JP4025044B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップの全体にパッドを配置し、半導体チップとパッケージとを接続するフリップチップ型の半導体集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、半導体チップの全体にパッドを配置し、半導体チップとパッケージとを接続するフリップチップ型の半導体集積回路装置が提供されている。
【0003】
図16は、第1の従来技術によるフリップチップ型の半導体集積回路装置の平面図を示す。図17は、図16に示す半導体集積回路装置の一部拡大図を示す。尚、図16では配線を省略している。以下に、第1の従来技術によるフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。
【0004】
図16に示すように、チップ11の全体にパッケージ(図示せず)と電気的に接続するためのパッド(又はバンプ)12が配置され、チップ11の周辺に沿って矩形形状のIOセル13が配置されている。ここで、チップ11の中央部に配置されたパッド12は、電源電圧及びグランド電位を内部回路に供給するために使われ、チップ11の周辺部に配置されたパッド12は、IOセル13への信号供給、電源電圧及びグランド電位の供給のために使われる。また、チップ11の中央部側のIOセル13の端部には、チップ11の内部回路に接続する内部信号端子13aが設けられ、チップ11の周辺部側のIOセル13の端部には、パッド12に接続する外部信号端子13bが設けられる。
【0005】
図17に示すように、パッド12間の距離は、一般的なIOセル13のサイズと比較して長いので、1列のIOセル13に対して複数列のパッド12を割り当てることになる。そして、パッド12とIOセル13の外部信号端子13bとは、配線15で接続される。この配線15は、最も厚い配線層である最上層の1層のみ、あるいはその1層下を加えた2層からなる。また、チップ11の中央部のパッド12は、電源に接続する電源配線17、グランドに接続するグランド配線18がそれぞれ接続される。
【0006】
しかしながら、上記第1の従来技術では、入出力信号の数の増加に伴って信号端子の数を増やす必要が生じた場合、IOセル13はチップ11の周辺に沿って配置されているため、チップ11のサイズを大きくして配置できるIOセル13の数を増やさなければならない。そこで、チップ11のサイズを大きくすることなく、信号端子の数を増やすために、次のような第2の従来技術が提案されている。
【0007】
図18は、第2の従来技術によるフリップチップ型の半導体集積回路装置の平面図を示す。図19は、図18に示す半導体集積回路装置の一部拡大図を示す。尚、図18では配線を省略している。以下に、第2の従来技術によるフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。
【0008】
図18に示すように、第1の従来技術と同様に、チップ11の全体にパッケージ(図示せず)と電気的に接続するためのパッド12が配置され、チップ11の周辺に沿って矩形形状の第1のIOセル13が配置されている。さらに、第1のIOセル13の内側に第2のIOセル14が配置されている。これにより、チップ11のサイズを大きくすることなく、第1の従来技術の場合よりも多くのIOセル13、14を配置でき、信号端子の数を増やすことができる。
【0009】
しかしながら、上記第2の従来技術では、図19に示すように、チップ11の中央部のパッド12と第2のIOセル14とを接続する第2の配線16が長くなり、この部分の第2の配線16の抵抗及び容量が増加してしまう問題が生じる。加えて、第2のIOセル14とパッド12とを接続する第2の配線16と、第1のIOセル13とパッド12とを接続する第1の配線15とが、第2のIOセル14上のパッド12間の狭い領域で混雑してしまう。このような狭い領域に複数の配線15、16が混雑していると、特に、配線15、16を金属配線の最上層の1層のみで形成した場合、十分な幅の配線15、16を形成することができないという問題も生じる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、上記第1及び第2の従来技術では、IOセル13、14の数を増やしつつ、配線15、16の長さを短縮することや配線15、16の混雑を緩和することは困難であった。
【0011】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、配線長を短縮し、配線の混雑を緩和することが可能な半導体集積回路装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために以下に示す手段を用いている。
【0013】
