专利名称：装置和连接方法
技术领域：
本发明涉及一种装置和连接方法，尤其涉及集成电路与电源总线连接的技术。
背景技术：
集成电路具有电源端子，通过对电源端子供给电力，来驱动集成电路。为了对电源 端子供给电力，电源端子通过电源总线与作为电力供给源的电源连接。在驱动集成电路时，在集成电路中会产生噪声，该噪声从电源端子泄漏。因此，通 过在电源端子上连接电容器来减少噪声泄漏。另外，本发明的相关技术如下所示。专利文献1 日本专利特开2005-302885号公报专利文献2 日本专利特许3170797号公报专利文献3 日本专利特许3327714号公报发明的公开发明所要解决的技术问题但是，噪声的强度因电源端子而异。因此，根据电源端子的不同，有时噪声强度大 而很难仅以与该电源端子连接的电容器来减少噪声。该噪声可能会流入电源中而影响电 源。鉴于上述问题，本发明的目的在于防止流过电源端子的噪声向电源泄漏。解决技术问题所采用的技术方案本发明第1形态的装置包括多个电源端子(P11、P21、P31、P41)、与所述多个电源 端子连接的集成电路(11)、以及具有与电源(Vc)连接的一端(r20)和另一端(r201)的电 源总线O)，所述电源端子以如下方式连接在所述电源总线上，即流过所述电源端子自身的 电流所含的噪声的强度(al a4)越大，所述电源端子就连接在越靠近所述另一端的位置 (r21 r24)上。本发明第2形态的装置是在第1形态的装置中，还包括连接在各个所述电源端子 与其它电源(GND)之间的多个噪声除去部(Cl C4)。本发明第3形态的装置是在第1形态的装置中，还包括仅连接在所述电源端子 (Pll)以外的电源端子(P21、P31、P41)与其它电源(GND)之间的噪声除去部(C2 C4)，所 述电源端子(Pll)连接在最靠近所述另一端(r201)的位置(r24)上。本发明第4形态的装置是在第2或第3形态的装置中，所述噪声除去部(Cl C4) 为电容器。本发明第5形态的装置是在第4形态的装置中，由一个所述电容器(Cl C4)和 所述电源总线(2)确定的谐振频率与由其它所述电容器和所述电源总线确定的谐振频率 互不相同。本发明第6形态的装置是在第1至第5形态的任一个装置中，所述电源总线(2) 的一端(r20)通过第二噪声除去部(3)与所述电源(Vc)连接。
本发明第7形态的装置是在第6形态的装置中，所述第二噪声除去部(3)为铁氧 体磁环。本发明第8形态的装置是在第1至第7形态的任一个装置中，还包括与接地连 接的配线(1012)、以及通过绝缘基板将所述电源总线(2)和所述配线层叠的多层层叠基板 (101)，所述集成电路(11)设置在所述多层层叠基板的所述电源总线侧，所述集成电路和 所述配线在所述多层层叠基板的层叠方向(90)上的距离(d)为Imm以下。本发明第9形态的装置是在第1至7形态的任一个装置中，还包括基板(101)、以 及与接地连接的配线(Al)，所述集成电路(11)设置在基板的表面上，所述配线设置在与所 述集成电路相同的所述表面上，并包围所述集成电路和所述电源端子(P11、P21、P31、P41)。本发明第1形态的连接方法，用于将装置的电源端子连接到电源总线上，所述装 置包括多个所述电源端子(Pll、P21、P31、P41)、与所述多个电源端子连接的集成电路 (11)、以及具有与电源(Vc)连接的一端(r20)和另一端(r201)的所述电源总线O)，将所 述电源端子以如下方式连接在所述电源总线上，即流过所述电源端子自身的电流所含的噪 声的强度(al a4)越大，所述电源端子就连接在越靠近所述另一端的位置(r21 r24) 上。本发明第2形态的连接方法是在第1形态的连接方法中，在与所述电源总线(2) 分开准备的电源总线上连接所述电源端子(P11、P21、P31、P41)，对所述集成电路(11) 提供电源(Vc)，对流过各个所述电源端子的电流的噪声强度(al a4)预先进行测定，根据 该噪声的强度来确定将所述电源端子连接到所述电源总线上的所述位置(r21 r24)。