a schematic path of L_VddrA is indicated by a broken line. If the power supply pins are not continuously arranged, this path must be formed on the second surface of the mounting substrate 2. In this case, the GND plane is divided, and the GND potential becomes unstable. For this reason, especially when the package of the data processing device 3A is of the BGA type, as shown in FIG. 22, a large number of external terminals are concentrically arranged in a plurality of rows on the package surface, and the power supply terminal s_Vddr is also connected accordingly. Many are arranged around the circumference.

以上説明した半導体装置1によれば、DDR−SDRAM4とデータ処理デバイス3を搭載するのに電源系の安定化と低信号ノイズを保証した2層構造の実装基板2を用いた低コストを実現することができる。電源系の安定化と低信号ノイズの保証が可能であるから、実装基板上のデータ系配線等に対する終端電位Vttの処理を要しない。例えばクロック配線等のごく一部の配線に対してだけ終端処理を施せば済み、更なる低コストの実現が可能になる。また、配線トポロジを、全て1対1接続とすることができ、これにより配線の単純化が図れ、信号品質の安定化の効果を得ることもできる。   According to the semiconductor device 1 described above, low cost is realized by using the mounting substrate 2 having a two-layer structure in which the DDR-SDRAM 4 and the data processing device 3 are mounted and the power supply system is stabilized and low signal noise is guaranteed. be able to. Since it is possible to stabilize the power supply system and guarantee low signal noise, it is not necessary to process the termination potential Vtt for the data system wiring or the like on the mounting substrate. For example, it is only necessary to perform termination processing for a very small part of the wiring such as a clock wiring, and it is possible to realize further low cost. In addition, all the wiring topologies can be in a one-to-one connection, whereby the wiring can be simplified and the effect of stabilizing the signal quality can be obtained.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれ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言うまでもない。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.

例えば、メモリデバイスはDDR−SDRAMに限定されない。更に高速のクロック同期動作方のSDRAMであってもよい。SDRAMに限定されず、スタティック型のシンクロナスSRAM(スタティック・ランダム・アクセス・メモリ)等、その他のメモリであってよい。データ処理デバイスはディジタルTV用の特定用途に限定されず、いかなる用途のデータ処理デバイスであってもよい。かならずしもSOC形態のデータ処理デバイスで無くても、DDR−SDRAMインタフェース機能を有するマイクロコンピュータもしくはデータプロセッサであってもよい。DDR−SDRAMをメモリデバイスとする場合でも前記データ処理デバイスの具体的な端子配列は図4に限定されず適宜変更可能である。   For example, the memory device is not limited to DDR-SDRAM. Further, it may be an SDRAM of a high-speed clock synchronous operation method. The memory is not limited to SDRAM, and may be other memory such as static synchronous SRAM (static random access memory). The data processing device is not limited to a specific application for digital TV, and may be a data processing device for any application. A microcomputer or a data processor having a DDR-SDRAM interface function may be used instead of the data processing device in the SOC form. Even when the DDR-SDRAM is a memory device, the specific terminal arrangement of the data processing device is not limited to that shown in FIG.

