JPH07161928A - 多電源対応集積回路 - Google Patents

多電源対応集積回路

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JPH07161928A
JPH07161928A JP30448993A JP30448993A JPH07161928A JP H07161928 A JPH07161928 A JP H07161928A JP 30448993 A JP30448993 A JP 30448993A JP 30448993 A JP30448993 A JP 30448993A JP H07161928 A JPH07161928 A JP H07161928A
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JP
Japan
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region
voltage
power supply
circuit
low
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Withdrawn
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JP30448993A
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English (en)
Inventor
Tadahiro Saito
忠弘 斉藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路素子の搭載効率を向上し信号の遅延を防
止することのできる多電源対応集積回路の改良である。 【構成】 半導体チップの周辺に輪状に設けられI/O
駆動部が配設されるI/O領域1と、I/O領域1のす
ぐ内側に輪状に設けられレベルコンバータとインターナ
ルI/O部との回路の中で高電圧または低電圧のいづれ
かを必要とする回路が配設される第1の領域2と、第1
の領域2のすぐ内側に輪状に設けられレベルコンバータ
とインターナルI/O部との回路の中で第1の領域2に
配設される回路以外の回路が配設される第2の領域3
と、第2の領域3の内側に設けられ、高電圧対応ロジッ
ク回路が配設される高電圧ロジック領域4と、第2の領
域3の内側に高電圧ロジック領域4と並列して設けら
れ、低電圧対応ロジック回路が配設される低電圧ロジッ
ク領域5とを有する多電源対応集積回路である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多電源対応集積回路の
改良に関する。特に、回路素子の搭載効率を向上し信号
の遅延を防止することのできるようにする改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話やVTRカメラやノート
パソコン等に使用される半導体集積回路に対して低消費
電力化の要求があり、消費電力を低くするために低電源
電圧で動作することのできる半導体集積回路の開発が強
く要求されるようになってきた。しかし、現状は、すべ
ての機能の半導体集積回路が低電圧で動作できるように
なってはおらず、高電源電圧(VDD=5V)から低電源
電圧(VDD=3V)に移り変わる過渡期にある。そし
て、高電源電圧の場合と低電源電圧の場合とでは、使用
される信号の振幅が異なっている。このため、半導体集
積回路は、入力信号と出力信号とのそれぞれが、高電源
電圧と低電源電圧とに対応する振幅の信号を処理できる
ようにすることが要求され、多電源対応形の半導体集積
回路が、最近の市場のニーズになっている。
【0003】図2参照 図2は従来技術に係る多電源対応集積回路の半導体チッ
プ上の素子配置を示す図である。図2において、1はチ
ップの周辺に輪状に設けられているI/O領域であり、
6はI/O領域1のすぐ内側にほぼ輪状に設けられてい
る高電圧対応領域であり、7は高電圧対応領域6の内部
に設けられている低電圧対応領域である。
【0004】多電源対応集積回路は、入出力信号を入出
力するI/O回路と、信号レベルを高電源電圧を使用す
る回路の信号レベルから低電源電圧を使用する回路の信
号レベルへまたはその逆へと変換するレベルコンバータ
と、ロジック回路とから構成されている。入出力信号は
シリアル信号でもバスによるパラレル信号でもよい。そ
して、I/O回路については、入力を受信し出力を発す
るI/O駆動部と、I/O駆動部と信号を授受するロジ
ック回路で構成されるインターナルI/O部とに分割す
ることができる。これらの回路を半導体チップ上に埋め
込むに当り、I/O駆動部とインターナルI/O部とレ
ベルコンバータとロジック回路とを、それぞれ、高電源
電圧を必要とする部分と低電源電圧を必要とする部分と
に分離する。そして、結果的には、高電圧対応I/O駆
動部と低電圧対応I/O駆動部と高電圧対応インターナ
ルI/O部と低電圧対応インターナルI/O部と高電圧
対応レベルコンバータと低電圧対応レベルコンバータと
高電圧対応ロジック部と低電圧対応ロジック部とに分離
して、以下に記載するように、チップ上に配設されてい
る。
【0005】すなわち、I/O領域1には、高電源電圧
と低電源電圧との2系統の電源配線が配設され、高電圧
対応I/O駆動部と低電圧対応I/O駆動部とのいづれ
も埋め込めるようにされている。また、電源のためのバ
ンプや接地のためのバンプもこのI/O領域1に設置さ
