JPS6051325A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、半導体技術さらには半導体集積回路装置に
適用して特に有効な技術に関するもので、たとえば、M
I8 (金属−絶縁物一半導体)型素子で論理回路が構
成される半導体集積回路装置に利用して有効な技術に関
するものである。
適用して特に有効な技術に関するもので、たとえば、M
I8 (金属−絶縁物一半導体)型素子で論理回路が構
成される半導体集積回路装置に利用して有効な技術に関
するものである。
本発明者は、半導体技術、特に、MIS型素子で論理回
路が構成される半導体集積回路装置の回路技術について
以下に述べるような技術を検討した。
路が構成される半導体集積回路装置の回路技術について
以下に述べるような技術を検討した。
第1図および第2図はこの発明に先立って本発明者によ
り検討さハたC−MO8型半導体集積回路装置の一例を
示す。同図に示す半導体集積回路装f10は、内部論理
回路20と周辺バッファ回路30.40などによって構
成さハている。各回°路20,30.40はいずれもM
O8型素子とくにC−Mo5t界効果トランジスタを用
いて構成さhている。
り検討さハたC−MO8型半導体集積回路装置の一例を
示す。同図に示す半導体集積回路装f10は、内部論理
回路20と周辺バッファ回路30.40などによって構
成さハている。各回°路20,30.40はいずれもM
O8型素子とくにC−Mo5t界効果トランジスタを用
いて構成さhている。
周辺バッファ回路30.40は、入力バッファ回路30
と出力バッファ回路40とがある。内部論理回路20は
、それらのバッファ回路30 、40を介して入力端子
パッドPinおよび出力端子パッドPout に接続さ
れる。周辺バッファ回路30゜40を構成する素子は、
内部論理回路20を構成する素子に比べて、十分に大き
な電流容量も持つMO8型素子が使用される。このため
、その素子のサイズ本十分に大きく形成されている。そ
の代わり、内部論理回路を構成する素子は非常に小さく
形成され、これにより高集積密度が得られるようになっ
ている。
と出力バッファ回路40とがある。内部論理回路20は
、それらのバッファ回路30 、40を介して入力端子
パッドPinおよび出力端子パッドPout に接続さ
れる。周辺バッファ回路30゜40を構成する素子は、
内部論理回路20を構成する素子に比べて、十分に大き
な電流容量も持つMO8型素子が使用される。このため
、その素子のサイズ本十分に大きく形成されている。そ
の代わり、内部論理回路を構成する素子は非常に小さく
形成され、これにより高集積密度が得られるようになっ
ている。
この種のC−′MO8型半導体集積回路装雪10は、電
力消費が少なく、こねより発熱量も少ない。
力消費が少なく、こねより発熱量も少ない。
これらの理由により、この種のC−MOB型半導体集積
回路装置ではその集積密度を高めることが比較釣行ない
やすい。
回路装置ではその集積密度を高めることが比較釣行ない
やすい。
しかしながら、この半導体集積回路装置10の入力端子
PinにECLレベルの入力信号(そのハイレベルVi
hが−0,9■、そのローレベルViLが−1,7V)
が供給さ引、出力端子poutからECI。
PinにECLレベルの入力信号(そのハイレベルVi
hが−0,9■、そのローレベルViLが−1,7V)
が供給さ引、出力端子poutからECI。
レベルの出力信号(そのハイレベルvOhが〜0,9■
そのVOLが−1,7V)を取り出し、−4,5ボルト
の負電源電圧■eeが供給される。内部論理回路20を
構成するPチャンネルMO8FBTFI 。
そのVOLが−1,7V)を取り出し、−4,5ボルト
の負電源電圧■eeが供給される。内部論理回路20を
構成するPチャンネルMO8FBTFI 。
NチャンネルMO8FETF2を可能な限り小さな素子
面積で形成するためには、各チャンネルの幅Wと長さL
の比W/Lは両MO8FETF1 。
面積で形成するためには、各チャンネルの幅Wと長さL
の比W/Lは両MO8FETF1 。
F2についても互いに等しくする必要があり、その結果
