JP2006065916A - Semiconductor device - Google Patents

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誠一 高旨
Masato Suzuki
正人 鈴木
Hiroshi Ishida
大士 石田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which realizes development of product variety of memory products to be simplified and the cost therefor to be reduced. <P>SOLUTION: A regulator 10 and a memory chip 11 are combined and packaged, for example, into one package, and the regulator 10 is provided with a function in which a power supply voltage value specified among a plurality of power supply voltage values beforehand is outputted to the memory chip 11 even though any power supply voltage values are inputted among the plurality of power supply voltage values that can be taken when the memory chip 11 is subjected to development of product variety. Thus, development of product variety including a plurality of power supply voltage specifications can be satisfied by developing and manufacturing only the chip memory 11 which operates by one specified power supply voltage value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、複数の品種展開が行われるメモリ製品を含む半導体装置に適用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a technology effective when applied to a semiconductor device including a memory product in which a plurality of product types are developed.

本発明者が検討したところによれば、メモリ製品の品種展開の技術に関しては、以下のようなものが考えられる。   According to a study by the present inventor, the followings can be considered as a technology for developing the types of memory products.

例えば、メモリ製品の品種展開を行う際は、通常、あるメモリチップ(ベース品と呼ばれる)を基準にそのビット構成や電源電圧仕様を変更したメモリチップ(展開品と呼ばれる)が開発される。これによって、ある一つのメモリ製品の中には、例えば、3通りのビット構成(4ビット/8ビット/16ビット等)と、3通りの電源電圧仕様(2.5V/1.8V/1.5V等)を組み合わせた数のメモリチップが存在することになる。   For example, when developing a variety of memory products, a memory chip (referred to as a developed product) in which the bit configuration or power supply voltage specification is changed based on a certain memory chip (referred to as a base product) is usually developed. As a result, in one memory product, for example, there are three bit configurations (4 bits / 8 bits / 16 bits, etc.) and three power supply voltage specifications (2.5 V / 1.8 V / 1. There are as many memory chips as a combination of 5V and the like.

ビット構成の品種展開は、通常、メモリチップの上層の配線層パターンを切り換えることで実現され、電源電圧仕様の品種展開は、例えば回路やプロセスのパラメータ変更などによって実現される。なお、このような品種展開は、市場での様々の要求および用途に対応するために必須の技術となっている。   The type development of the bit configuration is normally realized by switching the wiring layer pattern on the upper layer of the memory chip, and the type development of the power supply voltage specification is realized, for example, by changing parameters of a circuit or a process. Such a variety development is an indispensable technology for meeting various demands and applications in the market.

ところで、前記のようなメモリ製品の品種展開の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。   By the way, as a result of the study of the present inventor on the technology for developing the types of memory products as described above, the following has been clarified.

例えば、メモリ製品の品種展開を行う際は、前述したように多くの展開品が存在することによって、各展開品に対応するメモリチップを個々に開発し、そして個々に製造する必要がある。そうすると、各展開品の設計開発およびプロセス開発に要するコストや各種製造コストが増大する。製造コストの中には、例えば、フォトマスクの製造に要するコスト、多品種の製造に伴う時間的コスト(製造条件の切り換え時間や工程内の待ち時間等)並びに過剰生産による損失などが含まれる。   For example, when developing a variety of memory products, there are many development products as described above, and therefore it is necessary to individually develop and manufacture memory chips corresponding to each development product. If it does so, the cost required for the design development and process development of each deployment product, and various manufacturing costs will increase. The manufacturing cost includes, for example, a cost required for manufacturing a photomask, a time cost (manufacturing time for changing manufacturing conditions, a waiting time in a process, etc.), and a loss due to overproduction.

そこで、本発明の目的は、メモリ製品の品種展開の簡略化とコストの低減を可能にする半導体装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can simplify the development of memory product types and reduce costs.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明による半導体装置は、電源端子を備え、予め定めた特定の電源電圧値で動作するメモリチップと、メモリチップを品種展開した際に採り得る複数の電源電圧値の内、いずれの電源電圧値が入力された場合でも、前記特定の電源電圧値をメモリチップの電源端子に対して出力する電源電圧変換手段とを有するものである。   A semiconductor device according to the present invention has a power supply terminal and operates at a predetermined power supply voltage value, and any power supply voltage value among a plurality of power supply voltage values that can be taken when the memory chip is developed. The power supply voltage conversion means for outputting the specific power supply voltage value to the power supply terminal of the memory chip even when the power is input.