发明效果根据本发明第1形态的装置或第1形态的连接方法，由于在电源端子中，强度越大 的噪声，以通过越长的电源总线的形态向电源总线的一端侧流动，因此，该电源端子与电源 总线的一端之间的电感增大。由此，可降低向与该一端连接的电源泄漏的噪声的高频成分。根据本发明第2形态的装置，可减少从电源端子流向电源总线的噪声。根据本发明第3形态的装置，由于连接在最靠近另一端的位置上的电源端子与其 它电源之间并未连接噪声除去部，因此，可防止从该电源端子流向电源总线的电流量增加。 由此，该电流所含的噪声强度不容易变大。根据本发明第4形态的装置，以电源端子和电源总线等配线的寄生电感器和电容 器构成了低通滤波器。由此，可除去大部分噪声，从而可进一步减少噪声向电源的泄漏。根据本发明第5形态的装置，由于可获得谐振频率不同的低通滤波器，因此，可除 去的频带扩大。根据本发明第6或第7形态的装置，可将泄漏到电源总线的一端的噪声除去，从而 可进一步减少噪声向电源的泄漏。根据本发明第8形态的装置，由于集成电路与配线之间的距离变小，因此从集成 电路和配线中的任一方流向另一方的电场容易在集成电路与配线之间流动。由此，可减少 该电场所引起的噪声的泄漏。根据本发明第9形态的装置，通过使集成电路产生的噪声流过该配线，可减少噪 声向外部的泄漏。另外，因可扩大集成电路周围的配线面积，从而可进一步减少噪声向外部 的泄漏。
根据本发明第2形态的连接方法，通过预先测定噪声的强度，可确定电源端子在 电源总线上的连接位置。本发明的目的、特征、内容和优点将通过下面的详细说明和附图而变得更为明确。
图1是表示在第1实施形态中说明的、噪声测定用的电路B的图。
图2是表示噪声的频谱的图。
图3是表示噪声的频谱的图。
图4是表示噪声的频谱的图。
图5是表示噪声的频谱的图。
图6是表示构成电路A之后的连接形态的图。
图7是表示构成电路A之后的连接形态的电路图。
图8是示意地表示设在基板101上的集成电路11的剖视图。
图9是示意地表示设在基板102上的集成电路11的俯视图。
具体实施例方式第1实施形态用图1 图6对本实施形态的元件1与电源总线2的连接方法进行说明。元件1 具有集成电路11和多个端子(图1和图6)。该端子包括电源端子P11、P21、P31、P41和接 地端子P12、P22、P32、P42。集成电路11例如是高速数字集成电路，与电源端子Pl 1、P21、 P31、P41 和接地端子 P12、P22、P32、P42 连接。首先，对分别流过电源端子P11、P21、P31、P41的噪声进行测定。通过下面的顺序 来进行该噪声的测定。第一，元件1设置在噪声测定用的电路B中(图1)。噪声测定用的电路B具有电源Vc、电源总线21、电容器Cll C41、铁氧体磁环31 和端子 211、212、221、222、231、232、241、242。端子231与电源总线21的一端r211连接。端子241、211、221从一端r211侧起 依次连接到电源总线21的位置r212、r213、r214上。电源Vc通过铁氧体磁环31与电源总线21连接。在本实施形态中，与位置r212 连接。端子212、222、232、242分别与接地连接，在与端子211、221、231、241之间连接有 电容器Cll C41。电源端子PlU P21、P31、P41分别与端子211、221、231、241连接。接地端子P12、 P22、P32、P42 分别与端子 212、222、232、242 连接。第二，用噪声测定用的电路B来驱动集成电路11，此时，对流过电源端子Pl 1、P21、 P3UP41的噪声进行测定。具体而言，例如用磁性探测器对分别流过电源端子P11、P21、 P3UP41的电流进行测定。接着，例如可通过对测定结果进行频谱分析来测定该电流中所 含的噪声的强度。图2 图5分别例示了就频率对在电源端子Pll、P21、P31、P41处测得的电流进行频谱分析后的结果。另外，分别用符号al a4来表示频谱强度的最大值。在图2 图 5中表示了最大值al最大而最大值a2 a4依次减少的情况。在测定了噪声后，将元件1从噪声测定用的电路B中拆除，根据上述最大值al a4，针对该元件1构成电路A。下面用图6和图7来说明电路A的结构。