JPH06112446A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH06112446A
JPH06112446A JP4283665A JP28366592A JPH06112446A JP H06112446 A JPH06112446 A JP H06112446A JP 4283665 A JP4283665 A JP 4283665A JP 28366592 A JP28366592 A JP 28366592A JP H06112446 A JPH06112446 A JP H06112446A
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JP
Japan
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power supply
wiring
input
gnd
semiconductor chip
Prior art date
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Pending
Application number
JP4283665A
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English (en)
Inventor
Toshiya Shoji
俊哉 庄司
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.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06112446A publication Critical patent/JPH06112446A/ja
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    • 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
    • H01L2224/05Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554External layer
    • H01L2224/0555Shape
    • H01L2224/05552Shape in top view
    • H01L2224/05554Shape in top view being square
    • 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/494Connecting portions
    • H01L2224/4943Connecting portions the connecting portions being staggered
    • H01L2224/49433Connecting portions the connecting portions being staggered outside the semiconductor or solid-state body

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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は半導体チップ上の入出力バッ
ファの同時動作によるGND電流供給能力不足、LSI
の不安定動作、回路変更を防ぐことにより、LSIの安
定動作、チップサイズ縮小による回路特性の向上、短納
期、低コストを実現する。 【構成】 半導体チップ上の内部回路と外部との信号を
入出力する入出力バッファの間に、ボンディング可能な
幅を持つ表面保護膜を開孔した最上層電源配線2a,2
bが設置され、前記開孔部にボンディングワイヤ9を接
続する。これにより、アルミ配線の複数箇所あるボンデ
ィング可能保護膜開孔領域に、入出力バッファ5で必要
となれる量だけ電源・GNDをボンディングワイヤによ
り供給できるので、入出力バッファの同時動作による電
圧変動を防ぎ、GND電流供給能力不足を解消し、LS
Iの不安定動作を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に関
し、特にゲートアレイ、スタンダードセルにおける電源
配線のふ設方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体集積回路装置は、図5に示
すように半導体チップ1及びパッケージ0上に入出力信
号用パッド4a、電源用パッド4b、接地線用パッド4
c、入出力バッファ5、電源用配線6a、接地電圧用配
線6b、電源用コンタクト7a、接地用コンタクト7
b、回路接続配線8、ボンディングワイヤ9、電源用リ
ード10a、接地線用リード10b、信号線用リード1
0c、内部回路領域11、内部回路供給用電源配線12
a、内部回路供給用接地配線12b、電源供給用配線ブ
ロック14a、接地電圧供給用配線ブロック14bを有
している。入出力バッファ5に電源、接地電圧を供給す
るには、パッケージ0上の電源用リード10aから半導
体チップ1上の電源用パッド4bに、また、パッケージ
0上の接地線用リード10bから半導体チップ1上の接
地線用パッド4cにボンディングワイヤ9を接続して、
電源供給用配線ブロック14a、接地電圧供給配線ブロ
ック14b、電源用配線6a、接地線用配線6b、電源
用コンタクト7a、接地線用コンタクト7bを介して供
給する。内部回路13には内部回路供給用電源配線12
a、内部回路供給用接地電圧配線12bを電源用配線6
aと接地電圧用配線6bにそれぞれ接続して供給する。
【0003】従来の半導体集積回路装置は、図6に示す
ように電源供給用配線ブロック14a、接地電圧供給用
配線ブロック14bが半導体チップ1中の入出力バッフ
