(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状が矩形形状であるパッケージ外周の少なくとも一隅の平面形状を曲線形状に形成した直角形状に対して異形である異形部と、
前記異形部を含む前記パッケージの外周に設けられた複数個の出力端子と、
前記パッケージ中に形成されて、電源及びグランドのラインである内部配線の引出部分を前記異形部以外の前記パッケージの辺部よりも前記異形部に近く寄せて配置されたノイズ発生源となる回路部と、
を備え、前記回路部の内部配線は、前記異形部に設けられた前記出力端子のうち接続距離が最短距離となる前記出力端子に接続されている、半導体集積回路。
【請求項２】
平面形状が矩形形状であるパッケージ外周の少なくとも一辺の平面形状を折曲線形状に形成した直線に対して異形である異形部と、
前記異形部を含む前記パッケージの外周に設けられた複数個の出力端子と、
前記パッケージ中に形成されて、電源及びグランドのラインである内部配線の引出部分を前記異形部以外の前記パッケージの辺部よりも前記異形部に近く寄せて配置されたノイズ発生源となる回路部と、
を備え、前記回路部の内部配線は、前記異形部に設けられた前記出力端子のうち接続距離が最短距離となる前記出力端子に接続されている、半導体集積回路。
【請求項３】
パッケージ中の少なくとも一部に形成された穴あけされた異形部と、
前記異形部及び前記パッケージの外周に設けられた複数個の出力端子と、
前記パッケージ中に形成されて、電源及びグランドのラインである内部配線の引出部分を前記パッケージの辺部よりも前記異形部に近く寄せて配置されたノイズ発生源となる回路部と、
を備え、前記回路部の内部配線は、前記異形部に設けられた前記出力端子のうち接続距離が最短距離となる前記出力端子に接続されている、半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＰＵやメモリ等のＩＣやＬＳＩに代表される半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器における電磁波の不要輻射に関する規制は、これまでのように欧米だけではなく、アジア各国でも規制が制定され始めている。このため、電子機器製品等においては不要輻射の法規制をクリアすることは必須のこととなっている。
【０００３】
また、一方では殆どの電子機器にマイクロコンピュータが使用され、かつ、これを駆動するクロック周波数は年々高くなり、無線機器と同等の周波数となっている。
【０００４】
このようなことから、通常の電子機器におけるプリント基板においては、従来のような高周波に対する配慮のないパターンの描き方を行った場合には放射ノイズの発生が大きく、不要輻射規制値をクリアすることができないばかりか、高周波動作の不安定な製品となってしまい、電子機器メーカにとっては重要な問題となる。
【０００５】
不要輻射規制をクリアするためには、プリント基板のパターンの設計は無線機器の場合と同様に高周波に対して配慮し、放射ノイズを発生しないような設計を行うことが必要である。
【０００６】
このようなことから電磁放射ノイズの抑制は従来のような設計後に対策するという方法ではなく、設計段階において、プリント基板の配線パターンからの放射ノイズ発生の予測を行おうとする電磁放射シミュレーションなども盛んに行われるようになってきている。
【０００７】
このような実装プリント基板にはＣＰＵやメモリ等のＩＣやＬＳＩなどの半導体集積回路（以下、適宜単に"ＩＣ"という）が搭載されるが、年々、これらのＩＣのクロック周波数が高くなるだけではなく、機能の向上に伴いＩＣのサイズも出力ビン数が６００〜８００本などという大きなものが使用されるようになっている。
【０００８】
このようなことから、近年ではＩＣ等自身から放射ノイズが発生することが指摘されている。これは、動作周波数の高周波化のみならずＩＣ内部のチップサイズが巨大化し、ＩＣ等の足のピン数が増えたため、チップとＩＣパッケージの出力端子を接続するボンディングのリード線の本数が増え、かつ、長くなってきていることが要因として指摘されている。
【０００９】
このため、ＩＣ等自身の電磁放射ノイズ発生レベルを法的に規定する動向にもなっている。
【００１０】
