JPH07321283A - 半導体集積回路および半導体装置 - Google Patents

半導体集積回路および半導体装置

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JPH07321283A
JPH07321283A JP23536994A JP23536994A JPH07321283A JP H07321283 A JPH07321283 A JP H07321283A JP 23536994 A JP23536994 A JP 23536994A JP 23536994 A JP23536994 A JP 23536994A JP H07321283 A JPH07321283 A JP H07321283A
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JP
Japan
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unused
esd
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output cell
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JP23536994A
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Takahito Fukushima
崇仁 福島
Toshiya Takahashi
俊哉 高橋
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】静電放電耐圧の規格の統一化が図られるととも
に静電放電耐圧が向上した半導体集積回路および半導体
装置を提供する。 【構成】外部回路との間の信号の中継用として不使用の
入出力セルに、トランジスタを介して電源とグラウンド
とが接続された構成の配線を施す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路に関
し、詳細には静電放電耐圧の向上が図られた半導体集積
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、各分野において様々な半導体集積
回路が普及しており、これに伴ない、例えば基本セルを
あらかじめ半導体集積回路のチップ上に形成しておき、
基本セル間の配線設計だけを追加して所望の半導体集積
回路を得ることにより、少量多品種に対応して短期間
に、しかも安価に製造されるマスターアレイ方式の半導
体集積回路が脚光を浴びている。
【0003】このマスターアレイ方式の半導体集積回路
において、不使用の入出力端子が存在する場合がある。
この不使用の入出力端子に対応する入出力セル領域は、
配線されていないため、例えば電源に印加された静電放
電(Electro Static Discharg
e、以下ESDと略記する)の電荷が電源からグラウン
ドへ通過する経路も少なく、半導体集積回路の誤動作、
特性劣化、接合破壊、酸化膜破壊等の不具合が発生し、
問題となっていた。そこで、ESDの電荷が通過する経
路を多くするために、不使用の入出力端子に対応する入
出力セル領域の電源とグラウンドの間に、寄生ダイオー
ドや寄生容量が接続されたりして、ESD対策が行われ
ている。
【0004】一方、近年、半導体集積回路の微細化とと
もにESD耐圧は減少する傾向にあるため、ESD対策
の技術は、益々重要視されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術による不使用の入出力端子に対応する入出力セル
領域の電源とグラウンドの間の経路数は、使用されてい
る入出力端子に対応する入出力セル領域の電源とグラウ
ンドの間の経路数と比較して少なく、不使用の入出力端
子が多い場合と少ない場合では、ESD耐圧にどうして
も差が生じてしまう。
【0006】このため、半導体集積回路のESD耐圧に
対する規格の統一化が図れないという問題がある。ま
た、半導体集積回路が形成された半導体チップをパッケ
ージに封入した後の半導体装置において、その半導体装
置の不使用のリードピンは、内部の半導体チップとは接
続されておらず、したがって、その不使用のリードピン
に高電圧を印加しても半導体チップには影響はないもの
と従来考えられていた。しかしながら、本発明者の実験
によると、内部の半導体チップとは接続されていないリ
ードピンに高電圧を印加すると、内部の半導体チップが
破壊される場合がある。
【0007】本発明は、上記事情に鑑み、ESD耐圧を
向上させ、EDS耐圧の規格を高いレベルで統一化する
ことのできる半導体集積回路及び半導体装置を提供する
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の半導体集積回路は、外部回路との間の信号の中継を
行なうための複数の入出力セルを備えた半導体集積回路
において、前記中継用として不使用の入出力セルに、ト
ランジスタを介して電源とグラウンドとが接続された構
成の配線が施されてなることを特徴とするものである。
【0009】また、上記目的を達成する本発明の半導体
