JPH0453264A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH0453264A
JPH0453264A JP2161719A JP16171990A JPH0453264A JP H0453264 A JPH0453264 A JP H0453264A JP 2161719 A JP2161719 A JP 2161719A JP 16171990 A JP16171990 A JP 16171990A JP H0453264 A JPH0453264 A JP H0453264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
power supply
transistor
supply terminal
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2161719A
Other languages
English (en)
Inventor
Michiya Kubokawa
道矢 久保川
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0453264A publication Critical patent/JPH0453264A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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2つの電源系を内蔵し、かつ配線層のみで論理
の切り替えを行うレベルシフト回路内蔵型マスタスライ
ス型半導体装置に関する。
[従来の技術] 従来の2つの電源系を使い、かつ配線層のみで論理の切
り替えを行うマスタスライス型半導体装置の入出力(I
lo)セルにおいては、第3図のように第一の電源端子
(vddl)がチップA(25)につながり、第一の電
源端子(v d dl)と第二の電源端子(vdd2)
がレベルシフト回路のあるデツプB (26)に接続さ
れている1゜第一の電源端子(vddl、)のあるチッ
プA(25)の出力を第二の電源端子(vdd2)の電
圧にするために第一の電源端子(vddl、)の電圧を
持つ信号Xを第一の電源端子(vddl)と第二の電源
端子(vdd2)の第二の電源端子(vdd2)が第一
段目の入力回路に接続され、第一の電源端子(v d 
d、 1 )が第二段目の入力回路に接続されている。
このとき第二の電源端子(vdc12)の電圧は第一の
電源端子(vddl)の電圧よりも高いものとする。チ
ップAから信号Aを第二の電源端子(vdd2)の電圧
で外部に出力する場合にはレベルシフ1〜専用のICで
あるチップBを図のように接続し、信号Xを第の電源端
子(vddl、)の電圧から第二の電源端子(vdd2
)の電圧に変換していた。
C発明が解決しようとする課題] しかし従来の回路構成の問題点としては、(])第一の
電源端子(vddl)の電圧から第二の電源端子(vd
d2)の電圧に変換するだめのIC(デツプBレベルシ
フト回路)が別に必要になりコストが高くなる。(2)
I10数が多いと必然的に前記の電圧を変換するだめの
IC(チップBレベルシフト回路)の数が増加しプリン
ト基板も大きくぜざるを得す、これが更に多くのコスト
増加を招く。(3)前記電圧を変換するだめのIC(チ
ップBレベルシフト回路)を信号が通るために速度が極
めて遅くなる。(約800ns)等、性能、価格の面で
の問題が大であっノこ。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、電圧を変換するだめのレベルシ
フ]・回路を内蔵したコストが安く、かつスピードの早
い高性能の半導体演算装置を提供することにある。
[課題を解決するだめの手段] 2つの電源系を内蔵し、かつ配線層のみで論理の切り替
えを行うマスタスライス型半導体装置に於て、 (a、 )第一の電源端子手段、 (b)第二の電源端子手段、 (c)第一の電源端子手段を電源とする第一のインバー
タ手段、 (d)前記第一のインパーク手段と一つながっている第
一の入力端子、 (e)第二の電源端子をソース端子としている第一のP
 c h トランジスタ、 (f )前記第一のP c h l−ランジスクのドレ
イン端子をソース端子とし、ゲート端子が前記第一の入
力端子に接続されている第二のP c h トランジス
タ、 (g)第一の入力端子がゲート端子に接続されソース端
子が接地され、またドレイン端子が前記第二のP c 
h トランジスタのドレイン端子に接続されている第三
