(57)【要約】【課題】信号伝送部のみならず、電子部品の入力部や出力部を含む信号伝送経路全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができ、また、位相差の調整の自由度を向上することができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１０は、差動信号を扱うＩＣ１１と、ＩＣ１１に設けられる接続部１５ａ，１５ｂと、接続部１５ａ，１５ｂに接続され差動信号を伝送するリード部１６ａ，１６ｂと、をそれぞれ含む複数の信号伝送経路１２ａ，１２ｂと、複数の信号伝送経路１２ａ，１２ｂの電気長の差を所定の閾値以下に調整する調整用リード１３と、を備える。【選択図】図１
2016213248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号を扱う電子部品と、
前記電子部品に設けられる接続部と、前記接続部に接続され前記差動信号を伝送する伝送部と、をそれぞれ含む複数の信号伝送経路と、
複数の前記信号伝送経路の電気長の差を所定の閾値以下に調整する調整用部材と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記調整用部材は、複数の前記信号伝送経路のうち電気長が短い信号伝送経路の浮遊容量を増加させることにより、電気長の差を所定の閾値以下に調整することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記調整用部材は、複数の前記信号伝送経路のうち電気長が長い信号伝送経路の浮遊容量を減少させることにより、電気長の差を所定の閾値以下に調整することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記調整用部材は、複数の前記信号伝送経路のうち電気長が短い信号伝送経路の自己インダクタンスを増大させることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記調整用部材は、複数の前記信号伝送経路のうち電気長が長い信号伝送経路に、電気長が短い信号伝送経路よりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスを与えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記調整用部材として、
複数の前記信号伝送経路のうち電気長が短い信号伝送経路の浮遊容量を増加させる容量増加型の調整用部材、
複数の前記信号伝送経路のうち電気長が長い信号伝送経路の浮遊容量を減少させる容量減少型の調整用部材、
複数の前記信号伝送経路のうち電気長が短い信号伝送経路の自己インダクタンスを増大させる自己インダクタンス付与型の調整用部材、
複数の前記信号伝送経路のうち電気長が長い信号伝送経路に、電気長が短い信号伝送経路よりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスを与える負の相互インダクタンス付与型の調整用部材、
から選択される複数の調整用部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
複数の前記信号伝送経路は、装置内部に別体に備えられた複数の前記電子部品の間を接続していることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
１つの前記調整用部材により、複数の前記信号伝送経路の電気長を調整することを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
差動信号を扱う電子部品と、
前記電子部品に設けられる接続部と、前記接続部に接続され前記差動信号を伝送する伝送部と、をそれぞれ含む複数の信号伝送経路と、
複数の前記信号伝送経路の電気長の差を所定の閾値以下に調整する調整用部材と、
を備える半導体装置を設計する方法であって、
前記電子部品および前記信号伝送経路を設計する装置設計処理を行い、
前記調整用部材を設計する調整用部材設計処理を行い、
複数の前記信号伝送経路の電気長の差を算出する算出処理を行い、
前記電気長の差が所定の閾値以下であるか否かを判定する判定処理を行い、
前記電気長の差が前記閾値以下でない場合には、前記調整用部材設計処理による前記調整用部材の設計内容を修正する修正処理を行うことを特徴とする半導体装置の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動信号を扱う電子部品が組み込まれた半導体装置、および、この半導体装置の設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
