JPH01287947A - ゲートアレイic装置 - Google Patents

ゲートアレイic装置

Info

Publication number
JPH01287947A
JPH01287947A JP63117637A JP11763788A JPH01287947A JP H01287947 A JPH01287947 A JP H01287947A JP 63117637 A JP63117637 A JP 63117637A JP 11763788 A JP11763788 A JP 11763788A JP H01287947 A JPH01287947 A JP H01287947A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
area
chip
input
region
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
JP63117637A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Watabe
由夫 渡部
Masaya Tamamura
雅也 玉村
Isao Shimozuhama
下津浜 功
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63117637A priority Critical patent/JPH01287947A/ja
Priority to US07/349,076 priority patent/US4933576A/en
Priority to EP19890401346 priority patent/EP0342131A3/en
Priority to KR8906409A priority patent/KR920008118B1/ko
Publication of JPH01287947A publication Critical patent/JPH01287947A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/02Bonding areas ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L24/06Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/0601Structure
    • H01L2224/0603Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 高速信号処理を行う高速ゲートアレイIC装置に関し、 入出力間での信号干渉が少なく、信号配線の長さが均一
化し易い構造のゲートアレイIC装置を提供することを
目的とし、 半導体のICチップに集積されたゲートアレイIC装置
であって、ICチップの周辺部の1つの連続した領域で
形成され、高速信号の印加される入力端子群を備えた入
力端子群領域と、ICチップの周辺部で、前記入力端子
領域と対向する位置に1つの連続した領域として形成さ
れ、高速信号を出力する出力端子群を備えた出力端子領
域と、を有するように構成する。
[産業上の利用分野] 本発明はゲートアレイIC装置に関し、特に高速信号処
理を行う高速ゲートアレイIC装置に関する。
ゲートアレイICは、顧客参加の開発体系を取り易いこ
と、開発費が安価なこと、納期が短いこと等の利点を有
しており、需要が急速に増大している。この為、種々の
汎用ゲートアレイICが開発、提供されている。一方で
、光伝送や高速計測器等、超高速信号を扱う特殊な分野
では、高速性の要求に加え、さらに低雑音波形、低スキ
ュー(s k e w )特性の実現も要求されている
[従来の技術] 従来の汎用ゲートアレイICは、全ての信号端子で入出
力を可能とし、同一構成のマクロセルを   ゛マI−
リクス状に配置して、自由な回路配置、配線を可能とし
て、設計の自由度を優先する構造を有している。
第9図に従来技術によるゲートアレイ装置の構成例を概
略的に示す、短形のチップ101の周辺部には入出力信
号用および電源用の端子102が配列されている。端子
102の内側に配線領域103を介して、入出力部10
4が配置されている1、入出力部104には、入出力信
号専用のセルが設けられる。中央部にマクロセルのアレ
イ105が設置されている。マクロセルは論理回路を構
成する単位のセルで、1つのマクロセルで通常OR回路
、NOR回路、排他的OR/N OR回路、A ND/
NAND回路等を構成できる。アレイ105は同一構成
のマクロセルのマクトリス状規則的配置で構成され、マ
クロセル間を選択的に配線で接続することにより任意の
論理回路を構成する。
ゲートアレイ装置内での信号の流れは、第10図に示す
ように、入力端子102から入力した信号がI10部1
04の入力セルを介し、又は直接に内部のマクロセル1
