| 【発明の名称】 |
半導体部品用基板 |
| 【発明者】 |
【氏名】石田 良介
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| 【要約】 |
【課題】半導体部品用基板を、開発用と量産用の両方で使用すると共に、半導体部品の実装面積を増やすようにする。
【解決手段】マイコン７の入力側には、端部がランドとなった第１の入力側プリント配線８Ａと、入力回路５から第１の入力側プリント配線８Ａのランドに対向するランドを有する第２の入力側プリント配線１０Ａとを設け、各ランドによって入力側のコネクタ部材取付部１２Ａを形成する。また、マイコン７の出力側にも、第１の出力側プリント配線８Ｂと第２の出力側プリント配線１０Ｂとを設け、端部の各ランドによって出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂを形成する。コネクタ部材取付部１２Ａ，１２Ｂには、開発時に補助基板を実装するためのソケット１３、量産時にチップジャンパ１９がそれぞれ選択的に接続される。回路基板１上には、マイコン７と補助基板とを接続するための配線を省略でき、半導体部品の実装面積を増やす。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数個の半導体部品が実装された絶縁基板と、前記各半導体部品のうち一方の半導体部品から該絶縁基板上に延びて設けられ端部がランドとなった第１のプリント配線と、他方の半導体部品から絶縁基板上に延びて設けられ、端部が該第１のプリント配線のランドに対向したランドとなった第２のプリント配線と、第１のプリント配線のランドと第２のプリント配線のランドとの間を接続するコネクタ部材とから構成してなる半導体部品用基板。
【請求項２】 前記コネクタ部材は、他の基板に設けられた相手側のソケットに接続するソケットによって構成してなる請求項１記載の半導体部品用基板。
【請求項３】 前記コネクタ部材は、第１のプリント配線のランドと第２のプリント配線のランドとを接続する接続部によって構成してなる請求項１記載の半導体部品用基板。
【請求項４】 前記接続部は、チップジャンパまたは端子間をショートさせたコネクタによって構成してなる請求項３記載の半導体部品用基板。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロコンピュータのデバック等を行う開発時と量産時の両方に好適に用いられる半導体部品用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車等の内燃機関には、燃料噴射量制御、点火時期制御、自動変速制御等を行うためにコントロールユニットが設けられ、このコントロールユニットの基板収容空間内には、マイクロコンピュータ（以下マイコンという）、集積回路素子（ＩＣ）、トランジスタとして用いられる半導体部品、コンデンサ、抵抗等が実装された半導体部品用基板としての回路基板が収容されている。
【０００３】また、回路基板には、マイコン内の作動状態等を確認するための開発用基板と、車両の量産時にコントロールユニット内に収容される量産用基板との２種類を必要としていた。しかし、２枚の基板を用意することは、設計、製造面からコスト高を招いてしまうため、１枚の回路基板で開発時と量産時の両方に適応させるようにしていた。
【０００４】ここで、従来技術による回路基板は、マイコン、集積回路素子（ＩＣ）、トランジスタとして用いられる半導体部品、コンデンサ、抵抗等が実装された絶縁基板と、該絶縁基板上に延びて設けられ前記各半導体部品間を接続するプリント配線とから構成されている。また、絶縁基板の端部には入力側コネクタ、出力側コネクタが配設されている。
【０００５】また、プリント配線は、マイコン、入力側コネクタ、出力側コネクタ、さらに他の半導体部品にそれぞれ接続される量産用の配線と、マイコンの入力側、出力側に位置した量産用の配線から基板の端部に配設されたリードフレームに延びる開発用の配線とから大略構成されている。
【０００６】ここで、開発時には、回路基板の端部に設けられたリードフレームを、拡張用回路と外部メモリとを有する補助基板に接続し、マイコンに送受信されるバスライン、入力信号、出力信号等を補助基板の外部メモリに記憶する。そして、外部メモリ内の情報をモニタすることによって、マイコン内のプログラムの作動状態等を確認していた。