差動信号を扱う電子部品が組み込まれた半導体装置においては、差動信号の品質確保や同相ノイズに対する耐性確保のために、差動信号を伝送する信号伝送経路について、信号が通過する際の位相の変化量の差、即ち位相差を小さくするための設計が必要である。例えば特許文献１には、差動信号を伝送するリードの形状を変更することにより信号伝送経路の電気長を等しくすることで位相差を小さくする技術が開示されている。また、特許文献２には、差動信号を伝送するストリップ導体の引き回しや面積などを変更することにより信号伝送経路とグランドとの間に容量を与えることで位相差を小さくする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９８６４０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１０／０４１３７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２は、何れも、電子部品の外側だけ、つまりリードやストリップ導体だけを調整する技術である。そのため、電子部品の外側における位相差を低減することしかできず、電子部品の入力部や出力部を含む信号伝送経路全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができない。また、特許文献１の技術は、位相差の調整手法がリードの形状調整のみである。そのため、位相差の調整効果が限定的である。また、特許文献２の技術も、位相差の調整手法が信号伝送経路とグランドとの間に与える容量の調整のみである。そのため、位相差の調整効果が限定的である。また、特許文献２の技術は、信号伝送経路とグランドとの対向面積を十分に確保することができない半導体装置への適用は困難である。
【０００５】
そこで、本発明は、電子部品の入力部や出力部を含む信号伝送経路全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができ、また、位相差の調整の自由度を向上することができる半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体装置は、差動信号を扱う電子部品が組み込まれた半導体装置であり、差動信号を伝送するための複数の信号伝送経路を備える。複数の信号伝送経路は、それぞれ、電子部品に設けられる接続部と、接続部に接続され差動信号を伝送する伝送部と、を含む。即ち、信号伝送経路は、電子部品の外部において差動信号を伝送する伝送部だけでなく、この伝送部が接続される電子部品の接続部も含んでいる。そして、調整用部材は、複数の信号伝送経路全体の電気長の差を所定の閾値以下に調整する。
【０００７】
この構成によれば、電子部品の接続部を含む信号伝送経路全体の位相差が調整される。従って、差動信号伝送部の位相差にとどまらず、電子部品の入力部や出力部を含む信号伝送経路全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができる。また、信号伝送経路そのものの調整ではなく、これとは別体の調整用部材を配置して位相差を調整することから、位相差の調整可能な範囲を拡大し、また、位相差の調整の自由度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図２】第２実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図３】第３実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図４】信号伝送経路のインピーダンスの差を示す図
【図５】第４実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図６】第５実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図７】第６実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図８】図７のＦ８−Ｆ８線に沿う半導体装置の断面図
【図９】第７実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図１０】第８実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図１１】図１０のＦ１１−Ｆ１１線に沿う半導体装置の断面図
【図１２】第９実施形態に係る半導体装置の構成例を概略的に示す図
【図１３】図１２のＦ１３−Ｆ１３線に沿う半導体装置の断面図
【図１４】第１０実施形態に係る半導体装置の設計方法の一例を示すフローチャート