本発明の第1の視点による半導体集積回路装置は、チップと、前記チップの全体に配置された接続部材と、前記チップの周辺に配置された第1のIOセルと、前記第1のIOセルの内側に配置された第2のIOセルと、前記第1のIOセルの前記チップの中央側の端部に設けられ、前記チップの内部回路に接続する第1の端子と、前記第1のIOセルの前記チップの周辺側の端部に設けられ、前記接続部材に接続する第2の端子と、前記第2のIOセルの前記チップの周辺側の端部に設けられ、前記チップの内部回路に接続する第3の端子と、前記第2のIOセルの前記チップの中央側の端部に設けられ、前記接続部材に接続する第4の端子とを具備する。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、半導体チップの全体にパッドを配置し、半導体チップとパッケージとを接続するフリップチップ型の半導体集積回路装置に関するものである。
【0015】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。
【0016】
[第1の実施形態]
第1の実施形態は、外側のIOセルと内側のIOセルとの内部信号端子が向き合うように配置することを特徴とする。
【0017】
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置の平面図を示す。図2は、図1に示すIOセルの拡大図を示す。図3は、図1に示す半導体集積回路装置の一部拡大図を示す。尚、図1では配線を省略している。以下に、第1の実施形態に係るフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。
【0018】
図1、図2に示すように、チップ11の全体に、パッケージ(図示せず)と電気的に接続するための複数のパッド(又はバンプ等の接続部材)12が格子状に配置されている。また、チップ11の周辺に沿って矩形形状の第1のIOセル13が配置され、この第1のIOセル13の内側に第2のIOセル14が配置されている。そして、第1のIOセル13は複数個からなり、この複数個からなる第1のIOセル13はチップ11の各辺において各々が隣接して配置される。同様に、第2のIOセル14は複数個からなり、この複数個からなる第2のIOセル14はチップ11の各辺において各々が隣接して配置される。
【0019】
ここで、第1のIOセル13では、チップ11の中央部側の端部にチップ11の内部回路に接続する内部信号端子13aが設けられ、チップ11の周辺部側の端部にパッド12に接続する外部信号端子13bが設けられる。一方、第2のIOセル14では、チップ11の周辺部側の端部にチップ11の内部回路に接続する内部信号端子14aが設けられ、チップ11の中央部側の端部にパッド12に接続する外部信号端子14bが設けられる。すなわち、第1のIOセル13の向きと第2のIOセル14の向きとが反対になっているため、第1のIOセル13の内部信号端子13aと第2のIOセル14の内部信号端子14aとが、向き合うようになっている。
【0020】
図3に示すように、チップ11の周辺部のパッド12(例えば、チップ11の周辺の1列目から5列目までのパッド12)は、第1のIOセル13の外部信号端子13bに第1の配線15で接続される。また、第1のIOセル13の外部信号端子13bに接続するパッド12より内側のパッド12(例えば、6列目から10列目までのパッド12)は、第2のIOセル14の外部信号端子14bに第2の配線16で接続される。これらの配線15、16は、最も厚い配線層である最上層の1層のみ、あるいはその1層下を加えた2層からなる。このように、第1及び第2のIOセル13、14の近傍に配置されたパッド12は、外部信号や、電源電圧及びグランド電位をIOセル13、14へ供給するために使われる。尚、チップ11の中央部に配置されたパッド12は、電源電圧やグランド電位を内部回路へ供給するために使われる。
【0021】
上記第1の実施形態によれば、第2の従来技術に比べて、第2のIOセル14の長さ分だけ、第2の配線16の長さを短縮することができる。従って、配線長の延長に伴って配線抵抗及び配線容量が増加してしまうという問題が回避できる。
【0022】
また、第2のIOセル14の外部信号端子14bはチップ11の内部側に設けてあるため、パッド12と第2のIOセル14を接続する際、第2の配線16を第2のIOセル14を跨いで延在させる必要がなくなる。このため、第1及び第2の配線15、16が第2のIOセル14上で混雑することを緩和できる。これにより、第1及び第2の配線15、16を金属配線の最上層の1層のみで形成した場合であっても、第1及び第2の配線15、16を所望する十分な幅で形成することができるという効果も得られる。
【0023】