すなわち、外部からの電源電圧を単一の電源電圧に変換する手段と、この単一の電源電圧で動作するメモリチップとを組み合わせて用いることで、単一の電源電圧で動作するメモリチップのみを開発および製造することによって電源電圧仕様の品種展開を容易に行うことが可能になる。そして、品種展開に伴う開発コストおよび多品種の製造に伴う製造コストを削減することが可能になる。   That is, by using a combination of means for converting an external power supply voltage into a single power supply voltage and a memory chip that operates with this single power supply voltage, only a memory chip that operates with a single power supply voltage can be used. By developing and manufacturing, it is possible to easily develop the power supply voltage specifications. And it becomes possible to reduce the development cost associated with the development of varieties and the production cost associated with the production of various varieties.

ここで、前記特定の電源電圧値は、前記品種展開した際に採り得る複数の電源電圧値の内の最も低い値であることが望ましい。すなわち、前記電源電圧変換手段として、例えば入力電圧を降圧して出力するシリーズレギュレータやDC−DCコンバータ等を用いた場合、メモリチップの電源電圧値を品種展開に伴う電源電圧値の中から最も低い値に設定する必要がある。   Here, the specific power supply voltage value is preferably the lowest value among a plurality of power supply voltage values that can be taken when the product is developed. That is, as the power supply voltage conversion means, for example, when a series regulator or a DC-DC converter that steps down the input voltage and outputs it is used, the power supply voltage value of the memory chip is the lowest among the power supply voltage values accompanying the product development. Must be set to a value.

また、前記メモリチップと前記電源電圧変換手段は、それぞれ独立したチップにすることができる。これによって、メモリチップと電源電圧変換手段を柔軟に組み合わせることができ、また、メモリチップ自体の面積を増加させる必要がない。   In addition, the memory chip and the power supply voltage conversion unit can be independent chips. As a result, the memory chip and the power supply voltage conversion means can be combined flexibly, and there is no need to increase the area of the memory chip itself.

また、本発明による半導体装置は、前記メモリチップが、第1の電源端子によって前記特定の電源電圧値が供給され、外部との間で信号の入出力を行うインターフェース部と、第2の電源端子によって前記特定の電源電圧値が供給され、メモリ素子および前記メモリ素子の駆動回路を含み、インターフェース部との間で信号の入出力を行うメモリ部とを備え、前記電源電圧変換手段が、第1の電源端子に対して出力を行う第1の電源電圧変換手段と、第2の電源端子に対して出力を行う第2の電源電圧変換手段とを有するものとなっている。   Further, in the semiconductor device according to the present invention, the memory chip is supplied with the specific power supply voltage value by the first power supply terminal, and inputs / outputs signals to / from the outside, and the second power supply terminal And a memory unit that includes a memory element and a drive circuit for the memory element, and that inputs and outputs signals to and from the interface unit, wherein the power supply voltage conversion means includes a first power supply voltage conversion unit, The first power supply voltage converting means for outputting to the second power supply terminal and the second power supply voltage converting means for outputting to the second power supply terminal are provided.

これによって、各電源電圧変換手段の電流負荷を低減でき、また、インターフェース部とメモリ部のそれぞれで発生したノイズを分離できるため、電源電圧の品質および安定性を向上させることが可能になる。   As a result, the current load on each power supply voltage conversion means can be reduced, and noise generated in each of the interface unit and the memory unit can be separated, so that the quality and stability of the power supply voltage can be improved.

また、本発明による半導体装置は、前記メモリチップと前記電源電圧変換手段が、一つのパッケージ内に実装されるものとなっている。これによって、パッケージングされたメモリ製品として、複数の電源電圧仕様を含む品種を設けることが可能になる。   In the semiconductor device according to the present invention, the memory chip and the power supply voltage conversion unit are mounted in one package. As a result, it is possible to provide a product including a plurality of power supply voltage specifications as a packaged memory product.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

外部からの電源電圧を単一の電源電圧に変換する手段と、この単一の電源電圧で動作するメモリチップとを組み合わせて用いることで、メモリ製品の品種展開の簡略化とコストの低減を実現できる。   By combining the means for converting an external power supply voltage into a single power supply voltage and a memory chip that operates with this single power supply voltage, it is possible to simplify the development of memory product types and reduce costs. it can.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

図1は、本発明の一実施の形態による半導体装置において、その構成の一例を示す概念図である。図1に示す半導体装置は、レギュレータ10とメモリチップ11によって構成される。レギュレータ10は、例えばDC−DCコンバータ等であり、メモリチップ11を品種展開した際に採り得る複数の電源電圧値の内、いずれの電源電圧値が入力された場合でも、予め前記複数の電源電圧値の中から特定した1つの電源電圧値をメモリチップ11に対して出力する機能を備えている。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The semiconductor device shown in FIG. 1 includes a regulator 10 and a memory chip 11. The regulator 10 is, for example, a DC-DC converter or the like, and the plurality of power supply voltages in advance, regardless of which power supply voltage value is input among a plurality of power supply voltage values that can be taken when the memory chip 11 is developed. A function of outputting one power supply voltage value specified from the values to the memory chip 11 is provided.