のN c b t−ランシスク、(h)第二の電源端子
をソース端子とし、第二のP c h t・ランジスタ
のドレイン端子がゲー[・端子に接続されている第四の
P c h トランジスタ、(1)前記第四のPch 
’vランシスタのドレイン端子をソース端子とし、ゲー
ト端子が第一のインバータ手段の出力に接続されている
第五のP c h1〜ランジスク、 (、J)前記第五のP c h l・ランジスタのドレ
イン端子がドレイン端子につながり、前記第一のインバ
ータ手段の出力がゲート端子につながり、ソース端子が
接地されている第六のNcht・ランジスタ (k)前記第二のP c hI−ランシスタのドレイン
端子がゲート端子につながっている前記第四のPc1〕
トランジスタ、 (1)前記第五のP c 11トランジスタのドレイン
端子を入力とし、第二の電源端子を電源とする第二のイ
ンパーク手段、 (m)前記(c)から(1)までの回路構成を持−つ第
一のレベルシフト手段、 (Y])前記第一のレベルシフト手段の専用7177手
段が前記半導体装置のロジックアレイのなかに少なくと
も一列あることを特徴とする。
[作 用] 本発明の上記の構成による特徴を以下に第1図と第2図
において説明する。第1図において、第の電源端子(’
vddl)(2)と第二の電源端子(v d d 2 
)  (+、、 )をチップに接続し、また接地端子(
3)を接続する。第2図に示されるレベルシフト手段の
アレイを第1図の中のロジックアレイのなかに専用アレ
イとして図のように配置し、レベルシフト手段の出力を
第二の電源端子(vdd2)を電源とする次段のインバ
ータ(第一のP c h トランジスタ9、第一のNc
hhランジスタ、]]電の入力にいれる。インバータ手
段の出力はそのまま第二の電源端子手段の電圧系のI1
0セルに出される。
これにより第一の電源端子(vddl)の電圧から第二
の電源端子(vdd2)の電圧に変換するためのICを
外につける必要がなくなり、また4ii記電圧を変換す
るためのIC(チップBレベルシフト回路)を信号が通
らずに前記半導体装置の中たけて信号の変換が可能とな
るため、従来に比べ約800nsにだいし約20nsの
デイレイですむため極めて高速化が可能となる特徴を有
する。
またI10セルに余分な回路をいれなくてすむのでI1
0セルの大きさを増加させる必要がなくなり、近年多ピ
ンが要求される半導体装置としても簡単に応用ができる
という特徴を有する。
[実 施 例1 第1図は本発明の実施例の半導体装置のレイアラ[・図
である。また第2図は第1図のレベルシフト手段の回路
図を示したものである。
また第4図は第2図のレベルシフ1〜手段の動作を分か
りやすく説明するためのタイミングチャド図である。
第1図、第2図および第4図に従って詳しく説明を進め
ることにする。
第1図において、第二の電源端子(vdd2)はチップ
の最外周を回っており、第一の電源端子(vddl、)
はその内側を回っている。そして接地端子(VSS)は
更にその内側を回っている。
第一の電源端子(vddl、)はPAD (2)より供
給され、チップ内部のロジックに接続されており、第二
の電源端子(v d d、 2 )もPAD(1)より
供給されている。接地端子(VSS)はPAD (3)
につながり、チップの内部のロジックに接続されている
。チップの周辺部にはI10セル(23)が並んでいる
。またチップのコーナ一部(4,5,6,7)はI10
セル(22)はおくことが出来ないので、通常は電源線
である第一の電源端子(vddl)、第二の電源端子(
vdd2)と接地端子(vss)を回しているだけであ
る。
次に本発明の内容を分かりやすく説明するためにまず第
2図のレベルシフト手段の回路図を第4図のタイミング
ヂャート図に従って説明をすることにする。第2図のレ
ベルシフl−手段の回路図において、第一の電源端子手
段(vddl)と第の電源端子手段があり、第一の電源
端子手段(v d d ]、 )を電源とし、第一の入
力端子(IA)が入力である第一のインバータ手段(P
chl−ランシスタ13、N c h トランジスタ1
4)、第二の電源端子(vdc12)をソース端子とし
ている第一のP c h l−ランジスタ(15) 、
前記第一のP c h トランジスタ(15)のドレイ
ン端子をソース端子とし、ゲト端子が前記第一の入力端
子(IA)に接続されている第二のP c 11 トラ
ンジスタ(16)、第の入力端子がゲート端子に接続さ
れ、ソース端子が接地され、またドレイン端子が前記第
二のPc111−ランジスク(16)のドレイン端子に
接続されている第三のN c h トランジスタ(1,
