JP2007306545A - Semiconductor device and electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device that facilitates incorporation of a serial interface circuit, and electronic equipment. <P>SOLUTION: The semiconductor device includes a first semiconductor chip and a second semiconductor chip which has a high-speed serial I/F circuit transferring serial data to an external device through a serial bus and is stacked on the first semiconductor chip. A pad area 81 where a pad (electrode) for connecting the external device to the high-speed serial I/F circuit is disposed is provided along a side SB1 which is the short side of the second semiconductor chip. A pad area 82 where a pad for connecting an internal circuit that the first semiconductor chip includes to the high-speed serial I/F circuit is disposed is provided along a side SB2 which is the long side of the second semiconductor chip. Transmitter circuits TX0 to TX2 (or receiver circuits) for data transfer that a physical-layer circuit 40 includes and a transmitter circuit TCK (or a receiver circuit) for clock transfer are disposed along the side SB1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置及び電子機器に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and an electronic apparatus.

近年、EMIノイズの低減などを目的としたインターフェースとしてLVDS(Low Voltage Differential Signaling)などの高速シリアル転送が脚光を浴びている。この高速シリアル転送では、トランスミッタ回路がシリアル化されたデータを差動信号により送信し、レシーバ回路が差動信号を差動増幅することでデータ転送を実現する。   In recent years, high-speed serial transfer such as LVDS (Low Voltage Differential Signaling) has attracted attention as an interface for the purpose of reducing EMI noise. In this high-speed serial transfer, the transmitter circuit transmits serialized data as a differential signal, and the receiver circuit differentially amplifies the differential signal to realize data transfer.

一般的な携帯電話機は、電話番号入力や文字入力のためのボタンが設けられる第1の機器部分と、LCD(Liquid Crystal Display)やカメラデバイスが設けられる第2の機器部分と、第1、第2の機器部分を接続するヒンジなどの接続部分により構成される。従って、第1の機器部分に設けられる第1の回路基板と、第2の機器部分に設けられる第2の回路基板との間のデータ転送を、小振幅の差動信号を用いたシリアル転送により行えば、接続部分を通る配線の本数を減らすことができ、好都合である。   A general mobile phone includes a first device portion provided with buttons for inputting a telephone number and characters, a second device portion provided with an LCD (Liquid Crystal Display) and a camera device, and first and first devices. It is comprised by connection parts, such as a hinge which connects two apparatus parts. Therefore, data transfer between the first circuit board provided in the first device part and the second circuit board provided in the second device part is performed by serial transfer using a small amplitude differential signal. This is advantageous because the number of wires passing through the connecting portion can be reduced.

そして携帯電話機等で高速シリアル転送を実現するためには、BBE/APP(BaseBand Engine/Application Processor)や画像処理コントローラに高速シリアル転送用のトランスミッタ回路等を設け、表示ドライバに高速シリアル転送用のレシーバ回路等を設ける必要がある。   In order to realize high-speed serial transfer with a mobile phone or the like, a BBE / APP (BaseBand Engine / Application Processor) or image processing controller is provided with a transmitter circuit for high-speed serial transfer, and a display driver is a receiver for high-speed serial transfer. It is necessary to provide a circuit or the like.

ところが、高速シリアル転送用のトランスミッタ回路やレシーバ回路はアナログ回路により構成される。従って製造プロセスが変更されると、アナログ特性が変化してしまい、回路の再設計が必要になってしまう。一方、BBE/APP、画像処理コントローラ、表示ドライバでは、低コスト化を実現するために微細プロセスを積極的に採用して行く必要がある。従って、微細プロセスを採用してBBE/APP、画像処理コントローラ、表示ドライバのチップサイズをシュリンクしようとすると、本来は必要ではないのに、高速シリアル転送用のトランスミッタ回路やレシーバ回路についても再設計が必要になってしまい、開発期間の長期化等を招く。
特開2001−222249号公報
However, transmitter circuits and receiver circuits for high-speed serial transfer are configured by analog circuits. Therefore, when the manufacturing process is changed, the analog characteristics change, and the circuit needs to be redesigned. On the other hand, in BBE / APP, image processing controller, and display driver, it is necessary to actively adopt a fine process in order to realize cost reduction. Therefore, when trying to shrink the chip size of BBE / APP, image processing controller, and display driver by adopting a fine process, it is not necessary to redesign the transmitter circuit and receiver circuit for high-speed serial transfer. It becomes necessary, leading to a prolonged development period.
JP 2001-222249 A

本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリアルインターフェース回路の組み込みを容易化できる半導体装置及び電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the technical problems as described above, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device and an electronic apparatus that can easily incorporate a serial interface circuit.

本発明は、第1の半導体チップと、外部デバイスとの間でシリアルバスを介してシリアルデータの転送を行うシリアルインターフェース回路を有し、前記第1の半導体チップにスタック配置される第2の半導体チップとを含み、前記第2の半導体チップの短辺である第1の辺に沿って、前記外部デバイスと前記シリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第1の電極領域が設けられ、前記第2の半導体チップの長辺である第2の辺に沿って、前記第1の半導体チップが含む内部回路と前記シリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第2の電極領域が設けられる、半導体装置に関係する。   The present invention has a serial interface circuit for transferring serial data between a first semiconductor chip and an external device via a serial bus, and a second semiconductor stacked on the first semiconductor chip. And a first electrode region including an electrode for connecting the external device and the serial interface circuit is provided along a first side which is a short side of the second semiconductor chip. And an electrode for connecting the internal circuit included in the first semiconductor chip and the serial interface circuit is disposed along a second side which is a long side of the second semiconductor chip. The present invention relates to a semiconductor device provided with an electrode region.

本発明によれば、第2の半導体チップが含むシリアルインターフェース回路は、外部デバイスとの間でシリアルデータの転送を行う。そして本発明では、このようなシリアルインターフェース回路を含む第2の半導体チップが、第1の半導体チップにスタック配置される。従って例えば第1の半導体チップの製造プロセス、回路構成等が変更されても、第2の半導体チップの製造プロセス、回路構成等については変更しなくても済むようになる。従って、シリアル転送の伝送品質を維持しながらも、半導体装置へのシリアルインターフェース回路の組み込みを容易化できる。   According to the present invention, the serial interface circuit included in the second semiconductor chip transfers serial data to and from an external device. In the present invention, the second semiconductor chip including such a serial interface circuit is stacked on the first semiconductor chip. Therefore, for example, even if the manufacturing process and circuit configuration of the first semiconductor chip are changed, it is not necessary to change the manufacturing process and circuit configuration of the second semiconductor chip. Therefore, it is possible to facilitate the incorporation of the serial interface circuit into the semiconductor device while maintaining the transmission quality of the serial transfer.

また本発明では、第2の半導体チップの短辺である第1の辺に沿って、外部デバイスとシリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第1の電極領域が設けられる。このようにすれば、シリアル転送の信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることが可能になり、シリアル転送の伝送品質を維持できる。また本発明では、第2の半導体チップの長辺である第2の辺に沿って、第1の半導体チップが含む内部回路とシリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第2の電極領域が設けられる。従って、第1の半導体チップの内部回路とのインターフェースに必要な多数の電極を、第2の電極領域に配置できるようになり、半導体装置へのシリアルインターフェース回路の組み込みを容易化できる。   In the present invention, a first electrode region in which an electrode for connecting an external device and a serial interface circuit is disposed is provided along the first side which is the short side of the second semiconductor chip. By doing so, it becomes possible to minimize the skew and signal delay of the serial transfer signal and maintain the transmission quality of the serial transfer. In the present invention, a second electrode in which an internal circuit included in the first semiconductor chip and the serial interface circuit are connected is disposed along the second side which is the long side of the second semiconductor chip. An electrode region is provided. Accordingly, a large number of electrodes necessary for interfacing with the internal circuit of the first semiconductor chip can be arranged in the second electrode region, and the incorporation of the serial interface circuit into the semiconductor device can be facilitated.

また本発明では、前記第2の半導体チップの前記第1の辺に対向する第3の辺に沿って、前記第1の半導体チップが含む内部回路と前記シリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第3の電極領域が設けられてもよい。   In the present invention, the electrode for connecting the internal circuit included in the first semiconductor chip and the serial interface circuit along the third side facing the first side of the second semiconductor chip. There may be provided a third electrode region in which is disposed.

このようにすれば、内部回路とのインターフェースに使用できる電極の数を更に増やすことが可能になる。   In this way, the number of electrodes that can be used for interfacing with the internal circuit can be further increased.

また本発明では、前記第1の電極領域には、シリアル転送のシリアルデータ用の電極が配置されてもよい。   In the present invention, serial transfer serial data electrodes may be arranged in the first electrode region.

このようにすれば、例えばデータ転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、シリアルデータ用の電極とをショートパスで接続することが可能になる。   In this way, for example, it is possible to connect the transmitter circuit or receiver circuit for data transfer and the electrode for serial data with a short path.

また本発明では、前記第1の電極領域には、シリアル転送のシリアルデータ用の電極と、シリアル転送のクロック用の電極が配置されてもよい。   In the present invention, an electrode for serial transfer serial data and an electrode for serial transfer clock may be arranged in the first electrode region.

このようにすれば、例えばデータ転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、シリアルデータ用の電極とをショートパスで接続することが可能になると共に、クロック転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、クロック用の電極とをショートパスで接続することが可能になる。   In this way, for example, it becomes possible to connect the transmitter circuit or receiver circuit for data transfer and the electrode for serial data with a short path, and at the same time, the transmitter circuit or receiver circuit for clock transfer and the clock circuit It is possible to connect the electrodes with a short path.

また本発明では、前記シリアルインターフェース回路は、前記外部デバイスとの間でシリアルバスを介してデータの送信及び受信の少なくとも一方を行う物理層回路と、前記第1の半導体チップが含む内部回路からのパラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル/シリアル変換回路、及び前記外部デバイスからのシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換回路の少なくとも一方を有する第1のロジック回路と、前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でパラレルデータの転送を行う内部インターフェース回路を有する第2のロジック回路とを含んでもよい。   In the present invention, the serial interface circuit includes a physical layer circuit that transmits and receives data to and from the external device via a serial bus, and an internal circuit included in the first semiconductor chip. A first logic circuit having at least one of a parallel / serial conversion circuit for converting parallel data into serial data and a serial / parallel conversion circuit for converting serial data from the external device into parallel data; and the first semiconductor And a second logic circuit having an internal interface circuit that transfers parallel data to and from an internal circuit included in the chip.

このようにすれば、物理層回路により、シリアルバスを介したシリアルデータの送信や受信を行い、第1のロジック回路により、パラレルデータからシリアルデータへの変換や、シリアルデータからパラレルデータへの変換を行うことが可能になる。また第2のロジック回路により、第1の半導体チップが含む内部回路との間でパラレルデータの転送を行うことが可能になる。   In this way, the physical layer circuit transmits and receives serial data via the serial bus, and the first logic circuit converts parallel data to serial data, or serial data to parallel data. It becomes possible to do. The second logic circuit can transfer parallel data to and from the internal circuit included in the first semiconductor chip.

また本発明では、前記物理層回路は、前記第2の半導体チップの短辺である第1の辺側に配置され、前記第2のロジック回路は、前記第2の半導体チップの前記第1の辺に対向する第3の辺側に配置されてもよい。   In the present invention, the physical layer circuit is disposed on a first side which is a short side of the second semiconductor chip, and the second logic circuit is provided on the first side of the second semiconductor chip. You may arrange | position on the 3rd edge | side side which opposes an edge | side.

このようにすれば、シリアルインターフェース回路内での信号伝達を効率化できる。   In this way, signal transmission in the serial interface circuit can be made efficient.

また本発明では、前記シリアルインターフェース回路は、前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でパラレルデータの転送を行う内部インターフェース回路を含み、前記内部インターフェース回路は、第1のインターフェースモードでは、前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でKビットのパラレルデータの転送を行い、前記第1の半導体チップへの前記第2の半導体チップのスタック配置時に設定される第2のインターフェースモードでは、前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でJビット(J<K)のパラレルデータの転送を行ってもよい。   In the present invention, the serial interface circuit includes an internal interface circuit that transfers parallel data to and from an internal circuit included in the first semiconductor chip, and the internal interface circuit is in the first interface mode, A second interface mode that is set when the second semiconductor chip is placed on the first semiconductor chip by transferring K-bit parallel data to / from an internal circuit included in the first semiconductor chip. Then, parallel data transfer of J bits (J <K) may be performed with the internal circuit included in the first semiconductor chip.

このようにすれば、第1の半導体チップへの第2の半導体チップのスタック配置時に、第2のインターフェースモードに設定することで、第1の半導体チップが含む内部回路との間の信号線の本数を減らすことが可能になる。   According to this configuration, when the second semiconductor chip is stacked on the first semiconductor chip, the second interface mode is set so that the signal line to the internal circuit included in the first semiconductor chip is set. The number can be reduced.

また本発明では、Jビットのパラレルデータ用の電極が、前記第2の半導体チップの長辺である第2の辺に沿って配置され、K−Jビットのパラレルデータ用の電極が、前記第2の半導体チップの前記第2の辺に対向する第4の辺に沿って配置されてもよい。   According to the present invention, an electrode for J-bit parallel data is disposed along a second side which is a long side of the second semiconductor chip, and an electrode for parallel data of K-J bit is provided on the first side. The second semiconductor chip may be arranged along a fourth side facing the second side.

このようにすれば、例えば第1のインターフェースモード時に、第4の辺に沿って配置されたK−Jビットのパラレルデータ用の電極を用いて、パラレルデータの転送を行うことが可能になる。   In this way, for example, in the first interface mode, parallel data can be transferred using the KJ-bit parallel data electrodes arranged along the fourth side.

また本発明では、前記内部インターフェース回路は、前記第1のインターフェースモードでは、パラレルデータのサンプリングクロックの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのいずれか一方で、パラレルデータのサンプリングを行い、前記第2のインターフェースモードでは、前記サンプリングクロックの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方で、パラレルデータのサンプリングを行ってもよい。   In the present invention, in the first interface mode, the internal interface circuit samples parallel data at one of the rising edge and the falling edge of the parallel data sampling clock, and performs the second interface mode. Then, parallel data may be sampled at both the rising edge and falling edge of the sampling clock.

このようにすれば、第2のインターフェースモードでは、サンプリングクロックの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方で、パラレルデータのサンプリングが行われるようになる。従って、少ない本数のパラレルデータの信号線を用いて、多くの情報を転送できる。   In this way, in the second interface mode, parallel data is sampled at both the rising edge and falling edge of the sampling clock. Accordingly, a large amount of information can be transferred using a small number of parallel data signal lines.

また本発明では、前記第1の半導体チップは、スタック配置が禁止されるスタック禁止回路を含み、前記第2の半導体チップは、前記スタック禁止回路の領域以外の領域にスタック配置されてもよい。   In the present invention, the first semiconductor chip may include a stack prohibiting circuit in which stacking is prohibited, and the second semiconductor chip may be stacked in an area other than the area of the stack prohibiting circuit.

このようにすれば、第1の半導体チップの回路の信頼性や回路特性が劣化するのを防止できる。   In this way, it is possible to prevent the circuit reliability and circuit characteristics of the first semiconductor chip from deteriorating.

また本発明では、前記スタック禁止回路は、DRAMであってもよい。   In the present invention, the stack prohibition circuit may be a DRAM.

但しスタック禁止回路はDRAMに限定されるものではない。   However, the stack prohibition circuit is not limited to the DRAM.

