(57)【要約】【課題】集積回路装置を実装対象に仮実装した後においても集積回路装置内の任意の回路要素を電子回路的に切り離すことを可能とする。【解決手段】集積回路装置１０内の第１及び第２の回路１１，１２間を接続する回路間配線１３中に配線切断素子１４を挿入し、配線切断素子１４に一端が接続された制御配線１５の他端に制御入力端子１６を設け、制御入力端子１６に接続した制御装置１７から制御信号を入力して、配線切断素子１４を任意時に切断状態とする。【選択図】　　図１
2004119898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の回路要素と該第１及び第２の回路要素間を接続する回路間配線を有する集積回路装置の実装方法において、
前記集積回路装置を実装対象に対して仮実装する工程と、
前記仮実装の後に、前記集積回路装置の前記回路間配線中に挿入された配線切断素子を該配線切断素子に接続した外部制御装置からの制御によって切断状態に制御する工程と
を具備する集積回路装置の実装方法。
【請求項２】
第１及び第２の回路要素と、
前記第１及び第２の回路要素間を接続する少なくとも一つの回路間配線と、
前記回路間配線中に挿入された配線切断素子と、
前記配線切断素子に一端が接続された制御配線と、
前記制御配線の他端に設けられ、前記配線切断素子を切断状態に制御するための外部制御装置が接続される制御入力端子と
を具備する集積回路装置。
【請求項３】
前記第１の回路要素は静電気放電保護素子であり、前記第２の回路要素は信号入出力部及び信号処理部を含む請求項２に記載の集積回路装置。
【請求項４】
前記配線切断素子は、前記制御装置からの電流によって前記切断状態となるように構成される請求項２に記載の集積回路装置。
【請求項５】
前記配線切断素子は、前記回路間配線の途中に設けられた細線部である請求項２に記載の集積回路装置。
【請求項６】
前記配線切断素子は、マイクロ電気機械システムスイッチである請求項２記載の集積回路装置。
【請求項７】
前記第１の回路要素は、複数の前記回路間配線中に挿入され、前記第２の回路要素の入出力インピーダンスを調整するための複数のインピーダンスマッチング素子である請求項２に記載の集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路装置の実装方法及び集積回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路装置内の素子または回路（以下、これらを回路要素という）の一部を電子回路的に切り離す方法として、集積回路装置のパッケージングが行われる前に切り離すべき回路要素への配線にレーザビームを照射することで、この配線を切断する方法がとられている。
【０００３】
この方法では、集積回路装置をパッケージングした後、さらにはモジュール等のマザーボードに集積回路装置を実装した後に、一部の回路要素だけを切り離すことはできない。すなわち、実装後に不要となった回路要素、あるいは特性の調整を行うための回路要素の切り離しを実装後に行うことは不可能である。
【０００４】
特許文献１には、ＲＦスイッチにマイクロ機械電気システムスイッチ（ＭＥＭＳ）を用いることが記載されている。
特許文献２には、ＭＥＭＳスイッチをＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｌｌａｙ）のスイッチとして用いることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４４５９６号公報
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３０２５４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
具体的な例として、回路要素の一つが静電気放電保護素子（以下、ＥＳＤ素子という）である場合を述べる。ＥＳＤ素子は、集積回路装置を実装する際、集積回路装置に人体等その他が接触することにより発生する静電気に対して、集積回路装置を保護するために使用される。従って、ＥＳＤ素子は集積回路装置を実装した後は、保守点検など特別な場合を除いて人体と触れる機会がなくなるため、不要となるものである。
【０００８】
また、ＥＳＤ素子は寄生容量を持つため、特に高周波信号を扱う用途の集積回路装置では、ＥＳＤ素子の寄生容量による信号損失の発生が無視できない。しかしながら、従来の技術では集積回路装置を実装した後はＥＳＤ素子を切り離すことは不可能であった。
【０００９】
