JPH07169909A - Highly integrated circuit - Google Patents
Highly integrated circuitInfo
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- JPH07169909A JPH07169909A JP5304952A JP30495293A JPH07169909A JP H07169909 A JPH07169909 A JP H07169909A JP 5304952 A JP5304952 A JP 5304952A JP 30495293 A JP30495293 A JP 30495293A JP H07169909 A JPH07169909 A JP H07169909A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】情報処理装置において、特に、論理を高速動作
させる際に問題となるタイミングディレイの影響を抑え
る上で、好適なLSIの実装方式を実現する。
【構成】LSIにおいて、下部に信号ピン上部に同信号
の接続ソケットを設け、CPUバス及びシステムバス等
共通バス信号をLSIの信号に割付け、複数の該LSI
を積み上げて実装、或いは、共通バス信号を複数の該L
SIで構成し、当共通バス信号を有するLSIのピン配
置に合わせ実装し、これら該LSIの上に実装すること
により、最短距離で高速信号を接続する。
(57) [Summary] (Correction) [Object] To realize a suitable LSI mounting method in an information processing apparatus, in particular, in order to suppress the influence of timing delay, which is a problem when operating logic at high speed. [Configuration] In an LSI, a connection socket for the same signal is provided on the lower part of the signal pin, and a common bus signal such as a CPU bus and a system bus is assigned to the signal of the LSI, and a plurality of the LSI
Are mounted by stacking, or a common bus signal is transmitted to a plurality of L
A high-speed signal is connected in the shortest distance by being configured by SI, mounted according to the pin arrangement of the LSI having the common bus signal, and mounted on these LSIs.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は情報処理装置等論理回路
基板において、特に、データバス、クロック等高速動作
する際に問題となるタイミングディレイの影響を抑える
上で、好適なLSIの実装方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LSI mounting method suitable for a logic circuit board such as an information processing device, and particularly for suppressing the influence of a timing delay which is a problem when operating at high speed such as a data bus and a clock. .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の論理回路基板では、QFP、PL
CC等表面実装の小形部品を使用し、基板上に高密度実
装することにより、部品間の信号パターンを短く配線し
て、パターンのインダクタンス成分を減らし、信号のタ
イミングディレイを抑えていた。また、部品単体につい
ては、各モジュールを更に小形化し、複数のモジュール
を高集積化した、VLSIやマルチチップモジュール等
デバイスによって高速化が図られている。これら技術
は、CPU周辺及びキャッシュメモリ等の高速論理を主
に用いられてきたが、情報処理装置において機能拡張用
の、メモリ、I/O制御等の信号で構成されたシステム
バスについても高速化が進み、オプションボードをシス
テムバスに接続接続する上でも信号パターンの最適化が
必要である。2. Description of the Related Art In a conventional logic circuit board, QFP, PL
By using small-sized surface mount components such as CCs and mounting them on a substrate at a high density, the signal pattern between the components is shortened, the inductance component of the pattern is reduced, and the signal timing delay is suppressed. Further, with regard to a single component, the speed has been increased by further miniaturizing each module and highly integrating a plurality of modules such as a VLSI or a multi-chip module. These technologies have been mainly used for high-speed logic such as CPU peripherals and cache memory, but also speed up the system bus configured by signals for memory, I / O control, etc. for function expansion in the information processing apparatus. However, optimization of signal patterns is required even when connecting option boards to the system bus.
【0003】これらの従来技術の公知例としては、特開
平4−58587等がある。Known examples of these conventional techniques include Japanese Patent Laid-Open No. 4-58587.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、論理回路基
板において、高速動作を満足する上で、信号パターン長
を短くするLSIの実装を実現し、かつ、基板のパター
ン設計時に信号のタイミングディレイ計算(アナログシ
ュミレーション)を簡略化することにある。また、LS
Iを使用する上で基板の実装方法に影響されない設計手
法を実現することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention realizes mounting of an LSI that shortens a signal pattern length in satisfying high-speed operation in a logic circuit board, and a signal timing delay when designing a pattern on the board. It is to simplify the calculation (analog simulation). Also, LS
It is to realize a design method that is not affected by the board mounting method when using I.