また本発明では、前記シリアルインターフェース回路は、前記外部デバイスとの間でシリアルバスを介してデータの送信及び受信の少なくとも一方を行う物理層回路を含み、前記物理層回路は、データ転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、クロック転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路を含み、前記データ転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、前記クロック転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路は、前記第2の半導体チップの短辺である第1の辺に沿って配置されてもよい。   In the present invention, the serial interface circuit includes a physical layer circuit that transmits and receives data to and from the external device via a serial bus, and the physical layer circuit is a transmitter for data transfer. A circuit or receiver circuit, a transmitter circuit or receiver circuit for clock transfer, and the transmitter circuit or receiver circuit for data transfer and the transmitter circuit or receiver circuit for clock transfer are short circuits of the second semiconductor chip. You may arrange | position along the 1st edge | side which is an edge | side.

このようにすれば、信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることが可能になる。   In this way, signal skew and signal delay can be minimized.

また本発明では、前記物理層回路は、第1〜第Nのチャネルのデータ転送用の第1〜第Nのトランスミッタ回路又はレシーバ回路を含み、データ転送用の前記第1〜第Nのトランスミッタ回路又はレシーバ回路は、前記第2の半導体チップの前記第1の辺に沿って配置されてもよい。   In the present invention, the physical layer circuit includes first to Nth transmitter circuits or receiver circuits for data transfer of the first to Nth channels, and the first to Nth transmitter circuits for data transfer. Alternatively, the receiver circuit may be arranged along the first side of the second semiconductor chip.

このようにすれば、1又は複数チャンネルのデータ転送を行う場合にも、信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることが可能になる。   This makes it possible to minimize signal skew and signal delay even when transferring data for one or more channels.

また本発明では、前記クロック転送用のトランスミッタ回路又レシーバ回路は、データ転送用の第1のトランスミッタ回路又はレシーバ回路とデータ転送用の第2〜第Nのトランスミッタ回路又はレシーバ回路との間に配置されてもよい。   In the present invention, the clock transfer transmitter circuit or receiver circuit is disposed between the data transfer first transmitter circuit or receiver circuit and the data transfer second to Nth transmitter circuits or receiver circuits. May be.

このようにすれば、1又は複数チャンネルのデータ転送を行う場合にも、データとクロックの信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることが可能になる。   This makes it possible to minimize data and clock signal skews and signal delays even when transferring data for one or more channels.

また本発明では、前記第2の半導体チップの第2の辺の長さをLBとし、前記第2の半導体チップの前記第2の辺と平行な、前記第1の半導体チップの第2の辺の長さをLAとし、前記第2の半導体チップの電極に接続される配線についての、前記電極から前記第1の半導体チップの端部までのデザインルール上の平面視での最大長をLMとした場合に、LB≧LA−2×LMであってもよい。   In the present invention, the length of the second side of the second semiconductor chip is LB, and the second side of the first semiconductor chip is parallel to the second side of the second semiconductor chip. And LM is the maximum length in a plan view on the design rule from the electrode to the end of the first semiconductor chip for the wiring connected to the electrode of the second semiconductor chip. In this case, LB ≧ LA-2 × LM may be satisfied.

このようにすれば、配線の最大長LMに関するデザインルールを遵守しながら、第2の半導体チップを第1の半導体チップにスタック配置できるようになる。   In this way, the second semiconductor chip can be stacked on the first semiconductor chip while observing the design rule regarding the maximum wiring length LM.

また本発明は、上記のいずれかに記載の半導体装置と、前記半導体装置によりシリアル転送されるデータに基づき表示動作を行う表示パネルとを含む電子機器に関係する。   The present invention also relates to an electronic device including any of the semiconductor devices described above and a display panel that performs a display operation based on data serially transferred by the semiconductor device.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.スタック配置
図1(A)に示すように本実施形態では、半導体装置2、4(集積回路装置)が、各々、高速シリアルI/F(インターフェース)回路6、8を含む。そしてこの高速シリアルI/F回路6、8を用いてシリアルバスを介したデータ転送(データの送信及び受信の少なくとも一方)を行う。具体的には例えば差動信号を用いてデータ転送を行う。更に具体的には小振幅の差動信号(LVDS)を用いてデータ転送を行う。なおシリアルバスは1チャネル構成でもよいし、多チャンネル構成でもよい。また差動転送ではなくシングルエンド転送を行うようにしてもよい。
1. Stack Arrangement As shown in FIG. 1A, in this embodiment, semiconductor devices 2 and 4 (integrated circuit devices) include high-speed serial I / F (interface) circuits 6 and 8, respectively. Data transfer (at least one of data transmission and reception) is performed via the serial bus using the high-speed serial I / F circuits 6 and 8. Specifically, for example, data transfer is performed using a differential signal. More specifically, data transfer is performed using a small amplitude differential signal (LVDS). The serial bus may have a single channel configuration or a multi-channel configuration. Further, instead of differential transfer, single end transfer may be performed.

携帯電話機を例にとれば、図1(A)の半導体装置2は、BBE/APPや画像処理コントローラ(表示コントローラ)であり、電話番号入力や文字入力のためのボタンが設けられる携帯電話機の第1の機器部分の第1の回路基板に実装される。また半導体装置6は、表示ドライバ(LCDドライバ)であり、表示パネル(LCD)やカメラデバイスが設けられる携帯電話機の第2の機器部分の第2の回路基板に実装される。   Taking a mobile phone as an example, the semiconductor device 2 in FIG. 1A is a BBE / APP or an image processing controller (display controller), and is the first mobile phone provided with buttons for inputting a telephone number and inputting characters. It is mounted on the first circuit board of one device part. The semiconductor device 6 is a display driver (LCD driver) and is mounted on the second circuit board of the second device portion of the cellular phone provided with a display panel (LCD) and a camera device.

そして従来は、これらの半導体装置2、4の間のデータ転送は、CMOS電圧レベルのパラレル転送により実現していた。このため、第1、第2の機器部分を接続するヒンジなどの接続部分を通る配線の本数が多くなって、設計の自由度を妨げたり、EMIノイズが発生するなどの問題があった。   Conventionally, data transfer between these semiconductor devices 2 and 4 has been realized by parallel transfer at a CMOS voltage level. For this reason, the number of wirings that pass through a connecting portion such as a hinge connecting the first and second device portions increases, which causes problems such as hindering the degree of freedom in design and generating EMI noise.

これに対して図1(A)では、半導体装置2、4の間のデータ転送は、小振幅のシリアル転送により実現される。従って、第1、第2の機器部部分の接続部分を通る配線の本数を減らすことができると共に、EMIノイズの発生を低減できる。   On the other hand, in FIG. 1A, data transfer between the semiconductor devices 2 and 4 is realized by serial transfer with a small amplitude. Therefore, it is possible to reduce the number of wires passing through the connection portions of the first and second device portions, and to reduce the generation of EMI noise.

ところで、高速シリアルI/F回路6、8は、小振幅のシリアル転送を行うためのアナログの物理層回路(トランスミッタ回路、レシーバ回路)を含む。そして、このような物理層回路では、製造プロセスが変更されるとアナログ回路の特性が変化してしまい、回路の再設計が必要になってしまう。一方、半導体装置2、4では、低コスト化を実現するために、微細プロセスが積極的に採用される。従って、微細プロセスを採用して半導体装置2、4のチップサイズをシュリンクしようとすると、本来は必要ではないのに、高速シリアルI/F回路6、8についても再設計が必要になってしまい、設計工数の増加や高コスト化を招く。   The high-speed serial I / F circuits 6 and 8 include analog physical layer circuits (transmitter circuit and receiver circuit) for performing small-amplitude serial transfer. In such a physical layer circuit, if the manufacturing process is changed, the characteristics of the analog circuit change, and the circuit needs to be redesigned. On the other hand, in the semiconductor devices 2 and 4, a fine process is positively employed in order to realize cost reduction. Therefore, if it is attempted to shrink the chip size of the semiconductor devices 2 and 4 by employing a fine process, the high-speed serial I / F circuits 6 and 8 need to be redesigned even though they are not originally necessary. Increases design man-hours and costs.

そこで本実施形態では図1(B)の平面図に示すように、半導体装置(図1(A)の2又は4)に、第1、第2の半導体チップ10、20(第1、第2のチップ)を含ませる。ここで第1の半導体チップ10(メインチップ)は内部回路12(メモリ、ロジック回路、プロセッサ又はドライバ回路等)を含む。また第2の半導体チップ20(サブチップ)は高速シリアルI/F回路30(図1(A)の6又は8)を含む。   Therefore, in the present embodiment, as shown in the plan view of FIG. 1B, the first and second semiconductor chips 10 and 20 (first and second) are added to the semiconductor device (2 or 4 in FIG. 1A). Chip). Here, the first semiconductor chip 10 (main chip) includes an internal circuit 12 (memory, logic circuit, processor, driver circuit, or the like). The second semiconductor chip 20 (subchip) includes a high-speed serial I / F circuit 30 (6 or 8 in FIG. 1A).

具体的には、この高速シリアルI/F回路30(広義にはシリアルインターフェース回路)は、外部デバイス(例えば外部の半導体装置)との間でシリアルバスを介してシリアルデータの転送を行う。そして図1(B)に示すように本実施形態では、このような高速シリアルI/F回路30を含む第2の半導体チップ20を、メインチップである第1の半導体チップ10にスタック配置する。   Specifically, the high-speed serial I / F circuit 30 (serial interface circuit in a broad sense) transfers serial data to / from an external device (for example, an external semiconductor device) via a serial bus. As shown in FIG. 1B, in this embodiment, the second semiconductor chip 20 including such a high-speed serial I / F circuit 30 is stacked on the first semiconductor chip 10 that is the main chip.

更に本実施形態では図1(B)に示すように、第2の半導体チップ20の短辺である辺SB1に沿って、外部デバイスと高速シリアルI/F回路30とを接続するためのパッド(広義には電極)が配置される第1のパッド領域81(広義には第1の電極領域)が設けられる。また第2の半導体チップ20の長辺である辺SB2に沿って、第1の半導体チップ10が含む内部回路12と高速シリアルI/F回路30とを接続するためのパッド(電極)が配置される第2のパッド領域82(広義には第2の電極領域)が設けられる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1B, a pad (for connecting the external device and the high-speed serial I / F circuit 30) along the side SB1, which is the short side of the second semiconductor chip 20, is provided. A first pad region 81 (first electrode region in a broad sense) in which an electrode is disposed in a broad sense is provided. Further, pads (electrodes) for connecting the internal circuit 12 included in the first semiconductor chip 10 and the high-speed serial I / F circuit 30 are arranged along the side SB2 which is the long side of the second semiconductor chip 20. A second pad region 82 (second electrode region in a broad sense) is provided.

図2に第1、第2の半導体チップ10、20のスタック構造の概略断面図の例を示す。図2に示すように、第1の半導体チップ10はダイボンディング材510(接着材)により基板500(配線基板)に接着される。また第2の半導体チップ20は、第1の半導体チップ10に重ねて搭載され、ダイボンディング材512(接着材)により第1の半導体チップ10に接着される。   FIG. 2 shows an example of a schematic cross-sectional view of the stack structure of the first and second semiconductor chips 10 and 20. As shown in FIG. 2, the first semiconductor chip 10 is bonded to a substrate 500 (wiring substrate) by a die bonding material 510 (adhesive). The second semiconductor chip 20 is mounted on the first semiconductor chip 10 and bonded to the first semiconductor chip 10 with a die bonding material 512 (adhesive material).

第1の半導体チップ10に形成された電極520(パッド、バンプ等)は、配線522(ボンディングワイヤ等)を介して、基板500の配線パターン502(ランド部)に電気的に接続される。また第2の半導体チップ20に形成された電極530(パッド、バンプ等)は、配線532(ボンディングワイヤ等)を介して、基板500の配線パターン503(ランド部)に電気的に接続される。そして配線パターン502、503は、スルーホール504、505を介して外部端子506、507(ハンダボール等)に電気的に接続される。   Electrodes 520 (pads, bumps, etc.) formed on the first semiconductor chip 10 are electrically connected to a wiring pattern 502 (land portion) of the substrate 500 via wirings 522 (bonding wires, etc.). Further, the electrodes 530 (pads, bumps, etc.) formed on the second semiconductor chip 20 are electrically connected to the wiring pattern 503 (land portion) of the substrate 500 through the wirings 532 (bonding wires, etc.). The wiring patterns 502 and 503 are electrically connected to external terminals 506 and 507 (solder balls or the like) through through holes 504 and 505.

図2において基板500は、有機系材料により形成してもよいし、無機系材料により形成してもよい。或いはこれらの複合構造であってもよい。有機系材料から形成された基板500としては、例えばポリイミド樹脂からなるフレキシブル基板が挙げられる。またフレキシブル基板としてTAB技術で使用されるテープを使用してもよい。無機系材料から形成された基板500としては、セラミック基板やガラス基板が挙げられる。有機系及び無機系材料の複合構造としてはガラスエポキシ基板が挙げられる。   In FIG. 2, the substrate 500 may be formed of an organic material or an inorganic material. Or these composite structures may be sufficient. Examples of the substrate 500 formed of an organic material include a flexible substrate made of a polyimide resin. Moreover, you may use the tape used by TAB technique as a flexible substrate. Examples of the substrate 500 formed of an inorganic material include a ceramic substrate and a glass substrate. As a composite structure of organic and inorganic materials, a glass epoxy substrate can be mentioned.

第1、第2の半導体チップ10、20は、能動面(回路面)を上にしたフェイスアップにより配置してもよいし、能動面を下にしたフェイスダウンにより配置してもよい。また図2では2段のスタック構造になっているが、3段以上のスタック構造にしてもよい。またダイボンディング材510、512としては種々の材料を使用できる。また電極520、530には、ハンダボール、金ワイヤーボール、金メッキなどによってバンプが設けられていてもよく、電極520、530自体がバンプの形状をなしていてもよい。また配線522、532は、金のボンディングワイヤーで形成された配線であってもよいし、導電性ペースト等で形成された配線であってもよい。また外部端子506、507はボール形状には限定されず、平面のランド形状であってもよい。   The first and second semiconductor chips 10 and 20 may be arranged face-up with the active surface (circuit surface) up, or face-down with the active surface down. In FIG. 2, a two-stage stack structure is used, but a three-stage or more stack structure may be used. Various materials can be used as the die bonding materials 510 and 512. The electrodes 520 and 530 may be provided with bumps by solder balls, gold wire balls, gold plating, or the like, and the electrodes 520 and 530 themselves may have a bump shape. The wirings 522 and 532 may be wirings formed of gold bonding wires, or wirings formed of a conductive paste or the like. Further, the external terminals 506 and 507 are not limited to a ball shape, and may be a flat land shape.

また第1の半導体チップ10の電極520と第2の半導体チップ20の電極530とを接続する場合には、電極520と530を、配線522、配線パターン502、503及び配線532を介して電気的に接続してもよいし、電極520と530を、配線(ボンディングワイヤ等)により直接接続してもよい。   When the electrode 520 of the first semiconductor chip 10 and the electrode 530 of the second semiconductor chip 20 are connected, the electrodes 520 and 530 are electrically connected via the wiring 522, the wiring patterns 502 and 503, and the wiring 532. The electrodes 520 and 530 may be directly connected by wiring (bonding wire or the like).

以上のように本実施形態では、第1の半導体チップ10に対して、高速シリアルI/F回路30を含む第2の半導体チップ20がスタック配置(縦積み配置)される。これにより半導体装置への高速シリアルI/F回路30の組み込みを容易化できる。   As described above, in the present embodiment, the second semiconductor chip 20 including the high-speed serial I / F circuit 30 is stacked on the first semiconductor chip 10 (vertically stacked). This facilitates the incorporation of the high-speed serial I / F circuit 30 into the semiconductor device.

例えば比較例として、高速シリアルI/F回路30を、第1の半導体チップ10の内部回路12として組み込む手法(同一チップ内に組み込む手法)が考えられる。しかしながら、この比較例の手法では、メインチップである第1の半導体チップ10のバージョンアップ等により製造プロセスが変更されると、本来は必要ではないのに、高速シリアルI/F回路30についても再設計が必要になってしまう。   For example, as a comparative example, a method of incorporating the high-speed serial I / F circuit 30 as the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 (method of incorporating in the same chip) is conceivable. However, in the method of this comparative example, if the manufacturing process is changed due to version upgrade of the first semiconductor chip 10 which is the main chip, the high-speed serial I / F circuit 30 is not necessary even though it is originally necessary. Design becomes necessary.

