JP2790734B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2790734B2
JP2790734B2 JP3141023A JP14102391A JP2790734B2 JP 2790734 B2 JP2790734 B2 JP 2790734B2 JP 3141023 A JP3141023 A JP 3141023A JP 14102391 A JP14102391 A JP 14102391A JP 2790734 B2 JP2790734 B2 JP 2790734B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内蔵回路と、この内
蔵回路の複数の入,出力端子と、この入,出力端子にリ
ードを介して接続された入,出力ピンとを備えた半導体
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の一例を図8ないし図
10を用いて説明する。図9において、1は基板であ
り、この基板1の上には図10に示す内蔵回路Sを有す
るチップ2が搭載されており、これら全体は樹脂から成
るパッケージ3で被われている。パッケージ3の側面か
らはN本の入力ピン4と出力ピン5とが配列状態で突出
している。
【0003】この場合、内蔵回路SにはN個の入力端子
I1〜INと、出力端子O1〜ONとが設けられ、この
入力端子I1〜INと出力端子O1〜ONの端子番号
は、一定方向(矢印a方向)に昇順となるように配列さ
れ、それぞれリード6及びボンディングワイヤ7を介し
て入力ピン4,出力ピン5に接続されている。従って、
入力ピン,出力ピンのピン番号は矢印a方向に向かって
昇順となるように設定される。
【0004】上記構成の半導体装置を1個のマイクロプ
ロセッサP1,P2,P3とした場合、並列処理プロセ
ッサを構成するには、図11に示すように基板8に設け
た複数のパッド9a,9bに入出力ピン4,5を接続
し、かつ各パッド9b,9a間を接続パターン10で接
続することにより、各マイクロプロセッサP1,P2,
P3を並列接続(従属接続)でき、これにより並列処理
プロセッサを構成できる。
【0005】動作は次のとおりである。マイクロプロセ
ッサP1によって処理されたデータは、マイクロプロセ
ッサP1の出力ピン5とマイクロプロセッサP2の入力
ピン4とを1対1で接続する均一な長さの接続パターン
10を通ってマイクロプロセッサP2に至り、そこで処
理されたデータはまったく同じ動作でマイクロプロセッ
サP3に至る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されていたので、複数の入,出力ピン
4,5のピン番号が一定方向に昇順となる一種類の配列
しか得られず、基板実装におけるフレキシビリティは低
い。また、従来の半導体装置としてのマイクロプロセッ
サP1〜P3を基板8上に接続して並列処理プロセッサ
を構成するとき、高密度実装を追求してマイクロプロセ
ッサP1〜P3を基板8の表,裏に接続パターン10で
つなぎパイプライン結合を形成すると、図12で示すよ
うにマイクロプロセッサP1の出力ピン5と、マイクロ
プロセッサP2の入力ピン4とでピン配列が反転するた
め、上記パイプラインの方向を優先するとマイクロプロ
セッサ間の接続パターン長を均一に保つことが困難とな
り、接続パターン長を均一に保とうとするとパイプライ
ンの方向がままならないとう問題点があった。
【0007】第1の発明及び第2の発明は上記のような
問題点を解決するためになされたもので、基板実装に関
してフレキシビリティが高くなるようにし、また基板表
裏に搭載された半導体装置間でピン配列が反転しない半
導体装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る半導体
装置は、1本のリードに対して2個の入,出力端子への
接続を切換える複数の切換回路と、この切換回路に切換
信号を供給する制御ピンとを設けた。
【0009】第2の発明に係る半導体装置では、上記内
蔵回路の入,出力端子は端子番号順に配列され、これら
と同数上記切換回路を設けて配列し、そのそれぞれの第
1端子側に、この切換回路の配列方向に対して入,出力
端子を昇順に接続し、そのそれぞれの第2端子側に、
入,出力端子を降順に接続した。
【0010】
【作用】第1の発明に係る半導体装置では、制御ピンか
ら切換回路に切換信号を供給し、1本のリードに対して
2個の入,出力端子への接続を切換えることができる。
【0011】第2の発明に係る半導体装置では、制御ピ
ンからの信号で切換回路を制御して、入,出力ピンの昇
順,降順二種類の接続を選択することができる。