【0005】更に、機能拡張用のシステムバスについて
も信号パターンを最短にするこにより、機能拡張時のタ
イミング制約を削減し、製品のエンハンスを容易に実現
することにある。Further, the function pattern of the system bus for function expansion is also shortened to reduce the timing constraint at the time of function expansion and to easily enhance the product.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】論理回路の高速動作を実
現する上で、バス信号をLSIに最短距離で接続するた
めには、複数のLSI間を基板パターンを介さずに直接
接続する以下手段を設ける。In order to realize a high-speed operation of a logic circuit, in order to connect a bus signal to an LSI in the shortest distance, the following means for directly connecting a plurality of LSIs without a substrate pattern. To provide.
【0007】モールドまたはセラミックで封止した高集
積回路(LSI)において、信号ピンと反対側の面に同
信号を接続したピンソケットを配置する。ピンソケット
には、データ、アドレス等のバス信号が内部接続されて
いる。これら該LSIを積み重ねて、バス信号を最短距
離で接続する。In a highly integrated circuit (LSI) sealed with a mold or ceramic, a pin socket to which the same signal is connected is arranged on the surface opposite to the signal pin. Bus signals such as data and addresses are internally connected to the pin sockets. These LSIs are stacked and bus signals are connected at the shortest distance.
【0008】また、LSIを使用する上で基板の実装方
法に影響されない設計手法を実現するためには、複数の
該LSIで構成した論理回路において、LSIのピン配
置に合わせて該LSIを配置し、その上にLSIを実装
することにより解決できる。Further, in order to realize a design method which is not affected by the mounting method of the board when using the LSI, the LSI is arranged in accordance with the pin arrangement of the LSI in the logic circuit composed of the plurality of the LSI. The problem can be solved by mounting an LSI on it.
【0009】また、LSIの接続ピンを機能拡張用のシ
ステムバスとデバイスのI/F信号で構成し、拡張デバ
イスのアダプタをLSIに内蔵し、デバイスのI/F信
号を外部に取出すことにより、機能拡張を容易に実現す
ることができる。Further, the connection pins of the LSI are configured by a system bus for function expansion and the I / F signal of the device, the adapter of the expansion device is built in the LSI, and the I / F signal of the device is taken out to the outside. Function expansion can be easily realized.
【0010】[0010]
【作用】本発明のLSIの実装方式では、LSI間の接
続距離は接続ピンとLSIの内部パターンによって決ま
り、タイミングディレイや信号の干渉等は基板上のパタ
ーンの影響を受けない。In the mounting method of the LSI of the present invention, the connection distance between the LSIs is determined by the connection pins and the internal pattern of the LSI, and the timing delay and signal interference are not affected by the pattern on the substrate.
【0011】従って、高速動作のシュミレーションはLSIを主
に実施すればよい。Therefore, the simulation for high-speed operation may be carried out mainly by the LSI.
【0012】本LSIの接続ピンをシステムバスとデバ
イス接続信号で構成すれば、LSI上で一つの拡張機能
を実現することができ、更に、複数のLSIを積み重ね
て実装しても、機能拡張を容易に実現できる。By configuring the connection pins of this LSI with the system bus and the device connection signal, one extended function can be realized on the LSI. Furthermore, even if a plurality of LSIs are stacked and mounted, the function is extended. Easy to implement.