【０００７】一方、車両を量産化するとき、開発によって完成したマイコンを、量産用の配線を用いて回路基板上に実装し、この回路基板を車両に搭載されたコントロールユニット内にそれぞれ収容していた。これにより、従来技術の回路基板は、１枚の基板によって、マイコンの開発時と車両の量産時の両方に対応させていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従来技術による回路基板では、開発時に補助基板に接続するための開発用の配線が基板上に引き回され、この開発用の配線は量産時にも存在しているため繁雑になると共に、この開発用の配線によって、半導体部品の実装面積が小さくなってしまうという問題がある。
【０００９】さらに、回路基板は、開発用の配線の分だけその面積が大きくなり、該回路基板が収容されるコントロールユニットが大型化してしまうという問題がある。
【００１０】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は開発時に接続するソケットと量産時に接続する接続部を、共通のランドに設けることにより、半導体部品の実装面積を増やすことのできる半導体部品用基板を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決するために、請求項１が採用する発明は、複数個の半導体部品が実装された絶縁基板と、前記各半導体部品のうち一方の半導体部品から該絶縁基板上に延びて設けられ端部がランドとなった第１のプリント配線と、他方の半導体部品から絶縁基板上に延びて設けられ、端部が該第１のプリント配線のランドに対向したランドとなった第２のプリント配線と、第１のプリント配線のランドと第２のプリント配線のランドとの間を接続するコネクタ部材とから構成したことにある。
【００１２】このように構成することにより、例えば一方の半導体部品を演算素子、記憶素子、入出力素子をパッケージ化したワンチップマイコンとした場合には、開発時に対向したランド間にソケットを接続し、該ソケットに他の基板を設け、該他の基板とマイコンとの間でバスライン、入力信号、出力信号の送受信を行うことによって、マイコンのデバックを行う。一方、量産時にはランド間に接続部を接続することにより、第１のプリント配線と第２のプリント配線との間を導通させる。このように、開発時に使用されるソケットと量産時に使用される接続部とは、共通のランドに接続することができる。
【００１３】請求項２の発明では、コネクタ部材を、他の基板に設けられた相手側のソケットに接続するソケットによって構成したことにある。
【００１４】このように構成することにより、ソケットを通してマイコンと他の基板とを接続し、該他の基板とマイコンとの間でバスライン、入力信号、出力信号の送受信を行うことができる。
【００１５】請求項３の発明では、コネクタ部材は、第１のプリント配線のランドと第２のプリント配線のランドとを接続する接続部によって構成したことにある。
【００１６】このように構成することにより、量産時には接続部によって対向するランド間を接続して第１のプリント配線と第２のプリント配線とを導通する。
【００１７】請求項４の発明では、接続部を、チップジャンパまたは端子間をショートさせたソケットによって構成したことにある。
【００１８】このように構成することにより、量産時にランド間を接続したチップジャンパまたは端子間をショートさせたソケットからなる接続部によって、第１のプリント配線と第２のプリント配線とを導通させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体部品用基板の実施の形態を、図１ないし図１０を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】１は本実施の形態による半導体部品用基板としての回路基板で、該回路基板１は、自動車等の内燃機関の制御に用いられるコントロールユニットの基板収容空間（いずれも図示せず）内に収容されている。
【００２１】２は回路基板１の基台をなす絶縁基板で、該絶縁基板２はガラス入りのエポキシ樹脂等の絶縁材料によって平板状の多層基板として形成され、該絶縁基板２上には後述するマイコン７を含む集積回路素子（ＩＣ）、トランジスタ等からなる半導体部品３、コンデンサ、抵抗、さらにコネクタ４等が実装されている。