これに対して本実施形態によれば、第1の半導体チップ10の製造プロセス等が変更されても、高速シリアルI/F回路30については製造プロセス等を変更しなくても済むため、設計工数を大幅に低減できる。またアナログ回路特性も変化しないため、伝送品質も維持できる。   On the other hand, according to the present embodiment, even if the manufacturing process or the like of the first semiconductor chip 10 is changed, it is not necessary to change the manufacturing process or the like for the high-speed serial I / F circuit 30. Can be greatly reduced. Also, since the analog circuit characteristics do not change, the transmission quality can be maintained.

また本実施形態では図1(B)に示すように、第2の半導体チップ20の短辺SB1に沿って、外部デバイスとのシリアル転送用のパッドが配置されるパッド領域81が設けられる。このようにすれば、例えば図3(A)のようにデータ転送用のトランスミッタ回路44(又はレシーバ回路)を辺SB1に沿って配置した場合に、シリアル転送のシリアルデータ用のパッドDP、DMとトランスミッタ回路44をショートパスで接続できる。従って、信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることができ、シリアル転送の伝送品質を向上できる。また図3(B)のように、データ転送用のトランスミッタ回路44(又はレシーバ回路)とクロック転送用のトランスミッタ回路46(又はレシーバ回路)を辺SB1に沿って配置した場合に、DP、DMとトランスミッタ回路44をショートパスで接続できると共に、シリアル転送のクロック用のパッドCKP、CKMとトランスミッタ回路46もショートパスで接続できる。従ってデータとクロックの信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることができ、受信側においてシリアルデータのサンプリングエラーが生じるのを防止できる。また図3(A)(B)のようにシリアル転送用のパッドDP、DM、CKP、CKMを辺SB1に沿って配置すれば、差動信号線を構成する第1、第2の信号線(例えばDPとDM、CKPとCKM)を等長にすることが容易になり、伝送品質の劣化を防止できる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, a pad region 81 in which pads for serial transfer with an external device are arranged is provided along the short side SB1 of the second semiconductor chip 20. In this way, when the data transfer transmitter circuit 44 (or receiver circuit) is arranged along the side SB1 as shown in FIG. 3A, for example, the serial transfer pads DP and DM The transmitter circuit 44 can be connected by a short path. Therefore, signal skew and signal delay can be minimized, and transmission quality of serial transfer can be improved. Further, as shown in FIG. 3B, when the transmitter circuit 44 (or receiver circuit) for data transfer and the transmitter circuit 46 (or receiver circuit) for clock transfer are arranged along the side SB1, DP, DM and The transmitter circuit 44 can be connected by a short path, and the serial transfer clock pads CKP and CKM and the transmitter circuit 46 can also be connected by a short path. Therefore, the skew of the data and clock signals and the signal delay can be minimized, and the serial data sampling error can be prevented from occurring on the receiving side. If the serial transfer pads DP, DM, CKP, and CKM are disposed along the side SB1 as shown in FIGS. 3A and 3B, the first and second signal lines ( For example, DP and DM, CKP and CKM) can be easily made equal in length, and deterioration of transmission quality can be prevented.

なおパッド領域81(第1の電極領域)には、シリアル転送のシリアルデータ用のパッドDP、DMだけを配置するようにしてもよいし、DP、DMと、シリアル転送のクロック用のパッドCKP、CKMだけを配置するようにしてもよい。或いは、DP、DM、CKP、CKMと、アナログ回路用(物理層回路用)の電源パッドだけを配置するようにしてもよい。このようにすれば、第2の半導体チップ20の短辺SB1の長さを短くすることができ、第2の半導体チップ20を細長形状にできる。従って、第1の半導体チップ10が、スタック配置が禁止されるスタック禁止回路を有する場合に、このスタック禁止回路の領域を避けて、細長形状の第2の半導体チップ20をスタック配置できるようになる。   In the pad area 81 (first electrode area), only the serial transfer pads DP and DM may be arranged, or DP and DM and the serial transfer clock pads CKP, Only CKM may be arranged. Alternatively, only DP, DM, CKP, CKM and analog circuit (physical layer circuit) power supply pads may be arranged. In this way, the length of the short side SB1 of the second semiconductor chip 20 can be shortened, and the second semiconductor chip 20 can be formed into an elongated shape. Therefore, when the first semiconductor chip 10 has a stack prohibition circuit in which stack placement is prohibited, the elongated second semiconductor chip 20 can be placed in a stack while avoiding the area of the stack prohibition circuit. .

また本実施形態では図1(B)に示すように、第2の半導体チップ20の長辺SB2に沿って、第1の半導体チップ10の内部回路12とのインターフェース用のパッドが配置されるパッド領域82(第2の電極領域)が設けられる。このように長辺SB2に沿ってパッド領域82を設ければ、第1の半導体チップ10の内部回路12とのインターフェースに必要な多数のパッドを、パッド領域82に配置できるようになる。従って高速シリアルI/F回路30と内部回路12との間のインターフェース信号の接続が容易になり、半導体装置への高速シリアルI/F回路30の組み込みを容易化できる。また高速シリアルI/F回路30と内部回路12をパラレルバスで接続する場合には、パラレルバスとして十分なビット幅を有するバスを使用できるようになる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, a pad for interfacing with the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 is arranged along the long side SB2 of the second semiconductor chip 20. A region 82 (second electrode region) is provided. If the pad region 82 is provided along the long side SB2 in this way, a large number of pads necessary for the interface with the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 can be arranged in the pad region 82. Therefore, connection of interface signals between the high-speed serial I / F circuit 30 and the internal circuit 12 is facilitated, and incorporation of the high-speed serial I / F circuit 30 into the semiconductor device can be facilitated. When the high-speed serial I / F circuit 30 and the internal circuit 12 are connected by a parallel bus, a bus having a sufficient bit width can be used as the parallel bus.

なお図3(C)に示すように、第2の半導体チップ20の辺SB1に対向する辺SB3に沿って、第1の半導体チップ10の内部回路12と高速シリアルI/F回路30とを接続するためのパッド(電極)が配置されるパッド領域83(広義には第3の電極領域)を更に設けるようにしてもよい。このようにすれば、内部回路12とのインターフェースに使用するパッドの数を更に増やすことができ、高速シリアルI/F回路30と内部回路12との間のインターフェース信号の接続を更に容易化できる。また高速シリアルI/F回路30と内部回路12をパラレルバスで接続する場合には、パラレルバスのビット幅を更に増やすことが可能になる。   As shown in FIG. 3C, the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 and the high-speed serial I / F circuit 30 are connected along the side SB3 facing the side SB1 of the second semiconductor chip 20. A pad region 83 (a third electrode region in a broad sense) in which pads (electrodes) for the purpose are arranged may be further provided. In this way, the number of pads used for interfacing with the internal circuit 12 can be further increased, and connection of interface signals between the high-speed serial I / F circuit 30 and the internal circuit 12 can be further facilitated. When the high-speed serial I / F circuit 30 and the internal circuit 12 are connected by a parallel bus, the bit width of the parallel bus can be further increased.

2.高速シリアルI/F回路の構成、配置
図4(A)に高速シリアルI/F回路30の構成例を示す。なお高速シリアルI/F回路30は図4(A)の構成に限定されず、図4(A)の構成要素の一部を省略したり、図4(A)に示されるもの以外の構成要素を含んでいてもよい。例えば高速シリアルI/F回路30は、高速ロジック回路50又はロジック回路60を含まない構成であってもよい。
2. Configuration and Arrangement of High-Speed Serial I / F Circuit FIG. 4A shows a configuration example of the high-speed serial I / F circuit 30. Note that the high-speed serial I / F circuit 30 is not limited to the configuration shown in FIG. 4A, and some of the components shown in FIG. 4A may be omitted or may be components other than those shown in FIG. May be included. For example, the high-speed serial I / F circuit 30 may be configured not to include the high-speed logic circuit 50 or the logic circuit 60.

物理層回路40(アナログ回路、アナログフロントエンド回路、トランシーバ)は、外部デバイス(外部の半導体装置等)との間でシリアルバスを介してデータの送信及び受信の少なくとも一方を行うアナログ回路である。この物理層回路40は例えばトランスミッタ回路42などを含むことができる。なお物理層回路40は、トランスミッタ回路を含む構成であってもよいし、レシーバ回路を含む構成であってもよい。或いはトランスミッタ回路とレシーバ回路の両方を含む構成であってもよい。またトランスミッタ回路やレシーバ回路として、データ転送用のトランスミッタ回路やレシーバ回路を設けてもよいし、データ転送用及びクロック(ストローブ)転送用のトランスミッタ回路やレシーバ回路を設けてもよい。   The physical layer circuit 40 (analog circuit, analog front end circuit, transceiver) is an analog circuit that performs at least one of data transmission and reception with an external device (external semiconductor device or the like) via a serial bus. The physical layer circuit 40 may include a transmitter circuit 42, for example. The physical layer circuit 40 may include a transmitter circuit or a receiver circuit. Or the structure containing both a transmitter circuit and a receiver circuit may be sufficient. Further, a transmitter circuit and a receiver circuit for data transfer may be provided as a transmitter circuit and a receiver circuit, or a transmitter circuit and a receiver circuit for data transfer and clock (strobe) transfer may be provided.

高速ロジック回路50(広義には第1のロジック回路)は、高速クロックで動作するロジック回路である。具体的にはシリアルバスの転送クロックと同等の周波数のクロックで動作する。この高速ロジック回路50は例えばパラレル/シリアル変換回路52を含むことができる。ここでパラレル/シリアル変換回路52は、第1の半導体チップ10が含む内部回路12からのパラレルデータ(内部回路12との間のパラレルバスを介してロジック回路60が受信したパラレルデータ)をシリアルデータに変換する回路である。そして変換により得られたシリアルデータがシリアルバスを介して外部デバイスに送信される。   The high-speed logic circuit 50 (first logic circuit in a broad sense) is a logic circuit that operates with a high-speed clock. Specifically, it operates with a clock having the same frequency as the transfer clock of the serial bus. The high-speed logic circuit 50 can include, for example, a parallel / serial conversion circuit 52. Here, the parallel / serial conversion circuit 52 converts the parallel data from the internal circuit 12 included in the first semiconductor chip 10 (parallel data received by the logic circuit 60 via the parallel bus to the internal circuit 12) into serial data. It is a circuit to convert to. The serial data obtained by the conversion is transmitted to the external device via the serial bus.

なお高速ロジック回路50は、パラレル/シリアル変換回路を含む構成であってもよいし、外部デバイスからのシリアルデータ(シリアルバスを介して物理層回路40が受信したシリアルデータ)をパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換回路を含む構成であってもよい。或いはパラレル/シリアル変換回路とシリアル/パラレル変換回路の両方を含む構成であってもよい。また高速ロジック回路50は、シリアルバスの転送クロックに相当する高速クロックで動作する他のロジック回路(例えばFIFO、エラスティシティバッファ、分周回路等)を含んでもよい。   The high-speed logic circuit 50 may include a parallel / serial conversion circuit, or converts serial data from an external device (serial data received by the physical layer circuit 40 via the serial bus) into parallel data. A configuration including a serial / parallel conversion circuit may be used. Alternatively, the configuration may include both a parallel / serial conversion circuit and a serial / parallel conversion circuit. The high-speed logic circuit 50 may include other logic circuits (for example, a FIFO, an elasticity buffer, a frequency divider circuit, etc.) that operate with a high-speed clock corresponding to the transfer clock of the serial bus.

ロジック回路60(広義には第2のロジック回路)は、高速ロジック回路50の動作クロックよりも低速のクロックで動作するロジック回路である。具体的には、例えばパラレルデータのサンプリングクロックと同等の周波数のクロックで動作する。このロジック回路60は、第1の半導体チップ10が含む内部回路12とのインターフェース処理を行う内部I/F回路62(ホストI/F回路、パラレルI/F回路)を含む。具体的には内部I/F回路62は、第1の半導体チップ10が含む内部回路12との間でパラレルデータの転送(受信、送信)を行う。   The logic circuit 60 (second logic circuit in a broad sense) is a logic circuit that operates with a clock slower than the operation clock of the high-speed logic circuit 50. Specifically, for example, it operates with a clock having a frequency equivalent to a sampling clock for parallel data. The logic circuit 60 includes an internal I / F circuit 62 (host I / F circuit, parallel I / F circuit) that performs an interface process with the internal circuit 12 included in the first semiconductor chip 10. Specifically, the internal I / F circuit 62 transfers (receives and transmits) parallel data to and from the internal circuit 12 included in the first semiconductor chip 10.

図4(A)のような回路構成を採用すれば、外部デバイスとの間では高速なシリアル転送でデータ転送が行われる一方で、第1の半導体チップ10との間では、シリアル転送に比べて低速なパラレル転送でデータ転送が行われるようになる。そしてシリアル転送については、高速シリアルI/F回路30内の回路配置やパッド配置を最適な配置にすることで、伝送品質を維持できる。一方、第1の半導体チップ10との間のパラレル転送はシリアル転送に比べて低速であるため、第1の半導体チップ10の内部回路12の構成や配置が、製品仕様に応じて変更されても、これに容易に対処できる。   If the circuit configuration as shown in FIG. 4A is adopted, data transfer is performed with an external device by high-speed serial transfer, while it is compared with serial transfer with the first semiconductor chip 10. Data transfer is performed by low-speed parallel transfer. As for serial transfer, the transmission quality can be maintained by optimizing the circuit arrangement and pad arrangement in the high-speed serial I / F circuit 30. On the other hand, since parallel transfer with the first semiconductor chip 10 is slower than serial transfer, the configuration and arrangement of the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 may be changed according to product specifications. Can easily cope with this.

特に高速シリアル転送には様々な規格があり、このような様々な規格の高速シリアル転送にも容易に対応できることが望まれる。この点、図4(A)の構成によれば、半導体チップ10との間のインターフェースについては、汎用のパラレルI/Fを採用できる。従って、高速シリアルI/F回路30の物理層回路などを変更するだけで、様々な規格の高速シリアル転送に容易に対応できるという利点がある。また半導体チップ10との間のインターフェースを汎用のパラレルI/Fにすれば、第1の半導体チップ10の内部回路12の構成を変更しなくても、異なる規格の高速シリアル転送に対応できる。従って、様々な規格の高速シリアルI/F回路を容易に組み込むことができる半導体装置を提供できる。更に第1、第2の半導体チップ10、20をスタック配置することで、パッケージサイズの小型化も図れる。   In particular, there are various standards for high-speed serial transfer, and it is desirable that high-speed serial transfer of such various standards can be easily handled. In this regard, according to the configuration of FIG. 4A, a general-purpose parallel I / F can be adopted for the interface with the semiconductor chip 10. Therefore, there is an advantage that it is possible to easily cope with high-speed serial transfer of various standards only by changing the physical layer circuit of the high-speed serial I / F circuit 30. If the interface with the semiconductor chip 10 is a general-purpose parallel I / F, high-speed serial transfer with different standards can be handled without changing the configuration of the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10. Therefore, it is possible to provide a semiconductor device that can easily incorporate high-speed serial I / F circuits of various standards. Furthermore, the package size can be reduced by stacking the first and second semiconductor chips 10 and 20.

