JPH11243266A - 半導体部品用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【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１２
Ａ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１
０Ｂ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１
２Ａ，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。

Description

【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（Ｉ
Ｃ）、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１０
Ｂ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１
２Ａ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１
３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，１１
Ｂ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，１１
Ａ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，１
１Ａ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１
３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１３，１
８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１
２Ａ，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（Ｉ
Ｃ）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。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態による回路基板を示す斜視図であ
る。

【図２】回路基板のマイコン周辺を拡大して示す平面図
である。

【図３】回路基板に実装された半導体部品によって構成
された回路を示す回路ブロック図である。

【図４】回路基板にソケットを接続した状態を示す斜視
図である。

【図５】ソケットをランドに接続した状態を示す要部断
面図である。

【図６】回路基板に補助基板を設ける前の状態を示す斜
視図である。

【図７】回路基板に補助基板を設ける前の状態を示す側
面図である。

【図８】回路基板にチップジャンパを接続した状態を示
す斜視図である。

【図９】チップジャンパをランドに接続した状態を示す
要部断面図である。

【図１０】変形例による回路基板のソケットに、端子間
をショートさせたソケットを装着する前の状態を示す要
部断面図である。

【符号の説明】

１ 回路基板（半導体部品用基板） ２ 絶縁基板 ３ 半導体部品 ７ マイクロコンピュータ（一方の半導体部材） ８Ａ 第１の入力側プリント配線 ８Ｂ 第１の出力側プリント配線 ９Ａ，９Ｂ，１１Ａ，１１Ｂ ランド １０Ａ 第２の入力側プリント配線 １０Ｂ 第２の出力側プリント配線 １２Ａ，１２Ｂ コネクタ部材取付部 １３ ソケット １４ 補助基板（他の基板） １８ 相手側ソケット １９ チップジャンパ（接続部） ２１ 相手側ソケット（接続部）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。