本発明の目的は、集積回路装置を実装対象に仮実装した後においても集積回路装置内の任意の回路要素を電子回路的に切り離すことを可能とした集積回路装置の実装方法及び集積回路装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は少なくとも第１及び第２の回路要素と該第１及び第２の回路要素間を接続する回路間配線を有する集積回路装置を実装する方法において、集積回路装置を実装対象に対して仮実装する工程と、仮実装の後に、集積回路装置の第１及び第２の回路要素間の回路間配線中に挿入された配線切断素子を該配線切断素子に接続した外部制御装置からの制御によって切断状態に制御する工程とを具備する。
ここで、仮実装とは、集積回路装置をパッケージングした状態、あるいはさらにマザーボード等の実装対象に装着することをいう。
【００１１】
本発明に係る集積回路装置は、少なくとも第１及び第２の回路要素と、第１及び第２の回路要素間を接続する少なくとも一つの回路間配線と、回路間配線中に挿入された配線切断素子と、配線切断素子に一端が接続された制御配線と、制御配線の他端に設けられ、配線切断素子を切断状態に制御するための外部制御装置が接続される制御入力端子とを具備する。
【００１２】
本発明によると、配線切断素子によって集積回路装置内の任意の回路要素を任意時に切り離すことができる。切り離される回路要素がＥＳＤ素子の場合には、周波数数特性の改善が可能となり、インピーダンスマッチング素子の場合には任意時にインピーダンス特性を調整することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本発明の基本的な一実施形態を示す。集積回路装置１０は、回路要素である第１及び第２の回路１１，１２と、これらの回路１１，１２間を接続する回路間配線である回路間配線１３を基本構成要素とする。回路間配線１３には、配線切断素子１４が挿入されている。配線切断素子１４は、初期状態では回路間配線１３を第１及び第２の回路１１，１２間を電気的に接続した状態としているが、外部からの制御を受けると回路間配線１３を電気的に切断状態にするように構成される。
【００１４】
配線切断素子１４には、制御配線１５の一端が接続される。制御配線１５の他端には、制御入力端子１６が設けられる。制御入力端子１６には、集積回路装置１０の外部に設けられた制御装置１７が接続される。制御装置１７は、制御配線１５を介して配線切断素子１４に所定の制御信号を供給することにより、配線切断素子１４を切断状態にするために設けられている。
【００１５】
次に、図２に示すフローチャートを用いて集積回路装置１０を実装する手順について説明する。
まず、上記のように構成された集積回路装置１０をパッケージングし、さらにマザーボードに装着する（ステップＳ１）。この状態は、本実施形態では仮実装の状態である。従来では、この状態で集積回路装置の実装が終了するため、回路間配線１３は電気的に接続された状態のままである。
【００１６】
これに対し、本実施形態では上記のように集積回路装置１０を仮実装、すなわちパッケージングするか、あるいはさらにマザーボードに装着した後、制御入力端子１６に制御装置１７を接続し、制御装置１４から制御配線１５を介して配線切断素子１４に所定の制御信号（電流または電圧）を供給する。これにより配線切断素子１４は切断状態、つまり回路間配線１３を途中で切断した状態とする（ステップＳ２）。すなわち、第１の回路１１と第２の回路１２とは、配線切断素子１４によって電子回路的に切り離され、これをもって集積回路装置１０の実装が終了する。
【００１７】
このように本実施形態の集積回路装置１０では、外部の制御装置１７によって制御可能な配線切断素子１４を内蔵し、制御装置１７を制御入力端子１６に接続て所定の制御信号を入力することで、任意の時に配線切断素子１４を切断状態とすることができる。従って、レーザビームの照射により配線を切断する従来の方法とは異なり、集積回路装置１０をパッケージングした状態、あるいはさらにマザーボードに装着するといった仮実装後においても、第１の回路１１と第２の回路１２とを容易に電子回路的に切り離すことが可能となる。
【００１８】
（第２の実施形態）
図３には、本発明のより具体化した第２の実施形態を示す。本実施形態において、第１の回路１１はＥＳＤ素子２１であり、集積回路装置１０を仮実装する際に、集積回路装置１０に人体等その他の物体が接触することにより発生する静電気に対して、集積回路装置１０を保護する機能を持つ。第２の回路１２は、入出力部２２及び信号処理部２３を含む。入出力部２２は、単なる端子であってもよい。第２の回路１２において、入出力部２２を介して信号処理部２３に入力される信号、あるいは信号処理部２３から入出力部２２を介して出力される信号は、寄生容量を持つＥＳＤ素子２１の影響により、特に高周波信号成分が大きく減衰する。
【００１９】
そこで、本実施形態では集積回路装置１０を仮実装した後、第１の実施形態と同様に制御装置１７を用いて配線切断素子１４を切断状態とすることにより、第１の回路１１を第２の回路１２から切り離す。これにより入出力部２２による入出力信号は、ＥＳＤ素子２１に対しては向かうことがないため、ＥＳＤ素子２１の寄生容量等による信号の減衰が防止される。