メモリチップ11は、この特定した1つの電源電圧値で動作し、品種展開に伴い複数のビット構成を採り得るが、電源電圧値は単一の仕様となる。つまり、品種展開を行う際、この特定した1つの電源電圧値で動作するメモリチップ11をベース品として、ビット構成を展開したメモリチップ11は開発するが、電源電圧仕様を展開したメモリチップ11は開発しない。なお、メモリチップ11としては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)を代表とするRAMや、フラッシュメモリや、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等のROMを含め様々なものが挙げられる。   The memory chip 11 operates with this specified one power supply voltage value, and can adopt a plurality of bit configurations as the product is developed, but the power supply voltage value has a single specification. In other words, when developing the product type, the memory chip 11 with the bit configuration developed is developed using the memory chip 11 that operates with the specified one power supply voltage value as the base product, but the memory chip 11 with the developed power supply voltage specification is developed. Do not develop. As the memory chip 11, for example, a RAM such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or SRAM (Static Random Access Memory), a flash memory, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), or the like. There are various things.

図1においては、例えば16ビットのビット構成で1.5Vの電源電圧仕様となるメモリチップ11を開発し、更に、これに対してビット構成を展開した4ビット構成および8ビット構成のメモリチップ11を開発する。そして、電源電圧仕様の展開品として、レギュレータ10を用いることで、例えば1.5V/1.8V/2.5Vの3つの仕様を設ける。   In FIG. 1, for example, a memory chip 11 having a power supply voltage specification of 1.5 V with a 16-bit bit configuration has been developed, and further a 4-bit configuration and 8-bit configuration memory chip 11 in which the bit configuration is expanded. Develop. Then, by using the regulator 10 as a developed product of the power supply voltage specification, for example, three specifications of 1.5V / 1.8V / 2.5V are provided.

これによって、従来技術においては、3種類のビット構成と3種類の電源電圧仕様により9種類のメモリチップを開発する必要があったが、図1の構成を用いることでビット構成が異なる3種類のメモリチップのみを開発すればよい。したがって、品種展開の簡略化が図れ、各展開品の設計開発およびプロセス開発のコストを低減することが可能になる。また、製造する品種が少なくなるため、製造効率が向上する等により製造コスト低減が可能になる。   Thus, in the prior art, it was necessary to develop nine types of memory chips with three types of bit configurations and three types of power supply voltage specifications. However, three types of bit configurations differing by using the configuration of FIG. Only the memory chip needs to be developed. Therefore, it is possible to simplify the product development and reduce the cost of design development and process development for each product. Further, since the number of varieties to be manufactured is reduced, the manufacturing cost can be reduced by improving the manufacturing efficiency.

図2は、本発明の一実施の形態による半導体装置において、図1とは異なる構成の一例を示す概念図である。図2においては、例えば、メモリチップ21が、外部電源VDDによって動作するメモリ部21aと、外部電源VDDQによって動作する入出力部21bとから構成され、メモリ部21aの外部電源と入出力部21bの外部電源のそれぞれに対してレギュレータ(1)20a,(2)20bが設けられている。   FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a configuration different from FIG. 1 in the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, for example, the memory chip 21 includes a memory unit 21a that operates with an external power supply VDD and an input / output unit 21b that operates with an external power supply VDDQ. The external power supply of the memory unit 21a and the input / output unit 21b Regulators (1) 20a and (2) 20b are provided for each of the external power supplies.

メモリ部21aは、情報を記憶する多数のメモリ素子やそれらの駆動回路等から構成される。入出力部21bは、いわゆる入出力インターフェースであり、外部からの信号を受けてメモリ部21aに入力を行い、またメモリ部21aからの信号を受けて外部に出力を行う。   The memory unit 21a includes a large number of memory elements that store information and their drive circuits. The input / output unit 21b is a so-called input / output interface, receives an external signal and inputs it to the memory unit 21a, and receives a signal from the memory unit 21a and outputs it to the outside.

レギュレータ(1)20a,(2)20bの機能は、図1で前述したのと同様である。その一例として、図2に示すように、レギュレータ(1)20aは、外部より2.5Vの電源電圧が入力され、1.5Vの電源電圧をメモリ部21aに供給し、レギュレータ(2)20bも同様に、外部より2.5Vの電源電圧が入力され1.5Vの電源電圧を入出力部21bに供給している。   The functions of the regulators (1) 20a and (2) 20b are the same as those described above with reference to FIG. As an example, as shown in FIG. 2, the regulator (1) 20a receives a power supply voltage of 2.5 V from the outside, supplies a power supply voltage of 1.5 V to the memory unit 21a, and the regulator (2) 20b also Similarly, a power supply voltage of 2.5V is input from the outside, and a power supply voltage of 1.5V is supplied to the input / output unit 21b.

