JP2014096521A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2014096521A
JP2014096521A JP2012248387A JP2012248387A JP2014096521A JP 2014096521 A JP2014096521 A JP 2014096521A JP 2012248387 A JP2012248387 A JP 2012248387A JP 2012248387 A JP2012248387 A JP 2012248387A JP 2014096521 A JP2014096521 A JP 2014096521A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground
pad
power supply
internal circuit
electrically connected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012248387A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Mezaki
敦 目崎
Kentaro Suzuki
健太郎 鈴木
Shunji Mori
俊二 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Mobile Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Mobile Corp filed Critical Renesas Mobile Corp
Priority to JP2012248387A priority Critical patent/JP2014096521A/en
Publication of JP2014096521A publication Critical patent/JP2014096521A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device of good quality.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a semiconductor chip; and a wiring board on which the semiconductor chip is mounted. The semiconductor chip includes: a first internal circuit; a first power supply pad electrically connected with the first internal circuit; a first ground pad electrically connected with the first internal circuit; a second internal circuit; a second power supply pad electrically connected with the second internal circuit; a second ground pad electrically connected with the second internal circuit; a first ESD protection element electrically connected with the first power supply pad and the first ground pad; and a second ESD protection element connected between the second power supply pad and the second ground pad. The wiring board includes first common ground wiring for electrically connecting the first ground pad and the second ground pad. The first ground pad and the second ground pad are electrically independent in the semiconductor chip.

Description

本発明は、半導体装置に関し、例えば、サージ電流を放電する技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, for example, a technique for discharging a surge current.

信号を送受信する無線通信端末は、信号の周波数変換を行うRFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)を備えている。例えば、特許文献1には、RFICに適用されるESD耐圧向上に関する技術が開示されている。また、特許文献2には、半導体集積回路における静電気やサージ電圧による内部素子の破壊防止に関する技術が開示されている。   A wireless communication terminal that transmits and receives a signal includes an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit) that performs frequency conversion of the signal. For example, Patent Document 1 discloses a technique related to improvement of ESD withstand voltage applied to RFIC. Patent Document 2 discloses a technique relating to prevention of destruction of internal elements due to static electricity or surge voltage in a semiconductor integrated circuit.

特開2010−21357号公報JP 2010-21357 A 国際公開第2007/013145号International Publication No. 2007/013145

発明者らは、無線通信端末等に用いられる半導体装置の開発に際し、様々な課題を見出した。本願で開示される各実施の形態は、例えば無線通信端末等に好適な半導体装置を提供する。
その他の課題と新規な特徴は、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 inventors have found various problems in developing a semiconductor device used for a wireless communication terminal or the like. Each embodiment disclosed in the present application provides a semiconductor device suitable for a wireless communication terminal, for example.
Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態に係る半導体装置は、接地パッドのそれぞれを接続する共通グランド配線を配線基板に有している。   The semiconductor device according to one embodiment has a common ground wiring on the wiring board for connecting each of the ground pads.

一実施の形態によれば、例えば無線通信端末等に好適であって、良質な半導体装置を提供することができる。   According to one embodiment, a high-quality semiconductor device can be provided that is suitable for a wireless communication terminal or the like, for example.

比較例に係るRFICの半導体チップの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the semiconductor chip of RFIC which concerns on a comparative example. 比較例に係るRFICのパッケージ基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the package substrate of RFIC which concerns on a comparative example. 比較例に係る半導体チップの回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the semiconductor chip which concerns on a comparative example. 比較例に係るRFICの問題点を示す図である。It is a figure which shows the problem of RFIC which concerns on a comparative example. 実施の形態1に係る無線通信端末の構成例を示す外観図である。2 is an external view showing a configuration example of a wireless communication terminal according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る無線通信端末の構成例を示す外観図である。2 is an external view showing a configuration example of a wireless communication terminal according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る無線通信端末の構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication terminal according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るRFICの構成例を示す断面図である。3 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an RFIC according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るRFICの半導体チップの構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an RFIC semiconductor chip according to a first embodiment. 実施の形態1に係るRFICの半導体チップ及びパッケージ基板の構成例を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration example of an RFIC semiconductor chip and a package substrate according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係るRFICの表面図である。3 is a surface view of the RFIC according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るパッケージ基板PCBの内層配線図である。FIG. 3 is an inner layer wiring diagram of the package substrate PCB according to the first embodiment. 実施の形態1に係るパッケージ基板PCBの裏面図である。FIG. 3 is a rear view of the package substrate PCB according to the first embodiment. 実施の形態1に係る半導体チップの回路構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a circuit configuration example of a semiconductor chip according to a first embodiment. 実施の形態1に係る内部回路の構成例を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration example of an internal circuit according to the first embodiment. FIG. 静電気に係る正のサージ電圧の印可時のグランドへのサージ電流放電経路を示す図である。It is a figure which shows the surge current discharge path | route to the ground at the time of application of the positive surge voltage concerning static electricity. 静電気に係る負のサージ電圧の印可時のグランドへのサージ電流放電経路を示す図である。It is a figure which shows the surge current discharge path | route to the ground at the time of the application of the negative surge voltage concerning static electricity. 静電気に係る正のサージ電圧の印可時の電源へのサージ電流放電経路を示す図である。It is a figure which shows the surge current discharge path | route to the power supply at the time of the application of the positive surge voltage concerning static electricity. 静電気に係る負のサージ電圧の印可時の電源へのサージ電流放電経路を示す図である。It is a figure which shows the surge current discharge path | route to the power supply at the time of the application of the negative surge voltage concerning static electricity. 実施の形態2に係るRFICの半導体チップの構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration example of an RFIC semiconductor chip according to a second embodiment. FIG. 実施の形態2に係るRFICの半導体チップ及びパッケージ基板の構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration example of an RFIC semiconductor chip and a package substrate according to a second embodiment. FIG. 変形例に係るRFICの半導体チップ及びパッケージ基板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the semiconductor chip and package substrate of RFIC which concern on a modification. 変形例に係るパッケージ基板PCBの内層配線図である。It is an inner layer wiring diagram of a package substrate PCB according to a modification. 変形例に係るパッケージ基板PCBの内層配線図である。It is an inner layer wiring diagram of a package substrate PCB according to a modification.

以下、好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。すなわち、以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、本実施の形態に直接関係のない要素については、適宜、その図示及び説明が省略されている。   Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail with reference to the drawings. That is, it is not necessarily limited to the following embodiment. Further, for clarity of explanation, illustration and description of elements not directly related to the present embodiment are omitted as appropriate.

<比較例に係る半導体装置の構成>
まず、図1及び図2を参照して、発明者等が検討した比較例に係る半導体装置であるRFICの構成について説明する。図1は、比較例に係るRFICの半導体チップCPの構成例を示す図である。図2は、比較例に係るRFICのパッケージ基板PCB(Printed Circuit Board)の構成例を示す図である。図1及び図2に示されるRFICは、例えば携帯電話などの無線通信端末に用いられる。
<Configuration of Semiconductor Device According to Comparative Example>
First, the configuration of an RFIC that is a semiconductor device according to a comparative example studied by the inventors will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an RFIC semiconductor chip CP according to a comparative example. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an RFIC package substrate PCB (Printed Circuit Board) according to a comparative example. The RFIC shown in FIGS. 1 and 2 is used for a wireless communication terminal such as a mobile phone.

まず、図1を参照して、半導体チップCPの構成について説明する。半導体チップCPは、複数の処理回路PC1〜6、複数の信号入力パッドCPD_RFIN1〜6、複数の信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6、複数の電源パッドCPD_VDD1〜6、複数の接地(グランド)パッドCPD_GND1〜6、共通接地(共通グランド)パッドCPD_CMN0、及び電源ネットワークNWを有する。   First, the configuration of the semiconductor chip CP will be described with reference to FIG. The semiconductor chip CP includes a plurality of processing circuits PC1 to 6, a plurality of signal input pads CPD_RFIN1 to 6, a plurality of signal output pads CPD_RFOUT1 to 6, a plurality of power supply pads CPD_VDD1 to 6, a plurality of ground (ground) pads CPD_GND1 to 6, It has a common ground (common ground) pad CPD_CMN0 and a power supply network NW.

処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6、電源パッドCPD_VDD1〜6、及び接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれと接続されている。また、処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、電源ネットワークNWと接続されている。電源ネットワークNWは、共通接地パッドCPD_CMN0と接続されている。   The processing circuits PC1 to PC6 are connected to the signal input pads CPD_RFIN1 to 6, the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6, the power supply pads CPD_VDD1 to 6, and the ground pads CPD_GND1 to 6, respectively. Each of the processing circuits PC1 to PC6 is connected to the power supply network NW. The power supply network NW is connected to the common ground pad CPD_CMN0.

処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれから、音声信号及びデータ信号が入力される。処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、入力された音声信号から、RF信号を生成し、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれに出力する。処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、電源パッドCPD_VDD1〜6のそれぞれから供給される電源電圧と、接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれから供給される接地電圧(グランド電圧)に基づいて動作する。   Each of the processing circuits PC1 to PC6 receives an audio signal and a data signal from each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6. Each of the processing circuits PC1 to PC6 generates an RF signal from the input audio signal and outputs the RF signal to each of the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6. Each of the processing circuits PC1 to PC6 operates based on a power supply voltage supplied from each of the power supply pads CPD_VDD1 to 6 and a ground voltage (ground voltage) supplied from each of the ground pads CPD_GND1 to 6.

電源ネットワークNWは、ESD(Electro-Static Discharge:静電気放電)放電経路となる。電源ネットワークNWは、半導体チップCP全体を一周する周回配線(環状配線、リング状配線)と、その周回配線と処理回路PC1〜PC6のそれぞれとを接続する配線から構成される。   The power supply network NW serves as an ESD (Electro-Static Discharge) discharge path. The power supply network NW is composed of a circumferential wiring (annular wiring, ring-shaped wiring) that goes around the entire semiconductor chip CP, and wiring that connects the circumferential wiring and each of the processing circuits PC1 to PC6.

また、処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれ、又は、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれに対して、静電気に係るサージ電圧が印加されることによって発生するサージ電流を、電源ネットワークNWを介して、全ての接地パッドCPD_GND1〜6及び全ての電源パッドCPD_VDD1〜6から放電する。   In addition, each of the processing circuits PC1 to PC6 generates a surge current generated by applying a surge voltage related to static electricity to each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6 or each of the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6. Then, all the ground pads CPD_GND1 to 6 and all the power pads CPD_VDD1 to 6 are discharged through the power supply network NW.

次に、図2を参照して、パッケージ基板PCBの構成について説明する。パッケージ基板PCBは、複数の信号入力パッドPPD_RFIN1〜6、複数の信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6、複数の電源パッドPPD_VDD1〜6、複数の接地(グランド)パッドPPD_GND1〜6、共通接地(共通グランド)パッドPPD_CMN0、及び複数のランドLNDを有する。   Next, the configuration of the package substrate PCB will be described with reference to FIG. The package substrate PCB includes a plurality of signal input pads PPD_RFIN1 to 6, a plurality of signal output pads PPD_RFOUT1 to 6, a plurality of power supply pads PPD_VDD1 to 6, a plurality of ground (ground) pads PPD_GND1 to 6, a common ground (common ground) pad PPD_CMN0. , And a plurality of lands LND.

信号入力パッドPPD_RFIN1〜6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して接続されている。信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6のそれぞれは、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して接続されている。電源パッドPPD_VDD1〜6のそれぞれは、電源パッドCPD_VDD1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して接続されている。接地パッドPPD_GND1〜6のそれぞれは、接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して接続されている。共通接地パッドPPD_CMN0は、共通接地パッドCPD_CMN0とボンディンワイヤBWを介して接続されている。   Each of the signal input pads PPD_RFIN1 to 6 is connected to each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6 through a bonding wire BW. Each of the signal output pads PPD_RFOUT1 to 6 is connected to each of the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6 through a bonding wire BW. Each of the power supply pads PPD_VDD1 to 6 is connected to each of the power supply pads CPD_VDD1 to 6 through a bonding wire BW. Each of the ground pads PPD_GND1 to 6 is connected to each of the ground pads CPD_GND1 to 6 through a bonding wire BW. The common ground pad PPD_CMN0 is connected to the common ground pad CPD_CMN0 via the bondin wire BW.

また、信号入力パッドPPD_RFIN1〜6のそれぞれは、音声信号が入力される信号入力ピンが形成されたランドLNDと接続されている。信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6のそれぞれは、RF信号を出力するための信号出力ピンが形成されたランドLNDと接続されている。電源パッドPPD_VDD1〜6のそれぞれは、電源電圧が供給される電源ピンが形成されたランドLNDと接続されている。接地パッドPPD_GND1〜6のそれぞれは、接地電圧が供給される接地(グランド)ピンが形成されたランドLNDと接続されている。共通接地パッドPPD_CMN0は、接地電圧が供給される接地ピンが形成されたランドLNDと接続されている。すなわち、接地パッドPPD_GND1〜6及び共通接地パッドPPD_CMN0のそれぞれは、接地ピンを介して無線通信端末100のグランドに接続されている。   Further, each of the signal input pads PPD_RFIN 1 to 6 is connected to a land LND in which a signal input pin for inputting an audio signal is formed. Each of the signal output pads PPD_RFOUT1 to 6 is connected to a land LND in which a signal output pin for outputting an RF signal is formed. Each of the power supply pads PPD_VDD1 to 6 is connected to a land LND in which a power supply pin to which a power supply voltage is supplied is formed. Each of the ground pads PPD_GND1 to 6 is connected to a land LND having a ground (ground) pin to which a ground voltage is supplied. The common ground pad PPD_CMN0 is connected to a land LND having a ground pin to which a ground voltage is supplied. That is, each of the ground pads PPD_GND1 to 6 and the common ground pad PPD_CMN0 is connected to the ground of the wireless communication terminal 100 via the ground pin.

以上に説明した構成によって、例えば、処理回路PC1は、信号入力パッドCPD_RFIN又は信号出力パッドCPD_RFOUTを介して静電気に係るサージ電圧が印加された場合、それによって発生したサージ電流を、その処理回路PC1の内部回路から迂回させて電源ネットワークNWに出力する。サージ電流は、電源ネットワークNWを介して、他の処理回路PC2〜6のそれぞれに流れる。そして、サージ電流は、他の処理回路PC2〜6の接地パッドCPD_GND2〜6及び電源パッドCPD_VDD2〜6を介してグランド及び電源に放電される。これによって、全ての接地パッドPPD_GND1〜6及び全ての電源パッドCPD_VDD1〜6によってサージ電流を放電して、静電気に係るサージ電圧が印可された処理回路PCの内部回路における静電気による破壊を防止することができる。他の処理回路PC2〜6のいずれかにおいて静電気に係るサージ電圧が印加された場合も、同様にして、電源ネットワークNWを介して静電気を放電することが可能である。   With the configuration described above, for example, when a surge voltage related to static electricity is applied to the processing circuit PC1 via the signal input pad CPD_RFIN or the signal output pad CPD_RFOUT, the processing circuit PC1 generates a surge current generated by the processing circuit PC1. Output from the internal circuit to the power supply network NW. The surge current flows to each of the other processing circuits PC2 to PC6 through the power supply network NW. The surge current is discharged to the ground and the power supply via the ground pads CPD_GND2 to 6 and the power supply pads CPD_VDD2 to 6 of the other processing circuits PC2 to PC6. Accordingly, the surge current is discharged by all the ground pads PPD_GND1 to 6 and all the power supply pads CPD_VDD1 to 6, and the internal circuit of the processing circuit PC to which the surge voltage related to static electricity is applied can be prevented from being damaged by static electricity. it can. Similarly, when a surge voltage related to static electricity is applied in any of the other processing circuits PC2 to PC6, it is possible to discharge static electricity via the power supply network NW in the same manner.

<比較例に係る半導体チップの回路構成>
図3を参照して、比較例に係る半導体チップCPの回路構成について説明する。図3は、比較例に係る半導体チップCPの回路構成例を示す図である。図3は、図1及び図2に示された半導体チップCPを示している。
<Circuit Configuration of Semiconductor Chip According to Comparative Example>
With reference to FIG. 3, the circuit configuration of the semiconductor chip CP according to the comparative example will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the semiconductor chip CP according to the comparative example. FIG. 3 shows the semiconductor chip CP shown in FIGS. 1 and 2.

なお、図3では、図1に示された半導体チップCPの処理回路PC1〜6のうち、処理回路PC1〜3までの構成要素を図示しており、処理回路PC4〜6は図示が省略されている。また、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜3は、図示が省略されている。   In FIG. 3, the components from the processing circuits PC1 to PC3 to the processing circuits PC1 to PC6 of the semiconductor chip CP illustrated in FIG. 1 are illustrated, and the processing circuits PC4 to PC6 are not illustrated. Yes. Further, the signal output pads CPD_RFOUT1 to 3 are not shown.