【００２０】
ＥＳＤ素子２１は、集積回路装置１０をパッケージングし、モジュール等のマザーボードに仮実装するまでの間は、人体等の接触に対して静電気から保護する目的で必要となるが、仮実装後に不要となる。本実施形態によれば、このように仮実装後の任意の時にＥＳＤ素子２１を入出力部２２及び信号処理部２３から電子回路的に切り離すことが可能である。
【００２１】
図４に、入出力部２２から入力される信号のＥＳＤ素子２１による減衰の様子を測定した結果を示す。ここで横軸は入力される信号の周波数であり、測定周波数範囲は２ＧＨｚ〜１０ＧＨｚである。縦軸は信号の減衰率をデシベルで表したものであり、減衰率の基準（０ｄＢ）は本実施形態に従って第１の回路２１であるＥＳＤ素子２１を切り離した場合の２ＧＨｚの信号の振幅である。この結果から、本実施形態に従ってＥＳＤ素子２１を切り離した場合（曲線３１）、１０ＧＨｚ程度の高周波では、ＥＳＤ素子２１を切り離さない場合（曲線３２）に比較して、信号の減衰率が６ｄＢ以上改善されていることがわかる。
【００２２】
図５に、図３の集積回路装置１０内部の具体的な構成の一例を示す。ＥＳＤ素子２１は、複数のＥＳＤ素子部３０を電源端子３１、接地端子３２及び入力端子３３で囲まれた領域に配置して構成される。
【００２３】
一方、ＥＳＤ素子２１（第１の回路要素１１に相当）と、入出力端子２２及び図示しない信号処理回路（第２の回路要素１２に相当）とを接続する回路間配線１３に挿入された配線切断素子１４は、一定値以上の電流が流れることにより切断するように、回路間配線１３を構成する導体の幅を部分的に細く形成した細線部４１からなる。細線部４１は、好ましくは図示のように長手方向の両側から徐々に細くなるテーパ状に形成され、中間部分が最細部４２となっており、この最細部４２で細線部４１は切断することが容易である。
【００２４】
本構成では集積回路装置１０を前述と同様に仮実装した後、制御装置１７を制御入力端子１６に接続し、制御装置１７から制御入力端子１６→制御配線１５→回路間配線１３→配線切断素子１４→入出力部２２の経路で切断制御電流Ｉｃｕｔを流す。これにより配線切断素子１４を構成する細線部４１の電流密度が増大して細線部４１の配線抵抗によりジュール熱が発生し、このジュール熱によって配線切断素子１４は細線部４１の最細部４２の位置で切断される。これにより入出力部２２による入出力信号は、ＥＳＤ素子２１に向かわないようになるため、ＥＳＤ素子２１による信号の減衰が防止される。
【００２５】
図６に、図３の集積回路装置１０内部の具体的な構成の一例を示す。ＥＳＤ素子２１は、図５と同様である。この例では、配線切断素子１４としてマイクロ電気機械スイッチ（ＭＥＭＳスイッチ）５０が用いられている。ＭＥＭＳスイッチ５０は、金属板５１、金属板５１に一体に結合された薄い金属板からなるカンチレバー５２、金属板５１の一端側を支持する支持部５３、金属板５１の他端側（カンチレバー５２に近い側）の下方に配置された制御接点５４、及びカンチレバー５２の下側に配置された第１及び第２の信号接点５５，５６から構成されている。制御接点５４は制御配線１５に接続され、第１の信号接点５５は入出力部２２及び図示しない信号処理部２３に接続され、第２の信号接点５６はＥＳＤ素子２１に接続される。
【００２６】
本構成では集積回路装置１０を仮実装する場合には、制御装置１７を制御入力端子１６に接続し、制御装置１７から制御入力端子１６及び制御配線１５を介して制御接点５４に所定の接続制御電圧（直流電圧）を印加する。これにより制御接点５４とカンチレバー５２間に電界が発生し、静電気力でカンチレバー５２が引き下げられる。その結果、第１及び第２の信号接点５５，５６は、引き下げられたカンチレバー５２によって電気的に短絡されるため、ＭＥＭＳスイッチ５０はＯＮ状態となり、ＥＳＤ素子２１と入出力部２２は接続される。従って、ＥＳＤ素子２１は仮実装時の人体等の接触に対して集積回路装置１０を保護する機能を果たす。
【００２７】
一方、集積回路装置１０を仮実装した後、制御装置１７から制御入力端子１６及び制御配線１５を介して制御接点５４に所定の切断制御電圧（例えば、接地電位）を印加する。この場合には、制御接点５４とカンチレバー５２間の電界が零となり、静電気力で引き下げられていたカンチレバー５２は持ち上がって第１及び第２の信号接点５５，５６から離れるので、信号接点５５，５６間は開放状態となる。従って、ＭＥＭＳスイッチ５０はＯＦＦとなり、ＥＳＤ素子２１と入出力部２２間の接続は切断される。
【００２８】
（第３の実施形態）