【0013】[0013]
【実施例】本発明の請求項目1〜4の1実施例を図1〜
図5に示し、説明する。図1は本LSIの外観図、図
2、図3は本LSIを用いた実装図、図4はシステム装
置の実装図、図5は回路ブロック図である。LSI1
は、ウェハー1a上に半導体チップ1bが実装され、ボ
ンディングワイヤ1cによって半導体チップ1bの信号
線が信号ピン2に接続され、これらをモールドまたはセ
ラミック等で封止している。信号ピン2は、LSI1の
下部に基板との接続ピン2aと上部に接続ソケット2b
で構成される。接続ソケット2bはLSI5が接続でき
るよう配列してある。構造に関して、公知例として、ピ
ギーバックタイプのCPU等が挙げられるが、上部に接
続されるものはROM等であり、主としてデバッグを目
的にしたものであり、本発明における論理回路の高速動
作を目的としたものではなかった。該LSIの信号はア
ドレス、データ、及び制御信号等からなり、これら信号
が信号ピン2接続される。なお、本発明では、接続ソケ
ット2bはPGAタイプを主に記載するが、ソケットの
形状を面付けタイプのPLCC、QFP等に対応するこ
とにより、他の形態についても同様の実装が可能にであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of claims 1 to 4 of the present invention is shown in FIG.
It will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view of the present LSI, FIGS. 2 and 3 are mounting diagrams using the present LSI, FIG. 4 is a mounting diagram of a system device, and FIG. 5 is a circuit block diagram. LSI1
The semiconductor chip 1b is mounted on the wafer 1a, the signal line of the semiconductor chip 1b is connected to the signal pin 2 by the bonding wire 1c, and these are sealed with a mold or ceramic. The signal pin 2 is a connection pin 2a for connecting to a substrate at the bottom of the LSI 1 and a connection socket 2b at the top.
Composed of. The connection socket 2b is arranged so that the LSI 5 can be connected. With respect to the structure, a known example is a piggyback type CPU or the like, but the one connected to the upper part is a ROM or the like, which is mainly intended for debugging, and is intended for high-speed operation of the logic circuit in the present invention. It wasn't what was said. The signals of the LSI are composed of addresses, data, control signals and the like, and these signals are connected to the signal pin 2. In the present invention, the connection socket 2b is mainly described as a PGA type, but the socket can be mounted in other forms in the same manner by adapting the shape of the socket to an imposition type PLCC, QFP, or the like. .
【0014】情報処理装置10において図5に示すよう
に、回路構成上、CPU11周辺にはメモリコントロー
ラ12、割込みコントローラ13、タイマコントローラ
14、DMAコントローラ15等、メモリとI/Oを制
御するLSIが共通のCPUバス20上に接続されてい
る。これらのLSIを高速動作させるため、最短距離に
配置した一実施例を図2に示す。LSI1にはCPU1
1とメモリコントローラ12が内蔵され、LSI5には
割込みコントローラ13、タイマコントローラ14、D
MAコントローラ15等が内蔵されている。該LSIの
信号をバス20及びメモリ21およびI/O22等の信
号で構成することにより、LSI1の上にLSI5を実
装することが可能である。このように共通のバスを定義
することにより、複数のLSIを最短距離で実装するこ
とができる。ただし、LSIの構造上、ピン数に制約が
あり、現在のPGAタイプでは200ピン程度が限界で
ある。In the information processing apparatus 10, as shown in FIG. 5, an LSI for controlling memory and I / O, such as a memory controller 12, an interrupt controller 13, a timer controller 14, and a DMA controller 15, is provided around the CPU 11 due to the circuit configuration. It is connected to the common CPU bus 20. FIG. 2 shows an embodiment in which these LSIs are arranged at the shortest distance in order to operate at high speed. CPU1 for LSI1
1 and a memory controller 12 are built in, and the LSI 5 has an interrupt controller 13, a timer controller 14, and a D controller.
The MA controller 15 and the like are incorporated. By configuring the signals of the LSI with the signals of the bus 20, the memory 21, the I / O 22 and the like, the LSI 5 can be mounted on the LSI 1. By defining the common bus in this way, a plurality of LSIs can be mounted in the shortest distance. However, the number of pins is limited due to the structure of the LSI, and the current PGA type has a limit of about 200 pins.
