JPH0314265A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0314265A
JPH0314265A JP1150866A JP15086689A JPH0314265A JP H0314265 A JPH0314265 A JP H0314265A JP 1150866 A JP1150866 A JP 1150866A JP 15086689 A JP15086689 A JP 15086689A JP H0314265 A JPH0314265 A JP H0314265A
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尋史 篠原
Yoshiyuki Kishi
岸 良行
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、不要パッドを有する集積回路を構成する半導
体装置に関し、特に、パッド破壊を防止するとともに高
集積化および信頼性の向上を図る構造を備えた半導体装
置に関するものである。
[従来の技術] 半導体集積回路の製造工程において、ウェハから切り出
された半導体チップが半導体パッケージに取付けられる
際には、半導体チップ内部に構成する半導体集積回路と
半導体パッケージに設けられたピンとを電気的に接続す
るために、半導体チップ内部のパッド(一般にポンディ
ングパッドと称される)と半導体パッケージ上のパッケ
ージリード(一般にボンディングフィンガと称される)
とを金線またはアルミ線によってワイヤボンディングす
る。
ゲートアレイ設計方式による半導体集積回路においては
、一般に、半導体集積回路の機能を実現するために用い
るトランジスタなどの単位モジュールであるセルの数に
応じて、パッドの位置と数が規格化されている。この規
格化により、半導体集積回路の評価試験に用いるプロー
ブカードやパッケージングは標準化したものを共通に使
用することができる。またアセンブリ工程の標準化も容
易となり、コストの低減が図られる。
さらにゲートアレイ設計方式以外にも、AND。
ORやインパークなどのような機能を単位としたセルを
階層的に構築して半導体集積回路を設計するセルベース
設計方式においても、パッドの数と位置の規格化による
上記メリットが期待できる。
このような従来の半導体装置の一例を第10図に基づい
て説明する。第10図に示す従来の半導体装置は、複数
のセル1と各セル1間を電気的に接続する配線領域2か
らなる機能部分3(第10図の一点鎖線で囲まれる部分
)を備えている。この機能部分3の外側周辺には、リー
クパスを内部に含む複数のI10バッファ回路4と配線
領域6からなるバッファ部分7(第10図において破線
と一点鎖線の間の部分)を備えている。このバッファ部
分7の外側周辺には、不要パッド8aを含む複数のパッ
ド8を備えている。各パッド8は、不要パッド8aを含
めてボンディングワイヤ9てパッケージング+−r1o
に接続されている。このように構成された従来の半導体
集積回路チップ]1は、規格化のために、半導体集積回
路に要求された半導体パッケージ外部との電気信号の入
出力を行なうかどうかに関係なく、パッド8は半導体集
積回路チップ11の内部と電気的に接続する必要のない
いわゆる不要パッド8aを含めてすべて半導体パッケー
ジのパッケージリード10と接続されることになる。
半導体集積回路チップ]]を搭載した半導体パッケージ
の取扱い中に、摩擦により発生した非常に高い静電圧(
数100〜数1.0OOV)か発生したり、あるいはプ
リント基板に対して誤ってピンを接続することなどから
異常電圧か印加されることなどにより、パッド8と半導
体基板との間の絶縁槽が破壊され、さらに、他のパッド
やセルに対して影響を及はすことがある。そのため、チ
ップ内部の半導体集積回路においては、ワイヤボンドし
ているパッドすなわち半導体集積回路11の内部と電気
信号に関与するか否かに関係なくすべてのパッド8に対
してI/Oバッファ回路を設け、絶縁層の破壊を未然に
防ぐリークパスをI10バッファ回路内に設けていた。
[発明が解決しようとする課題] 上記従来の半導体装置では、第10図に示すように不要
パッド8aに対してもI/Oバッファ回路を設けてその
中にリークパスを含んでいた。しかし、不要パッド8a
に関しては半導体集積回路内部に信号を送る必要がなく
、異常電流、異常電圧(0〜5■の正常な人力信号電圧
以外の電圧)のだめに起こるパッド破壊をリークパスに
より防くたけでよい。したかって不要パッド8aにI/
Oバッファ回路を設けることは本来不必要であるばかり
でなく、集積回路の高集積化を妨げることになる。その
半面、不要パッド8aにリークパスをも設けないことと
すると、絶縁破壊によるパッドの損傷が生じるという問
題かあった。
本発明は上記従来の問題点を解消するため、同一チップ
面積に対して上記従来の半導体装置よりも集積度が高く
、かつパッド破壊の生じない半導体装置を得ることを目
的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明の半導体装置は、機能部分を含む半導体チップ」
二に、外部端子と電気的に接続された複数のパッドを備
え、この複数のパッドのうち、機能部分と外部端子の間
の信号入出力に関与しない不要パッドを少なくとも1つ