本発明の一例に係る半導体装置のブロックダイヤグラムである。1 is a block diagram of a semiconductor device according to an example of the present invention. 第1面(部品面)におけるデータ処理デバイスとDDR−SDRAMとの間の信号や電源供給のための配線パターンの構成を平面的に例示する平面図である。It is a top view which illustrates in plan the structure of the wiring pattern for the signal between the data processing device and DDR-SDRAM and power supply in a 1st surface (component surface). 図1に対応する第2面(半田面)の平面的レイアウト構成を示す平面図である。It is a top view which shows the planar layout structure of the 2nd surface (solder surface) corresponding to FIG. 配線パターンで接続されるデータ処理デバイスとDDR−SDRAMの外部端子の配列とその接続形態を模式的に例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates typically the arrangement | sequence of the data processing device connected with a wiring pattern, the external terminal of DDR-SDRAM, and its connection form. 図2のDDR−SDRAM近傍の領域を拡大した平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view of a region near a DDR-SDRAM in FIG. 2. 配線パターンとグランドシールド配線L_GSLDとの配置関係を拡大して図示した第1面の平面図である。It is the top view of the 1st surface which expanded and showed the arrangement | positioning relationship between a wiring pattern and ground shield wiring L_GSLD. 配線パターンとグランドシールド配線L_GSLDとの配置関係を拡大して図示した第2面の平面図である。It is the top view of the 2nd surface which expanded and showed the arrangement | positioning relationship between a wiring pattern and ground shield wiring L_GSLD. 電源端子s_Vcore及びグランド端子s_Gcoreと、電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrとの配置関係を例示する平面図である。It is a top view which illustrates the arrangement relation of power supply terminal s_Vcore and ground terminal s_Gcore, and power supply terminal s_Vddr and ground terminal s_Gddr. 図8の領域AER2における端子配列P1(s_DQ6),P2(s_DQ5),P3(s_Vcore),P4(s_Gddr),P5(s_Vddr),P6(s_Gcore),P7(s_DQ4),P8(s_DQ3)に対するインダクタンスマトリックスを示す説明図である。Inductance matrix for terminal array P1 (s_DQ6), P2 (s_DQ5), P3 (s_Vcore), P4 (s_Gddr), P5 (s_Vddr), P6 (s_Gcore), P7 (s_DQ4), and P8 (s_DQ3) in region AER2 of FIG. It is explanatory drawing which shows. DDR用電源端子及びグランド端子とコア用電源端子及びグランド端子との配置関係による差動クロックの信号波形についてシミュレーションを行ったときのシミュレーションモデルの説明図である。It is explanatory drawing of the simulation model when simulating about the signal waveform of the differential clock by the arrangement | positioning relationship between the power supply terminal and ground terminal for DDR, and the power supply terminal for core and the ground terminal. コア用の電源端子s_Vcore及びグランド端子s_GcoreでDDR用の電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrを挟んだ場合のシミュレーション結果を例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the simulation result when the power supply terminal s_Vddr for DDR and the ground terminal s_Gddr are sandwiched between the power supply terminal for core s_Vcore and the ground terminal s_Gcore. 比較例として、DDR用の電源端子s_Vddr及びグランド端子s_Gddrでコア用の電源端子s_Vcore及びグランド端子s_Gcoreを挟んだ場合のシミュレーション結果を例示する説明図である。As a comparative example, it is an explanatory diagram illustrating a simulation result when a core power supply terminal s_Vcore and a ground terminal s_Gcore are sandwiched between a DDR power supply terminal s_Vddr and a ground terminal s_Gddr. 実装基板の第1面においてデータ処理デバイスの辺に配置された電源端子とグランド端子のスルーホール配置を例示する平面図である。It is a top view which illustrates the through-hole arrangement | positioning of the power terminal and ground terminal which are arrange | positioned at the edge | side of a data processing device in the 1st surface of a mounting substrate. 図13に対応する第2面におけるバイパスコンデンサの搭載ランドを例示する平面図である。It is a top view which illustrates the mounting land of the bypass capacitor in the 2nd surface corresponding to FIG. バイパスコンデンサを介する電源系ノイズの吸収経路を例示する回路図である。