また本実施形態では図4(B)に示すように、物理層回路40は、第2の半導体チップ20の短辺である辺SB1側に配置される。一方、ロジック回路60(第2のロジック回路)は、第2の半導体チップ20の辺SB1に対向する辺SB3側に配置される。そして高速ロジック回路50(第1のロジック回路)は、物理層回路40とロジック回路60の間に配置される。即ち、辺SB1から辺SB3に向かって、物理層回路40、高速ロジック回路50、ロジック回路60の順で回路が配置される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the physical layer circuit 40 is disposed on the side SB <b> 1 that is the short side of the second semiconductor chip 20. On the other hand, the logic circuit 60 (second logic circuit) is disposed on the side SB3 facing the side SB1 of the second semiconductor chip 20. The high-speed logic circuit 50 (first logic circuit) is disposed between the physical layer circuit 40 and the logic circuit 60. That is, the circuits are arranged in the order of the physical layer circuit 40, the high-speed logic circuit 50, and the logic circuit 60 from the side SB1 to the side SB3.

図4(B)のような回路配置にすれば、物理層回路40と高速ロジック回路50との間や、高速ロジック回路50とロジック回路60との間の信号線をショートパスで接続できるようになる。従って、これらの回路間での信号のスキューや信号遅延を最適化でき、効率が良く品質の高い信号伝達が可能になる。   With the circuit arrangement as shown in FIG. 4B, signal lines between the physical layer circuit 40 and the high-speed logic circuit 50 and between the high-speed logic circuit 50 and the logic circuit 60 can be connected by a short path. Become. Therefore, signal skew and signal delay between these circuits can be optimized, and efficient and high-quality signal transmission becomes possible.

また図4(B)のような回路配置にすれば、辺SB1の長さを短くできる一方で、辺SB2の長さを長くできるため、第2の半導体チップ20をスリムな細長形状にできる。従って、例えば第1の半導体チップ10が、スタック配置が禁止されるスタック禁止回路(例えばDRAMやアナログ回路)を有する場合に、このスタック禁止回路の領域を避けて、細長形状の第2の半導体チップ20をスタック配置することが可能になる。また第2の半導体チップ20を細長形状にすれば、第2の半導体チップ20からの配線のボンディング長も短くできるため、実装品質を確保できる。またボンディング長が短くなると、伝送品質の劣化も最小限に抑えることが可能になる。   4B, the length of the side SB1 can be shortened, while the length of the side SB2 can be increased. Therefore, the second semiconductor chip 20 can be slim and elongated. Therefore, for example, when the first semiconductor chip 10 has a stack prohibition circuit (for example, a DRAM or an analog circuit) in which stack arrangement is prohibited, the second semiconductor chip having an elongated shape avoiding the area of the stack prohibition circuit. 20 can be stacked. Further, if the second semiconductor chip 20 is formed in an elongated shape, the bonding length of the wiring from the second semiconductor chip 20 can be shortened, so that the mounting quality can be secured. In addition, when the bonding length is shortened, it is possible to minimize the deterioration of transmission quality.

なお、第2の半導体チップ20のスタック位置は図4(B)の位置に限定されない。例えば図4(B)では、内部回路12の一辺と第2の半導体チップ20の一辺(SB2)とがほぼ一致するように第2の半導体チップ20をスタック配置しているが、これらの辺が一致しない位置に第2の半導体チップ20をスタック配置してもよい。また高速シリアルI/F回路30内の回路配置も図4(B)の配置に限定されない。例えば高速ロジック回路50を、物理層回路40とロジック回路60の間に配置しない変形実施も可能である。   Note that the stack position of the second semiconductor chip 20 is not limited to the position shown in FIG. For example, in FIG. 4B, the second semiconductor chip 20 is stacked so that one side of the internal circuit 12 and one side (SB2) of the second semiconductor chip 20 substantially coincide with each other. The second semiconductor chips 20 may be stacked in positions that do not match. Further, the circuit arrangement in the high-speed serial I / F circuit 30 is not limited to the arrangement shown in FIG. For example, a modification in which the high-speed logic circuit 50 is not disposed between the physical layer circuit 40 and the logic circuit 60 is possible.

3.高速シリアルI/F回路の詳細な構成
図5に、高速シリアルI/F回路30の詳細な構成例を示す。図5において物理層回路40は、データ転送用のトランスミッタ回路TX0、TX1、TX2(広義には第1〜第Nのトランスミッタ回路)を含む。またクロック転送用のトランスミッタ回路TCKを含む。
3. Detailed Configuration of High-Speed Serial I / F Circuit FIG. 5 shows a detailed configuration example of the high-speed serial I / F circuit 30. In FIG. 5, the physical layer circuit 40 includes transmitter circuits TX0, TX1, and TX2 (first to Nth transmitter circuits in a broad sense) for data transfer. A clock transfer transmitter circuit TCK is also included.

データ転送用のトランスミッタ回路TX0は、パラレル/シリアル変換回路52からのシリアルデータを受け、D0P及びD0Mの差動信号線を駆動して、データを送信する。同様に、データ転送用のトランスミッタ回路TX1、TX2は、パラレル/シリアル変換回路52からのシリアルデータを受け、各々、D1P及びD1M、D2P及びD2Mの差動信号線を駆動して、データを送信する。またクロック転送用のトランスミッタ回路TCKは、PLL回路72で生成されたクロック(あるいはその分周クロック)に基づいて、CKP及びCKMの差動信号線を駆動して、クロックを送信する。これらのトランスミッタ回路TX0、TX1、TX2、TCKは、例えばシリアルバスの差動信号線を電流駆動又は電圧駆動するアナログ回路(演算増幅器等)により実現できる。   The data transfer transmitter circuit TX0 receives the serial data from the parallel / serial conversion circuit 52, drives the differential signal lines D0P and D0M, and transmits the data. Similarly, the data transfer transmitter circuits TX1 and TX2 receive serial data from the parallel / serial conversion circuit 52, and drive the differential signal lines of D1P and D1M and D2P and D2M, respectively, to transmit data. . The transmitter circuit TCK for clock transfer drives the differential signal lines of CKP and CKM based on the clock generated by the PLL circuit 72 (or its divided clock) and transmits the clock. These transmitter circuits TX0, TX1, TX2, and TCK can be realized by, for example, an analog circuit (an operational amplifier or the like) that drives a differential signal line of a serial bus by current driving or voltage driving.

なお図5では物理層回路40がトランスミッタ回路を含む場合について示しているが、物理層回路40がレシーバ回路を含むようにしてもよい。この場合には、データ転送用のレシーバ回路(第1〜第Nのレシーバ回路)は、シリアルバスの差動信号線を介して転送されるデータを受信し、受信したシリアルのデータをシリアル/パラレル変換回路に出力することになる。またクロック転送用のレシーバ回路は、シリアルバスの差動信号線を介して転送されるクロックを受信する。これらのレシーバ回路は、シリアルバスの差動信号線の駆動電流又は駆動電圧を検出するアナログ回路により実現できる。具体的にはレシーバ回路は、例えば差動信号線を構成する第1、第2の信号線(例えばD0P、D0M)の間に設けられた抵抗素子の両端に生じる電圧を増幅することで、データやクロックの受信を行う。   Although FIG. 5 shows a case where the physical layer circuit 40 includes a transmitter circuit, the physical layer circuit 40 may include a receiver circuit. In this case, the data transfer receiver circuit (first to Nth receiver circuits) receives the data transferred via the differential signal line of the serial bus, and the received serial data is serial / parallel. It is output to the conversion circuit. The clock transfer receiver circuit receives the clock transferred via the differential signal line of the serial bus. These receiver circuits can be realized by analog circuits that detect the drive current or drive voltage of the differential signal line of the serial bus. Specifically, the receiver circuit amplifies the voltage generated at both ends of the resistance element provided between the first and second signal lines (for example, D0P and D0M) constituting the differential signal line, for example, so that the data And receive clocks.

バイアス回路70は、バイアス電流を制御するためのバイアス電圧を生成して、物理層回路40等に出力する。このバイアス回路70は、基準電圧生成回路やカレントミラー回路などにより構成できる。   The bias circuit 70 generates a bias voltage for controlling the bias current and outputs the bias voltage to the physical layer circuit 40 or the like. The bias circuit 70 can be configured by a reference voltage generation circuit, a current mirror circuit, or the like.

PLL回路72(広義にはクロック生成回路)は、ピクセルクロックPCLKに基づいて、PCLKに同期したクロックを生成して、高速ロジック回路50等に供給する。   The PLL circuit 72 (clock generation circuit in a broad sense) generates a clock synchronized with PCLK based on the pixel clock PCLK and supplies the clock to the high-speed logic circuit 50 or the like.

ロジック回路60は、内部I/F回路62を含む。またパリティ生成回路64、データセパレータ66、レジスタ68を含む。   The logic circuit 60 includes an internal I / F circuit 62. A parity generation circuit 64, a data separator 66, and a register 68 are also included.

内部I/F回路62は、パラレルデータVD[23:0]、垂直同期信号VS、水平同期信号HS、データイネーブル信号DEなどを含むインターフェース信号を用いて、第1の半導体チップ10の内部回路12との間のインターフェース処理を行う。   The internal I / F circuit 62 uses the interface signals including the parallel data VD [23: 0], the vertical synchronization signal VS, the horizontal synchronization signal HS, the data enable signal DE, and the like to use the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10. Interfacing with the.

パリティ生成回路64はデータに付加するパリティビットを生成する。データセパレータ66は、データの転送チャネル数に応じたデータのセパレート処理を行う。レジスタ68(コンフィグレーションレジスタ)は、転送チャネル数やインターフェースモードの設定などの各種の設定を行うためのレジスタである。   The parity generation circuit 64 generates a parity bit to be added to the data. The data separator 66 performs data separation processing according to the number of data transfer channels. The register 68 (configuration register) is a register for performing various settings such as the number of transfer channels and interface mode.

例えばレジスタ68に対して転送チャネル数の設定を行うことで、図6(A)(B)(C)に示すように、転送レートに応じて使用チャネル数を1チャネル、2チャネル、3チャネルから選択できるようになる。   For example, by setting the number of transfer channels in the register 68, as shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the number of used channels can be changed from 1 channel, 2 channels, and 3 channels according to the transfer rate. You will be able to choose.

例えば図6(A)の1チャネルモードでは、チャネル1であるD0(D0P、D0M)を用いて8ビットのRデータ、8ビットのGデータ、8ビットのBデータ等がシリアル転送される。この場合に例えば、ピクセルクロックPCLKは4〜15MHzとなり、転送レートのバンド幅は120〜450Mbpsになる。   For example, in the 1-channel mode of FIG. 6A, 8-bit R data, 8-bit G data, 8-bit B data, and the like are serially transferred using D0 (D0P, D0M) which is channel 1. In this case, for example, the pixel clock PCLK is 4 to 15 MHz, and the bandwidth of the transfer rate is 120 to 450 Mbps.

また図6(B)の2チャネルモードでは、D0を用いて8ビットのRデータ、4ビットのGデータ等が転送され、チャネル2であるD1(D1P、D1M)を用いて4ビットのGデータ、8ビットのBデータ等が転送される。この場合に例えば、PCLKは8〜30MHzとなり、バンド幅は120〜450Mbpsになる。   In the 2-channel mode of FIG. 6B, 8-bit R data, 4-bit G data, etc. are transferred using D0, and 4-bit G data is transmitted using D1 (D1P, D1M) which is channel 2. , 8-bit B data and the like are transferred. In this case, for example, PCLK is 8 to 30 MHz, and the bandwidth is 120 to 450 Mbps.

また図6(C)の3チャネルモードでは、D0を用いて8ビットのRデータ等が転送され、D1を用いて8ビットのGデータ等が転送され、チャネル3であるD2(D2P、D2M)を用いて8ビットのBデータ等が転送される。この場合に例えば、PCLKは20〜65MHzとなり、バンド幅は200〜650Mbpsになる。   6C, 8-bit R data or the like is transferred using D0, 8-bit G data or the like is transferred using D1, and D2 (D2P, D2M) that is channel 3 is transferred. 8-bit B data or the like is transferred using. In this case, for example, PCLK is 20 to 65 MHz, and the bandwidth is 200 to 650 Mbps.

なお図6(A)(B)(C)のデータの分離や並べ替えは、図5のデータセパレータ66により実現される。   6A, 6B, and 6C is realized by the data separator 66 in FIG.

4.内部I/F回路
本実施形態の内部I/F回路62では、第1の半導体チップ10の内部回路12との間で、第1、第2のインターフェースモードによるパラレル転送を行うことができる。
4). Internal I / F Circuit The internal I / F circuit 62 of the present embodiment can perform parallel transfer in the first and second interface modes with the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10.

例えば内部I/F回路62は、第1のインターフェースモードでは図7に示すように、第1の半導体チップ10の内部回路12との間で24ビット(広義にはKビット)のパラレルデータの転送を行う。一方、第2のインターフェースモードでは、図8(A)に示すように、第1の半導体チップ10の内部回路12との間で12ビット(広義にはJビット。J<K)のパラレルデータの転送を行う。より具体的には、内部I/F回路62は、図7の第1のインターフェースモードでは、パラレルデータのサンプリングクロックであるPCLKの立ち上がりエッジ(或いは立ち下がりエッジでもよい)で、内部回路12からのパラレルデータのサンプリングを行う。一方、図8(A)の第2のインターフェースモード(ダブルデータレートモード)では、PCLKの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方で、内部回路12からのパラレルデータのサンプリングを行う。   For example, in the first interface mode, the internal I / F circuit 62 transfers parallel data of 24 bits (K bits in a broad sense) to and from the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 as shown in FIG. I do. On the other hand, in the second interface mode, as shown in FIG. 8A, parallel data of 12 bits (J bits in a broad sense, J <K) is transmitted to the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10. Perform the transfer. More specifically, in the first interface mode of FIG. 7, the internal I / F circuit 62 is connected to the rising edge (or may be the falling edge) of PCLK, which is a sampling clock for parallel data, from the internal circuit 12. Performs parallel data sampling. On the other hand, in the second interface mode (double data rate mode) in FIG. 8A, parallel data from the internal circuit 12 is sampled at both the rising edge and falling edge of PCLK.

即ち図7の第1のインターフェースモードでは、PCLKの立ち上がりエッジで、8ビットのRデータ、Gデータ、Bデータ、VS、HS、DEからなる1ピクセル分のデータがサンプリングされて内部I/F回路62に取り込まれる。この第1のインターフェースモードは、標準的なパラレルインターフェースモードであり、24ビットのVD[23:0]の全てが使用される。   That is, in the first interface mode of FIG. 7, at the rising edge of PCLK, the data for one pixel consisting of 8-bit R data, G data, B data, VS, HS, and DE is sampled and the internal I / F circuit is sampled. 62. This first interface mode is a standard parallel interface mode, and all 24-bit VD [23: 0] are used.

一方、図8(A)の第2のインターフェースモードでは、PCLKの立ち上がりエッジで、8ビットのRデータ、4ビットのGデータ、VS、HS、DEからなるデータがサンプリングされて内部I/F回路62に取り込まれる。またPCLKの立ち下がりエッジで、4ビットのGデータ、8ビットのBデータ、RSRV0、RSRV1、RSRV2からなるデータがサンプリングされて、内部I/F回路62に取り込まれる。この第2のインターフェースモードは、第1の半導体チップ10(ホストチップ)との間の接続信号線の本数を低減するためのモードである。このモードにより、12ビットのVD[11:0]のみを使用して、24ビットのデータ(表示データ)を転送できるようになる。   On the other hand, in the second interface mode of FIG. 8A, at the rising edge of PCLK, data consisting of 8-bit R data, 4-bit G data, VS, HS, and DE is sampled, and the internal I / F circuit is sampled. 62. At the falling edge of PCLK, data consisting of 4-bit G data, 8-bit B data, RSRV0, RSRV1, and RSRV2 are sampled and taken into the internal I / F circuit 62. The second interface mode is a mode for reducing the number of connection signal lines with the first semiconductor chip 10 (host chip). In this mode, 24-bit data (display data) can be transferred using only 12-bit VD [11: 0].

