JP4036263B2 - 集積回路で配線オプションを具体化する方法、および集積回路 - Google Patents

Description

本発明は、ピンと呼ばれる接続ピンと配線可能な、パッドと呼ばれる複数の接触部位を備えるチップからなる集積回路で、配線オプションを具体化する方法に関するものである。
さらに本発明は、ピンと呼ばれる接続ピンと配線可能なパッドと呼ばれる複数の接触部位を備えるチップからなる集積回路に関するものである。

ボンディングオプションと呼ばれる配線オプションは、１つの集積回路を同じハードウェアで別様に構成したり、異なる機能を装備させる簡単な手法である。集積回路は、機能が異なっていても回路自体に関しては不変なので、製造時に利点が得られる。第１の利点は、ウェーハ検査のときにただ１つのテストプログラムがあれば足りることである。別の利点は、可能な限り遅い時点で初めて、すなわち、種々のハウジングに集積回路をパッケージングするときに初めて、その集積回路のどのバリエーションを採用するかが決められることにある。
ボンディングオプションを具体化する公知の方法は、プラットフォームボンディングまたはランドボンディングを意図している。

プラットフォームボンディングは、ボンディングワイヤが非常に短いという欠点があり、また、プラットフォームとクリスタルの間に高低差があるという第２の欠点がある。
ランドボンディングは、異なるハウジングではランドが異なる部位に位置しているという欠点がある。たとえば、中央に２つのランドをもつ集積回路や、コーナーに４つのランドをもつ集積回路がある。したがってランドボンディングは、異なるハウジングにパッケージングされる集積回路には適していない。しかもランドボンディングでは、配線の付着性についてまだ改良の余地が残されている。

この課題は方法の面からは、請求項１に記載の構成要件により、配線オプションのための接触ピンを設け、これらの接触ピンの各々に少なくとも２つの接触部位を割り当て、接触ピンを組合せの規則に基づいて帰属の接触部位と配線可能とし、そのつど選択した配線が、配線オプションを識別するためにチップで評価されるコーディングとなることによって、解決される。

この課題は装置の面からは、請求項５に記載の構成要件により、配線オプションのために接触ピンが設けられており、これらの接触ピンの各々に少なくとも２つの接触部位が割り当てられており、これらの接触部位はそれぞれ１つのプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を介して、帰属の接触ピンに印加されている電位と反対の電位になっており、プルアップ抵抗を介してハイレベルにある、１つの接触ピンに割り当てられたすべての接触部位は、ＡＮＤゲートの入力部とチップの評価回路の入力部に接続されており、プルダウン抵抗を介してローレベルにある、１つの接触ピンに割り当てられたすべての接触部位は、ＯＲゲートの入力部と評価回路の入力部に接続されており、接触ピンは組合せの規則に基づいて帰属の接触部位と配線可能であり、そのつど選択された配線は配線オプションを識別するためのコーディングとなっており、各ゲートの出力部は評価回路の入力部に接続されていることによって解決される。

集積回路は、外部に対する接触部位、いわゆるパッドを有するチップで構成されており、これらの接触部位がチップの入力接点と出力接点になる。外部接触をするために、ピンと呼ばれる接触ピンが設けられており、これらの接触ピンは、集積回路の施工形態に応じて、細いワイヤによって接触部位と接続される。多くの場合、接触部位と接触ピンとの配線には、接触ピンと接触部位に溶着される金線が用いられる。接触部位と接触ピンの配線はボンディングとも呼ばれる。

本発明による方法は、集積回路の接触ピンの少なくとも１つが配線オプション用に設けられることを意図している。これらの接触ピンの各々に少なくとも２つの接触部位が割り当てられ、これらの接触部位は組み合わせの規則に基づいて帰属の接触ピンと配線可能である。そのつど選択された配線は、配線オプションを認識するためにチップで評価されるコーディングとなる。

本発明による集積回路では、配線オプションのために設けられた接触ピンの各々に少なくとも２つの接触部位が割り当てられ、これらの接触部位は、それぞれ１つのプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗を介して、帰属の接触ピンに印加されている電位と反対の電位にある。接触ピンに割り当てられた接触部位は、プルアップ抵抗を介してハイレベルにあるか、またはプルダウン抵抗を介してローレベルにある。プルアップ抵抗を介してハイレベルにある接触部位は、ＡＮＤゲートの入力部と接続されるのに対して、プルダウン抵抗を介して低電位にある接触部位は、ＯＲゲートの入力部と接続されている。ゲートの出力部はチップの評価回路と接続されており、この評価回路は、接触部位のレベルを手がかりにして、接触ピンと帰属の接触部位との間の配線を識別する。したがって接触部位におけるレベルは、配線に関するコーディングをなしている。このときＡＮＤゲートないしＯＲゲートの出力部は、接触部位が接触ピンと配線されているかどうかを認識するのに使用される。