処理回路PC1は、内部回路INT1、ESD保護素子PD1、第1のダイオードDIOA1、第2のダイオードDIOB1、第3のダイオードDIOC1、及び双方向ダイオードDDIO1を有する。処理回路2は、内部回路INT2、ESD保護素子PD2、第1のダイオードDIOA2、第2のダイオードDIOB2、第3のダイオードDIOC2、及び双方向ダイオードDDIO2を有する。処理回路3は、内部回路INT3、ESD保護素子PD3、第1のダイオードDIOA3、第2のダイオードDIOB3、第3のダイオードDIOC3、及び双方向ダイオードDDIO3を有する。   The processing circuit PC1 includes an internal circuit INT1, an ESD protection element PD1, a first diode DIOA1, a second diode DIOB1, a third diode DIOC1, and a bidirectional diode DDIO1. The processing circuit 2 includes an internal circuit INT2, an ESD protection element PD2, a first diode DIOA2, a second diode DIOB2, a third diode DIOC2, and a bidirectional diode DDIO2. The processing circuit 3 includes an internal circuit INT3, an ESD protection element PD3, a first diode DIOA3, a second diode DIOB3, a third diode DIOC3, and a bidirectional diode DDIO3.

内部回路INT1は、信号入力パッドCPD_RFIN1と配線(信号ラインSL1)を介して接続されている。内部回路INT1は、信号入力パッドCPD_RFIN1から入力された音声信号から、RF信号を生成する。また、内部回路INT1は、電源パッドCPD_VDD1と配線(電源ラインPL1)を介して接続されている。内部回路INT1は、接地バッドCPD_GND1と配線(接地ラインGL1)を介して接続されている。内部回路INT1は、電源パッドCPD_VDD1及び接地バッドCPD_GND1のそれぞれから供給される電圧の電位差によって発生する電流に基づいて動作する。   The internal circuit INT1 is connected to the signal input pad CPD_RFIN1 via a wiring (signal line SL1). The internal circuit INT1 generates an RF signal from the audio signal input from the signal input pad CPD_RFIN1. The internal circuit INT1 is connected to the power supply pad CPD_VDD1 via a wiring (power supply line PL1). The internal circuit INT1 is connected to the ground pad CPD_GND1 via a wiring (ground line GL1). The internal circuit INT1 operates based on a current generated by a potential difference between voltages supplied from the power supply pad CPD_VDD1 and the ground pad CPD_GND1.

ESD保護素子PD1は、一端が電源ラインPL1と接続されており、他端が接地ラインGL1と接続されている。ESD保護素子PD1は、一端(電源ラインPL1)と他端(接地ラインGL1)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を電源ラインPL1から接地ラインGL1に流して、それらの間の電位差を一定に保つように動作する。ESD保護素子PD1は、例えば、GCNMOS(Gate Coupled Ntype Metal Oxide Semiconductor)である。   One end of the ESD protection element PD1 is connected to the power supply line PL1, and the other end is connected to the ground line GL1. In response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (power supply line PL1) and the other end (ground line GL1), the ESD protection element PD1 causes a surge current generated thereby to flow from the power supply line PL1 to the ground line GL1. Thus, it operates to keep the potential difference between them constant. The ESD protection element PD1 is, for example, a GCNMOS (Gate Coupled Ntype Metal Oxide Semiconductor).

第1のダイオードDIOA1は、一端(アノード)が信号ラインSL1と接続されており、他端(カソード)が電源ラインPL1と接続されている。第1のダイオードDIOA1は、信号入力パッドCPD_RFIN1に対して静電気に係る正のサージ電圧(電源パッドCPD_VDD1から供給されるよりも高い電圧)が印加された場合、それによって発生するサージ電流を信号ラインSL1から電源ラインPL1に流す。   The first diode DIOA1 has one end (anode) connected to the signal line SL1 and the other end (cathode) connected to the power supply line PL1. When a positive surge voltage related to static electricity (a voltage higher than that supplied from the power supply pad CPD_VDD1) is applied to the signal input pad CPD_RFIN1, the first diode DIOA1 transmits a surge current generated thereby to the signal line SL1. To the power line PL1.

第2のダイオードDIOB1は、一端(アノード)が接地ラインGL1と接続されており、他端(カソード)が信号ラインSL1と接続されている。第2のダイオードDIOB1は、信号入力パッドCPD_RFIN1に対して静電気に係る負のサージ電圧(接地パッドCPD_GND1から供給されるよりも低い電圧)が印加された場合、それによって発生するサージ電流を接地ラインGL1から信号ラインSL1に流す。   The second diode DIOB1 has one end (anode) connected to the ground line GL1 and the other end (cathode) connected to the signal line SL1. When a negative surge voltage related to static electricity (a voltage lower than that supplied from the ground pad CPD_GND1) is applied to the signal input pad CPD_RFIN1, the second diode DIOB1 transmits a surge current generated thereby to the ground line GL1. To the signal line SL1.

第3のダイオードDIOC1は、一端(アノード)が接地ラインGL1と接続されており、他端(カソード)が電源ラインPL1と接続されている。第3のダイオードDIOC1は、他の処理回路2〜6のいずれかからのサージ電圧の放電によって、一端(接地ラインGL1)に正のサージ電圧が印可された場合、それによって発生するサージ電流を接地ラインGL1から電源ラインPL1に流す。   The third diode DIOC1 has one end (anode) connected to the ground line GL1 and the other end (cathode) connected to the power supply line PL1. The third diode DIOC1 grounds a surge current generated when a positive surge voltage is applied to one end (ground line GL1) due to a surge voltage discharge from any of the other processing circuits 2 to 6. Flow from the line GL1 to the power supply line PL1.

双方向ダイオードDDIO1は、一端が共通接地パッドCPD_CMN1と配線を介して接続されており、他端が接地ラインGL1と接続されている。双方向ダイオードDDIO1は、一端(電源ネットワークNW)と他端(接地ラインGL1)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を、電源ネットワークNWから接地ラインGL1、又は、接地ラインGL1から電源ネットワークNWに流すことで、静電気を放電する。   The bidirectional diode DDIO1 has one end connected to the common ground pad CPD_CMN1 via a wiring, and the other end connected to the ground line GL1. In response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (power supply network NW) and the other end (ground line GL1), the bidirectional diode DDIO1 transmits a surge current generated from the power supply network NW to the ground line GL1, Alternatively, static electricity is discharged by flowing from the ground line GL1 to the power supply network NW.

なお、処理回路PC2、PC3についても、上述の処理回路PC1と同様の構成であるため、それらの説明は省略する。また、処理回路PC4〜6についても、図示が省略されているが、処理回路PC1と同様の構成となる。   Note that the processing circuits PC2 and PC3 have the same configuration as the processing circuit PC1 described above, and thus the description thereof is omitted. The processing circuits PC4 to PC6 are not shown in the figure, but have the same configuration as the processing circuit PC1.

また、半導体チップCPは、ロジック電源供給用に、電源パッドCPD_VDDL、接地パッドCPD_GNDL、ESP保護素子PDL、ダイオードDIOL、及び双方向ダイオードDDIOLを有する。   Further, the semiconductor chip CP includes a power supply pad CPD_VDDL, a ground pad CPD_GNDL, an ESP protection element PDL, a diode DIOL, and a bidirectional diode DDIOL for supplying logic power.

ESD保護素子PDLは、一端が電源パッドCPD_VDDLと接続される配線(電源ラインPLL)と接続されており、他端が接地パッドCPD_GNDLと接続される配線(接地ラインGLL)と接続されている。ESD保護素子PDLは、一端(電源ラインPLL)と他端(接地ラインGLL)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を電源ラインPLLから接地ラインGLLに流して、それらの間の電位差を一定に保つように動作する。ESD保護素子PDLは、例えば、GCNMOSである。   One end of the ESD protection element PDL is connected to a wiring (power supply line PLL) connected to the power supply pad CPD_VDDL, and the other end is connected to a wiring (grounding line GLL) connected to the ground pad CPD_GNDL. In response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (power supply line PLL) and the other end (ground line GLL), the ESD protection element PDL causes a surge current generated thereby to flow from the power supply line PLL to the ground line GLL. Thus, it operates to keep the potential difference between them constant. The ESD protection element PDL is, for example, a GCNMOS.

ダイオードDIOLは、一端(アノード)が接地ラインGLLと接続されており、他端(カソード)が電源ラインPLLと接続されている。ダイオードDIOLは、他の処理回路2〜6のいずれかからのサージ電圧の放電によって、一端(接地ラインGLL)に正のサージ電圧が印可された場合、それによって発生するサージ電流を接地ラインGLLから電源ラインPLLに流す。   The diode DIOL has one end (anode) connected to the ground line GLL and the other end (cathode) connected to the power supply line PLL. When a positive surge voltage is applied to one end (the ground line GLL) due to the discharge of the surge voltage from any of the other processing circuits 2 to 6, the diode DIOL transmits a surge current generated thereby from the ground line GLL. Flow through power line PLL.

双方向ダイオードDDIOLは、一端が共通接地パッドCPD_CMNLと配線を介して接続されており、他端が接地ラインGLLと接続されている。双方向ダイオードDDIOLは、一端(電源ネットワークNW)と他端(接地ラインGLL)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を、電源ネットワークNWから接地ラインGLL、又は、接地ラインGLLから電源ネットワークNWに流すことで、静電気を放電する。   The bidirectional diode DDIOL has one end connected to the common ground pad CPD_CMNL via a wiring, and the other end connected to the ground line GLL. The bidirectional diode DDIOL causes a surge current generated by static electricity between one end (power supply network NW) and the other end (ground line GLL) to be generated from the power supply network NW to the ground line GLL, Alternatively, static electricity is discharged by flowing from the ground line GLL to the power supply network NW.

このように、比較例に係る半導体装置では、処理回路PC1〜6のそれぞれが、半導体チップ内の電源ネットワークNWを介して、相互に接続されている。これによって、ある信号入力パッドCPD_RFINに対して静電気に係るサージ電圧が印可された場合には、電源ネットワークNWを介して、全ての接地パッドCPD_GNDL、1〜6及び全ての電源パッドCPD_VDDL、1〜6から静電気に係るサージ電圧を放電することが可能となる。信号出力パッドCPD_RFOUTに対して静電気に係るサージ電圧が印可された場合にも、同様にして、全ての接地パッドCPD_GNDL、1〜6及び全ての電源パッドCPD_VDDL、1〜6から静電気に係るサージ電圧を放電することが可能である。   Thus, in the semiconductor device according to the comparative example, the processing circuits PC1 to PC6 are connected to each other via the power supply network NW in the semiconductor chip. Accordingly, when a surge voltage related to static electricity is applied to a certain signal input pad CPD_RFIN, all the ground pads CPD_GNDL, 1 to 6 and all the power pads CPD_VDDL, 1 to 6 are connected via the power supply network NW. Therefore, it is possible to discharge a surge voltage related to static electricity. Similarly, when a surge voltage related to static electricity is applied to the signal output pad CPD_RFOUT, a surge voltage related to static electricity is similarly applied from all the ground pads CPD_GNDL, 1-6 and all the power supply pads CPD_VDDL, 1-6. It is possible to discharge.

<比較例に係る半導体装置の問題点>
図4を参照して、比較例に係る半導体装置であるRFICの問題点について説明する。図4は、比較例に係る半導体装置であるRFICの問題点を示す図である。
<Problems of the semiconductor device according to the comparative example>
With reference to FIG. 4, a problem of RFIC which is a semiconductor device according to a comparative example will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating problems of the RFIC that is a semiconductor device according to a comparative example.

上述したように、比較例に係る半導体装置は、半導体チップCP内においてESD放電経路となる電源ネットワークNWの周回配線を形成するようにしている。そのため、電源ネットワークNWの周回配線と、信号ラインSL及び電源ラインPLとの間で交差箇所や並行箇所(カップリングパスCP)が形成される。これにより、ノイズ源となるピンからのノイズNZが周回配線を伝搬し、カップリングパスから信号ラインSL又は電源ラインPLにノイズが伝搬してRFICの動作に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。なお、ノイズ源となるピンとして、例えば、発振回路からの信号の入出力が行われる入出力ピン、クロック信号が入力されるクロックピン、ロジック電源用の電源電圧が供給されるロジック電源ピン、及びロジック電源用の接地電圧が供給されるロジックグランドピン等がある。   As described above, in the semiconductor device according to the comparative example, the peripheral wiring of the power supply network NW serving as an ESD discharge path is formed in the semiconductor chip CP. For this reason, an intersection or a parallel portion (coupling path CP) is formed between the peripheral wiring of the power supply network NW, the signal line SL, and the power supply line PL. As a result, the noise NZ from the pin serving as a noise source propagates through the circuit wiring, and noise propagates from the coupling path to the signal line SL or the power supply line PL, which adversely affects the operation of the RFIC. As pins that become noise sources, for example, input / output pins for inputting / outputting signals from the oscillation circuit, clock pins for inputting clock signals, logic power supply pins for supplying power supply voltage for logic power, and There is a logic ground pin to which a ground voltage for a logic power supply is supplied.

(実施の形態1)
<無線通信端末の概要>
まず、図5A及び図5Bを参照して、本実施の形態に係る半導体装置が適用される電子装置として好適な無線通信端末の概要について説明する。図5A及び図5Bは、無線通信端末1の構成例を示す外観図である。
(Embodiment 1)
<Overview of wireless communication terminal>
First, an outline of a wireless communication terminal suitable as an electronic device to which the semiconductor device according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIGS. 5A and 5B. 5A and 5B are external views showing a configuration example of the wireless communication terminal 1. FIG.

なお、図5A及び図5Bでは、無線通信端末1がスマートフォンである場合について示している。しかしながら、無線通信端末1は、フィーチャーフォン(例えば、折り畳み式の携帯電話端末)、携帯ゲーム端末、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC等のその他の無線通信端末であってもよい。また、当然のことながら、本実施の形態に係る半導体装置は、無線通信端末以外に適用することも可能である。   5A and 5B show a case where the wireless communication terminal 1 is a smartphone. However, the wireless communication terminal 1 may be another wireless communication terminal such as a feature phone (for example, a foldable mobile phone terminal), a mobile game terminal, a tablet PC (Personal Computer), or a notebook PC. As a matter of course, the semiconductor device according to this embodiment can also be applied to devices other than wireless communication terminals.

図5Aは、無線通信端末1を形成する筐体11の一方の主面(前面)を示している。筐体11の前面には、ディスプレイデバイス12、タッチパネル13、幾つかの操作ボタン14、及びカメラデバイス15が配置されている。一方、図5Bは、筐体11の他方の主面(背面)を示している。筐体11の背面には、カメラデバイス16が配置されている。   FIG. 5A shows one main surface (front surface) of the housing 11 that forms the wireless communication terminal 1. A display device 12, a touch panel 13, some operation buttons 14, and a camera device 15 are disposed on the front surface of the housing 11. On the other hand, FIG. 5B shows the other main surface (back surface) of the housing 11. A camera device 16 is disposed on the back surface of the housing 11.

ディスプレイデバイス12は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light-Emitting Diode)等の表示装置である。ディスプレイデバイス12は、表示面が筐体11の前面に位置するように配置されている。   The display device 12 is a display device such as a liquid crystal display (LCD) or an organic EL display (OLED: Organic Light-Emitting Diode). The display device 12 is arranged so that the display surface is positioned on the front surface of the housing 11.

タッチパネル13は、ディスプレイデバイス12の表示面を覆うように配置されるか、或いはディスプレイデバイス12の裏面側に配置され、ユーザーによる表示面への接触位置を検知する。つまり、ユーザーは、指や専用のペン(一般に、スタイラスと呼称される)等でディスプレイデバイス12の表示面に触れることで、無線通信端末1を直感的に操作することができる。   The touch panel 13 is disposed so as to cover the display surface of the display device 12, or is disposed on the back side of the display device 12, and detects a contact position on the display surface by the user. That is, the user can intuitively operate the wireless communication terminal 1 by touching the display surface of the display device 12 with a finger or a dedicated pen (generally called a stylus).

操作ボタン14は、無線通信端末1に対する補助的な操作に用いられる。なお、無線通信端末によっては、このような操作ボタンが設けられないこともある。   The operation button 14 is used for an auxiliary operation on the wireless communication terminal 1. Note that such operation buttons may not be provided depending on the wireless communication terminal.

カメラデバイス15は、そのレンズユニットが筐体11の前面に位置するように配置されたサブカメラである。なお、無線通信端末によっては、このようなサブカメラが設けられないこともある。   The camera device 15 is a sub camera arranged so that its lens unit is located on the front surface of the housing 11. Depending on the wireless communication terminal, such a sub camera may not be provided.

カメラデバイス16は、そのレンズユニットが筐体11の背面に位置するように配置されたメインカメラである。   The camera device 16 is a main camera arranged so that its lens unit is located on the back surface of the housing 11.

<無線通信装置の構成>
図6を参照して、本実施の形態に係る半導体装置が搭載される無線通信端末100の構成について説明する。図6は、実施の形態1に係る無線通信端末100の構成例を示すブロック図である。
<Configuration of wireless communication device>
With reference to FIG. 6, the configuration of radio communication terminal 100 on which the semiconductor device according to the present embodiment is mounted will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of radio communication terminal 100 according to Embodiment 1.

図6は、図5A及び図5Bに示された無線通信端末1の内部構成を示している。図6に示すように、無線通信端末100は、アプリケーションプロセッサ(ホストIC)101、ベースバンドプロセッサ102、RFIC103、メインメモリ104、バッテリ105、パワーマネジメントIC(PMIC:Power Management Integrated Circuit)106、表示部107、カメラ部108、操作入力部109、オーディオIC110、マイク111、及びスピーカ112を含む。   FIG. 6 shows an internal configuration of the wireless communication terminal 1 shown in FIGS. 5A and 5B. As shown in FIG. 6, the wireless communication terminal 100 includes an application processor (host IC) 101, a baseband processor 102, an RFIC 103, a main memory 104, a battery 105, a power management IC (PMIC: Power Management Integrated Circuit) 106, and a display unit. 107, a camera unit 108, an operation input unit 109, an audio IC 110, a microphone 111, and a speaker 112.