このように、メモリ部21aと入出力部21bのそれぞれに対してレギュレータを設けることで、各レギュレータの電流負荷を分散させることができ、電圧ドロップ等によるノイズの発生を低減させることが可能になる。また、メモリ部21aで発生したノイズと、入出力部21bで発生したノイズを分離させることができるため、電源ノイズに伴う誤動作の発生等を抑制することが可能になる。   Thus, by providing a regulator for each of the memory unit 21a and the input / output unit 21b, it is possible to disperse the current load of each regulator and to reduce the occurrence of noise due to voltage drop or the like. . In addition, since noise generated in the memory unit 21a and noise generated in the input / output unit 21b can be separated, it is possible to suppress the occurrence of malfunction due to power supply noise.

ところで、前述したレギュレータには、例えば、図3に示すような構成のものを用いることができる。図3は、本発明の一実施の形態による半導体装置において、レギュレータの構成の一例を示す構成概略図であり、(a)はシリーズレギュレータの構成例、(b)はスイッチングレギュレータの構成例である。   By the way, for example, a regulator as shown in FIG. 3 can be used as the regulator described above. 3A and 3B are schematic configuration diagrams showing an example of the configuration of the regulator in the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3A is a configuration example of a series regulator, and FIG. 3B is a configuration example of a switching regulator. .

図3(a)に示すレギュレータは、一般的にシリーズレギュレータと呼ばれ、例えば、基準電圧発生回路30aと、誤差増幅回路31と、制御トランジスタ32と、抵抗素子R30a,R30bなどから構成される。基準電圧発生回路30aは、例えばバイポーラトランジスタのバンドギャップやMOSトランジスタのしきい値電圧などを利用することで、入力電圧によらず一定の基準電圧Vref(1)を発生する。誤差増幅回路31は、出力電圧Voutを2つの抵抗素子R30a、R30bによって分割したフィードバック電圧Vfb(1)と、基準電圧Vref(1)とを比較し、これらの差電圧に応じた出力を発生して制御トランジスタ32を駆動する。制御トランジスタ32は、誤差増幅回路31の出力に応じて、入力電圧Vinから出力電圧Voutを生成する。   The regulator shown in FIG. 3A is generally called a series regulator, and includes, for example, a reference voltage generation circuit 30a, an error amplification circuit 31, a control transistor 32, and resistance elements R30a and R30b. The reference voltage generation circuit 30a generates a constant reference voltage Vref (1) regardless of the input voltage by using, for example, a band gap of a bipolar transistor or a threshold voltage of a MOS transistor. The error amplification circuit 31 compares the feedback voltage Vfb (1) obtained by dividing the output voltage Vout by the two resistance elements R30a and R30b with the reference voltage Vref (1), and generates an output corresponding to the difference voltage between them. Then, the control transistor 32 is driven. The control transistor 32 generates an output voltage Vout from the input voltage Vin in accordance with the output of the error amplifier circuit 31.

一方、図3(b)に示すレギュレータは、一般的にスイッチングレギュレータまたはDC−DCコンバータなどと呼ばれ、例えば、基準電圧発生回路30bと、誤差増幅回路33と、PWM(Pulse Width Modulation)コントローラ34と、スイッチングトランジスタ35と、平滑回路36と、抵抗素子R31a,R31bなどから構成される。基準電圧発生回路30bおよび誤差増幅回路33は、前述した機能と同様である。PWMコントローラ34は、例えば三角波発生回路やコンパレータ等を備え、誤差増幅回路33の出力に応じてパルス幅を変更したスイッチング信号を発生し、このスイッチング信号でスイッチングトランジスタ35を駆動する。スイッチングトランジスタ35は、スイッチング信号に応じて、入力電圧Vinを平滑回路36に供給する。平滑回路36は、スイッチングトランジスタ35によって供給された電圧をチョークコイルL1、コンデンサC1およびフライホイールダイオードD1によって平滑化し、コンデンサC1の蓄積電圧より出力電圧Voutを生成する。   On the other hand, the regulator shown in FIG. 3B is generally called a switching regulator or a DC-DC converter. For example, a reference voltage generating circuit 30b, an error amplifying circuit 33, and a PWM (Pulse Width Modulation) controller 34 are used. And a switching transistor 35, a smoothing circuit 36, resistance elements R31a and R31b, and the like. The reference voltage generation circuit 30b and the error amplification circuit 33 have the same functions as described above. The PWM controller 34 includes, for example, a triangular wave generation circuit and a comparator, generates a switching signal whose pulse width is changed according to the output of the error amplification circuit 33, and drives the switching transistor 35 with this switching signal. The switching transistor 35 supplies the input voltage Vin to the smoothing circuit 36 according to the switching signal. The smoothing circuit 36 smoothes the voltage supplied by the switching transistor 35 by the choke coil L1, the capacitor C1, and the flywheel diode D1, and generates the output voltage Vout from the accumulated voltage of the capacitor C1.

