JP2012094909A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力信号と出力信号とが同一の外部端子により入出力される半導体集積回路装置(IC)に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device (IC) in which an input signal and an output signal are input / output through the same external terminal.
入力信号回路と出力信号回路が設けられ、それら両回路の入出力信号が同一の外部接続端子により入出力されるように構成されたICが、例えば磁気ディスク装置の読出/書込用等に使用されている。 An input signal circuit and an output signal circuit are provided, and an IC configured such that input / output signals of both circuits are input / output through the same external connection terminal is used, for example, for reading / writing of a magnetic disk device Has been.
図4は、従来の、同一ヘッドで読出/書込を行う機能を持った磁気ディスク装置用のICの構成を示す図であり、図5はその回路を例示する図である。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional IC for a magnetic disk device having a function of reading / writing with the same head, and FIG. 5 is a diagram illustrating the circuit thereof.
図4において、IC40のICチップ41には、読出回路42と書込回路43が配置され、また外部接続用のボンディングパッドP1,P2がその周辺部に配置されている。そして、読出回路42とボンディングパッドP1,P2との間が読出用配線Wr1,Wr2で接続され、書込回路43とボンディングパッドP1,P2との間が書込用配線Ww1,Ww2で接続されている。
In FIG. 4, a
このICチップ41のボンディングパッドP1,P2とリード電極44,45とが金属細線(ワイヤ)Wb1,Wb2によりワイヤボンディング接続され、さらにモールド等が施されてIC40が形成されている。
Bonding pads P1 and P2 of the
ICチップ41の外部接続用端子であるボンディングパッドP1,P2はリード電極44,45を介して、図5に示されるように、磁気ディスク装置の磁気ヘッド50と接続され、書込回路43からの書込信号が磁気ヘッド50によりデータが磁気ディスクに書き込まれ、また磁気ヘッド50により、磁気ディスクに書き込まれているデータが読み出され読出回路42でデータの増幅を行うようになっている。なお、読出回路42は微弱な読出信号を判別するためにトランジスタ差動増幅回路で構成され、また書込回路はトランジスタ化されたHブリッジ回路で構成されるが、これら回路の構成自体は周知のものであるので、説明は省略する。
Bonding pads P1 and P2 which are external connection terminals of the
従来のICチップ41では、読出回路42と書込回路43が、周辺に配置された同じボンディングパッドP1,P2に接続されているから、ICチップ内の接続配線が長くなってしまう。図4の例のように、書込回路43をボンディングパッドP1,P2に近づけて配置すると、読出回路42は離れて配置されることになるから、その読出用配線Wr1,Wr2は、長くなってしまう。この長さは、回路の大きさにもよるが、通常、数100μmの長さになる。
In the
この長くなった読出用配線Wr1,Wr2により、寄生インダクタンス、寄生静電容量、寄生抵抗が大きくなる。図5に示されるように、これら寄生素子成分による等価回路47,48が読出用配線Wr1,Wr2に挿入されることになり、これら寄生素子成分による影響を避けられない。例えば、寄生素子成分による等価回路47,48が挿入されることにより、予定していない周波数特性の回路が付加されるから、読出回路42の本来の動作に影響を受けるし、また、電圧降下が発生するから読出データの判定レベルに誤差が発生する。さらに、近接する他回路からの干渉(ノイズ)などの影響を受けることがある。
Due to the long read wirings Wr1 and Wr2, parasitic inductance, parasitic capacitance, and parasitic resistance increase. As shown in FIG. 5,
また、読出回路42と書込回路43との配置を逆にしたとしても、今度は書込回路43の書込動作に、寄生素子成分による影響を受けることになってしまう。
Even if the arrangement of the
そこで、本発明は、入力回路ブロックと、出力回路ブロックと、これら両ブロックの入力配線及び出力配線が接続される外部接続用電極を有し、それらのレイアウトを工夫して、入力配線及び出力配線の長さを短くしたICを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has an input circuit block, an output circuit block, and an external connection electrode to which the input wiring and output wiring of both blocks are connected. An object of the present invention is to provide an IC with a reduced length.