アプリケーションプロセッサ(ホストIC)101は、メインメモリ104に格納されたプログラムを読み出して、無線通信端末100の各種機能を実現するための処理を行う半導体集積回路である。例えば、アプリケーションプロセッサ101は、メインメモリ104からOS(Operating System)プログラムを読み出して実行すると共に、このOSプログラムを動作基盤とするアプリケーションプログラムを実行する。   The application processor (host IC) 101 is a semiconductor integrated circuit that reads a program stored in the main memory 104 and performs processing for realizing various functions of the wireless communication terminal 100. For example, the application processor 101 reads an OS (Operating System) program from the main memory 104 and executes it, and also executes an application program based on the OS program.

ベースバンドプロセッサ102は、無線通信端末100が送受信する信号に対して符号化(例えば、畳み込み符号やターボ符号等の誤り訂正符号化)処理又は復号化処理等を含むベースバンド処理を行う。   The baseband processor 102 performs baseband processing including encoding (for example, error correction encoding such as convolutional code and turbo code) processing or decoding processing on a signal transmitted and received by the wireless communication terminal 100.

特に音声信号については、ベースバンドプロセッサ102は、送信音声信号をオーディオIC110から受け取り、受け取った送信音声信号に対して符号化処理を施して、RFIC103に送信する。より具体的には、ベースバンドプロセッサ102は、オーディオIC110から受け取った送信音声信号であるPCMデータを符号化処理し、RFIC103が受信できるAMRデータへ変換する。   In particular, for the audio signal, the baseband processor 102 receives the transmission audio signal from the audio IC 110, performs an encoding process on the received transmission audio signal, and transmits it to the RFIC 103. More specifically, the baseband processor 102 encodes PCM data, which is a transmission voice signal received from the audio IC 110, and converts it into AMR data that can be received by the RFIC 103.

他方、ベースバンドプロセッサ102は、RFIC103から受信音声信号を受け取り、受け取った受信音声信号に対して復号化処理を施してオーディオIC110に送信する。より具体的には、ベースバンドプロセッサ102は、RFIC103により復調された受信音声信号であるAMRデータを復号化処理し、PCMデータへ変換する。なお、AMRデータは圧縮データであり、PCMデータは非圧縮データである。   On the other hand, the baseband processor 102 receives the received audio signal from the RFIC 103, performs a decoding process on the received received audio signal, and transmits it to the audio IC 110. More specifically, the baseband processor 102 decodes AMR data, which is a received audio signal demodulated by the RFIC 103, and converts it into PCM data. AMR data is compressed data, and PCM data is uncompressed data.

RFIC103は、アナログRF信号処理を行う。アナログRF信号処理は、周波数アップコンバージョン、周波数ダウンコンバージョン、増幅などを含む。特に音声信号については、RFIC103は、ベースバンドプロセッサ102によって変調された送信音声信号から送信RF信号を生成し、アンテナを介してこの送信RF信号を無線送信する(Up Link)。他方、RFIC103は、アンテナを介して受信RF信号を無線受信し、受信RF信号から受信音声信号を生成し、この受信音声信号をベースバンドプロセッサ102に送信する(Down Link)。   The RFIC 103 performs analog RF signal processing. Analog RF signal processing includes frequency up-conversion, frequency down-conversion, amplification and the like. Particularly for the audio signal, the RFIC 103 generates a transmission RF signal from the transmission audio signal modulated by the baseband processor 102, and wirelessly transmits the transmission RF signal via the antenna (Up Link). On the other hand, the RFIC 103 wirelessly receives the received RF signal via the antenna, generates a received audio signal from the received RF signal, and transmits this received audio signal to the baseband processor 102 (Down Link).

メインメモリ(外部メモリ)104は、アプリケーションプロセッサ101により利用されるプログラム及びデータを格納している。また、メインメモリ104は、オーディオIC110によるボコーダ処理に利用されるプログラムすなわちコーデック(Codec)を格納している。メインメモリ104としては、電源が遮断された場合に記憶したデータがクリアされる揮発性メモリであるDRAM(Dynamic Random Access Memory)が用いる場合が多い。もちろん、メインメモリ104として、電源が遮断されても記憶したデータを保持する不揮発性メモリを用いてもよい。   A main memory (external memory) 104 stores programs and data used by the application processor 101. The main memory 104 stores a program used for vocoder processing by the audio IC 110, that is, a codec. As the main memory 104, a DRAM (Dynamic Random Access Memory), which is a volatile memory in which stored data is cleared when the power is turned off, is often used. Of course, the main memory 104 may be a non-volatile memory that retains stored data even when the power is turned off.

バッテリ105は、電池であり、無線通信装置100が外部電源によらずに動作する場合に利用される。なお、無線通信装置100は、外部電源が接続されている場合においてもバッテリ105の電源を利用してもよい。また、バッテリ105としては、二次電池を利用することが好ましい。   The battery 105 is a battery and is used when the wireless communication apparatus 100 operates without depending on an external power source. Note that the wireless communication device 100 may use the power source of the battery 105 even when an external power source is connected. As the battery 105, a secondary battery is preferably used.

パワーマネジメントIC106は、バッテリ105又は外部電源から内部電源を生成する。この内部電源は、無線通信装置100の各ブロックに与えられる。このとき、パワーマネジメントIC106は、内部電源の供給を受けるブロック毎に内部電源の電圧を制御する。パワーマネジメントIC106は、アプリケーションプロセッサ101からの指示に基づき内部電源の電圧制御を行う。さらに、パワーマネジメントIC106は、ブロック毎に内部電源の供給と遮断とを制御することもできる。また、パワーマネジメントIC106は、外部電源の供給がある場合、バッテリ105への充電制御も行う。   The power management IC 106 generates an internal power supply from the battery 105 or an external power supply. This internal power supply is given to each block of the wireless communication apparatus 100. At this time, the power management IC 106 controls the voltage of the internal power supply for each block that receives the supply of the internal power supply. The power management IC 106 performs voltage control of the internal power supply based on an instruction from the application processor 101. Furthermore, the power management IC 106 can also control supply and interruption of the internal power for each block. The power management IC 106 also controls charging of the battery 105 when external power is supplied.

表示部107は、図5A及び図5Bにおけるディスプレイデバイス102に相当するものであって、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ(OLED:Organic Light-Emitting Diode)等の表示装置である。表示部107は、アプリケーションプロセッサ101における処理に従い様々な画像を表示する。表示部607において表示される画像には、ユーザーが無線通信装置100に動作指示を与えるユーザーインタフェース画像、カメラ画像、動画等が含まれる。   The display unit 107 corresponds to the display device 102 in FIGS. 5A and 5B, and is a display device such as a liquid crystal display (LCD) or an organic EL display (OLED: Organic Light-Emitting Diode). . The display unit 107 displays various images according to processing in the application processor 101. The image displayed on the display unit 607 includes a user interface image, a camera image, a moving image, and the like that the user gives an operation instruction to the wireless communication apparatus 100.

カメラ部108は、アプリケーションプロセッサ101からの指示に従い、画像を取得する。カメラ部108は、図5A及び図5Bにおけるカメラデバイス105、106に相当するものである。   The camera unit 108 acquires an image in accordance with an instruction from the application processor 101. The camera unit 108 corresponds to the camera devices 105 and 106 in FIGS. 5A and 5B.

操作入力部109は、ユーザーが操作して無線通信装置100に操作指示を与えるユーザーインタフェースである。操作入力部109は、図5A及び図5Bにおけるタッチパネル103、操作ボタン104に相当するものである。   The operation input unit 109 is a user interface that is operated by a user to give an operation instruction to the wireless communication apparatus 100. The operation input unit 109 corresponds to the touch panel 103 and the operation button 104 in FIGS. 5A and 5B.

オーディオIC110は、ベースバンドプロセッサ102から受け取ったデジタル信号である受信音声信号をアナログ信号に変換し、スピーカ112を駆動する。これにより、スピーカ112から音声が出力される。他方、オーディオIC110は、マイク111で検出したアナログ信号である音声をアナログ/デジタル(A/D)変換して、ベースバンドプロセッサ102に出力する。より具体的には、オーディオIC110は、アナログ信号である音声からデジタル信号であるPCMデータを生成する。オーディオIC110は、生成したPCMデータを送信音声信号としてベースバンドプロセッサ102に出力する。   The audio IC 110 converts the received audio signal that is a digital signal received from the baseband processor 102 into an analog signal, and drives the speaker 112. As a result, sound is output from the speaker 112. On the other hand, the audio IC 110 performs analog / digital (A / D) conversion on the audio, which is an analog signal detected by the microphone 111, and outputs it to the baseband processor 102. More specifically, the audio IC 110 generates PCM data that is a digital signal from voice that is an analog signal. The audio IC 110 outputs the generated PCM data to the baseband processor 102 as a transmission audio signal.

<実施の形態1に係る半導体装置の概要構成>
図7を参照して、本実施の形態に係る半導体装置であるRFIC103の概要構成について説明する。図7は、実施の形態1に係るRFIC103の構成例を示す断面図である。図7は、図6に示されたRFIC103の断面図が示されている。ここでは、BGA(Ball Grid Array)タイプのパッケージを例にとって説明する。
<Outline Configuration of Semiconductor Device According to First Embodiment>
With reference to FIG. 7, a schematic configuration of RFIC 103 which is a semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the RFIC 103 according to the first embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view of the RFIC 103 shown in FIG. Here, a BGA (Ball Grid Array) type package will be described as an example.

RFIC103は、半導体チップCP、及びパッケージ基板PCBを有する。半導体チップCPは、複数のパッドCPDを有する。パッケージ基板PCBは、その上面に複数のパッドPPD、下面に複数のランドLND及びそれぞれのランドLND上に形成された半田ボールBL(ピンPN)を有する。半導体チップCP側のパッドCPDは、パッケージ基板PCB側の所定のパッドPPDとボンディングワイヤBWを介して接続されている。パッドPPDは、ビアViaを介してランドLNDと電気的に接続されている。これにより、パッドPPDは、所定のピンPNとパッケージ基板PCBの内部配線を介して電気的に接続されている。パッケージ基板PCBは、ベースバンドプロセッサ102又はアンテナとピンPNを介して電気的に接続されている。半導体チップCP及びボンディングワイヤBWは樹脂RESによって封止されている。   The RFIC 103 includes a semiconductor chip CP and a package substrate PCB. The semiconductor chip CP has a plurality of pads CPD. The package substrate PCB has a plurality of pads PPD on the upper surface, a plurality of lands LND on the lower surface, and solder balls BL (pins PN) formed on the lands LND. The pad CPD on the semiconductor chip CP side is connected to a predetermined pad PPD on the package substrate PCB side via a bonding wire BW. The pad PPD is electrically connected to the land LND via the via. Thereby, the pad PPD is electrically connected to the predetermined pin PN via the internal wiring of the package substrate PCB. The package substrate PCB is electrically connected to the baseband processor 102 or the antenna via a pin PN. The semiconductor chip CP and the bonding wire BW are sealed with a resin RES.

半導体チップCPは、ピンPN、パッケージ基板PCB、パッドPPD、ボンディングワイヤBW、及びパッドPPDを介して、ベースバンドプロセッサ102から送信音声信号の入力を受ける。半導体チップCPは、入力された送信音声信号から送信RF信号を生成する。半導体チップCPは、パッドPPD、ボンディングワイヤBW、パッドPPD、パッケージ基板PCB、及びピンPNを介して、生成した送信RF信号をアンテナに出力する。   The semiconductor chip CP receives a transmission audio signal from the baseband processor 102 via the pin PN, the package substrate PCB, the pad PPD, the bonding wire BW, and the pad PPD. The semiconductor chip CP generates a transmission RF signal from the input transmission voice signal. The semiconductor chip CP outputs the generated transmission RF signal to the antenna via the pad PPD, the bonding wire BW, the pad PPD, the package substrate PCB, and the pin PN.

また、半導体チップCPは、ピンPN、パッケージ基板PCB、パッドPPD、ボンディングワイヤBW、及びパッドPPDを介して、アンテナから受信RF信号の入力を受ける。半導体チップCPは、入力された受信RF信号から受信音声信号を生成する。半導体チップCPは、パッドPPD、ボンディングワイヤBW、パッドPPD、パッケージ基板PCB、及びピンPNを介して、生成した受信音声信号をベースバンドプロセッサ102に出力する。   Further, the semiconductor chip CP receives an input of a reception RF signal from the antenna via the pin PN, the package substrate PCB, the pad PPD, the bonding wire BW, and the pad PPD. The semiconductor chip CP generates a reception voice signal from the input reception RF signal. The semiconductor chip CP outputs the generated received audio signal to the baseband processor 102 via the pad PPD, the bonding wire BW, the pad PPD, the package substrate PCB, and the pin PN.

<実施の形態1に係る半導体装置の構成>
図8〜図12を参照して、本実施の形態に係る半導体装置であるRFIC103の構成について説明する。図8は、実施の形態1に係るRFIC103の半導体チップCPの構成例を示す図である。図9は、実施の形態1に係るRFIC103の半導体チップCP及びパッケージ基板PCBの構成例を示す図である。図8は、図6及び図7に示されたRFIC103の半導体チップCPを示している。図9は、図6及び図7に示されたRFIC103の半導体チップCP及びパッケージ基板PCBを示している。図10は、実施の形態1に係るRFIC103の表面図である。図10は、図6及び図7に示されたRFIC103の表面(上面、上層)を示している。図11は、実施の形態1に係るパッケージ基板PCBの内層配線図である。図11は、図6及び図7に示されたパッケージ基板PCBの内層を示している。図12は、実施の形態1に係るパッケージ基板PCBの裏面図である。図12は、図6及び図7に示されたパッケージ基板PCBの裏面(下面、下層)を示している。
<Configuration of Semiconductor Device According to First Embodiment>
With reference to FIG. 8 to FIG. 12, the configuration of the RFIC 103 which is a semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the semiconductor chip CP of the RFIC 103 according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the semiconductor chip CP and the package substrate PCB of the RFIC 103 according to the first embodiment. FIG. 8 shows the semiconductor chip CP of the RFIC 103 shown in FIGS. FIG. 9 shows the semiconductor chip CP and the package substrate PCB of the RFIC 103 shown in FIGS. FIG. 10 is a surface view of the RFIC 103 according to the first embodiment. FIG. 10 shows the surface (upper surface, upper layer) of the RFIC 103 shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 11 is an inner layer wiring diagram of the package substrate PCB according to the first embodiment. FIG. 11 shows an inner layer of the package substrate PCB shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 12 is a rear view of the package substrate PCB according to the first embodiment. FIG. 12 shows the back surface (lower surface, lower layer) of the package substrate PCB shown in FIGS. 6 and 7.

まず、図8を参照して、半導体チップCPの構成について説明する。半導体チップCPは、複数の処理回路PC1〜6、複数の信号入力パッドCPD_RFIN1〜6、複数の信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6、電源電圧供給用の複数の電源パッドCPD_VDD1〜6、接地電圧(基準電圧、グランド電圧)供給用の複数の接地(グランド)パッドCPD_GND1〜6、及び複数の共通接地(共通グランド)パッドCPD_CMN1〜6を有する。   First, the configuration of the semiconductor chip CP will be described with reference to FIG. The semiconductor chip CP includes a plurality of processing circuits PC1 to 6, a plurality of signal input pads CPD_RFIN1 to 6, a plurality of signal output pads CPD_RFOUT1 to 6, a plurality of power supply pads CPD_VDD1 to 6 for supplying a power supply voltage, a ground voltage (reference voltage, A plurality of ground (ground) pads CPD_GND 1 to 6 for supplying a ground voltage) and a plurality of common ground (common ground) pads CPD_CMN 1 to 6 are provided.

処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6、電源パッドCPD_VDD1〜6、接地パッドCPD_GND1〜6、及び共通接地パッドCPD_CMN1〜6のそれぞれと電気的に接続されている。   The processing circuits PC1 to PC6 are electrically connected to the signal input pads CPD_RFIN1 to 6, the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6, the power supply pads CPD_VDD1 to 6, the ground pads CPD_GND1 to 6, and the common ground pads CPD_CMN1 to 6, respectively. ing.

処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれから、送信音声信号又は受信音声信号が入力される。処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、入力された送信音声信号又は受信音声信号から、送信RF信号又は受信RF信号を生成し、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれに出力する。ここで、厳密には、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれには、送信音声信号又は受信音声信号となる電圧が入力され、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれからは、送信RF信号又は受信RF信号となる電圧が出力される。処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、電源パッドCPD_VDD1〜6のそれぞれから供給される電源電圧と、接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれから供給される接地電圧(グランド電圧)に基づいて動作する。   Each of the processing circuits PC1 to PC6 receives a transmission audio signal or a reception audio signal from each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6. Each of the processing circuits PC1 to PC6 generates a transmission RF signal or a reception RF signal from the input transmission audio signal or reception audio signal, and outputs it to the signal output pads CPD_RFOUT1 to CPD6. Strictly speaking, each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6 receives a voltage to be a transmission audio signal or a reception audio signal, and each of the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6 transmits a transmission RF signal or a reception RF signal. Is output. Each of the processing circuits PC1 to PC6 operates based on a power supply voltage supplied from each of the power supply pads CPD_VDD1 to 6 and a ground voltage (ground voltage) supplied from each of the ground pads CPD_GND1 to 6.

