JP2007281011A - Analog and digital mixed mounted semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アナログ回路部とデジタル回路部とが混載された半導体チップを有するアナログ・デジタル混載半導体装置、特に、半導体チップの近傍に設けられるアナログ回路部接続用及びデジタル回路部接続用の複数のポストの配置構造や、半導体チップに設けられる電極接続用の複数のパッドの配置構造に関するものである。 The present invention relates to an analog / digital mixed semiconductor device having a semiconductor chip in which an analog circuit portion and a digital circuit portion are mixedly mounted, and in particular, a plurality of analog circuit portion connecting and digital circuit portion connecting provided near the semiconductor chip. The present invention relates to an arrangement structure of posts and an arrangement structure of a plurality of pads for connecting electrodes provided on a semiconductor chip.
従来、アナログ・デジタル混載半導体装置に関する技術としては、例えば、次のような文献等に記載されるものがあった。 Conventionally, as a technique related to an analog / digital mixed semiconductor device, for example, there are those described in the following documents.
特許文献1には、アナログ処理を行うアナログ回路部とデジタル処理を行うデジタル回路部とが混載された半導体チップを有するアナログ・デジタル混載半導体装置に関する技術が記載されている。この特許文献1では、アナログ回路部がデジタル回路部からのデジタルノイズを受けてアナログ信号の品質が劣化してしまう不都合を解消すると共に、アナログ回路部の配線上に生じる結合ノイズや配線上での損失を抑制するために、アナログ回路部を半導体チップの周辺部に配置し、デジタル回路部を半導体チップの中央部に配置している。
図5(1)〜(3)は、特許文献1のようなアナログ・デジタル混載半導体装置の概略の構成図であり、同図(1)は平面から見たレイアウト構成例を示す図、同図(2)は同図(1)中の配線の交差部分Aの拡大図、及び同図(3)は同図(1)中の配線の平行走行部分Bの拡大図である。
FIGS. 5 (1) to (3) are schematic configuration diagrams of an analog / digital mixed semiconductor device as in
図5(1)に示すアナログ・デジタル混載半導体装置では、ボール・グリッド・アレイ(Ball Grid Array、以下「BGA」という。)等の基板1上に、半導体チップ10が固定されている。半導体チップ10の周囲において、基板1の周辺部に、この基板1に設けられた電極部としての複数のデジタル回路用ポスト(以下「デジタルポスト」という。)2及び複数のアナログ回路用ポスト(以下「アナログポスト」という。)3が配設されている。半導体チップ10には、デジタル処理を行うデジタル回路部11と、アナログ処理を行うアナログ回路部12とが混載され、この半導体チップ10の中央部にデジタル回路部11が配置され、周辺部にアナログ回路部12が配置している。なお、図5では、図示の便宜上、半導体チップ10の中央部にデジタル回路部11及びアナログ回路部12が配置された図が描かれている。
In the analog / digital mixed semiconductor device shown in FIG. 5A, a
アナログ回路部12と基板1との間において、アナログ回路部12寄りに複数の入/出力バッファ回路(以下「I/Oバッファ回路」という。)13が配設され、このI/Oバッファ回路13と半導体チップ周縁との間に、複数のデジタル回路用パッド(以下「デジタルパッド」という。)14及び複数のアナログ回路用パッド(以下「アナログパッド」という。)15が配設されている。I/Oバッファ回路13は、半導体チップ内に形成されたデジタル用配線(以下「デジタル配線」という。)16により、デジタル回路部11とデジタルパッド14との間に電気的に接続され、デジタル回路部11に対する入/出力信号を保持する等の機能を有している。アナログ回路部12とアナログパッド15との間は、半導体チップ10内に形成されたアナログ用配線(以下「アナログ配線」という。)17により電気的に接続されている。
Between the
図5(2)に示すように、デジタル配線16とアナログ配線17との交差部分Aでは、例えば、半導体チップ10内の下層(1層目)にデジタル配線16が形成され、この上の上層(2層目)に、絶縁層を介してアナログ配線17が形成され、両者が電気的に接触しないようになっている。又、図5(3)に示すように、デジタル配線16とアナログ配線17との平行走行部分Bでは、両者が電気的に接触しないので、デジタル配線16とアナログ配線17とが同一層(例えば、1層目)に形成されることもある。
As shown in FIG. 5B, at the intersection A between the
デジタル配線16に接続されたデジタルパッド14は、デジタル用ワイヤ(以下「デジタルワイヤ」という。)18により、デジタルポスト2に電気的に接続されている。アナログ配線17に接続されたアナログパッド15は、アナログ用ワイヤ(以下単に「アナログワイヤ」という。)19により、アナログポスト3に電気的に接続されている。
The