It is a circuit diagram which illustrates the absorption route of power system noise via a bypass capacitor. データ処理デバイスにおける参照電圧Vrefの入力端子位置を示す平面図である。It is a top view which shows the input terminal position of the reference voltage Vref in a data processing device. データ処理デバイスの参照電圧を生成する参照電圧発生回路の説明図である。It is explanatory drawing of the reference voltage generation circuit which produces | generates the reference voltage of a data processing device. BGA型パッケージに封止されたデータ処理デバイスを用いた半導体装置を例示する平面図である。It is a top view which illustrates the semiconductor device using the data processing device sealed by the BGA type package. 図18の半導体装置における第2面側の構成を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a configuration on a second surface side in the semiconductor device of FIG. 18. BGA型パッケージのデータ処理デバイスにおいて実装基板の第1面に形成した電源端子結合パターンの配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the power supply terminal coupling pattern formed in the 1st surface of the mounting board | substrate in the data processing device of a BGA type package. 実装基板の第2面に対する電源端子結合パターンの経路を例示する平面図である。It is a top view which illustrates the path | route of the power supply terminal coupling pattern with respect to the 2nd surface of a mounting board | substrate. BGA型パッケージのデータ処理デバイスにおけるボール電極の配列形態を例示する平面図である。It is a top view which illustrates the arrangement | sequence form of the ball electrode in the data processing device of a BGA type package.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体装置
2 実装基板
3 データ処理デバイス
4 DDR−SDRAM
5 フラッシュメモリ(FLSH)
6〜9 インタフェースコネクタ(TCNCT、VCNCT、ACNCT、PCNCT)
3A コア回路(CORE)3A
3B 外部インタフェース回路(EXIF)
d_DQ0〜d_DQ15 DDR−SDRAMのデータ端子
d_A0〜d_A12 DDR−SDRAMのアドレス端子
d_UDQS,d_LDQS,d_UDM,d_LDM,d_CKE,d_WEN,d_CASN,d_RASN,d_CS0,d_CK,d_CKN DDR−SDRAMの制御端子
d_Vddr DDR−SDRAMの電源端子(第1電源端子)
d_Gddr DDR−SDRAMのグランド端子(第1グランド端子)
s_Vddr DDRインタフェース用の電源端子(第2電源端子)
s_Gddr DDRインタフェース用のグランド端子(第2グランド端子)
s_DQ0〜s_DQ15 DDRインタフェース用のデータ端子
s_A0〜s_A12 DDRインタフェース用のアドレス端子
s_UDQS,s_LDQS,s_UDM,s_LDM,s_CKE,s_WEN,s_CASN,s_RASN,s_CS0,s_CK,s_CKN DDRインタフェース用の制御端子
L_DQ0〜L_DQ15 データ配線パターン
300〜307 電源配線パターン
L_CA1,L_CA2 アドレス配線パターン及び制御配線パターン
アドレス配線パターン L_A0〜L_A12
s_Vcore データ処理デバイスのコア回路3Aの電源端子(第3電源端子)
s_Gcore データ処理デバイスのコア回路3Aのグランド端子(第3グランド端子)
TH(s_Vddr) 電源スルーホール(導電性電源貫通孔)
TH(s_Vcore) 電源スルーホール(導電性電源貫通孔)
TH(s_Gddr) グランドスルーホール(導電性グランド貫通孔)
TH(s_Gcore) グランドスルーホール(導電性グランド貫通孔)
バイパスコンデンサ201
子1、R2 抵抗素
L_Vddr,L_VddrA 電源端子結合パターン
L_GSLD グランドシールド配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor device 2 Mounting board 3 Data processing device 4 DDR-SDRAM
5 Flash memory (FLSH)
6-9 interface connectors (TCNCT, VNCCT, ANCCT, PCNCT)
3A Core circuit (CORE) 3A
3B External interface circuit (EXIF)
d_DQ0 to d_DQ15 Data terminal of DDR-SDRAM d_A0 to d_A12 Address terminal of DDR-SDRAM d_UDQS, d_LDQS, d_UDM, d_LDM, d_CKE, d_WEN, d_CASN, d_RASN, d_CKD d-CKD d_CKD Power supply terminal (first power supply terminal)
d_Gddr DDR-SDRAM ground terminal (first ground terminal)
s_Vddr DDR interface power supply terminal (second power supply terminal)
s_Gddr DDR interface ground terminal (second ground terminal)
s_DQ0 to s_DQ15 Data terminal for DDR interface s_A0 to s_A12 Address terminal for DDR interface s_UDQS, s_LDQS, s_UDM, s_LDM, s_CKE, s_WEN, s_CASN, s_RASN, s_CS0, s_CK, s_CKN DDRQ Patterns 300 to 307 Power supply wiring pattern L_CA1, L_CA2 Address wiring pattern and control wiring pattern Address wiring pattern L_A0 to L_A12
Power supply terminal (third power supply terminal) of the core circuit 3A of the s_Vcore data processing device
Ground terminal (third ground terminal) of the core circuit 3A of the s_Gcore data processing device