【0015】図3に実施例を示す。請求項1のLSIを
複数用いて、接続ピン2をLSI30のピンに合わせて
配置することにより、共通のバスを複数のLSIで構成
することが可能になり、請求項2でおきるピン数の制約
を解消することができる。LSI30は、通常のPGA
タイプでも使用できる。FIG. 3 shows an embodiment. By using the plurality of LSIs according to claim 1 and arranging the connection pins 2 so as to match the pins of the LSI 30, it becomes possible to configure a common bus with a plurality of LSIs, and the constraint on the number of pins according to claim 2 Can be resolved. The LSI 30 is a normal PGA
You can also use the type.
【0016】図5の回路ブロック図においてシステムバ
ス23はメモリコントローラ12、割込みコントローラ
13、タイマコントローラ14、DMAコントローラ1
5等、LSIからの制御信号から構成され、該バス上に
メモリ及びI/O等を有する複数のアダプタ40〜4n
が接続される。アダプタ40〜4nからは個々にファイ
ル装置、表示装置及び電源装置等デバイス50〜5nに
接続I/F信号60〜6nを介して接続される。In the circuit block diagram of FIG. 5, the system bus 23 includes a memory controller 12, an interrupt controller 13, a timer controller 14, and a DMA controller 1.
5, such as a plurality of adapters 40 to 4n configured from control signals from the LSI and having a memory and I / O on the bus.
Are connected. The adapters 40 to 4n are individually connected to devices 50 to 5n such as a file device, a display device, and a power supply device via connection I / F signals 60 to 6n.
【0017】LSI90〜9nは該アダプタ40〜4n
を内蔵し、接続ピンは、前記システムバス21と接続I
/F信号60〜6nから構成され、該LSIを積み上げ
て、各信号を最短距離で接続するものである。The LSIs 90 to 9n are the adapters 40 to 4n.
And the connection pins connect to the system bus 21.
The / F signals 60 to 6n are used to stack the LSIs and connect the signals at the shortest distance.
【0018】接続I/F信号60〜6nは基板70上の
接続コネクタ80〜8nを介しデバイス50〜5nに接
続し、装置実装することができる。基板70はFPCを
適用すれば該LSIの任意の位置に実装できる。なお、
最下部のLSI90は下側の接続ピンが不要な場合もあ
る。The connection I / F signals 60 to 6n can be connected to the devices 50 to 5n via the connection connectors 80 to 8n on the substrate 70 and mounted on the apparatus. The board 70 can be mounted at an arbitrary position of the LSI by applying an FPC. In addition,
The lowermost LSI 90 may not require a lower connection pin.
【0019】このように、本発明によって、高速動作す
るシステムバス上にオプション機能を容易に拡張するこ
とが可能になり、かつ、実装スペースの有効活用が図れ
る。As described above, according to the present invention, the optional function can be easily expanded on the system bus operating at a high speed, and the mounting space can be effectively utilized.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明により、論理回路のパターンを最
短に接続し、タイミングディレイの影響を受けない基板
実装が可能になり、LSIの高速動作を実現できる。
(RISCチップ 50MHz以上 100Mips以上)高
速論理部に当発明を適用することにより、PKのパター
ン設計の短縮が図れる。According to the present invention, it is possible to connect a pattern of a logic circuit to the shortest and mount it on a board which is not affected by a timing delay, and realize a high speed operation of an LSI.
(RISC chip 50 MHz or higher, 100 Mips or higher) By applying the present invention to the high-speed logic section, the pattern design of the PK can be shortened.
【0021】更に、システムバスに適用することによ
り、機能拡張が容易な情報処理装置を提供することがで
きる。Further, by applying it to the system bus, it is possible to provide an information processing apparatus whose function can be easily expanded.
【0022】また、装置実装において、基板上の高さに
余裕がある場合には、LSIを積み重ねることによっ
て、基板面積を小形化でき、原価低減を図ることが可能
である。Further, in mounting the device, when the height on the substrate has a margin, by stacking the LSIs, the substrate area can be reduced and the cost can be reduced.
【図1】本発明の一実施例であるLSIの外観図。FIG. 1 is an external view of an LSI that is an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例であるLSIの実装図。FIG. 2 is a mounting diagram of an LSI that is an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例であるLSIの実装図。FIG. 3 is a mounting diagram of an LSI that is an embodiment of the present invention.