れる。高電圧対応領域6は、高電圧対応I/O駆動部以
外の高電源電圧を必要とする回路が埋め込まれる領域で
ある。すなわち、高電圧対応インターナルI/O部と高
電圧対応レベルコンバータと高電圧対応ロジック回路と
が埋め込まれている。低電圧対応領域7は、低電圧対応
I/O駆動部以外の低電源電圧を必要とする回路が埋め
込まれる領域である。すなわち、低電圧対応インターナ
ルI/O部と低電圧対応レベルコンバータと低電圧対応
ロジック回路とが埋め込まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて、多電源対応集積
回路に対しても当然低消費電力が要求され、低消費電力
化のために、多電源対応集積回路を構成する各回路を、
可能な限り、低電源電圧で動作する回路素子で構成する
必要がある。また、他方において、高速動作を要求され
る回路については高電源電圧で動作する回路素子で構成
する必要がある。
【0007】ところで、従来技術に係る多電源対応集積
回路においては、高電圧対応領域6は輪状に広がってい
るため、高電源電圧を必要とする高電圧対応インターナ
ルI/O部と高電圧対応レベルコンバータと高電圧対応
ロジック回路とを高電圧対応領域6内にレイアウトする
と、配線が長くなり、配線のための領域が大きくなり、
実装効率が低下する。さらに、配線抵抗や配線容量が多
くなり、高電圧対応レベルコンバータと低電圧対応レベ
ルコンバータとの距離が遠くなることゝ相まって、信号
の遅延を生ずる。
【0008】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、回路素子のための領域を拡大して実装効率
を上げ、さらに、信号の遅延を防止することのできる多
電源対応集積回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、入力信号
を受信し出力信号を発信するI/O駆動部と、前記のI
/O駆動部と信号を授受するロジック回路からなるイン
ターナルI/O部と、信号レベルを高電源電圧を使用す
る回路の信号レベルから低電源電圧を使用する回路の信
号レベルへまたはその逆へと変換するレベルコンバータ
と、ロジック回路とを有する多電源対応集積回路におい
て、半導体チップを囲んで設けられ、前記のI/O駆動
部が配設されるI/O領域(1)と、このI/O領域
(1)の内側直近の領域を囲んで設けられ、前記のレベ
ルコンバータと前記のインターナルI/O部との回路の
中で、高電源電圧を必要とする回路か低電源電圧を必要
とする回路かのいづれかが配設される第1の領域(2)
と、この第1の領域(2)の内側の領域を囲んで設けら
れ、前記のレベルコンバータと前記のインターナルI/
O部との回路の中で、前記の第1の領域(2)に配設さ
れる回路以外の回路が配設される第2の領域(3)と、
この第2の領域(3)の内側に設けられ、前記のロジッ
ク回路の中で高電源電圧を必要とする高電圧対応ロジッ
ク回路が配設される高電圧ロジック領域(4)と、前記
の第2の領域(3)の内側に前記の高電圧ロジック領域
(4)と並列して設けられ、前記のロジック回路の中で
低電源電圧を必要とする低電圧対応ロジック回路が配設
される低電圧ロジック領域(5)とを有する多電源対応
集積回路によって達成される。
【0010】
【作用】本発明は、半導体チップの周辺のI/O領域1
に高電圧対応I/O駆動部と低電圧対応I/O駆動部と
が配設され、これに近接した第1の領域2と第2の領域
3とのいづれかに、レベルコンバータとインターナルI
/O部との高電源電圧または低電源電圧を必要とする部
分それぞれが配設され、さらに、この内部の、高電圧ロ
ジック領域4には高電圧対応ロジック回路が、低電圧ロ
ジック領域5には低電圧対応ロジック回路が配設されて
いる。このような配置になっているので、信号の流れに
したがって、チップ周辺から最内部へ、最内部からチッ
プ周辺へと、最短の経路で各回路素子をレイアウトする
ことができる。また、高電圧ロジック領域4も設けられ
ているので、最短経路の回路素子のレイアウトと共に、
回路素子を接続する配線は短縮され、配線領域が減少す
るので回路素子を搭載する領域が拡大されて実装効率は
向上し、且つ、配線の静電容量も減少するので信号の遅
延を防止することができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の1実施例に
係る多電源対応集積回路についてさらに詳細に説明す
る。
【0012】図1参照 図1は本発明に係る多電源対応集積回路の半導体チップ
上の素子配置を示す図である。図1において、1はチッ
プの周辺に輪状に設けられているI/O領域であり、2
はI/O領域1の内側に近接して輪状に設けられている
第1の領域であり、3は第1の領域2の内側に近接して
輪状に設けられている第2の領域であり、4は第2の領
域の内側に設けられている高電圧ロジック領域であり、
5は第2の領域の内部に高電圧ロジック領域4と並列し
て設けられている低電圧ロジック領域である。
【0013】I/O領域1には、高電源電圧と低電源電
圧との2系統の電源配線が配設され、高電圧対応I/O
駆動部と低電圧対応I/O駆動部とのいづれも埋め込め
るようにされている。また、電源のためのバンプや接地
のためのバンプもこのI/O領域1に埋め込まれる。
【0014】第1の領域2には、高電圧対応インターナ
ルI/O部と高電圧対応レベルコンバータとが埋め込ま
れている。第2の領域3には、低電圧対応インターナル
I/O部と低電圧対応レベルコンバータとが埋め込まれ
ている。
