目次 第1章 序論 1.1 MCM実装技術概略 ………………………………………………………………… 1- 1 1.2 本研究の背景……………………………………………………………………… 1- 5 1.3 本研究の目的と位置づけ………………………………………………………… 1- 5 1.4 本論文の構成と概要……………………………………………………………… 1- 6 【参考文献】 第2章 通信機におけるMCM実装 2.1 実装構造とその特徴……………………………………………………………… 2- 1 2.1.1 構造概略…………………………………………………………………… 2- 1 2.1.2 LSI実装法 ………………………………………………………………… 2- 4 (1)各種搭載方法と特徴………………………………………………………… 2- 4 (2)展開数とパッケージ寸法…………………………………………………… 2- 4 2.1.3 基板比較…………………………………………………………………… 2- 5 2.2 最適スイッチ構成法……………………………………………………………… 2- 7 2.2.1 MCM実装技術 ……………………………………………………………… 2- 7 2.2.1.1 スイッチ構成モデル……………………………………………… 2- 7 2.2.1.2 モジュール実装モデル…………………………………………… 2- 7 2.2.1.3 LSIチップ搭載 …………………………………………………… 2- 9 2.2.2 伝送特性解析……………………………………………………………… 2- 9 2.2.2.1 解析フロー概略…………………………………………………… 2- 9 2.2.2.2 端子領域と外形…………………………………………………… 2-12 2.2.2.3 配線長算出………………………………………………………… 2-13 2.2.2.4 最大伝送速度……………………………………………………… 2-14 2.2.3 算出結果…………………………………………………………………… 2-14 2.2.3.1 基板材質…………………………………………………………… 2-14 2.2.3.2 MCM構造 …………………………………………………………… 2-17 2.2.4 考察………………………………………………………………………… 2-17 2.2.4.1 信号線端子数/チップ…………………………………………… 2-17 2.2.4.2 基板寸法…………………………………………………………… 2-17 2.2.4.3 デバイス動作速度………………………………………………… 2-18 2.3 本章のまとめ……………………………………………………………………… 2-19 【参考文献】 第3章 銅ポリイミド樹脂多層配線板 3.1 はじめに…………………………………………………………………………… 3- 1 3.2 銅ポリイミド配線板……………………………………………………………… 3- 1 3.2.1 構造と特徴………………………………………………………………… 3- 1 3.2.2 構造決定手法(設計手法)……………………………………………… 3- 3 3.3 製造行程…………………………………………………………………………… 3- 4 3.4 放熱特性…………………………………………………………………………… 3- 9 3.5.1 解析モデル及び実験系…………………………………………………… 3- 9 3.5.2 冷却特性…………………………………………………………………… 3-10 (1)温度分布……………………………………………………………………… 3-10 (2)熱抵抗………………………………………………………………………… 3-11 (3)許容発熱量…………………………………………………………………… 3-12 3.5 電気特性…………………………………………………………………………… 3-14 3.5.1 反射歪……………………………………………………………………… 3-14 3.5.2 漏話特性…………………………………………………………………… 3-14 3.5.3 伝送特性…………………………………………………………………… 3-14 3.6 本章のまとめ……………………………………………………………………… 3-16 【参考文献】 第4章 3次元電磁界解析法による特性評価 4.1 はじめに…………………………………………………………………………… 4- 1 4.2 MCM構造 …………………………………………………………………………… 4- 1 4-3 3次元電磁界解析………………………………………………………………… 4- 4 4.4 解析モデル………………………………………………………………………… 4- 4 4.4.1 チップ接続部……………………………………………………………… 4- 4 4.4.2 層間接続ヴィア…………………………………………………………… 4- 6 4.5 解析結果…………………………………………………………………………… 4- 7 4.5.1 チップ接続部……………………………………………………………… 4- 7 4.5.2 層間接続ヴィア…………………………………………………………… 4-12 4.6 考察………………………………………………………………………………… 4-12 4.6.1 TABリード形状 …………………………………………………………… 4-12 4.6.2 バンプ直径………………………………………………………………… 4-14 4.6.3 メッシュ開口寸法………………………………………………………… 4-15 4.7 本章のまとめ……………………………………………………………………… 4-16 【参考文献】 第5章 キャパシタ内蔵MCM 5.1 はじめに…………………………………………………………………………… 5- 1 5.2 MCM構造 …………………………………………………………………………… 5- 1 5.2.2 従来技術…………………………………………………………………… 5- 1 5.2.2 基板………………………………………………………………………… 5- 2 5.3 製造行程…………………………………………………………………………… 5- 3 5.4 特性 5.4.1 キャパシタ容量…………………………………………………………… 5- 6 5.4.2 電源ラインインピーダンス……………………………………………… 