ここで、ＩＣ等の放射ノイズ発生の要因を考えると、従来のＩＣ等のパッケージは長方形状或いは正方形状の単純矩形形状が殆どであり、出力端子へのボンディング配線は必然的に長くならざるを得ない状況にある。
【００１１】
通常、ＣＰＵなどのＩＣ等の内部で最も電磁放射ノイズを発生しやすいのはクロック回路周辺であり、ここからの電磁放射ノイズを抑制するには、これらの部分の配線を極力短くするとともに、この電源端子に可能な限り短い配線でデカップリングコンデンサを接続する必要がある。この場合、理想的にはＩＣ等の内部のノイズ発生源となる回路部の電源端にデカップリングコンデンサを内蔵させることが必要であるが、デカップリングコンデンサとしては数１００ｐＦ〜１０００ｐＦ以上の容量が必要であり、現在の半導体技術ではこれは不可能に近い。このため、現状では、ＩＣ等の外部にデカップリングコンデンサを外付けする以外に方法がない状況にある。
【００１２】
この点に関し、図６は、従来の半導体集積回路である矩形状のＩＣ１００と、このＩＣ１００が実装されるプリント基板上の外部電源パターン１０１、グランドパターン１０２と、これらのパターン１０１，１０２間に接続されるパスコン（デカップリングコンデンサ）１０３を示したものである。
【００１３】
ＩＣ１００等が使用される場合、ＩＣ１００を正常に動作させ、放射ノイズの発生を少ないものにするには必ずその内部電源配線１０４と内部グランド配線１０５とに可能な限り近い位置に図示した如く、パスコン（デカップリングコンデンサ）１０３を配置させる必要がある。放射ノイズを少なくするには、このような配線１０４，１０５の長さＬを短くして、これらの作るループを可能な限り小さくすることが必要である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
即ち、上述したように、現状のＩＣ１００ではＩＣ内部に容量値の大きいコンデンサを構成するのは困難なため、パスコン（デカップリングコンデンサ）１０３は図示の如く、ＩＣ１００の外部に接続されることになる。
【００１５】
また、高周波で動作し、放射ノイズの発生しやすいクロック発振回路やＣＰＵなどのノイズ発生源となる回路部（ＣＣ回路部と表記）１０６は、通常、他の回路部等の全体の制御回路部となるため、図６に示すように、ＩＣ１００の中央に近い位置に配置されることが多い。この場合、必然的に外部端子への内部グランド配線１０５及び内部電源配線１０４等の長さＬは図６に示すように長くなってしまう。また、図６中で点線の斜線を施して示すループ面積は、これが大きいほど放射ノイズの発生も大きくなる部分で従来のＩＣ１００にあってはこのループ面積を小さくするのは、前述した事情からも困難である。このことは、ピン数が６００〜８００本となるようなＬＳＩの場合には、放射ノイズの点からだけでなく、高周波的な動作からも大きな問題となっている。
【００１６】
本発明は、クロック周波数が高周波化された場合でも電磁放射ノイズの発生が少なく、かつ、正常な動作ができるＩＣ等の半導体集積回路を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、平面形状が矩形形状であるパッケージ外周の少なくとも一隅の平面形状を曲線形状に形成した直角形状に対して異形である異形部と、前記異形部を含む前記パッケージの外周に設けられた複数個の出力端子と、前記パッケージ中に形成されて、電源及びグランドのラインである内部配線の引出部分を前記異形部以外の前記パッケージの辺部よりも前記異形部に近く寄せて配置されたノイズ発生源となる回路部と、を備え、前記回路部の内部配線は、前記異形部に設けられた前記出力端子のうち接続距離が最短距離となる前記出力端子に接続されている。
【００１８】
従って、パッケージ外周の少なくとも一部に平面形状が曲線形状の異形部を形成することにより、パッケージ中に形成されてノイズ発生源となる回路部の出力端子への配線を短くすることができ、放射ノイズの発生の少ない半導体集積回路を提供できる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、平面形状が矩形形状であるパッケージ外周の少なくとも一辺の平面形状を折曲線形状に形成した直線に対して異形である異形部と、前記異形部を含む前記パッケージの外周に設けられた複数個の出力端子と、前記パッケージ中に形成されて、電源及びグランドのラインである内部配線の引出部分を前記異形部以外の前記パッケージの辺部よりも前記異形部に近く寄せて配置されたノイズ発生源となる回路部と、を備え、前記回路部の内部配線は、前記異形部に設けられた前記出力端子のうち接続距離が最短距離となる前記出力端子に接続されている。本発明において、“折曲線形状の異形部”とは、凹形状、凸形状、Ｌ字形状、逆Ｌ字形状等を意味する。