TH (s_Vddr) Power supply through hole (conductive power supply through hole)
TH (s_Vcore) Power through hole (conductive power through hole)
TH (s_Gddr) Ground through hole (conductive ground through hole)
TH (s_Gcore) Ground through hole (conductive ground through hole)
Bypass capacitor 201
Child 1, R2 Resistor element L_Vddr, L_VddrA Power supply terminal coupling pattern L_GSLD Ground shield wiring

Claims (19)

実装基板の第1面に、メモリデバイスと前記メモリデバイスをアクセス制御可能なデータ処理デバイスが実装された半導体装置であって、
前記実装基板は前記第1面とその裏側の第2面に導電パターンが形成された2層の導電パターン構造を有し、
前記メモリデバイスはパッケージの対向2辺に外部接続端子として第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子を夫々複数個有し、
前記データ処理デバイスは外部接続端子として前記第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子の夫々に対応する前記第2電源端子、第2グランド端子、第2データ端子、第2アドレス端子及び第2制御端子を複数個有し、
前記実装基板は、前記第1電源端子と第2電源端子を接続する電源配線パターン、前記第1データ端子と第2データ端子を接続するデータ配線パターン、前記第1アドレス端子と第2アドレス端子を接続するアドレス配線パターン、及び前記第1制御端子と第2制御端子を接続する制御配線パターンを有し、
前記実装基板は前記第2面に導電パターンで形成されたグランドプレーンを有し、
前記第1グランド端子と第2グランド端子は前記グランドプレーンに接続され、
前記実装基板の第1面において、前記電源配線パターンは、前記メモリデバイスから前記データ処理デバイスに向かう複数の離間した経路を構成し、前記電源配線パターン、データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンは非交差状態で並列配置された、半導体装置。
A semiconductor device in which a memory device and a data processing device capable of controlling access to the memory device are mounted on a first surface of a mounting board,
The mounting substrate has a two-layer conductive pattern structure in which a conductive pattern is formed on the first surface and the second surface on the back side thereof,
The memory device has a plurality of first power supply terminals, first ground terminals, first data terminals, first address terminals, and first control terminals as external connection terminals on two opposite sides of the package,
The data processing device has, as external connection terminals, the first power terminal, the first ground terminal, the first data terminal, the first address terminal, and the second control terminal corresponding to the first control terminal, the second ground terminal, A plurality of second data terminals, second address terminals and second control terminals;
The mounting board includes a power wiring pattern connecting the first power terminal and the second power terminal, a data wiring pattern connecting the first data terminal and the second data terminal, the first address terminal and the second address terminal. An address wiring pattern to be connected, and a control wiring pattern to connect the first control terminal and the second control terminal;
The mounting substrate has a ground plane formed with a conductive pattern on the second surface,
The first ground terminal and the second ground terminal are connected to the ground plane;
On the first surface of the mounting substrate, the power supply wiring pattern forms a plurality of spaced paths from the memory device to the data processing device, and the power supply wiring pattern, the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern Is a semiconductor device arranged in parallel in a non-intersecting state.
前記メモリデバイスは、前記第1データ端子が前記第1アドレス端子及び第1制御端子よりもデータ処理デバイス寄りとなる配置を有し、
前記データ処理デバイスにおいて前記第2アドレス端子及び第2制御端子は前記第2データ端子を挟むように配置された請求項1記載の半導体装置。
The memory device has an arrangement in which the first data terminal is closer to the data processing device than the first address terminal and the first control terminal;
The semiconductor device according to claim 1, wherein in the data processing device, the second address terminal and the second control terminal are arranged so as to sandwich the second data terminal.