另外，图6表示的 是构成了电路A之后的连接形态，图7以电路图来表示该连接形态。在图7中，分别用符号 Enl En4来表示产生流过电源端子Pll、P21、P31、P41的噪声的噪声源。电路A具有电源Ne、电源总线2、电容器Cl C4、铁氧体磁环3。电源总线2的一端r20通过铁氧体磁环3与电源Vc连接。铁氧体磁环3可减少从 一端r20漏出的噪声，并可因此来减少噪声向电源Vc的泄漏。因此，可将铁氧体磁环3作 为噪声除去部。另外，该噪声除去部只要能减少噪声即可，而并不局限于铁氧体磁环3。例 如，也可使用电容器并在一端r20与接地之间连接电容器。这种情况下，最好在噪声测定用 的电路B中也用电容器来代替铁氧体磁环3。在电源端子P11、P21、P31、P41上连接电源总线2。此时，强度al a4越大，电源 端子P11、P21、P31、P41就与越靠近电源总线2的另一端r201的位置r24、r23、r22、r21连 接。另外，接地端子P12、P22、P32、P42分别与接地连接。电容器Cl C4例如为旁路电容器或去耦电容器，分别连接在电源端子P11、P21、 P31、P41与接地之间。电容器Cl C4分别可减少从电源端子Pll、P21、P31、P41流向电 源总线2的噪声。因此，可将电容器Cl C4作为噪声除去部。另外，该噪声除去部只要能 除去噪声Enl En4即可，而并不局限于电容器Cl C4。例如，也可使用插入位置上 的电源总线2与电源端子Pll之间的铁氧体磁环。这种情况下，最好在噪声测定用的电路 B中也插入铁氧体磁环来代替电容器C11、C21、C31、C41。具体而言，在位置r213与电源端 子Pll之间插入铁氧体磁环。但是，该噪声除去部使用电容器(1 04，因与电源端子？11、？21、？31、？41和电源 总线2等配线的寄生电感器构成了低通滤波器，因此，可除去更多的噪声。在图7中用符号 Ll L3来表示寄生电感器。根据该连接方法和连接后的装置(图6)，含有强度al a4大的噪声的电源端子 P11、P21、P31、P41依次在从另一端r201到一端r20排列的位置r24、r23、r22、r21上与电 源总线2连接，从而在电源端子P11、P21、P31、P41中，强度越大的噪声经由距离越长的电源 总线2而流向一端r20侧。8口，流过自身的电流的噪声越大的电源端子？11、？21、卩31、卩41 以越大的电感与一端r20连接。由此，可降低该噪声的高频成分。即使是在未连接铁氧体磁环3和电容器Cl C4时，也可获得上述效果。但是，通 过如上所述地连接这些噪声除去部，可除去更多的噪声。另外，也可仅在连接在最靠近另一端r201的位置上的电源端子Pll以外的电 源端子P21、P31、P41与接地之间连接电容器C2 C4等噪声除去部。根据这种形态，由于 在电源端子Pll与接地之间未连接噪声除去部，因此可防止从电源端子Pll流向电源总线 2的电流量增加。由此，该电流所含的噪声的强度不容易变大。在本实施形态中，流过电源端子Pll的噪声(即由噪声源Enl产生的噪声)依次 通过电容器Cl C4经由电源总线2而流向一端r20侧。在图7中，将该内容作为噪声的 路径而用箭头301表示。
流过电源端子P21的噪声(图3)依次通过电容器C2 C4经由电源总线2而流 向一端r20侧。流过电源端子P31的噪声(图4)依次通过电容器C3、C4经由电源总线2 而流向一端r20侧。流过电源端子P41的噪声(图5)仅通过电容器C4经由电源总线2而 流向一端r20侧。在图7中，将这些内容分别作为噪声的路径而用箭头302 303表示。由此，强度越大的噪声被输入越多的低通滤波器，由此可减少噪声向电源Vc的泄 漏。在本实施形态中，也可以使一个由电容器Cl C4和电源总线2确定的谐振频率 与由其它电容器Cl C4和电源总线2确定的谐振频率互不相同。根据这种形态，能扩大 可除去的频带。第2实施形态图8是示意地表示设在基板101上的集成电路11的剖视图。第1实施形态的电 路A例如构成在基板101的设置元件1的一侧的表面1011上。基板101例如可采用多层层叠基板，图8表示的是这种情况。该多层层叠基板具 有电源层1013和接地层1012。