即ち図4(B)のように第1の半導体チップ10に第2の半導体チップ20をスタック配置した場合には、ボンディング長のデザインルールによる制約により、第2の半導体チップ20の全ての辺SB1〜SB4のパッド(広義には電極)に対して配線をボンディングすることは難しい。従って、第2の半導体チップ20をスタック配置する場合に、配線のボンディングが可能なパッド数には限界がある。   That is, when the second semiconductor chip 20 is stacked on the first semiconductor chip 10 as shown in FIG. 4B, all the sides SB1 of the second semiconductor chip 20 are restricted due to the restriction of the bonding length design rule. It is difficult to bond the wiring to the pad of SB4 (electrode in a broad sense). Therefore, when the second semiconductor chips 20 are stacked, there is a limit to the number of pads that can be bonded to the wiring.

一方、第2の半導体チップ20の用途としては、第1の半導体チップ10にスタック配置せずに、単独の汎用チップとして使用する用途も考えられる。このように汎用チップとして使用する場合には、第2の半導体チップ20の全ての辺SB1〜SB4のパッドに対して配線をボンディングできる。   On the other hand, the second semiconductor chip 20 may be used as a single general-purpose chip without being stacked on the first semiconductor chip 10. When used as a general-purpose chip in this way, wiring can be bonded to the pads of all the sides SB1 to SB4 of the second semiconductor chip 20.

そこで本実施形態では、第2の半導体チップ20を単独の汎用チップとして使用する場合には、図7の第1のインターフェースモードに設定し、24ビットのVD[23:0]のパッドの全てを使用してデータ転送を行う。具体的には後述する図11に示すように、例えば第2の半導体チップ20の辺SB2とSB3に対してVD[11:0]のパッドを配置し、辺SB4に対してVD[23:12]のパッドを配置する。そして第1のインターフェースモードでは、これらの辺SB2、SB3、SB4のVD[23:0]の全てのパッドに対して配線をボンディングし、図7に示すように24ビットのVD[23:0]の全てを使用してデータ転送を行う。こうすることで、第2の半導体チップ20を、標準的な24ビットのパラレルインターフェースモードで使用できるようになり、第2の半導体チップ20の汎用性を高めることができる。   Therefore, in this embodiment, when the second semiconductor chip 20 is used as a single general-purpose chip, the first interface mode in FIG. 7 is set, and all the 24-bit VD [23: 0] pads are set. Use to transfer data. Specifically, as shown in FIG. 11 to be described later, for example, pads of VD [11: 0] are arranged on the sides SB2 and SB3 of the second semiconductor chip 20, and VD [23:12] is arranged on the side SB4. ] Pad. In the first interface mode, wiring is bonded to all pads of VD [23: 0] of these sides SB2, SB3, and SB4, and 24-bit VD [23: 0] as shown in FIG. All of these are used to transfer data. By doing so, the second semiconductor chip 20 can be used in a standard 24-bit parallel interface mode, and the versatility of the second semiconductor chip 20 can be improved.

一方、第2の半導体チップ20を第1の半導体チップ10にスタック配置して使用する場合には、図8(A)の第2のインターフェースモードに設定し、12ビットのVD[11:0]のパッドだけを使用してデータ転送を行う。具体的には後述する図11において、辺SB2、辺SB3のVD[11:0]のパッドに対してのみ配線をボンディングし、図8(A)に示すように12ビットのVD[11:0]だけを使用してデータ転送を行う。こうすることで、第1の半導体チップ10へのスタック配置時には、辺SB4のVD[23:12]のパッドには配線をボンディングしなくても済むため、ボンディング長に関するデザインルールを遵守できる。従って、第2の半導体チップ20をスタック用チップとして好適に使用できるようになる。   On the other hand, when the second semiconductor chip 20 is used while being stacked on the first semiconductor chip 10, the second interface mode in FIG. 8A is set and the 12-bit VD [11: 0] is set. Use only the pads to transfer data. Specifically, in FIG. 11 to be described later, wiring is bonded only to the pads of VD [11: 0] on the sides SB2 and SB3, and 12-bit VD [11: 0] as shown in FIG. ] Is used to transfer data. By doing so, it is not necessary to bond a wire to the pad of VD [23:12] of the side SB4 when stacking on the first semiconductor chip 10, so that the design rule regarding the bonding length can be observed. Therefore, the second semiconductor chip 20 can be suitably used as a stacking chip.

以上のように本実施形態によれば、第1、第2のインターフェースモードを用意することで、第2の半導体チップ20を単独の汎用チップとスタック用チップの両方に使用できるようになり、利便性を向上できる。なお第1、第2のインターフェースモードは、例えば第2の半導体チップ20に設けられたモード設定用のパッド(XDDR等)に印加される電圧レベルにより切り替えることができる。   As described above, according to the present embodiment, by preparing the first and second interface modes, the second semiconductor chip 20 can be used as both a single general-purpose chip and a stacking chip. Can be improved. Note that the first and second interface modes can be switched by, for example, a voltage level applied to a mode setting pad (XDDR or the like) provided in the second semiconductor chip 20.

また図8(A)の第2のインターフェースモードでは、HS、VS、DEの信号にリザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2が多重化される。即ち内部I/F回路62は、PCLKの立ち上がりエッジ(広義には一方のエッジ)でHS、VS、DEの信号をサンプリングすることで、HS、VS、DEの情報を取り込むことができる一方で、PCLKの立ち下がりエッジ(広義には他方のエッジ)でHS、VS、DEの信号をサンプリングすることで、HS、VS、DE以外の情報であるリザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2の情報を取り込むことができる。そしてこれらのリザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2を使用することで、第1の半導体チップ10の内部回路12との間で様々な情報を転送することが可能になる。   In the second interface mode of FIG. 8A, the reserve bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2 are multiplexed with the HS, VS, and DE signals. That is, the internal I / F circuit 62 can capture HS, VS, DE information by sampling the HS, VS, DE signals at the rising edge of PCLK (one edge in a broad sense), By sampling the HS, VS, and DE signals at the falling edge of PCLK (the other edge in a broad sense), information of reserve bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2 that are information other than HS, VS, and DE can be captured. it can. By using these reserve bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2, various information can be transferred to and from the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10.

例えばリザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2を使用することで、リセットコマンド、シャットダウンコマンド、動作モード切り替えコマンドなどのコマンドを、受信(RX)側に転送できるようになる。   For example, by using the reserve bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2, commands such as a reset command, a shutdown command, and an operation mode switching command can be transferred to the reception (RX) side.

或いは図8(B)に示すように、表示パネル240の1ラインに対して2個(複数個)の表示ドライバ230、232を使用する場合に、表示ドライバ230、232のいずれを宛先とするデータなのかを、リザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2により指定できる。例えば画像処理コントローラ200(内部回路12)は、送信(TX)側の高速シリアルI/F回路210(内部I/F回路)に対して、パラレルのデータと、リザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2により指定されるデータの宛先情報を転送する。そして送信(TX)側の高速シリアルI/F回路210は、情報をシリアルデータ化して受信(RX)側の高速シリアルI/F回路220に転送する。すると、受信側の高速シリアルI/F回路220は、例えばRSRV0=RSRV1=RSRV2=0である場合には、表示ドライバ230に対して送信側からのデータを出力し、RSRV0=RSRV1=RSRV2=1である場合には、表示ドライバ232に対して送信側からのデータを出力する。このようなリザーブビットRSRV0、RSRV1、RSRV2を用いれば、1ピクセルデータ毎に種々の属性を付加できるようになるため、従来にはない様々な用途を実現できる。   Alternatively, as shown in FIG. 8B, when two (plural) display drivers 230 and 232 are used for one line of the display panel 240, the data is addressed to either of the display drivers 230 and 232. Can be specified by reserve bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2. For example, the image processing controller 200 (internal circuit 12) designates the high-speed serial I / F circuit 210 (internal I / F circuit) on the transmission (TX) side by parallel data and reserve bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2. Data destination information is transferred. The transmission (TX) side high-speed serial I / F circuit 210 converts the information into serial data and transfers the information to the reception (RX) side high-speed serial I / F circuit 220. Then, for example, when RSRV0 = RSRV1 = RSRV2 = 0, the high-speed serial I / F circuit 220 on the reception side outputs data from the transmission side to the display driver 230, and RSRV0 = RSRV1 = RSRV2 = 1. In this case, data from the transmission side is output to the display driver 232. If such reserved bits RSRV0, RSRV1, and RSRV2 are used, various attributes can be added for each pixel data, and various uses that have not been conventionally achieved can be realized.

図9に、以上のような第1、第2のインターフェースモードを実現できる内部I/F回路62の構成例を示す。図9において、レジスタ90、92、94は、各々、VD[23:12]、VD[11:0]、VS/HS/DEをPCLKの立ち上がりエッジでサンプリングして取り込む。そしてレジスタ100、102、104は、各々、レジスタ90、92、94の出力をPCLKの立ち下がりエッジでサンプリングして取り込む。そして信号MODESELが第1のインターフェースモードに設定されると、セレクタ130は、レジスタ100、102、104の出力を選択して、後段の回路(例えばデータセパレータ66)に出力する。   FIG. 9 shows a configuration example of the internal I / F circuit 62 that can realize the first and second interface modes as described above. In FIG. 9, registers 90, 92 and 94 sample VD [23:12], VD [11: 0] and VS / HS / DE, respectively, by sampling at the rising edge of PCLK. The registers 100, 102, and 104 sample and capture the outputs of the registers 90, 92, and 94 at the falling edge of PCLK, respectively. When the signal MODESEL is set to the first interface mode, the selector 130 selects the output of the registers 100, 102, and 104 and outputs it to the subsequent circuit (for example, the data separator 66).

一方、レジスタ110、112は、各々、VD[11:0]、VS/HS/DEをPCLKの立ち上がりエッジでサンプリングして取り込む。そしてレジスタ120、122は、各々、レジスタ110、112の出力をPCLKの立ち下がりエッジでサンプリングして取り込む。またレジスタ124、126は、各々、VD[11:0]、VS/HS/DEをPCLKの立ち下がりエッジでサンプリングして取り込む。そして信号MODESELが第2のインターフェースモードに設定されると、セレクタ130は、レジスタ120、122、124、126の出力を選択して、後段の回路に出力する。   On the other hand, the registers 110 and 112 sample and capture VD [11: 0] and VS / HS / DE, respectively, at the rising edge of PCLK. The registers 120 and 122 sample and capture the outputs of the registers 110 and 112 at the falling edge of PCLK, respectively. The registers 124 and 126 sample and capture VD [11: 0] and VS / HS / DE, respectively, at the falling edge of PCLK. When the signal MODESEL is set to the second interface mode, the selector 130 selects the output of the registers 120, 122, 124, 126 and outputs it to the subsequent circuit.

以上のようにすることで図7、図8(A)の第1、第2のインターフェースモードでのデータ転送が可能になる。   As described above, data transfer in the first and second interface modes of FIGS. 7 and 8A becomes possible.

5.詳細な配置例
次に第1、第2の半導体チップ10、20及びそれが含む回路の詳細な配置例を説明する。例えば図10に第1、第2の半導体チップ10、20の詳細な配置例を示す。図10において、第1の半導体チップ10は、内部回路12として、G/A(ゲートアレイ)13や、DRAM14、15などを含む。ここでDRAM14、15は、スタック配置が禁止される回路(以下、スタック禁止回路と呼ぶ)になっている。
5). Detailed Arrangement Example Next, a detailed arrangement example of the first and second semiconductor chips 10 and 20 and the circuits included therein will be described. For example, FIG. 10 shows a detailed arrangement example of the first and second semiconductor chips 10 and 20. In FIG. 10, the first semiconductor chip 10 includes a G / A (gate array) 13, DRAMs 14, 15 and the like as the internal circuit 12. Here, the DRAMs 14 and 15 are circuits in which stack arrangement is prohibited (hereinafter referred to as a stack prohibition circuit).

そして図10に示すように、第2の半導体チップ20は、平面視において、スタック禁止回路(DRAM14、15)の領域以外の領域(G/A13)にスタック配置される。このような領域に配置すれば、第2の半導体チップ20がスタック配置されることにより第1の半導体チップ10の回路の信頼性や回路特性が劣化してしまう事態を防止できる。   As shown in FIG. 10, the second semiconductor chip 20 is stacked in a region (G / A 13) other than the region of the stack prohibition circuits (DRAMs 14 and 15) in plan view. If it arrange | positions in such an area | region, the situation where the reliability and circuit characteristic of the circuit of the 1st semiconductor chip 10 will deteriorate by the 2nd semiconductor chip 20 stacking arrangement | positioning can be prevented.

即ち第2の半導体チップ20がスタック配置されると、それにより生じる応力が外圧になって、第1の半導体チップ10の回路の信頼性が劣化するおそれがある。例えばDRAM14、15が特性の微調整のためのヒューズ回路を内蔵し、このヒューズ回路が外圧に対して弱い場合がある。この場合にDRAM14、15上に第2の半導体チップ20をスタック配置すると、回路の信頼性が劣化する。また第2の半導体チップ20が含む高速シリアルI/F回路30は高速に動作するため、この高速動作がノイズ源となって、第1の半導体チップ10が含むメモリやアナログ回路の動作に悪影響を及ぼすおそれがある。例えばDRAM14、15のメモリセルが、高速シリアルI/F回路30からのノイズが原因で誤動作してしまい、保持していたデータが失われてしまう可能性がある。   That is, when the second semiconductor chips 20 are stacked, the stress generated thereby becomes an external pressure, and the reliability of the circuit of the first semiconductor chip 10 may be deteriorated. For example, the DRAMs 14 and 15 have a built-in fuse circuit for fine adjustment of characteristics, and the fuse circuit may be weak against external pressure. In this case, if the second semiconductor chip 20 is stacked on the DRAMs 14 and 15, the reliability of the circuit deteriorates. In addition, since the high-speed serial I / F circuit 30 included in the second semiconductor chip 20 operates at high speed, this high-speed operation becomes a noise source, which adversely affects the operation of the memory and analog circuit included in the first semiconductor chip 10. There is a risk. For example, the memory cells of the DRAMs 14 and 15 may malfunction due to noise from the high-speed serial I / F circuit 30 and the stored data may be lost.

この点、本実施形態によれば、第2の半導体チップ20は、スタック禁止回路の領域以外の領域にスタック配置されるため、このような事態を防止できる。特に本実施形態では、第2の半導体チップ20は細長形状のチップになっている。従って図10に示すように、DRAM14、15の領域を避けて第2の半導体チップ20を配置することも容易となり、回路の信頼性や特性の劣化を効果的に防止できる。   In this regard, according to the present embodiment, the second semiconductor chip 20 is stacked in an area other than the area of the stack prohibition circuit, and thus such a situation can be prevented. In particular, in the present embodiment, the second semiconductor chip 20 is an elongated chip. Therefore, as shown in FIG. 10, it is easy to dispose the second semiconductor chip 20 while avoiding the areas of the DRAMs 14 and 15, and it is possible to effectively prevent deterioration of circuit reliability and characteristics.

なおスタック禁止回路の領域はDRAM14、15の領域に限定されない。例えばスタック配置により信頼性や回路特性が劣化するおそれがあるアナログ回路の領域であってもよい。   The area of the stack prohibition circuit is not limited to the area of the DRAMs 14 and 15. For example, it may be an analog circuit area in which reliability and circuit characteristics may be deteriorated due to stack arrangement.