処理回路PC1〜PC6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれ、又は、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれに対して、静電気に係るサージ電圧が印加されることによって発生するサージ電流を、共通接地パッドCPD_CMN1〜6のそれぞれを介して放電する。   Each of the processing circuits PC1 to PC6 shares a common surge current generated by applying a surge voltage related to static electricity to each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6 or each of the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6. Discharge occurs through each of the ground pads CPD_CMN1-6.

すなわち、接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれは、半導体チップCP内では、相互に接続されておらず、電気的に独立している。接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれは、後述するパッケージ基板PCB内の共通グランド配線CGによって、パッケージ基板PCB内で電気的に接続されている。   That is, each of the ground pads CPD_GND1 to 6 is not connected to each other in the semiconductor chip CP and is electrically independent. Each of the ground pads CPD_GND1 to 6 is electrically connected in the package substrate PCB by a common ground wiring CG in the package substrate PCB described later.

なお、ここでは、半導体チップCPが、処理回路CP1〜CP6のそれぞれに対応するように、信号入力パッドCPD_RFINと信号出力パッドCPD_RFOUTを1つずつ有する場合について例示したが、これに限られない。例えば、半導体チップCPは、処理回路CPに前述の信号が入出力される信号パッドとして、信号入力パッドCPD_RFIN及び信号出力パッドCPD_RFOUTに代えて、前述の信号の入出力が共有された信号入出力パッドCPD_RFIN/OUTを有するようにしてもよい。すなわち、信号入出力パッドは、送信音声信号又は受信音声信号が入力され、かつ、送信RF信号又は受信RF信号が出力される。   Here, the case where the semiconductor chip CP has one signal input pad CPD_RFIN and one signal output pad CPD_RFOUT so as to correspond to each of the processing circuits CP1 to CP6 is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor chip CP is a signal input / output pad in which the input / output of the signal is shared instead of the signal input pad CPD_RFIN and the signal output pad CPD_RFOUT as a signal pad for inputting / outputting the signal to / from the processing circuit CP. CPD_RFIN / OUT may be included. That is, the signal input / output pad receives a transmission audio signal or a reception audio signal and outputs a transmission RF signal or a reception RF signal.

次に、図9を参照して、パッケージ基板PCBの構成について説明する。パッケージ基板PCBは、複数の信号入力パッドPPD_RFIN1〜6、複数の信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6、複数の電源パッドPPD_VDD1〜6、複数の接地(グランド)パッドPPD_GND1〜6、複数の共通接地(共通グランド)パッドPPD_CMN1〜6、及び共通グランド配線CGを有する。   Next, the configuration of the package substrate PCB will be described with reference to FIG. The package substrate PCB includes a plurality of signal input pads PPD_RFIN1 to 6, a plurality of signal output pads PPD_RFOUT1 to 6, a plurality of power supply pads PPD_VDD1 to 6, a plurality of ground (ground) pads PPD_GND1 to 6, a plurality of common grounds (common ground). Pads PPD_CMN1 to 6 and common ground wiring CG are included.

信号入力パッドPPD_RFIN1〜6のそれぞれは、信号入力パッドCPD_RFIN1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して電気的に接続されている。信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6のそれぞれは、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して電気的に接続されている。電源パッドPPD_VDD1〜6のそれぞれは、電源パッドCPD_VDD1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して電気的に接続されている。接地パッドPPD_GND1〜6のそれぞれは、接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して電気的に接続されている。共通接地パッドPPD_CMN1〜6のそれぞれは、共通接地パッドCPD_CMN1〜6のそれぞれとボンディンワイヤBWを介して電気的に接続されている。   Each of the signal input pads PPD_RFIN1 to 6 is electrically connected to each of the signal input pads CPD_RFIN1 to 6 via a bonding wire BW. Each of the signal output pads PPD_RFOUT1 to 6 is electrically connected to each of the signal output pads CPD_RFOUT1 to 6 via a bonding wire BW. Each of the power supply pads PPD_VDD1 to 6 is electrically connected to each of the power supply pads CPD_VDD1 to 6 through a bonding wire BW. Each of the ground pads PPD_GND1 to 6 is electrically connected to each of the ground pads CPD_GND1 to 6 through a bonding wire BW. Each of the common ground pads PPD_CMN1 to 6 is electrically connected to each of the common ground pads CPD_CMN1 to 6 via a bonding wire BW.

また、信号入力パッドPPD_RFIN1〜6のそれぞれは、ベースバンドプロセッサ102又はアンテナから送信音声信号又は受信音声信号が入力される信号入力ピンPNが形成されたランドLNDと電気的に接続されている。信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6のそれぞれは、ベースバンドプロセッサ102又はアンテナに対して送信RF信号又は受信RF信号を出力するための信号出力ピンPNが形成されたランドLNDと電気的に接続されている。電源パッドPPD_VDD1〜6のそれぞれは、PMIC106から電源電圧が供給される電源ピンPNが形成されたランドLNDと電気的に接続されている。接地パッドPPD_GND1〜6のそれぞれは、接地電圧(グランド電圧)が供給される接地(グランド)ピンPNが形成されたランドLNDと電気的に接続されている。共通グランド配線CGは、接地電圧が供給される接地ピンPNが形成されたランドLNDと電気的に接続されている。すなわち、接地パッドPPD_GND1〜6及び共通グランド配線CGのそれぞれは、接地ピンPNを介して無線通信端末100のグランドに接続されている。なお、これらの接地PNが形成されたLNDについては、後程、図11、12を参照して詳述する。   Further, each of the signal input pads PPD_RFIN1 to 6 is electrically connected to a land LND in which a signal input pin PN to which a transmission audio signal or a reception audio signal is input from the baseband processor 102 or an antenna is formed. Each of the signal output pads PPD_RFOUT1 to 6 is electrically connected to a land LND in which a signal output pin PN for outputting a transmission RF signal or a reception RF signal to the baseband processor 102 or the antenna is formed. Each of the power supply pads PPD_VDD1 to 6 is electrically connected to a land LND in which a power supply pin PN to which a power supply voltage is supplied from the PMIC 106 is formed. Each of the ground pads PPD_GND1 to 6 is electrically connected to a land LND having a ground (ground) pin PN to which a ground voltage (ground voltage) is supplied. The common ground line CG is electrically connected to a land LND in which a ground pin PN to which a ground voltage is supplied is formed. That is, each of the ground pads PPD_GND1 to 6 and the common ground wiring CG is connected to the ground of the wireless communication terminal 100 via the ground pin PN. The LND in which the ground PN is formed will be described in detail later with reference to FIGS.

共通グランド配線CGは、ESD放電経路となる。共通グランド配線CGは、周回配線(環状配線、リング状配線)CLと、ピンPNが形成されたランドLNDとを電気的に接続する配線L_CMN0を含む。また、共通グランド配線CGは、周回配線CLと、その周回配線CLと複数の共通接地パッドPPD_CMN1〜6のそれぞれとを電気的に接続する複数の配線L_CMN1〜6を含む。ここで、複数の配線L_CMN0〜6のそれぞれは、周回配線CLを介して電気的に接続されており、直接は接続されていない。   The common ground wiring CG serves as an ESD discharge path. The common ground wiring CG includes a wiring L_CMN0 that electrically connects the circumferential wiring (annular wiring, ring-shaped wiring) CL and the land LND on which the pin PN is formed. The common ground wiring CG includes a circumferential wiring CL and a plurality of wirings L_CMN1 to 6 that electrically connect the circumferential wiring CL and each of the plurality of common ground pads PPD_CMN1 to 6. Here, each of the plurality of wirings L_CMN0 to 6 is electrically connected via the circumferential wiring CL and is not directly connected.

次に、図10〜図12を参照して、上記構成要素のそれぞれの配置位置について説明する。図10に示すように、上述した信号入力パッドCPD_RFIN1〜6、信号出力パッド信号出力パッドCPD_RFOUT1〜6、電源パッドCPD_VDD1〜6、接地パッドCPD_GND1〜6、共通接地パッドCPD_CMN1〜6、信号入力パッドPPD_RFIN1〜6、信号出力パッドPPD_RFOUT1〜6、電源パッドPPD_VDD1〜6、接地パッドPPD_GND1〜6、共通接地パッドPPD_CMN1〜6、及び処理回路PC1〜6は、RFIC103の表面に設けられる。   Next, with reference to FIGS. 10 to 12, the arrangement positions of the components will be described. As shown in FIG. 10, the above-described signal input pads CPD_RFIN1 to 6, signal output pads signal output pads CPD_RFOUT1 to 6, power supply pads CPD_VDD1 to 6, ground pads CPD_GND1 to 6, common ground pads CPD_CMN1 to 6, signal input pads PPD_RFIN1 to PPD_RFIN1 6, signal output pads PPD_RFOUT1 to 6, power supply pads PPD_VDD1 to 6, ground pads PPD_GND1 to 6, common ground pads PPD_CMN1 to 6, and processing circuits PC1 to PC6 are provided on the surface of the RFIC 103.

また、図11に示すように、共通グランド配線CGは、パッケージ基板PCBの内層に設けられている。共通グランド配線CGは、接地ピンPNが形成されたランドLND_CMN0〜6のそれぞれとビアVia_CMN0〜6を介して電気的に接続されている。より具体的には、ビアVia_CMN1〜6のそれぞれは、上述した共通グランド配線CGにおいて、周回配線CLと共通接地パッドPPD_CMN1〜6のそれぞれとを電気的に接続する配線L_CMN1〜6のそれぞれと、電気的に接続されている。また、ビアVia_CMN0は、配線L_CMN0と電気的に接続されている。   As shown in FIG. 11, the common ground wiring CG is provided in the inner layer of the package substrate PCB. The common ground wiring CG is electrically connected to each of the lands LND_CMN0 to 6 with the ground pin PN formed via vias Via_CMN0 to 6, respectively. More specifically, each of the vias Via_CMN1 to 6 is electrically connected to each of the wirings L_CMN1 to 6 electrically connecting the peripheral wiring CL and each of the common ground pads PPD_CMN1 to 6 in the common ground wiring CG described above. Connected. The via Via_CMN0 is electrically connected to the wiring L_CMN0.

また、図12に示すように、複数のLNDは、パッケージ基板PCBの裏面に設けられている。複数のLNDは、ビアVia_CMN0〜6のそれぞれと電気的に接続されるランドLND_CMN0〜6を含んでいる。   Further, as shown in FIG. 12, the plurality of LNDs are provided on the back surface of the package substrate PCB. The plurality of LNDs include lands LND_CMN0 to 6 that are electrically connected to the vias Via_CMN0 to 6, respectively.

以上に説明した構成によって、例えば、処理回路PC1は、信号入力パッドCPD_RFIN又は信号出力パッドCPD_RFOUTを介して静電気に係るサージ電圧が印加された場合、それによって発生したサージ電流を、処理回路PC1の内部回路から迂回させて、接地パッドCPD_GND1及び電源パッドCPD_VDD1に流すとともに、共通接地パッドCPD_CMN1及び共通接地パッドPPD_CMN1を介して共通グランド配線CGに流す。サージ電流は、共通グランド配線CGを介して、他の共通接地パッドPPD_CMNL、2〜6及び共通接地パッドCPD_CMNL、2〜6のそれぞれを介して、他の処理回路PC2〜6のそれぞれに流れる。そして、サージ電流は、他の処理回路PC2〜6の接地パッドCPD_GNDL、2〜6及び電源パッドCPD_VDDL、2〜6から放電される。これによって、全ての接地パッドPPD_GNDL、1〜6及び電源パッドPPD_VDDL、2〜6からサージ電流を放電して、静電気に係るサージ電圧が印可された処理回路PC1の内部回路における静電気による破壊を防止することができる。他の処理回路PC2〜6のいずれかにおいて静電気に係るサージ電圧が印加された場合も、同様にして、共通グランド配線CGを介して静電気を放電することが可能である。   With the configuration described above, for example, when a surge voltage related to static electricity is applied to the processing circuit PC1 through the signal input pad CPD_RFIN or the signal output pad CPD_RFOUT, the processing circuit PC1 generates a surge current generated in the processing circuit PC1. By bypassing the circuit, the current flows to the ground pad CPD_GND1 and the power supply pad CPD_VDD1, and flows to the common ground wiring CG via the common ground pad CPD_CMN1 and the common ground pad PPD_CMN1. The surge current flows to each of the other processing circuits PC2 to 6 through the other common ground pads PPD_CMNL, 2-6 and the common ground pads CPD_CMNL, 2-6 via the common ground line CG. The surge current is discharged from the ground pads CPD_GNDL, 2-6 and the power supply pads CPD_VDDL, 2-6 of the other processing circuits PC2-6. As a result, the surge current is discharged from all the ground pads PPD_GNDL, 1-6 and the power supply pads PPD_VDDL, 2-6, and the internal circuit of the processing circuit PC1 to which the surge voltage related to static electricity is applied is prevented from being damaged by static electricity. be able to. Similarly, when a surge voltage related to static electricity is applied in any of the other processing circuits PC2 to PC6, it is possible to similarly discharge static electricity through the common ground wiring CG.

なお、半導体チップCPが、処理回路PCに前述の信号が入出力される信号パッドとして、信号入出力パッドCPD_RFIN/OUTを有する場合、パッケージ基板PCBも、信号入力パッドPPD_RFIN及び信号出力パッドPPD_RFOUTに代えて、信号入出力パッドCPD_RFIN/OUTと電気的に接続される信号入出力パッドPPD_RFIN/OUTを有するようにする。この場合、信号入出力パッドPPD_RFIN/OUTは、ベースバンドプロセッサ102又はアンテナに対して前述の信号が入出力される信号入出力ピンと電気的に接続されるようにする。   When the semiconductor chip CP has a signal input / output pad CPD_RFIN / OUT as a signal pad for inputting / outputting the above-described signal to / from the processing circuit PC, the package substrate PCB is also replaced with the signal input pad PPD_RFIN and the signal output pad PPD_RFOUT. The signal input / output pad PPD_RFIN / OUT is electrically connected to the signal input / output pad CPD_RFIN / OUT. In this case, the signal input / output pad PPD_RFIN / OUT is electrically connected to a signal input / output pin for inputting / outputting the aforementioned signal to / from the baseband processor 102 or the antenna.

<実施の形態1に係る半導体チップの回路構成>
図13を参照して、本実施の形態に係る半導体チップCPの回路構成について説明する。図13は、実施の形態1に係る半導体チップCPの回路構成例を示す図である。図13は、図6〜図10に示された半導体チップCPを示している。
<Circuit Configuration of Semiconductor Chip According to First Embodiment>
A circuit configuration of the semiconductor chip CP according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the semiconductor chip CP according to the first embodiment. FIG. 13 shows the semiconductor chip CP shown in FIGS.

なお、図13では、前述の図8に示された半導体チップCPの処理回路PC1〜6のうち、処理回路PC1〜3までの構成要素を図示しており、処理回路PC4〜6は図示が省略されている。また、信号出力パッドCPD_RFOUT1〜3は、図示が省略されている。   In FIG. 13, components of the processing circuits PC1 to PC3 to the processing circuits PC1 to PC6 of the semiconductor chip CP illustrated in FIG. 8 are illustrated, and the processing circuits PC4 to PC6 are not illustrated. Has been. Further, the signal output pads CPD_RFOUT1 to 3 are not shown.

処理回路PC1は、内部回路INT1、ESD保護素子PD1、第1のダイオードDIOA1、第2のダイオードDIOB1、第3のダイオードDIOC1、及び双方向ダイオードDDIO1を有する。処理回路2は、内部回路INT2、ESD保護素子PD2、第1のダイオードDIOA2、第2のダイオードDIOB2、第3のダイオードDIOC2、及び双方向ダイオードDDIO2を有する。処理回路3は、内部回路INT3、ESD保護素子PD3、第1のダイオードDIOA3、第2のダイオードDIOB3、第3のダイオードDIOC3、及び双方向ダイオードDDIO3を有する。   The processing circuit PC1 includes an internal circuit INT1, an ESD protection element PD1, a first diode DIOA1, a second diode DIOB1, a third diode DIOC1, and a bidirectional diode DDIO1. The processing circuit 2 includes an internal circuit INT2, an ESD protection element PD2, a first diode DIOA2, a second diode DIOB2, a third diode DIOC2, and a bidirectional diode DDIO2. The processing circuit 3 includes an internal circuit INT3, an ESD protection element PD3, a first diode DIOA3, a second diode DIOB3, a third diode DIOC3, and a bidirectional diode DDIO3.

内部回路INT1は、信号入力パッドCPD_RFIN1と配線(信号ラインSL1)を介して電気的に接続されている。内部回路INT1は、信号入力パッドCPD_RFIN1から入力された送信音声信号又は受信音声信号から、送信RF信号又は受信RF信号を生成する。また、内部回路INT1は、電源パッドCPD_VDD1と配線(電源ラインPL1)を介して電気的に接続されている。内部回路INT1は、接地バッドCPD_GND1と配線(接地ラインGL1)を介して電気的に接続されている。   The internal circuit INT1 is electrically connected to the signal input pad CPD_RFIN1 via a wiring (signal line SL1). The internal circuit INT1 generates a transmission RF signal or a reception RF signal from the transmission audio signal or the reception audio signal input from the signal input pad CPD_RFIN1. The internal circuit INT1 is electrically connected to the power supply pad CPD_VDD1 via a wiring (power supply line PL1). The internal circuit INT1 is electrically connected to the ground pad CPD_GND1 via a wiring (ground line GL1).

