JPS58194363A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS58194363A
JPS58194363A JP7543882A JP7543882A JPS58194363A JP S58194363 A JPS58194363 A JP S58194363A JP 7543882 A JP7543882 A JP 7543882A JP 7543882 A JP7543882 A JP 7543882A JP S58194363 A JPS58194363 A JP S58194363A
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洋二 西尾
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茂雄 久保木
Ikuro Masuda
郁朗 増田
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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】 本発明は半導体集積回路装置に係り、特に入力レベルの
マージンが減少しない様に電源線が接続される半導体集
積回路装置に関する。
従来40ビン程度のパッケージtR用する半導体集積回
路では、■cct源ビンとGND(接地)ビンとは1個
ずつで、その半導体基板上の電源線布線は例えば111
図に示す様になる。
第1図(a)に於いて、1は外部から後述する内部回路
5、入力回路6、出力回路7を駆動するVcc電源電圧
を入力するためのVcc電源パッド、2はGND (接
地)電源パッド、3はvcctIt源パッド1と内部回
路5、入力回路6、出力画#i!r7とを接続するVc
c電源線、4はGNDllを源パッド2と内部回路5、
入力回路6、出力回路7とを接続するGND (接地)
電源線、5は所望の回路素子よシ回路 構成され、−動作を行なう内部回路、6は外部からの入
力信号を入力し、内部回路5へ出力するインターフェイ
スとなる入力回路、7は内部回路5の出力信号を入力し
、外部へ出力するインターフェイスとなる出力回路であ
る。
第1図(b)は入力回路6、内部回路5、出力回路7と
の接続t−説明する図である。即ち、外部からの入力信
号25が入力回路6に入り、入力回w16は内部回wr
5の例えばインバータ51に信号26を出力する。内部
回路5のインバータ51や2人力NAND52等で論理
を実現し、内部回@Sの例えば2人力NAND52から
出力回路7に信号27を入力し、出力回路7は外部へ信
号28を出力する。
最近、半導体集積回路が大規模化するにつれてビン数も
増大し、72ピン程度のパッケージがR用されるように
なったが、その場合の半導体基板上の電源線布1を篇2
図に示す。第2図に於いて第1図と同一符号は同−物及
び相当物を示す。2個のVccパッド11.12とそれ
らに繋ながるV cc 111mIf−3、及び2情の
GND (接地ノパツド21.22とそれらに繋ながる
GND (接地)電源線4からm威される。
そしてその半導体基板がパッケージに実装される様子を
1@3図に示す。
半導体基板31はパッケージ30に収められ、GNDパ
ッド21,22からボンディングワイヤ32を介して2
本のGNDビン33に電気的に接続される。
従来のこのような電源線布−法及びパッケージへの実装
法では、半導体集積回路装置に含まれる内部回路5、入
力回路6及び出力回路7のGND電源@4が共通になっ
ておシ、出力回路7が多数−′″1”から″0”へスイ
ッチングし次時、GNDレベルの変動の影響全入力回路
6がIN接に受けて人力ハイレベルのマージンが減少す
るという欠点がめった。
このことt″第4図を用いて説明する。       
    1゜半導体集積回路内部には多数個の入力回路
6、多数個の内部回路、例えばインバ タ51や2人力
NANi) 52 、及び多数個の出方回路7が設けら
れてお9、それらは共通のGND C接地)電源線4に
接続されている。そしてGNDIIIC源@4はパッケ
ージやソケット等に含まれる配線抵抗45と配線インダ
クタンス46を経てシステムGND47に法統される。
この状態で多数個の出力回路7が同時に11”から@0
”にスイッチングすると負荷容量48に蓄えられていた
電荷がON状帖になったNMO8)ランタスタ49、配
線抵抗45、配線インダクタンス46を介してシステム
GND47に放電される。この次めGND*源巌4のA
点の電位■?は(1)式のようになる。但しRは配線m
抗45、Lは配線インダクタンス46、iUシステムG
ND47Kfiれ込む電流でおる。例えは、VyO値は
、L=50 flHとし300mAの電流■に4遜する
、この影響を直接受けるのは入力回路6の入力ハイレベ
ルV!mである。すなわち入力回路6の論理スレッショ
ルド電圧V L? u (2) 式(1)ように表わさ
れる。
但しVccは電源電圧、Vts V′iNMO8)ラン
タスタのスレッショルド電圧、viPはPMO8のスレ
ッショルド電圧、VIは電子やホールの移動度、トラン
ジスタのチャネル幅やチャネル長で決−よる足載で0.