図11に、第2の半導体チップ20の各回路の詳細な配置例を示す。図11に示すように本実施形態では、物理層回路40は第2の半導体チップ20の辺SB1側に配置され、ロジック回路60は辺SB3側に配置される。そして物理層回路40とロジック回路60の間に高速ロジック回路50が配置される。また第2の半導体チップ20の辺SB1、SB2、SB3、SB4に沿って、各々、パッド領域81、82、83、84(広義には第1、第2、第3、第4の電極領域、I/O領域)が設けられる。なお例えばパッド領域83、84を設けない変形実施も可能である。   FIG. 11 shows a detailed arrangement example of each circuit of the second semiconductor chip 20. As shown in FIG. 11, in this embodiment, the physical layer circuit 40 is disposed on the side SB1 side of the second semiconductor chip 20, and the logic circuit 60 is disposed on the side SB3 side. A high speed logic circuit 50 is disposed between the physical layer circuit 40 and the logic circuit 60. In addition, along the sides SB1, SB2, SB3, and SB4 of the second semiconductor chip 20, respectively, pad regions 81, 82, 83, and 84 (first, second, third, and fourth electrode regions in a broad sense, I / O area) is provided. For example, a modification in which the pad regions 83 and 84 are not provided is also possible.

また図11に示すように本実施形態では、ロジック回路60と辺SB3との間に、CAP領域74(キャパシタ形成領域)が設けられている。このCAP領域74には、第2の半導体チップ20に供給される電源(デジタル電源)を安定化するためのキャパシタが形成される。このキャパシタは、例えばロジック回路60を構成するG/Aのベーシックセルのゲート容量などを利用して形成できる。   As shown in FIG. 11, in this embodiment, a CAP region 74 (capacitor forming region) is provided between the logic circuit 60 and the side SB3. In the CAP region 74, a capacitor for stabilizing the power (digital power) supplied to the second semiconductor chip 20 is formed. This capacitor can be formed by utilizing, for example, the gate capacitance of a G / A basic cell constituting the logic circuit 60.

即ち図11では、ボンディング長のデザインルールの制約等により、第2の半導体チップ20は細長形状のチップになっている。そして辺SB1に沿ってパッド領域81が設けられると共に、辺SB3に沿ってパッド領域83が設けられる。従って、パッド領域81のパッドのみならずパッド領域83のパッドに対しても配線をボンディングする必要がある。この結果、後述する図12に示すように、第2の半導体チップ20の辺SB2の長さLBは、このような配線のボンディングが可能な長さに設定される。そして、このように辺SB2の長さLBが長くなると、ロジック回路60と辺SB3(パッド領域83)との間に空き領域が生じる。   That is, in FIG. 11, the second semiconductor chip 20 is a long and narrow chip due to restrictions on the design rule of the bonding length. A pad region 81 is provided along the side SB1, and a pad region 83 is provided along the side SB3. Therefore, it is necessary to bond the wiring not only to the pads in the pad region 81 but also to the pads in the pad region 83. As a result, as shown in FIG. 12 to be described later, the length LB of the side SB2 of the second semiconductor chip 20 is set to a length capable of bonding such wiring. When the length LB of the side SB2 becomes longer in this way, an empty area is generated between the logic circuit 60 and the side SB3 (pad area 83).

この場合にも本実施形態では図11に示すように、ロジック回路60と辺SB3の間にCAP領域74が形成されるため、空き領域を有効活用できる。そして、CAP領域74を設けることで、第2の半導体チップ20に供給される電源を安定化でき、回路動作の安定化、及びEMIノイズの低減化を図れる。   Also in this case, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, since the CAP area 74 is formed between the logic circuit 60 and the side SB3, the free area can be used effectively. By providing the CAP region 74, the power supplied to the second semiconductor chip 20 can be stabilized, the circuit operation can be stabilized, and the EMI noise can be reduced.

また図11では物理層回路40が、データ転送用のトランスミッタ回路TX0とクロック転送用のトランスミッタ回路TCKを含む。そしてデータ転送用のトランスミッタ回路TX0とクロック転送用のトランスミッタ回路TCKは、第2の半導体チップ20の短辺である辺SB1に沿って配置される。   In FIG. 11, the physical layer circuit 40 includes a data transfer transmitter circuit TX0 and a clock transfer transmitter circuit TCK. The data transfer transmitter circuit TX0 and the clock transfer transmitter circuit TCK are arranged along the side SB1 which is the short side of the second semiconductor chip 20.

また本実施形態では図5〜図6(C)で説明したように、データ転送用のトランスミッタ回路として、チャネル1、2、3用のトランスミッタ回路TX0、TX1、TX2(広義には第1〜第Nのトランスミッタ回路)が設けられている。そしてこれらのトランスミッタ回路TX0、TX1、TX2は、第2の半導体チップ20の辺SB1に沿って配置される。   In this embodiment, as described with reference to FIGS. 5 to 6C, as the transmitter circuit for data transfer, transmitter circuits TX0, TX1, and TX2 for channels 1, 2, and 3 (first to second in a broad sense). N transmitter circuits). These transmitter circuits TX0, TX1, TX2 are arranged along the side SB1 of the second semiconductor chip 20.

更に図11では、クロック転送用のトランスミッタ回路TCKは、トランスミッタ回路TX0(第1のトランスミッタ回路)と、トランスミッタ回路TX1、TX2(第2〜第Nのトランスミッタ回路)との間に配置される。   Further, in FIG. 11, the clock transfer transmitter circuit TCK is disposed between the transmitter circuit TX0 (first transmitter circuit) and the transmitter circuits TX1 and TX2 (second to Nth transmitter circuits).

図11のように配置すれば、例えば高速シリアル転送用のパッドD0M、D0P、CKM、CKP、D1M、D1P、D2M、D2Pを、辺SB1に沿ったパッド領域81(第1の電極領域)に配置した場合に、これらのパッドからの信号線をショートパスでトランスミッタ回路TX0、TCK、TX1、TX2に接続できる。従って、信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることが可能になる。また差動信号線を構成する第1、第2の信号線(例えばD0MとD0P)の長さを等長にすることが容易になり、伝送品質の劣化を防止できる。また辺SB1の長さを最小限に抑えることが可能になり、第2の半導体チップ20を細長形状にすることが容易になる。   If arranged as shown in FIG. 11, for example, the pads D0M, D0P, CKM, CKP, D1M, D1P, D2M, and D2P for high-speed serial transfer are arranged in the pad area 81 (first electrode area) along the side SB1. In this case, the signal lines from these pads can be connected to the transmitter circuits TX0, TCK, TX1, and TX2 by a short path. Therefore, signal skew and signal delay can be minimized. In addition, it is easy to make the lengths of the first and second signal lines (for example, D0M and D0P) constituting the differential signal line equal, and deterioration of transmission quality can be prevented. In addition, the length of the side SB1 can be minimized, and the second semiconductor chip 20 can be easily formed into an elongated shape.

また図6(A)の1チャネルモードでは、トランスミッタ回路TX0によりデータが転送され、トランスミッタ回路TCKによりクロックが転送される。そして図11では、これらのトランスミッタ回路TX0、TCKが隣接して配置される。従って、1チャネルモードにおけるデータとクロックのスキューを最小限に抑えることができ、受信側でのサンプリングエラーの発生を防止できる。   In the one-channel mode of FIG. 6A, data is transferred by the transmitter circuit TX0 and a clock is transferred by the transmitter circuit TCK. In FIG. 11, these transmitter circuits TX0 and TCK are arranged adjacent to each other. Therefore, the skew between the data and the clock in the one-channel mode can be minimized, and the occurrence of a sampling error on the receiving side can be prevented.

また図6(B)の2チャネルモードでは、トランスミッタ回路TX0、TX1によりデータが転送され、トランスミッタ回路TCKによりクロックが転送される。そして図11では、トランスミッタ回路TX0とTCKが隣接して配置されると共にTX1とTCKも隣接して配置される。従って、2チャネルモードにおいてもデータとクロックのスキューを最小限に抑えることができ、受信側でのサンプリングエラーの発生を防止できる。   6B, data is transferred by the transmitter circuits TX0 and TX1, and a clock is transferred by the transmitter circuit TCK. In FIG. 11, transmitter circuits TX0 and TCK are arranged adjacent to each other, and TX1 and TCK are also arranged adjacent to each other. Therefore, even in the 2-channel mode, the data and clock skew can be minimized, and the occurrence of sampling errors on the receiving side can be prevented.

また図6(C)の3チャネルモードでは、トランスミッタ回路TX0、TX1、TX2によりデータが転送され、トランスミッタ回路TCKによりクロックが転送される。そして図11では、トランスミッタ回路TX0とTCKが隣接して配置されると共にTX1とTCKも隣接して配置され、TX2もTCKの近くに配置される。従って、3チャネルモードにおいてもデータとクロックのスキューを最小限に抑えることができ、受信側でのサンプリングエラーの発生を防止できる。   6C, data is transferred by the transmitter circuits TX0, TX1, and TX2, and a clock is transferred by the transmitter circuit TCK. In FIG. 11, transmitter circuits TX0 and TCK are arranged adjacent to each other, TX1 and TCK are also arranged adjacent to each other, and TX2 is also arranged near TCK. Therefore, even in the 3-channel mode, the skew between the data and the clock can be minimized, and the occurrence of a sampling error on the receiving side can be prevented.

また図11では、外部デバイスと高速シリアルI/F回路30とを接続するための高速シリアル転送用のパッドD0M、D0P、CKM、CKP、D1M、D1P、D2M、D2Pは、辺SB1に沿ったパッド領域81に配置される。一方、第1の半導体チップ10含む内部回路12と高速シリアルI/F回路30とを接続するためのインターフェース用のパッドVD[11:0]、PCLK、VS、HS、DE等については、辺SB2に沿ったパッド領域82や辺SB3に沿ったパッド領域83に配置される。従って、ロジック回路60(内部I/F回路62)から、これらのパッドVD[11:0]、PCLK、VS、HS、DEへの信号線もショートパスで接続できるようになり、信号のスキューや信号遅延を最小限に抑えることができる。また、これらのパッドVD[11:0]、PCLK、VS、HS、DEから、基板の配線パターン或いは第1の半導体チップ10のパッド(電極)への配線も、ショートパスでボンディングできるため、実装を容易化できる。   In FIG. 11, high-speed serial transfer pads D0M, D0P, CKM, CKP, D1M, D1P, D2M, and D2P for connecting the external device and the high-speed serial I / F circuit 30 are pads along the side SB1. Arranged in region 81. On the other hand, for the interface pads VD [11: 0], PCLK, VS, HS, DE, etc. for connecting the internal circuit 12 including the first semiconductor chip 10 and the high-speed serial I / F circuit 30, the side SB2 Are arranged in a pad region 82 along the side SB3 and a pad region 83 along the side SB3. Accordingly, signal lines from the logic circuit 60 (internal I / F circuit 62) to these pads VD [11: 0], PCLK, VS, HS, and DE can be connected by a short path, and signal skew and Signal delay can be minimized. In addition, since the pads VD [11: 0], PCLK, VS, HS, DE to the wiring pattern of the substrate or the pads (electrodes) of the first semiconductor chip 10 can be bonded by a short path, the mounting is possible. Can be made easier.

また図11では、辺SB4に沿ったパッド領域84にVD[23:12]のパッドが配置される。また本実施形態では図7の第1のインターフェースモードと図8(A)の第2のインターフェースモードが用意されている。なおこれらの第1、第2のインターフェースモードの設定は、パッド領域84に配置されたXDDRのパッド等に所定の電圧レベルを設定することで実現される。   In FIG. 11, a pad of VD [23:12] is arranged in the pad area 84 along the side SB4. In the present embodiment, a first interface mode shown in FIG. 7 and a second interface mode shown in FIG. 8A are prepared. The setting of the first and second interface modes is realized by setting a predetermined voltage level to an XDDR pad or the like arranged in the pad area 84.

そして本実施形態では、第2の半導体チップ20が単独の汎用チップとして使用される場合には、第1のインターフェースモードに設定される。そしてパッド領域82、83に配置されるVD[11:0]のパッドのみならず、パッド領域84に配置されるVD[23:12]のパッドにも配線がボンディングされて、図7に示す24ビットのVD[23:0]を用いたデータ転送が行われる。これにより、第2の半導体チップ20を、標準的な24ビットのパラレルインターフェースモードで使用できるようになり、第2の半導体チップ20の汎用性を高めることができる。   In the present embodiment, when the second semiconductor chip 20 is used as a single general-purpose chip, the first interface mode is set. Then, not only the pads of VD [11: 0] arranged in the pad areas 82 and 83 but also the pads of VD [23:12] arranged in the pad area 84 are bonded to each other as shown in FIG. Data transfer using bits VD [23: 0] is performed. As a result, the second semiconductor chip 20 can be used in a standard 24-bit parallel interface mode, and the versatility of the second semiconductor chip 20 can be enhanced.

一方、第2の半導体チップ20が第1の半導体チップ10にスタック配置される場合には、第2のインターフェースモードに設定される。そしてパッド領域84に配置されるパッドVD[23:12]に対しては配線はボンディングされない一方で、パッド領域82、83に配置されるVD[11:0]のパッドには配線がボンディングされ、図8(A)の12ビットのVD[11:0]を用いたデータ転送が行われる。これにより、第2の半導体チップ20をスタック用のチップとして使用し、最小限の本数の信号線で第1の半導体チップ10の内部回路12との間でデータ転送を行うことが可能になる。   On the other hand, when the second semiconductor chip 20 is stacked on the first semiconductor chip 10, the second interface mode is set. The wiring is not bonded to the pad VD [23:12] arranged in the pad region 84, while the wiring is bonded to the pad of VD [11: 0] arranged in the pad regions 82 and 83, Data transfer is performed using the 12-bit VD [11: 0] of FIG. As a result, the second semiconductor chip 20 is used as a stacking chip, and data transfer can be performed with the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 using a minimum number of signal lines.

なお図11では、送信(TX)側のトランスミッタ回路TX0、TCK、TX1、TX2の配置手法について示しているが、受信(RX)側のレシーバ回路についても図11と同様の手法で配置できる。例えば受信側のデータ転送用のレシーバ回路をRX0、RX1、RX2とし、受信側のクロック転送用のレシーバ回路をRCKとしたとする。この場合には、これらのレシーバ回路RX0、RCK、RX1、RX2を、図11のトランスミッタ回路TX0、TCK、TX1、TX2と同様に配置すればよい。また図11では、データのチャネルが複数チャネル構成である場合の配置例を示したが、データのチャネルは単数チャネル構成であってもよい。   11 shows the arrangement method of the transmitter circuits TX0, TCK, TX1, and TX2 on the transmission (TX) side, the receiver circuit on the reception (RX) side can be arranged in the same manner as in FIG. For example, it is assumed that the receiver circuit for data transfer on the reception side is RX0, RX1, and RX2, and the receiver circuit for clock transfer on the reception side is RCK. In this case, these receiver circuits RX0, RCK, RX1, and RX2 may be arranged in the same manner as the transmitter circuits TX0, TCK, TX1, and TX2 in FIG. FIG. 11 shows an arrangement example in which the data channel has a multi-channel configuration, but the data channel may have a single-channel configuration.

6.ボンディング長の制約
第1の半導体チップ10に第2の半導体チップ20をスタック配置する場合に、配線のボンディング長には、実装に関するデザインルールの制限がある。また低コスト化のためには第2の半導体チップ20のチップサイズはなるべく小さいことが望ましく、チップサイズが小さいと第2の半導体チップ20に配置できるパッド数にも制限が生じる。従って、これらの制限を満たしながら如何にして第2の半導体チップ20に配線をボンディングするかが課題になる。
6). Restriction of Bonding Length When the second semiconductor chip 20 is stacked on the first semiconductor chip 10, the bonding length of the wiring has a restriction on the design rule regarding mounting. In order to reduce the cost, the chip size of the second semiconductor chip 20 is desirably as small as possible. If the chip size is small, the number of pads that can be arranged on the second semiconductor chip 20 is limited. Therefore, how to bond the wiring to the second semiconductor chip 20 while satisfying these restrictions becomes a problem.

