KR100980404B1 - Ｐｃｂ 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 PCB(Printed Circuit Board) 장치는, 반도체 집적 회로에 전원 전압을 공급하는 전원 전압 공급 라인; 상기 반도체 집적 회로에 버퍼용 전원 전압을 공급하는 버퍼용 전원 전압 공급 라인; 및 상기 전원 전압 공급 라인과 상기 버퍼용 전원 전압 공급 라인을 도전시키는 공통 접속부;를 포함한다.

PCB 장치, 그라운드 전원, 공통 접속부

Description

ＰＣＢ 장치{PCB Apparatus}

본 발명은 PCB(Printed Circuit Board) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 집적 회로 칩이 장착되는 PCB 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 집적 회로 칩은 반도체 집적 회로 모듈에 장착되고, 반도체 집적 회로 모듈은 마더 보드(Mother Board)와 같은 장치에 장착된다. 이 때, 반도체 집적 회로 모듈과 마더 보드와 같은 장치들은 PCB 장치로서 구현되며, 복수의 신호 라인 층과 전원 공급층의 각각의 사이 공간에 절연층이 배치되는 형태로 제작된다.

반도체 집적 회로는 이처럼 신호 라인들을 통해 PCB 장치로부터 데이터, 클럭, 어드레스 및 커맨드와 같은 신호들을 공급 받고, 전원 공급 라인을 통해 PCB 장치로부터 외부 공급전원(VDD) 및 그라운드 전원(VSS)과 같은 전원 전압을 공급 받아 동작한다. 상기 반도체 집적 회로에 공급되는 전원 전압에는 외부 공급전원(VDD)과 상기 그라운드 전원(VSS)뿐만 아니라 버퍼용 외부 공급전원(VDDQ)과 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)이 있는데, 상기 외부 공급전원(VDD)과 상기 그라운드 전원(VSS)은 온 칩(On-Chip) 전류를 생성하기 위한 것이고, 상기 버퍼용 외부 공급전 원(VDDQ)과 상기 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)은 오프 칩(Off-Chip) 전류를 생성하기 위한 것이다. 종래의 반도체 집적 회로는 이와 같이 칩 내부와 칩 외부의 전류 레벨의 차이에 대응하기 위해 버퍼용 전원 전압을 별도로 입력 받았으며, PCB 장치는 상기 전원 전압들을 공급하기 위한 공급 라인을 별도로 구비하였다.

최근의 반도체 집적 회로는 점점 더 저전력화 구현되는 추세에 있으며, 이에 따라 전원 전압의 레벨이 미세하게 변동되어도 반도체 집적 회로의 안정성이 크게 저하될 우려가 발생하였다. 특히, 데이터 입출력 버퍼가 사용하는 버퍼용 전원 전압의 레벨이 변동하게 되면, 데이터 입출력 동작의 신뢰도가 떨어짐은 물론, 유효 데이터 구간이 짧아지게 되어 고속 동작의 구현이 어려워지게 된다. 이처럼, 종래의 반도체 집적 회로는 전원 전압의 안정성에 문제점을 가지고 있었고, 결과적으로 반도체 집적 회로의 저전력화 및 고속화 구현에는 기술적 한계가 존재하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반도체 집적 회로의 저전력화 및 고속화 구현을 지원하는 PCB 장치를 제공하는 데에 그 기술적 과제가 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 장치는, 반도체 집적 회로에 전원 전압을 공급하는 전원 전압 공급 라인; 상기 반도체 집적 회로에 버퍼용 전원 전압을 공급하는 버퍼용 전원 전압 공급 라인; 및 상기 전원 전압 공급 라인과 상기 버퍼용 전원 전압 공급 라인을 도전시키는 공통 접속부;를 포함한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 PCB 장치는, 반도체 집적 회로의 전원 전압 공급 패드에 접속되는 제 1 골드 핑거; 상기 반도체 집적 회로의 버퍼용 전원 전압 공급 패드에 접속되는 제 2 골드 핑거; 상기 제 1 골드 핑거에 전원 전압을 공급하는 제 1 전압 공급 볼; 및 상기 제 2 골드 핑거에 버퍼용 전원 전압을 공급하는 제 2 전압 공급 볼;을 포함하며, 상기 제 1 전압 공급 볼과 상기 제 2 전압 공급 볼은 공통의 전압을 공급 받는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 PCB 장치는, 전원 전압 공급 라인과 버퍼용 전원 전압 공급 라인을 공통 접속하여 도전시킴으로써, 반도체 집적 회로에 공통의 전압을 각각 전원 전압과 버퍼용 전원 전압으로서 공급하여, 반도체 집적 회로의 버퍼용 전원 전압을 안정화시키고, 저전력화 및 고속화 구현을 지원하는 효과를 창출한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 장치의 구성도로서, 반도체 집적 회로 칩을 비롯한 PCB 장치의 상층부에 배치되는 구성 요소들을 위에서 바라보는 형태로 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 장치(10)에는 반도체 집적 회로 칩(1)이 구비되며, 반도체 집적 회로 칩(1)에는 복수 개의 패드(1-1 ~ 1-7)가 구비된다. 실제, 반도체 집적 회로 칩은 많은 수의 패드를 구비하나, 여기에서는 설명의 편의상 7개만을 구비하는 것으로 간략하게 나타내었다. 7개의 패드(1-1 ~ 1-7) 중 3개의 패드(1-1 ~ 1-3)는 각각 데이터(d), 커맨드(cmd) 및 어드레스(add)를 입력 받기 위해 구비되는 것이다. 그리고, 나머지 4개의 패드(1-4 ~ 1-7)는 각각 외부 공급전원(VDD), 버퍼용 외부 공급전원(VDDQ), 그라운드 전원(VSS) 및 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)을 공급 받기 위해 구비되는 것이다.