前記実装基板の第1面において、前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンは前記データ配線パターンを挟むように配置された請求項2記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 2, wherein the address wiring pattern and the control wiring pattern are arranged on the first surface of the mounting substrate so as to sandwich the data wiring pattern. 前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンの一部は、第1アドレス端子及び第1制御端子の配列順に従って交互に別層の導電パターンに振り分けられた、請求項2記載の半導体装置。   3. The semiconductor device according to claim 2, wherein a part of the address wiring pattern and the control wiring pattern is alternately distributed to another layer of conductive patterns according to an arrangement order of the first address terminals and the first control terminals. 前記実装基板はその第1面に、前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンの各配線パターンの間に形成されたグランドシールド配線を有し、
前記グランドシールド配線は前記グランドプレーンに接続された、請求項4記載の半導体装置。
The mounting board has ground shield wiring formed between the address wiring pattern and the control wiring pattern on the first surface,
The semiconductor device according to claim 4, wherein the ground shield wiring is connected to the ground plane.
前記アドレス配線パターン及び制御配線パターンのうち前記実装基板の第2面に振り分けて形成された配線パターンは、前記実装基板の第1面に形成された前記グランドシールド配線に重なる配置を有する請求項5記載の半導体装置。   6. The wiring pattern formed on the second surface of the mounting board among the address wiring pattern and the control wiring pattern is arranged to overlap the ground shield wiring formed on the first surface of the mounting board. The semiconductor device described. 前記第1電源端子及び第1グランド端子は前記第1データ端子配列中に偏在配置された、請求項4記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 4, wherein the first power supply terminal and the first ground terminal are unevenly arranged in the first data terminal array. 前記データ配線パターンは屈曲されて等長化されている請求項7記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 7, wherein the data wiring pattern is bent to be equal in length. 前記データ処理デバイスはクワッド・フラット・パッケージ型のパッケージを有し、前記実装基板の第2面に、前記複数個の第2電源端子のうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンを有する請求項1記載の半導体装置。   The data processing device has a quad flat package type package, and a power terminal coupling pattern for coupling some of the plurality of second power terminals to each other on the second surface of the mounting substrate. The semiconductor device according to claim 1. 前記データ処理デバイスはボール・グリッド・アレイ型のパッケージを有し、前記実装基板の第1面に、前記複数個の第2電源端子のうち一部のものを相互に結合する電源端子結合パターンを有する請求項1記載の半導体装置。   The data processing device has a ball grid array type package, and a power terminal coupling pattern for coupling some of the plurality of second power terminals to each other on the first surface of the mounting substrate. The semiconductor device according to claim 1. 前記データ処理デバイスはコア回路と、前記コア回路と外部との信号インタフェースを行うための外部インタフェース回路とを有し、
前記第2電源端子及び第2グランド端子は前記外部インタフェース回路に動作電源を供給し、
前記データ処理デバイスはコア回路に動作電源を供給する第3電源端子及び第3グランド端子を有し、
前記第2電源端子及び第2グランド端子が前記第3電源端子と第3グランド端子とに挟まれた配置を有する請求項9記載の半導体装置。
The data processing device includes a core circuit, and an external interface circuit for performing a signal interface between the core circuit and the outside,
The second power supply terminal and the second ground terminal supply operating power to the external interface circuit,
The data processing device has a third power supply terminal and a third ground terminal for supplying operating power to the core circuit,
The semiconductor device according to claim 9, wherein the second power supply terminal and the second ground terminal are disposed between the third power supply terminal and the third ground terminal.