【図１５】第１１実施形態に係る半導体装置の設計方法の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、複数の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の要素には同一の符号を付し、説明を省略する。また、各実施形態の半導体装置は、それぞれ複数の信号伝送経路を備えているが、ここでは、本発明に関連する信号伝送経路のみについて説明し、本発明との関連性が低い信号伝送経路については、その説明を省略する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１に例示する半導体装置１０は、差動信号を扱うＩＣ１１と、このＩＣ１１に接続される複数の信号伝送経路１２ａ，１２ｂと、調整用リード１３と、を備える。半導体装置１０は、例えば樹脂などの絶縁材料１４により封止されている。ＩＣ１１は、差動信号を扱う電子部品の一例であり、接続部１５ａ，１５ｂを備える。接続部１５ａ，１５ｂは、ＩＣ１１に差動信号を入力するための入力部、あるいは、ＩＣ１１から差動信号を出力するための出力部である。
【００１１】
信号伝送経路１２ａは、接続部１５ａ、リード部１６ａ、ボンディングワイヤ１７ａを含む。リード部１６ａは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ１７ａは、接続部１５ａとリード部１６ａの一端部とを接続している。信号伝送経路１２ｂは、接続部１５ｂ、リード部１６ｂ、ボンディングワイヤ１７ｂを含む。リード部１６ｂは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ１７ｂは、接続部１５ｂとリード部１６ｂの一端部とを接続している。
【００１２】
調整用リード１３は、調整用部材の一例であり、信号伝送経路１２ａ，１２ｂとは別体に設けられている。調整用リード１３は、導体で構成され、信号伝送経路１２ａ，１２ｂとは異なる電位を有している。そして、調整用リード１３は、信号伝送経路１２ａ，１２ｂの電気長の差を所定の閾値以下に調整する。これにより、調整用リード１３は、信号伝送経路１２ａを流れる差動信号の位相と信号伝送経路１２ｂを流れる差動信号の位相との差、即ち位相差を小さくする。
【００１３】
この場合、信号伝送経路１２ａ全体の電気長は、信号伝送経路１２ｂ全体の電気長よりも短くなっている。そして、調整用リード１３は、信号伝送経路１２ｂよりも信号伝送経路１２ａに近い位置に設けられている。この構成においては、調整用リード１３は、信号伝送経路１２ａに浮遊容量を追加し、これにより、信号伝送経路１２ａを流れる信号の位相を遅れさせる。半導体装置１０は、このように信号伝送経路１２ａを流れる信号の位相を遅れさせることで、信号伝送経路１２ａと信号伝送経路１２ｂの位相差を小さくする。
【００１４】
半導体装置１０によれば、調整用リード１３は、複数の信号伝送経路１２ａ，１２ｂのうち電気長が短い信号伝送経路１２ａの浮遊容量を増加させることにより、電気長が短い信号伝送経路１２ａの浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路１２ｂの浮遊容量よりも大きくする。これにより、ＩＣ１１の接続部１５ａ，１５ｂを含む信号伝送経路１２ａ，１２ｂ全体の位相差が調整される。従って、ＩＣ１１の入力部や出力部を含む信号伝送経路１２ａ，１２ｂの全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができる。また、信号伝送経路１２ａ，１２ｂ全体について位相差が調整されることから、差動信号伝送部の位相差にとどまらず、電子部品の入力部や出力部を含む信号伝送経路全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができる。
【００１５】
（第２実施形態）
図２に例示する半導体装置２０は、当該装置２０内部に、電子部品の一例として複数、この場合、２つのＩＣ２１Ａ，２１Ｂを別体に備えている。この場合、ＩＣ２１Ａは、差動信号を出力する送信用のＩＣであり、ＩＣ２１Ｂは、差動信号が入力する受信用のＩＣである。ＩＣ２１Ａは、差動信号を出力する出力部２５Ａａ，２５Ａｂを有し、ＩＣ２１Ｂは、差動信号が入力する入力部２５Ｂａ，２５Ｂｂを有する。出力部２５Ａａ，２５Ａｂおよび入力部２５Ｂａ，２５Ｂｂは、接続部の一例である。ＩＣ２１ＡとＩＣ２１Ｂは、２本の信号伝送経路２２ａ，２２ｂにより相互に接続されている。
【００１６】
信号伝送経路２２ａは、出力部２５Ａａ、入力部２５Ｂａ、リード部２６ａ、ボンディングワイヤ２７ａを含む。リード部２６ａは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ２７ａは、出力部２５Ａａとリード部２６ａの一端部、および、入力部２５Ｂａとリード部２６ａの他端部をそれぞれ接続している。信号伝送経路２２ｂは、出力部２５Ａｂ、入力部２５Ｂｂ、リード部２６ｂ、ボンディングワイヤ２７ｂを含む。リード部２６ｂは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ２７ｂは、出力部２５Ａｂとリード部２６ｂの一端部、および、入力部２５Ｂｂとリード部２６ｂの他端部をそれぞれ接続している。
【００１７】
この場合、信号伝送経路２２ａ全体の電気長は、信号伝送経路２２ｂ全体の電気長よりも短くなっている。調整用部材の一例である調整用リード２３は、信号伝送経路２２ｂよりも信号伝送経路２２ａに近い位置に設けられている。