以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、良好な電気的特性と高い集積度を両立させた半導体集積回路装置を実現できる。
【0024】
尚、図4、図5に示すように、第1及び第2のIOセル13、14の端子を同方向に向けて配置しても、第2のIOセル14をチップ11の中央に寄せて配置すれば、上記第1の実施形態と同様に、配線長の短縮と配線混雑の緩和という効果を得ることは可能である。しかし、この構造の場合、チップ11の中央部における内部回路のための内部回路領域20が減少してしまう。従って、図4及び図5に示す構造と比べて、図1乃至図3に示す構造は、チップ11の内部回路領域20を広く確保できるという効果も有する。
【0025】
[第2の実施形態]
上記第1の実施形態でも述べたように、IOセル13、14の近傍に配置されたパッド12は、外部信号をIOセル13、14へ供給するためだけでなく、電源電圧やグランド電位をIOセル13、14へ供給するためにも使われる。このようにIOセル13、14の近傍のパッド12から電源電圧やグランド電位を供給するのは、チップ11外の外部回路を駆動するIOセル13、14には内部回路よりも多くの電流が流れるため、IOセル13、14に接続する電源配線の寄生抵抗を小さくする必要があるからである。
【0026】
ところで、IOセル13、14が使う電源は、電源電圧値が異なることや、ノイズの回り込みを防止すること等から、何系統かに分かれている。従って、IOセル13、14が使う電源の中には、内部回路用の電源と分離する必要がなく、しかも消費電流が少ないために遠くのパッド12から電源電圧を供給してもよいものがある。
【0027】
また、図1に示す構造のように、IOセル13、14をそれぞれ隙間なく配置して、全てのIOセル13、14にパッド12を接続したとしても、パッケージ基板の層数、配線ピッチ等のパッケージの仕様や、パッドピッチによっては、IOセル13、14に接続された全てのパッド12をパッケージの外部ピンまで接続できないことがあり、外部ピンに接続されていないIOセル13、14が存在していた。
【0028】
以上のような背景の下、第2の実施形態は、複数の第2のIOセル14を部分的に隙間を設けて配置したものである。
【0029】
図6は、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置の平面図を示す。図7は、図6に示す半導体集積回路装置の一部拡大図を示す。尚、図6では配線を省略している。以下に、第2の実施形態に係るフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。この第2の実施形態では、上記第1の実施形態に係る半導体集積回路装置と異なる構造のみ説明する。
【0030】
図6に示すように、第1のIOセル13の内部信号端子13aと第2のIOセル14の内部信号端子14aとが向き合うように、第1及び第2のIOセル13、14が配置される。ここで、チップ11の各辺において、第1のIOセル13は隙間を設けることなく隣接して配置されるが、第2のIOセル14は部分的に隙間を設けて配置される。
【0031】
具体的には、図7に示すように、チップ11の周辺の1列目から8列目までのパッド12はIOセル13、14にそれぞれ接続され、9列目から内側のパッド12は電源電圧やグランド電位を内部回路に供給するための電源配線17やグランド配線18に接続される。この内部回路用の電源配線17やグランド配線18は、チップ11の中央から第2のIOセル14間の隙間を通って、第1のIOセル13の内部信号端子13aの付近まで延在される。そして、図示されていないが、電源配線17やグランド配線18は第1及び第2のIOセル13、14に接続される。これにより、電源配線17やグランド配線18は、内部回路に電源電圧やグランド電位を供給する場合だけでなく、第1及び第2のIOセル13、14に電源電圧やグランド電位を供給する場合にも用いられる。
【0032】
ここで、第2のIOセル14は一部省かれているので第1のIOセル13は第2のIOセル14よりも数が多い。このため、第1のIOセル13に接続するパッド12は、第2のIOセル14に接続するパッド12よりも多くなっている。
【0033】
尚、第2のIOセル14の隙間を設ける位置は、第2のIOセル14のうち、外部ピンに接続されずに有効に使われていなかったIOセル14が存在した位置である。具体的には、第2のIOセル14の隙間は、1行目のパッド12と2行目のパッド12間、2行目のパッド12と3行目のパッド12間のように、行間毎に設けられる。言い換えると、1行のパッド12で1つの電源配線17やグランド配線18を用いている。
【0034】
上記第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0035】