ァ5の列の間に配置されているものと、図7に示すよう
に、内部回路13に電源、接地電圧を供給するために、
内部回路13の形成される領域11に電源用パッド4b
と、接地電圧用パッド4cを配置しているものもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この電源電圧と接地電
圧の供給を図るために入出力信号用パッド4aと入出力
バッファ5列の中に、電源用パッド4b及び接地線用パ
ッド4cと、電源供給用配線ブロック14a、及び接地
電圧供給用配線ブロック14bを配置する従来の方式の
半導体集積回路装置では、入出力バッファ5が同時に動
作すると、接地電圧系統の電流供給能力が不足するの
で、LSIの不安定動作を防止するために数個の入出力
パッド4a、入出力バッファ5毎に接地線用パッド4
c、接地電圧供給用配線ブロック14bで挟むことによ
り対処してきたが、出力バッファが多い場合や、電流駆
動能力の高いバッファが多い場合には、接地線用パッド
4cと接地電圧供給用配線ブロック14bがそれに伴い
多く必要になる。そこで半導体チップに入出力バッファ
5が多く、接地線用パッド4cと接地電圧供給用配線ブ
ロック14bを必要な数だけ配設するには、チップサイ
ズを大きくして接地線用パッド4cと接地電圧供給用配
線ブロック14bを補充できるようにするか、もしくは
回路を見直して接地線用パッド4cと接地電圧供給用配
線ブロック14bが少なくても同時動作が起こらないよ
うに対処してきた。
【0005】しかしながら、チップサイズが大きくなる
と、回路接続配線が長くなり、回路特性が悪くなるとい
う問題があり、回路変更で対処しようとすると時間やコ
ストが増加しゲートアレイ、スタンダードセルの特徴で
ある短納期、低コストを守れないという問題点があっ
た。
【0006】また、図7に示すように、内部回路領域に
パッドを設置する場合には、特性を優先したい部分の回
路接続配線長が延びるので、特性の劣化を招くこともあ
り、更にはチップサイズの拡大を招く欠点もあった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、半導体
チップ上に形成された内部回路と、半導体チップ上に形
成された信号用リードと、半導体チップ上に形成され信
号用リードを介して外部回路と信号の授受をする入出力
バッファと、半導体チップ上に形成され電源電圧の供給
される電源用リードと、半導体チップ上に形成され接地
電圧の供給される接地電圧用リードと、上記半導体チッ
プを被う表面保護膜とを備えた半導体集積回路装置にお
いて、上記内部回路と上記入出力バッファ間に最上層電
源配線と最上層接地配線とを設け上記表面保護膜に形成
されたコンタクト孔を介して上記電源用リードと上記最
上層電源配線の間、及び上記接地電圧用リードと上記最
上層配線の間をそれぞれボンディングワイヤを介して接
続し、上記最上層電源配線と上記最上層接地配線から入
出力バッファと内部回路とのいずれか一方に他方とは別
系統で電源電圧と接地電圧を供給したことである。
【0008】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1実施例の半導体集積回路装置を
示す平面図である。この半導体集積回路装置は、半導体
チップ1上の入出力バッファ5に電源電圧と接地(以
下、GNDと略す)電圧を供給するために、内部回路領
域11と入出力バッファ5の間に電源用アルミ配線2
a、GND用アルミ配線2bを設け、その電源用アルミ
配線2aはパッケージ0上の電源リード10aよりボン
ディングワイヤ9を介して電源線用ボンディング可能保
護膜開孔領域3aに必要な数だけ接続し、GND用アル
ミ配線2bはパッケージ0上のGNDリード10bより
ボンディングワイヤ9を介してGND線用ボンディング
可能保護膜開孔領域3bに必要な数だけ接続する。これ
ら電源電圧が供給されたアルミ配線2aとGNDが供給
されたアルミ配線2bから、電源用コンタクト7cとG
ND用コンタクト7dを介して電源用配線6aとGND
用配線6bに接続し、電源用コンタクト7a、GND用
コンタクト7bから入出力バッファに電源電圧とGND
電圧を供給する。
【0009】また、内部回路13に電源電圧とGND電
圧を供給するための内部回路供給用電源配線12a、内
部回路供給用GND配線12bは、電源用配線6a、G
ND用配線6bと接続している。
【0010】このような構成にすることにより、例えば
160個の入出力バッファ5、パッド(入力80個、出
力80個)が必要な場合、従来例ではGND供給用配線
ブロック/パッドを30個(入力バッファ8個に対して
1個、出力バッファ4個に対して1個)、電源供給用配
線ブロック/パッドを15個(GND供給用配線ブロッ
ク/パッドの半数)必要であったので、入出力バッファ
/パッドと電源及びGND供給用配線ブロック/パッド
が内部回路領域の回りに205個並んだが、本実施例に
よると入出力バッファ/パッドだけの160個でよくな
るので約22%の削減ができ、また半導体チップ面積で
約39%の削減ができる。
【0011】図2は本発明の第2実施例の半導体集積回
路装置を示す平面図である。この半導体集積回路装置の
入出力バッファ5に電源電圧とGND電圧を供給するた
めに、内部回路領域11と入出力バッファ5の間に電源
用アルミ配線2aとGND用アルミ配線2bを設け、そ
の電源用アルミ配線2aはパッケージ0上の電源リード
10aからボンディングワイヤ9を介して電源ボンディ
ング可能保護膜開孔領域3aに必要な数だけ接続し、G
ND用アルミ配線2bはパッケージ0上のGNDリード
10bからボンディングワイヤ9を介してGNDボンデ
ィング可能保護膜開孔領域3bに必要な数だけ接続す
る。その電源電圧の供給されたアルミ配線2aとGND
電圧の供給されたアルミ配線2bは電源用コンタクト7
cとGND用コンタクト7dを介して電源用配線6a、
GND用配線6bに接続され、電源用コンタクト7a、