【００２２】ここで、コネクタ４は、車両に配設された温度センサ、酸素センサ、クランク角センサ等の各種センサ、燃料噴射弁、点火コイル等の各種アクチュエータに接続される入出力ソケットとして構成されている。なお、コネクタ４は、図３中では、便宜上入力側コネクタ４Ａと出力側コネクタ４Ｂに分けて図示している。
【００２３】また、絶縁基板２上に実装された半導体部品３は、例えばマイコン７と入力側コネクタ４Ａとの間に位置した入力回路５と、マイコン７と出力側コネクタ４Ｂとの間に位置した出力回路６等を構成している。
【００２４】７は絶縁基板２上に実装したマイクロコンピュータ（以下マイコン７という）で、該マイコン７は、図示しない演算素子、記憶素子、入出力素子を１個のパッケージ内に設けたワンチップマイコンとして構成されている。また、前記記憶素子内には、燃料噴射量制御、点火時期制御、自動変速制御等を行うためのプログラム、各種設定値が記憶格納されている。
【００２５】８Ａ，８Ａ，…は複数本の配線からなる第１の入力側プリント配線で、該各第１の入力側プリント配線８Ａは、図２に示すように、一方の半導体部品となるマイコン７の入力側から絶縁基板２上に延びてそれぞれ平行に設けられたもので、該各第１の入力側プリント配線８Ａの端部には、端子の接続に用いる導体パターンからなるランド９Ａが形成されている。
【００２６】８Ｂ，８Ｂ，…は複数本の配線からなる第１の出力側プリント配線で、該各第１の出力側プリント配線８Ｂは、マイコン７の出力側から絶縁基板２上に延びてそれぞれ平行に設けられたもので、該各第１の出力側プリント配線８Ｂの端部にはランド９Ｂが形成されている。
【００２７】１０Ａ，１０Ａ，…は複数本の配線からなる第２の入力側プリント配線で、該各第２の入力側プリント配線１０Ａは、図２に示すように、他方の半導体部品によって構成される入力回路５から絶縁基板２上に延びてそれぞれ平行に設けられたもので、該各第２の入力側プリント配線１０Ａの端部には、各第１の入力側プリント配線８Ａのランド９Ａに対向したランド１１Ａが形成されている。また、ランド９Ａとランド１１Ａは、後述するソケット１３またはチップジャンパ１９が選択的に接続される入力側のコネクタ部材取付部１２Ａを形成している。
【００２８】１０Ｂ，１０Ｂ，…は複数本の配線からなる第２の出力側プリント配線で、該各第２の出力側プリント配線１０Ｂは、他方の半導体部品によって構成される出力回路６から絶縁基板２上に延びてそれぞれ平行に設けられたもので、該各第２の出力側プリント配線１０Ｂの端部には、各第１の出力側プリント配線８Ｂのランド９Ｂに対向したランド１１Ｂが形成されている。また、ランド９Ｂとランド１１Ｂは、ソケット１３またはチップジャンパ１９が選択的に接続される出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂを形成している。
【００２９】１３はソケットで、該ソケット１３は、図４、図５に示すように、入力側のコネクタ部材取付部１２Ａの対向するランド９Ａ，１１Ａ間と、出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂの対向するランド９Ｂ，１１Ｂ間に、それぞれ端子１３Ａを半田付けすることにより、該コネクタ部材取付部１２Ａ，１２Ｂに接続されるものである。また、ソケット１３は面実装型の雌コネクタとして構成されているから、開発時に後述する補助基板１４の相手側ソケット１８が装着される。
【００３０】１４は開発時に使用される他の基板としての補助基板で、該補助基板１４は、図６、図７に示すように、絶縁基板１５と、該絶縁基板１５の上面に設けられたＲＯＭからなる外部メモリ１６と、下面に実装された集積回路素子（ＩＣ）等からなる拡張用回路１７とから大略構成されている。
【００３１】１８，１８は補助基板１４の下面に設けられた相手側ソケットで、該各相手側ソケット１８は、図７に示すように、面実装型の雄コネクタとして構成され、該相手側ソケット１８は、回路基板１のソケット１３に装着される。