さらに、第2のIOセル14間に隙間を設けることによって、内部回路用の電源配線17やグランド電位を、第2のIOセル14間の隙間を通過し、第1及び第2のIOセル13、14の付近に配置できる。このため、内部回路用の電源やグランドを第1及び第2のIOセル13、14にも使用することが可能となる。
【0036】
尚、例えば、IOセル13、14を隣接してそれぞれ配置し、IOセル13、14付近の4列目のパッド12を内部回路用の電源配線17やグランド配線18に接続し、1列目から3列目までのパッド12と5列目から9列目までのパッド12をIOセル13、14に接続すれば、上記第2の実施形態と同様に、内部回路用の電源をIOセル13、14にも使用することができる。しかし、この構造の場合、IOセル13、14とパッド12を接続する配線15、16が長くなり、この長くなった配線部分での電気的特性が問題になる。また、配線15、16の長さの問題は、第2のIOセル14をチップ11の中央に寄せることで改善されるが、この場合、内部回路の領域が狭くなるという問題が生じる。従って、良好な電気的特性と高い集積度を両立させるためには、図6及び図7に示す構造が望ましい。
【0037】
[第3の実施形態]
一般に、IOセル13、14の内部には大きなESD(Elector Static Destruction)保護素子や出力トランジスタがあり、これらの素子は外部信号端子13b、14bと接続される。そこで、第3の実施形態は、外部信号端子13b、14bをIOセル13、14の端部に設けることに限定せずに、ESD保護素子や出力トランジスタの存在するIOセル13、14の中央部に設ける。
【0038】
図8は、本発明の第3の実施形態に係るIOセルの平面図を示す。図9は、本発明の第3の実施形態に係る半導体集積回路装置の部分的な平面図を示す。以下に、第3の実施形態に係るフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。この第3の実施形態では、上記第1及び第2の実施形態に係る半導体集積回路装置と異なる構造のみ説明する。
【0039】
図8に示すように、第3の実施形態は、内部信号端子13aと第1の外部信号端子13bとをそれぞれの端部に設けたIOセル13と、内部信号端子13aを端部に設けて第2の外部信号端子13cを中央部に設けたIOセル13とを備える。ここで、第2の外部信号端子13cの設けられるIOセル13の中央部とは、ESD保護素子や出力トランジスタの存在する素子領域21である。
【0040】
具体的には、図9に示すように、チップ11の周辺の1列目から3列目までのパッド12は第1のIOセル13の第1の外部信号端子13bに接続され、4列目から5列目までのパッド12は第1のIOセル13の第2の外部信号端子13cに接続される。つまり、第1のIOセル13のチップ11の周辺側の端部よりも第1のIOセル13の中央部の方がパッド12に近い場合は、第2の外部信号端子13cが用いられる。
【0041】
上記第3の実施形態によれば、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0042】
さらに、第3の実施形態では、第1のIOセル13の端部の外部信号端子13bと中央部の外部信号端子13cとを使い分けることによって、第2の外部信号端子13cとパッド12間の配線15の長さを短くすることができる。つまり、図9に示す構造では、第1のIOセル13と4、5列目のパッド12とを接続する配線15の長さを短くすることができる。
【0043】
尚、図9では、第2の実施形態の構造を基にして第3の実施形態の構造を適用したが、第1の実施形態の構造を基にしてもよい。
【0044】
また、図9に示すパッド12の配置では第1のIOセル13の中央部にのみ第2の外部信号端子13cを設けたが、第2のIOセル14がチップ11の中央に寄っている場合等には、第2のIOセル14の中央部にも第2の外部信号端子を設けてもよい。
【0045】
[第4の実施形態]
第4の実施形態は、チップの全ての辺において、第1のIOセルの内側に第2のIOセルを配置できない構造の場合に適用されるものである。
【0046】
図10は、本発明の第4の実施形態に係る半導体集積回路装置の平面図を示す。図11は、図10に示す半導体集積回路装置の一部拡大図を示す。尚、図10ではパッド及び配線を省略している。以下に、第4の実施形態に係るフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。この第4の実施形態では、上記第1及び第2の実施形態に係る半導体集積回路装置と異なる構造のみ説明する。
【0047】