これらいずれのレギュレータも、小型化が可能であり、出力電圧Voutを分割する2つの抵抗素子(R30aとR30b、又はR31aとR31b)の比率によって一定の出力電圧Voutを生成する機能を備えている。つまり、これら2つの抵抗比率を定めることで、前述したような品種展開に伴う複数の電源電圧仕様に対応する。   Each of these regulators can be reduced in size and has a function of generating a constant output voltage Vout by the ratio of two resistance elements (R30a and R30b or R31a and R31b) that divide the output voltage Vout. In other words, by defining these two resistance ratios, it is possible to cope with a plurality of power supply voltage specifications associated with the above-described product development.

そこで、抵抗素子R30a,R30b,R31a,R31bの抵抗値を、例えばフューズなどを用いて可変調整可能なようにするよい。これによって、一種類のレギュレータで電源電圧の品種展開に対応することが可能になる。また、レギュレータとしては、図3(a),(b)のように入力電圧を降下して出力電圧を生成する方式のものが望ましい。従って、ベース品として開発するメモリチップは、最も電源電圧仕様が低いものとした方がよい。   Therefore, the resistance values of the resistance elements R30a, R30b, R31a, and R31b may be variably adjusted using, for example, a fuse. As a result, it is possible to cope with the development of power supply voltage types with a single type of regulator. Moreover, as a regulator, the thing of the system which falls an input voltage and produces | generates an output voltage like FIG. 3 (a), (b) is desirable. Therefore, the memory chip developed as the base product should have the lowest power supply voltage specification.

ところで、前述したようなシリーズレギュレータを用いる場合は、出力電圧Voutの安定化が図れるが、入力電圧Vinと出力電圧Voutの差や出力電流が大きくなると電力損失が大きくなる。一方、スイッチングレギュレータを用いる場合は、シリーズレギュレータに比べて出力電圧Voutの品質は劣るが、電力損失を小さくすることができる。そこで、外形が若干大きくなるが、前述したようなスイッチングレギュレータの後段にシリーズレギュレータを接続した構成を用い、出力電圧の安定性および電力損失の改善を図ることも可能である。   By the way, when the series regulator as described above is used, the output voltage Vout can be stabilized. However, when the difference between the input voltage Vin and the output voltage Vout or the output current increases, the power loss increases. On the other hand, when the switching regulator is used, the quality of the output voltage Vout is inferior to that of the series regulator, but the power loss can be reduced. Therefore, although the outer shape becomes slightly larger, it is possible to improve the stability of the output voltage and the power loss by using a configuration in which a series regulator is connected after the switching regulator as described above.

なお、ここで述べたもの以外にも、レギュレータには様々な構成のものが知られており、それぞれに適した用途があるため、メモリチップの仕様(電気的特性、面積など)に応じて、最適なものを選択するとよい。   In addition to those described here, regulators of various configurations are known, and there are applications suitable for each. Therefore, depending on the specifications (electrical characteristics, area, etc.) of the memory chip, Choose the best one.

次に、図1〜図3で説明したようなメモリチップおよびレギュレータの実装形態について説明する。   Next, a mounting form of the memory chip and the regulator as described in FIGS. 1 to 3 will be described.

図4は、本発明の一実施の形態による半導体装置において、そのパッケージ形態の一例を示す斜視図であり、(a),(b)は、それぞれ、レギュレータの実装形態が異なる場合を示すものである。図4(a),(b)では、BGA(Ball Grid Array)およびCSP(Chip Size Package)などのパッケージである場合を例としている。   FIG. 4 is a perspective view showing an example of a package form in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4A and 4B show cases where regulators are mounted differently. is there. 4A and 4B exemplify a case of a package such as BGA (Ball Grid Array) and CSP (Chip Size Package).

図4(a)においては、下部に半田ボール43aを備えた基板42a上の個別の領域に、それぞれ、メモリチップ41aとレギュレータ40aが搭載されている。メモリチップ41a上の信号用の電極パッドは、ボンディングワイヤ44aによって基板42aに接続され、基板42a内の配線を介して半田ボール43aに接続される。レギュレータ40aには、半田ボール43aから基板42a内の配線およびボンディングワイヤ47aを介して外部電源電圧が入力され、メモリチップ41a上の電源用の電極パッド(電源端子)には、レギュレータ40aの出力電圧がボンディングワイヤ46aを介して供給される。そして、メモリチップ41a、レギュレータ40aおよびボンディングワイヤ44a,46a,47a等は、樹脂45aで被われることによって保護される。   In FIG. 4A, a memory chip 41a and a regulator 40a are mounted in separate areas on a substrate 42a provided with solder balls 43a at the bottom. The signal electrode pads on the memory chip 41a are connected to the substrate 42a by bonding wires 44a, and are connected to the solder balls 43a via wiring in the substrate 42a. An external power supply voltage is input to the regulator 40a from the solder ball 43a via the wiring in the substrate 42a and the bonding wire 47a, and the output voltage of the regulator 40a is applied to the power supply electrode pad (power supply terminal) on the memory chip 41a. Is supplied via the bonding wire 46a. The memory chip 41a, the regulator 40a, the bonding wires 44a, 46a, 47a and the like are protected by being covered with the resin 45a.