GND用コンタクト7bから入出力バッファ5に電源電
圧とGND電圧を供給する。
【0012】また、内部回路13に電源電圧とGND電
圧を供給するには、電源用のパッド4b及びGND用の
パッド4cが備えられており、内部回路供給用電源配線
12a及び内部回路供給用GND配線12bを介して入
出力バッファ用とは別系統で電源電圧とGND電圧を内
部回路13に供給する。したがって、入出力バッファ5
の電源,電圧変動とGND電圧変動による影響が内部回
路13にまで及ばなくなる。
【0013】このような構成すれば従来の構成では16
0個の入出力バッファ,パッド(入力80個、出力80
個)が必要な場合、GND供給用配線ブロック/パッド
が30個(入力バッファ8個に対して1個、出力バッフ
ァ4個に対して1個)、電源供給用配線ブロック/パッ
ドが15個(GND供給用配線ブロック,パッドの半
分)必要であったので、入出力バッファ/パッド、電源
及びGND供給用配線ブロック/パッドが内部回路領域
の回りに205個並んだが、本実施例では入出力バッフ
ァ/パッドが160個、内部回路供給用GND配線が1
0個、内部回路供給用電源配線が5個(電源,GND供
給用配線ブロックの1/3)だけの合計175個でよく
なる。したがって約15%の削減ができ、また半導体チ
ップ面積で約27%の削減ができる。
【0014】図3,図4は本発明の第1実施例と第2実
施例の半導体集積回路装置の電源用アルミ配線2a、G
ND用アルミ配線2bの配置を示した平面図である。こ
のような構成にすることにより、電源電圧とGND電圧
を必要な量だけ供給できるので、入出力バッファの同時
動作によるGNDの電流供給能力の不足を解消し、LS
Iの安定動作が実現でき、しかも半導体チップのサイズ
が小さくなるので、回路接続配線長が短くなり回路特性
が向上する。
【0015】また、入出力バッファの同時動作対策で電
源電圧とGND電圧を十分に供給するために入出力バッ
ファ、パッドの数を減らしたり、電源パッドブロック,
GNDパッド/ブロックの位置を考える必要はなくな
り、回路の変更もなくなるので、ゲートアレイ、スタン
ダードセルの特徴である短納期、低コストを守ることが
できる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、入出力バ
ッファに電源電圧とGND電圧を必要な量だけ供給する
ことができるので、入出力バッファの同時動作によるG
ND系統の電流供給能力不足を解消し、LSIの不安定
動作が起こらなくなり、LSIの安定動作が実現でき
る。
【0017】また、今まで入出力バッファ,パッドの間
に配置していた電源供給用配線ブロック/パッド、GN
D供給用配線ブロック/パッドがなくなるので、半導体
チップのサイズが小さくなり回路接続配線が短くなり回
路特性が向上するという効果がある。それに伴い入出力
バッファの同時動作対策のための入出力バッファ,パッ
ド数の低減、電源、GNDパッド、ブロック位置の考
慮、そのための回路の変更がなくなるのでゲートアレ
イ、スタンダードセルの特徴である短納期、低コストを
実現できるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の半導体集積回路装置を示
す平面図。
【図2】本発明の第2実施例の半導体集積回路装置を示
す平面図。
【図3】本発明の第1,第2実施例の電源・GND配置
位置の一例を示した平面図。
【図4】本発明の第1,第2実施例の電源・GND配置
位置の他の例を示した平面図。
【図5】従来の半導体集積回路装置の平面図。
【図6】従来の半導体集積回路装置の電源・GND配置
位置の一例を示した平面図。
【図7】従来の半導体集積回路装置の内部回路用の電源
・GND配置位置の他の例を示した平面図。
【符号の説明】
0 パッケージ 1 半導体チップ 2a 電源用アルミ配線 2b GND用アルミ配線 3a 電源ボンディング可能保護膜開孔領域 3b GNDボンディング可能保護開孔領域 4a 入出力信号用パッド 4b 電源用パッド 4c GND用パッド 5 入出力バッファ 6a 電源用配線 6b GND用配線 7a 電源供給用コンタクト 7b GND供給用コンタクト 7c 電源供給用コンタクト 7d GND供給用コンタクト 8 回路接続配線 9 ボンディングワイヤ 10a 電源用リード 10b GND用リード 11 内部回路領域 12a 内部回路供給用電源ブロック 12b 内部回路供給用GNDブロック 13 内部回路 14a 電源供給用ブロック 14b GND供給用ブロック

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップ上に形成された内部回路
    と、半導体チップ上に形成された信号用リードと、半導
    体チップ上に形成され信号用リードを介して外部回路と
    信号の授受をする入出力バッファと、半導体チップ上に
    形成され電源電圧の供給される電源用リードと、半導体
    チップ上に形成され接地電圧の供給される接地電圧用リ
    ードと、上記半導体チップを被う表面保護膜とを備えた
    半導体集積回路装置において、上記内部回路と上記入出
    力バッファ間に最上層電源配線と最上層接地配線とを設
    け上記表面保護膜に形成されたコンタクト孔を介して上
    記電源用リードと上記最上層電源配線の間、及び上記接
    地電圧用リードと上記最上層配線の間をそれぞれボンデ
    ィングワイヤを介して接続し、上記最上層電源配線と上
    記最上層接地配線から入出力バッファと内部回路とのい
    ずれか一方に他方とは別系統で電源電圧と接地電圧を供
    給したことを特徴とする半導体集積回路装置。
JP4283665A 1992-09-29 1992-09-29 半導体集積回路装置 Pending JPH06112446A (ja)

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