図10に示すように、チップ11の4辺に沿ってチップ11の周辺部に第1のIOセル13が配置され、この第1のIOセル13のうちチップ11の1辺における第1のIOセル13の内側に第2のIOセル14が配置される。この第2のIOセル14と所定間隔離間して第2のIOセル14の内側に第3のIOセル23が配置され、この第3のIOセル23の内側に第4のIOセル24が配置される。そして、第1のIOセル13は複数個からなり、この複数個からなる第1のIOセル13はチップ11の各辺において各々が隣接して配置される。また、第2のIOセル14は複数個からなり、この複数個からなる第2のIOセル14はチップ11の一辺において各々が隣接して配置される。また、第3のIOセル23は複数個からなり、この複数個からなる第3のIOセル23は第2のIOセル14が存在するチップ11の一辺において各々が隣接して配置される。また、第4のIOセル24は複数個からなり、この複数個からなる第4のIOセル24は第2のIOセル14が存在するチップ11の一辺において各々が隣接して配置される。さらに、第2乃至第4のIOセル14、23、24は、部分的に隙間を設けて配置される。
【0048】
ここで、第1のIOセル13では、チップ11の中央部側の端部にチップ11の内部回路に接続する内部信号端子13aが設けられ、チップ11の周辺部側の端部にパッドに接続する外部信号端子13bが設けられる。一方、第2のIOセル14では、チップ11の周辺部側の端部にチップ11の内部回路に接続する内部信号端子14aが設けられ、チップ11の中央部側の端部にパッドに接続する外部信号端子14bが設けられる。すなわち、第1のIOセル13の向きと第2のIOセル14の向きとが反対になっているため、第1のIOセル13の内部信号端子13aと第2のIOセル14の内部信号端子14aとが、向き合うようになっている。
【0049】
また、第3のIOセル23では、第4のIOセル24側の端部にチップ11の内部回路に接続する内部信号端子23aが設けられ、第2のIOセル14側の端部にパッドに接続する外部信号端子23bが設けられる。一方、第4のIOセル24では、第3のIOセル23側の端部にチップ11の内部回路に接続する内部信号端子24aが設けられ、第3のIOセル23と反対側の端部にパッドに接続する外部信号端子24bが設けられる。すなわち、第3のIOセル23の向きと第4のIOセル24の向きとが反対になっているため、第3のIOセル23の内部信号端子23aと第4のIOセル24の内部信号端子24aとが、向き合うようになっている。
【0050】
図11に示すように、チップ11の周辺の1列目から8列目までのパッド12は第1及び第2のIOセル13、14の外部信号端子13b、14bにそれぞれ接続され、10列目より内側のパッド12は第3及び第4のIOセル23、24の外部信号端子23b、24bにそれぞれ接続される。そして、9列目のパッドは電源配線17やグランド配線18に接続される。この内部回路用の電源配線17やグランド配線18は、9列目のパッド12のあたりから、第2のIOセル14間の隙間を通って、第1のIOセル13の内部信号端子13aの付近まで延在されるとともに、第3及び第4のIOセル23、24間の隙間を通って、対向するチップ11の周辺部付近まで延在される。そして、図示されていないが、電源配線17やグランド配線18が第1乃至4のIOセル13、14、23、24に接続される。従って、電源配線17やグランド配線18は、電源電圧やグランド電位を内部回路に供給するためだけでなく、第1乃至4のIOセル13、14、23、24に供給するためにも用いられる。
【0051】
上記第4の実施形態によれば、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0052】
さらに、第1のIOセル13の内側に隣接して素子を配置する必要がある場合等、チップ11の全ての辺において、第1のIOセル13の内側に第2のIOセル14を配置できない構造の場合であっても、第4の実施形態では、配線長の短縮化を図れる。つまり、第3のIOセル23の内部回路に接続する内部信号端子23aはチップ11の中央側に向いているので、この第3のIOセル23は内部回路の存在するチップ11の中央側に寄せて第4のIOセル24に近づける。これによって、第3及び第4のIOセル23、24とパッド12とを接続する第3及び第4の配線25、26を混雑させることなく、第3及び第4の配線25、26の長さを短くすることができる。
【0053】
また、第2のIOセル14と第3のIOセル23との間の距離を長くすることで、この間の領域を内部回路のための内部回路領域20として使うことができるため、チップ11の高集積化が実現できる。
【0054】
尚、図12に示すように、第3のIOセル23を第4のIOセル24と同じ向きに配置しても、第3のIOセル23を第4のIOセル24と少し離して配置すれば、上記第4の実施形態と同様に、配線混雑の緩和や配線長の短縮を図ることは可能である。しかし、この構造の場合、内部回路領域20が第2及び第3のIOセル24、23間と第3及び第4のIOセル23、24間とに分割されてしまう。従って、図12に示す構造と比べて、図10及び図11に示す構造は、チップ11の内部回路領域20をまとまって広く確保できる。つまり、広い領域で回路を作成することができるため、分割された領域で回路を作成したときよりも、集積度を向上することができる。特に、図10及び図11に示す構造であれば、小さく分割された領域では配置できないRAMのような大きなセルも配置することができる。