【００１８】
半導体装置２０によれば、調整用リード２３は、複数の信号伝送経路２２ａ，２２ｂのうち電気長が短い信号伝送経路２２ａの浮遊容量を増加させることにより、電気長が短い信号伝送経路２２ａの浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路２２ｂの浮遊容量よりも大きくする。そのため、半導体装置１０と同様に、ＩＣ２１Ａ，２１Ｂの入力部や出力部を含む信号伝送経路２２ａ，２２ｂ全体のリアクタンス成分に起因する位相差を低減することができ、また、位相差の調整の自由度を向上することができる。即ち、本発明は、複数の電子部品を装置内部に別体に備えた半導体装置にも適用可能である。
【００１９】
（第３実施形態）
図３に例示する半導体装置３０は、当該装置３０に実装される集積回路Ｃに複数、この場合、２つの回路ブロック３１Ａ，３１Ｂを備える。回路ブロック３１Ａ，３１Ｂは、差動信号を扱う電子部品の一例である。この場合、回路ブロック３１Ａは、差動信号を出力する送信用の回路ブロックであり、回路ブロック３１Ｂは、差動信号が入力する受信用の回路ブロックである。回路ブロック３１Ａは、差動信号を出力する出力部３５Ａａ，３５Ａｂを有し、回路ブロック３１Ｂは、差動信号が入力する入力部３５Ｂａ，３５Ｂｂを有する。出力部３５Ａａ，３５Ａｂおよび入力部３５Ｂａ，３５Ｂｂは、接続部の一例である。回路ブロック３１Ａと回路ブロック３１Ｂは、２本の信号伝送経路３２ａ，３２ｂにより相互に接続されている。
【００２０】
信号伝送経路３２ａは、出力部３５Ａａ、入力部３５Ｂａ、リード部３６ａを含む。リード部３６ａは、伝送部の一例である。信号伝送経路３２ｂは、出力部３５Ａｂ、入力部３５Ｂｂ、リード部３６ｂを含む。リード部３６ｂは、伝送部の一例である。この場合、信号伝送経路３２ｂ全体の電気長は、信号伝送経路３２ａ全体の電気長よりも長くなっている。
【００２１】
図４に例示するように、受信側の回路ブロック３１Ｂは、信号入力部３５ＢａのインピーダンスＲａと、信号入力部３５ＢｂのインピーダンスＲｂとが異なる。調整用部材の一例である調整用リード３３は、このインピーダンス差を緩和するために、信号伝送経路３２ａ，３２ｂを流れる差動信号とは逆向きの電流が流れる構成である。即ち、図３に例示するように、信号伝送経路３２ａ，３２ｂには、矢印Ａで示す方向に差動信号が流れる。これに対して、調整用リード３３には、矢印Ｂで示すように、それとは反対向きの電流が流れる。
【００２２】
調整用リード３３に差動信号とは逆向きの電流が流れることにより、信号伝送経路３２ａ，３２ｂのうち電気長が長い信号伝送経路３２ｂに、電気長が短い信号伝送経路３２ａよりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスが与えられる。これにより、信号伝送経路３２ａ，３２ｂの全体の位相差を低減することができる。
【００２３】
半導体装置３０によれば、調整用リード３３は、複数の信号伝送経路３２ａ，３２ｂのうち電気長が長い信号伝送経路３２ｂに、電気長が短い信号伝送経路３２ａよりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスを与える。これにより、信号伝送経路３２ａ，３２ｂのインピーダンス差が緩和され、位相差を低減することができる。即ち、本発明は、半導体装置を構成するパッケージだけでなく、半導体装置に搭載される集積回路にも適用可能である。
【００２４】
（第４実施形態）
図５に例示する半導体装置４０は、当該装置４０内部に、電子部品の一例として、差動信号を出力する送信用のＩＣ４１Ａと、差動信号が入力する受信用のＩＣ４１Ｂと、を別体に備えている。ＩＣ４１Ａは、差動信号を出力する出力部４５Ａａ，４５Ａｂを有し、ＩＣ４１Ｂは、差動信号が入力する入力部４５Ｂａ，４５Ｂｂを有する。出力部４５Ａａ，４５Ａｂおよび入力部４５Ｂａ，４５Ｂｂは、接続部の一例である。そして、２本の信号伝送経路４２ａ，４２ｂは、装置４０内部において２つのＩＣ４１Ａ，４１Ｂの間を接続している。
【００２５】
信号伝送経路４２ａは、出力部４５Ａａ、入力部４５Ｂａ、リード部４６ａ、ボンディングワイヤ４７ａを含む。リード部４６ａは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ４７ａは、出力部４５Ａａとリード部４６ａの一端部、および、入力部４５Ｂａとリード部４６ａの他端部をそれぞれ接続している。信号伝送経路４２ｂは、出力部４５Ａｂ、入力部４５Ｂｂ、リード部４６ｂ、ボンディングワイヤ４７ｂを含む。リード部４６ｂは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ４７ｂは、出力部４５Ａｂとリード部４６ｂの一端部、および、入力部４５Ｂｂとリード部４６ｂの他端部をそれぞれ接続している。
【００２６】