05に供給され、論理演算されて、I10部の出力セル
104を介して出力端子102に供給される。
一般的にゲートアレイは、同一のマクロセルをアレイ状
に配置する。同一マクロセルであることにより、位置的
に制約がなくなり、任意の回路をセルアレイ中とこにで
も構成できる。
一方1回路動作の高速性の面からみると多数のセルを使
うより、1つのセルでまかなう方が優れている。
例えば、基本ゲートしか構成できないセルで、マスタス
レーブフリップフロップ回路を作る場合、第11図のよ
うにゲートを8個(セルを8個)必要とする。信号が多
数のゲートを通るため、動作速度の低下につながる。
第9図に示すような従来のゲートアレイICは。
構造の対称性が高く、たとえば矩形チップの全4辺が全
く均等な構成を有している。このため回路を設計する際
の自由度は極めて高いと言える。
[発明が解決しようする課題] しかし、ゲートアレイの4辺が全く均等であると、入出
力端子は混在した構造となり、入力から出力への配線長
もまちまちとなり易い。
本発明の目的は、入出力間での信号干渉が少なく、信号
配線の長さが均一化し易い構造のゲートアレイIC装置
を提供することである。
また、出力バッファから出力端子までの配線長がまちま
ちになるとスキューが大きくなり易い等の問題がある。
本発明の他の目的は出力バッファから出力端子までの信
号配線の長さを均一化し易いゲートアレイIC装置を提
供することである。
また、入出力端子間で信号干渉を起こすことがある。
本発明のさらに池の目的は入出力端子間の信号干渉をさ
らに減少することのできるゲートアレイIC装!を提供
することである。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である0図中、11は高速
信号を入力する入力端子群を含む入力端子領域、12は
論理処理後の高速信号を出力する出力端子群を含む出力
端子領域、13は論理演算を行うマクロセル群を含むマ
クロセル領域、14は論理処理後の高速信号を出力する
出力バッファ群を含む出力バッファ領域、22は出力バ
ッファと出力端子とを接続する配線が形成される配線領
域である。
本発明によれば、第1図を参照して、ゲートアレイIC
チップ周辺部に配置された端子領域が。
入力端子群を配置する入力端子領域11と出力端子群を
配置する出力端子領域12とに分離され、相対向する周
辺部領域に配置される。
また、出力バッファ領域14から出力端子領域12への
配線は配線領域22上で交叉をしないように配置する。
また電源端子を入力端子領域11と出力端子領域12と
の間に配置して両端子領域を分離する。
[作用] 入力端子群がまとめられ、出力端子群から分けて配置さ
れるので、入出力間の信号干渉が減少する。
また、両端子群を対向配置することにより、信号の流れ
に1つの方向性が付与され、配線長を均一化し易くなる
出力バッファから出力端子への配線が交叉しないことに
より、配線長を均一化し易くなる。
入力端子群と出力端子群との間に電源端子を置いて分離
することにより、両端子群間での信号干渉を減少させる
ことができる。
[実施例] 第2図に本発明の1実施例によるゲートアレイIC装置
を示す、入力端子領域11はチップ10の下辺と両側辺
の下部に沿って分布する連続した1つの領域であり、そ
の内に複数の入力端子15を配置している。出力端子領
域12はチップ10の上辺と両側辺の上部に沿って分布
する連続した1つの領域であり、その内に複数の出力端
子16と複数の電源端子17とを配置している。
チップ10の周辺部の入力端子領域11と出力端子領域
12との間には開隔が設けられ、そこに他の電源端子1
8が配置されている。
チップ10の中央部は、大きく上下に分けられて、下方
にマクロセル領域13、上方に出力バッファ領域14が
配置されている。マクロセル領域13内には多数のマク
ロセル19が規則的にマトリクスアレイ状に配置されて
いる。出力バッファ領域14内には出力端子16に対応
して出力バッファ20が配置されている。
第3図に示すように高速信号は下方外側の入力端子領域
11から下方内側のマクロセル領域13に入って論理演
算され、上方内側の出力バッファ領域14で増幅、波形
整形され、配線領域22を介して上方外側の出力端子領
域12に到達する。
すなわち下方から上方へ、外−内一外の大きな信号の流
れが形成され、局所的にもこの流れに対して逆向きの高
速信号の流れを生じさせないで配線できるように、各領
域11.12.13.14が配置されている。
なお、出力信号変化による入力信号の誘導変化の信号干
渉や信号量位相ずれであるスキュー等が問題となるのは
高速信号なので低速信号は上述のパターンに限らなくて
もよい。
電源端子17.18の分布は特に限定されないが、電源
端子は一定電位に保たれるので第2図のように配置する
と以下の利点を有する。すなわち電源端子18は入力端
子領域11と出力端子領域12との間にあり、両者をシ