上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体集積回路装置は、入力回路ブロックと、出力回路ブロックと、前記入力回路ブロックの入力配線が接続される第1の外部接続用電極と、前記出力回路ブロックの出力配線が接続される第2の外部接続用電極と、前記第1及び第2の外部接続用電極がそれぞれ金属細線を介して電気的に接続されるリード電極と、を有する半導体集積回路装置において、前記第1の外部接続用電極は、前記入力回路ブロックと前記出力回路ブロックとの間に複数配置されており、前記第2の外部接続用電極は、前記出力回路ブロックと前記リード電極との間に複数配置されており、前記リード電極は、前記入力回路ブロック、前記第1の外部接続用電極、前記出力回路ブロック、前記第2の外部接続用電極、前記リード電極の順に配置された方向と平行する方向に複数配置されている構成(第1の構成)とされている。 In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes an input circuit block, an output circuit block, a first external connection electrode to which an input wiring of the input circuit block is connected, A semiconductor having a second external connection electrode to which an output wiring of an output circuit block is connected, and a lead electrode to which the first and second external connection electrodes are electrically connected through a thin metal wire, respectively. In the integrated circuit device, a plurality of the first external connection electrodes are arranged between the input circuit block and the output circuit block, and the second external connection electrodes are connected to the output circuit block and the output circuit block. A plurality of lead electrodes are disposed between the input circuit block, the first external connection electrode, the output circuit block, the second external connection electrode, and the front electrode. It is configured arranged in plural and in a direction parallel to the arranged direction in the order of the lead electrode (first configuration).
なお、上記第1の構成から成る半導体集積回路装置において、前記第1及び第2の外部接続用電極は、前記入力回路ブロック、前記第1の外部接続用電極、前記出力回路ブロック、前記第2の外部接続用電極、前記リード電極の順に配置された方向と直交する方向において、互いの位置をずらして配置されている構成(第2の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having the first configuration, the first and second external connection electrodes include the input circuit block, the first external connection electrode, the output circuit block, and the second circuit. The external connection electrode and the lead electrode may be arranged in a direction orthogonal to the direction in which the lead electrodes are arranged in this order (second configuration).
また、上記第2の構成から成る半導体集積回路装置において、前記金属細線の太さは、前記入力配線及び前記出力配線の太さに比して大きい構成(第3の構成)にするとよい。 In the semiconductor integrated circuit device having the second configuration, the thickness of the thin metal wire may be larger than the thickness of the input wiring and the output wiring (third configuration).
本発明によれば、入力回路ブロックの入力配線及び出力回路ブロックの出力配線はともに短くなり、配線の寄生素子成分による影響を小さくすることができる。 According to the present invention, both the input wiring of the input circuit block and the output wiring of the output circuit block are shortened, and the influence of the parasitic element component of the wiring can be reduced.
以下、本発明のICを、同一ヘッドで読出/書込を行う磁気ディスク装置用の読出/書込機能を持ったICに適用した場合の各実施の形態について、図を参照して説明する。 Hereinafter, each embodiment when the IC of the present invention is applied to an IC having a read / write function for a magnetic disk device that performs read / write with the same head will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るICの構成を示す図である。この図において、ICチップ11には、入力回路ブロックである読出回路ブロック(以下、読出回路)12と、出力回路ブロックである書込回路ブロック(以下、書込回路)13とが、互いに対向するように配置される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an IC according to the first embodiment of the present invention. In this figure, a read circuit block (hereinafter referred to as a read circuit) 12 as an input circuit block and a write circuit block (hereinafter referred to as a write circuit) 13 as an output circuit block are opposed to each other on the
読出回路12と書込回路13との間に挟まれるように、共通の外部接続用電極であるボンディングパッドP1,P2が配置される。
Bonding pads P1 and P2 that are common external connection electrodes are arranged so as to be sandwiched between the
読出回路12とボンディングパッドP1,P2とは、読出用配線Wr1,Wr2で接続され、また、書込回路13とボンディングパッドP1,P2とは、書込用配線Ww1,Ww2で接続される。
Read
リード電極14,15は、ボンディングパッドP1,P2に対して書込回路13(或いは読出回路12)の反対側に配置される。即ち、読出回路12、ボンディングパッドP1,P2、書込回路13、リード電極14,15の順に配置される。
The
そして、ボンディングパッドP1,P2は、金属細線Wb1,Wb2を介してリード電極14,15に接続され、さらにモールド等が施されてIC10が形成されている。
The bonding pads P1 and P2 are connected to the
このように、読出回路12と書込回路13との間に挟まれるように、共通のボンディングパッドP1,P2が配置されるから、読出回路12の読出用配線Wr1,Wr2の長さd1及び書込回路13の書込用配線Ww1,Ww2の長さd2はともに短くなる。この長さd1,d2は、ボンディングパッドP1,P2のレイアウトルールにもよるが、50μm程度まで短縮することができるから、従来のもの(図4)に比べて、格段に短くなる。
Thus, since the common bonding pads P1 and P2 are disposed so as to be sandwiched between the
なお、金属細線Wb1,Wb2の長さは、従来のもの(図4)に比べて長くなる。しかし、この金属細線Wb1,Wb2の太さ(断面積)は、IC内の内部配線である読出用配線Wr1,Wr2、書込用配線Ww1,Ww2の太さ(断面積)に比して大きいし、さらに金属細線Wb1,Wb2の材質が通常金(Au)であり、材質がアルミ(Al)である内部配線に比して、インピーダンスが低いから、金属細線Wb1,Wb2が長くなることによる影響は極めて小さい。 Note that the lengths of the thin metal wires Wb1 and Wb2 are longer than those of the conventional one (FIG. 4). However, the thickness (cross-sectional area) of the thin metal wires Wb1 and Wb2 is larger than the thickness (cross-sectional area) of the read wirings Wr1 and Wr2 and the write wirings Ww1 and Ww2 which are internal wirings in the IC. Furthermore, the metal fine wires Wb1 and Wb2 are made of gold (Au), and the impedance is lower than that of the internal wiring made of aluminum (Al). Is extremely small.