このような構造のアナログ/デジタル混載半導体装置は、例えば、全表面が樹脂モールド等により被覆される。内部のデジタル回路部11及びアナログ回路部12は、外部との間において、ポスト2,3を介して信号等の授受が行われる。
For example, the entire surface of the analog / digital mixed semiconductor device having such a structure is covered with a resin mold or the like. The internal digital circuit unit 11 and the
しかしながら、従来の図5のようなアナログ・デジタル混載半導体装置では、次の(a)、(b)のような課題があった。 However, the conventional analog / digital mixed semiconductor device as shown in FIG. 5 has the following problems (a) and (b).
(a) 特許文献1に記載されているように、図5の半導体チップ10では、アナログ回路部12がデジタル回路部11からのデジタルノイズを受けてアナログ信号の品質が劣化してしまう不都合を解消すると共に、アナログ回路部12の配線上に生じる結合ノイズや配線上での損失を抑制するために、アナログ回路部12を半導体チップ10の周辺部に配置し、デジタル回路部11を半導体チップ10の中央部に配置している。一般に、半導体チップ10は、チップサイズを小さくしようとすると、パッド数を多くできず、パッド数を多くしようとすると、チップサイズが大きくなって小型が困難になる。
(A) As described in
このように、パッド数にチップサイズが依存する場合、特許文献1のように、デジタル回路部11及びアナログ回路部12の回路配置による制約だけであると、アナログ回路部12からアナログパッド15までの間を短くすると、アナログ回路部12側に位置するパッド群のうち、アナログパッド15に隣接するデジタルパッド14も配置されることになる。これにより、デジタルパッド14を使用する場合、図5(2)、(3)に示すように、アナログ配線17との交差部分A、及び、I/Oバッファ回路13においてアナログ配線17との平行走行部分Bにおいて、配線間クロストークノイズが発生してしまい、アナログ特性上は問題となる。
In this way, when the chip size depends on the number of pads, as in
(b) 図6は、前記(a)の課題を解決するために考えられる図5を改良したアナログ・デジタル混載半導体装置の概略の構成図である。 (B) FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an analog / digital mixed semiconductor device obtained by improving FIG. 5 considered to solve the problem (a).
このアナログ・デジタル混載半導体装置では、アナログ回路部12側に配置されたデジタルパッド14を未使用にし、追加デジタルパッド14aと、追加I/Oバッファ回路13aとを設けている。しかし、このように追加デジタルパッド14aと追加I/Oバッファ回路13aとを設置した場合には、パッド数にチップサイズが依存するため、チップサイズが大きくなるという問題が生じてしまう。
In this analog / digital mixed semiconductor device, the
このような(a)、(b)の点から、アナログ・デジタル混載半導体装置において、従来の回路配置構造だけでは、アナログ回路部12とアナログパッド15間のクロストークを考慮した場合、パッド数に制約がでてきてしまうという課題があった。
From these points (a) and (b), in the analog / digital mixed semiconductor device, the number of pads can be increased by considering the crosstalk between the
本発明のアナログ・デジタル混載半導体装置では、アナログ処理を行うアナログ回路部とデジタル処理を行うデジタル回路部とが混載された半導体チップと、前記半導体チップの近傍に設けられ、前記デジタル回路部に電気的に接続されるデジタル回路用の複数の第1のポストと、前記半導体チップの近傍に設けられ、前記アナログ回路部に電気的に接続されるアナログ回路用の複数の第2のポストとを有し、前記複数の第1のポストと前記複数の第2のポストとを異なる配列に配置している。 In the analog / digital mixed semiconductor device of the present invention, a semiconductor chip in which an analog circuit section for performing analog processing and a digital circuit section for performing digital processing are mounted together is provided in the vicinity of the semiconductor chip, and the digital circuit section is electrically connected. A plurality of first posts for digital circuits connected to each other and a plurality of second posts for analog circuits provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit portion. The plurality of first posts and the plurality of second posts are arranged in different arrays.