本発明による集積回路の第１実施形態は、接触部位と、帰属のゲートの入力部との間にそれぞれ１つの入力回路が介在することを意図している。これらの入力回路は同じものが選択される。入力回路として、シュミットトリガーが設けられるのが好ましい。
接触ピンに付与される電位が正しくない場合には、集積回路の誤作用につながるような接触ピンが意図される。

本発明の方法および本発明の集積回路について、図面に示されている実施形態を参照しながら詳しく説明する。
図１には、接触ピンＰＩがローレベルＬにある、配線していない実施形態が示されている。接触ピンＰＩには３つの接触部位Ｐ１，Ｐ２およびＰ３が割り当てられており、これらの接触部位は、それぞれ１つのプルアップ抵抗を介してハイレベルＨにあり、それぞれ１つのシュミットトリガーＳＴの入力部と直接つながっている。３つのシュミットトリガーＳＴの出力部は、チップに配置された評価回路Ａの入力部、およびＡＮＤゲートＵの入力部と接続されており、ＡＮＤゲートの出力部は同じく評価回路Ａと接続されている。配線されていない状態のとき、シュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベル、およびＡＮＤゲートＵの出力部におけるレベルは、ハイレベルＨにある。評価回路Ａは、その入力部すべてがハイレベルＨにあることを手がかりにして、接触ピンＰＩが接触部位Ｐ１からＰ３と配線されていないことを認識する。したがって、シュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベル、およびＡＮＤゲートＵの出力部におけるレベルは、接触ピンＰＩと接触部位Ｐ１からＰ３との配線を表すコーディングをなしている。ＡＮＤゲートＵの出力部は、接触部位が接触ピンと配線されているかどうかを認識するのに使用される。

図２には、接触ピンＰＩがハイレベルＨにある、配線していない実施形態が示されている。図１に示す実施形態と相違しているのは、接触ピンＰＩがローレベルではなくハイレベルＨにあり、接触部位Ｐ１からＰ３がハイレベルではなく、プルダウン抵抗Ｒ２を介してローレベルＬにあり、ＡＮＤゲートがＯＲゲートＯで置き換わっていることである。シュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベル、およびＯＲゲートＯの出力部におけるレベルは、すべてローレベルＬにある。ＯＲゲートＯの出力部は、接触部位が接触ピンと配線されているかどうかを認識するのに使用される。
シュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベル、およびＯＲゲートＯの出力部におけるレベルは、評価回路Ａによって評価されるコーティングをなしている。

図３から図１６には、配線の組み合わせの可能性がすべて図示されている。１つの接触ピンに割り当てられる接触部位がＮ＝３のとき、ダブルボンディングやトリプルボンディングが実装技術の上で可能であると仮定すると、Ｎ＋（２本を介してのＮ）＋（３本を介してのＮ）＝７通りの異なる配線方法が得られる。

図３から図８には、１本の配線接続だけを用いた３通りの可能性が示されており、図９から図１４には、２本の配線接続を用いたすべての３通りの可能性が示されており、最後に図１５と図１６には３本の配線接続を用いたただ１つの可能性が示されている。
接触ピンがローレベルＬにあるとき、接触部位Ｐ１からＰ３のうち接触ピンＰＩと配線されている接触部位との間で入力部が接続されているシュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベルは、ローレベルＬにある。接触部位Ｐ１からＰ３のうち接触ピンＰＩと配線されていない接触部位との間で入力部が接続されているシュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベルは、ハイレベルＨにある。ＡＮＤゲートＵの出力部は、ローレベルＬにある。

接触ピンＰＩがハイレベルＨにあるとき、接触部位Ｐ１からＰ３のうち接触ピンＰＩと配線されている接触部位との間で入力部が接続されているシュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベルは、ハイレベルＨにある。接触部位Ｐ１からＰ３のうち接触ピンＰＩと配線されていない接触部位との間で入力部が接続されているシュミットトリガーＳＴの出力部におけるレベルは、ローレベルＬにある。ＯＲゲートＯの出力部は、ハイレベルＨにある。

評価回路Ａは、ゲートの出力部のレベルを手がかりにして、接触部位が接触ピンと配線されているかかどうかを認識するとともに、シュミットトリガーの出力部におけるレベルを手がかりにして、接触部位Ｐ１からＰ３のうちのどれが接触ピンと配線されているかを認識する。

プルアップ抵抗とプルダウン抵抗を設計する際には、整った論理レベルが接触ピンに印加されるようにするため、十分な値になるよう配慮しなければならない。なぜなら、接触ピンにつながれた信号源の出力抵抗と、入力抵抗との間で分圧器が形成されるからである。それにより、常時流れる入力電流と、それによって引き起こされる損失出力とが同時に制限される。損失出力がクリティカルである集積回路の場合、入力抵抗をつなぐことができる。切換信号は、ボンディングオプションに関する操作信号としての役目をすることができる。