前記第2電源端子及び第2グランド端子が前記第3電源端子と第3グランド端子とに挟まれた配置において、前記第3電源端子が前記第2電源端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2グランド端子に隣接され、前記第3電源端子が前記第2データ端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2データ端子に隣接された請求項11記載の半導体装置。   In an arrangement in which the second power terminal and the second ground terminal are sandwiched between the third power terminal and the third ground terminal, the third power terminal is adjacent to the second power terminal, and the third ground terminal is 12. The semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device is adjacent to the second ground terminal, the third power supply terminal is adjacent to the second data terminal, and the third ground terminal is adjacent to the second data terminal. 前記第2電源端子及び第2グランド端子が前記第3電源端子と第3グランド端子とに挟まれた配置において、前記第3電源端子が前記第2グランド端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2電源端子に隣接され、前記第3電源端子が前記第2データ端子に隣接され、前記第3グランド端子が前記第2データ端子に隣接された請求項11記載の半導体装置。   In the arrangement in which the second power terminal and the second ground terminal are sandwiched between the third power terminal and the third ground terminal, the third power terminal is adjacent to the second ground terminal, and the third ground terminal is 12. The semiconductor device according to claim 11, wherein the semiconductor device is adjacent to the second power supply terminal, the third power supply terminal is adjacent to the second data terminal, and the third ground terminal is adjacent to the second data terminal. 前記データ処理デバイスはコア回路と、前記コア回路と外部との信号インタフェースを行うための外部インタフェース回路とを有し、
前記第2電源端子及び第2グランド端子は前記外部インタフェース回路に動作電源を供給し、
前記データ処理デバイスはコア回路に動作電源を供給する第3電源端子及び第3グランド端子を有し、
前記実装基板の第2面に搭載されたバイパスコンデンサと、
前記実装基板を貫通して前記バイパスコンデンサの一方のコンデンサ端子を前記第2グランド端子又は第3グランド端子に接続する導電性グランド貫通孔と、
前記実装基板を貫通して前記バイパスコンデンサの他方のコンデンサ端子を前記第2電源端子又は第3電源端子に接続する導電性電源貫通孔と、を有し、
前記導電性グランド貫通孔はメモリデバイス寄りに配置され、前記導電性電源貫通孔はデータ処理デバイス寄りに配置された、請求項9記載の半導体装置。
The data processing device includes a core circuit, and an external interface circuit for performing a signal interface between the core circuit and the outside,
The second power supply terminal and the second ground terminal supply operating power to the external interface circuit,
The data processing device has a third power supply terminal and a third ground terminal for supplying operating power to the core circuit,
A bypass capacitor mounted on the second surface of the mounting substrate;
A conductive ground through hole that penetrates the mounting substrate and connects one capacitor terminal of the bypass capacitor to the second ground terminal or the third ground terminal;
A conductive power supply through hole that penetrates the mounting substrate and connects the other capacitor terminal of the bypass capacitor to the second power supply terminal or the third power supply terminal;
The semiconductor device according to claim 9, wherein the conductive ground through hole is disposed closer to the memory device, and the conductive power supply through hole is disposed closer to the data processing device.
前記データ処理デバイスは参照電圧の第1入力端子を有し、前記メモリデバイスは参照電圧の第2入力端子を有し、
前記実装基板は前記第1入力端子に参照電圧を供給する第1参照電圧発生回路と、前記第2入力端子に参照電圧を供給する第2参照電圧発生回路とを別々に備える、請求項9記載の半導体装置。
The data processing device has a first input terminal for a reference voltage; the memory device has a second input terminal for a reference voltage;
The mounting board includes a first reference voltage generation circuit that supplies a reference voltage to the first input terminal and a second reference voltage generation circuit that supplies a reference voltage to the second input terminal. Semiconductor device.
前記第1参照電圧発生回路は前記データ処理デバイスのチップコーナー部近傍に配置された請求項15記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 15, wherein the first reference voltage generation circuit is disposed near a chip corner portion of the data processing device. 実装基板の第1面に、メモリデバイスと前記メモリデバイスをアクセス制御可能なデータ処理デバイスが実装された半導体装置であって、
前記実装基板は前記第1面とその裏側の第2面に導電パターンが形成された2層の導電パターン構造を有し、
前記メモリデバイスはパッケージの対向2辺に外部接続端子として第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子を有し、前記第1データ端子が前記第1アドレス端子及び第1制御端子よりもデータ処理デバイス寄りとなる配置を有し、
前記データ処理デバイスは外部接続端子として前記第1電源端子、第1グランド端子、第1データ端子、第1アドレス端子及び第1制御端子の夫々に対応する前記第2電源端子、第2グランド端子、第2データ端子、第2アドレス端子及び第2制御端子を有し、前記第2アドレス端子及び第2制御端子は前記第2データ端子を挟むように配置され、
前記実装基板は、その第1面に並列配置された、前記第1電源端子と第2電源端子を接続する電源配線パターン、前記第1データ端子と第2データ端子を接続するデータ配線パターン、前記第1アドレス端子と第2アドレス端子を接続するアドレス配線パターン、及び前記第1制御端子と第2制御端子を接続する制御配線パターンを有する半導体装置。