MO8FETF1 、F2により構成されたCMOSイ
ンバータのロジックスレッシュホールドは負電源電圧■
eeの約半分の値(−2,25ボルト)となる。
MO8FETF1 、F2により構成されたCMOSイ
ンバータのロジックスレッシュホールドは負電源電圧■
eeの約半分の値(−2,25ボルト)となる。
従って1人力″ソファ回路30は入力端子Pinの入力
信号をレベル交換した後に内部論理回路20に供給する
必要があり、このレベル変換のためMO8FETF3
、F4の比W/Lを大きな値としなけhばならない。さ
らに入力バッファ回路30の出力駆動能力も向上する必
要があり、このためMO8FETF3 、F4のオン抵
抗ROnを充分小さな値にしなければならない。従って
入力バッファ回路30は半導体チップ表面で大きな占有
面積でしか形成されなくなる。
信号をレベル交換した後に内部論理回路20に供給する
必要があり、このレベル変換のためMO8FETF3
、F4の比W/Lを大きな値としなけhばならない。さ
らに入力バッファ回路30の出力駆動能力も向上する必
要があり、このためMO8FETF3 、F4のオン抵
抗ROnを充分小さな値にしなければならない。従って
入力バッファ回路30は半導体チップ表面で大きな占有
面積でしか形成されなくなる。
一方、出力バッファ回路40は出力端子poutから所
定の値の出力*Rを外部に供給する時にその出力電圧は
所定のハイレベル■oh (−0,9V)以下にならな
いこと、逆に出力端子Poutから所定の値の出力電流
を内部に吸込む時その田力電圧は所定のローレベルVo
l (−1,7V)以上にならないことが必要となる。
定の値の出力*Rを外部に供給する時にその出力電圧は
所定のハイレベル■oh (−0,9V)以下にならな
いこと、逆に出力端子Poutから所定の値の出力電流
を内部に吸込む時その田力電圧は所定のローレベルVo
l (−1,7V)以上にならないことが必要となる。
このためには、出力バッファ回路40を構成するMO8
FETF5 、F6のオン抵抗Ronを小さな値とする
必要があり、M08FETF5 、F6の比W/Lも同
様に大きな値に設足しなければならない。従って、出力
バッファ回路40も同様に半導体チップ表面で大きな占
領面積をとることになる。
FETF5 、F6のオン抵抗Ronを小さな値とする
必要があり、M08FETF5 、F6の比W/Lも同
様に大きな値に設足しなければならない。従って、出力
バッファ回路40も同様に半導体チップ表面で大きな占
領面積をとることになる。
また、C−MO8電界効果トランジスタのケートは静電
気あるいはサージ電圧などによって絶縁破壊さねやすい
。このため、この種のC−MO8型半導体集積回路装置
では、第1図および第2図に示すように、周辺バッファ
回路とくに入力バッファ回路30と入力端子パッドPi
nとの間に入力保護回路32を大引ることが不可欠であ
る。しかし、この保護回路32け、こわを形成するため
にかなりのレイアウト面積を占有するとともに、入力論
理信号の立上がりあるいは立下りを鈍らせ、これが動作
速度を遅らせる要因のひとつとなる。
気あるいはサージ電圧などによって絶縁破壊さねやすい
。このため、この種のC−MO8型半導体集積回路装置
では、第1図および第2図に示すように、周辺バッファ
回路とくに入力バッファ回路30と入力端子パッドPi
nとの間に入力保護回路32を大引ることが不可欠であ
る。しかし、この保護回路32け、こわを形成するため
にかなりのレイアウト面積を占有するとともに、入力論
理信号の立上がりあるいは立下りを鈍らせ、これが動作
速度を遅らせる要因のひとつとなる。
この発明の目的は、内部論理回路をMO8回路で構成す
るとともに内部論理回路の出力信号をECLレベルの出
力信号に変換するための出力バッファ回路を小さな占有
面積で形成できるような半導体集積回路技術を提供する
ものである。
るとともに内部論理回路の出力信号をECLレベルの出
力信号に変換するための出力バッファ回路を小さな占有
面積で形成できるような半導体集積回路技術を提供する
ものである。
特に、C(コンプリメンタリ)−MO8トランジスタに