以上有している。この発明の特徴は、複数のパッドのう
ち電気信号の中継に関与するパッドについてはそれぞれ
の近傍にI/Oバッファ回路を備え、不要パッドの近傍
には、I10バッファ回路を備えずに、I10バッファ
回路よりも面積の小さなリークパスを設けた点にある。
また本発明の半導体装置には、不要パッドと外部端子の
間にはワイヤボンディングによる接続を行わず、かつ不
要パッドについてはI10バッファ回路もリークパスも
設けないことを特徴とするものが含まれる。
[作用] 本発明によれば、外部端子から異常電圧がボンディング
ワイヤを通して印加されたとしても、不要パッド近傍に
設けられたリークパスを通じて電流が流れるため、パッ
ド破壊が防止される。したがって不要パッドに印加され
る異常電圧によって半導体集積回路内部に影響が生じる
ことがない。
また不要パッド近傍に設けられたリークパスは、一般に
インバータなどの論理回路で構成されるI10バッファ
回路よりも小さいために、高集積化を図ることができる
さらに、本発明の他の構成によれば、不要パッドを外部
端子とワイヤボンドしないことにより、不要パッドに異
常電圧が印加されもこともないため、不要パッドについ
てはI10バッファ回路もリークパスも必要としない。
したがってなお−層の高集積化を図ることが可能になる
[実施例コ 以下本発明の半導体装置の一実施例を第1図および第2
図に基づいて説明する。本実施例の半導体装置の半導体
集積回路チップ11は、第1図を参照して、まずセル1
と各セル間を電気的に接続する配線領域2を備えた機能
部分3(第1図において一点鎖線で囲まれた領域)を有
している。この機能部分3の外側にはI10バッファ回
路4とリークパス5および配線領域6とからなるバッフ
ァ部分7(第1図において一点鎖線と破線の間の領域)
を備える。配線領域6においては、パッド8とI10バ
ッファ回路4あるいはパッド8とリフパス5の間か電気
的に接続されている。バッファ部分7の外側には、不要
パッド8aを含む複数のパッド8を有している。
このような構成を有する本実施例の半導体装置において
は、セル1はゲートアレイ設計におけるトランジスタを
単位としたもの、あるいはセルパス設計における機能モ
ジュールを単位としたもののいずれでもよい。
また本実施例では、パッドはすべてワイヤボンドされて
いる。
本実施例のリークパス5は、第2図を参照して、不要パ
ッド8aの近傍にドレイン領域19を有し、ゲート領域
20は抵抗24を介してソース領域2]と接続されてい
る。不要パッド8aに0〜5Vの正常な入力信号電圧以
外の異常電圧が印加されると、第2図の矢印で示す方向
に、ドレイン領域19からソース領域21の間すなわち
左右のN型拡散領域13間にパンチスルーによる電流の
リークを生じ、接地23へと導かれる。リークパス5は
、N型トランジスタで形成するほか、P型トランジスタ
またはダイオードで形成することもできる。
第3図(a)、(b)にリークパス5の他の構  − 成例を示す。このうち第3図(a)は、ゲート15がフ
ローティング状態の場合の例を示している。
この場合のN型拡散領域13間のパンチスルーによる電
流のパスは、第2図の場合と同様に矢印の方向に生じる
。第3図(b)はnウェル25内のpチャネルトランジ
スタでリークパス5を形成した場合を示している。この
場合においては、不要パッド8に負の異常電圧が印加さ
れるとパンチスルーが生じ、矢印方向の電流のパスが起
こる。
第2図および第3図(a)、  (b)に示したリーク
パス5は、I10バッファ回路4よりも小さい面積を有
している。
第10図の従来例と比較して、第1図に示す実施例では
、機能部分3と電気的に接続する必要のないいわゆる不
要パッド8aに対してはリークパス5を設けているので
、I10バッファl1f4を不要パッド8aにも設けた
従来例よりも、機能部分3の面積を相対的に大きく確保
することができる。したがって高集積化を容易に図るこ
とができる。またリークパス5を設けていることにより
、0 異常電圧が不要パッド8aに印加された場合のパッド破
壊か防止されるため、高信頼性も保たれる。
次に本発明の他の実施例について説明する。第4図はパ
ッドの半導体チップ外周側にリークパス5を設けた一例
を示し、リークパス5の近傍を拡大して第5図に示して
いる。リークパス5は、不要パッド8aだけでなくすべ
てのパッドについて設けてもよい。またリークパス5を
不要パッドだけに設けてもよい。第4図にあるいは第5
図におけるリークパス5のP−P断面は第6図に示すよ
うになっている。第4図〜第6図を参照して、半導体集
積回路チップ11の周囲は、ウェハ裁断用に入れた切り
傷の線であるいわゆるスクライブ線22で切取られてい
る。このスクライブ線22にはN型拡散領域12が位置
しており、これがり−クパス5の一部を形成している。
スクライブ線22では、スクライブによるSi結晶の欠
陥のための表面準位が多数生成される。この表面準位を
通して、N型拡散領域13とP型基板16間にり一りパ
ス5が形成される。P型基板16は、そのS1 1表面のいずれかの位置または裏面電極を通して接地さ
れているので、本実施例の場合ソース領域21のN型拡
散領域13は接地されたことになる。
このためさらに接地する必要かない。したかって異常電
圧は図中の矢印方向に吸収される。第4図に示す実施例
の構成では、パッド8に対して半導体チップの外周側に