ールドする働きがある。すなわち、出力端子領域12内
の下方の出力端子16の電位が急激に変化すると、その
影響が入力端子領域11の上方の入力端子15に及ぼう
とするが、中間に一定電位の電源端子18が存在するの
で電位変化の影響がそこで遮蔽され、減少される。同様
にIJ接する出力端子16同志も影響を及ぼし合うが電
源端子17を中間に置くことにより影響が減少される0
通常1つの出力バッファ20当り2つの出力端子16が
設けられるので、出力端子を2つづつに組み分けして、
組と組との間に電源端子17を設けると出力同志の干渉
を減少するのに有効である。
なお、第2図、第3図では信号の流れをチップ10の下
方から上方へ形成したが、これに限らないことは当業者
に自明であろう。
大きな1つの方向性を生じさせる他の実施例を第4図、
第5図に示す。
第4図では入力端子領域11が矩形のチップ10の左辺
と下辺に沿った1つの連続領域として形成され、チップ
10の上辺と右辺に沿って形成された1つの連続領域で
ある出力端子領域12と対向配置されている。中央部に
は左下方にマクロセル領域13、その右上方にマクロセ
ル領域13と出力端子領域12とに挾まれた形で出力バ
ッファ領域14が配置されている。左下から右上に向う
信号の流れが形成される。
第5図では、チップ10の左辺、下辺、右辺に沿って1
連の領域として入力端子領域11が形成され、上辺に沿
って1連の領域として出力端子領域12が形成されてい
る。中央部には、下方にマクロセル領域13、マクロセ
ル領域13と出力端子領域12との間に帯形に出力バッ
ファ領域14が配置されている。入力信号数が出力信号
数より多い場合に適した配置である。下方から上方に向
う信号の流れが形成される。なお、出力信号数が多い場
合は、第5図の逆の配置としてもよい、すなわち入力端
子領域を1辺に沿って形成し、出力端子領域を3辺に沿
って形成する。
入力端子領域と出力端子領域の配置は上述のものに限ら
ないことは言うまでもない、出力端子と入力端子を混在
させず、入力端子群と出力端子群とに分け、それぞれ1
つの連続した領域内に納め、チップ中央部を介してお互
いに対向するように配置すればよい、多くの場合、矩形
チップの対抗する2辺に付いて、1方は入力端子用に他
方は出力端子用に用いられることになる。
以下第2図の実施例に基づき、より詳細な構成例を説明
する。
第6図はチップ10の構成例を拡大して示す。
チップ10の周辺部には1辺当り11個の端子が設けら
れている。を源用端子18.25を各辺の中央に配置し
、その両側に5個づつの端子が配置されている。左辺と
右辺の中央の電源端子18を境として上方を出力端子領
域12、下方を入力端子領域11とする。入力端子領域
11には高速信号を入力できる入力端子15が計20個
と電源端子25が1個配置されている。出力端子領域1
2には論理処理後の高速信号を出力できる出力端子16
が計20個と電源端子25が1個配置されている。第2
図で説明したように、出力端子2個ごとに電源端子を挿
入してもよい、中央部下方に入力端子領域11と電源端
子18に包まれるような形で、マクロセル領域13が配
置される。マクロセル領域13には下方に4行5列その
上に2つのマクロセル19がマトリクス状に規則的に配
置されている。このマクロセル領域13の形状によって
、出力端子領域12との間にほぼ一定の幅の領域が形成
されている。各マクロセル19は0R1AND、フリッ
グ70ツブ(F/F)等の論理を構成できるもので、全
体として論理演算部を構成する。マクロセル領域13と
出力端子領域12との間の帯状領域に、出力バッファ領
域14が形成されている。出力バッファ領域14には、
出力バッファ20.21が収められ、出力バッファ20
.21は論理演算後の信号を増幅、整形等する。出力バ
ッファ領域14内では内側に初段出力バッファ20が6
個、外側に2段目の出力バッファ21が6個対応して近
接配置されている。各2段目出力バッファ21は2つの
出力端子16に対応して近接配置されている。すなわち
、初段出力バッファ20、対応する2段目出力バッファ
21、対応する2つの出力端子16がほぼ直線状に並ぶ
ように配置され、内側から外側に向う互いに交わらない
信号の流れを作るように配置されている。このため、2
段目出力バッファ21と出力端子16との間の配線領域
22では、配線が交叉することがなく、信号間の干渉防
止等に寄与している。
入力端子15から出力端子16までの高速信号の流れの
例を第7図、第8図を用いて説明する。
第7図において、入力端子TAと入力端子T8に高速信
号Aと高速信号Bとが入力され、ゲートGl、G2を経
由しゲートG3で論理演算される。
論理演算后の高速信号は、出力バッフγBUFI、BU
F2で増幅、波形整形され、出力端子T。へ出力される
。これをチップ10上の配置で示すと、たとえば第8図
に示すようになる。すなわち、第3図に示した一般的な
信号の流れの形をなしている。
[発明の効果] 本発明によれば、入力端子群と出力端子群が分離されて