【0055】
また、図10では、第2の実施形態の構造を基にして第4の実施形態の構造を適用したが、第1の実施形態の構造を基にしてもよい。また、上記第4の実施形態に、第3の実施形態の構造を適用することも可能である。
【0056】
[第5の実施形態]
第5の実施形態は、チップ外の外部回路へ接続する配線長を最短にする必要のあるマクロセルを配置したものである。
【0057】
図13は、本発明の第5の実施形態に係る半導体集積回路装置の平面図を示す。尚、図13ではパッド及び配線は省略している。以下に、第5の実施形態に係るフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。この第5の実施形態では、上記第1及び第2の実施形態に係る半導体集積回路装置と異なる構造のみ説明する。
【0058】
図13に示すように、チップ11の4辺に、第1のIOセル13の内部信号端子13aと第2のIOセル14の内部信号端子14aとが向き合うように、第1及び第2のIOセル13、14がそれぞれ配置される。ここで、第2のIOセル14は、チップ11の各辺において、部分的に隙間を設けて配置される。
【0059】
そして、チップ11の第1の辺では、第1及び第2のIOセル13、14を跨ぐように、第1のIOセル13の列に第5のIOセル31が配置される。この第5のIOセル31は、IOセルと一体になったセルであり、例えば、PLL(Phase-Locked Loop)、ADコンバータ、DAコンバータからなるマクロセルである。そして、第5のIOセル31の端部には、内部信号端子31aと外部信号端子13bとを備える。従って、第5のIOセル31を構成するマクロセルは、外部信号端子31bを用いてチップ11外の外部回路に接続される。
【0060】
また、チップ11の第2の辺では、第2のIOセル14よりもチップ11の内部に割り込むように、第2のIOセル14の列に第6のIOセル32が配置される。この第6のIOセル32はIOセルとは独立したセルであるため、第6のIOセル32は第1のIOセル13と隣接して配置され、この第1のIOセル13に第6のIOセル32が接続されて外部回路に接続される。
【0061】
また、チップ11の第3の辺では、第2のIOセル14の列の一部に割り込むように、内部回路領域20が広がっている。
【0062】
上記第5の実施形態によれば、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0063】
さらに、IOセルと一体となった第5のIOセル31や、IOセルと独立した第6のIOセル32を第1及び第2のIOセル13、14と隣接させて配置することができる。これにより、第5及び第6のIOセル31、32を外部回路へ短い配線で接続することができるため、第5及び第6のIOセル31、32の電源供給の安定や配線抵抗の低下が可能となる。
【0064】
尚、図13では、第2の実施形態の構造を基にして第5の実施形態の構造を適用したが、第1の実施形態の構造を基にしてもよい。また、上記第5の実施形態に、第3の実施形態の構造を適用することも可能である。
【0065】
[第6の実施形態]
第6の実施形態は、いわゆる千鳥格子状にパッドが配置された場合の例である。
【0066】
図14は、本発明の第6の実施形態に係る半導体集積回路装置の平面図を示す。図15は、図14に示す半導体集積回路装置の一部拡大図を示す。尚、図14では配線を省略している。以下に、第6の実施形態に係るフリップチップ型の半導体集積回路装置について説明する。この第6の実施形態では、上記第1及び第2の実施形態に係る半導体集積回路装置と異なる構造のみ説明する。
【0067】
図14に示すように、チップ11の全体に、複数のパッド12がいわゆる千鳥状に配置されている。また、チップ11の4辺に、第1のIOセル13の内部信号端子13aと第2のIOセル14の内部信号端子14aとが向き合うように、第1及び第2のIOセル13、14がそれぞれ配置される。
【0068】
図15に示すように、第2のIOセル14は、チップ11の各辺において、部分的に隙間を設けて配置される。ここで、パッド12を千鳥状に配置した場合における行方向のパッド12間の距離X2(例えば、X2=160μm)は、パッド12を同じ間隔で格子状に配置した場合(図7)における行方向のパッド12間の距離X1(例えば、X1=226μm)よりも短くなる。このため、第2のIOセル14の隙間は、1行目のパッド12と2行目のパッド12間、3行目のパッド12と4行目のパッド12間のように、パッド12の2行間毎に設けられる。言い換えると、2行のパッド12で1つの電源配線17やグランド配線18を共通して用いている。つまり、図15に示す斜線部分の12個のIOセル13、14は、図15に示す斜線部分の電源配線17やグランド配線18から電源電圧やグランド電位が供給される。