したがって、本発明では、読出用配線Wr1,Wr2の長さd1及び書込用配線Ww1,Ww2の長さd2が短くなることに伴い、それら配線Wr1,Wr2,Ww1,Ww2の寄生素子成分が小さくなるから、その寄生素子成分による影響を小さくすることができる。また、近接する他回路からの干渉(ノイズ)などの影響も低減される。 Therefore, in the present invention, as the length d1 of the read wirings Wr1 and Wr2 and the length d2 of the write wirings Ww1 and Ww2 become shorter, the parasitic element components of the wirings Wr1, Wr2, Ww1, and Ww2 become smaller. Therefore, the influence of the parasitic element component can be reduced. Also, the influence of interference (noise) from other adjacent circuits is reduced.
なお、図1の第1の実施の形態において、読出回路12と書込回路13との位置関係を逆にしても、同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the same effect can be obtained even if the positional relationship between the
図2は、本発明の第2の実施の形態に係るICの構成を示す図である。この第2の実施の形態においても、ICチップ21には入力回路ブロックである読出回路22と、出力回路ブロックである書込回路23とが、互いに対向するように配置され、また、読出回路22と書込回路23との間に挟まれるように、共通の外部接続用電極であるボンディングパッドP1,P2が配置される。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an IC according to the second embodiment of the present invention. Also in the second embodiment, a
ただ、この実施の形態では、リード電極24,25が、読出回路22、ボンディングパッドP1,P2、書込回路23の順に配置された方向と直交する方向に配置される。このリード電極24,25の配置の点で、図1の第1の実施の形態と異なっている。
However, in this embodiment, the
このため、ボンディングパッドP1とボンディングパッドP2とは、一方は書込回路23に近づき(距離d1)、読出回路22から隔たる(距離d2)ように配置され、他方は読出回路22に近づき(距離d1)、書込回路23から隔たる(距離d2)ように配置され、その位置をずらして配置されている。この位置をずらせたことにより、パッドP1とリード電極24とのワイヤボンディング及びパッドP2とリード電極25とのワイヤボンディングが容易である。
For this reason, one of the bonding pad P1 and the bonding pad P2 is disposed so as to approach the writing circuit 23 (distance d1) and away from the reading circuit 22 (distance d2), and the other approaches the reading circuit 22 (distance). d1) is arranged so as to be separated from the writing circuit 23 (distance d2), and the positions thereof are shifted. By shifting this position, wire bonding between the pad P1 and the
読出回路22とボンディングパッドP1,P2とは、読出用配線Wr1,Wr2で接続され、また、書込回路22とボンディングパッドP1,P2とは、書込用配線Ww1,Ww2で接続される。
Read
そして、ボンディングパッドP1,P2は、金属細線Wb1,Wb2を介してリード電極24,25に接続され、さらにモールド等が施されてIC20が形成されている。
The bonding pads P1 and P2 are connected to the
この第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができるほか、各構成部の配置の自由度が得られる。 According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the degree of freedom of arrangement of the respective components can be obtained.