ESD保護素子PD1は、一端が電源ラインPL1と電気的に接続されており、他端が接地ラインGL1と電気的に接続されている。ESD保護素子PD1は、一端(電源ラインPL1)と他端(接地ラインGL1)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を電源ラインPL1から接地ラインGL1に流して、それらの間の電位差を一定に保つように動作する。これにより、サージ電流を内部回路INT1から迂回させることが可能である。ESD保護素子PD1は、例えば、GCNMOSである。   One end of the ESD protection element PD1 is electrically connected to the power supply line PL1, and the other end is electrically connected to the ground line GL1. In response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (power supply line PL1) and the other end (ground line GL1), the ESD protection element PD1 causes a surge current generated thereby to flow from the power supply line PL1 to the ground line GL1. Thus, it operates to keep the potential difference between them constant. Thereby, the surge current can be bypassed from the internal circuit INT1. The ESD protection element PD1 is, for example, a GCNMOS.

第1のダイオードDIOA1は、一端(アノード)が信号ラインSL1と電気的に接続されており、他端(カソード)が電源ラインPL1と電気的に接続されている。第1のダイオードDIOA1は、信号入力パッドCPD_RFIN1に対して静電気に係る正のサージ電圧(電源パッドCPD_VDD1から供給されるよりも高い電圧)が印加された場合、それによって発生するサージ電流を信号ラインSL1から電源ラインPL1に流す。   One end (anode) of the first diode DIOA1 is electrically connected to the signal line SL1, and the other end (cathode) is electrically connected to the power supply line PL1. When a positive surge voltage related to static electricity (a voltage higher than that supplied from the power supply pad CPD_VDD1) is applied to the signal input pad CPD_RFIN1, the first diode DIOA1 transmits a surge current generated thereby to the signal line SL1. To the power line PL1.

第2のダイオードDIOB1は、一端(アノード)が接地ライン1と電気的に接続されており、他端(カソード)が信号ラインSL1と電気的に接続されている。第2のダイオードDIOB1は、信号入力パッドCPD_RFIN1に対して静電気に係る負のサージ電圧(接地パッドCPD_GND1から供給されるよりも低い電圧)が印加された場合、それによって発生するサージ電流を接地ラインGL1から信号ラインSL1に流す。   The second diode DIOB1 has one end (anode) electrically connected to the ground line 1 and the other end (cathode) electrically connected to the signal line SL1. When a negative surge voltage related to static electricity (a voltage lower than that supplied from the ground pad CPD_GND1) is applied to the signal input pad CPD_RFIN1, the second diode DIOB1 transmits a surge current generated thereby to the ground line GL1. To the signal line SL1.

第3のダイオードDIOC1は、一端(アノード)が接地ラインGL1と電気的に接続されており、他端(カソード)が電源ラインPL1と電気的に接続されている。第3のダイオードDIOC1は、他の処理回路2〜6のいずれかからのサージ電圧の放電によって、一端(接地ラインGL1)に正のサージ電圧が印可された場合、それによって発生するサージ電流を接地ラインGL1から電源ラインPL1に流す。   The third diode DIOC1 has one end (anode) electrically connected to the ground line GL1, and the other end (cathode) electrically connected to the power supply line PL1. The third diode DIOC1 grounds a surge current generated when a positive surge voltage is applied to one end (ground line GL1) due to a surge voltage discharge from any of the other processing circuits 2 to 6. Flow from the line GL1 to the power supply line PL1.

双方向ダイオードDDIO1は、一端が共通接地パッドCPD_CMN1と配線を介して電気的に接続されており、他端が接地ラインGL1と電気的に接続されている。双方向ダイオードDDIO1は、一端(共通接地パッドCPD_CMN1)と他端(接地ラインGL1)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を、共通接地パッドCPD_CMN1から接地ラインGL1、又は、接地ラインGL1から共通接地パッドCPD_CMN1に流すことで、静電気を放電する。   One end of the bidirectional diode DDIO1 is electrically connected to the common ground pad CPD_CMN1 via a wiring, and the other end is electrically connected to the ground line GL1. The bidirectional diode DDIO1 generates a surge current generated from the common ground pad CPD_CMN1 in response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (common ground pad CPD_CMN1) and the other end (ground line GL1). Static electricity is discharged by flowing from GL1 or the ground line GL1 to the common ground pad CPD_CMN1.

なお、処理回路PC2、PC3についても、上述の処理回路PC1と同様の構成であるため、それらの説明は省略する。また、処理回路PC4〜6についても、図示が省略されているが、処理回路PC1と同様の構成となる。   Note that the processing circuits PC2 and PC3 have the same configuration as the processing circuit PC1 described above, and thus the description thereof is omitted. The processing circuits PC4 to PC6 are not shown in the figure, but have the same configuration as the processing circuit PC1.

また、半導体チップCPは、ロジック電源供給用に、電源パッドCPD_VDDL、接地パッドCPD_GNDL、共通接地パッドCPD_CMNL、ESP保護素子PDL、ダイオードDIOL、及び双方向ダイオードDDIOLを有する。   Further, the semiconductor chip CP has a power supply pad CPD_VDDL, a ground pad CPD_GNDL, a common ground pad CPD_CMNL, an ESP protection element PDL, a diode DIOL, and a bidirectional diode DDIOL for supplying logic power.

ESD保護素子PDLは、一端が電源パッドCPD_VDDLと電気的に接続される配線(電源ラインPLL)と電気的に接続されており、他端が接地パッドCPD_GNDLと電気的に接続される配線(接地ラインGLL)と電気的に接続されている。ESD保護素子PDLは、一端(電源ラインPLL)と他端(接地ラインGLL)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を電源ラインPLLから接地ラインGLLに流して、それらの間の電位差を一定に保つように動作する。ESD保護素子PDLは、例えば、GCNMOSである。   One end of the ESD protection element PDL is electrically connected to a wiring (power supply line PLL) electrically connected to the power supply pad CPD_VDDL, and the other end is electrically connected to a ground pad CPD_GNDL (grounding line). GLL). In response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (power supply line PLL) and the other end (ground line GLL), the ESD protection element PDL causes a surge current generated thereby to flow from the power supply line PLL to the ground line GLL. Thus, it operates to keep the potential difference between them constant. The ESD protection element PDL is, for example, a GCNMOS.

ダイオードDIOLは、一端(アノード)が接地ラインGLLと電気的に接続されており、他端(カソード)が電源ラインPLLと電気的に接続されている。ダイオードDIOLは、他の処理回路1〜6のいずれかからのサージ電圧の放電によって、一端(接地ラインGLL)に正のサージ電圧が印可された場合、それによって発生するサージ電流を接地ラインGLLから電源ラインPLLに流す。   One end (anode) of the diode DIOL is electrically connected to the ground line GLL, and the other end (cathode) is electrically connected to the power supply line PLL. When a positive surge voltage is applied to one end (the ground line GLL) due to the discharge of the surge voltage from any of the other processing circuits 1 to 6, the diode DIOL transmits a surge current generated thereby from the ground line GLL. Flow through power line PLL.

双方向ダイオードDDIOLは、一端が共通接地パッドCPD_CMNLと配線を介して電気的に接続されており、他端が接地ラインGLLと電気的に接続されている。双方向ダイオードDDIOLは、一端(共通接地パッドCPD_CMNL)と他端(接地ラインGLL)との間における静電気による大きな電位差の発生に応じて、それによって発生するサージ電流を、共通接地パッドCPD_CMNLから接地ラインGLL、又は、接地ラインGLLから共通接地パッドCPD_CMNLに流すことで、静電気を放電する。   The bidirectional diode DDIOL has one end electrically connected to the common ground pad CPD_CMNL via a wiring, and the other end electrically connected to the ground line GLL. The bidirectional diode DDIOL generates a surge current generated from the common ground pad CPD_CMNL from the common ground pad CPD_CMNL in response to the occurrence of a large potential difference due to static electricity between one end (the common ground pad CPD_CMNL) and the other end (the ground line GLL). Static electricity is discharged by flowing from the GLL or the ground line GLL to the common ground pad CPD_CMNL.

このように、本実施の形態1では、共通接地パッドCPD_CMNL、1〜6のそれぞれが、パッケージ基板PCB内の共通グランド配線CGを介して、相互に接続されている。これによって、ある信号入力パッドCPD_RFINに対して静電気に係るサージ電圧が印可された場合には、共通グランド配線CGを介して、全ての接地パッドCPD_GNDL、1〜6及び全ての電源パッドCPD_VDDL、1〜6から静電気に係るサージ電圧を放電することが可能となる。信号出力パッドCPD_RFOUTに対して静電気に係るサージ電圧が印可された場合にも、同様にして、全ての接地パッドCPD_GNDL、1〜6及び全ての電源パッドCPD_VDDL、1〜6から静電気に係るサージ電圧を放電することが可能である。   As described above, in the first embodiment, the common ground pads CPD_CMNL, 1 to 6 are connected to each other through the common ground wiring CG in the package substrate PCB. Accordingly, when a surge voltage related to static electricity is applied to a certain signal input pad CPD_RFIN, all the ground pads CPD_GNDL, 1 to 6 and all the power supply pads CPD_VDDL, 1 to 6 are connected via the common ground wiring CG. 6 makes it possible to discharge a surge voltage related to static electricity. Similarly, when a surge voltage related to static electricity is applied to the signal output pad CPD_RFOUT, a surge voltage related to static electricity is similarly applied from all the ground pads CPD_GNDL, 1-6 and all the power supply pads CPD_VDDL, 1-6. It is possible to discharge.

<実施の形態1に係る内部回路の回路構成>
図14を参照して、本実施の形態に係る内部回路INTの回路構成について説明する。図14は、実施の形態1に係る処理回路PCの内部回路INTの構成例を示す図である。図14は、図13に示された内部回路INT1〜6のそれぞれを示している。
<Circuit Configuration of Internal Circuit According to Embodiment 1>
The circuit configuration of the internal circuit INT according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of the internal circuit INT of the processing circuit PC according to the first embodiment. FIG. 14 shows each of the internal circuits INT1 to INT6 shown in FIG.

内部回路INTは、コンデンサCAP、MOS型トランジスタ(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、スイッチ素子SW、第1の抵抗IND_L、及び第2の抵抗IND_Sを有する。   The internal circuit INT includes a capacitor CAP, a MOS transistor (MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), a switch element SW, a first resistor IND_L, and a second resistor IND_S.

コンデンサCAPは、一端が信号ラインSLを介して、信号入力パッドCPP_RFINと電気的に接続されており、他端がMOS型トランジスタMFのゲートと接続されている。コンデンサCAPは、信号入力パッドCPP_RFINに送信音声信号又は受信音声信号となる電圧が入力されることによる、一端(信号ラインSL)の電圧の変化に応じて、他端の電圧を変化させる。例として、コンデンサCAPは、MiM(Metal Insulator Metal)型容量、またはMOS容量によって構成される。   One end of the capacitor CAP is electrically connected to the signal input pad CPP_RFIN via the signal line SL, and the other end is connected to the gate of the MOS transistor MF. The capacitor CAP changes the voltage at the other end in response to a change in the voltage at one end (signal line SL) due to the input of a voltage that becomes a transmission audio signal or a reception audio signal to the signal input pad CPP_RFIN. As an example, the capacitor CAP is configured by a MiM (Metal Insulator Metal) type capacitor or a MOS capacitor.

第1の抵抗IND_Lは、一端が電源ラインPLと電気的に接続されており、他端がMOS型トランジスタMFのドレインと電気的に接続されている。第2の抵抗IND_Sは、一端がMOS型トランジスタMFのソースと電気的に接続されており、他端が接地ラインGLと電気的に接続されている。第1の抵抗IND_L及び第2の抵抗IND_Sは、それぞれの抵抗値が、生成する送信RF信号又は受信RF信号の特性に基づいて予め定められている。   One end of the first resistor IND_L is electrically connected to the power supply line PL, and the other end is electrically connected to the drain of the MOS transistor MF. One end of the second resistor IND_S is electrically connected to the source of the MOS transistor MF, and the other end is electrically connected to the ground line GL. The resistance values of the first resistor IND_L and the second resistor IND_S are determined in advance based on the characteristics of the generated transmission RF signal or the reception RF signal.

MOS型トランジスタMFは、ゲートの電圧の変化に応じて、ドレイン及びソース間で電流を流す。これによって、例えば、第1の抵抗IND_LとMOS型トランジスタMFとの間において変化する電圧を、周波数変換後の送信RF信号又は受信RF信号として抽出して信号出力パッドCPP_RFOUT(図示省略)から出力することができる。   The MOS transistor MF causes a current to flow between the drain and the source in accordance with a change in the gate voltage. Thereby, for example, a voltage that changes between the first resistor IND_L and the MOS transistor MF is extracted as a transmission RF signal or a reception RF signal after frequency conversion, and is output from a signal output pad CPP_RFOUT (not shown). be able to.

スイッチ素子SWは、第1の抵抗IND_LとMOS型トランジスタMFとの間の導通・遮断を切り替える。スイッチ素子SWは、例えば、送信RF信号又は受信RF信号の出力を停止するときに、第1の抵抗IND_LとMOS型トランジスタMFとの間を遮断する。   The switch element SW switches between conduction and interruption between the first resistor IND_L and the MOS transistor MF. For example, when the output of the transmission RF signal or the reception RF signal is stopped, the switch element SW interrupts the connection between the first resistor IND_L and the MOS transistor MF.

加工プロセスの微細化に伴いMOS型トランジスタのゲート酸化膜が薄くなると(一例として10nm以下)、ゲート酸化膜の静電破壊が生じやすくなるため、ESD対策が特に必要となる。   As the gate oxide film of a MOS transistor becomes thinner (for example, 10 nm or less as the processing process becomes finer), electrostatic breakdown of the gate oxide film is likely to occur, so that an ESD countermeasure is particularly necessary.

<実施の形態1に係る半導体装置の動作>
図15〜図18を参照して、本実施の形態に係る半導体装置であるRFIC103のサージ電流放電動作について説明する。図15は、静電気に係る正のサージ電圧の印可時におけるグランドへのサージ電流放電経路を示す図である。図16は、静電気に係る負のサージ電圧の印可時におけるグランドへのサージ電流放電経路を示す図である。図17は、静電気に係る正のサージ電圧の印可時における電源へのサージ電流放電経路を示す図である。図18は、静電気に係る負のサージ電圧の印可時における電源へのサージ電流放電経路を示す図である。図15〜図18は、図13に示された半導体チップCPのサージ電流放電動作を示している。
<Operation of Semiconductor Device According to First Embodiment>
With reference to FIGS. 15 to 18, the surge current discharging operation of RFIC 103 which is the semiconductor device according to the present embodiment will be described. FIG. 15 is a diagram illustrating a surge current discharge path to the ground when a positive surge voltage related to static electricity is applied. FIG. 16 is a diagram illustrating a surge current discharge path to the ground when a negative surge voltage related to static electricity is applied. FIG. 17 is a diagram showing a surge current discharge path to the power supply when a positive surge voltage related to static electricity is applied. FIG. 18 is a diagram showing a surge current discharge path to the power supply when a negative surge voltage related to static electricity is applied. 15 to 18 show the surge current discharging operation of the semiconductor chip CP shown in FIG.

以下、RFIC103のサージ電流放電動作を明確にするために、グランドへサージ電流に放電が放電される場合と、電源へサージ電流が放電される場合とに分けて説明をする。すなわち、実際には、グランドと電源の両方にサージ電流が放電される場合も発生し得る。図15及び図16では、グランドへサージ電流に放電が放電される場合における放電経路を示している。図17及び図18では、電源へサージ電流に放電が放電される場合における放電経路を示している。   Hereinafter, in order to clarify the surge current discharge operation of the RFIC 103, a description will be given by dividing into a case where the discharge is discharged to the ground and a case where the surge current is discharged to the power source. That is, in reality, a surge current may be discharged to both the ground and the power supply. 15 and 16 show a discharge path in the case where the discharge is discharged to the ground by a surge current. 17 and 18 show a discharge path when the discharge is discharged to the power source by a surge current.

まず、図15を参照して、静電気に係る正のサージ電圧の印可時における接地パッドCPD_GNDL、1〜6へのサージ電流放電動作について説明する。信号入力パッドCPD_RFIN2を介して信号ラインSL2に対し、静電気に係る正のサージ電圧が印可された場合、第1のダイオードDIOA2は、それによって発生するサージ電流を信号ラインSL2から電源ラインPL2に流す。ESD保護素子PD2は、これによる電源ラインPL2の電圧上昇に応じて、サージ電流を電源ラインPL2から接地ラインGL2に流す。これによって、サージ電流は、接地パッドCPD_GND2に対して流されるとともに、双方向ダイオードDDIO2にも流される。   First, a surge current discharging operation to the ground pads CPD_GNDL, 1 to 6 when a positive surge voltage related to static electricity is applied will be described with reference to FIG. When a positive surge voltage related to static electricity is applied to the signal line SL2 via the signal input pad CPD_RFIN2, the first diode DIOA2 causes a surge current generated thereby to flow from the signal line SL2 to the power supply line PL2. The ESD protection element PD2 causes a surge current to flow from the power supply line PL2 to the ground line GL2 in accordance with the voltage rise of the power supply line PL2 due to this. As a result, the surge current flows to the ground pad CPD_GND2 and also flows to the bidirectional diode DDIO2.

