JPH10313091A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH10313091A
JPH10313091A JP12234797A JP12234797A JPH10313091A JP H10313091 A JPH10313091 A JP H10313091A JP 12234797 A JP12234797 A JP 12234797A JP 12234797 A JP12234797 A JP 12234797A JP H10313091 A JPH10313091 A JP H10313091A
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JP
Japan
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external terminal
semiconductor device
package
switching
circuit
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JP12234797A
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Hiroyuki Horikawa
広行 堀川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • 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
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    • H01L2224/4912Layout
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置の外部端子の配列は固定化されて
いるため、実装基板の回路設計に制約を受け、回路設計
が複雑化され、かつ実装が困難なものとなる。 【解決手段】 半導体装置1のパッケージに内装された
半導体素子2の内部回路4と、パッケージに設けられた
外部端子P1〜P4に電気接続される電極D0〜D4と
の間にセレクタ回路5を設け、切替外部端子P0に入力
される信号状態に応じてセレクタ回路5を動作させて内
部回路4と電極D1〜D4との接続状態を切替え可能と
する。切替外部端子P0に入力する信号レベルを切り替
えることで、外部端子P1〜P4の機能を変更すること
ができ、半導体装置を実装する実装基板での回路設計の
制約が少なくなり、回路設計を容易化することが可能と
なる。また、半導体装置を誤って実装したような場合に
も、外部端子の機能を切替えることで、適正な状態に修
正することが可能となり、実装のやり直しを不要とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
特にパッケージの外部端子と、パッケージ内に内装され
た半導体素子電極との接続状態を変更可能とし、実装基
板への高密度実装を可能にした半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にパッケージ化された半導体装置
は、パッケージ内に内装された半導体素子の電極と、パ
ッケージに設けられて実装時に電気接続が行われる外部
端子とがパッケージ内において固定的に電気接続されて
いる。これは、半導体素子をパッケージングする際に、
先に半導体素子の電極と外部端子の内端とを金属ワイヤ
等によって電気接続し、その後に樹脂封止やセラミック
封止等を行ってパッケージを完成しているためである。
このため、パッケージが完成される前の段階では、半導
体素子の電極と外部端子との接続を任意に変更して所望
の端子配列の半導体装置を製造することは可能である
が、パッケージ化された後では、外部端子はそれぞれの
機能が決定されてしまうことになる。なお、TSOP
(Thin Small Outline Package)等のパッケージング時
に、外部端子を順曲げ或いは逆曲げすることによって対
称形状のパッケージを形成し、実装時に対称配列の外部
端子を得る技術も提案されているが、そのための加工
費、管理費やテステイングによる費用がかかり、実用化
することは困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体装置では、各外部端子の機能が固定化されているた
め、半導体装置を実装基板に実装する際の自由度に制約
を受ける。すなわち、実装基板の回路構成によっては、
半導体装置の外部端子の配列が逆向き、あるいは逆順序
であることが好ましい場合があり、例えば、同一の半導
体装置を2個使用して対称な回路を構成するような場合
には、実装基板の回路パターンを対称に設計することが
容易であり、好ましいものとなるが、2個の半導体装置
の外部端子の配列が同一であるため、対称な回路パター
ンを利用することはできなくなる。このため、半導体装
置の周囲の回路パターンが複雑化することがあり、場合
によってはジャンパー回路が必要とされることもあり、
半導体装置の高密度実装の障害となる。あるいは、半導
体装置を180度方向を間違えて実装してしまったよう
な場合には、半導体装置を実装基板から取り外して再実
装することが必要であり、この再実装によって回路パタ
ーンが損傷され、あるいは半導体装置がダメージを受け
ることがある。