送信側のＩＣ４１Ａは、出力部４５Ａａのインピーダンスと、出力部４５Ａｂのインピーダンスとが異なる。調整用部材の一例である調整用リード４３Ａは、このインピーダンス差を緩和するために、信号伝送経路４２ａ，４２ｂを流れる差動信号とは逆向きの電流が流れる構成である。調整用リード４３Ａに差動信号とは逆向きの電流が流れることにより、信号伝送経路４２ａ，４２ｂのうち電気長が長い信号伝送経路４２ｂに、電気長が短い信号伝送経路４２ａよりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスが与えられる。これにより、信号伝送経路４２ａ，４２ｂの全体の位相差を低減することができる。調整用リード４３Ａは、複数の信号伝送経路４２ａ，４２ｂのうち電気長が長い信号伝送経路４２ｂに、電気長が短い信号伝送経路４２ａよりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスを与える調整用部材であり、従って、インダクタンス付与型の調整用部材として機能する。
【００２７】
また、調整用部材の一例である調整用リード４３Ｂは、信号伝送経路４２ｂよりも信号伝送経路４２ａに近い位置に設けられている。調整用リード４３Ｂは、複数の信号伝送経路４２ａ，４２ｂのうち電気長が短い信号伝送経路４２ａの浮遊容量を増加させることにより、電気長が短い信号伝送経路４２ａの浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路４２ｂの浮遊容量よりも大きくする。調整用リード４３Ｂは、複数の信号伝送経路４２ａ，４２ｂのうち電気長が短い信号伝送経路４２ａの浮遊容量を増加させて、電気長が長い信号伝送経路４２ａの浮遊容量よりも大きくする調整用部材であり、従って、容量増加型の調整用部材として機能する。
【００２８】
半導体装置４０によれば、調整用部材として、負のインダクタンス付与型の調整用部材４３Ａおよび容量増加型の調整用部材４３Ｂを備える。即ち、半導体装置４０は、位相差を低減するメカニズムが異なる複数の調整用部材を備えているので、信号伝送経路４２ａ，４２ｂの全体の位相差を、より一層効果的に低減することができる。
【００２９】
（第５実施形態）
図６に例示する半導体装置５０は、当該装置５０内部に、電子部品の一例として、差動信号を出力する送信用のＩＣ５１Ａと、差動信号が入力する受信用のＩＣ５１Ｂと、を別体に備えている。ＩＣ５１Ａは、差動信号を出力する出力部５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｃ，５５Ａｄを有し、ＩＣ５１Ｂは、差動信号が入力する入力部５５Ｂａ，５５Ｂｂ，５５Ｂｃ，５５Ｂｄを有する。出力部５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｃ，５５Ａｄおよび入力部５５Ｂａ，５５Ｂｂ，５５Ｂｃ，５５Ｂｄは、接続部の一例である。そして、４本の信号伝送経路５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、装置５０内部において２つのＩＣ５１Ａ，５１Ｂの間を接続している。
【００３０】
信号伝送経路５２ａは、出力部５５Ａａ、入力部５５Ｂａ、リード部５６ａ、ボンディングワイヤ５７ａを含む。リード部５６ａは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ５７ａは、出力部５５Ａａとリード部５６ａの一端部、および、入力部５５Ｂａとリード部５６ａの他端部をそれぞれ接続している。信号伝送経路５２ｂは、出力部５５Ａｂ、入力部５５Ｂｂ、リード部５６ｂ、ボンディングワイヤ５７ｂを含む。リード部５６ｂは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ５７ｂは、出力部５５Ａｂとリード部５６ｂの一端部、および、入力部５５Ｂｂとリード部５６ｂの他端部をそれぞれ接続している。
【００３１】
信号伝送経路５２ｃは、出力部５５Ａｃ、入力部５５Ｂｃ、リード部５６ｃ、ボンディングワイヤ５７ｃを含む。リード部５６ｃは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ５７ｃは、出力部５５Ａｃとリード部５６ｃの一端部、および、入力部５５Ｂｃとリード部５６ｃの他端部をそれぞれ接続している。信号伝送経路５２ｄは、出力部５５Ａｄ、入力部５５Ｂｄ、リード部５６ｄ、ボンディングワイヤ５７ｄを含む。リード部５６ｄは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ５７ｄは、出力部５５Ａｄとリード部５６ｄの一端部、および、入力部５５Ｂｄとリード部５６ｄの他端部をそれぞれ接続している。
【００３２】
この場合、出力部５５Ａｂとリード部５６ｂを接続するボンディングワイヤ５７ｂは、出力部５５Ａａとリード部５６ａを接続するボンディングワイヤ５７ａよりも長くなっている。また、出力部５５Ａｃとリード部５６ｃを接続するボンディングワイヤ５７ｃは、出力部５５Ａｄとリード部５６ｄを接続するボンディングワイヤ５７ｄよりも長くなっている。