請求項1、4に係る発明によれば、第1のポストと第2のポストとを異なる配列に配置したので、基板での電気的な干渉を抑制できる。 According to the first and fourth aspects of the invention, since the first post and the second post are arranged in different arrays, electrical interference on the substrate can be suppressed.
請求項2に係る発明によれば、デジタル回路用の第1のパッドと、この第1のパッドの内側にアナログ回路用の第2のパッドを設けたので、半導体チップ周辺部に配置された第1のパッドを全て有効に利用することができ、チップサイズを減少できる。 According to the second aspect of the present invention, since the first pad for the digital circuit and the second pad for the analog circuit are provided inside the first pad, the first pad disposed on the periphery of the semiconductor chip is provided. All the pads of 1 can be used effectively, and the chip size can be reduced.
請求項3、4に係る発明によれば、第1の導電体(ワイヤ)を短くすることができるので、アナログ回路部に対して第1の導電体(ワイヤ)のインダクタンスの影響を低減できる。 According to the third and fourth aspects of the invention, since the first conductor (wire) can be shortened, the influence of the inductance of the first conductor (wire) on the analog circuit portion can be reduced.
請求項5に係る発明によれば、第1のポストと第2のパッドとを接続するワイヤの下で、且つ第1のパッドと第2のパッドとの間に、ワイヤ非接続用のパッドを配設したので、アナログ信号へのクロストークノイズを解消でき、更に、ボンディングの容易化が可能になる。 According to the fifth aspect of the present invention, the wire non-connecting pad is provided below the wire connecting the first post and the second pad and between the first pad and the second pad. Since it is disposed, crosstalk noise to the analog signal can be eliminated, and further, bonding can be facilitated.
アナログ・デジタル混載半導体装置は、アナログ処理を行うアナログ回路部とデジタル処理を行うデジタル回路部とが混載された半導体チップと、前記半導体チップの周辺部に配設され、前記デジタル回路部に電気的に接続されたデジタル回路用の複数の第1のパッドと、前記半導体チップにおいて前記複数の第1のパッドの内側に配設され、前記アナログ回路部に電気的に接続されたアナログ回路用の複数の第2のパッドと、前記半導体チップの近傍に設けられ、前記デジタル回路部に第1の導電体を介して電気的に接続されるデジタル回路用の複数の第1のポストと、前記半導体チップの近傍に設けられ、前記アナログ回路部に第2の導電体を介して電気的に接続されるアナログ回路用の複数の第2のポストとを有している。そして、前記複数の第1のポストと前記複数の第2のポストとを異なる配列に配置している。 The analog / digital mixed semiconductor device includes a semiconductor chip in which an analog circuit unit that performs analog processing and a digital circuit unit that performs digital processing are mixedly mounted, and a peripheral portion of the semiconductor chip, and is electrically connected to the digital circuit unit. A plurality of first pads for digital circuits connected to each other, and a plurality of pads for analog circuits disposed inside the plurality of first pads in the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit section A plurality of first posts for a digital circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the digital circuit section via a first conductor, and the semiconductor chip And a plurality of second posts for an analog circuit that are electrically connected to the analog circuit portion through a second conductor. The plurality of first posts and the plurality of second posts are arranged in different arrays.