リークパス5を設けたために、さらに機能部分の面積が
大きくなり、さらに高集積化を図ることが可能になる。
但し、この場合のリークパス5を設ける不要パッド8a
は、スクライブ線22に近い半導体集積回路チップ11
の周辺に位置していることが必要である。なお、図中2
4はコンタクトホールを示している。
第4図の実施例のリークパス5として、第7図に拡大し
て示すように構成することも可能である。
コノ場合、不要パッド8aにつなかるN型拡散領域]3
とスクライブ線22側のN型拡散領域]2゜]3の間の
絶縁体の幅か狭い。そのため不要パット8aに正の異常
電圧か印加されると、第8図に示すように基板]6を通
じてパンチスルーによる]2 矢印方向のリーク電流か流れる。
次に本発明のさらに他の実施例における半導体装置につ
いて、第9図に基づいて説明する。本実施例の半導体装
置の半導体集積回路チップ11においては、不要パッド
8aについては、外部端子であるパッケージリード10
との間にワイヤボンディングを行なわない。このように
することによって、不要パッド8aには外部から異常電
圧が印加されるおそれがなくなるため、不要パッド8a
についてはI10バッファ回路もリークパスも設ける必
要がない。したがって本実施例の構成によっても機能部
分3の面積を相対的に大きく確保することができ、その
結果高集積化を図ることが容易になる。
[発明の効果] 本発明によれば、半導体集積回路に設けられた不要パッ
ドに対してI10バッファ回路よりも面積の小さいリー
クパスを備えることにより、半導体集積回路における機
能部分の面積をより大きく確保することができ、高集積
化と信頼性の向上を3 図ることかできる。
また、不要パッドと外部端子との間にワイヤボンドをし
ない構成にすることにより、不要パッドについてはI1
0バッファ回路もリークパスも設ける必要がなくなり、
なお−層の高集積化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の半導体集積回路チップを搭
載する半導体パッケージの一部を示した平面図、第2図
はそのA−A断面図、第3図(a)(b)はり−クパス
の他の構成例を示す断面図である。 第4図は本発明の他の実施例の半導体集積回路チップを
搭載した半導体パッケージの一部を示した平面図、第5
図はそのリークパス近傍を拡大して示す平面図、第6図
は第4図および第5図のBB断面図、第7図は第5図に
示す実施例のり一りパスの他の構成例を拡大して示す平
面図、第8図はそのB−B断面図である。 第9図は、本発明のさらに他の実施例の半導体装置 集積回路チップを搭載した半導体パッケージの一部を示
す平面図である。 第10図は従来の半導体集積回路チップを搭載した半導
体パッケージの一例を示す平面図である。 図において、3は機能部分、4はI10バッファ回路、
5はリークパス、8はパッド、8aは不要パッド、9は
ボンディングワイヤ、11は半導体集積回路チップであ
る。 なお、各図において同一記号で示す部分は、同一または
相当の要素を示す。 第1回

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)機能部分を含む半導体チップ上に、外部端子と電
    気的に接続された複数のパッドを備え、前記複数のパッ
    ドのうち、前記機能部分と前記外部端子の間の信号入出
    力に関与しない不要パッドを少なくとも1つ以上有する
    半導体装置において、 電気信号の中継に関与するパッドについてはそれぞれの
    近傍にI/Oバッファ回路を備え、前記不要パッドの近
    傍には、I/Oバッファ回路を備えずに、前記I/Oバ
    ッファ回路よりも面積の小さいリークパスを設けたこと を特徴とする半導体装置。
  2. (2)機能部分を含む半導体チップ上に、外部端子と電
    気的に接続された複数のパッドを備え、前記複数のパッ
    ドのうち、前記機能部分と前記外部端子の間の信号入出
    力に関与しない不要パッドを少なくとも1つ以上有する
    半導体装置において、 前記不要パッドと前記外部端子の間にはワイヤボンディ
    ングによる接続を行わず、 かつ前記不要パッドについてはI/Oバッファ回路もリ
    ークパスも設けないこと を特徴とする半導体装置。
JP1150866A 1989-06-12 1989-06-12 半導体装置 Pending JPH0314265A (ja)

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JP1150866A JPH0314265A (ja) 1989-06-12 1989-06-12 半導体装置

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JP1150866A JPH0314265A (ja) 1989-06-12 1989-06-12 半導体装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002043150A1 (en) * 2000-11-22 2002-05-30 Niigata Seimitsu Co., Ltd. Pad protective circuit
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