よって論理回路が構成されている半導体集積回路を、E
CLによる論理回路が構成さねている半導体集積回路
に接続して使用できるようにした半導体集積回路技術を
提供するものである。
よって論理回路が構成されている半導体集積回路を、E
CLによる論理回路が構成さねている半導体集積回路
に接続して使用できるようにした半導体集積回路技術を
提供するものである。
また、論理回路用C−MO8型半導体集積回路装置の動
作速度を改善して、例えばECLとともに使用しても、
該ECLの動作速度をそれほど損わなくてもすむように
した半導体集積回路技術を提供するものでおる。
作速度を改善して、例えばECLとともに使用しても、
該ECLの動作速度をそれほど損わなくてもすむように
した半導体集積回路技術を提供するものでおる。
さらに、C−MO8型論理回路とECLの両者の利点を
兼ね備えることができるようにした半導体集積回路技術
を提供するものである。
兼ね備えることができるようにした半導体集積回路技術
を提供するものである。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
ついては、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すわば、下記のとおりである。
を簡単に説明すわば、下記のとおりである。
すなわち、内部の論理回路を電圧駆動型の?114IS
型素子で構成するとともに、周辺のバッファ回路をEC
IIるいはバイポーラトランジスタを用いて構成するこ
とにより、両者をそのまま接続して使用できるようにす
るとともに、両者の利点を併せ持つことができるように
するという目的を達成するものである。
型素子で構成するとともに、周辺のバッファ回路をEC
IIるいはバイポーラトランジスタを用いて構成するこ
とにより、両者をそのまま接続して使用できるようにす
るとともに、両者の利点を併せ持つことができるように
するという目的を達成するものである。
以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
説明する。
なお、図面において同一あるいは相当する部分は同一符
号で示す。
号で示す。
第3図および4図は、この発明に係る半導体集積回路装
置の一実施例を示す。
置の一実施例を示す。
同図に示す半導体集積回路装置10は、C−N0811
r界効果トランジスタで構成された内部論理回路20と
周辺バッファ回路30.40とを有する。周辺バッファ
回路30.40は入力バッファ回路30と出力バッファ
回路40とがある。内部論理回路20は、そわらのバッ
ファ回路30 、40を介して入力端子パッドPinお
よび出力端子パッドPoutに接続される。
r界効果トランジスタで構成された内部論理回路20と
周辺バッファ回路30.40とを有する。周辺バッファ
回路30.40は入力バッファ回路30と出力バッファ
回路40とがある。内部論理回路20は、そわらのバッ
ファ回路30 、40を介して入力端子パッドPinお
よび出力端子パッドPoutに接続される。
周辺バッファ回路30.40を構成する素子は、内部論
理回路20を構成する素子がC−M OS !。
理回路20を構成する素子がC−M OS !。
弁効果トランジスタF3 、F4であるのに対し、バイ
ポーラトランジスタQl 、Q2 、 Q3 、Q4゜
Q5 、Q6が使用されている。さらに、その周辺バッ
ファ回路30.40のバイポーラトランジスタは、EC
LIるいはECLとレベルの互換性があるデジタル回路
を構成する。その詳細な回路構成については後述する。
ポーラトランジスタQl 、Q2 、 Q3 、Q4゜
Q5 、Q6が使用されている。さらに、その周辺バッ
ファ回路30.40のバイポーラトランジスタは、EC
LIるいはECLとレベルの互換性があるデジタル回路
を構成する。その詳細な回路構成については後述する。
また、内部論理回路20と周辺バッファ回路30.40
との間には特に限定さねないが他のバッファ回路34.
44が介在させられている。これも、その詳細は後述す
る。
との間には特に限定さねないが他のバッファ回路34.