(実施例1の構成)
図1(1)、(2)は、本発明の実施例1を示すアナログ・デジタル混載半導体装置の概略の構成図であり、同図(1)は平面から見たレイアウト構成例を示す図、及び同図(2)は同図(1)の半導体チップ周辺を示す概略の拡大断面図である。
(Configuration of Example 1)
FIGS. 1A and 1B are schematic configuration diagrams of an analog / digital mixed semiconductor device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 1A is a diagram showing a layout configuration example viewed from a plane. FIG. 2B is a schematic enlarged cross-sectional view showing the periphery of the semiconductor chip of FIG.
この図1では、例えば、音楽再生機能等を集積回路化したアナログ・デジタル混載半導体装置におけるエンベデッドアレイの千鳥パッド構造を用いた構成例が示されている。 In FIG. 1, for example, a configuration example using a staggered pad structure of an embedded array in an analog / digital mixed semiconductor device in which a music reproduction function or the like is integrated is shown.
このアナログ・デジタル混載半導体装置では、BGA等の基板20上に、ほぼ方形の半導体チップ30が固定されている。半導体チップ30の周囲において、基板20の周辺部にデジタル基板部20−1とアナログ基板部20−2とが設けられ、そのデジタル基板部20−1に複数の第1のポスト(例えば、デジタルポスト)21が配設され、アナログ基板部20−2に複数の第2のポスト(例えば、アナログポスト)22が配設されている。
In this analog / digital mixed semiconductor device, a substantially
複数のデジタルポスト21は、半導体チップ寄りにこの半導体チップ周縁に沿って直線L1上に所定のピッチで配列されている。複数のアナログポスト22は、直線L1の外側の基板周辺部寄りにおいてその直線L1とほぼ平行に配置される直線L2上に、所定のピッチで配列されている。半導体チップ寄りの複数のデジタルポスト21は、基板周辺部寄りの複数のアナログポスト22と電気的な干渉を起こさない程の距離を置くように配置されている。
The plurality of
半導体チップ30には、音楽再生制御等のデジタル処理を行うデジタル回路部31と、デジタルデータから音となるアナログデータへ変換するデジタル/アナログ変換(以下「D/A変換」という。)等のアナログ処理を行うアナログ回路部32とが混載され、この半導体チップ30の中央部にデジタル回路部31が配置され、周辺部にアナログ回路部32が配置している。なお、図1では、図示の便宜上、半導体チップ30の中央部にデジタル回路部31及びアナログ回路部32が配置された図が描かれている。
The
アナログ回路部32上には、複数の第2のパッド(例えば、アナログ出力パッド)33が所定のピッチで配設され、このアナログ出力パッド33から、アナログ回路部32の出力信号を出力するようになっている。アナログ回路部32と半導体チップ周縁との間において、アナログ回路部32寄りに複数のI/Oバッファ回路34が配設され、このI/Oバッファ回路34と半導体チップ周縁との間に、複数の第1のパッド(例えば、デジタルパッド)35が2列、エンベデッドアレイの千鳥状に配設されている。
A plurality of second pads (for example, analog output pads) 33 are arranged on the
I/Oバッファ回路34は、半導体チップ30内に形成されたデジタル配線36により、デジタル回路部31とデジタルパッド35との間に電気的に接続され、デジタル回路部31に対する入/出力信号を保持する等の機能を有している。複数のデジタルパッド35と、この外側に位置する複数のデジタルポスト21との間は、それぞれ第1の導電体(例えば、デジタルワイヤ)37により電気的に接続されている。デジタルポスト21の外側に位置する複数のアナログポスト22と、複数のアナログ出力パッド33との間は、デジタルワイヤ37の上に配置される第2の導電体(例えば、アナログワイヤ)38により、それぞれ電気的に接続されている。
The I /
このような構造のアナログ/デジタル混載半導体装置は、例えば、全表面が樹脂モールド等により被覆される。 For example, the entire surface of the analog / digital mixed semiconductor device having such a structure is covered with a resin mold or the like.