【００２０】
従って、パッケージ外周の少なくとも一部に平面形状が折曲線形状の異形部を形成することにより、パッケージ中に形成されてノイズ発生源となる回路部の出力端子への配線を短くすることができ、放射ノイズの発生の少ない半導体集積回路を提供できる。さらには、凹凸形状、Ｌ字形・逆Ｌ字形等の適宜対応する形状の折曲線形状の異形部を組合わせることにより、集積回路チップを無駄なく使用することもできる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、パッケージ中の少なくとも一部に形成された穴あけされた異形部と、前記異形部及び前記パッケージの外周に設けられた複数個の出力端子と、前記パッケージ中に形成されて、電源及びグランドのラインである内部配線の引出部分を前記パッケージの辺部よりも前記異形部に近く寄せて配置されたノイズ発生源となる回路部と、を備え、前記回路部の内部配線は、前記異形部に設けられた前記出力端子のうち接続距離が最短距離となる前記出力端子に接続されている。
【００２２】
従って、パッケージ中の少なくとも一部に穴あけされた異形部を形成することにより、パッケージ中に形成されてノイズ発生源となる回路部の出力端子への配線を短くすることができ、放射ノイズの発生の少ない半導体集積回路を提供できる。特に、ノイズ発生源となる回路部の近辺に穴あけされた異形部を設けることにより、ノイズ発生源となる回路部のパッケージ内での搭載個所を自由に設定できることとなり、内部設計の自由度が増す。
【００２７】
【発明の実施の形態】
第一の実施の形態を図１に基づいて説明する。本実施の形態は、半導体集積回路の一例として、ＱＦＰ（クワッド・フラット・パッケージ）タイプのパッケージ構造のＩＣ１に適用されている。このＩＣ１の外観をなすパッケージ２は長方形状をベースとするが、その外周の所望の一隅を平面形状が円弧状なる曲線形状に形成することにより異形部３を有する形状とされている。パッケージ２の外周には必要な数の出力端子４が設けられている。ここに、異形部３を形成する個所は、例えば、後述する実施の形態のノイズ発生源となる回路部の位置等を考慮して適宜設定される。
【００２８】
本実施の形態によれば、パッケージ２の外周の一部に平面形状が円弧状に形成された異形部３を有するので、例えば、パッケージ２中に形成されたノイズ発生源となる回路部の近傍にこの異形部３を形成することにより、回路部の出力端子への配線を単純矩形形状のパッケージの場合に比べて短くすることができる。よって、放射ノイズの発生の少ないＩＣ１を提供することができる。
【００２９】
なお、異形部３の形状に関して、本実施の形態では、円弧形状としたが、必ずしも円弧形状に限らず、適宜形状の曲面形状であってもよい。
【００３０】
第二の実施の形態を図２に基づいて説明する。前述した実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の各実施の形態でも順次同様とする）。
【００３１】
本実施の形態では、例えば、図２（ａ）に示すように、パッケージ２の外周の一辺の中央部を平面形状が凹ませた折曲線形状により凹状に形成することにより異形部５を有する形状とされ、或いは、図２（ｂ）に示すように、パッケージ２の外周の一辺の両側部を平面形状が凹ませることにより中央部を突出させた折曲線形状により凸状に形成することにより異形部６有する形状とされている。即ち、図２（ａ）に示す例では、全体的に見て凹形状のパッケージ２として形成され、図２（ｂ）に示す例では、全体的に見て凸形状のパッケージ２として形成されている。この場合も、異形部５又は６を形成する個所は、例えば、後述する実施の形態のノイズ発生源となる回路部の位置等を考慮して適宜設定される。
【００３２】