【0012】
【実施例】本発明に係る半導体装置の一実施例を図1な
いし図2を用いて説明する。図中図8ないし図12と同
じものは同一符号を付して説明を省略する。図1,図2
において、内蔵回路Sは、端子番号順に配列された入力
端子I1〜INと出力端子O1〜ONとを有し、入,出
力端子I1〜IN,O1〜ONと同数の入,出力側の切
換回路T1〜TN,M1〜MNが設けられ、入力側の切
換回路T1〜TNの入力側Tcに入力ピン4がボンディ
ングワイヤ7を介して接続され、出力側の切換回路M1
〜MNの出力側Mcにボンディングワイヤ7を介して出
力ピン5が接続される。各入力側の切換回路T1〜TN
及び出力側の切換回路M1〜MNには、別途に設けた制
御ピン11を介して供給される切換信号12が入力され
る。各切換回路T1〜TN,M1〜MNは図2に示すよ
うに、入,出力バッファ13,14と、Hレベルイネー
ブルタイプのトライステートバッファ15及びLレベル
イネーブルタイプのトライステートバッファ16とから
成り、上記切換信号12に基づき第1端子Ta,Maと
第2端子Tb,Mbとのいずれかが選択される。すなわ
ち、Hレベルの切換信号12でトライステートバッファ
15がオンして第1端子Ta,Maが選択され、Lレベ
ルの切換信号12でトライステートバッファ16がオン
して第2端子Tb,Mbが選択される。切換回路T1〜
TNの各第1端子Taには一定方向(矢印a方向)に対
し、入力端子I1〜INが昇順に接続され、また第2端
子Tbには入力端子I1〜INが降順に接続される。ま
た切換回路M1〜MNの各第2端子Maには一定方向
(矢印a方向)に対し出力端子O1〜ONが昇順に接続
され、また第2端子Mbには出力端子O1〜ONが降順
に接続される。
【0013】次に動作を説明する。図1において、制御
ピン11よりHレベルの切換信号12を切換回路T1〜
TN,M1〜MNに供給すると、上記第1端子Ta,M
aが選択されるので、入,出力ピン4,5には内蔵回路
Sの入,出力端子I1〜IN,O1〜ONが一定方向
(矢印a方向)に対し昇順に接続され、入,出力ピン
4,5は昇順配列となる。また、制御ピン11よりLレ
ベルの切換信号12を供給すると、上記第2端子Tb,
Mbが選択されるので、入,出力ピン4,5には上記
入,出力端子I1〜IN,O1〜ONが一定方向(矢印
a方向)に対し降順に接続され、入,出力ピン4,5は
降順に設定される。各切換回路T1〜TN,M1〜MN
の入,出力側Tc,Mcはボンディングワイヤ7を介し
て入,出力ピン4,5と接続しているため、以上の動作
により入,出力ピン4,5の配列を矢印a方向に対し昇
順と降順の二通りに切換えることができる。
【0014】半導体装置を1個のマイクロプロセッサP
1〜P5とし、基板の表裏に搭載して並列処理プロセッ
サを構成した場合を図3ないし図4に示す。図中、図
1,図2と同じものは同一符号を用いて説明を省略して
いる。図4において、基板8の表,裏交互に搭載された
マイクロプロセッサP1〜P5間は導線より成るスルー
ホール17を介して接続されているが、このとき裏面側
のマイクロプロセッサP2,P4の入,出力ピンを配列
することによりマイクロプロセッサP1,P3の出力ピ
ン5とマイクロプロセッサP2,P4の入力ピン4のピ
ン配列は図1,図2を用いて説明した動作により反転す
ることなく一致するため、スルーホール17の導線の長
さを均一に保ったまま、パイプライン結合させて、基板
表裏交互に連続してデータ処理を行う並列処理プロセッ
サを実現できる。
【0015】また、本発明に係る半導体装置としての1
個のマイクロプロセッサP1〜P5を基板両面に搭載し
て並列処理プロセッサを構成する場合、図5で示すよう
にマイクロプロセッサP1ないしP5間を接続するパタ
ーン切換スイッチ18を設けてもよく、このように構成
すれば、並列処理プロセッサの途中の段に非連続な固定
故障が発生したとき、例えば図5中のP2に故障が生じ
たときに、パターン切換スイッチ18によりマイクロプ
ロセッサP1とマイクロプロセッサP3を接続し、一方
プロセッサP2の出力ラインをカットすることで、故障
段の影響が以降の接続プロセッサに及ぼすことを避け、
故障段をバイパスすることで、縮退処理が可能である。
【0016】なお、本発明に係る半導体装置を1個のメ
モリとして、基板両面に搭載した場合を図6,図7に示
す。図3,図4の構成要素に相当する部分は同一符号を
付した。基板1上に実装されたメモリR1,R2は同一
のチップ2にボンディングワイヤ7を介して接続された
同一信号ピン19とアドレスピン20とが設けられ、図
7に示すように制御ピン11が供給する切換信号でそれ
ぞれのピン番号を切換かえ、基板の表裏でピン配列を一
致させることにより、メモリR1,R2は同一の信号線