【００３３】
調整用部材の一例である調整用リード５３は、このように比較的長いボンディングワイヤ５７ｂ，５７ｃを有する信号伝送経路５２ｂ，５２ｃの間に設けられている。そして、調整用リード５３は、信号伝送経路５２ｂ，５２ｃを流れる差動信号とは逆向きの電流が流れる構成である。これにより、信号伝送経路５２ｂ，５２ｃに負の相互インダクタンスが与えられる。よって、信号伝送経路５２ａと信号伝送経路５２ｂとの電気長の差を低減することができ、また、信号伝送経路５２ｃと信号伝送経路５２ｄとの電気長の差を低減することができる。また、半導体装置５０によれば、１つの調整用部材５３により、複数の信号伝送経路５２ａ〜５２ｄの電気長を調整する。この構成によれば、構造の複雑化や部品点数の増加を招くことなく、電気長の低減ひいては位相差の低減を効率的に行うことができる。
【００３４】
（第６実施形態）
図７および図８に例示する半導体装置６０は、電子部品の一例として、差動信号を出力する送信用のＩＣ６１Ａと、差動信号が入力する受信用のＩＣ６１Ｂと、を搭載する。ＩＣ６１ＡとＩＣ６１Ｂは、２本の信号伝送経路６２ａ，６２ｂにより相互に接続されている。そして、半導体装置６０は、例えば樹脂などの絶縁材料６４Ａにより封止された構成である。この場合、信号伝送経路６２ａは、絶縁材料６４Ａとは誘電率が異なる絶縁材料６４Ｂにより覆われている。そのため、信号伝送経路６２ａの寄生容量と信号伝送経路６２ｂの寄生容量に差が生じている。調整用部材の一例である調整用リード６３は、この寄生容量の差を吸収するために、電気長が長い信号伝送経路６２ｂよりも電気長が短い信号伝送経路６２ａに近い位置に配置されており、信号伝送経路６２ａに寄生容量を付与する。これにより、信号伝送経路６２ａ，６２ｂの容量差が緩和され、位相差を低減することができる。
【００３５】
（第７実施形態）
図９に例示する半導体装置７０は、複数、この場合、２つのリジッド基板７０Ａ，７０Ｂを備え、リジッド基板７０ＡにＩＣ７１Ａを実装し、リジッド基板７０ＢにＩＣ７１Ｂを実装している。リジッド基板７０Ａ，７０Ｂは、フレキシブル基板７０Ｆにより接続されている。ＩＣ７１Ａは、電子部品の一例であり、差動信号を出力する送信用のＩＣである。ＩＣ７１Ｂは、電子部品の一例であり、差動信号が入力する受信用のＩＣである。ＩＣ７１Ａは、差動信号を出力する出力部７５Ａａ，７５Ａｂを有し、ＩＣ７１Ｂは、差動信号が入力する入力部７５Ｂａ，７５Ｂｂを有する。出力部５５Ａａ，５５Ａｂおよび入力部５５Ｂａ，５５Ｂｂは、接続部の一例である。そして、２本の信号伝送経路７２ａ，７２ｂは、装置７０内部において２つのＩＣ７１Ａ，７１Ｂの間を接続している。
【００３６】
信号伝送経路７２ａは、出力部７５Ａａ、入力部７５Ｂａ、リード部７６ａ、ボンディングワイヤ７７ａを含む。リード部７６ａは、伝送部の一例である。リード部７６ａの一端部は、出力部７５Ａａに、ボンディングワイヤを介することなく直接的に接続されている。リード部７６ａの他端部は、ボンディングワイヤ７７ａを介して入力部７５Ｂａに接続されている。リード部７６ａは、フレキシブル基板７０Ｆに含まれている。
【００３７】
信号伝送経路７２ｂは、出力部７５Ａｂ、入力部７５Ｂｂ、リード部７６ｂ、ボンディングワイヤ７７ｂを含む。リード部７６ｂは、伝送部の一例である。リード部７６ｂの一端部は、出力部７５Ａｂに、ボンディングワイヤを介することなく直接的に接続されている。リード部７６ｂの他端部は、ボンディングワイヤ７７ｂを介して入力部７５Ｂｂに接続されている。リード部７６ｂは、フレキシブル基板７０Ｆに含まれている。
【００３８】
突起７３は、調整用部材の一例であり、半導体装置７０の金属筐体７０Ｃに設けられている。受信側のＩＣ７１Ｂは、入力部７５Ｂａの容量性のリアクタンスと、入力部７５Ｂｂの容量性のリアクタンスとが異なる。この場合、入力部７５Ｂｂを含む信号伝送経路７２ｂのリアクタンスは、入力部７５Ｂａを含む信号伝送経路７２ａのリアクタンスよりも小さくなっている。そして、突起７３は、信号伝送経路７２ａよりも信号伝送経路７２ｂに近い位置に設けられており、信号伝送経路７２ｂに容量を与える。これにより、信号伝送経路７２ａ，７２ｂのリアクタンス差が緩和され、位相差を低減することができる。また、信号伝送経路７２ａ，７２ｂ全体について位相差を調整することができ、位相差の調整の自由度を向上することができる。
【００３９】
（第８実施形態）
図１０および図１１に例示する半導体装置８０は、シリコンウエハＷ上の絶縁材料８４Ａ内に、電子部品の一例として、２つの回路ブロック８１Ａ，８１Ｂを備える。回路ブロック８１Ａは、差動信号を出力する出力部８５Ａａ，８５Ａｂを有し、回路ブロック８１Ｂは、差動信号が入力する入力部８５Ｂａ，８５Ｂｂを有する。出力部８５Ａａ，８５Ａｂおよび入力部８５Ｂａ，８５Ｂｂは、接続部の一例である。回路ブロック８１Ａと回路ブロック８１Ｂは、２本の信号伝送経路８２ａ，８２ｂにより相互に接続されている。