(実施例1の動作)
例えば、外部端子からデジタル信号がデジタルポスト21へ入力されると、入力されたデジタル信号は、デジタルワイヤ37を通してデジタルパッド35へ送られ、更に、このデジタルパッド35から半導体チップ内のデジタル配線36を通ってI/Oバッファ回路34へ送られ、このI/Oバッファ回路34に保持される。I/Oバッファ回路34に保持されたデジタル信号は、所定のタイミングで、半導体チップ内のデジタル配線36を通してデジタル回路部31へ送られ、このデジタル回路部31で所定のデジタル処理が行われる。
(Operation of Example 1)
For example, when a digital signal is input from the external terminal to the
デジタル回路部31の処理結果は、アナログ回路部32により、アナログ信号へのD/A変換等のアナログ処理が行われ、この処理結果のアナログ信号がアナログ出力パッド33から出力される。このアナログ信号は、アナログワイヤ38を通してアナログポスト22へ送られ、外部端子を通して外部へ出力される。
The processing result of the
(実施例1の効果)
本実施例1によれば、半導体チップ30の周辺部に複数のデジタルパッド35を配置し、この内側に複数のアナログ出力パッド33を配置したので、半導体チップ周辺部に配置された複数のデジタルパッド35を全て有効に利用でき、半導体チップサイズの増大を避ける効果が得られる。そして、アナログワイヤ38とデジタルワイヤ37との間は、レイアウト上で隣接する半導体チップ内のアナログ配線とデジタル配線36との間に比べ、距離が大きいことから、半導体チップ周辺部にデジタルパッド35が配置されていたとしても、クロストークノイズの影響を弱める効果が得られる。更に、基板20の周辺部に複数のアナログポスト22を配列し、この内側に複数のデジタルポスト21を配置して、両ポスト22,21間に距離を置いたので、基板20上での干渉を抑える効果が得られる。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, since the plurality of
実施例1において、デジタル信号・アナログ信号間の干渉が弱いとされるデジタルワイヤ37とアナログワイヤ38との間でも干渉が懸念される場合がある。本実施例2では、これを解決する。
In the first embodiment, there is a possibility that interference may occur between the
(実施例2の構成)
図2は、本発明の実施例2を示すアナログ・デジタル混載半導体装置の概略の構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an analog / digital mixed semiconductor
本実施例2のアナログ・デジタル混載半導体装置が実施例1の装置と異なる点は、複数のアナログ出力パッド33から基板20上の複数のアナログポスト22の区間を電気的に接続するためのワイヤの下に位置する複数のデジタルパッド35を、デジタル信号用に代えて、大規模集積回路(LSI)等のテストを実行するためのテスト信号用パッド(以下「テストパッド」という。)35aにしたことである。チップ30の各辺に設けられるパッド35の中にはテスト用と通常動作用とがあり、このうちのテスト用のパッドをアナログ出力パッド33からアナログポスト22の区間を電気的に接続するワイヤの下の領域に集め、通常動作用のパッドをその他の領域に配置するようにしたものである。その他の構成は、実施例1と同様である。
The analog / digital mixed semiconductor device of the second embodiment is different from the device of the first embodiment in that wires for electrically connecting sections of the plurality of analog posts 22 on the
(実施例2の動作)
テストパッド35aは、半導体製造メーカ等が半導体チップ30の電気的特性をテストするために使用されるパッドであり、ユーザ仕様では使われないテストモード信号として扱われ、通常動作時には固定信号(例えば、“H”レベル固定又は“L”レベル固定)が入力される。
(Operation of Example 2)
The test pad 35a is a pad used by a semiconductor manufacturer or the like to test the electrical characteristics of the
(実施例2の効果)
本実施例2によれば、ワイヤ間でアナログワイヤ38に隣接するデジタルワイヤ37は、テスト専用のテストパッド35aに接続されているので、ユーザが使用する際は、アナログ信号及びデジタル信号間の干渉は発生することがない。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment, the
実施例2では、図1(2)に示すように、デジタルワイヤ37の上を通るようにアナログワイヤ38を結線(ボンディング)するために、ワイヤを立体的にボンディングする複雑化技術を持つワイヤボンダ(ワイヤボンディング装置)が必要となる。本実施例3では、これを解決する。
In the second embodiment, as shown in FIG. 1B, in order to connect the
(実施例3の構成)
図3は、本発明の実施例3を示すアナログ・デジタル混載半導体装置の概略の構成図であり、実施例2を示す図2中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 3)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an analog / digital mixed semiconductor