おり、端子間の信号干渉が低減する。
さらに、入力端子群と出力端子群を対抗配置し、また出
力バッファ群と出力端子群との間の配線に交叉を生じな
いようにすると、信号の流れに大きな方向性を付与でき
、配線長の均一化を行い易くなる。
また、入力端子群と出力端子群とを電源端子で分離する
と、入出力信号間の干渉がさらに低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の詳細な説明するゲートアレイICチッ
プの概略上面図、 第2図は本発明の実施例によるゲートアレイICチップ
の概略上面図、 第3図は第2図のゲートアレイ中の信号の流れを説明す
る概念図、 第4図、第5図は本発明の他の実施例によるゲートアレ
イICチップの概略上面図、 第6図はゲートアレイICチップの構成例を示すゲート
アレイICチップの概略上面図、第7図は信号処理の流
れの例を示すブロック図、第8図は第6図のゲートアレ
イICチップ上での第7図の信号の流れを示すゲートア
レイICチップの概略上面図。 第9図は、従来技術によるゲートアレイ装置のレイアウ
ト例を示す上面図、 第10図は、ゲートアレイ装置内の信号の流れを示すブ
ロック図、 第11図は、基本ゲートでマスタスレーブF/Fを構成
した時のブロックダイアダラムである。 図において、 11       入力端子領域 12       出力端子領域 13       マクロセル領域 14       出力バッファ領域 15       入力端子 16       出力端子 17.18.25 電源端子 19       マクロセル 20.21    出力バッファ 22       配線領域 第  1(21 第  2  図 第2図のICチ・〉ゲにおける信号の流れf[!!坂v
IによるゲートアレイICチップ他の実施例によるゲー
トアレイICチップ第  5  図 ゲートアレイICチップの構v1 第  6  図 信号の流れを示す回路イ″:!〕・りの1第  8  

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)、半導体のICチップに集積されたゲートアレイ
    IC装置であって、 ICチップの周辺部の1つの連続した領域で形成され、
    高速信号の印加される入力端子群を備えた入力端子領域
    (11)と、 ICチップの周辺部で、前記入力端子領域 (11)と対向する位置に1つの連続した領域として形
    成され、高速信号を出力する出力端子群を備えた出力端
    子領域(12)と、 ICチップの中央部で前記入力端子領域に隣接して配置
    され、アレイ状に配列されたマクロセル群を含み、配線
    がマクロセル間を選択的に接続して論理回路を構成する
    マクロセル領域(13)と、 前記マクロセル領域(13)と前記出力端子領域(12
    )との間に配置され、マクロセルからの信号を処理して
    出力端子に印加する出力信号を形成する出力バッファ群
    を備えた出力バッファ領域(14)と、 前記出力バッファ領域(14)と前記出力端子領域(1
    2)との間に形成され、前記出力バッファ群と前記出力
    端子群とを接続する配線群を形成する配線領域(22)
    と を有することを特徴とするゲートアレイIC装置 (2)、前記配線領域(22)上で出力バッファ群を出
    力端子群に接続する配線群が交叉しないことを特徴とす
    る請求項1記載のゲートアレイIC装置。 (3)、複数の電源端子を含み、前記入力端子領域(1
    1)と前記出力端子領域(12)とがICチップ上で該
    電源端子によつて分離されることを特徴とする請求項1
    記載のゲートアレイIC装置。
JP63117637A 1988-05-13 1988-05-13 ゲートアレイic装置 Pending JPH01287947A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63117637A JPH01287947A (ja) 1988-05-13 1988-05-13 ゲートアレイic装置
US07/349,076 US4933576A (en) 1988-05-13 1989-05-09 Gate array device having macro cells for forming master and slave cells of master-slave flip-flop circuit
EP19890401346 EP0342131A3 (en) 1988-05-13 1989-05-12 Gate array device having macro cells for forming master and slave cells of master-slave flip-flop circuit