【００４０】
信号伝送経路８２ａは、出力部８５Ａａ、入力部８５Ｂａ、リード部８６ａを含む。リード部８６ａは、伝送部の一例である。信号伝送経路８２ｂは、出力部８５Ａｂ、入力部８５Ｂｂ、リード部８６ｂを含む。リード部８６ｂは、伝送部の一例である。この場合、信号伝送経路８２ｂ全体の電気長は、信号伝送経路８２ａ全体の電気長よりも長くなっている。そして、信号伝送経路８２ｂは、絶縁材料８４Ａよりも誘電率が小さい絶縁材料８４Ｂにより覆われている。絶縁材料８４Ｂは、調整用部材の一例であり、信号伝送経路８２ｂの浮遊容量を減少させる。このように信号伝送経路８２ｂの近傍に絶縁材料８４Ｂが配置されることで、他方の信号伝送経路８２ａの近傍には、相対的に絶縁材料８４Ｂよりも誘電率が高い絶縁材料８４Ａが配置された状態となる。即ち、半導体装置８０は、電気長が長い信号伝送経路８２ｂの浮遊容量を減少させることで、電気長が短い信号伝送経路８２ａの浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路８２ｂの浮遊容量よりも大きくする構成となっている。
【００４１】
半導体装置８０によれば、絶縁材料８４Ｂは、複数の信号伝送経路８２ａ，８２ｂのうち電気長が長い信号伝送経路８２ｂの浮遊容量を減少させることにより、電気長が短い信号伝送経路８２ａの浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路８２ｂの浮遊容量よりも大きくする。これにより、信号伝送経路８２ａ，８２ｂの容量差が緩和され、位相差を低減することができる。また、信号伝送経路８２ａ，８２ｂ全体について位相差を調整することができ、位相差の調整の自由度を向上することができる。
【００４２】
（第９実施形態）
図１２および図１３に例示する半導体装置９０は、当該装置９０内部に、電子部品の一例として、差動信号を出力する送信用のＩＣ９１Ａと、差動信号が入力する受信用のＩＣ９１Ｂと、を別体に備えている。ＩＣ９１Ａは、差動信号を出力する出力部９５Ａａ，９５Ａｂを有し、ＩＣ９１Ｂは、差動信号が入力する入力部９５Ｂａ，９５Ｂｂを有する。出力部９５Ａａ，９５Ａｂおよび入力部９５Ｂａ，９５Ｂｂは、接続部の一例である。そして、２本の信号伝送経路９２ａ，９２ｂは、装置９０内部において２つのＩＣ９１Ａ，９１Ｂの間を接続している。
【００４３】
信号伝送経路９２ａは、出力部９５Ａａ、入力部９５Ｂａ、リード部９６ａ、ボンディングワイヤ９７ａを含む。リード部９６ａは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ９７ａは、出力部９５Ａａとリード部９６ａの一端部、および、入力部９５Ｂａとリード部９６ａの他端部をそれぞれ接続している。信号伝送経路９２ｂは、出力部９５Ａｂ、入力部９５Ｂｂ、リード部９６ｂ、ボンディングワイヤ９７ｂを含む。リード部９６ｂは、伝送部の一例である。ボンディングワイヤ９７ｂは、出力部９５Ａｂとリード部９６ｂの一端部、および、入力部９５Ｂｂとリード部９６ｂの他端部をそれぞれ接続している。
【００４４】
信号伝送経路９２ａ全体の電気長は、信号伝送経路９２ｂ全体の電気長よりも短くなっている。そして、信号伝送経路９２ａ側には、複数、この場合、２つの調整用部材９３が配置されている。調整用部材９３は、例えばフェライトフィラーを分散させた樹脂など、透磁性の高い材料で構成された部品である。調整用部材９３は、信号伝送経路９２ａの近傍であって、且つ、信号伝送経路９２ａと導通しない状態で配置される。調整用部材９３は、複数の信号伝送経路９２ａ，９２ｂのうち電気長が短い信号伝送経路９２ａの自己インダクタンスを増大させる。これにより、信号伝送経路９２ａ，９２ｂの電気長の差が緩和され、位相差を低減することができる。また、信号伝送経路９２ａ，９２ｂ全体について位相差を調整することができ、位相差の調整の自由度を向上することができる。
【００４５】
（第１０実施形態）
本実施形態は、半導体装置の設計方法に係る実施形態である。図１４に例示するように、この設計方法は、装置設計処理（Ａ１）、調整用部材設計処理（Ａ２）、位相差算出処理（Ａ３）、判定処理（Ａ４）を含む。装置設計処理では、電子部品の一例であるＩＣや回路ブロックなどのレイアウトおよび信号伝送経路のレイアウトを設計する。調整用部材設計処理では、調整用部材のレイアウトを設計する。位相差算出処理では、複数の信号伝送経路の電気長の差を算出する。判定処理では、算出された各信号伝送経路の電気長の差が所定の閾値以下であるか否かを判定する。なお、所定の閾値は、製造する半導体装置に要求される差動信号の伝送性能などに応じて適宜変更して設定することができる。そして、電気長の差が閾値以下である場合（Ａ４：ＹＥＳ）には、この処理を終了する。一方、電気長の差が閾値以下でない場合（Ａ４：ＮＯ）には、装置設計処理（Ａ１）に戻って、設計をやり直す。