本発明の方法により、公知のプラットフォームボンディングやランドボンディングで通常生じる欠点なしに、集積回路でボンディングオプションを具体化することができる。

接触ピンがハイレベルにあるときの配線していない実施形態を示す図。 接触ピンがローレベルにあるときの配線していない実施形態を示す図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。 実施形態の配線の組み合わせの例示図。

符号の説明

Ｈ ハイレベル
Ｌ ローレベル
Ｏ ＯＲゲート
ＰＩ 接触ピン
Ｐ１からＰ３ 接触部位
Ｒ１ プルアップ抵抗
Ｒ２ プルダウン抵抗
ＳＴ シュミットトリガー
Ｕ ＡＮＤゲート

Claims (8)

1. ピンと呼ばれる接触ピン（ＰＩ）と配線可能な、パッドと呼ばれる複数の接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を備えるチップからなる集積回路で、配線オプションを具体化する方法であって、
   配線オプションのための少なくとも１つの接触ピン（ＰＩ）を設け、これらの接触ピン（ＰＩ）の各々に少なくとも２つの接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を割り当て、接触ピン（ＰＩ）を組合せの規則に基づいて帰属の接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）と配線可能とし、そのつど選択した配線が、配線オプションを認識するためにチップで評価されるコーディングとなる方法において、
   接触ピン（ＰＩ）に割り当てられた接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）が、それぞれ１つのプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗（Ｒ１，Ｒ２）を介して、帰属の接触ピン（ＰＩ）に印加されている電位とは反対の電位になっており、プルアップ抵抗（Ｒ１）を介してハイレベル（Ｈ）にある、接触ピン（ＰＩ）に割り当てられたすべての接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は、ＡＮＤゲート（Ｕ）の入力部とチップの評価回路（Ａ）の入力部に接続されており、プルダウン抵抗（Ｒ２）を介してローレベル（Ｌ）にある、接触ピン（ＰＩ）に割り当てられたすべての接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は、ＯＲゲート（Ｏ）の入力部と評価回路（Ａ）の入力部に接続されており、
   各ゲート（Ｕ，Ｏ）の出力部のレベルを手がかりに接触部位が接触ピンと配線されているかどうかを認識するとともに、接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のレベルを手がかりにして、接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のうちのどれが接触ピンと配線されているかを認識することを特徴とする、集積回路で配線オプションを具体化する方法。
2. 接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）と、帰属の各ゲート（Ｕ，Ｏ）の入力部との間に入力回路（ＳＴ）が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. それぞれの入力回路（ＳＴ）に同じものが選択されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 入力回路としてシュミットトリガー（ＳＴ）が設けられていることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. ピンと呼ばれる接続ピン（ＰＩ）と配線可能な、パッドと呼ばれる複数の接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を備えるチップからなる、配線オプションを具体化するための集積回路であって、
   配線オプションのために少なくとも１つの接触ピン（ＰＩ）が設けられており、これらの接触ピン（ＰＩ）の各々に少なくとも２つの接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）が割り当てられており、これらの接触部位はそれぞれ１つのプルアップ抵抗またはプルダウン抵抗（Ｒ１，Ｒ２）を介して、帰属の接触ピン（ＰＩ）に印加されている電位と反対の電位になっており、プルアップ抵抗（Ｒ１）を介してハイレベル（Ｈ）にある、１つの接触ピン（ＰＩ）に割り当てられたすべての接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は、ＡＮＤゲート（Ｕ）の入力部とチップの評価回路（Ａ）の入力部に接続されており、プルダウン抵抗（Ｒ２）を介してローレベル（Ｌ）にある、１つの接触ピン（ＰＩ）に割り当てられたすべての接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）は、ＯＲゲート（Ｏ）の入力部と評価回路（Ａ）の入力部に接続されており、接触ピン（ＰＩ）は組合せの規則に基づいて帰属の接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）と配線可能であり、そのつど選択された配線は配線オプションを識別するためのコーディングになっており、
   評価回路（Ａ）は、各ゲート（Ｕ，Ｏ）の出力部のレベルを手がかりに接触部位が接触ピンと配線されているかどうかを認識するとともに、接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のレベルを手がかりにして、接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）のうちのどれが接触ピンと配線されているかを認識することを特徴とする、集積回路。
6. 接触部位（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）と、帰属の各ゲート（Ｕ，Ｏ）の入力部との間にそれぞれ１つの入力回路（ＳＴ）が介在していることを特徴とする、請求項５に記載の集積回路。
7. それぞれの入力回路（ＳＴ）に同じものが設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の集積回路。
8. 入力回路としてシュミットトリガー（ＳＴ）が設けられていることを特徴とする、請求項６または７に記載の集積回路。

Images