本実施の形態によれば、パッケージ２の外周の一部に平面形状が凹状又は凸状に形成された異形部５又は６を有するので、例えば、パッケージ２中に形成されたノイズ発生源となる回路部の近傍に異形部５又は６を形成することにより、回路部の出力端子への配線を単純矩形形状のパッケージの場合に比べて短くすることができる。よって、放射ノイズの発生の少ないＩＣ１を提供することができる。さらには、図２（ａ）（ｂ）に示すように凹形状、凸形状なる対応する形状の異形部５，６を組合わせることにより、多数のＩＣ１を製造する上でＩＣチップを無駄なく使用することもできる。
【００３３】
第三の実施の形態を図３に基づいて説明する。
本実施の形態では、例えば、図３（ａ）に示すように、パッケージ２の外周の一辺の半分を平面形状が凹ませた折曲線形状によりＬ字状に形成することにより異形部７を有する形状とされ、或いは、図３（ｂ）に示すように、パッケージ２の外周の一辺の半分を平面形状が凹ませた折曲線形状により逆Ｌ字状に形成することにより異形部８を有する形状とされている。即ち、図３（ａ）に示す例では、全体的に見てＬ字形状のパッケージ２として形成され、図３（ｂ）に示す例では、全体的に見て逆Ｌ字形状のパッケージ２として形成されている。この場合も、異形部７又は８を形成する個所は、例えば、後述する実施の形態のノイズ発生源となる回路部の位置等を考慮して適宜設定される。
【００３４】
本実施の形態によれば、パッケージ２の外周の一部に平面形状がＬ字形状又は逆Ｌ字形状に形成された異形部７又は８を有するので、例えば、パッケージ２中に形成されたノイズ発生源となる回路部の近傍に異形部７又は８を形成することにより、回路部の出力端子への配線を単純矩形形状のパッケージの場合に比べて短くすることができる。よって、放射ノイズの発生の少ないＩＣ１を提供することができる。さらには、図３（ａ）（ｂ）に示すようにＬ字形状又は逆Ｌ字形状なる対応する形状の異形部７，８を組合わせることにより、多数のＩＣ１を製造する上でＩＣチップを無駄なく使用することもできる。
【００３５】
なお、異形部の形状に関して、第二、第三の実施の形態では、凹形状、凸形状、Ｌ字形状又は逆Ｌ字形状としたが、必ずしもこれらの直角的な折曲線形状に限らず、適宜形状の折曲線形状であってもよい。
【００３６】
第四の実施の形態を図４に基づいて説明する。本実施の形態では、パッケージ２中の適宜個所に位置させてその一部に穴あけされた異形部を形成したものである。図４（ａ）に示す例は円形状の穴により異形部９を形成した例であり、図４（ｂ）に示す例では矩形状の穴により異形部１０を形成した例であり、図４（ｃ）に示す例では１／４円弧による扇形状の穴により異形部１１を形成した例である。
【００３７】
これらに示す異形部９，１０，１１の形状は図示例に限らず適宜形状でよく、また、前述した各実施の形態の異形部３，５，６，７又は８との組合せは適宜でよい。図４（ａ）は円弧状の異形部３との組合せ例、図４（ｂ）は凹状の異形部５との組合せ例、図４（ｃ）はＬ字形状の異形部７との組合せ例を各々示している。また、これらの異形部３，５，６，７又は８を有するパッケージ２との組合せに限らず、図４（ｄ）に示すように、単純矩形形状のパッケージ２の場合にも有効である。
【００３８】
本実施の形態によれば、パッケージ２中の一部に穴あけされた異形部９，１０又は１１を有するので、例えば、パッケージ２中に形成されたノイズ発生源となる回路部の近傍にこの異形部９，１０又は１１を形成することにより、回路部の出力端子への配線を単純矩形形状のパッケージの場合に比べて短くすることができる。よって、放射ノイズの発生の少ないＩＣ１を提供することができる。特に、ノイズ発生源となる回路部の近辺に穴あけされた異形部９，１０又は１１を設けることにより、ノイズ発生源となる回路部のパッケージ２内での搭載個所を自由に設定できることとなり、ＩＣ内部設計の自由度が増す。
【００３９】
第五の実施の形態を図５に基づいて説明する。本実施の形態は、前述した各実施の形態をより具体的にするため、パッケージ２中に形成されたノイズ発生源となる高周波で動作するクロック回路、電源回路等の回路部（ＣＣ回路部と表記）１２との配置関係等を明らかにしたものである。パッケージ２における異形部の形状等については何れについても同様に適用できるものであり、本実施の形態では、代表例として３例を例示するものである。
【００４０】