상기 PCB 장치(10)는 7개의 볼(2-1 ~ 2-7)을 구비하는데, 각각의 볼은 데이터 공급 볼(2-1), 커맨드 공급 볼(2-2), 어드레스 공급 볼(2-3), 외부 공급전원 공급 볼(2-4), 버퍼용 외부 공급전원 공급 볼(2-5), 그라운드 전원 공급 볼(2-6) 및 버퍼용 그라운드 전원 공급 볼(2-7)로서의 기능을 수행하게 된다. 반도체 집적 회 로 칩(1)의 각각의 패드(1-1 ~ 1-7)와 각각의 볼(2-1 ~ 2-7)의 사이에는 각각 골드 핑거(3-1 ~ 3-7)가 구비되어, 각 신호 및 전압을 레벨 손실 없이 전송되도록 하는 기능을 수행한다.

여기에서, 본 발명의 PCB 장치(10)의 상기 그라운드 전원 공급 볼(2-6)과 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 볼(2-7)은 공통의 전압을 공급 받는다. 따라서, 상기 반도체 집적 회로 칩(1)의 그라운드 전원 패드(1-6)와 버퍼용 그라운드 전원 패드(1-7)는 같은 레벨의 전압을 공급 받게 된다. 그러므로, 상기 반도체 집적 회로 칩(1)의 상기 그라운드 전원 패드(1-6)와 상기 버퍼용 그라운드 전원 패드(1-7)에 각각 분리된 경로를 통해 전압을 공급하던 종래의 PCB 장치에 비해, 본 발명의 PCB 장치(10)는 상기 반도체 집적 회로 칩(1)의 상기 그라운드 전원 패드(1-6)와 상기 버퍼용 그라운드 전원 패드(1-7)에 공통의 전압을 공급하게 되며, 이에 따라 상기 반도체 집적 회로 칩(1)은 외부 환경의 변화에 대해 둔감하게 반응하는 그라운드 전원(VSS) 및 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)을 공급 받을 수 있게 된다. 결과적으로, 상기 반도체 집적 회로 칩(1)에 입력되는 그라운드 전원(VSS) 및 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)은 외부 환경의 변화에도 보다 안정적인 레벨을 유지할 수 있으며, 반도체 집적 회로는 동작의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.

도 2는 도 1에 도시한 PCB 장치의 단면도로서, 상기 그라운드 전원(VSS)과 상기 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)을 공급하는 라인 층만을 개략적으로 나타낸 것이다. 생략된 단면도에는 각 신호 및 전원의 전송 라인과 각각의 라인 층들을 절연하기 위한 절연부가 포함되는 것으로 이해되어야만 한다.

도시한 바와 같이, 상기 PCB 장치(10)는, 반도체 집적 회로 칩(1)에 상기 그라운드 전원(VSS)을 공급하는 그라운드 전원 공급 라인(4); 상기 반도체 집적 회로(1)에 상기 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)을 공급하는 버퍼용 그라운드 전원 공급 라인(5); 상기 그라운드 전원 공급 라인(4)과 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 라인(5)의 사이 층부 및 외층부에 구비되는 절연부(6); 및 상기 그라운드 전원 공급 라인(4)과 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 라인(5)을 도전시키는 공통 접속부(7);를 포함한다.

상기 PCB 장치(10)의 상층부에는 상기 반도체 집적 회로 칩(1)이 장착된다. 또한, 상기 PCB 장치(10)의 상층부에는 상기 그라운드 전원 공급 볼(2-6)과 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 볼(2-7)이 구비되며, 각각의 전원 공급 볼들은 각각 상기 그라운드 전원 공급 라인(4) 및 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 라인(5)과 접속된다. 여기에서는, 설명의 편의상 상기 반도체 집적 회로 칩(1)과 상기 그라운드 전원 공급 볼(2-6) 및 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 볼(2-7)을 연결하는 골드 핑거 및 상층부의 전송 라인은 도시하지 않았다.