7)、第二の電源端子をソース端子とし、第二のP c
 11t−ランジスタ(16)のドレイン端子がゲート
端子に接続されている第四のPch トランジスタ(1
8)、前記第四のPcht−ランジスタ(18)のドレ
イン端子をソース端子とし、ゲト端子が第一のインバー
タ手段の出力に接続されている第五のP c h l〜
ランジスタ(19)、前記第五のPchトランジスタ(
19)のドレイン端子がドレイン端子につながり、前記
第一のインバータ手段の出力がグー]へ端子につながり
、ソース端子が接地されている第六のN c h トラ
ンジスタ(20)、前記第二のP c ))l〜ランジ
スタ(,16)のドレイン端子がゲー用・端子につなが
っている前記第四のP c h l・ランシスタ(18
)、前記第五のP c h トランジスタ(19)のド
レイン端子を入力とし、第二の電源端子(vcld2)
を電源とする第二のインバータ手段(Pchl〜ランシ
スタ2]、、Nchl・ランシスタ22)の構成を有し
ている。第1図の中にあるレベルシフ1−手段の構成の
一例として第2図のレベルシフト手段の回路図を上げた
が、レベルシフト手段の構成の仕方はこの実施例だけに
限定されるのではなく、この例は一例である。
次に第4図のタイミングチャート図に従って説明を続け
ることとする。第4図においてIAは第の電源端子(v
ddl、)の電源系の信号である。この信号をレベルシ
フト手段を用いて第二の電源端子(vdd2)の電源系
の信号に変換する場合において、IAがLがら11に変
化した時を考えるとする。IAがしから第一の電源端子
(vdd 1. )の電源系であるHに変化すると第6
のNc)]トランジスタ(20)がONするために信号
eが第二の電源端子手段の電源系のHからLにさがり、
これによって出力Xが第二の電源端子手段の電圧系のH
になる。それにともなって第一のPch トランジスタ
(15)もONになり、また第一のP c h トラン
ジスタ(16)はON、第三のNc h l−ランジス
タ(17)はOFFになるので信号fは第二の電源端子
手段の電圧系のHになって第四のP c h l〜ラン
ジスタ(18)をOFFにする。この様にして第一の電
源端子手段(vddl)の電圧系の信号が第二の電源端
子手段の電圧系の信号に変換されるのである。この変換
にががる時間は約20nsであるが、もしもこの変換を
別のそとずむづのICで行うとすると、出力の部分とデ
ツプの外の負荷容量を駆動する時間とレベルシフト手段
のICの人力部の時間及び変換に要する時間及び出力に
要する時間を合セで約800nSの時間を要することに
より、レベルシフ]・手段を前記半導体の中に入れるこ
とは性能の面で大変な効果がある。
また」−2レベルシフト手段は第2図に示されるレベル
シフト手段のアレイを第1図の中のロジックアレイの中
に専用アレイとして図のように配置し、レベルシフ[・
手段の出力を第二の電源端子(vdd2)を電源とする
次段のインバータ(第のP c h トランジスタ9、
第一のN c h トランジスタ、10)の人力にいれ
る。インパーク手段の出力はそのまま第二の電源端子手
段の電圧系のI10セルに出される。このためにI10
セルに1ノベルシフト手段のような余分な回路をいれな
くてすむのでI10セルの大きさを増加させる必要がな
くなり、近年多ピンが要求される半導体装置としても簡
単に応用ができるという特徴を有する。
[発明の効果] 以」二述べたように、本発明の上記の構成によれば第一
の電源端子(vddl)(2)と第二の電源端子(v 
d d 2 )  (1,)をチップに接続し、また接
地端子(3)を接続する。第2図に示されるレベルシフ
ト手段を第1図の中のロジックアレイの中に専用アレイ
どして図のように配置し、その出力を第二の電源端子(
v d d 2)を電源とする次段のインバー:5′(
第一のP c h hランジスタ9、第一のN c )
)hランジスタ、10)の人力にいれる。インバータ手
段の出力はそのままI10セルに出すことにより、第一
の電源端子(vddl)の電圧から第二の電源端子(v
dd2)の電圧に変換するだめのICを外につける必要
がなくなり、また前記電圧を変換するためのそとずけの
TCを信号が通らずに前記半導体装置の中だB−1で信
号の変換が可能となるため、従来に比べ約800nsに
だいし約20nsのデイレイですむため極めて高速化が
可能となり、またそとずけのデツプが不要になることの
コストの低液化とI10セルにレベルシフ1−手段等の
余分な回路をいれなくてすむのでI10セルの大きさを
増加させる必要がなくなり、また近年多ピンが要求され
る半導体装置としても簡単に応用が出来るなどの特徴を