装置は、パッケージと、該パッケージ内外に延在する、
外部回路と接続するためのリードピンと、該リードピン
との間で配線されたパッド及び外部回路との間の信号の
中継を行なうための入出力セルを有する、パッケージに
封入された半導体集積回路とを備えた半導体装置におい
て、不使用のリードピンと、そのリードピンに対応する
不使用のパッドとの間が配線されると共に、トランジス
タを介して電源とグラウンドとが接続された構成の配線
が施されてなる、中継用として不使用の入出力セルに、
上記不使用のリードピンとの間で配線された不使用のパ
ッドが接続されてなることを特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明の半導体集積回路は、上記構成により、
電源とグラウンドの間に、ESDの電荷が通過する経路
数が多く形成されているため、ESD耐圧が向上する。
また、これら経路数は、不使用の入出力セルに、トラン
ジスタを介して電源とグラウンドとが接続された構成の
配線が施されているため、使用されている入出力端子に
対応する入出力セル領域の電源とグラウンドの間の経路
数とほぼ等しくなり、不使用の入出力端子の多少にかか
わらず、ESD耐圧のレベルが一定となり、ESD耐圧
に対する規格が統一される。また、ESD耐圧も向上
し、半導体集積回路の誤動作、特性劣化、接合破壊、酸
化膜破壊等の不具合も低減される。
【0011】また、本発明の半導体装置は、不使用のリ
ードピンと不使用のパッドとが、例えばボンディングワ
イヤ等により接続され、さらに、そのパッドが中継用と
して不使用の入出力セルに接続され、その入出力セルに
は、トランジスタを介して電源とグラウンドとが接続さ
れた構成の配線が施されているため、不使用のリードピ
ンに高電圧が印加されると、それによる電荷は、使用さ
れているリードピンの場合と同様に内部の半導体集積回
路を通って流れ、その半導体回路が破壊されてしまうよ
うな事態を避けることができ、ESD耐圧の向上を図る
ことができ、かつ、不使用のリードピンの多少によら
ず、ESD耐圧の規格の統一化を図ることができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の一実施例の半導体集積回路の、1つの不
使用のパッドと、1つの不使用の入出力セル領域のうち
の出力セル領域部を示す図である。図1に示す出力セル
領域部10は、Pチャンネルトランジスタ12,Nチャ
ンネルトランジスタ13からなる、ESD対策のための
保護素子10aと、Pチャンネルトランジスタ14,N
チャンネルトランジスタ15,ナンドゲート16,ノア
ゲート17,インバータ18,19からなる、ESD対
策のための出力セル10bから構成されている。ここで
は、出力セル領域部10とパッド11との間は配線され
ていない。
【0013】保護素子10aは、ESDの電荷が通過す
る経路を、電源とグラウンドの間に増やすために形成さ
れたものである。Pチャンネルトランジスタ12のゲー
トおよびソースは電源と接続されているため、このPチ
ャンネルトランジスタ12はオフ状態にあり、またNチ
ャンネルトランジスタ13のゲートおよびソースはグラ
ウンドと接続されているため、このNチャンネルトラン
ジスタ13もオフ状態にある。これにより、出力バッフ
ァとしてのこの保護素子10aは、ハイインピーダンス
状態にされている。
【0014】出力セル10bは、不使用以外の入出力端
子に対応する入出力セル領域に備えられている出力セル
と同等の構成のものである。この出力セル10bの入力
であるナンドゲート16の入力は、グラウンドに接続さ
れている。一方、出力セル10bのイネーブル端子であ
るインバータ19の入力は、電源に接続されている。こ
のため、インバータ19、インバータ18、ノアゲート
17を介してNチャンネルトランジスタ15には‘L’
が入力されるとともに、インバータ19、ナンドゲート
16を介してPチャンネルトランジスタ14には‘H’
が入力される。これにより、電源とグラウンドとの間に
配置され、互いのドレインがともに接続されたPチャン
ネルトランジスタ14とNチャンネルトランジスタ15
からなる、出力セル10bの出力バッファは、ハイイン
ピーダンス状態にされ、前述した保護素子10aと接続
されている。
【0015】ここで、電源やグラウンドに印加されたE
SDの電荷は、電源とグラウンドの間に配線が施され
た、出力セル10bや保護素子10aによる配線経路に
より、分散されて通過する。保護素子10aと出力セル
10bによる、ESDの電荷が通過する経路数は、使用
されている入出力セル領域の一部である出力セル領域に
おける経路数とほぼ等しい。このように、セルを使用さ
れている入出力セルと同様に配線したことにより、不使
用の入出力セルの多少によりESD耐圧が異なることも
ない。
【0016】尚、本実施例においては、不使用の入出力
端子に対応する入出力セル領域のうちの出力セル領域の
みについて説明したが、これに限るものではなく、入力
セル領域についても同様であり、ESD耐圧が向上する
とともに、ESD耐圧の規格も不使用の入出力セル数に
関係なく一定水準に統一される。図2は、本発明の半導
体装置の一実施例の一部を示す模式図である。