【0004】本発明の目的は、パッケージされた半導体
装置の外部端子と、パッケージ内の半導体素子の電極と
の接続状態をパッケージの外部から変更可能とすること
で、実装基板の回路設計の容易化、実装作業の容易化を
可能にした半導体装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、パッケージ内
に内装された半導体素子の内部回路と、パッケージに設
けられた外部接続端子に電気接続される電極との間にセ
レクタ回路を設け、外部端子の一部で構成される切替外
部端子に入力される信号状態に応じて前記セレクタ回路
を動作させ、前記内部回路と前記電極との接続状態を変
更可能とする。例えば、前記セレクタ回路は、前記内部
回路に設けられている複数の端子と前記複数の電極とを
相互に接続する複数本の接続配線と、これら複数の接続
配線のそれぞれに介挿されたスイッチ素子で構成され、
前記スイッチ素子は前記切替外部端子に入力される切替
信号によって選択的に断接制御するように構成される。
好ましくは、前記スイッチ素子は、トランジスタ素子で
構成され、前記切替外部端子に入力される信号レベルに
よりオン、オフ動作されるよう構成される。
【0006】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の半導体装置の概念構
成図であり、ここでは説明を簡略化するために、5本の
外部端子P0〜P4を有するパッケージとして構成した
例を示している。すなわち、半導体装置1は、内部に半
導体素子2を内装して樹脂或いはセラミック等によりパ
ッケージ化されており、そのパッケージには5本の外部
端子P0〜P4を設けている。そして、これら5本の外
部端子P0〜P4はそれぞれ内装された半導体素子1の
5個の各電極D0〜D4に金属ワイヤ3によって固定的
に接続されている。ここで、前記5個の電極D0〜D4
のうち4個の電極D1〜D4は本来の回路に接続された
電源電極或いは信号電極としての所要の機能を有する電
極であるが、1個の電極D0は前記外部端子P1〜P4
における接続状態を変更するために利用される切替電極
として構成され、この切替電極D0に接続される前記1
つの外部端子P0は切替外部端子として構成されてい
る。
【0007】前記半導体素子2には、本来の回路機能を
有する内部回路4と共に、前記電極D1〜D4の機能を
変更するためのセレクタ回路5が設けられている。図2
はこのセレクタ回路5の等価回路図であり、ここでは前
記した電極D1〜D4のうちの2つの電極D1,D2の
機能を実質的に変更させるために、前記内部回路4と前
記電極D1,D2との間に介挿配置されている。このセ
レクタ回路5では、前記内部回路4の2つの端子T1,
T2と、これに接続される前記2つの電極D1,D2と
が4本の接続配線L1〜L4によって互いに平行かつ交
差状態に接続されており、しかもこれら各接続配線には
それぞれスイッチ素子S1〜S4が介挿されている。こ
こでは、スイッチ素子S1〜S4としてNチャネル絶縁
ゲート型電界効果トランジスタ(以下、NMOS)が接
続されている。そして、各スイッチ素子S1〜S4を構
成するNMOSのゲートのうち、平行な接続配線L1,
L2の各スイッチ素子S1,S2のNMOSのゲート
は、前記切替電極D0に直接的に接続され、交差状態の
接続配線L3,L4の各スイッチ素子S3,S4のNM
OSのゲートは、インバータ6を介して前記切替電極D
0に接続されている。
【0008】このため、切替電極D0にハイレベル信号
が入力されるときには、図3(a)のように、平行接続
配線L1,L2のスイッチ素子S1,S2はオン状態と
なり、交差接続配線L3,L4のスイッチ素子S3,S
4はオフ状態とされるため、内部回路4の2つの端子T
1,T2はそれぞれ平行接続配線L1,L2によって電
極D1,D2にそれぞれ接続される。一方、切替電極D
0にロウレベル信号が入力されるときには、図3(b)
のように、平行接続配線L1,L2のスイッチ素子S
1,S2はオフ状態となり、交差接続配線L3,L4の
スイッチ素子S3,S4はオン状態とされるため、内部
回路4の2つの端子T1,T2はそれぞれ交差接続配線
L3,L4によって反対の電極T2,T1に接続され
る。このため、切替電極D0に入力される信号のレベル
によって、2つの電極D1,D2はそれぞれ内部回路4
の2つの端子T1,T2に対する接続状態が変化される
ことになり、その結果としてこれら2つの電極D1,D
2に固定的に接続されている2つの外部端子P1,P2
の機能が相互に切替えられる(交換される)ことにな
る。
【0009】したがって、図2のセレクタ回路を図1の
半導体装置の4個の外部端子P1〜P4に対して、それ
ぞれP1とP2、P3とP4で対を成して切替え可能な
構成とすることにより、切替外部端子P0に入力する信
号のハイ又はロウのレベルによって、前記各外部端子P
1〜P4を対をなして切り替えることが可能となる。こ
れにより、図4(a)のように、従来では同じ規格の半
導体装置を複数個並べて配置し、各外部端子P1〜P4
をそれぞれバス配線B1〜B4に対して接続を行う場合
には、各外部端子P1〜P4とバス配線B1〜B4とを
接続する配線A1〜A4が必要とされていたのに対し、
切替外部端子P0に入力する信号を切り替えて、セレク
タ回路5により各外部端子の接続を切替えることによ
り、図4(b)のように、隣接する半導体装置の対向す
る外部電極をそれぞれ配線A5〜A8で相互に接続した