双方向ダイオードDDIO2は、これによる接地ラインGL2の電圧上昇に応じて、サージ電流を接地ラインGL2から共通接地パッドCPD_CMN2に流す。これにより、サージ電流は、共通接地パッドCPD_GND2を介して共通グランド配線CGに流される。また、このサージ電流は、共通グランド配線CGを経由し、他の共通接地パッドCPD_CMNL、1、3〜6を介して、他の双方向ダイオードDDIOL、1、3〜6に流れる。双方向ダイオードDDIOL、1、3〜6のそれぞれは、これによる共通接地パッドCPD_CMNL、1、3〜6のそれぞれの電圧上昇に応じて、サージ電流を共通接地パッドCPD_CMNL、1、3〜6のそれぞれから接地ラインGLL、1、3〜6のそれぞれに流す。このサージ電流は、接地ラインGLL、1、3〜6から接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6に流れる。これによって、サージ電流を、接地パッドCPD_GND1に加えて、他の接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6からもグランドに流すことができる。すなわち、静電気に係るサージ電圧をグランドに放電することができる。   The bidirectional diode DDIO2 causes a surge current to flow from the ground line GL2 to the common ground pad CPD_CMN2 in response to the voltage rise of the ground line GL2. As a result, the surge current flows through the common ground wiring CG via the common ground pad CPD_GND2. In addition, this surge current flows through the common ground line CG and to the other bidirectional diodes DDIOL, 1, 3-6 through the other common ground pads CPD_CMNL, 1, 3-6. Each of the bi-directional diodes DDIOL, 1, 3-6 causes surge currents to be applied to the common ground pads CPD_CMNL, 1, 3-6 in response to the respective voltage rises of the common ground pads CPD_CMNL, 1, 3-6. To the ground lines GLL, 1, 3 to 6 respectively. This surge current flows from the ground line GLL, 1, 3-6 to the ground pad CPD_GNDL, 1, 3-6. Thereby, in addition to the ground pad CPD_GND1, a surge current can also flow from the other ground pads CPD_GNDL, 1, 3 to 6 to the ground. That is, a surge voltage related to static electricity can be discharged to the ground.

次に、図16を参照して、静電気に係る負のサージ電圧の印可時における接地パッドCPD_GNDL、1〜6へのサージ電流放電動作について説明する。信号入力パッドCPD_RFIN2を介して信号ラインSL2に対し、静電気に係る負のサージ電圧が印可された場合、第2のダイオードDIOB2は、それによって発生するサージ電流を接地ラインGL2から信号ラインSL2に流す。これによって、サージ電流は、接地パッドCPD_GND2と双方向ダイオードDDIO2から第2のダイオードDIOB2に対して流される。   Next, a surge current discharging operation to the ground pads CPD_GNDL, 1 to 6 when a negative surge voltage related to static electricity is applied will be described with reference to FIG. When a negative surge voltage related to static electricity is applied to the signal line SL2 via the signal input pad CPD_RFIN2, the second diode DIOB2 causes a surge current generated thereby to flow from the ground line GL2 to the signal line SL2. As a result, a surge current flows from the ground pad CPD_GND2 and the bidirectional diode DDIO2 to the second diode DIOB2.

双方向ダイオードDDIO2は、これによる接地ラインGL2の電圧降下に応じて、サージ電流を共通接地パッドCPP_CMN2から接地ラインGL2に流す。これにより、サージ電流は、共通接地パッドCPD_CMN2を介して、共通グランド配線CGから双方向ダイオードDDIO2に流される。また、このサージ電流は、他の共通接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6から、共通グランド配線CGを経由して共通接地パッドCPD_GND2に流れる。他の双方向ダイオードDDIOL、1、3〜6のそれぞれは、これによる共通接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6のそれぞれの電圧降下に応じて、サージ電流を、接地ラインGLL、1、3〜6のそれぞれから共通接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6のそれぞれに流す。このサージ電流は、他の接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6から、接地ラインGLL、1、3〜6に流れる。これによって、サージ電流を、接地パッドCPD_GND2に加えて、他の接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6からもグランドから流すことができる。すなわち、静電気に係るサージ電圧をグランドに放電することができる。   The bidirectional diode DDIO2 causes a surge current to flow from the common ground pad CPP_CMN2 to the ground line GL2 according to the voltage drop of the ground line GL2 due to this. As a result, the surge current flows from the common ground line CG to the bidirectional diode DDIO2 via the common ground pad CPD_CMN2. The surge current flows from the other common ground pad CPD_GNDL, 1, 3 to 6 to the common ground pad CPD_GND2 via the common ground line CG. Each of the other bidirectional diodes DDIOL, 1, 3 to 6 sends a surge current to the ground lines GLL, 1, 3 to 6 in accordance with the respective voltage drops of the common ground pad CPD_GNDL, 1 to 3-6. To each of the common ground pads CPD_GNDL, 1, 3-6. This surge current flows from the other ground pads CPD_GNDL, 1, 3-6 to the ground lines GLL, 1, 3-6. As a result, in addition to the ground pad CPD_GND2, a surge current can also flow from the ground from the other ground pads CPD_GNDL, 1, 3-6. That is, a surge voltage related to static electricity can be discharged to the ground.

まず、図17を参照して、静電気に係る正のサージ電圧の印可時における電源パッドCPD_VDDL、1〜6への電源パッドCPD_VDDL、1〜6へのサージ電流放電動作について説明する。信号入力パッドCPD_RFIN2を介して信号ラインSL2に対し、静電気に係る正のサージ電圧が印可された場合、第1のダイオードDIOA2は、それによって発生するサージ電流を信号ラインSL2から電源ラインPL2に流す。これによって、サージ電流は、電源パッドCPD_VDD2及びESD保護素子PD2に対して流される。ESD保護素子PD2は、これによる電源ラインPL2の電圧上昇に応じて、サージ電流を電源ラインPL2から接地ラインGL2に流す。これによって、サージ電流は、双方向ダイオードDDIO2に流される。   First, the surge current discharging operation to the power supply pads CPD_VDDL and 1 to 6 to the power supply pads CPD_VDDL and 1 to 6 when a positive surge voltage related to static electricity is applied will be described with reference to FIG. When a positive surge voltage related to static electricity is applied to the signal line SL2 via the signal input pad CPD_RFIN2, the first diode DIOA2 causes a surge current generated thereby to flow from the signal line SL2 to the power supply line PL2. As a result, a surge current flows to the power supply pad CPD_VDD2 and the ESD protection element PD2. The ESD protection element PD2 causes a surge current to flow from the power supply line PL2 to the ground line GL2 in accordance with the voltage rise of the power supply line PL2 due to this. As a result, a surge current flows through the bidirectional diode DDIO2.

双方向ダイオードDDIO2は、これによる接地ラインGL2の電圧上昇に応じて、サージ電流を接地ラインGL2から共通接地パッドCPD_CMN2に流す。これにより、サージ電流は、共通接地パッドCPD_GND2を介して共通グランド配線CGに流される。また、このサージ電流は、共通グランド配線CGを経由し、他の共通接地パッドCPD_CMNL、1、3〜6を介して、他の双方向ダイオードDDIOL、1、3〜6に流れる。双方向ダイオードDDIOL、1、3〜6のそれぞれは、これによる共通接地パッドCPD_CMNL、1、3〜6のそれぞれの電圧上昇に応じて、サージ電流を共通接地パッドCPD_CMNL、1、3〜6のそれぞれから接地ラインGLL、1、3〜6のそれぞれに流す。第3のダイオードDIOCL、1、3〜6のそれぞれは、これによる接地ラインGLL、1、3〜6のそれぞれの電圧上昇に応じて、サージ電流を電源ラインPLL、1、3〜6のそれぞれに流す。このサージ電流は、電源ラインPLL、1、3〜6から電源パッドCPD_VDDL、1、3〜6に流れる。これによって、サージ電流を、電源パッドCPD_VDD2に加えて、他の接地パッドCPD_VDDL、1、3〜6からも電源に流すことができる。すなわち、静電気に係るサージ電圧を電源に放電することができる。   The bidirectional diode DDIO2 causes a surge current to flow from the ground line GL2 to the common ground pad CPD_CMN2 in response to the voltage rise of the ground line GL2. As a result, the surge current flows through the common ground wiring CG via the common ground pad CPD_GND2. In addition, this surge current flows through the common ground line CG and to the other bidirectional diodes DDIOL, 1, 3-6 through the other common ground pads CPD_CMNL, 1, 3-6. Each of the bi-directional diodes DDIOL, 1, 3-6 causes surge currents to be applied to the common ground pads CPD_CMNL, 1, 3-6 in response to the respective voltage rises of the common ground pads CPD_CMNL, 1, 3-6. To the ground lines GLL, 1, 3 to 6 respectively. Each of the third diodes DIOCL, 1, 3-6 sends a surge current to each of the power supply lines PLL, 1, 3-6 in response to the respective voltage rises of the ground lines GLL, 1, 3-6. Shed. This surge current flows from the power supply line PLL, 1, 3-6 to the power supply pad CPD_VDDL, 1, 3-6. Thereby, in addition to the power supply pad CPD_VDD2, a surge current can be supplied to the power supply from the other ground pads CPD_VDDL, 1 and 3-6. That is, a surge voltage related to static electricity can be discharged to the power source.

次に、図18を参照して、静電気に係る負のサージ電圧の印可時における電源パッドCPD_VDDL、1〜6へのサージ電流放電動作について説明する。信号入力パッドCPD_RFIN2を介して信号ラインSL2に対し、静電気に係る負のサージ電圧が印可された場合、第2のダイオードDIOB2は、それによって発生するサージ電流を接地ラインGL2から信号ラインSL2に流す。これによって、サージ電流は、ESD保護素子PD2と双方向ダイオードDDIO2から第2のダイオードDIOB2に対して流される。   Next, a surge current discharging operation to the power supply pads CPD_VDDL, 1 to 6 when a negative surge voltage related to static electricity is applied will be described with reference to FIG. When a negative surge voltage related to static electricity is applied to the signal line SL2 via the signal input pad CPD_RFIN2, the second diode DIOB2 causes a surge current generated thereby to flow from the ground line GL2 to the signal line SL2. As a result, a surge current flows from the ESD protection element PD2 and the bidirectional diode DDIO2 to the second diode DIOB2.

ESD保護素子PD2は、これによる接地ラインGL2の電圧降下に応じて、サージ電流を電源ラインPL2から接地ラインGL2に流す。これにより、サージ電流は、電源パッドCPD_VDD2からESD保護素子PD2に対して流される。   The ESD protection element PD2 causes a surge current to flow from the power supply line PL2 to the ground line GL2 in accordance with the voltage drop of the ground line GL2 due to this. Thereby, a surge current flows from the power supply pad CPD_VDD2 to the ESD protection element PD2.

また、双方向ダイオードDDIO2は、上述した接地ラインGL2の電圧降下に応じて、サージ電流を共通接地パッドCPP_CMN2から接地ラインGL2に流す。これにより、サージ電流は、共通接地パッドCPD_CMN2を介して、共通グランド配線CGから双方向ダイオードDDIO2に流される。また、このサージ電流は、他の共通接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6から、共通グランド配線CGを経由して共通接地パッドCPD_GND2に流れる。他の双方向ダイオードDDIOL、1、3〜6のそれぞれは、これによる共通接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6のそれぞれの電圧降下に応じて、サージ電流を、接地ラインGLL、1、3〜6のそれぞれから共通接地パッドCPD_GNDL、1、3〜6のそれぞれに流す。ESD保護素子PDL、1、3〜6のそれぞれは、これによる接地ラインGNDL、1、3〜6のそれぞれの電圧降下に応じて、サージ電流を電源ラインPLL、1、3〜6のそれぞれから接地ラインGNDL、1、3〜6のそれぞれに流す。このサージ電流は、他の電源パッドCPD_VDDL、1、3〜6から、接地ラインGLL、1、3〜6に流れる。これによって、サージ電流を、電源パッドCPD_VDD2に加えて、他の電源パッドCPD_VDDL、1、3〜6からも電源から流すことができる。すなわち、静電気に係るサージ電圧を電源に放電することができる。   Further, the bidirectional diode DDIO2 causes a surge current to flow from the common ground pad CPP_CMN2 to the ground line GL2 in accordance with the voltage drop of the ground line GL2 described above. As a result, the surge current flows from the common ground line CG to the bidirectional diode DDIO2 via the common ground pad CPD_CMN2. The surge current flows from the other common ground pad CPD_GNDL, 1, 3 to 6 to the common ground pad CPD_GND2 via the common ground line CG. Each of the other bidirectional diodes DDIOL, 1, 3 to 6 sends a surge current to the ground lines GLL, 1, 3 to 6 in accordance with the respective voltage drops of the common ground pad CPD_GNDL, 1 to 3-6. To each of the common ground pads CPD_GNDL, 1, 3-6. Each of the ESD protection elements PDL, 1, 3 to 6 grounds a surge current from each of the power supply lines PLL, 1, 3-6 according to the respective voltage drops of the ground lines GNDL, 1, 3-6. It flows in each of the lines GNDL, 1, 3-6. This surge current flows from the other power supply pads CPD_VDDL, 1, 3-6 to the ground lines GLL, 1, 3-6. As a result, in addition to the power supply pad CPD_VDD2, a surge current can be supplied from the power supply from the other power supply pads CPD_VDDL, 1, 3-6. That is, a surge voltage related to static electricity can be discharged to the power source.

以上に説明した動作により、内部回路INT1に対して静電気に係る正又は負のサージ電圧が印可されることによる、内部回路INT1の破壊を防止することができる。例えば、図14に示す内部回路INTのコンデンサCAPに対して高い電圧が印可されることによる、コンデンサCAPの破壊を防止することができる。また、MOS型トランジスタのゲート電極にサージ電圧が印可され得る回路構成においては、MOS型トランジスタのゲート絶縁膜の破壊を防止することができる。   By the operation described above, it is possible to prevent the internal circuit INT1 from being destroyed due to the application of a positive or negative surge voltage related to static electricity to the internal circuit INT1. For example, it is possible to prevent the capacitor CAP from being destroyed by applying a high voltage to the capacitor CAP of the internal circuit INT shown in FIG. In a circuit configuration in which a surge voltage can be applied to the gate electrode of the MOS transistor, it is possible to prevent the gate insulating film of the MOS transistor from being broken.

<比較例との動作の対比>
ここで、図1〜図3に示した比較例に係る半導体装置では、図4を参照して説明したように、半導体チップCP内においてESD放電経路となる電源ネットワークNWの周回配線を形成するようにしている。そのため、電源ネットワークNWの周回配線と、信号ラインSL及び電源ラインPLとの間で交差箇所(カップリングパスCP)が形成される。これにより、ノイズ源となるピンからのノイズNZが周回配線を伝搬し、カップリングパスから信号ラインSL又は電源ラインPLにノイズが伝搬してRFIC103の動作に悪影響を及ぼしてしまうという問題がある。
<Contrast of operation with comparative example>
Here, in the semiconductor device according to the comparative example shown in FIGS. 1 to 3, as described with reference to FIG. 4, the peripheral wiring of the power supply network NW serving as an ESD discharge path is formed in the semiconductor chip CP. I have to. Therefore, an intersection (coupling path CP) is formed between the peripheral wiring of the power supply network NW, the signal line SL, and the power supply line PL. As a result, there is a problem that noise NZ from a pin serving as a noise source propagates through the circuit wiring, and noise propagates from the coupling path to the signal line SL or the power supply line PL to adversely affect the operation of the RFIC 103.

それに対して、本実施の形態1に係る半導体装置では、図9及び図13に示すように、パッケージ基板PCB内に共通グランド配線CGにおける周回配線CLを形成するようにしているため、半導体チップCP内に周回配線を形成する必要がない。そのため、半導体チップCP内で周回配線を介してのノイズの伝搬が無くなる。   On the other hand, in the semiconductor device according to the first embodiment, as shown in FIG. 9 and FIG. 13, the circumferential wiring CL in the common ground wiring CG is formed in the package substrate PCB. There is no need to form a circular wiring inside. This eliminates the propagation of noise through the peripheral wiring in the semiconductor chip CP.

特に、WPP(Wafer Process Package)及びIPD(Intelligent Power Device)等を採用した半導体装置は、半導体チップ内部にパッドが配置されるため、半導体チップ内の配線が複雑化されており、ノイズの影響を受けやすい。そのため、そのような半導体装置に対して、特に有効である。   In particular, a semiconductor device employing WPP (Wafer Process Package), IPD (Intelligent Power Device), etc., has pads arranged inside the semiconductor chip, so the wiring in the semiconductor chip is complicated, and the influence of noise is reduced. Easy to receive. Therefore, it is particularly effective for such a semiconductor device.

(実施の形態2)
実施の形態1では、共通グランド配線CGがパッケージ基板PCB内のみで形成される場合について例示したが、これに限られない。例えば、ノイズ源となるピンPNからの影響を受けない区間においては、共通グランド配線CGを半導体チップCP内に形成するようにしてもよい。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the case where the common ground wiring CG is formed only in the package substrate PCB is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the common ground wiring CG may be formed in the semiconductor chip CP in a section that is not affected by the pin PN that is a noise source.