3程度の櫨である。したがってVFが0.6■になると
VLyの変化分ΔVL?は0.46 Vとなる。
例えば、通常TTLコンパチブルの入力回路6の入力ロ
ーレベルの敵大埴、Vft+++azは0.8 Vで、
人力ハイレベルの最小値、Vtmmtmは2ovでめる
ので入力回路のVL〒はそれらの真中の1.4 Vに設
itされているが、出力回路7のスイッチング時に人力
−1NI6のVhtは先の計算で1.86 Vになって
イル。L、7?かって電源電圧Vccやスレッショルド
電圧VTN 、 Vrpが変動すると入力ハイレベルの
敵手11mV1M、+fiのマージンがはとんどなくな
る。
今までの説明では、多数個の出力回路が“l”から″0
#にスイッチングする場仕について述べてきたが、多数
個の出力が0”から″l#にスイッチングする場合にも
、同様な問題が生じる。
即ち、システムVcc電源(IA示せず)から配線抵抗
、配線インダクタンスを介して半導体集積回路のVce
部へ電気的に接続される。
このため半導体集積回路のVce部へは出力が″O”か
ら′″1”へのスイッチング時には(3)式で示される
電圧が加わる。
但しRは配線抵抗、Lは配線インダクタンス、iはシス
テムVcc電源から流れ出す電流である。
この時の入力回路6の論理スレッショルド電圧VLtは
(4)式のように嵌わされる。
・・・・・・(4) 但し記号はQ)式と同じである。したがってこの場合に
は入力ローレベルの蛾大値VIL□8のマージンが少な
くなる。
ただし、式(1)、 (3)を比べると、わかるように
、″1#から0#にスイッチングする揚台の方がヨ夛レ
ベルの変動が大きい。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、出力回路が同時に
スイッチングしても、GNDレベル及び■ccレヘルの
変動がなく、入力レベルマージ71)Z減少しない半導
体集積回路を提供することにある。
上記目的を達成する本発間中導体集積回路装置の特徴と
するところは、入力回路の電源縁と出力回路の電源縁と
は電気的に絶縁することにある。
本発明の好ましい実施例を述べると、入力回路0GND
I地)電S*はm1OGND (接地)電源パッドに接
続され、出力回路のGND (艦地少電源巌は第20G
ND (接地)電源パッドに接続される。
場らに、本発明の好ましい実施例では、内部回路のGN
D(接地)電源縁は、入力回路のG N D     
   !1(懺地)電源−に接続される。
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本
発明はこの実施例に限足されることになく本発明の思想
の範囲内で樵々の変形が可能である。
@5図に於りて、第4図と同一記号は同−物及び相当q
kJを示す。
半導体乗積回路内の多数個の入力回路61mND部と多
数個の内部回路、例えばインバータ51中2人力NAN
D52C1ONInが共通のilのGND(接地)電源
fN41に接続され、配−抵抗451、配線インダクタ
ンス461t−介してシステムGNI)47に接地され
るっ 一方出力回路7のGND部は出力回路用の第2のGND
 (接地)電源@42に接続され、配線抵抗452、配
線インダクタンス462を介してシステムGND47に
接地される。
本実施例によれば第1の0ND1[源−41と第2のG
ND電源ll1i42とが電気的にIe縁されているの
で、多数個の出力回路7が11#から0”レベルにスイ
ッチングして第2のGND電#−42の電位が浮上して
も第1のGND[源−41の電位は浮上しない。したが
って、入力回路6のVL?は前記(2)式のVrt−零
とおい友ものとなシ、出力回路7が多数個同時にスイッ
チングしても約1.4■となり、十分に入力ハイレベル
の蝋小値v1菖s1mのマージン(約α6Viとること
ができる。
第6図は第5図t−達成する九めの半導体基板上におけ
る全体の!源−布一を示し、第1図、第2図、第5図と
同一記号は同−豐及び相当物を示す。
の人力1ぎVt人力し、内部回路5へ出力するインター
フェイスとなる入力回路、7は内部回路5の出力信号を
入力し、外部へ出力するインターフェイスとなる出力回
路11及び12は外部から内部回路5、入力回路6、出
力画M7を駆動するVcc電#鴫圧を入力するためのV
cc電源バッド、201は第1のGND′電源−41を
外部のシステムGNDに接続するための第1のGND 
(接地)電源バンド、202は第217)GND電源#
42’を外部ノシステムGNDK接続するための第2の
GND (接地)電源パッドである。