【0015】高電圧ロジック領域4には、高電圧対応ロ
ジック回路が埋め込まれている。低電圧ロジック領域5
には、低電圧対応ロジック回路が埋め込まれている。
【0016】このような配置になっているので、多電源
対応集積回路に入力される信号の流れにしたがって、チ
ップ周辺から最内部へ、最内部からチップ周辺へと、各
回路素子をレイアウトすることができる。また、従来技
術と異なり専用の高電圧ロジック領域4も設けられてい
るので、最短経路を取りうる回路素子のレイアウトと共
に、回路素子を接続する配線は短縮され、配線領域が減
少するので回路素子を搭載する領域が拡大されて実装効
率は向上し、且つ、配線の静電容量が減少するので信号
の遅延を防止することができる。
【0017】なお、上述において、第1の領域2は高電
圧対応、第2の領域3は低電圧対応とされているが、こ
れとは逆に、第1の領域2は低電圧対応、第2の領域3
は高電圧対応としてもよく、多電源対応集積回路に要求
される機能に応じて、いづれを採用するかを決定すれば
よい。
【0018】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る多電
源対応集積回路においては、チップ周辺にI/O駆動部
を配設するI/O領域が設けられ、その内側に高電圧対
応インターナルI/O部と高電圧対応レベルコンバータ
との組または低電圧対応インターナルI/O部と低電圧
対応レベルコンバータとの組を配設する第1の領域が設
けられ、また、その内側に第1の領域に配設されている
以外のインターナルI/O部とレベルコンバータとの組
を配設する第2の領域が設けられ、さらに内部に、高電
圧対応ロジック回路を配設する高電圧ロジック領域と低
電圧対応ロジック回路を配設する低電圧ロジック領域と
が設けられている。このため、必要な回路素子が最短の
経路で接続されるようにレイアウトできる。なお、高電
圧対応ロジック回路を配設する高電圧ロジック領域も設
けられているので、僅かの配線領域で配線することがで
き、このため、回路素子搭載用領域は拡大されて実装効
率は向上し、配線距離も減少するので信号が遅延する欠
点もなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係る多電源対応集積回路の
素子配置を示す図である。
【図2】従来技術に係る多電源対応集積回路の素子配置
を示す図である。
【符号の説明】
1 I/O領域 2 第1の領域 3 第2の領域 4 高電圧ロジック領域 5 低電圧ロジック領域 6 高電圧対応領域 7 低電圧対応領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を受信し出力信号を発信するI
    /O駆動部と、前記I/O駆動部と信号を授受するロジ
    ック回路からなるインターナルI/O部と、信号レベル
    を高電源電圧を使用する回路の信号レベルから低電源電
    圧を使用する回路の信号レベルへまたはその逆へと変換
    するレベルコンバータと、ロジック回路とを有する多電
    源対応集積回路において、 半導体チップを囲んで設けられ、前記I/O駆動部が配
    設されるI/O領域(1)と、 該I/O領域(1)の内側直近の領域を囲んで設けら
    れ、前記レベルコンバータと前記インターナルI/O部
    との回路の中で、高電源電圧を必要とする回路か低電源
    電圧を必要とする回路かのいづれかが配設される第1の
    領域(2)と、 該第1の領域(2)の内側の領域を囲んで設けられ、前
    記レベルコンバータと前記インターナルI/O部との回
    路の中で、前記第1の領域(2)に配設される回路以外
    の回路が配設される第2の領域(3)と、 該第2の領域(3)の内側に設けられ、前記ロジック回
    路の中で高電源電圧を必要とする高電圧対応ロジック回
    路が配設される高電圧ロジック領域(4)と、 前記第2の領域(3)の内側に前記高電圧ロジック領域
    (4)と並列して設けられ、前記ロジック回路の中で低
    電源電圧を必要とする低電圧対応ロジック回路が配設さ
    れる低電圧ロジック領域(5)とを有することを特徴と
    する多電源対応集積回路。
JP30448993A 1993-12-06 1993-12-06 多電源対応集積回路 Withdrawn JPH07161928A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049173A1 (en) * 1999-04-28 2000-11-02 Fujitsu Limited Semiconductor devices with multiple power supplies and methods of manufacturing such devices

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049173A1 (en) * 1999-04-28 2000-11-02 Fujitsu Limited Semiconductor devices with multiple power supplies and methods of manufacturing such devices

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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010206