<実施の形態2に係る半導体装置の構成>
図19及び図20を参照して、本実施の形態2に係る半導体装置であるRFIC103の構成について説明する。図19は、実施の形態2に係るRFIC103の半導体チップCPの構成例を示す図である。図20は、実施の形態2に係るRFIC103の半導体チップCP及びパッケージ基板PCBの構成例を示す図である。図19は、図6及び図7に示された半導体チップCPを示している。図20は、図6及び図7に示された半導体チップCP及びパッケージ基板PCBを示している。なお、実施の形態1と同様の内容については適宜省略して説明をする。
<Configuration of Semiconductor Device According to Second Embodiment>
With reference to FIGS. 19 and 20, the configuration of the RFIC 103 which is a semiconductor device according to the second embodiment will be described. FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of the semiconductor chip CP of the RFIC 103 according to the second embodiment. FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration example of the semiconductor chip CP and the package substrate PCB of the RFIC 103 according to the second embodiment. FIG. 19 shows the semiconductor chip CP shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 20 shows the semiconductor chip CP and the package substrate PCB shown in FIGS. 6 and 7. Note that the same contents as those in the first embodiment are omitted as appropriate.

まず、図19を参照して、半導体チップCPの構成について説明する。本実施の形態2では、半導体チップCPは、共通接地パッドCPD_CMN0、及び半導体チップCP側の共通グランド配線CG1を有している。処理回路PC5、6のそれぞれは、共通グランド配線CG1を介して電気的に接続されている。共通グランド配線CG1は、共通接地パッドCPD_CMN0と電気的に接続されている。すなわち、処理回路PC5、6が有する双方向ダイオードDDIO5、6は、一端が共通グランド配線CG1を介して電気的に接続され、他端が接地ラインGL1と電気的に接続されることになる。これに伴い、半導体チップCPは、処理回路PC5、6のそれぞれに対応する、共通接地パッドCPD_CMN5、6は有していない。   First, the configuration of the semiconductor chip CP will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the semiconductor chip CP has a common ground pad CPD_CMN0 and a common ground wiring CG1 on the semiconductor chip CP side. Each of the processing circuits PC5 and PC6 is electrically connected through a common ground wiring CG1. The common ground line CG1 is electrically connected to the common ground pad CPD_CMN0. That is, the bidirectional diodes DDIO5, 6 included in the processing circuits PC5, 6 are electrically connected at one end via the common ground wiring CG1 and electrically connected at the other end to the ground line GL1. Accordingly, the semiconductor chip CP does not have the common ground pads CPD_CMN5 and 6 corresponding to the processing circuits PC5 and PC6, respectively.

ここで、共通グランド配線CG1は、ノイズ源となるピンからノイズNZの影響を受けないように形成される。例えば、共通グランド配線CG1は、共通グランド配線CG1から所定の範囲内に、ノイズ源として予め定めたピンが配置されないように形成される。そのようにして、共通グランド配線CG1で接続不可能な処理回路PCについては、前述の通り、処理回路PCに対応する共通接地パッドCPD_CMN、PPD_CMNを設置して、パッケージ基板PCB側の共通グランド配線CG2と電気的に接続するようにすればよい。   Here, the common ground wiring CG1 is formed so as not to be affected by the noise NZ from the pin serving as the noise source. For example, the common ground line CG1 is formed such that a pin that is predetermined as a noise source is not disposed within a predetermined range from the common ground line CG1. As described above, the common ground pads CPD_CMN and PPD_CMN corresponding to the processing circuit PC are provided for the processing circuit PC that cannot be connected by the common ground wiring CG1, and the common ground wiring CG2 on the package substrate PCB side is thus installed. It is only necessary to be electrically connected to.

ここで、前述の所定の範囲として、その範囲内にノイズ源がなければ、ノイズの影響を受けないと考えられる範囲を規定するようにすればよい。また、ノイズ源とするピンPNとして、入出力ピン、クロックピン、ロジック電源ピン、及びロジックグランドピン等のノイズ源となり得るピンのうち、任意のピンを定めるようにしてよい。   Here, as the above-mentioned predetermined range, if there is no noise source within the range, a range that is considered not to be affected by noise may be defined. Further, as a pin PN used as a noise source, an arbitrary pin among pins that can be a noise source such as an input / output pin, a clock pin, a logic power supply pin, and a logic ground pin may be defined.

次に、図20を参照して、パッケージ基板PCBの構成について説明する。本実施の形態2では、パッケージ基板PCBは、共通接地パッドPPD_CMN0を有している。共通接地パッドCPD_CMN0は、共通接地パッドPPD_CMN0とボンディンワイヤBWを介して電気的に接続されている。また、パッケージ基板PCBは、共通接地パッドCPD_CMN5、6のそれぞれに対応する、共通接地パッドPPD_CMN5、6は有していない。パッケージ基板PCB側の共通グランド配線CG2は、その周回配線CLとランドLND_CMN0とを電気的に接続する配線L_CMN0によって、共通接地パッドPPD_CMN0と電気的に接続される。   Next, the configuration of the package substrate PCB will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the package substrate PCB has a common ground pad PPD_CMN0. The common ground pad CPD_CMN0 is electrically connected to the common ground pad PPD_CMN0 via the bondin wire BW. Further, the package substrate PCB does not have the common ground pads PPD_CMN5 and 6 corresponding to the common ground pads CPD_CMN5 and 6, respectively. The common ground line CG2 on the package substrate PCB side is electrically connected to the common ground pad PPD_CMN0 by a line L_CMN0 that electrically connects the peripheral line CL and the land LND_CMN0.

すなわち、接地パッドCPD_GND1〜4のそれぞれは、他の接地パッドCPD_GNDとは、半導体チップCP内では接続されておらず、電気的に独立している。しかし、接地パッドCPD_GND5と接地パッドCPD_GND6は、半導体チップCP内で電気的に接続されている。すなわち、接地パッドCPD_GND1〜6のそれぞれは、パッケージ基板PCB内の共通グランド配線CG2によって、パッケージ基板PCB内で電気的に接続されている。   That is, each of the ground pads CPD_GND1 to 4 is not connected to the other ground pads CPD_GND in the semiconductor chip CP, and is electrically independent. However, the ground pad CPD_GND5 and the ground pad CPD_GND6 are electrically connected in the semiconductor chip CP. That is, each of the ground pads CPD_GND1 to 6 is electrically connected in the package substrate PCB by the common ground wiring CG2 in the package substrate PCB.

以上に説明した構成によって、例えば、処理回路PC6は、信号入力パッドCPD_RFIN又は信号出力パッドCPD_RFOUTを介して静電気に係るサージ電圧が印加された場合、それによって発生したサージ電流を、処理回路PCの内部回路INTから迂回させて、接地パッドCPD_GND6及び電源パッドCPD_VDD6に流すとともに、共通グランド配線CG1に流す。サージ電流は、共通グランド配線CG1を介して、処理回路PC5に流れるとともに、共通接地パッドCPD_CMN0及び共通接地パッドPPD_CMN0を介して共通グランド配線CG2に流れる。サージ電流は、共通グランド配線CG2から、他の共通接地パッドPPD_CMN1〜4及び共通接地パッドCPD_CMN1〜4のそれぞれを介して、他の処理回路PC1〜4のそれぞれに流れる。そして、サージ電流は、他の処理回路PC1〜5の接地パッドCPD_GND1〜5及び電源パッCPD_VDD1〜5を介してグランド及び電源に放電される。これによって、全ての接地パッドPPD_GND1〜6及びCPD_VDD1〜6によってサージ電流を放電して、静電気に係るサージ電圧が印可された処理回路PCの内部回路INTにおける静電気による破壊を防止することができる。他の処理回路PC1〜5のいずれかにおいて静電気に係るサージ電圧が印加された場合も、同様にして、共通グランド配線CG1、共通グランド配線CG2を介して静電気を放電することが可能である。   With the configuration described above, for example, when a surge voltage related to static electricity is applied to the processing circuit PC6 via the signal input pad CPD_RFIN or the signal output pad CPD_RFOUT, the processing circuit PC6 generates a surge current generated in the processing circuit PC. Bypassing from the circuit INT, it flows to the ground pad CPD_GND6 and the power supply pad CPD_VDD6, and also flows to the common ground wiring CG1. The surge current flows to the processing circuit PC5 via the common ground wiring CG1, and also flows to the common ground wiring CG2 via the common ground pad CPD_CMN0 and the common ground pad PPD_CMN0. The surge current flows from the common ground line CG2 to each of the other processing circuits PC1 to PC4 via the other common ground pads PPD_CMN1 to 4 and the common ground pads CPD_CMN1 to 4, respectively. The surge current is discharged to the ground and the power supply via the ground pads CPD_GND1 to 5 and the power supply pads CPD_VDD1 to 5 of the other processing circuits PC1 to PC5. Thus, the surge current is discharged by all the ground pads PPD_GND1 to 6 and CPD_VDD1 to 6, and the internal circuit INT of the processing circuit PC to which the surge voltage related to static electricity is applied can be prevented from being damaged by static electricity. Similarly, when a surge voltage related to static electricity is applied in any of the other processing circuits PC1 to PC5, the static electricity can be discharged through the common ground wiring CG1 and the common ground wiring CG2.

以上に説明したように、本実施の形態2では、ノイズの影響を受けない範囲では、複数の処理回路PC5、6を、相互に半導体チップCP側の共通グランド配線CG1で電気的に接続する。そして、その半導体チップCP側の共通グランド配線CG1と、パッケージ基板PCB側の共通グランド配線CG2とを電気的に接続することで、ESD放電経路を形成する。これによれば、処理回路PCのそれぞれに対応するように、共通接地パッドPPD_CMN及び共通接地パッドCPD_CMNを設ける必要が無くなるため、パッド数を低減することができる。例えば、共通グランド配線CG1に電気的に接続された処理回路PCについては、図20に例示したように、共通グランド配線CG1と共通グランド配線CG2とを接続する共通接地パッドPPD_CMN0及び共通接地パッドCPD_CMN0を最低で1つ設けるようにすればよい。そのため、パッド数を低減し、RCIC103の規模を低減させてコストを低減することが可能となる。   As described above, in the second embodiment, the plurality of processing circuits PC5 and PC6 are electrically connected to each other by the common ground wiring CG1 on the semiconductor chip CP side within a range not affected by noise. Then, an ESD discharge path is formed by electrically connecting the common ground wiring CG1 on the semiconductor chip CP side and the common ground wiring CG2 on the package substrate PCB side. According to this, it is not necessary to provide the common ground pad PPD_CMN and the common ground pad CPD_CMN so as to correspond to each of the processing circuits PC, so that the number of pads can be reduced. For example, for the processing circuit PC electrically connected to the common ground line CG1, as illustrated in FIG. 20, the common ground pad PPD_CMN0 and the common ground pad CPD_CMN0 that connect the common ground line CG1 and the common ground line CG2 are provided. It is sufficient to provide at least one. Therefore, the number of pads can be reduced, the scale of the RCIC 103 can be reduced, and the cost can be reduced.

<変形例等>
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
<Modifications>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

例えば、変形例の一例として、図21に示すように、共通グランド配線CG2の形状を変更することも可能である。すなわち、パッケージ基板PCBの共通グランド配線CG2の周回配線CLの形状を、環状ではなく、非環状とするようにしてもよい。例えば、図19に示すように、共通グランド配線CG2は、共通接地パッドPPD_CMN0〜4のそれぞれを接続する配線CLを、共通接地パッドPPD_CMN0と共通接地パッドPPD_CMN4が、他の共通接地パッドPPD_CMN1〜3のそれぞれとの接続点を経由して接続される非環状の配線(弧状配線)とする。これによれば、共通グランド配線CG2のうち、共通接地パッドCPD_CMN0と共通接地パッドCPD_CMN4を最短で接続する部分の配線を削減することができる。   For example, as an example of a modification, the shape of the common ground wiring CG2 can be changed as shown in FIG. That is, the shape of the peripheral wiring CL of the common ground wiring CG2 of the package substrate PCB may be non-annular instead of annular. For example, as shown in FIG. 19, the common ground wiring CG2 is a wiring CL that connects each of the common ground pads PPD_CMN0 to 4, and the common ground pad PPD_CMN0 and the common ground pad PPD_CMN4 are connected to the other common ground pads PPD_CMN1-3. A non-circular wiring (arc-shaped wiring) connected via a connection point with each of them. According to this, in the common ground wiring CG2, it is possible to reduce the wiring of the portion that connects the common ground pad CPD_CMN0 and the common ground pad CPD_CMN4 in the shortest time.

なお、この場合、共通グランド配線CG2は、例えば、処理回路PC3、4に対応する共通接地パッドPPD_CMN3、4間を最短で接続する部分の配線(周回配線CLにおける配線L_CMN3との接続点と、配線L_CMN4との接続点との間の配線)を削減した非環状の配線としてもよい。しかしながら、好ましくは、図21に示すように、複数の処理回路PC5、6をまとめて接続した共通グランド配線CG1の共通接地パッドPPD_CMN0と、他の共通接地パッドPPD_CMN4の間を最短で接続する部分の配線(周回配線CLにおける配線L_CMN0との接続点と、配線L_CMN4との接続点との間の配線)を削減した非環状の配線とするとよい。これによれば、共通接地パッドPPD_CMN0、4間の距離が長くなるため、削減できる配線量を低減することができる。   In this case, the common ground wiring CG2 is, for example, a wiring of a portion that connects the common ground pads PPD_CMN3 and 4 corresponding to the processing circuits PC3 and 4 at the shortest (a connection point between the wiring L_CMN3 in the circumferential wiring CL and a wiring A non-circular wiring having a reduced number of wirings to the connection point with L_CMN4 may be used. However, preferably, as shown in FIG. 21, the portion of the common ground pad PPD_CMN0 of the common ground wiring CG1 in which the plurality of processing circuits PC5 and 6 are connected together and the other common ground pad PPD_CMN4 are connected at the shortest. A non-annular wiring in which wiring (wiring between a connection point with the wiring L_CMN0 and a connection point with the wiring L_CMN4) in the circumferential wiring CL is reduced is preferable. According to this, since the distance between the common ground pads PPD_CMN0 and 4 becomes long, the amount of wiring that can be reduced can be reduced.

ただし、より安定的に静電気を放電するという観点では、共通グランド配線CG2は、前述の実施の形態のように環状配線とするとよい。例えば、図21に示す場合には、処理回路PC4に対して静電気に係るサージ電圧が印可された場合、共通グランド配線CG2を介して、処理回路PC3側の1つの経路にしか、サージ電流を放電することができない。それに対して、図20に示す場合には、処理回路PC4に対して静電気に係るサージ電圧が印可された場合、共通グランド配線CG2を介して、処理回路PC3側の経路と、処理回路PC5側の経路の2つの経路に対して、サージ電流を放電することができる。そのため、共通グランド配線CG2は、環状配線とすることで、より安定的に静電気を放電することができる。なお、実施の形態1に記載の共通グランド配線CGについても、上述したように非環状の配線としてもよい。   However, from the viewpoint of discharging static electricity more stably, the common ground wiring CG2 may be a ring wiring as in the above-described embodiment. For example, in the case shown in FIG. 21, when a surge voltage related to static electricity is applied to the processing circuit PC4, the surge current is discharged only to one path on the processing circuit PC3 side via the common ground wiring CG2. Can not do it. On the other hand, in the case shown in FIG. 20, when a surge voltage related to static electricity is applied to the processing circuit PC4, the path on the processing circuit PC3 side and the processing circuit PC5 side via the common ground wiring CG2. A surge current can be discharged to two paths. Therefore, the common ground wiring CG2 can be discharged more stably by using an annular wiring. Note that the common ground wiring CG described in the first embodiment may also be a non-annular wiring as described above.

また、他の変形例の一例として、図22に示すように、共通グランド配線CGの周回配線CLの形状を平板状の配線とするようにしてもよい。なお、図22では、共通グランド配線CGが矩形である場合について例示しているが、円形等の他の形状としてもよい。ここで、複数の配線L_CMN0〜5のそれぞれは、平板状配線CLを介して電気的に接続されており、直接は接続されていない。このようにすることで、図11に示すように、共通グランド配線CGが環状となっている場合と比較して、サージ電圧が印可された処理回路PCの共通接地パッドCPD_CMNから、他の共通接地パッドCPD_CMNのいずれに対しても、迂回した経路ではなく、直接的にサージ電流を伝搬させて放電することができる。そのため、より安定的に効率良く、サージ電圧を放電することができる。   As an example of another modification, as shown in FIG. 22, the shape of the peripheral wiring CL of the common ground wiring CG may be a flat wiring. Although FIG. 22 illustrates the case where the common ground wiring CG is rectangular, other shapes such as a circle may be used. Here, each of the plurality of wirings L_CMN0 to 5 is electrically connected via the flat wiring CL and is not directly connected. In this way, as shown in FIG. 11, as compared to the case where the common ground wiring CG is annular, the common ground pad CPD_CMN of the processing circuit PC to which the surge voltage is applied is connected to another common ground. With respect to any of the pads CPD_CMN, a surge current can be directly propagated and discharged instead of a detour path. Therefore, the surge voltage can be discharged more stably and efficiently.