KR8906409A KR920008118B1 (en) 1988-05-13 1989-05-13 Gate array device having macro cells for forming master and slave cells of master-slave f/f circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63117637A JPH01287947A (ja) 1988-05-13 1988-05-13 ゲートアレイic装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01287947A true JPH01287947A (ja) 1989-11-20

Family

ID=14716632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63117637A Pending JPH01287947A (ja) 1988-05-13 1988-05-13 ゲートアレイic装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01287947A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05182454A (ja) * 1991-06-25 1993-07-23 Mitsubishi Electric Corp デュアルポートメモリ装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62249467A (ja) * 1986-04-23 1987-10-30 Hitachi Micro Comput Eng Ltd 半導体集積回路装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62249467A (ja) * 1986-04-23 1987-10-30 Hitachi Micro Comput Eng Ltd 半導体集積回路装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05182454A (ja) * 1991-06-25 1993-07-23 Mitsubishi Electric Corp デュアルポートメモリ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4933576A (en) Gate array device having macro cells for forming master and slave cells of master-slave flip-flop circuit
US5491353A (en) Configurable cellular array
KR890004569B1 (ko) 마스터 슬라이스형 반도체장치
KR890004568B1 (ko) 마스터슬라이스형 반도체장치
JPS62189739A (ja) 半導体集積回路装置
KR100338435B1 (ko) 반도체집적회로장치및그제조방법
GB2382923A (en) Semiconductor integrated circuit and its layout method
US6680624B2 (en) Block symmetrization in a field programmable gate array
US5162893A (en) Semiconductor integrated circuit device with an enlarged internal logic circuit area
JPH0191525A (ja) プログラマブル論理素子
JPH01287947A (ja) ゲートアレイic装置
JPS59177944A (ja) 半導体集積回路装置
US4791609A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0574935A (ja) プログラマブル論理回路装置
JPH04127556A (ja) 半導体集積回路
JPH023279A (ja) 相補型misマスタスライスlsiの基本セル
JPH0714994A (ja) 半導体集積回路装置及び基準信号供給方法
JPS63304642A (ja) スタンダ−ドセル方式の集積回路
JPH02201957A (ja) マスタースライス方式の半導体集積回路
JP2659552B2 (ja) ゲートアレイ回路装置
JP2671537B2 (ja) 半導体集積回路
JP2588876B2 (ja) Cmosマスタスライスlsi
JPH03283547A (ja) CMOS.BiCMOS混在半導体集積回路
JPH01207946A (ja) ゲートアレイ方式半導体集積回路
JPH02102571A (ja) セミカスタム半導体集積回路