このような課題を解決するために本実施形態では以下に述べる手法を採用している。例えば図12において、第2の半導体チップ20の辺SB2の長さをLBとし、辺SB2と平行な第1の半導体チップ10の辺SA2の長さをLAとする。また第2の半導体チップ20のパッド(電極)に接続される配線610、612(例えば基板上の配線パターン600、602に接続される配線)についての、パッドから第1の半導体チップ10の端部(図12のA1、A2)までのデザインルール上の平面視での最大長をLMとする。この場合に図12では、第2の半導体チップ20の長辺である辺SB2の長さLBについて、LB≧LA−2×LMの関係式が成り立つ。即ち第2の半導体チップ20を、LB≧LA−2×LMとなるような細長形状にする。   In order to solve such problems, the present embodiment adopts the following method. For example, in FIG. 12, the length of the side SB2 of the second semiconductor chip 20 is LB, and the length of the side SA2 of the first semiconductor chip 10 parallel to the side SB2 is LA. Further, for the wirings 610 and 612 (for example, wirings connected to the wiring patterns 600 and 602 on the substrate) connected to the pads (electrodes) of the second semiconductor chip 20, the end portions of the first semiconductor chip 10 from the pads. Let LM be the maximum length in plan view on the design rule up to (A1, A2 in FIG. 12). In this case, in FIG. 12, the relational expression of LB ≧ LA−2 × LM is established for the length LB of the side SB2, which is the long side of the second semiconductor chip 20. That is, the second semiconductor chip 20 has an elongated shape that satisfies LB ≧ LA−2 × LM.

具体的には、図11の物理層回路40のトランスミッタ回路TX0、TCK、TX1、TX2の配置ピッチや、高速シリアル転送用のパッドD0M〜D2Pの配置ピッチなどに基づいて、第2の半導体チップ20の辺SB1の長さが決定される。また図12のLB≧LA−2×LMの関係式に基づいて、第2の半導体チップ20の辺SB2の長さが決定される。このようにして第2の半導体チップ20のチップ形状が決定され、余った領域に図11のCAP領域74が配置されることになる。   Specifically, the second semiconductor chip 20 is based on the arrangement pitch of the transmitter circuits TX0, TCK, TX1, TX2 of the physical layer circuit 40 in FIG. 11, the arrangement pitch of the pads D0M to D2P for high-speed serial transfer, and the like. The length of the side SB1 is determined. Further, the length of the side SB2 of the second semiconductor chip 20 is determined based on the relational expression of LB ≧ LA−2 × LM in FIG. In this way, the chip shape of the second semiconductor chip 20 is determined, and the CAP area 74 of FIG. 11 is arranged in the surplus area.

以上のような本実施形態の手法によれば、配線610、620の最大長LMについてのデザインルールを遵守できる。また辺SB1側のパッド領域81のみならず辺SB3側のパッド領域83も設けて、このパッド領域83のパッドに配線をボンディングできるようになる。従って第2の半導体チップ20に配置するパッドの数も増やすことができ、第1の半導体チップ10の内部回路12との間でのパラレル転送や各種情報の転送が容易になる。   According to the method of the present embodiment as described above, the design rule for the maximum length LM of the wirings 610 and 620 can be observed. Further, not only the pad region 81 on the side SB1 side but also the pad region 83 on the side SB3 side is provided, and the wiring can be bonded to the pads in the pad region 83. Accordingly, the number of pads arranged on the second semiconductor chip 20 can be increased, and parallel transfer and transfer of various information to and from the internal circuit 12 of the first semiconductor chip 10 are facilitated.

7.変形例
第1、第2の半導体チップ10、20やこれが含む回路の配置手法は、以上に説明した手法には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば図13(A)のように、内部回路12のコーナー部分と第2の半導体チップ20のコーナー部分が一致するように第2の半導体チップ20をスタック配置してもよい。また図13(A)に示すように、辺SB1、SB2にはパッド領域81、82を設ける一方で、辺SB3や辺SB4にはパッド領域を設けないようにしてもよい。
7). Modified Examples The arrangement method of the first and second semiconductor chips 10 and 20 and the circuits included in the first and second semiconductor chips 10 and 20 is not limited to the method described above, and various modifications can be made. For example, as shown in FIG. 13A, the second semiconductor chip 20 may be stacked so that the corner portion of the internal circuit 12 and the corner portion of the second semiconductor chip 20 coincide. As shown in FIG. 13A, the pad areas 81 and 82 may be provided on the sides SB1 and SB2, while the pad area may not be provided on the sides SB3 and SB4.

また図13(B)のように、第2の半導体チップ20のみならず第3の半導体チップ21を第1の半導体チップ10に対してスタック配置してもよい。この場合には、第2の半導体チップ20に例えば送信(TX)用の高速シリアルI/F回路を含ませ、第3の半導体チップ21に例えば受信(RX)用の高速シリアルI/F回路を含ませることができる。また第2の半導体チップ20のパッド領域81、82や第3の半導体チップ21のパッド領域85、86は、第2の半導体チップ20のパッドへの配線と第3の半導体チップ21のパッドへの配線とが互いに交差しない位置に配置すればよい。なお第3の半導体チップ21は設けずに、第2の半導体チップ20に送信と受信の両方を行うことができる高速シリアルI/F回路を設けてもよい。   Further, as shown in FIG. 13B, not only the second semiconductor chip 20 but also the third semiconductor chip 21 may be stacked on the first semiconductor chip 10. In this case, for example, a high-speed serial I / F circuit for transmission (TX) is included in the second semiconductor chip 20, and a high-speed serial I / F circuit for reception (RX) is included in the third semiconductor chip 21, for example. Can be included. The pad regions 81 and 82 of the second semiconductor chip 20 and the pad regions 85 and 86 of the third semiconductor chip 21 are connected to the pads of the second semiconductor chip 20 and the pads of the third semiconductor chip 21. What is necessary is just to arrange | position in the position which wiring does not mutually cross. Instead of providing the third semiconductor chip 21, a high-speed serial I / F circuit that can perform both transmission and reception may be provided in the second semiconductor chip 20.

また本実施形態の高速シリアル転送手法は、本実施形態で説明した手法に限定されず、例えば図14(A)(B)、図15に示すような種々の手法を採用できる。   Further, the high-speed serial transfer method of the present embodiment is not limited to the method described in the present embodiment, and various methods as shown in FIGS. 14A and 14B and FIG. 15 can be employed, for example.

例えば図14(A)(B)はMDDI規格の高速シリアル転送手法の例である。図14(A)において、物理層回路340(トランシーバ)はホストデバイスに内蔵され、物理層回路330は表示ドライバに内蔵される。また336、342、344はトランスミッタ回路であり、332、334、346はレシーバ回路である。また338、348はウェイクアップ検出回路である。ホスト側のトランスミッタ回路342は差動ストローブ信号STB+/−を駆動する。そしてクライアント側のレシーバ回路332は、駆動により抵抗RT1の両端に発生した電圧を増幅し、ストローブ信号STB_Cを後段の回路に出力する。またホスト側のトランスミッタ回路344はデータ信号DATA+/−を駆動する。そしてクライアント側のレシーバ回路334は、駆動により抵抗RT2の両端に発生した電圧を増幅し、データ信号DATA_C_HCを後段の回路に出力する。   For example, FIGS. 14A and 14B are examples of the high-speed serial transfer method of the MDDI standard. In FIG. 14A, the physical layer circuit 340 (transceiver) is built in the host device, and the physical layer circuit 330 is built in the display driver. Reference numerals 336, 342, and 344 denote transmitter circuits, and reference numerals 332, 334, and 346 denote receiver circuits. Reference numerals 338 and 348 denote wake-up detection circuits. The host-side transmitter circuit 342 drives the differential strobe signal STB +/−. The client-side receiver circuit 332 amplifies the voltage generated at both ends of the resistor RT1 by driving, and outputs the strobe signal STB_C to the subsequent circuit. The host-side transmitter circuit 344 drives the data signal DATA +/−. The client-side receiver circuit 334 amplifies the voltage generated at both ends of the resistor RT2 by driving, and outputs the data signal DATA_C_HC to the subsequent circuit.

図14(B)に示すように送信側は、データ信号DATAとクロック信号CLKの排他的論理和をとることで、ストローブ信号STBを生成し、このSTBを高速シリアルバスを介して受信側に送信する。そして受信側は、受信したデータ信号DATAとストローブ信号STBとの排他的論理和をとることで、クロック信号CLKを再生する。   As shown in FIG. 14B, the transmission side generates a strobe signal STB by taking the exclusive OR of the data signal DATA and the clock signal CLK, and transmits this STB to the reception side via the high-speed serial bus. To do. Then, the reception side reproduces the clock signal CLK by taking an exclusive OR of the received data signal DATA and the strobe signal STB.

また図15の高速シリアル転送手法において、DTO+、DTO−は、ホスト側のトランスミッタ回路442がターゲット側のレシーバ回路432に出力する差動データ信号(OUTデータ)である。CLK+、CLK−は、ホスト側のトランスミッタ回路444がターゲット側のレシーバ回路434に出力する差動クロック信号である。ホスト側はCLK+/−のエッジに同期してDTO+/−を出力する。従ってターゲット側は、CLK+/−を用いてDTO+/−をサンプリングして取り込むことができる。更に図15では、ターゲット側はホスト側から供給されたクロックCLK+/−に基づいて動作する。即ちCLK+/−はターゲット側のシステムクロックになる。このためPLL回路449はホスト側に設けられ、ターゲット側には設けられていない。   In the high-speed serial transfer method of FIG. 15, DTO + and DTO− are differential data signals (OUT data) output from the host-side transmitter circuit 442 to the target-side receiver circuit 432. CLK + and CLK− are differential clock signals output from the transmitter circuit 444 on the host side to the receiver circuit 434 on the target side. The host side outputs DTO +/− in synchronization with the edge of CLK +/−. Therefore, the target side can sample and capture DTO +/− using CLK +/−. Further, in FIG. 15, the target side operates based on the clock CLK +/− supplied from the host side. That is, CLK +/− becomes the system clock on the target side. Therefore, the PLL circuit 449 is provided on the host side and is not provided on the target side.

DTI+、DTI−はターゲット側のトランスミッタ回路436がホスト側のレシーバ回路446に出力する差動データ信号(INデータ)である。STB+、STB−は、ターゲット側のトランスミッタ回路438がホスト側のレシーバ回路448に出力する差動ストローブ信号である。ターゲット側はホスト側から供給されたCLK+/−に基づいてSTB+/−を生成して出力する。そしてターゲット側はSTB+/−のエッジに同期してDTI+/−を出力する。従ってホスト側は、STB+/−を用いてDTI+/−をサンプリングして取り込むことができる。   DTI + and DTI− are differential data signals (IN data) output from the target-side transmitter circuit 436 to the host-side receiver circuit 446. STB + and STB− are differential strobe signals output from the target-side transmitter circuit 438 to the host-side receiver circuit 448. The target side generates and outputs STB +/− based on CLK +/− supplied from the host side. The target side outputs DTI +/− in synchronization with the edge of STB +/−. Therefore, the host side can sample and capture DTI +/− using STB +/−.

8.電子機器
図16(A)(B)(C)に、本実施形態の半導体装置(集積回路装置)を含む電子機器の構成例を示す。
8). Electronic Equipment FIGS. 16A, 16B, and 16C show configuration examples of electronic equipment including the semiconductor device (integrated circuit device) of this embodiment.

例えば図16(A)では、電子機器は、BBE/APP(BaseBand Engine/Application Processor)600と半導体装置610、620と表示パネル630を含む。そして半
導体装置610は画像処理コントローラ612と高速シリアルI/F回路614を含む。ここで、画像処理コントローラ612は第1の半導体チップに含まれ、高速シリアルI/F回路614は、第1の半導体チップにスタック配置される第2の半導体チップに含まれる。また半導体装置620は高速シリアルI/F回路622と表示ドライバ624を含む。そして表示ドライバ624は第1の半導体チップに含まれ、高速シリアルI/F回路622は第2の半導体チップに含まれる。
For example, in FIG. 16A, the electronic device includes a BBE / APP (BaseBand Engine / Application Processor) 600, semiconductor devices 610 and 620, and a display panel 630. The semiconductor device 610 includes an image processing controller 612 and a high-speed serial I / F circuit 614. Here, the image processing controller 612 is included in the first semiconductor chip, and the high-speed serial I / F circuit 614 is included in the second semiconductor chip stacked on the first semiconductor chip. The semiconductor device 620 includes a high-speed serial I / F circuit 622 and a display driver 624. The display driver 624 is included in the first semiconductor chip, and the high-speed serial I / F circuit 622 is included in the second semiconductor chip.

画像処理コントローラ612は、画像処理用のグラフィックエンジンとして機能するものであり、画像(静止画、動画)の圧縮、伸長、サイジングなどの処理を行う。また表示ドライバ624は表示パネル630のデータ線や走査線を駆動する。表示パネル630は、半導体装置610、620によりシリアル転送されるデータに基づき表示動作を行う。なお表示パネル630としては、例えば薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)や薄膜ダイオード(Thin Film Diode:TFD)などのスイッチング素子(2端子型非線形素子)を用いたアクティブマトリクス方式のパネルを採用できる。或いは表示パネル630として、単純マトリクス方式のパネルを採用したり、液晶パネル以外のパネル(例えば有機ELパネル)を採用してもよい。   The image processing controller 612 functions as a graphic engine for image processing, and performs processing such as compression, expansion, and sizing of images (still images and moving images). The display driver 624 drives data lines and scanning lines of the display panel 630. The display panel 630 performs a display operation based on data serially transferred by the semiconductor devices 610 and 620. As the display panel 630, for example, an active matrix panel using a switching element (two-terminal nonlinear element) such as a thin film transistor (TFT) or a thin film diode (TFD) can be used. Alternatively, as the display panel 630, a simple matrix panel or a panel other than a liquid crystal panel (for example, an organic EL panel) may be employed.

BBE/APP600と半導体装置610は、電子機器(例えば携帯電話機)の第1の機器部分の第1の回路基板に実装され、半導体装置620と表示パネル630は電子機器の第2の機器部分の第2の回路基板に実装される。また第1、第2の機器部分の間ではシリアルバスを介した高速シリアル転送でデータが転送される。従って、第1、第2の機器部分の接続部分(ヒンジ等)を通る信号線の本数を減らすことができる。   The BBE / APP 600 and the semiconductor device 610 are mounted on the first circuit board of the first device portion of the electronic device (for example, a mobile phone), and the semiconductor device 620 and the display panel 630 are the second device portion of the electronic device. 2 is mounted on the circuit board. In addition, data is transferred between the first and second device parts by high-speed serial transfer via a serial bus. Therefore, it is possible to reduce the number of signal lines that pass through the connection portions (such as hinges) of the first and second device portions.

図16(B)では、電子機器は、半導体装置610、620と表示パネル630を含む。そして半導体装置610はBBE/APP600と高速シリアルI/F回路614を含み、BBE/APP600は第1の半導体チップに含まれ、高速シリアルI/F回路614は第2の半導体チップに含まれる。また半導体装置620は高速シリアルI/F回路622と表示ドライバ624を含み、表示ドライバ624は第1の半導体チップに含まれ、高速シリアルI/F回路622は第2の半導体チップに含まれる。図16(B)では図16(A)とは異なり、BBE/APP600のコプロセッサとして機能する画像処理コントローラ612については設けられていない。   In FIG. 16B, the electronic device includes semiconductor devices 610 and 620 and a display panel 630. The semiconductor device 610 includes a BBE / APP 600 and a high-speed serial I / F circuit 614. The BBE / APP 600 is included in the first semiconductor chip, and the high-speed serial I / F circuit 614 is included in the second semiconductor chip. The semiconductor device 620 includes a high-speed serial I / F circuit 622 and a display driver 624. The display driver 624 is included in the first semiconductor chip, and the high-speed serial I / F circuit 622 is included in the second semiconductor chip. In FIG. 16B, unlike FIG. 16A, the image processing controller 612 that functions as a coprocessor of the BBE / APP 600 is not provided.