一方、図4(b)においては、下部に半田ボール43bを備えた基板42b上に、メモリチップ41bが搭載されている。メモリチップ41b上の信号用の電極パッドは、ボンディングワイヤ44bによって基板42bに接続され、基板42b内の配線を介して半田ボール43bに接続される。また、メモリチップ41b上にはレギュレータ40bが実装される。レギュレータ40bには、半田ボール43bから基板42b内の配線およびボンディングワイヤ47bを介して外部電源電圧が入力され、メモリチップ41b上の電源用の電極パッドには、レギュレータ40bの出力電圧がボンディングワイヤ46bを介して供給される。そして、メモリチップ41b、レギュレータ40bおよびボンディングワイヤ44b,46b,47b等は、樹脂45bで被われることによって保護される。   On the other hand, in FIG. 4B, a memory chip 41b is mounted on a substrate 42b having solder balls 43b in the lower part. The signal electrode pads on the memory chip 41b are connected to the substrate 42b by bonding wires 44b, and are connected to the solder balls 43b via wiring in the substrate 42b. A regulator 40b is mounted on the memory chip 41b. An external power supply voltage is input to the regulator 40b from the solder ball 43b through the wiring in the substrate 42b and the bonding wire 47b. The output voltage of the regulator 40b is applied to the power supply electrode pad on the memory chip 41b. Is supplied through. The memory chip 41b, the regulator 40b, the bonding wires 44b, 46b, 47b and the like are protected by being covered with the resin 45b.

以上のように、基板上のスペースに余裕がある場合または基板スペースの拡大が可能な場合は、図4(a)のような実装を行い、スペースに余裕がなく拡大も不可能な場合は、図4(b)に示すような実装を行う。また、ここでは、メモリチップ上およびレギュレータ上の電極パッドと基板とをボンディングワイヤによって接続したが、メモリチップおよびレギュレータに突起電極(バンプ)を形成後、フリップチップ接続によって基板と接続し、レギュレータの出力電圧を基板の配線によってメモリチップに供給することも可能である。   As described above, when there is a margin on the board or when the board space can be expanded, mounting as shown in FIG. 4A is performed. Implementation as shown in FIG. Here, the electrode pads on the memory chip and the regulator are connected to the substrate by bonding wires. However, after the bump electrodes are formed on the memory chip and the regulator, they are connected to the substrate by flip-chip connection. It is also possible to supply the output voltage to the memory chip by wiring on the substrate.

図5は、本発明の一実施の形態による半導体装置において、図4とは異なるパッケージ形態の一例を示す斜視図であり、(a),(b)は、それぞれ、レギュレータの実装形態が異なる場合を示すものである。図5(a),(b)では、TSOP(Thin Small Outline Package)である場合を例としている。   FIG. 5 is a perspective view showing an example of a package form different from that in FIG. 4 in the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, and FIGS. Is shown. 5A and 5B exemplify the case of TSOP (Thin Small Outline Package).

図5(a)においては、タブ52a上の個別の領域に、それぞれ、メモリチップ51aとレギュレータ50aが搭載されている。メモリチップ51a上の信号用の電極パッドは、ボンディングワイヤ54aによってリード53aに接続される。レギュレータ50aには、リード53aからボンディングワイヤ57aを介して外部電源電圧が入力され、メモリチップ51a上の電源用の電極パッドには、レギュレータ50aの出力電圧がボンディングワイヤ56aを介して供給される。そして、メモリチップ51a、レギュレータ50aおよびボンディングワイヤ54a,56a,57a等は、樹脂55aで被われることによって保護される。   In FIG. 5A, a memory chip 51a and a regulator 50a are mounted in separate areas on the tab 52a, respectively. Signal electrode pads on the memory chip 51a are connected to leads 53a by bonding wires 54a. An external power supply voltage is input to the regulator 50a from the lead 53a via the bonding wire 57a, and the output voltage of the regulator 50a is supplied to the electrode pad for power supply on the memory chip 51a via the bonding wire 56a. The memory chip 51a, the regulator 50a, the bonding wires 54a, 56a, 57a and the like are protected by being covered with the resin 55a.