図５（ａ）に示す例は、図１に示した形状のパッケージ２への適用例を示し、異形部３が回路部１２の近傍位置に形成されている。即ち、回路部１２に対してパッケージ２外周の他の矩形状の辺部より近傍となる辺部に異形部３を有する。そして、この回路部１２の内部配線（電源及びグランドライン）１３が異形部３に設けられた最短距離の出力端子４ａ（この出力端子４ａに図６に示したようなプリント基板におけるパスコン１０３用のパターン１０１，１０２が接続される）に接続されている様子を示している。
【００４１】
図５（ｂ）に示す例は、図２（ａ）に示した形状のパッケージ２への適用例を示し、異形部５が回路部１２の近傍位置に形成されている。即ち、回路部１２に対してパッケージ２外周の他の矩形状の辺部より近傍となる辺部に異形部５を有する。そして、この回路部１２の内部配線（電源及びグランドライン）１３が異形部５に設けられた最短距離の出力端子４ａに接続されている様子を示している。
【００４２】
図５（ｃ）に示す例は、図４（ａ）に示した形状のパッケージ２への適用例を示し、異形部９が回路部１２の近傍位置に形成されている。即ち、回路部１２に対してパッケージ２外周の他の矩形状の辺部より近傍となる部分に異形部９を有する。そして、この回路部１２の内部配線（電源及びグランドライン）１３が異形部９に設けられた最短距離の出力端子４ａに接続されている様子を示している。
【００４３】
従って、本実施の形態によれば、パッケージ２内部の放射ノイズの発生する電流回路ループをパッケージ２内部のみならず、外部の実装プリント基板の外部配線パターンを含めて最小にすることができる。よって、不要輻射ノイズの低減に関して極めて効果的となる。また、実際面の効果として、プリント基板上の部品配置も容易となる。
【００４４】
なお、これらの実施の形態では、ＱＦＰタイプのパッケージ構成の場合への適用例として説明したが、この他のタイプ、例えば、ＢＧＡ（ボール・グリッド・アレイ）タイプのパッケージ構成等の場合にも同様に適用できる。また、半導体集積回路としては、ＩＣに限らず、ＬＳＩ等であってもよいのはもちろんである。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、パッケージ外周の少なくとも一部に平面形状が曲線形状の異形部を形成したので、パッケージ中に形成されてノイズ発生源となる回路部の出力端子への配線を短くすることができ、放射ノイズの発生の少ない半導体集積回路を提供することができる。
【００４６】
請求項２記載の発明によれば、パッケージ外周の少なくとも一部に平面形状が折曲線形状の異形部を形成したので、パッケージ中に形成されてノイズ発生源となる回路部の出力端子への配線を短くすることができ、放射ノイズの発生の少ない半導体集積回路を提供することができ、さらには、凹凸形状、Ｌ字形・逆Ｌ字形等の適宜対応する形状の折曲線形状の異形部を組合わせることにより、集積回路チップを無駄なく使用することもできる。
【００４７】
請求項３記載の発明によれば、パッケージ中の少なくとも一部に穴あけされた異形部を形成したので、パッケージ中に形成されてノイズ発生源となる回路部の出力端子への配線を短くすることができ、放射ノイズの発生の少ない半導体集積回路を提供することができ、特に、ノイズ発生源となる回路部の近辺に穴あけされた異形部を設けることで、ノイズ発生源となる回路部のパッケージ内での搭載個所を自由を設定できることとなり、内部設計の自由度を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第一の実施の形態を示す平面図である。
【図２】  第二の実施の形態を示す平面図である。
【図３】  第三の実施の形態を示す平面図である。
【図４】  第四の実施の形態を示す平面図である。
【図５】  第五の実施の形態を示す平面図である。
【図６】  従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
２      パッケージ
３      異形部
４ａ    最短距離の出力端子
５〜１１      異形部
１２      回路部
１３      内部配線
【図１】
0004437593.tif 000002
【図２】
0004437593.tif 000003
【図３】
0004437593.tif 000004
【図４】
0004437593.tif 000005
【図５】
0004437593.tif 000006
【図６】
0004437593.tif 000007