5- 6 5.4.3 同時動作スイッチング雑音低減効果…………………………………… 5- 8 5.5 冷却構造…………………………………………………………………………… 5-12 5.6 本章のまとめ……………………………………………………………………… 5-13 【参考文献】 第6章 高速信号用多端子コネクタ 6.1 はじめに…………………………………………………………………………… 6- 1 6.2 MCM構造と接続方法 ……………………………………………………………… 6- 1 (1)リード端子型MCM …………………………………………………………… 6- 2 (2)PGA型MCM……………………………………………………………………… 6- 3 (3)周辺パッド型MCM …………………………………………………………… 6- 4 6.3 フィルムリードコネクタ………………………………………………………… 6- 5 6.3.1 コネクタ構造……………………………………………………………… 6- 5 6.3.2 製造工程概略……………………………………………………………… 6- 9 6.3.3 フィルムリード設計……………………………………………………… 6-10 6.3.4 基本特性…………………………………………………………………… 6-12 (1)機械的特性…………………………………………………………………… 6-14 (2)DC電気特性…………………………………………………………………… 6-14 6.3.5 高周波特性………………………………………………………………… 6-15 (1)伝送特性……………………………………………………………………… 6-15 (2)漏話特性……………………………………………………………………… 6-17 6.3.6 基板の影響低減…………………………………………………………… 6-17 6.4 表面搭載型同軸コネクタ………………………………………………………… 6-19 6.4.1 コネクタ構造……………………………………………………………… 6-19 6.4.2 基本特性…………………………………………………………………… 6-22 (1)コンタクト挿入力…………………………………………………………… 6-22 (2)接触抵抗……………………………………………………………………… 6-24 6.4.3 高周波特性………………………………………………………………… 6-25 (1)伝送特性評価モデル………………………………………………………… 6-25 (2)特性インピーダンス………………………………………………………… 6-26 (3)伝送特性……………………………………………………………………… 6-26 (4)ピン間漏話…………………………………………………………………… 6-28 6.4.4 大型MCMへの適用 ………………………………………………………… 6-28 6.5 FPCケーブルコネクタ …………………………………………………………… 6-30 6.5.1 コネクタ構造と特徴……………………………………………………… 6-30 6.5.2 設計………………………………………………………………………… 6-33 6.5.2.1 FPCケーブル ……………………………………………………… 6-33 (1)信号線アサイン………………………………………………………… 6-33 (2)特性インピーダンス…………………………………………………… 6-34 6.5.2.2 コンタクトスプリング…………………………………………… 6-36 6.5.3 製造工程…………………………………………………………………… 6-38 6.5.4 基本特性…………………………………………………………………… 6-40 (1)電気特性……………………………………………………………………… 6-40 (2)機械特性……………………………………………………………………… 6-41 6.5.5 伝送特性…………………………………………………………………… 6-44 6.5.5.1 単ビット動作特性………………………………………………… 6-44 (1)解析モデル……………………………………………………………… 6-46 (2)解析結果………………………………………………………………… 6-46 6.5.5.2 多ビット動作特性………………………………………………… 6-46 (1)実験方法………………………………………………………………… 6-49 (2)実験結果………………………………………………………………… 6-50 6.6 本章のまとめ……………………………………………………………………… 6-52 【参考文献】 第7章 ATM交換機用スイッチMCM構成技術 7.1 はじめに…………………………………………………………………………… 7- 1 7.2 ATMスイッチ構成 ………………………………………………………………… 7- 1 7.3 配線板セレクション……………………………………………………………… 7- 1 7.4 スイッチMCM構成 ………………………………………………………………… 7- 4 7.5 MCM実装技術 ……………………………………………………………………… 7- 7 7.5.1 MCM基板 …………………………………………………………………… 7- 7 7.5.2 サブボード………………………………………………………………… 7- 7 7.5.3 チップ接続………………………………………………………………… 7- 9 7.5.4 MCM相互接続 ……………………………………………………………… 7-11 7.6 ATMスイッチエレメント ………………………………………………………… 7-11 7.6.1 MCM組立 …………………………………………………………………… 7-11 7.6.2 サブボード組立…………………………………………………………… 7-14 7.7 本章のまとめ……………………………………………………………………… 7-14 【参考文献】 第8章 結論 8.1 結果の要約………………………………………………………………………… 8- 1 8.2 今後の課題と展望………………………………………………………………… 8- 1 謝辞 …………………………………………………………………………………………… 8- 3 発表論文及び学会発表 ……………………………………………………………………… 9- 1