を共有でき、実装効率が向上するなどの効果が得られ
る。なお、本実施例においては、ピン配列を昇順,降順
に切換えるタイプのものにつき説明したが、切換回路の
第1端子,第2端子への接続を任意のものとすることに
より、その配列を任意のものとできる。例えばピン配列
が「1」,「2」,「3」,「4」とあるものを
「2」,「3」,「4」,「3」とすることも可能であ
り、基板実装上のフレキシビリティが向上する。また、
4方向よりピンが突出するタイプのものにも本発明を適
用できることはもちろんである。また、QFP(Quad
Flat Package)を例に示したがSOJ(Small OutlineJ
lead)及びSOP(Small Outline Package)でも上記
実施例と同様の効果を奏する。
【0017】
【発明の効果】第1の発明によれば、1本のリードに対
して2個の入,出力端子への接続を切換える複数の切換
回路と、この切換回路に切換信号を供給する制御ピンと
を設けたので、複数のピン配列を切換えることができ、
基板実装に関してフレキシビリティの高い半導体装置が
得られる。
【0018】第2の発明によれば、切換回路のそれぞれ
の第1端子側に、この切換回路の配列方向に対し入,出
力端子を昇順に接続し、そのそれぞれの第2端子側に、
入,出力端子を降順に接続したので、上記の方向に対し
昇順と降順の二種類のピン配列を切換えることができ、
基板両面に実装する場合、半導体装置間でピン配列が反
転することなく高密度実装が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る半導体装置の一実施例の構成図で
ある。
【図2】本発明の一実施例に係る半導体装置の切換回路
の回路図である。
【図3】本発明の一実施例に係るマイクロプロセッサに
より並列処理プロセッサを構成したときの見取図であ
る。
【図4】本発明に係るマイクロプロセッサにより並列処
理プロセッサを構成したときの一実施例の断面図であ
る。
【図5】本発明に係るマイクロプロセッサにより並列処
理プロセッサを構成したときの他の実施例の断面図であ
る。
【図6】本発明に係るメモリの基板表裏接続時の一実施
例の断面図である。
【図7】本発明に係るメモリの基板表裏における見取図
である。
【図8】従来の半導体装置の一例を示す見取図である。
【図9】従来の半導体装置の一例を示す断面図である。
【図10】従来の半導体装置の一例を示す構成図であ
る。
【図11】従来のマイクロプロセッサにより並列処理プ
ロセッサを構成するときの一例を示す断面図である。
【図12】従来のマイクロプロセッサにより並列処理プ
ロセッサを構成するときの一例を示す見取図である。
【符号の説明】
1 基板 2 チップ 3 パッケージ 4 入力ピン 5 出力ピン 6 リード 7 ボンディングワイヤ 8 基板 9a,9b パッド 10 接続パターン 11 制御ピン 12 切換信号 13,14 入,出力バッファ 15 Hレベルイネーブルタイプトライステートバッフ
ァ 16 Lレベルイネーブルタイプトライステートバッフ
ァ 17 スルーホール 18 パターン切換スイッチ 19 同一信号ピン 20 アドレスピン S 内蔵回路 I1,I2,I3,IN−1,IN 入力端子 O1,O2,O3,ON−1 ON 出力端子 T1,T2,TN,M1,M2,MN 切換回路 Ta,Ma 第1端子 Tb,Mb 第2端子 Tc,Mc 入出力端子 P1,P2,P3,P4,P5 マイクロプロセッサ R1,R2 メモリ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内蔵回路と、この内蔵回路の複数の入,
    出力端子と、この入出力端子にリードを介して接続され
    た入,出力ピンとを備えた半導体装置において、切換用
    の第1端子と第2端子とを有し、それぞれに2個の入,
    出力端子を接続して、1本のリードに対してこの2個の
    入,出力端子への接続を切換える複数の切換回路を設
    け、かつ、この切換回路に切換信号を供給する制御ピン
    を設けたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 内蔵回路の入,出力端子は一定方向に対
    して端子番号順に配列され、上記入,出力端子の数と同
    数上記切換回路を設け、そのそれぞれの第1端子側に、
    この切換回路の一定方向の配列に対し入,出力端子を昇
    順に接続し、そのそれぞれの第2端子側に、入,出力端
    子を降順に接続したことを特徴とする請求項1の半導体
    装置。
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