상기 PCB 장치(10)는 이처럼 상기 그라운드 전원 공급 라인(4)과 상기 버퍼용 그라운드 전원 공급 라인(5)을 연결하는 상기 공통 접속부(7)를 구비하며, 이에 따라 보다 더 강력한 상기 그라운드 전원(VSS)과 상기 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)을 상기 반도체 집적 회로 칩(1)에 공급한다. 결과적으로, 상기 반도체 집적 회로 칩(1)이 사용하는 상기 그라운드 전원(VSS)과 상기 버퍼용 그라운드 전원(VSSQ)은 외부 환경의 변화에 둔감하게 반응하게 되며, 이에 따라 상기 반도체 집적 회로 칩(1)의 동작을 안정화시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 PCB 장치는 그라운드 전원의 전송 라인과 버퍼용 그라운드 전원의 전송 라인을 접속시키고, 이에 따라 같은 레벨을 갖게 되는 그라운드 전원을 반도체 집적 회로 칩의 그라운드 전원과 버퍼용 그라운드 전원으로서 공급한다. 따라서, 반도체 집적 회로 칩은 외부의 환경에 의해 노이즈가 발생하여도 보다 더 둔감하게 영향을 받는 그라운드 전원과 버퍼용 그라운드 전원을 사용할 수 있게 되므로, 데이터 입출력 동작의 유효 데이터 구간이 확장되어 고속 동작의 구현이 용이하게 되며, 데이터 입출력 동작의 신뢰도가 향상된다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PCB 장치의 구성도,

도 2는 도 1에 도시한 PCB 장치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1 : 반도체 집적 회로 칩 2-6 : 그라운드 전원 공급 볼

2-7 : 버퍼용 그라운드 전원 공급 볼

4 : 그라운드 전원 공급 라인 5 : 버퍼용 그라운드 전원 공급 라인

7 : 공통 접속부

Claims (7)

1. 반도체 집적 회로에 전원 전압을 공급하는 전원 전압 공급 라인;

   상기 반도체 집적 회로에 버퍼용 전원 전압을 공급하는 버퍼용 전원 전압 공급 라인; 및

   상기 전원 전압 공급 라인과 상기 버퍼용 전원 전압 공급 라인을 도전시키는 공통 접속부;

   를 포함하는 PCB(Printed Circuit Board) 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원 전압은 그라운드 전원이고, 상기 버퍼용 전원 전압은 버퍼용 그라운드 전원인 것을 특징으로 하는 PCB 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원 전압 공급 라인과 상기 버퍼용 전원 전압 공급 라인의 사이 층부 및 외층부에 배치되는 절연부를 추가로 포함하는 PCB 장치.
4. 반도체 집적 회로의 전원 전압 공급 패드에 접속되는 제 1 골드 핑거;

   상기 반도체 집적 회로의 버퍼용 전원 전압 공급 패드에 접속되는 제 2 골드 핑거;

   상기 제 1 골드 핑거에 전원 전압을 공급하는 제 1 전압 공급 볼; 및

   상기 제 2 골드 핑거에 버퍼용 전원 전압을 공급하는 제 2 전압 공급 볼;

   을 포함하며,

   상기 제 1 전압 공급 볼과 상기 제 2 전압 공급 볼은 공통의 전압을 공급 받는 것을 특징으로 하는 PCB(Printed Circuit Board) 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 전압 공급 볼에 접속된 전원 전압 공급 라인과 상기 제 2 전압 공급 볼에 접속된 버퍼용 전원 전압 공급 라인의 사이에 구비되며, 상기 전원 전압 공급 라인과 상기 버퍼용 전원 전압 공급 라인을 도전시키는 공통 접속부;를 추가로 포함하는 PCB 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 전원 전압은 그라운드 전원이고, 상기 버퍼용 전원 전압은 버퍼용 그라운드 전원인 것을 특징으로 하는 PCB 장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 반도체 집적 회로의 데이터 공급 패드에 접속되는 제 3 골드 핑거;

   상기 제 3 골드 핑거에 데이터를 공급하는 데이터 공급 볼;

   상기 반도체 집적 회로의 커맨드 공급 패드에 접속되는 제 4 골드 핑거;

   상기 제 4 골드 핑거에 커맨드를 공급하는 커맨드 공급 볼;

   상기 반도체 집적 회로의 어드레스 공급 패드에 접속되는 제 5 골드 핑거; 및

   상기 제 5 골드 핑거에 어드레스를 공급하는 어드레스 공급 볼;

   을 추가로 포함하는 PCB 장치.

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