【図4】本発明のシステム装置の実装図。FIG. 4 is a mounting diagram of a system device of the present invention.
【図5】本発明のシステム装置の回路ブロック図。FIG. 5 is a circuit block diagram of a system device of the present invention.
1,5,30,90〜9n…LSI、 2…信号ピン、 10…システム装置、 11…CPU、 12…メモリコントローラ、 13…割込みコントローラ、 14…タイマコントローラ、 15…DMAコントローラ、 20…CPUバス、 21…メモリ、 22…I/O、 23…システムバス、 40〜4n…アダプタ、 50〜5n…デバイス、 60〜6n…I/F信号、 80〜8n…接続コネクタ、 70…基板。 1, 5, 30, 90 to 9n ... LSI, 2 ... Signal pin, 10 ... System device, 11 ... CPU, 12 ... Memory controller, 13 ... Interrupt controller, 14 ... Timer controller, 15 ... DMA controller, 20 ... CPU bus , 21 ... Memory, 22 ... I / O, 23 ... System bus, 40-4n ... Adapter, 50-5n ... Device, 60-6n ... I / F signal, 80-8n ... Connection connector, 70 ... Board.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 1/18 U 7128−4E S 7128−4E (72)発明者 長沢 英幸 愛知県尾張旭市晴丘町池上1番地 株式会 社日立旭エレクトロニクス内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location H05K 1/18 U 7128-4E S 7128-4E (72) Inventor Hideyuki Nagasawa Haruoka Town, Owariasahi City, Aichi Prefecture Ikegami No. 1 Hitachi Asahi Electronics Co., Ltd.
Claims (4)
し、モールドまたはセラミックで封止した高集積回路
(LSI)において、下部に信号接続ピン、上部に同信
号を接続するピンソケットを配置したことを特徴とする
高集積回路。1. In a highly integrated circuit (LSI) in which an IC, a diode, etc. are mounted on a wafer and sealed with a mold or a ceramic, a signal connection pin is arranged at the bottom and a pin socket for connecting the signal is arranged at the top. Highly integrated circuit characterized by.
ることにより信号線を最短距離で接続することを特徴と
する実装方式。2. A mounting system characterized in that a plurality of highly integrated circuits according to claim 1 are stacked to connect the signal lines at the shortest distance.
路を、該高集積回路のピン配置に合うように配置し、そ
の上に高集積回路を実装することを特徴とする実装方
式。3. The mounting method according to claim 2, wherein a plurality of integrated circuits are arranged so as to match the pin arrangement of the highly integrated circuit, and the highly integrated circuit is mounted thereon.
システムバスの制御信号とデバイスのI/F信号で構成
し、積み重ねた高集積回路からデバイスのI/F信号を
ケーブル等で接続したことを特徴とする情報処理装置。4. The high-integrated circuit according to claim 3, wherein the connection pins are composed of a control signal of the system bus and an I / F signal of the device, and the I / F signal of the device is stacked from the high-integrated circuit by a cable or the like. An information processing device characterized by being connected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5304952A JPH07169909A (en) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Highly integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5304952A JPH07169909A (en) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Highly integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169909A true JPH07169909A (en) | 1995-07-04 |
Family
ID=17939294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5304952A Pending JPH07169909A (en) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | Highly integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169909A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112468B2 (en) | 1998-09-25 | 2006-09-26 | Stmicroelectronics, Inc. | Stacked multi-component integrated circuit microprocessor |
| CN102315184A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 株式会社电装 | Semiconductor device |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP5304952A patent/JPH07169909A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7112468B2 (en) | 1998-09-25 | 2006-09-26 | Stmicroelectronics, Inc. | Stacked multi-component integrated circuit microprocessor |
| CN102315184A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-11 | 株式会社电装 | Semiconductor device |
| JP2012033864A (en) * | 2010-06-30 | 2012-02-16 | Denso Corp | Semiconductor device |
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