次に、図７を参照して本発明の第３の実施形態を説明する。本実施形態では、入出力部２２と信号処理部２３とは複数の回路間配線６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃによって接続される。回路間配線６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ中に、第１の回路要素としてインピーダンスマッチング素子６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが挿入され、さらにインピーダンスマッチング素子６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃと直列に、配線切断素子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが挿入されている。
【００２９】
配線切断素子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、制御配線１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃをそれぞれ介して制御入力端子１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに接続される。配線切断素子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、図５で説明した制御電流により切断状態となる細線部、あるいは図６で説明したＭＥＭＳスイッチのいずれでもよい。
【００３０】
本実施形態においては、制御入力端子１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに制御装置１７を接続し、制御装置１７から制御配線１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを介して配線切断素子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに制御信号を供給して、配線切断素子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを選択的に切断状態とする。
【００３１】
配線切断素子１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを選択的に切断状態とすると、信号処理部２３に接続されるインピーダンスマッチング素子６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの個数が変化する。このようにインピーダンスマッチング素子の接続個数を変化させることにより、信号処理部２３の入出力インピーダンスの調整を行うことが可能となる。この調整は、集積回路装置１０を仮実装した後の任意の時点で行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば集積回路装置を仮実装した後、例えば集積回路装置のパッケージング及びマザーボードへの装着終了後においても、集積回路装置内部の任意の回路要素を任意時に切り離すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る集積回路装置の概略構成を示すブロック図
【図２】同実施形態における集積回路装置の実装手順を説明するためのフローチャート
【図３】本発明の第２の実施形態に係る集積回路装置の概略構成を示すブロック図
【図４】第２の実施形態におけるＥＳＤ素子の影響による入力信号の減衰率の周波数特性を示す図
【図５】第２の実施形態に係る集積回路装置の具体的な構成の一例を示す平面図
【図６】第２の実施形態に係る集積回路装置の具体的な構成の他の例を示す斜視図
【図７】本発明の第３の実施形態に係る集積回路装置の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０…集積回路装置
１１…第１の回路（第１の回路要素）
１２…第２の回路（第２の回路要素）
１３…回路間配線
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…配線切断素子
１５…制御配線
１６…制御入力端子
１７…制御装置
２１…ＥＳＤ素子
２２…入出力端子
２３…信号処理部
３０…ＥＳＤ素子要素
３１…電源端子
３２…接地端子
３２…入出力端子
４１…導体細線
４２…最細部
５０…ＭＥＭＳスイッチ
５１…金属板
５２…カンチレバー
５３…支持部
５４…制御接点
５５，５６…信号接点
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ…回路間配線
６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ…インピーダンスマッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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