【００３２】１９は量産時に使用される接続部としてのチップジャンパで、該チップジャンパ１９は、図８、図９に示すように、入力側のコネクタ部材取付部１２Ａの対向するランド９Ａ，１１Ａ間と、出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂの対向するランド９Ｂ，１１Ｂ間に、それぞれ半田付けすることにより接続され、第１の入力側プリント配線８Ａと第２の入力側プリント配線１０Ａ、第１の出力側プリント配線８Ｂと第２の出力側プリント配線１０Ｂとをそれぞれ導通するものである。そして、このチップジャンパ１９は、面実装を行う易くするために、リード線を並列にまとめて並べたものである。
【００３３】本実施の形態による回路基板１は、上述した如くに構成される。次に、開発時と量産時とに分けて回路基板１の使用形態を説明した上で、その作用について述べる。
【００３４】まず、開発時には、入力側のコネクタ部材取付部１２Ａのランド９Ａ，１１Ａ間、出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂのランド９Ｂ，１１Ｂ間に、ソケット１３をそれぞれ接続し、該各ソケット１３に補助基板１４の相手側ソケット１８，１８を装着する。これにより、補助基板１４を回路基板１上に並設する。
【００３５】そして、回路基板１を例えばコントロールユニットの収容空間内に収容して、コントロールユニットを実車に搭載し、疑似信号の入力または実走行によって、マイコン７に送受信されるバスライン、入力信号、出力信号等を補助基板の外部メモリ１６に記憶する。さらに、この情報をモニタすることによって、マイコン７内のプログラムの作動状態等を確認した上で、プログラムのデバッグ等を行うことができる。
【００３６】一方、車両を量産化するときには、入力側のコネクタ部材取付部１２Ａのランド９Ａ，１１Ａ間、出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂのランド９Ｂ，１１Ｂ間に、チップジャンパ１９をそれぞれ接続し、該各チップジャンパ１９によって、入力側のランド９Ａ，１１Ａ間、出力側のランド９Ｂ，１１Ｂ間を導通させる。これにより、マイコン７の入力側を、第１の入力側プリント配線８Ａ、第２の入力側プリント配線１０Ａ、入力側コネクタ４Ａ等を通して各種センサに接続し、マイコン７の出力側を、第１の出力側プリント配線８Ｂ、第２の出力側プリント配線１０Ｂ、出力側コネクタ４Ｂ等を通して各種アクチュエータに接続することができる。
【００３７】かくして、本実施の形態による回路基板１には、マイコン７の入力側から絶縁基板２上に延びる第１の入力側プリント配線８Ａと、入力回路５側から該第１の入力側プリント配線８Ａのランド９Ａに対向するランド１１Ａを有する第２の入力側プリント配線１０Ａとを設け、前記各ランド９Ａ，１１Ａによって入力側のコネクタ部材取付部１２Ａを形成する。さらに、回路基板１には、マイコン７の出力側から絶縁基板２上に延びる第１の出力側プリント配線８Ｂと、出力回路６側から該第１の出力側プリント配線８Ｂのランド９Ｂに対向するランド１１Ｂを有する第２の出力側プリント配線１０Ｂとを設け、前記各ランド９Ｂ，１１Ｂによって出力側のコネクタ部材取付部１２Ｂを形成する。これにより、コネクタ部材取付部１２Ａ，１２Ｂには、開発時にソケット１３、量産時にチップジャンパ１９を選択的にそれぞれ接続することができる。これにより、ソケット１３とチップジャンパ１９とを共通の入力側のランド９Ａ，１１Ａと、出力側のランド９Ｂ，１１Ｂに接続することができる。
【００３８】一方、マイコン７のデバック等を行う開発時には、補助基板１４側の相手側ソケット１８を、コネクタ部材取付部１２Ａ，１２Ｂに接続されたソケット１３に装着することにより、回路基板１上に補助基板１４を並設することができる。そして、基板１，１４間の隙間寸法は、ソケット１３と相手側ソケット１８の高さ寸法程度となっているから、コントロールユニットの基板収容空間内にも容易に収容することができる。
【００３９】また、補助基板１４は、ソケット１３，１８によって回路基板１上に固定されているから、補助基板１４を回路基板１に固定するために必要であったスペーサ、リードフレーム、固定用ねじ等を省略でき、そのスペースを省くことができる。しかも、回路基板１に対する補助基板１４の着脱は、ソケット１３，１８によって容易に行うことができる。
【００４０】さらに、ソケット１３は、量産時にチップジャンパ１９が設けられる共通のコネクタ部材取付部１２Ａ，１２Ｂに接続されるから、該ソケット１３，１８を通してマイコン７と補助基板１４との間で信号の送受信を行うことができる。そして、従来、基板上に形成されていた開発用の配線の引き回しをなくし、繁雑なプリント配線をなくすことができる。これにより、回路基板１上に実装される半導体部品３の実装面積を増やすことができる。