电源总线2、接地层1012和电源层1013分别通过绝缘基板 从表面1011侧向相反侧的表面1015侧依次层叠。接地端子P12通过通孔1014与接地层1012连接。图8中虽未图示，但接地端子 P22、P32、P42也同样与接地层1012连接。电源端子Pll、P21、P31、P41依次通过电源总线 2和电源层与电源Vc连接。在元件1设置在上述多层层叠基板的表面1011上时，最好集成电路11与接地层 1012之间在多层层叠基板的层叠方向90上的距离d为Imm以下。这是因为，通过缩小集成 电路11与接地层1012之间的距离d，从集成电路11和接地层1012中的任一方流向另一方 的电场就容易在集成电路11与接地层1012之间流动。由此，可减少该电场所引起的噪声 的泄漏。图9是示意地表示设在基板102上的集成电路11的俯视图。基板101例如可采
用上述多层层叠基板。在图9中，元件1设置在基板102的表面1021上。另外，接地图案Al设置在与元 件1相同的表面1021上并包围元件1。换言之，接地图案Al包围了集成电路11和电源端 子 P11、P21、P31、P41。根据这种形态，通过使集成电路11产生的噪声流过接地图案，可减少噪声向外部 的泄漏。另外，可扩大集成电路11周围的接地图案的面积，从而可进一步减少噪声向外部 的泄漏。接地图案的宽度hi、h2最好是4mm以上。对本发明进行了详细说明，但上述说明在所有方面均只是例示，本发明并不局限 于此。应当理解为，未例示的无数个变形例可认为不超出本发明的范围。
权利要求
1.一种装置，其特征在于，包括 多个电源端子(P11、P21、P31、P41)；与所述多个电源端子连接的集成电路(11)；以及 具有与电源(Vc)连接的一端(r20)和另一端(r201)的电源总线0)， 所述电源端子以如下方式连接在所述电源总线上，即若流过所述电源端子自身的电 流所含的噪声的强度(al a4)越大，则所述电源端子就位于越靠近所述另一端的位置 (r21 r24)上。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括连接在各个所述电源端子与其它电源(GND)之间的多个噪声除去部(Cl C4)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括仅连接在所述电源端子(Pll)以外的电源端子(P21、P31、P41)与其它电源 (GND)之间的噪声除去部(C2 C4)，所述电源端子(Pll)连接在最靠近所述另一端(r201) 的位置(r24)上。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于， 所述噪声除去部(Cl C4)为电容器。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于， 所述噪声除去部(Cl C4)为电容器。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，由一个所述电容器(Cl C4)和所述电源总线(2)确定的谐振频率与由其它所述电容 器和所述电源总线确定的谐振频率互不相同。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，由一个所述电容器(Cl C4)和所述电源总线(2)确定的谐振频率与由其它所述电容 器和所述电源总线确定的谐振频率互不相同。
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述电源总线O)的一端(r20)通过第二噪声除去部(3)与所述电源(Vc)连接。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于， 所述第二噪声除去部(3)为铁氧体磁环。