【0017】この半導体装置20のパッケージ21の内
外に亘ってリードピン22が延びており、それらのリー
ドピン22のパッケージ21の内側の端部と半導体チッ
プ23上に形成されたパッド11とが、ボンディングワ
イヤ24で接続されている。ここに示す5本のリードピ
ン22のうちの2本のリードピン22aは、不使用のリ
ードピンであり、ここに示す6個のパッド11のうちの
3個のパッド11aは不使用のパッドである。
【0018】図3は、図2に示す半導体装置の、不使用
の入出力セルの一部分を示す回路図である。ここに示す
出力セル領域部10は、図1に示す出力セル領域部10
と同一の構成を有している。図1との相違点は、この出
力セル領域部10と不使用のパッド11aとの間が配線
されており、しかも、その不使用のパッド11aと不使
用のリードピン22aとの間も、ボンディングワイヤ2
4で配線されている点である。
【0019】このように、不使用のリードピン22a−
不使用のパッド11a−不使用の入出力セルを接続し、
不使用の入出力セルを配線しておくことにより、そのリ
ードピン22aを経由する電荷の逃げ道が形成され、こ
れによりESD耐圧が向上し、しかも不使用のリードピ
ンの多少によらずESD耐圧の規格が統一化される。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路は、不使用の入出力セルに、トランジスタを介し
て電源とグラウンドとが接続された構成の配線が施され
ているため、ESDの電荷が通過する経路数が多くな
り、これによりESDの電荷が分散される。したがって
ESD耐圧が向上する。また、不使用の入出力セルの数
によりESD耐圧が異なることもなく、ESD耐圧の規
格が統一化される。また、半導体集積回路の誤動作、特
性劣化、接合破壊、酸化膜破壊等の不具合が低減され、
信頼性が向上する。特に、電源やグラウンドがチップ内
で分離されており、ESDの電荷が通過する経路が少な
い電源またはグラウンドを有する半導体集積回路に対し
て、ESDの電荷が通過する経路が多数形成されるた
め、効果は大きい。また、不使用の入出力セル部を利用
しているため、別途ESD対策用の保護素子を設ける必
要もない。
【0021】また、本発明の半導体装置は、不使用のリ
ードピンが不使用のパッドを介して不使用の入出力セル
に接続され、その不使用の入出力セルに、トランジスタ
を介して電源とグラウンドとが接続された構成の配線が
施されているため、そのリードピンの電荷が逃げる経路
が形成され、ESD耐圧の向上を図ることができるとと
もに、不使用のリードピンの数の多少によらない、ED
S耐圧規格の統一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路の、1つの
不使用のパッドと、1つの不使用の入出力セル領域部の
うちの出力セル領域を示す図である。
【図2】本発明の半導体装置の一実施例の一部を示す模
式図である。
【図3】図2に示す半導体装置の、不使用の入出力セル
の一部分を示す回路図である。
【符号の説明】
10 出力セル領域部 10a 保護素子 10b 出力セル 11 パッド 11a 不使用のパッド 12,14 Pチャンネルトランジスタ 13,15 Nチャンネルトランジスタ 16 ナンドゲート 17 ノアゲート 18,19 インバータ 20 半導体装置 21 パッケージ 22 リードピン 22a 不使用のリードピン 23 半導体チップ 24 ボンディングワイヤ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部回路との間の信号の中継を行なうた
    めの複数の入出力セルを備えた半導体集積回路におい
    て、 前記中継用として不使用の入出力セルに、トランジスタ
    を介して電源とグラウンドとが接続された構成の配線が
    施されてなることを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 パッケージと、該パッケージ内外に延在
    する、外部回路と接続するためのリードピンと、該リー
    ドピンとの間で配線されたパッド及び外部回路との間の
    信号の中継を行なうための入出力セルを有する、前記パ
    ッケージに封入された半導体集積回路とを備えた半導体
    装置において、 不使用の前記リードピンと、該リードピンと対応する不
    使用のパッドとの間が配線されると共に、トランジスタ
    を介して電源とグラウンドとが接続された構成の配線が
    施されてなる前記中継用として不使用の入出力セルに、
    前記不使用のリードピンとの間で配線された不使用のパ
    ッドが接続されてなることを特徴とする半導体装置。
JP23536994A 1994-03-29 1994-09-29 半導体集積回路および半導体装置 Withdrawn JPH07321283A (ja)

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JP5931594 1994-03-29
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Effective date: 20020115