上でバス配線B1〜B4に接続することが可能となり、
配線を簡略化して実装基板の回路設計を容易に行うこと
ができる。
【0010】なお、前記実施形態では、半導体装置の各
外部端子を線対称状態に切り替える場合を示している
が、セレクタ回路を適宜設計することで、任意の位置の
外部端子を相互に切り替えることが可能となる。したが
って、外部端子を半導体装置に対して点対称状態で切り
替え可能な構成とすれば、半導体装置を180度反対に
向けて実装をしてしまったような場合にも、切替外部端
子に入力する信号を切り替えることで、各外部端子を正
しい接続状態に修正できる。これにより、半導体装置の
実装のやり直しが不要となり、実装作業そのものを容易
化することができる。
【0011】なお、前記実施形態では、スイッチ素子に
NMOSを用いているが、PMOSあるいはその他のス
イッチ素子を利用することか可能である。また、スペー
スが許される場合には、複数個の切替外部端子を設け、
選択的にスイッチ素子を動作させることで、より複雑な
外部端子の切替えが可能となる。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、パッケー
ジ内に内装された半導体素子の内部回路と、パッケージ
に設けられた外部接続端子に電気接続される電極との間
にセレクタ回路を設けており、切替外部端子に入力され
る信号状態に応じてセレクタ回路を動作させて内部回路
と前記電極との接続状態を変更可能としているので、切
替外部端子に入力する信号レベルを切り替えることで、
外部端子の機能を変更することができる。したがって、
この半導体装置を実装する実装基板での回路設計の制約
が少なくなり、回路設計を容易化することが可能とな
る。また、半導体装置を誤って実装したような場合に
も、外部端子の機能を切替えることで、適正な状態に修
正することが可能となり、実装のやり直しを不要にする
など、実装作業を容易化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の概念構成を示す図であ
る。
【図2】セレクタ回路の等価回路図である。
【図3】セレクタ回路の動作を説明するための模式図で
ある。
【図4】本発明の半導体装置と従来の半導体装置との実
装回路状態を比較して示す結線図である。
【符号の説明】
1 半導体装置(パッケージ) 2 半導体素子 3 金属ワイヤ 4 内部回路 5 セレクタ回路 6 インバータ P0 切替外部端子 P1〜4 外部端子 D0 切替電極 D1〜D4 電極 T1,T2 端子 L1〜L4 接続配線 S1〜S4 スイッチ素子 B1〜B4 バス配線 A1〜A8 配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部端子を有するパッケージ内に半導体
    素子を内装し、前記半導体素子の内部回路に接続される
    電極と前記外部端子とをパッケージ内で電気接続してな
    る半導体装置において、前記内部回路と前記電極との間
    にセレクタ回路を設け、前記外部端子の一部で構成され
    る切替外部端子に入力される信号状態に応じて前記セレ
    クタ回路を動作させ、前記内部回路と前記電極との接続
    状態を変更可能としたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記セレクタ回路は、前記内部回路に設
    けられている複数の端子と前記複数の電極とを相互に接
    続する複数本の接続配線と、これら複数の接続配線のそ
    れぞれに介挿されたスイッチ素子で構成され、前記スイ
    ッチ素子は前記切替外部端子に入力される切替信号によ
    って選択的に断接制御するように構成されてなる請求項
    1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチ素子はトランジスタ素子で
    構成され、前記切替外部端子に入力される信号レベルに
    よりオン、オフ動作されるよう構成される請求項2記載
    の半導体装置。
  4. 【請求項4】 パッケージに配設された複数本の外部端
    子を、パッケージに対して線対称位置、あるいは点対称
    位置の各外部端子対を切替え可能とする請求項1ないし
    3のいずれかに記載の半導体装置。
JP12234797A 1997-05-13 1997-05-13 半導体装置 Pending JPH10313091A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6417718B1 (en) 1999-12-22 2002-07-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device without limitation on insert orientation on board
US7394304B2 (en) 2005-04-21 2008-07-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit, electronic device using the same, and controlling method of semiconductor integrated circuit

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