【0069】
そして、内部回路用の電源配線17やグランド配線18は、チップ11の中央から第2のIOセル14間の隙間を通って、第1のIOセル13の内部信号端子13aの付近まで延在される。そして、図示されていないが、電源配線17やグランド配線18が第1及び第2のIOセル13、14に接続される。従って、電源配線17やグランド配線18は、電源電圧やグランド電位を内部回路に供給するためだけでなく、第1及び第2のIOセル13、14に供給するためにも用いられる。
【0070】
上記第6の実施形態によれば、パッド12を千鳥状に配置した場合であっても、第1及び第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0071】
尚、図14及び15では、第2の実施形態の構造を基にして第6の実施形態の構造を適用したが、第1の実施形態の構造を基にしてもよい。また、上記第6の実施形態に、第3の実施形態の構造を適用することも可能である。
【0072】
その他、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、配線長を短縮し、配線の混雑を緩和することが可能な半導体集積回路装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる半導体集積回路装置を示す平面図。
【図2】本発明の第1の実施形態に係わる半導体集積回路装置のIOセルを示す平面図。
【図3】図1に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【図4】本発明の第1の実施形態に係わる他の半導体集積回路装置を示す平面図。
【図5】図4に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【図6】本発明の第2の実施形態に係わる半導体集積回路装置を示す平面図。
【図7】図6に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【図8】本発明の第3の実施形態に係わる半導体集積回路装置のIOセルを示す平面図。
【図9】本発明の第3の実施形態に係わる半導体集積回路装置を示す平面図。
【図10】本発明の第4の実施形態に係わる半導体集積回路装置を示す平面図。
【図11】図10に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【図12】本発明の第4の実施形態に係わる他の半導体集積回路装置を示す平面図。
【図13】本発明の第5の実施形態に係わる半導体集積回路装置を示す平面図。
【図14】本発明の第6の実施形態に係わる半導体集積回路装置を示す平面図。
【図15】図14に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【図16】第1の従来技術による半導体集積回路装置を示す断面図。
【図17】図16に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【図18】第2の従来技術による半導体集積回路装置を示す断面図。
【図19】図18に示す半導体集積回路装置の一部拡大図。
【符号の説明】
11…チップ、
12…パッド、
13…第1のIOセル、
13a、14a、23a、24a、31a…内部信号端子、
13b、14b、23b、24b、31b…外部信号端子、
14…第2のIOセル、
15…第1の配線、
16…第2の配線、
17…電源配線、
18…グランド配線、
20…内部回路領域、
21…素子領域、
23…第3のIOセル、
24…第4のIOセル、
25…第3の配線、
26…第4の配線、
31…第5のIOセル、
32…第6のIOセル。
Claims (17)
- チップと、
前記チップの全体に配置された接続部材と、
前記チップの周辺に配置された第1のIOセルと、
前記第1のIOセルの内側に配置された第2のIOセルと、
前記第1のIOセルの前記チップの中央側の端部に設けられ、前記チップの内部回路に接続する第1の端子と、
前記第1のIOセルの前記チップの周辺側の端部に設けられ、前記接続部材に接続する第2の端子と、
前記第2のIOセルの前記チップの周辺側の端部に設けられ、前記チップの内部回路に接続する第3の端子と、
前記第2のIOセルの前記チップの中央側の端部に設けられ、前記接続部材に接続する第4の端子と