もちその効果は絶大なものがある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す半導体装置のレイアウ
ト図。 第2図は本発明の一実施例のなかに使われているレベル
シフト手段の回路図。 第3図は従来の回路図の一例を示す図。 第4図は第2図の動作を示したタイミングヂャート図。 ・第二の電源端子(vdd2)の AD 第一の電源端子(v d、 d 1. )のAD 3・・・接地端子(vss)のPAD 4.5.6.7 ・・・半導体装置のコーナ一部 8・・・レベルシフト手段 P c h l−ランジスタ 1 ・ 10・・・Nchl〜ランジスタ l 2 ・ ロジックアレイ部 P型M OS +−ランジスタ 14、22 ・・・N型M08トランジスタ 15・・・第一のP c h l−ランジスタ16・・
・第二のP c h t−ランジスタ17・・・第三の
N c h hランジスタ18・・・第四のPchトラ
ンジスタ 19・・ 第五のP c h hランラスタ20・・・
第六のN c h l□ランジスタ23・・・I10セ
ル部 24・・・チップA 25・・・デツプB 26・・・レベルシフト手段のアレイ部以上 出願人 セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  2つの電源系を内蔵し、かつ配線層のみで論理の切り
    替えを行うマスタスライス型半導体装置に於て、 (a)第一の電源端子手段、 (b)第二の電源端子手段、 (c)第一の電源端子手段を電源とする第一のインバー
    タ手段、 (d)前記第一のインバータ手段とつながっている第一
    の入力端子、 (e)第二の電源端子をソース端子としている第一のP
    chトランジスタ、 (f)前記第一のPchトランジスタのドレイン端子を
    ソース端子とし、ゲート端子が前記第一の入力端子に接
    続されている第二のPchトランジスタ、 (g)第一の入力端子がゲート端子に接続され、ソース
    端子が接地され、またドレイン端子が前記第二のPch
    トランジスタのドレイン端子に接続されている第三のN
    chトランジスタ、 (h)第二の電源端子をソース端子とし、第二のPch
    トランジスタのドレイン端子がゲート端子に接続されて
    いる第四のPchトランジスタ、(i)前記第四のPc
    hトランジスタのドレイン端子をソース端子とし、ゲー
    ト端子が第一のインバータ手段の出力に接続されている
    第五のPchトランジスタ、 (j)前記第五のPchトランジスタのドレイン端子が
    ドレイン端子につながり、前記第一のインバータ手段の
    出力がゲート端子につながり、ソース端子が接地されて
    いる第六のNchトランジスタ、 (k)前記第二のPchトランジスタのドレイン端子が
    ゲート端子につながっている前記第四のPchトランジ
    スタ、 (l)前記第五のPchトランジスタのドレイン端子を
    入力とし、第二の電源端子を電源とする第二のインバー
    タ手段、 (m)前記(c)から(l)までの回路構成を持つ第一
    のレベルシフト手段、 (n)前記第一のレベルシフト手段の専用アレイ手段が
    前記半導体装置のロジックアレイのなかに少なくとも一
    列あることを特徴とする半導体装置。
JP2161719A 1990-06-20 1990-06-20 半導体装置 Pending JPH0453264A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007109939A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd システムlsi
JP2007171940A (ja) * 2005-11-22 2007-07-05 Kyocera Mita Corp 現像剤攪拌搬送部材、現像剤攪拌搬送装置、現像装置および画像形成装置

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JP2007109939A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd システムlsi
JP2007171940A (ja) * 2005-11-22 2007-07-05 Kyocera Mita Corp 現像剤攪拌搬送部材、現像剤攪拌搬送装置、現像装置および画像形成装置

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