本実施例3のアナログ・デジタル混載半導体装置が実施例2の装置と異なる点は、複数のアナログ出力パッド33から基板20上の複数のアナログポスト22の区間を電気的に接続するためのワイヤの下に位置する複数のデジタルパッド35を、デジタル信号用に代えて、ボンディングを行わないボンディング不要テストパッド35bにしたことである。ボンディング不要テストパッド35aは、例えば、半導体製造工程においてレギュレータ(調整器)のトリミングパッドや、ウェハプロービングテスト等でしか使用されないパッドである。つまり、テストパッドのうち、ワイヤボンディングの必要がないパッドをアナログ出力パッド33からアナログポスト22の区間を電気的に接続するワイヤの下の領域に集めるようにしたものである。その他の構成は、実施例1と同様である。
The analog / digital mixed semiconductor device of the third embodiment is different from the device of the second embodiment in that wires for electrically connecting sections of the plurality of analog posts 22 on the
(実施例3の動作)
本実施例3のボンディング不要テストパッド35bは、パッケージされる際、ボンディングされることはないので、図1(2)に示すように、デジタルワイヤ37の上をアナログワイヤ38が通ることなく、ワイヤボンディングがされていることである。
(Operation of Example 3)
Since the bonding-
(実施例3の効果)
本実施例3によれば、デジタルワイヤ37とアナログワイヤ38を、ワイヤ下側と上側でループ高さを変える必要がないため、ワイヤを立体的にボンディングする複雑化技術を持たないワイヤボンダで対応できる。
(Effect of Example 3)
According to the third embodiment, since it is not necessary to change the loop height between the lower side and the upper side of the
(実施例4の構成)
図4は、本発明の実施例4を示すアナログ・デジタル混載半導体装置の概略の構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 4)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an analog / digital mixed semiconductor device showing Embodiment 4 of the present invention. Elements common to those in FIG. 1
実施例1では、アナログ回路部32に対しては、基板20上に設けたアナログポスト22を外側に配置する例として、ダイレクト(直接)にアナログワイヤ38でアナログポスト22ヘ接続する構成例を説明している。
In the first embodiment, as an example in which the
これに対し、本実施例4では、その逆の例、即ち、アナログ回路部32については、半導体チップ30上のパッド(例えば、アナログ出力パッド)33を介して、基板20上の2列のデジタルポスト21及びアナログポスト22の内、半導体チップ寄りに配置されたアナログポスト22と接続する構成になっている。以下、詳細に説明する。
On the other hand, in the fourth embodiment, the opposite example, that is, the
半導体チップ30の周囲において、基板20の周辺部にアナログ基板部20−2とデジタル基板部20−1とが設けられ、そのアナログ基板部20−2に複数の第1のポスト(例えば、アナログポスト)22が配設され、デジタル基板部20−1に複数の第2のポスト(例えば、デジタルポスト)21が配設されている。
Around the
複数のアナログポスト22は、半導体チップ寄りにこの半導体チップ周縁に沿って直線L2上に所定のピッチで配列されている。複数のデジタルポスト21は、直線L2の外側の基板周辺部寄りにおいてその直線L2とほぼ平行に配置される直線L1上に、所定のピッチで配列されている。基板周辺部寄りの複数のデジタルポスト21は、半導体チップ寄りの複数のアナログポスト22と電気的な干渉を起こさない程の距離を置くように配置されている。
The plurality of analog posts 22 are arranged at a predetermined pitch on the straight line L2 along the periphery of the semiconductor chip and closer to the semiconductor chip. The plurality of
半導体チップ30には、デジタル回路部31と、アナログ回路部32とが混載され、この半導体チップ30の中央部にデジタル回路部31が配置され、周辺部にアナログ回路部32が配置している。なお、図4では、図1と同様に、図示の便宜上、半導体チップ30の中央部にデジタル回路部31及びアナログ回路部32が配置された図が描かれている。
A
デジタル回路部31上には、複数の第2のパッド(例えば、デジタルパッド)35が配設され、このデジタルパッド35が、第2の導電体(例えば、デジタルワイヤ)37によってデジタルポスト21に電気的に接続されている。アナログ回路部32と半導体チップ周辺部との間には、エンベデッドアレイの千鳥状に2列、複数の第1のパッド(例えば、アナログ出力パッド)33が配設され、このアナログ出力パッド33が、半導体チップ内のアナログ配線39によってアナログ回路部32に電気的に接続されると共に、第1の導電体(例えば、アナログワイヤ)38によってアナログポスト22に電気的に接続されている。
A plurality of second pads (for example, digital pads) 35 are disposed on the
このような構造のアナログ・デジタル混載半導体装置は、実施例1と同様に、全表面が樹脂モールド等により被覆される。 The analog / digital mixed semiconductor device having such a structure is covered with a resin mold or the like as in the first embodiment.