一方、図5(b)においては、タブ52b上にメモリチップ51bが搭載されている。メモリチップ51b上の信号用の電極パッドは、ボンディングワイヤ54bによってリード53bに接続される。また、メモリチップ51b上にはレギュレータ50bが実装される。レギュレータ50bには、リード53bからボンディングワイヤ57bを介して外部電源電圧が入力され、メモリチップ51b上の電源用の電極パッドには、レギュレータ50bの出力電圧がボンディングワイヤ56bを介して供給される。そして、メモリチップ51b、レギュレータ50bおよびボンディングワイヤ54b,56b,57b等は、樹脂55bで被われることによって保護される。   On the other hand, in FIG. 5B, the memory chip 51b is mounted on the tab 52b. The signal electrode pads on the memory chip 51b are connected to the leads 53b by bonding wires 54b. A regulator 50b is mounted on the memory chip 51b. An external power supply voltage is input to the regulator 50b from the lead 53b via the bonding wire 57b, and the output voltage of the regulator 50b is supplied to the electrode pad for power supply on the memory chip 51b via the bonding wire 56b. The memory chip 51b, the regulator 50b, the bonding wires 54b, 56b, 57b and the like are protected by being covered with the resin 55b.

以上のように、タブ上のスペースに余裕がある場合またはタブスペースの拡大が可能な場合は、図5(a)のような実装を行い、スペースに余裕がなく拡大も不可能な場合は、図5(b)に示すような実装を行う。なお、SOJ(Small Outline J−leaded)等の場合も同様な実装形態となる。   As described above, when the space on the tab has a margin or when the tab space can be expanded, the mounting as shown in FIG. 5A is performed. Implementation as shown in FIG. Note that a similar mounting form is used in the case of SOJ (Small Outline J-leaded) or the like.

図6は、本発明の一実施の形態による半導体装置において、その実装形態の一例を示す平面図である。図6に示す半導体装置は、例えばメモリモジュールとなっている。そして、モジュール基板62上に、複数のメモリチップ61と、レギュレータ60が実装されている。モジュール基板62に供給される外部電源電圧は、レギュレータ60に入力され、レギュレータ60の出力電圧は、モジュール基板62上の配線によって分配され、複数のメモリチップ61の電源端子に入力される。   FIG. 6 is a plan view showing an example of the mounting form of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. The semiconductor device shown in FIG. 6 is, for example, a memory module. A plurality of memory chips 61 and a regulator 60 are mounted on the module substrate 62. The external power supply voltage supplied to the module substrate 62 is input to the regulator 60, and the output voltage of the regulator 60 is distributed by wiring on the module substrate 62 and input to the power supply terminals of the plurality of memory chips 61.

以上、図4〜図6で述べたような実装形態を用いることで、メモリチップの電源電圧仕様を単一とした場合においても、製品外部(メモリ製品外部およびメモリモジュール製品外部)の電源電圧仕様として複数の種類を設けることが可能になる。すなわち、品種展開が容易となり、前述したようなコストの低減などが実現できる。また、例えば顧客からの急な電源電圧仕様の要求があった場合などでも、メモリチップとレギュレータを組み合わせることで容易かつ迅速に対応することが可能になる。   As described above, the power supply voltage specifications outside the product (outside of the memory product and outside of the memory module product) can be obtained even when the memory chip has a single power supply voltage specification by using the mounting form described in FIGS. It is possible to provide a plurality of types. That is, product development is facilitated, and cost reduction as described above can be realized. Further, for example, even when there is a sudden demand for a power supply voltage specification from a customer, it becomes possible to easily and quickly respond by combining a memory chip and a regulator.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、これまでの説明においては、メモリチップとレギュレータを別チップとして扱ったが、メモリチップ内の一部の回路として前述したような用途のレギュレータを組み込むことも可能である。   For example, in the description so far, the memory chip and the regulator are treated as separate chips, but it is also possible to incorporate a regulator for the above-described purpose as a partial circuit in the memory chip.

本発明の半導体装置は、品種展開が行われる単体のメモリ製品に適用して特に有益なものであり、さらに、これに限らず、複数のメモリチップからなるメモリモジュール製品なども含め、メモリ製品全般に広く適用可能である。   The semiconductor device of the present invention is particularly useful when applied to a single memory product in which product development is performed. Furthermore, the present invention is not limited to this, and the memory device in general includes a memory module product including a plurality of memory chips. Widely applicable to.

本発明の一実施の形態による半導体装置において、その構成の一例を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態による半導体装置において、図1とは異なる構成の一例を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an example of a configuration different from FIG. 1 in the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態による半導体装置において、レギュレータの構成の一例を示す構成概略図であり、(a)はシリーズレギュレータの構成例、(b)はスイッチングレギュレータの構成例である。In the semiconductor device by one embodiment of this invention, it is the structure schematic which shows an example of a structure of a regulator, (a) is a structural example of a series regulator, (b) is a structural example of a switching regulator. 本発明の一実施の形態による半導体装置において、そのパッケージ形態の一例を示す斜視図であり、(a),(b)は、それぞれ、レギュレータの実装形態が異なる場合を示すものである。In the semiconductor device by one embodiment of this invention, it is a perspective view which shows an example of the package form, (a), (b) shows the case where the mounting form of a regulator differs, respectively. 本発明の一実施の形態による半導体装置において、図4とは異なるパッケージ形態の一例を示す斜視図であり、(a),(b)は、それぞれ、レギュレータの実装形態が異なる場合を示すものである。FIG. 5 is a perspective view showing an example of a package form different from that in FIG. 4 in the semiconductor device according to the embodiment of the present invention, and FIGS. is there. 本発明の一実施の形態による半導体装置において、その実装形態の一例を示す平面図である。In the semiconductor device by one embodiment of this invention, it is a top view which shows an example of the mounting form.