A semiconductor device in which a memory device and a data processing device capable of controlling access to the memory device are mounted on a first surface of a mounting board,
The mounting substrate has a two-layer conductive pattern structure in which a conductive pattern is formed on the first surface and the second surface on the back side thereof,
The memory device has a first power supply terminal, a first ground terminal, a first data terminal, a first address terminal, and a first control terminal as external connection terminals on two opposite sides of the package, and the first data terminal is the first data terminal. Having an arrangement closer to the data processing device than one address terminal and the first control terminal;
The data processing device has, as external connection terminals, the first power terminal, the first ground terminal, the first data terminal, the first address terminal, and the second control terminal corresponding to the first control terminal, the second ground terminal, A second data terminal, a second address terminal, and a second control terminal, wherein the second address terminal and the second control terminal are disposed so as to sandwich the second data terminal;
The mounting board is arranged in parallel on the first surface, the power wiring pattern connecting the first power terminal and the second power terminal, the data wiring pattern connecting the first data terminal and the second data terminal, A semiconductor device comprising: an address wiring pattern that connects a first address terminal and a second address terminal; and a control wiring pattern that connects the first control terminal and a second control terminal.
前記実装基板の第1面において、前記電源配線パターンは、並列配置された前記データ配線パターン、アドレス配線パターン及び制御配線パターンの並列経路の中央部を通る経路と最外部を通る経路を少なくとも有する請求項17記載の半導体装置。   In the first surface of the mounting substrate, the power supply wiring pattern has at least a path passing through a central portion and a path passing through the outermost part of the parallel path of the data wiring pattern, the address wiring pattern, and the control wiring pattern arranged in parallel. Item 18. A semiconductor device according to Item 17. 実装基板の第1面にメモリデバイスと前記メモリデバイスをアクセス制御可能なデータ処理デバイスが実装された半導体装置であって、
前記実装基板は2層の導電パターン構造を有し、前記第1面には前記メモリデバイスと前記データ処理デバイスを接続する信号配線パターンと電源配線パターンを有し、第2面にはグランドプレーンを有し、
実装基板の第1面において、前記電源配線パターンは、前記メモリデバイスから前記データ処理デバイスに向かう複数の離間した経路を構成し、前記電源配線パターン及び信号配線パターンは夫々非交差状態で並列配置され、前記電源配線パターンは、並列配置された前記信号配線パターンの並列経路の中央部を通る経路とその最外部を通る経路を少なくとも有する半導体装置。
A semiconductor device in which a memory device and a data processing device capable of controlling access to the memory device are mounted on a first surface of a mounting board,
The mounting substrate has a two-layer conductive pattern structure, the first surface has a signal wiring pattern and a power wiring pattern for connecting the memory device and the data processing device, and the second surface has a ground plane. Have
On the first surface of the mounting substrate, the power supply wiring pattern forms a plurality of spaced paths from the memory device to the data processing device, and the power supply wiring pattern and the signal wiring pattern are arranged in parallel in a non-intersecting state. The power supply wiring pattern is a semiconductor device having at least a path passing through a central portion of a parallel path of the signal wiring patterns arranged in parallel and a path passing through the outermost part thereof.
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US9917047B2 (en) 2016-03-23 2018-03-13 Kyocera Corporation Wiring board
JP2018198844A (en) * 2017-05-29 2018-12-20 株式会社三共 Game machine
JP2020017687A (en) * 2018-07-27 2020-01-30 日本精機株式会社 Printed-circuit board for display control and vehicle instrument

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9390766B2 (en) 2011-02-15 2016-07-12 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and electronic device
US9917047B2 (en) 2016-03-23 2018-03-13 Kyocera Corporation Wiring board
JP2018198844A (en) * 2017-05-29 2018-12-20 株式会社三共 Game machine
JP2020017687A (en) * 2018-07-27 2020-01-30 日本精機株式会社 Printed-circuit board for display control and vehicle instrument

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