(実施例4の動作)
例えば、外部端子からデジタル信号がデジタルポスト21へ入力されると、入力されたデジタル信号は、デジタルワイヤ37を通してデジタルパッド35へ送られ、このデジタルパッド35からデジタル回路部31へ入力され、このデジタル回路部31で所定のデジタル処理が行われる。デジタル回路部31の処理結果は、アナログ回路部32によってアナログ処理が行われ、この処理結果のアナログ信号が、半導体チップ内のアナログ配線39、アナログ出力パッド33、及びアナログワイヤ38を通してアナログポスト22へ送られ、外部端子を通して外部へ出力される。
(Operation of Example 4)
For example, when a digital signal is input from the external terminal to the
(実施例4の効果)
本実施例4によれば、アナログワイヤ38を短くすることができるので、アナログ回路部32に対してアナログワイヤ38のインダクタンスの影響を低減できる。
(Effect of Example 4)
According to the fourth embodiment, since the
(変形例)
本発明は、実施例1〜4に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(A)〜(C)のようなものがある。
(Modification)
The present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and various usage forms and modifications are possible. For example, the following forms (A) to (C) are available as usage forms and modifications.
(A) 実施例では、音楽再生機能等を集積回路化したアナログ・デジタル混載半導体装置におけるレイアウトの構成例を説明したが、音楽再生用等に限らず、種々の装置に適用できる。 (A) In the embodiment, the configuration example of the layout in the analog / digital mixed semiconductor device in which the music playback function and the like are integrated into the integrated circuit has been described.
(B) 実施例では、エンベデットの千鳥パッドを用いて説明したが、セルベースや千鳥パッド使用なしの場合等でも用いることができる。又、半導体チップ30の回路や配線等のレイアウトは、図示以外の他のレイアウトに変更してもよい。
(B) Although the embodiment has been described using the embedded staggered pad, it can be used even when the cell base or the staggered pad is not used. Further, the layout of the circuit and wiring of the
(C) 実施例では、BGAパッケージ等を用いて説明したが、他のモールドパッケージ等にも用いることができる。 (C) Although the embodiment has been described using the BGA package or the like, it can be used for other mold packages or the like.
20 基板
21 デジタルポスト
22 アナログポスト
30 半導体チップ
31 デジタル回路部
32 アナログ回路部
33 アナログ出力パッド
35 デジタルパッド
37 デジタルワイヤ
38 アナログワイヤ
20
Claims (5)
前記半導体チップの近傍に設けられ、前記デジタル回路部に電気的に接続されるデジタル回路用の複数の第1のポストと、
前記半導体チップの近傍に設けられ、前記アナログ回路部に電気的に接続されるアナログ回路用の複数の第2のポストとを有し、
前記複数の第1のポストと前記複数の第2のポストとを異なる配列に配置したことを特徴とするアナログ・デジタル混載半導体装置。 A semiconductor chip in which an analog circuit unit for performing analog processing and a digital circuit unit for performing digital processing are mixedly mounted;
A plurality of first posts for a digital circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the digital circuit unit;
A plurality of second posts for an analog circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit unit;
The analog / digital mixed semiconductor device, wherein the plurality of first posts and the plurality of second posts are arranged in different arrangements.