符号の説明Explanation of symbols

10,20a,20b,40a,40b,50a,50b,60 レギュレータ
11,21,41a,41b,51a,51b,61 メモリチップ
21a メモリ部
21b 入出力部
30a,30b 基準電圧発生回路
31,33 誤差増幅回路
32 制御トランジスタ
34 PWMコントローラ
35 スイッチングトランジスタ
36 平滑回路
42a,42b 基板
43a,43b 半田ボール
44a,44b,46a,46b,47a,47b,54a,54b,56a,56b,57a,57b ボンディングワイヤ
45a,45b,55a,55b 樹脂
52a,52b タブ
53a,53b リード
62 モジュール基板
R30a,R30b,R31a,R31b 抵抗素子
L1 チョークコイル
D1 フライホイールダイオード
C1 コンデンサ
10, 20a, 20b, 40a, 40b, 50a, 50b, 60 Regulator 11, 21, 41a, 41b, 51a, 51b, 61 Memory chip 21a Memory unit 21b Input / output unit 30a, 30b Reference voltage generation circuit 31, 33 Error amplification Circuit 32 Control transistor 34 PWM controller 35 Switching transistor 36 Smoothing circuit 42a, 42b Substrate 43a, 43b Solder ball 44a, 44b, 46a, 46b, 47a, 47b, 54a, 54b, 56a, 56b, 57a, 57b Bonding wire 45a, 45b , 55a, 55b Resin 52a, 52b Tab 53a, 53b Lead 62 Module board R30a, R30b, R31a, R31b Resistance element L1 Choke coil D1 Flywheel diode C1 Conde Support

Claims (5)

電源端子を備え、予め定めた特定の電源電圧値で動作するメモリチップと、
前記メモリチップを品種展開した際に採り得る複数の電源電圧値の内、いずれの電源電圧値が入力された場合でも、前記特定の電源電圧値を前記メモリチップの電源端子に対して出力する電源電圧変換手段とを有することを特徴とする半導体装置。
A memory chip that includes a power supply terminal and operates at a predetermined power supply voltage value;
A power supply that outputs the specific power supply voltage value to the power supply terminal of the memory chip, regardless of which power supply voltage value is input among a plurality of power supply voltage values that can be taken when the memory chip is developed. A semiconductor device comprising voltage conversion means.
請求項1記載の半導体装置において、
前記特定の電源電圧値は、前記品種展開した際に採り得る複数の電源電圧値の内の最も低い値であることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1,
The specific power supply voltage value is the lowest value among a plurality of power supply voltage values that can be taken when the product is developed.
請求項1または2記載の半導体装置において、
前記メモリチップと前記電源電圧変換手段は、それぞれ独立したチップであることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1 or 2,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the memory chip and the power supply voltage converting means are independent chips.
請求項3記載の半導体装置において、
前記メモリチップは、
第1の電源端子によって前記特定の電源電圧値が供給され、外部との間で信号の入出力を行うインターフェース部と、
第2の電源端子によって前記特定の電源電圧値が供給され、メモリ素子および前記メモリ素子の駆動回路を含み、前記インターフェース部との間で信号の入出力を行うメモリ部とを備え、
前記電源電圧変換手段は、
前記第1の電源端子に対して出力を行う第1の電源電圧変換手段と、
前記第2の電源端子に対して出力を行う第2の電源電圧変換手段とを有することを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3.
The memory chip is
An interface unit that is supplied with the specific power supply voltage value by a first power supply terminal and inputs / outputs a signal to / from the outside;
The specific power supply voltage value is supplied by a second power supply terminal, includes a memory element and a drive circuit for the memory element, and includes a memory unit that inputs and outputs signals to and from the interface unit
The power supply voltage conversion means is
First power supply voltage conversion means for outputting to the first power supply terminal;
A semiconductor device comprising: a second power supply voltage conversion means for outputting to the second power supply terminal.
請求項3記載の半導体装置において、
前記メモリチップと前記電源電圧変換手段は、一つのパッケージ内に実装されることを特徴とする半導体装置。
The semiconductor device according to claim 3.
The semiconductor device, wherein the memory chip and the power supply voltage conversion means are mounted in one package.
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