図3は、本発明の第3の実施の形態に係るICの構成を示す図である。この第3の実施の形態においても、ICチップ31には入力回路ブロックである読出回路32と、出力回路ブロックである書込回路33とが、互いに対向するように配置され、また、読出回路32と書込回路33のリード電極側に、外部接続用電極であるボンディングパッドP1〜P4が配置される。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an IC according to the third embodiment of the present invention. Also in the third embodiment, a read circuit 32 that is an input circuit block and a
ただ、この実施の形態では、ボンディングパッドP2,P3が読出回路32用に、また、ボンディングパッドP1,P4が書込回路33用に、それぞれ専用に設けられている。このボンディングパッドP1〜P4の点で、図1の第1の実施の形態と異なっている。
However, in this embodiment, bonding pads P2 and P3 are provided exclusively for read circuit 32, and bonding pads P1 and P4 are provided exclusively for
読出回路32とボンディングパッドP2,P3とは、読出用配線Wr1,Wr2で接続され、また、書込回路33とボンディングパッドP1,P4とは、書込用配線Ww1,Ww2で接続される。
Read circuit 32 and bonding pads P2, P3 are connected by read wirings Wr1, Wr2, and write
リード電極34,35は、ボンディングパッドP1〜P4に対して書込回路33(或いは読出回路32)の外側に配置される。
The
そして、ボンディングパッドP1,P2は、金属細線Wb1,Wb2を介してリード電極34に接続され、ボンディングパッドP3,P4は、金属細線Wb3,Wb4を介してリード電極35に接続され、さらにモールド等が施されてIC30が形成されている。
The bonding pads P1 and P2 are connected to the
なお、ボンディングパッドP2,P3とボンディングパッドP1,P4とは、図のようにそれぞれ距離dだけずらせて配置してもよい。 The bonding pads P2 and P3 and the bonding pads P1 and P4 may be shifted by a distance d as shown in the figure.
この第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができるほか、読出回路32,書込回路33の配線上の自由度が得られる。
According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the degree of freedom on the read circuit 32 and the
なお、以上の各実施の形態では、ICチップの外部接続電極であるボンディングパッドP1〜P4と外部との接続をリード電極へのワイヤボンディングにより行うこととして説明したが、これに限らず、ICのボンディングパッドP1〜P4をフリップチップ方式やTAB方式によるワイヤレスボンディングにより、外部と接続することができる。この場合にも、各実施の形態におけると同様の効果を得ることができる。 In the above embodiments, the bonding pads P1 to P4, which are external connection electrodes of the IC chip, and the outside are described as being connected by wire bonding to the lead electrodes. The bonding pads P1 to P4 can be connected to the outside by wireless bonding using a flip chip method or a TAB method. Also in this case, the same effect as in each embodiment can be obtained.
10、20、30 IC
11、21、31 ICチップ
12、22、32 読出回路
13、23、33 書込回路
14、15、24、25、34、35 リード電極
P1〜P4 ボンディングパッド
Wr1,Wr2 読出用配線
Ww1,Ww2 書込用配線
Wb1〜Wb4 金属細線(ワイヤ)
10, 20, 30 IC
11, 21, 31
Claims (3)
出力回路ブロックと、
前記入力回路ブロックの入力配線が接続される第1の外部接続用電極と、
前記出力回路ブロックの出力配線が接続される第2の外部接続用電極と、
前記第1及び第2の外部接続用電極がそれぞれ金属細線を介して電気的に接続されるリード電極と、
を有する半導体集積回路装置において、
前記第1の外部接続用電極は、前記入力回路ブロックと前記出力回路ブロックとの間に複数配置されており、
前記第2の外部接続用電極は、前記出力回路ブロックと前記リード電極との間に複数配置されており、
前記リード電極は、前記入力回路ブロック、前記第1の外部接続用電極、前記出力回路ブロック、前記第2の外部接続用電極、前記リード電極の順に配置された方向と平行する方向に複数配置されている、
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 An input circuit block;
An output circuit block;
A first external connection electrode to which an input wiring of the input circuit block is connected;
A second external connection electrode to which the output wiring of the output circuit block is connected;
A lead electrode to which the first and second external connection electrodes are electrically connected via thin metal wires,
In a semiconductor integrated circuit device having
A plurality of the first external connection electrodes are arranged between the input circuit block and the output circuit block,
A plurality of the second external connection electrodes are arranged between the output circuit block and the lead electrode,
A plurality of the lead electrodes are arranged in a direction parallel to a direction in which the input circuit block, the first external connection electrode, the output circuit block, the second external connection electrode, and the lead electrode are arranged in this order. ing,
A semiconductor integrated circuit device.
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