前記半導体チップの周辺部に配設され、前記デジタル回路部に電気的に接続されたデジタル回路用の複数の第1のパッドと、
前記半導体チップにおいて前記複数の第1のパッドの内側に配設され、前記アナログ回路部に電気的に接続されたアナログ回路用の複数の第2のパッドと、
前記半導体チップの近傍に設けられ、前記デジタル回路部に第1の導電体を介して電気的に接続されるデジタル回路用の複数の第1のポストと、
前記半導体チップの近傍に設けられ、前記アナログ回路部に第2の導電体を介して電気的に接続されるアナログ回路用の複数の第2のポストとを有し、
前記複数の第1のポストと前記複数の第2のポストとを異なる配列に配置したことを特徴とするアナログ・デジタル混載半導体装置。 A semiconductor chip in which an analog circuit unit for performing analog processing and a digital circuit unit for performing digital processing are mixedly mounted;
A plurality of first pads for a digital circuit disposed on a peripheral portion of the semiconductor chip and electrically connected to the digital circuit portion;
A plurality of second pads for an analog circuit disposed inside the plurality of first pads in the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit unit;
A plurality of first posts for a digital circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the digital circuit unit via a first conductor;
A plurality of second posts for an analog circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit section via a second conductor;
The analog / digital mixed semiconductor device, wherein the plurality of first posts and the plurality of second posts are arranged in different arrangements.
前記半導体チップの周辺部に配設され、前記アナログ回路部に電気的に接続されたアナログ回路用の複数の第1のパッドと、
前記半導体チップにおいて前記複数の第1のパッドの内側に配設され、前記デジタル回路部に電気的に接続されたデジタル回路用の複数の第2のパッドと、
前記半導体チップの近傍に設けられ、前記アナログ回路部に第1の導電体を介して電気的に接続されるアナログ回路用の複数の第1のポストと、
前記半導体チップの近傍に設けられ、前記デジタル回路部に第2の導電体を介して電気的に接続されるデジタル回路用の複数の第2のポストとを有し、
前記複数の第1のポストと前記複数の第2のポストとを異なる配列に配置したことを特徴とするアナログ・デジタル混載半導体装置。 A semiconductor chip in which an analog circuit unit for performing analog processing and a digital circuit unit for performing digital processing are mixedly mounted;
A plurality of first pads for an analog circuit disposed in a peripheral portion of the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit unit;
A plurality of second pads for a digital circuit disposed inside the plurality of first pads in the semiconductor chip and electrically connected to the digital circuit unit;
A plurality of first posts for an analog circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the analog circuit section via a first conductor;
A plurality of second posts for a digital circuit provided in the vicinity of the semiconductor chip and electrically connected to the digital circuit unit via a second conductor;
The analog / digital mixed semiconductor device, wherein the plurality of first posts and the plurality of second posts are arranged in different arrangements.
前記第1のポストと前記第2のパッドとを接続する前記ワイヤの下で、且つ前記第1のパッドと前記第2のパッドとの間に、ワイヤ非接続用のパッドを配設したことを特徴とする請求項2記載のアナログ・デジタル混載半導体装置。 The first and second conductors are wires,
A wire non-connecting pad is disposed under the wire connecting the first post and the second pad and between the first pad and the second pad. 3. The analog / digital mixed semiconductor device according to claim 2, wherein:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014027216A (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
US9984991B2 (en) | 2014-07-18 | 2018-05-29 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, electronic apparatus and moving object |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000311986A (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Digital high frequency analog hybrid ic chip, ic package and digital high frequency analog hybrid ic |
JP2004111656A (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Nec Electronics Corp | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
-
2006
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000311986A (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Digital high frequency analog hybrid ic chip, ic package and digital high frequency analog hybrid ic |
JP2004111656A (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Nec Electronics Corp | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014027216A (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Renesas Electronics Corp | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
US9984991B2 (en) | 2014-07-18 | 2018-05-29 | Seiko Epson Corporation | Circuit device, electronic apparatus and moving object |
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