図16(C)では、電子機器は、BBE/APP600と半導体装置610、620と表示パネル630とカメラデバイス632を含む。そして半導体装置610は画像処理コントローラ612と送信用の高速シリアルI/F回路614と受信用の高速シリアルI/F回路616を含む。ここで、画像処理コントローラ612は第1の半導体チップに含まれ、高速シリアルI/F回路614、616は、第1の半導体チップにスタック配置される第2、第3の半導体チップに含まれる。なお第3の半導体チップを設けずに、高速シリアルI/F回路614、616を第2の半導体チップに含ませてもよい。また半導体装置620は高速シリアルI/F回路622と表示ドライバ624を含み、表示ドライバ624は第1の半導体チップに含まれ、高速シリアルI/F回路622は第2の半導体チップに含まれる。またカメラデバイス632は、高速シリアルI/F回路616とシリアルバスを介して接続される。図16(C)の構成によれば、表示パネル630に表示される表示データのみならずカメラデバイス632による撮影データについても、シリアルバスを介してシリアル転送できる。   In FIG. 16C, the electronic device includes a BBE / APP 600, semiconductor devices 610 and 620, a display panel 630, and a camera device 632. The semiconductor device 610 includes an image processing controller 612, a high-speed serial I / F circuit 614 for transmission, and a high-speed serial I / F circuit 616 for reception. Here, the image processing controller 612 is included in the first semiconductor chip, and the high-speed serial I / F circuits 614 and 616 are included in the second and third semiconductor chips stacked on the first semiconductor chip. Note that the high-speed serial I / F circuits 614 and 616 may be included in the second semiconductor chip without providing the third semiconductor chip. The semiconductor device 620 includes a high-speed serial I / F circuit 622 and a display driver 624. The display driver 624 is included in the first semiconductor chip, and the high-speed serial I / F circuit 622 is included in the second semiconductor chip. The camera device 632 is connected to the high-speed serial I / F circuit 616 via a serial bus. With the configuration in FIG. 16C, not only display data displayed on the display panel 630 but also photographing data by the camera device 632 can be serially transferred via the serial bus.

なお本実施形態の電子機器は携帯電話機には限定されず、デジタルカメラ、PDA、電子手帳、電子辞書、プロジェクタ、リアプロジェクションテレビ、或いは携帯型情報端末などであってもよい。   The electronic device of the present embodiment is not limited to a mobile phone, and may be a digital camera, PDA, electronic notebook, electronic dictionary, projector, rear projection television, or portable information terminal.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(シリアルインターフェース回路、第1のロジック回路、第2のロジック回路、電極、電極領域、トランスミッタ回路TX0、TX1、TX2等)と共に記載された用語(高速シリアルI/F回路、高速ロジック回路、ロジック回路、パッド、パッド領域、第1〜第Nのトランスミッタ回路等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are included in the scope of the present invention. For example, in the specification or drawings, at least once, together with different terms having a broader meaning or the same meaning (serial interface circuit, first logic circuit, second logic circuit, electrode, electrode region, transmitter circuit TX0, TX1, TX2, etc.) The described terms (high-speed serial I / F circuit, high-speed logic circuit, logic circuit, pad, pad area, first to Nth transmitter circuits, etc.) are different from each other in the specification or drawings. Can be replaced.

また第1、第2の半導体チップ、シリアルインターフェース回路の構成や配置も、本実施形態で説明した構成や配置に限定されない。例えば第2の半導体チップを、図1(B)とは異なる位置に配置したり、シリアルインターフェース回路の各回路や電極領域を、図4(B)、図11とは異なる位置に配置してもよい。またシリアルバスでのシリアル転送手法等も本実施形態で説明した手法に限定されず、例えばクロック転送用のトランスミッタ回路やレシーバ回路を設けない構成としたり、クロック転送用のトランスミッタ回路やレシーバ回路として差動信号を利用しないタイプの回路を用いてもよい。   Further, the configuration and arrangement of the first and second semiconductor chips and the serial interface circuit are not limited to the configuration and arrangement described in the present embodiment. For example, the second semiconductor chip may be arranged at a position different from that in FIG. 1B, or each circuit or electrode region of the serial interface circuit may be arranged at a position different from that in FIGS. Good. Also, the serial transfer method using a serial bus is not limited to the method described in the present embodiment. For example, a configuration without a clock transfer transmitter circuit or receiver circuit or a clock transfer transmitter circuit or receiver circuit may be used. A type of circuit that does not use a dynamic signal may be used.

図1(A)(B)は本実施形態のシリアル転送手法やスタック配置手法の説明図。1A and 1B are explanatory diagrams of a serial transfer method and a stack arrangement method according to this embodiment. 第1、第2の半導体チップのスタック構造の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a stack structure of first and second semiconductor chips. 図3(A)(B)(C)はパッドやパッド領域の配置手法の説明図。FIGS. 3A, 3B, and 3C are explanatory diagrams of a method for arranging pads and pad regions. 図4(A)(B)は高速シリアルI/F回路の構成及び配置例。4A and 4B show a configuration and an arrangement example of a high-speed serial I / F circuit. 高速シリアルI/F回路の詳細な構成例。3 shows a detailed configuration example of a high speed serial I / F circuit. 図6(A)(B)(C)は各種チャネルモードの説明図。6A, 6B, and 6C are explanatory diagrams of various channel modes. 第1のインターフェースモードの説明図。Explanatory drawing of a 1st interface mode. 図8(A)(B)は第2のインターフェースモードの説明図。8A and 8B are explanatory diagrams of the second interface mode. 内部I/F回路の構成例。2 shows a configuration example of an internal I / F circuit. 第1、第2の半導体チップの詳細な配置例。3 shows a detailed arrangement example of first and second semiconductor chips. 第2の半導体チップの各回路の詳細な配置例。4 shows a detailed arrangement example of each circuit of a second semiconductor chip. ボンディング長の制約についての説明図。Explanatory drawing about restrictions of bonding length. 図13(A)(B)は本実施形態の変形例。FIGS. 13A and 13B are modifications of this embodiment. 図14(A)(B)はシリアル転送手法の一例。14A and 14B show an example of a serial transfer method. シリアル転送手法の他の例。Another example of serial transfer technique. 図16(A)(B)(C)は電子機器の構成例。16A, 16B, and 16C are configuration examples of electronic devices.

符号の説明Explanation of symbols

TX0、TX1、TX2 データ転送用のトランスミッタ回路、
TCK クロック転送用のトランスミッタ回路、
2、4 半導体装置、6、8 高速シリアルI/F回路、10 第1の半導体チップ、
12 内部回路、20 第2の半導体チップ、21 第3の半導体チップ、
30 高速シリアルI/F回路、40 物理層回路、42 トランスミッタ回路、
44 データ転送用トランスミッタ回路、46 クロック転送用トランスミッタ回路、
50 高速ロジック回路、52 パラレル/シリアル変換回路、60 ロジック回路、
62 内部I/F回路、64 パリティ生成回路、66 データセパレータ、
68 レジスタ、70 バイアス回路、72 PLL回路、
81、82、83、84 パッド(電極)領域
TX0, TX1, TX2 Transmitter circuit for data transfer,
Transmitter circuit for TCK clock transfer,
2, 4 semiconductor device, 6, 8 high-speed serial I / F circuit, 10 first semiconductor chip,
12 internal circuit, 20 second semiconductor chip, 21 third semiconductor chip,
30 high-speed serial I / F circuit, 40 physical layer circuit, 42 transmitter circuit,
44 Transmitter circuit for data transfer, 46 Transmitter circuit for clock transfer,
50 high-speed logic circuit, 52 parallel / serial conversion circuit, 60 logic circuit,
62 internal I / F circuit, 64 parity generation circuit, 66 data separator,
68 registers, 70 bias circuit, 72 PLL circuit,
81, 82, 83, 84 Pad (electrode) region

Claims (14)

第1の半導体チップと、
外部デバイスとの間でシリアルバスを介してシリアルデータの転送を行うシリアルインターフェース回路を有し、前記第1の半導体チップにスタック配置される第2の半導体チップとを含み、
前記第2の半導体チップの短辺である第1の辺に沿って、前記外部デバイスと前記シリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第1の電極領域が設けられ、
前記第2の半導体チップの長辺である第2の辺に沿って、前記第1の半導体チップが含む内部回路と前記シリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第2の電極領域が設けられ、
前記シリアルインターフェース回路は、
前記外部デバイスとの間でシリアルバスを介してデータの送信及び受信の少なくとも一方を行う物理層回路を含み、
前記物理層回路は、
データ転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、
クロック転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路を含み、
前記データ転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路と、前記クロック転送用のトランスミッタ回路又はレシーバ回路は、前記第2の半導体チップの短辺である第1の辺に沿って配置されることを特徴とする半導体装置。
A first semiconductor chip;
A serial interface circuit for transferring serial data to and from an external device via a serial bus, and a second semiconductor chip stacked on the first semiconductor chip,
A first electrode region in which an electrode for connecting the external device and the serial interface circuit is disposed is provided along a first side which is a short side of the second semiconductor chip,
A second electrode region in which an electrode for connecting an internal circuit included in the first semiconductor chip and the serial interface circuit is disposed along a second side which is a long side of the second semiconductor chip Is provided,
The serial interface circuit
A physical layer circuit that performs at least one of transmission and reception of data to and from the external device via a serial bus;
The physical layer circuit is:
A transmitter circuit or receiver circuit for data transfer; and
Including a transmitter or receiver circuit for clock transfer,
The data transfer transmitter circuit or receiver circuit and the clock transfer transmitter circuit or receiver circuit are arranged along a first side which is a short side of the second semiconductor chip. Semiconductor device.
請求項1において、
前記物理層回路は、
第1〜第Nのチャネルのデータ転送用の第1〜第Nのトランスミッタ回路又はレシーバ回路を含み、
データ転送用の前記第1〜第Nのトランスミッタ回路又はレシーバ回路は、前記第2の半導体チップの前記第1の辺に沿って配置されることを特徴とする半導体装置。
In claim 1,
The physical layer circuit is:
Including first to Nth transmitter circuits or receiver circuits for data transfer of the first to Nth channels;
The semiconductor device, wherein the first to Nth transmitter circuits or receiver circuits for data transfer are arranged along the first side of the second semiconductor chip.
請求項2において、
前記クロック転送用のトランスミッタ回路又レシーバ回路は、データ転送用の第1のトランスミッタ回路又はレシーバ回路とデータ転送用の第2〜第Nのトランスミッタ回路又はレシーバ回路との間に配置されることを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The transmitter circuit or receiver circuit for clock transfer is disposed between the first transmitter circuit or receiver circuit for data transfer and the second to Nth transmitter circuits or receiver circuits for data transfer. A semiconductor device.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記第2の半導体チップの前記第1の辺に対向する第3の辺に沿って、前記第1の半導体チップが含む内部回路と前記シリアルインターフェース回路とを接続するための電極が配置される第3の電極領域が設けられることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
An electrode for connecting an internal circuit included in the first semiconductor chip and the serial interface circuit is disposed along a third side opposite to the first side of the second semiconductor chip. A semiconductor device comprising three electrode regions.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記第1の電極領域には、シリアル転送のシリアルデータ用の電極が配置されることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
An electrode for serial data for serial transfer is disposed in the first electrode region.
請求項5において、
前記第1の電極領域には、シリアル転送のシリアルデータ用の電極と、シリアル転送のクロック用の電極が配置されることを特徴とする半導体装置。
In claim 5,
The semiconductor device according to claim 1, wherein an electrode for serial data for serial transfer and an electrode for clock for serial transfer are arranged in the first electrode region.
請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記シリアルインターフェース回路は、
前記外部デバイスとの間でシリアルバスを介してデータの送信及び受信の少なくとも一方を行う物理層回路と、
前記第1の半導体チップが含む内部回路からのパラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル/シリアル変換回路、及び前記外部デバイスからのシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル/パラレル変換回路の少なくとも一方を有する第1のロジック回路と、
前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でパラレルデータの転送を行う内部インターフェース回路を有する第2のロジック回路とを含むことを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The serial interface circuit
A physical layer circuit that transmits and receives data to and from the external device via a serial bus; and
A parallel / serial conversion circuit for converting parallel data from an internal circuit included in the first semiconductor chip into serial data; and a serial / parallel conversion circuit for converting serial data from the external device into parallel data. A first logic circuit;
And a second logic circuit having an internal interface circuit for transferring parallel data to and from an internal circuit included in the first semiconductor chip.
請求項7において、
前記物理層回路は、
前記第2の半導体チップの短辺である第1の辺側に配置され、
前記第2のロジック回路は、
前記第2の半導体チップの前記第1の辺に対向する第3の辺側に配置されることを特徴とする半導体装置。
In claim 7,
The physical layer circuit is:
Arranged on the first side which is the short side of the second semiconductor chip;
The second logic circuit includes:
A semiconductor device, wherein the semiconductor device is disposed on a third side facing the first side of the second semiconductor chip.
請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記シリアルインターフェース回路は、
前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でパラレルデータの転送を行う内部インターフェース回路を含み、
前記内部インターフェース回路は、
第1のインターフェースモードでは、前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でKビットのパラレルデータの転送を行い、
前記第1の半導体チップへの前記第2の半導体チップのスタック配置時に設定される第2のインターフェースモードでは、前記第1の半導体チップが含む内部回路との間でJビット(J<K)のパラレルデータの転送を行うことを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 8.
The serial interface circuit
An internal interface circuit for transferring parallel data to and from an internal circuit included in the first semiconductor chip;
The internal interface circuit is
In the first interface mode, K-bit parallel data is transferred to and from an internal circuit included in the first semiconductor chip,
In the second interface mode that is set when the second semiconductor chip is stacked on the first semiconductor chip, J bits (J <K) with the internal circuit included in the first semiconductor chip are provided. A semiconductor device for transferring parallel data.
請求項9において、
Jビットのパラレルデータ用の電極が、前記第2の半導体チップの長辺である第2の辺に沿って配置され、
K−Jビットのパラレルデータ用の電極が、前記第2の半導体チップの前記第2の辺に対向する第4の辺に沿って配置されることを特徴とする半導体装置。
In claim 9,
J-bit parallel data electrodes are disposed along the second side, which is the long side of the second semiconductor chip,
A semiconductor device, wherein an electrode for parallel data of KJ bits is arranged along a fourth side opposite to the second side of the second semiconductor chip.
請求項9又は10において、
前記内部インターフェース回路は、
前記第1のインターフェースモードでは、パラレルデータのサンプリングクロックの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのいずれか一方で、パラレルデータのサンプリングを行い、
前記第2のインターフェースモードでは、前記サンプリングクロックの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方で、パラレルデータのサンプリングを行うことを特徴とする半導体装置。
In claim 9 or 10,
The internal interface circuit is
In the first interface mode, parallel data is sampled on one of the rising edge and falling edge of the parallel data sampling clock;
In the second interface mode, the parallel data is sampled at both the rising edge and the falling edge of the sampling clock.
請求項1乃至11のいずれかにおいて、
前記第1の半導体チップは、スタック配置が禁止されるスタック禁止回路を含み、
前記第2の半導体チップは、前記スタック禁止回路の領域以外の領域にスタック配置されることを特徴とする半導体装置。
In any one of Claims 1 thru | or 11,
The first semiconductor chip includes a stack prohibiting circuit in which stack placement is prohibited,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second semiconductor chip is stacked in a region other than the region of the stack prohibition circuit.
請求項12において、
前記スタック禁止回路は、DRAMであることを特徴とする半導体装置。
In claim 12,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the stack prohibition circuit is a DRAM.
請求項1乃至13のいずれかに記載の半導体装置と、
前記半導体装置によりシリアル転送されるデータに基づき表示動作を行う表示パネルと、
を含むことを特徴とする電子機器。
A semiconductor device according to any one of claims 1 to 13,
A display panel that performs a display operation based on data serially transferred by the semiconductor device;
An electronic device comprising:
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