この設計方法によれば、複数の信号伝送経路の電気長の差が所定の閾値以下に調整され、各信号伝送経路の位相差の低減が図られた半導体装置を設計することができる。
【００４６】
（第１１実施形態）
本実施形態も、半導体装置の設計方法に係る実施形態である。図１５に例示するように、この設計方法は、装置設計処理（Ｂ１）、調整用部材設計処理（Ｂ２）、位相差算出処理（Ｂ３）、判定処理（Ｂ４）、修正処理（Ｂ５）を含む。装置設計処理（Ｂ１）、調整用部材設計処理（Ｂ２）、位相差算出処理（Ｂ３）、判定処理（Ｂ４）は、それぞれ、上述の装置設計処理（Ａ１）、調整用部材設計処理（Ａ２）、位相差算出処理（Ａ３）、判定処理（Ａ４）と同様である。そして、電気長の差が閾値以下である場合（Ｂ４：ＹＥＳ）には、この処理を終了する。一方、電気長の差が閾値以下でない場合（Ｂ４：ＮＯ）には、修正処理（Ｂ５）を行う。修正処理では、調整用部材設計処理（Ｂ２）による調整用部材の設計内容を修正する。そして、位相差算出処理（Ｂ３）に移行して、修正後の調整用部材の設計内容に基づき、再び位相差算出処理（Ｂ３）および判定処理（Ｂ５）を行う。このように、調整用部材の設計内容を微調整しながら、電気長の差が閾値以下となるように設計内容を修正していく。
【００４７】
この設計方法によっても、複数の信号伝送経路の電気長の差が所定の閾値以下に調整され、各信号伝送経路の位相差の低減が図られた半導体装置を設計することができる。また、一旦作成した設計内容に微調整を加えながら設計を進めることができ、よりきめ細かい設計を行うことができる。
【００４８】
（その他の実施形態）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【００４９】
例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせることにより、半導体装置は、調整用部材として、容量増加型の調整用部材、容量減少型の調整用部材、自己インダクタンス付与型の調整用部材、負の相互インダクタンス付与型の調整用部材、から選択される複数の調整用部材を備える構成としてもよい。なお、容量増加型の調整用部材は、複数の信号伝送経路のうち電気長が短い信号伝送経路の浮遊容量を増加させることにより、電気長が短い信号伝送経路の浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路の浮遊容量よりも大きくする調整用部材である。容量減少型の調整用部材は、複数の信号伝送経路のうち電気長が長い信号伝送経路の浮遊容量を減少させることにより、電気長が短い信号伝送経路の浮遊容量を電気長が長い信号伝送経路の浮遊容量よりも大きくする調整用部材である。自己インダクタンス付与型の調整用部材は、複数の信号伝送経路のうち電気長が短い信号伝送経路の自己インダクタンスを増大させる調整用部材である。負の相互インダクタンス付与型の調整用部材は、複数の信号伝送経路のうち電気長が長い信号伝送経路に、電気長が短い信号伝送経路よりも絶対値が大きい負の相互インダクタンスを与える調整用部材である。
【００５０】
電子部品は、ＩＣに限られるものではなく、例えば、回路ブロック、ブリッジ回路などといった受動回路、ホイートストンブリッジなどといった半導体圧力センサなどであってもよい。また、伝送部は、リードフレームに限られるものではなく、例えば、ライン電極や配線電極などであってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
図面中、１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０は半導体装置、１１，２１Ａ，２１Ｂ，３１Ａ，３１Ｂ，４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１Ａ，６１Ｂ，７１Ａ，７１Ｂ，８１Ａ，８１Ｂ，９１Ａ，９１Ｂは電子部品、１２ａ，１２ｂ，２２ａ，２２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，５２ａ〜５２ｄ，６２ａ，６２ｂ，７２ａ，７２ｂ，８２ａ，８２ｂ，９２ａ，９２ｂは信号伝送経路、１３，２３，３３，４３Ａ，４３Ｂ，５３，６３，７３，８４Ｂ，９３は調整用部材、１５ａ，１５ｂ，２５Ａａ，２５Ａｂ，２５Ｂａ，２５Ｂｂ，３５Ａａ，３５Ａｂ，３５Ｂａ，３５Ｂｂ，４５Ａａ，４５Ａｂ，４５Ｂａ，４５Ｂｂ，５５Ａａ，５５Ａｂ，５５Ａｃ，５５Ａｄ，５５Ｂａ，５５Ｂｂ，５５Ｂｃ，５５Ｂｄ，７５Ａａ，７５Ａｂ，７５Ｂａ，７５Ｂｂ，８５Ａａ，８５Ａｂ，８５Ｂａ，８５Ｂｂ，９５Ａａ，９５Ａｂ，９５Ｂａ，９５Ｂｂは接続部、１６ａ，１６ｂ，２６ａ，２６ｂ，３６ａ，３６ｂ，４６ａ，４６ｂ，５６ａ〜５６ｄ，７６ａ，７６ｂ，８６ａ，８６ｂ，９６ａ，９６ｂは伝送部を示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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