【００４１】一方、回路基板１では、従来形成されていた開発用の配線を省略することにより、当該回路基板１の面積を小さくすることができ、この回路基板１が収容されるコントロールユニットの小型化を図ることができる。
【００４２】なお、実施の形態では、コネクタ部材取付部１２Ａのランド９Ａ，１１Ａ間、コネクタ部材取付部１２Ｂのランド９Ｂ，１１Ｂ間に接続する接続部をチップジャンパ１９を用いるものとして述べたが、本発明はこれに限らず、これに替えて、図１０に示す変形例のように、ソケット１３を回路基板１に接続した状態のまま、該ソケット１３に、ソケット１３側の端子をショートさせる端子２１Ａを有する相手側ソケット２１を装着するようにしてもよい。
【００４３】また、実施の形態では、回路基板１を、自動車の内燃機関を制御するためのコントロールユニットに使用した場合について述べたが、これに限らず、各種の制御に使用されるマイコンまたは集積回路素子（ＩＣ）等の半導体部品を実装した基板に用いることができる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の本発明によれば、一方の半導体部品から絶縁基板上に延びて設けられ端部がランドとなった第１のプリント配線と、他方の半導体部品から絶縁基板上に延びて設けられ、端部が該第１のプリント配線のランドに対向したランドとなった第２のプリント配線と、第１のプリント配線のランドと第２のプリント配線のランドとの間を接続するコネクタ部材とから構成したから、例えば一方の半導体部品を演算素子、記憶素子、入出力素子をパッケージ化したワンチップマイクロコンピュータとした場合には、開発時に対向したランド間にコネクタ部材としてのソケットを接続し、該ソケットに他の基板を設け、該他の基板とマイクロコンピュータとの間でバスライン、入力信号、出力信号の送受信を行うことによって、マイクロコンピュータのデバックを行う。一方、量産時にはランド間に接続部を接続することにより、第１のプリント配線と第２のプリント配線との間を導通させる。
【００４５】このように、開発時に使用されるソケットと量産時に使用される接続部とは、共通のランドに接続することができ、従来基板上に形成していた開発用の配線を省略し、基板上の半導体部品の実装面積を増やすと共に、基板面積を小さくでき、半導体部品用基板を収容するケースの小型化を図ることができる。
【００４６】請求項２の発明では、コネクタ部材を、他の基板に設けられた相手側のソケットに接続するソケットによって構成したから、ソケットを通してマイクロコンピュータと他の基板とを接続し、該他の基板とマイクロコンピュータとの間でバスライン、入力信号、出力信号の送受信を行うことができる。
【００４７】請求項３の発明では、コネクタ部材は、第１のプリント配線のランドと第２のプリント配線のランドとを接続する接続部によって構成したから、量産時には接続部によって対向するランド間を接続して第１のプリント配線と第２のプリント配線とを導通することができる。
【００４８】請求項４の発明では、接続部を、チップジャンパまたは端子間をショートさせたソケットによって構成したから、第１のプリント配線と第２のプリント配線とを導通させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１６７４０６
【氏名又は名称】株式会社ユニシアジェックス
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月２５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】広瀬 和彦
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２４３２６６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）９月７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−６０６２２ |
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