第6図に示される様に、入力回路6及び内部回路s用の
第1のGND電源パッド201と、出力回路7用の第2
のGND電源バッド202とを設けることにより、入力
回路6及び内部回路5用のGNDIK#線41と、出力
回路7用のGND電源42とが電気的に絶縁される。
第7図は第6図のような電源線布線をした半導体基板の
パッケージへの実装法を示す。
半導体基板310がパッケージ70に収められ、人力回
wr6及び内部回路5用の第1のGND電源パッド20
1はボンディングワイア73を介して入力回路6及び内
部回路5用GNDビン71と電気的に接続場れ、出力回
路7用GND電源パツド202はボンディングワイア7
4を介して出力回路7用GNDビン72と電気的に接続
される。
@6図に示す電源線布線及び第7図に示す半導体基板の
パッケージへの実装法によって第5図に示す等価回路を
実現できる。
本実施例によれば、入力ハイレベルマージンがおるので
、多数個のデータバスの同時スイッチングにも耐えられ
る半導体果槓回路装fIItft得ることができる。
陶、本実施例ではCMO8回路について説明したがバイ
ポーラ、NM感層の他のプロセスを用いた半導体集積回
路装置で4b有効でおることはビうまでもない。
また、本実M例では内部回路5のGND部と入力回路6
のGND部を共通の5glのGNi)電源線41に接続
したが、内部回路5のGNL)#全出力回路7用のGN
D電源#I42に接続しても同様の幼果が得らfb、本
発明はこの嫌な場合にも雇用で自る。
ざらに、本実施例に於いては、GND電源li1を例に
とって説明したが、vcc電源線に於いても発明は通用
できうる。
本発明によれば、出力(ロ)路の同時スイッチング  
    □1・の影響が入力回路に及ばさないので、G
NDレル及びVccレベルが変動せず入力レペルマが減
少しない半導体集積回路装&を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は一つの従来例でるる半導体集積回路装置の電源
線布線を示す図、第2図は他の便米例である半導体集積
回路装置の電源−布縁を示す図、第3図は第2図に示さ
れる半導体基板のパッケージへの実装図、第4図は従来
例である半導体集積回路装置の電eli線布線の等価回
路図、第5図は本発明の一実施例である半導体集積回路
装置の電源線布線の等価回路図、第6図は本発明の一実
施例である半導体集積回路装置の電源線布線を示す図、
第7図は本発明の二%施例の半導体基板のパッケージへ
の実装図でめる。 5.51.52・・・内部回路、6・・・入力回路、7
・・・出力回路、41・・・第1のGND電源線、42
・・・第2のGND[#11,201・・・#11のG
ND電源パ(之シ 第 2 磨 阜 3 図 奉 6 目 第 7 口

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 らの入力信号を入力し、上記内部回路へ出力する多数個
    の入力回路と、上記内部回路の出力信号を入力し、外部
    へ出力する多数個の出力回路とを有する半導体集積回路
    装置に於いて、上記多数個の入力回路の電源−と上記多
    数個の出力回路の電源−とは電気的に絶縁することを特
    徴とする半導体集積回路装置。 2、特許請求の範囲第1項に於いて、上記多数個の入力
    回路の電源線は1ilE1の電源パッドに接線され、上
    記多数個の出力回路の電II線は第2の電源パッドに接
    続されることを特徴とする半導体集積回w1装置。 & 特許請求の範囲第1項または第2項に於いて、上記
    多数個の内部回路の電源線は、上記多数個の入力回路の
    電源線に接続さ・・れることを特徴とする半導体集積回
    路装置。 4、′%軒錆求の範囲第1項、第2項、または第3項に
    於いて、上記電源線は接地電源線でろることを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
JP7543882A 1982-05-07 1982-05-07 半導体集積回路装置 Granted JPS58194363A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62169464A (ja) * 1986-01-22 1987-07-25 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
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