を具備することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 前記第1のIOセルは複数個からなり、この複数個からなる前記第1のIOセルは前記チップの各辺において各々が隣接して配置され、
前記第2のIOセルは複数個からなり、この複数個からなる前記第2のIOセルは前記チップの各辺において各々が隣接して配置される
ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1の端子と前記第3の端子とは、向き合うことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 前記接続部材は、前記チップの全面に格子状又は千鳥状に配置されることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 前記複数個からなる前記第2のIOセルは、一部に隙間を有することを特徴とする請求項2記載の半導体集積回路装置。
- 前記チップの中央から前記第2のIOセルの前記隙間には、前記第1及び第2のIOセルと電源とを接続する電源配線と、前記第1及び第2のIOセルとグランドとを接続するグランド配線との少なくとも一方が配置されていることを特徴とする請求項5記載の半導体集積回路装置。
- 前記第1のIOセルの前記第2の端子を、前記第1のIOセルの中央部に配置することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 前記第2のIOセルの前記第4の端子を、前記第2のIOセルの中央部に配置することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 前記第2のIOセルの内側に配置された第3のIOセルと、
前記第3のIOセルの内側に配置された第4のIOセルと、
前記第3のIOセルの前記第4のIOセル側の端部に設けられ、前記チップの内部回路に接続する第5の端子と、
前記第3のIOセルの前記第2のIOセル側の端部に設けられ、前記接続部材に接続する第6の端子と、
前記第4のIOセルの前記第3のIOセル側の端部に設けられ、前記チップの内部回路に接続する第7の端子と、
前記第4のIOセルの前記第3のIOセルと反対側の端部に設けられ、前記接続部材に接続する第8の端子と
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のIOセルは複数個からなり、この複数個からなる前記第1のIOセルは前記チップの各辺において各々が隣接して配置され、
前記第2のIOセルは複数個からなり、この複数個からなる前記第2のIOセルは前記チップの一辺において各々が隣接して配置され、
前記第3のIOセルは複数個からなり、この複数個からなる前記第3のIOセルは前記チップの前記一辺において各々が隣接して配置され、
前記第4のIOセルは複数個からなり、この複数個からなる前記第4のIOセルは前記チップの前記一辺において各々が隣接して配置される
ことを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置。 - 前記第5の端子と前記第7の端子とは、向き合うことを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置。
- 前記第2乃至第4のIOセルは、それぞれ一部に隙間を有することを特徴とする請求項10記載の半導体集積回路装置。
- 前記第2のIOセルと前記第3のIOセルとの間を所定間隔離間し、前記第2のIOセルと前記第3のIOセルとの間に位置する前記接続部材を電源配線及びグランド配線にそれぞれ接続することを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置。
- 前記電源配線及び前記グランド配線は、前記第2のIOセルと前記第3のIOセルとの間に位置する前記接続部材から、前記第2のIOセルの前記隙間に延在して配置されるとともに、前記第3及び第4のIOセルの前記隙間に延在して配置されることを特徴とする請求項13記載の半導体集積回路装置。
- 前記第2のIOセルと前記第3のIOセルとの間の領域は、前記チップの前記内部回路の存在する領域であることを特徴とする請求項13記載の半導体集積回路装置。
- 前記第1又は第2のIOセルに隣接してマクロセルが配置されていることを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
- 前記マクロセルは、前記チップの中央側の端部に前記チップの前記内部回路に接続する第9の端子が設けられ、前記チップの周辺側の端部に前記接続部材に接続する第10の端子が設けられていることを特徴とする請求項16記載の半導体集積回路装置。
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