10.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，还包括 与接地连接的布线(1012)；以及通过绝缘基板对所述电源总线( 和所述布线进行层叠的多层层叠基板(101)， 所述集成电路(11)设置在所述多层层叠基板的所述电源总线侧， 所述集成电路和所述布线在所述多层层叠基板的层叠方向(90)上的距离(d)在Imm 以下。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括 与接地连接的布线(1012)；以及通过绝缘基板对所述电源总线( 和所述布线进行层叠的多层层叠基板(101)， 所述集成电路(11)设置在所述多层层叠基板的所述电源总线侧， 所述集成电路和所述布线在所述多层层叠基板的层叠方向(90)上的距离(d)在Imm 以下。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括 与接地连接的布线(1012)；以及通过绝缘基板对所述电源总线( 和所述布线进行层叠的多层层叠基板(101)， 所述集成电路(11)设置在所述多层层叠基板的所述电源总线侧， 所述集成电路和所述布线在所述多层层叠基板的层叠方向(90)上的距离(d)在Imm 以下。
13.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，还包括 基板(102)；以及与接地连接的布线(Al)，所述集成电路(11)设置在基板的表面(1021)上，所述布线与所述集成电路相同也设置在所述表面上，并包围所述集成电路和所述电源 端子(P11、P21、P31、P41)。
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括 基板(102)；以及与接地连接的布线(Al)，所述集成电路(11)设置在基板的表面(1021)上，所述布线与所述集成电路相同也设置在所述表面上，并包围所述集成电路和所述电源 端子(P11、P21、P31、P41)。
15.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括 基板(102)；以及与接地连接的布线(Al)，所述集成电路(11)设置在基板的表面(1021)上，所述布线与所述集成电路相同也设置在所述表面上，并包围所述集成电路和所述电源 端子(P11、P21、P31、P41)。
16.一种连接方法，用于将装置的电源端子连接到电源总线上， 所述装置包括多个所述电源端子(P11、P21、P31、P41)； 与所述多个电源端子连接的集成电路(11)；以及具有与电源(Vc)连接的一端(r20)和另一端(r201)的所述电源总线0)， 其特征在于，将所述电源端子以如下方式连接在所述电源总线上，即若流过所述电源端子自身的 电流所含的噪声的强度(al a4)越大，则所述电源端子就位于越靠近所述另一端的位置 (r21 r24)上。
17.如权利要求16所述的连接方法，其特征在于，在与所述电源总线(2)分开准备的电源总线上连接所述电源端子(P11、P21、P31、 P41)，对所述集成电路(11)提供电源(Vc)，对流过各个所述电源端子的电流的噪声强度(al a4)预先进行测定， 根据该噪声的强度来确定将所述电源端子连接到所述电源总线上的所述位置(r21 r24)。
全文摘要
本发明涉及一种防止流过电源端子的噪声向电源泄漏的装置和连接方法。电源总线(2)的一端(r20)通过铁氧体磁环(3)与电源(Vc)连接。此时，在电源端子(P11、P21、P31、P41)上，噪声强度越大，电源端子(P11、P21、P31、P41)就与越靠近电源总线(2)的另一端(r201)的位置(r24、r23、r22、r21)连接。另外，接地端子(P12、P22、P32、P42)分别与接地连接，电容器(C1～C4)例如为旁路电容器或去耦电容器，分别连接在电源端子(P11、P21、P31、P41)与接地之间。
文档编号H05K9/00GK102144431SQ20078000738
公开日2011年8月3日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年3月1日
发明者冈野贵史 申请人:大金工业株式会社