また、他の変形例の一例として、図23に示すように、共通グランド配線CGの周回配線CLの形状を、平板状とするとともに、ソルダーレジストの剥離防止用の孔を形成する孔部HLが設けられた構成としてもよい。すなわち、この変形例におけるパッケージ基板PCBは、パッケージ基板PCBの上面又は下面から、少なくとも周回配線CLが設けられた内層まで続く孔(貫通孔も含まれる)が予め形成されており、その上からソルダーレジストが塗布されている。そして、共通グランド配線CGの平板状配線CLにも、この孔を形成するための孔部HLを有する。これによれば、安定的に効率良く、サージ電圧を放電することができるとともに、ソルダーレジストの接着面積を増加させて、ソルダーレジストの剥離も防止することができる。   As an example of another modification, as shown in FIG. 23, the shape of the peripheral wiring CL of the common ground wiring CG is a flat plate shape, and a hole portion HL that forms a hole for preventing peeling of the solder resist is provided. It is good also as a structure provided. That is, the package substrate PCB in this modification has holes (including through-holes) extending in advance from the upper surface or the lower surface of the package substrate PCB to at least the inner layer in which the circumferential wiring CL is provided. A resist is applied. The flat wiring CL of the common ground wiring CG also has a hole HL for forming this hole. According to this, the surge voltage can be discharged stably and efficiently, and the adhesion area of the solder resist can be increased to prevent the peeling of the solder resist.

なお、図23では、平板状配線CLにおける孔部HLの形状が円形である場合について例示しているが、孔部HLの形状は、任意の形状としてよい。また、孔部HLの個数についても、任意の個数としてよい。すなわち、パッケージ基板PCBに形成するソルダーレジストの剥離防止用の孔の形状及び個数は、任意の形状及び個数とすることができる。   23 illustrates the case where the shape of the hole HL in the flat wiring CL is circular, the shape of the hole HL may be an arbitrary shape. Also, the number of holes HL may be an arbitrary number. That is, the shape and number of holes for preventing peeling of the solder resist formed on the package substrate PCB can be any shape and number.

1 無線通信端末
11 筐体
12 ディスプレイデバイス
13 タッチパネル
14 操作ボタン
15、16 カメラデバイス
101 アプリケーションプロセッサ(ホストIC)
102 ベースバンドプロセッサ
103 RFIC
104 メインメモリ
105 バッテリ
106 PMIC
107 表示部
108 カメラ部
109 操作入力部
110 オーディオIC
111 マイク
112 スピーカ
CP 半導体チップ
PCB パッケージ基板
CPD、PPD パッド
BW ボンディングワイヤ
LND ランド
PN ピン
BL 半田ボール
NW 電源ネットワーク
PC 処理回路
CPD_RFIN、PPD_RFIN 信号入力パッド
CPD_RFOUT、PPD_RFOUT 信号出力パッド
CPD_VDD、PPD_VDD 電源パッド
CPD_GND、PPD_GND 接地パッド
CPD_CMN、PPD_CMN 共通接地パッド
CG 共通グランド配線
CL 周回配線
L_CMN 配線
Via_CMN ビア
SL 信号ライン
PL 電源ライン
GL グランドライン
INT 内部回路
PD ESD保護素子
DIOA、DIOB ダイオード
DDIO 双方向ダイオード
CP カップリングパス
NZ ノイズ
CAP コンデンサ
MF MOS型トランジスタ
SW スイッチ素子
IND_L、IND_S 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication terminal 11 Case 12 Display device 13 Touch panel 14 Operation buttons 15 and 16 Camera device 101 Application processor (host IC)
102 Baseband processor 103 RFIC
104 Main memory 105 Battery 106 PMIC
107 Display Unit 108 Camera Unit 109 Operation Input Unit 110 Audio IC
111 microphone 112 speaker CP semiconductor chip PCB package substrate CPD, PPD pad BW bonding wire LND land PN pin BL solder ball NW power supply network PC processing circuit CPD_RFIN, PPD_RFIN signal input pad CPD_RFOUT, PPD_RFOUT signal output pad CPD_VDD, PPD_VDD power supply pad CPD_GND, PPD_GND Ground pad CPD_CMN, PPD_CMN Common ground pad CG Common ground line CL Circumferential line L_CMN Line Via_CMN Via SL Signal line PL Power line GL Ground line INT Internal circuit PD ESD protection element DIOA, DIOB Diode DDIO Bidirectional diode CP Coupling path NZ Noise CAP Capacitor MF MOS type Transistor SW Switch element IND_L, IND_S Resistance

Claims (9)

以下を含む半導体装置:
(a)半導体チップと、
ここで、前記半導体チップは以下を含む:
第1の内部回路;
前記第1の内部回路と電気的に接続され、前記第1の内部回路に電源電圧を供給するための第1の電源パッド;
前記第1の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第1のグランドパッド;
第2の内部回路;
前記第2の内部回路と電気的に接続され、前記第2の内部回路に電源電圧を供給するための第2の電源パッド;
前記第2の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第2のグランドパッド;
前記第1の電源パッドと前記第1のグランドパッドに電気的に接続された第1のESD保護素子;及び
前記第2の電源パッドと前記第2のグランドパッドに電気的に接続された第2のESD保護素子、
(b)前記半導体チップが搭載された、以下を含む配線基板:
前記第1のグランドパッド及び前記第2のグランドパッドを電気的に接続する第1の共通グランド配線、
ここで、前記第1のグランドパッド及び前記第2のグランドパッドは、前記半導体チップ内では電気的に独立している。
Semiconductor devices including:
(A) a semiconductor chip;
Here, the semiconductor chip includes:
A first internal circuit;
A first power pad electrically connected to the first internal circuit for supplying a power supply voltage to the first internal circuit;
A first ground pad electrically connected to the first internal circuit and for supplying a ground voltage;
A second internal circuit;
A second power supply pad electrically connected to the second internal circuit and for supplying a power supply voltage to the second internal circuit;
A second ground pad electrically connected to the second internal circuit and for supplying a ground voltage;
A first ESD protection element electrically connected to the first power supply pad and the first ground pad; and a second electrically connected to the second power supply pad and the second ground pad. ESD protection element,
(B) A wiring board on which the semiconductor chip is mounted, including:
A first common ground wiring that electrically connects the first ground pad and the second ground pad;
Here, the first ground pad and the second ground pad are electrically independent within the semiconductor chip.
前記第1のESD保護素子はサージ電流を前記第1の内部回路から前記第1のグランドパッドに迂回させることが可能であり、
前記第2のESD保護素子はサージ電流を前記第2の内部回路から前記第2のグランドパッドに迂回させることが可能である、
請求項1に記載の半導体装置。
The first ESD protection element can divert surge current from the first internal circuit to the first ground pad;
The second ESD protection element can divert surge current from the second internal circuit to the second ground pad.
The semiconductor device according to claim 1.
前記半導体チップは、さらに以下を含む:
第3の内部回路;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、前記第3の内部回路に電源電圧を供給するための第3の電源パッド;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第3のグランドパッド;
第4の内部回路;
前記第4の内部回路と電気的に接続され、前記第4の内部回路に電源電圧を供給するための第4の電源パッド;
前記第4の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第4のグランドパッド;
前記第3の電源パッドと前記第3のグランドパッドの間に電気的に接続された第3のESD保護素子;
前記第4の電源パッドと前記第4のグランドパッドの間に電気的に接続された第4のESD保護素子;及び
前記第3のグランドパッド及び前記第4のグランドパッドのそれぞれを接続する第2の共通グランド配線、
ここで、前記第2の共通グランド配線は、前記第1の共通グランド配線と接続され、所定の範囲内に、ノイズ源として予め定めたピンが配置されていない、
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor chip further includes:
A third internal circuit;
A third power supply pad electrically connected to the third internal circuit and for supplying a power supply voltage to the third internal circuit;
A third ground pad electrically connected to the third internal circuit and for supplying a ground voltage;
A fourth internal circuit;
A fourth power supply pad electrically connected to the fourth internal circuit and for supplying a power supply voltage to the fourth internal circuit;
A fourth ground pad electrically connected to the fourth internal circuit and for supplying a ground voltage;
A third ESD protection element electrically connected between the third power supply pad and the third ground pad;
A fourth ESD protection element electrically connected between the fourth power supply pad and the fourth ground pad; and a second connecting the third ground pad and the fourth ground pad respectively. Common ground wiring,
Here, the second common ground wiring is connected to the first common ground wiring, and a predetermined pin as a noise source is not disposed within a predetermined range.
The semiconductor device according to claim 1.
前記半導体チップは、さらに以下を含む:
第3の内部回路;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、前記第3の内部回路に電源電圧を供給する第3の電源パッド;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第3のグランドパッド;及び
前記第3の電源パッドと前記第3のグランドパッドの間に電気的に接続された第3のESD保護素子、
ここで、前記第1の共通グランド配線は、前記第1乃至第3のグランドパッドのそれぞれを環状の配線を介して電気的に接続し、
前記第1乃至第3のグランドパッドは、前記半導体チップ内では電気的に独立している、
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor chip further includes:
A third internal circuit;
A third power supply pad electrically connected to the third internal circuit and supplying a power supply voltage to the third internal circuit;
A third ground pad electrically connected to the third internal circuit and for supplying a ground voltage; and electrically connected between the third power supply pad and the third ground pad. A third ESD protection element;
Here, the first common ground wiring electrically connects each of the first to third ground pads via an annular wiring,
The first to third ground pads are electrically independent in the semiconductor chip.
The semiconductor device according to claim 1.
前記半導体チップは、さらに以下を含む:
第3の内部回路;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、前記第3の内部回路に電源電圧を供給する第3の電源パッド;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第3のグランドパッド;及び
前記第3の電源パッドと前記第3のグランドパッドの間に電気的に接続された第3のESD保護素子、
ここで、前記第1の共通グランド配線は、前記第1乃至第3のグランドパッドのそれぞれを非環状の配線を介して電気的に接続し、
前記第1乃至第3のグランドパッドは、前記半導体チップ内では電気的に独立している、
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor chip further includes:
A third internal circuit;
A third power supply pad electrically connected to the third internal circuit and supplying a power supply voltage to the third internal circuit;
A third ground pad electrically connected to the third internal circuit and for supplying a ground voltage; and electrically connected between the third power supply pad and the third ground pad. A third ESD protection element;
Here, the first common ground wiring electrically connects each of the first to third ground pads via a non-annular wiring,
The first to third ground pads are electrically independent in the semiconductor chip.
The semiconductor device according to claim 1.
前記半導体チップは、さらに以下を含む:
第3の内部回路;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、前記第3の内部回路に電源電圧を供給する第3の電源パッド;
前記第3の内部回路と電気的に接続され、かつグランド電圧を供給するための第3のグランドパッド;及び
前記第3の電源パッドと前記第3のグランドパッドの間に電気的に接続された第3のESD保護回路、
ここで、前記第1の共通グランド配線は、前記第1乃至第3のグランドパッドのそれぞれを平板状の配線を介して電気的に接続し、
前記第1乃至第3のグランドパッドは、前記半導体チップ内では電気的に独立している、
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor chip further includes:
A third internal circuit;
A third power supply pad electrically connected to the third internal circuit and supplying a power supply voltage to the third internal circuit;
A third ground pad electrically connected to the third internal circuit and for supplying a ground voltage; and electrically connected between the third power supply pad and the third ground pad. A third ESD protection circuit;
Here, the first common ground wiring electrically connects each of the first to third ground pads via a flat wiring,
The first to third ground pads are electrically independent in the semiconductor chip.
The semiconductor device according to claim 1.
前記第1の共通グランド配線は、前記配線基板の上面及び下面の少なくともいずれかから、前記第1の共通グランド配線が設けられた内層まで続く孔を形成するための孔部を有する、
請求項6に記載の半導体装置。
The first common ground wiring has a hole portion for forming a hole extending from at least one of an upper surface and a lower surface of the wiring board to an inner layer provided with the first common ground wiring.
The semiconductor device according to claim 6.
前記半導体チップは、さらに以下を含む:
前記第1の内部回路によって処理する信号となる電圧を供給する第1の信号入力パッド;
前記第2の内部回路によって処理する信号となる電圧を供給する第2の信号入力パッド;
前記第1の信号入力パッドと前記第1の電源パッドに電気的に接続され、サージ電流を前記第1の信号入力パッド側から前記第1の電源パッド側に流す第1の信号電源間ダイオード;
前記第1のグランドパッドと前記第1の信号入力パッドに電気的に接続され、サージ電流を前記第1のグランドパッド側から前記第1の信号入力パッド側に流す第1の接地信号間ダイオード;
前記第2の信号入力パッドと前記第2の電源パッドに電気的に接続され、サージ電流を前記第2の信号入力パッド側から前記第2の電源パッド側に流す第2の信号電源間ダイオード;及び
前記第2のグランドパッドと前記第2の信号入力パッドに電気的に接続され、サージ電流を前記第2のグランドパッド側から前記第2の信号入力パッド側に流す第2の接地信号間ダイオード、
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor chip further includes:
A first signal input pad for supplying a voltage to be processed by the first internal circuit;
A second signal input pad for supplying a voltage as a signal to be processed by the second internal circuit;
A first signal-to-power diode, which is electrically connected to the first signal input pad and the first power supply pad, and allows a surge current to flow from the first signal input pad side to the first power supply pad side;
A first ground signal-to-ground diode that is electrically connected to the first ground pad and the first signal input pad, and allows a surge current to flow from the first ground pad side to the first signal input pad side;
A second signal-to-power diode, which is electrically connected to the second signal input pad and the second power supply pad, and allows a surge current to flow from the second signal input pad side to the second power supply pad side; And a second ground signal inter-diode that is electrically connected to the second ground pad and the second signal input pad and allows a surge current to flow from the second ground pad side to the second signal input pad side. ,
The semiconductor device according to claim 1.
前記半導体装置は、RFIC(Radio Frequency Integrated Circuit)である、
請求項1に記載の半導体装置。
The semiconductor device is an RFIC (Radio Frequency Integrated Circuit).
The semiconductor device according to claim 1.
JP2012248387A 2012-11-12 2012-11-12 Semiconductor device Pending JP2014096521A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012248387A JP2014096521A (en) 2012-11-12 2012-11-12 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012248387A JP2014096521A (en) 2012-11-12 2012-11-12 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014096521A true JP2014096521A (en) 2014-05-22

Family

ID=50939364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012248387A Pending JP2014096521A (en) 2012-11-12 2012-11-12 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014096521A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210022678A (en) * 2018-11-01 2021-03-03 양쯔 메모리 테크놀로지스 씨오., 엘티디. Integrated Circuit Electrostatic Discharge Bus Structure and Related Methods
US11373964B2 (en) 2017-01-30 2022-06-28 Sony Semiconductor Solutions Corporation Semiconductor chip

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11373964B2 (en) 2017-01-30 2022-06-28 Sony Semiconductor Solutions Corporation Semiconductor chip
KR20210022678A (en) * 2018-11-01 2021-03-03 양쯔 메모리 테크놀로지스 씨오., 엘티디. Integrated Circuit Electrostatic Discharge Bus Structure and Related Methods
JP2021533581A (en) * 2018-11-01 2021-12-02 長江存儲科技有限責任公司Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. Integrated circuit electrostatic discharge bus structure and related methods
JP7119230B2 (en) 2018-11-01 2022-08-16 長江存儲科技有限責任公司 Integrated circuit electrostatic discharge bus structure and related methods
KR102515645B1 (en) * 2018-11-01 2023-03-30 양쯔 메모리 테크놀로지스 씨오., 엘티디. Integrated Circuit Electrostatic Discharge Bus Structure and Manufacturing Method
KR20230047503A (en) * 2018-11-01 2023-04-07 양쯔 메모리 테크놀로지스 씨오., 엘티디. Integrated circuit electrostatic discharge bus structure and related method
KR102584923B1 (en) * 2018-11-01 2023-10-04 양쯔 메모리 테크놀로지스 씨오., 엘티디. Integrated circuit electrostatic discharge bus structure and related method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8139331B2 (en) Electrostatic discharge protection circuit
US8134378B2 (en) Reconfigurable connections for stacked semiconductor devices
US8405442B2 (en) Level shifters and integrated circuits thereof
KR20190066498A (en) Electrostatic discharge (ESD) protection circuit and integrated circuit including the same
JP4337904B2 (en) Integrated circuit device and electronic device
JP2005184623A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP4516102B2 (en) ESD protection circuit
CN106200172B (en) Array substrate and display device
US20170170646A1 (en) Back power protection circuit
JP2014096521A (en) Semiconductor device
JP2015180050A (en) Semiconductor integrated circuit device and electronic apparatus using the same
JP2008091808A (en) Semiconductor integrated circuit
JP2013021249A (en) Semiconductor integrated circuit
US20090279219A1 (en) Electrostatic discharge protection circuit and electronic system utilizing the same
US10862476B2 (en) Semiconductor device and electronic device using the same
US8344786B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US11810856B2 (en) Power mesh structure for integrated circuit
JP2008283274A (en) Input interface circuit, integrated circuit device, and electronic equipment
JP2006319267A (en) Semiconductor integrated circuit
US9711497B2 (en) Semiconductor unit with proection circuit and electronic apparatus
JP2009207276A (en) Battery protection circuit and battery device
US10729005B2 (en) Array substrate and display device
US20170288392A1 (en) Electronic Device with Reverse Voltage Protection Circuitry for Multiple Control Lines
TWI821943B (en) Input/output circuit and fabricating method thereof and packaging method of integrated circuit
JP2002208644A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20150219