44が介在させられている。これも、その詳細は後述す
る。
以上により、入力端子パッドPinにはECLレベルの
論理信号を入力させることができる。このECLレベル
の論理入力信号は、ECLからなる入力バッファ回路3
0によってC−MO8温論理回路のレベルに変換さねた
後他のバッファ回路34を介して内部論理回路20に与
えられる。
論理信号を入力させることができる。このECLレベル
の論理入力信号は、ECLからなる入力バッファ回路3
0によってC−MO8温論理回路のレベルに変換さねた
後他のバッファ回路34を介して内部論理回路20に与
えられる。
他方、他のバッファ44を介して得られた内部論理回路
20の出力信号は、一旦出力バッファ40にてECLレ
ベルに変換さh、しかる後に出力端子バッドPoutに
導出される。この出力端子poutに導出さ引た出力信
号は、他のECLを直接駆動することができる。
20の出力信号は、一旦出力バッファ40にてECLレ
ベルに変換さh、しかる後に出力端子バッドPoutに
導出される。この出力端子poutに導出さ引た出力信
号は、他のECLを直接駆動することができる。
以上のようにして、実質的にC−114OSトランジス
タで構成さhている論理回路をバイポーラトランジスタ
を用いたECLに直接接続して使用することができるよ
うになっている。つまり、ECLに対していわゆる端子
の互換性(ピン・コンパチブル)を持つことができる。
タで構成さhている論理回路をバイポーラトランジスタ
を用いたECLに直接接続して使用することができるよ
うになっている。つまり、ECLに対していわゆる端子
の互換性(ピン・コンパチブル)を持つことができる。
しかし、ここでさらに注目すべきことは、C−MOS型
の半導体集積回路装置をECLK接続できるパいうこと
だけではなく、これに伴ってC−MO8型半導体集積回
路装置の欠点がかなり改善されるようになっているとい
うことである。
の半導体集積回路装置をECLK接続できるパいうこと
だけではなく、これに伴ってC−MO8型半導体集積回
路装置の欠点がかなり改善されるようになっているとい
うことである。
先ず、入力バッファ回路30がECLで構成されている
ことにより、その入力回路が静電気やサージによって破
壊される恐わが小さくなっている。
ことにより、その入力回路が静電気やサージによって破
壊される恐わが小さくなっている。
これにより、入力保護回路が不要となって、該入力保護
回路による入力信号の立上がりあるいは立下りの鈍化が
防げるようになり、動作遅ねの原因のひとつが解消する
。こわとともに、保護回路を形成するためのレイアウト
面積が節約される。
回路による入力信号の立上がりあるいは立下りの鈍化が
防げるようになり、動作遅ねの原因のひとつが解消する
。こわとともに、保護回路を形成するためのレイアウト
面積が節約される。
また、内部論理回路20は、これを構成するC−MO8
電界効果トランジスタの素子サイズが小さいので、動作
速度を高めやすい。この内部論理回路20の比較的速い
動作速度は、上記バッファ回路30.40を動作速度の
速いBCLあるいはECLとレベル互換性のあるデジタ
ル回路で構成することにより、そのまま半導体集積回路
装置10の全体の動作速度とすることができるようにな
る。つまり、周辺バッファ回路30.40をECLある
IAはECLとレベル互換性のあるデジタル回路で構成
することにより、C−MOS型の内部論理回路20を構
成するMO8型素子のサイズを小形化することによる動
作速度の向上が、そのまま活かされるようになる。これ
より、C−MO8型半導体集積回路装置といえども、が
なりの高速動作が可能になり、ECLとともに使用して
も、そのBCLの高速特性をそれほど損わずにすむよう
になる。従って、ECLの高速性とC−MO8型論理回
路の低消費電流および高集積密度化しやすいという、双
方の利点を兼ね備えた半導体集積回路装置10が得ら引
るようになる。
電界効果トランジスタの素子サイズが小さいので、動作
速度を高めやすい。この内部論理回路20の比較的速い
動作速度は、上記バッファ回路30.40を動作速度の
速いBCLあるいはECLとレベル互換性のあるデジタ
ル回路で構成することにより、そのまま半導体集積回路
装置10の全体の動作速度とすることができるようにな
る。つまり、周辺バッファ回路30.40をECLある
IAはECLとレベル互換性のあるデジタル回路で構成
することにより、C−MOS型の内部論理回路20を構
成するMO8型素子のサイズを小形化することによる動
作速度の向上が、そのまま活かされるようになる。これ
より、C−MO8型半導体集積回路装置といえども、が
なりの高速動作が可能になり、ECLとともに使用して
も、そのBCLの高速特性をそれほど損わずにすむよう
になる。従って、ECLの高速性とC−MO8型論理回
路の低消費電流および高集積密度化しやすいという、双
方の利点を兼ね備えた半導体集積回路装置10が得ら引
るようになる。
次に、各部の実施例について詳述する。
第5図は上記入力バッファ回路30および他のバッファ
34の一実施例を示す。
34の一実施例を示す。
先ず、入力バッファ回路30は、1対のバイポーラトラ
ンジスタQl、Q2と定電流回路Isを用いて構成され
る。
ンジスタQl、Q2と定電流回路Isを用いて構成され
る。
各トランジスタQl、Q2のコレクタはそれぞわ直列負
荷抵抗R1,R,2を介してプラス側電源VCCに接続
される。また、各トランジスタQl。
荷抵抗R1,R,2を介してプラス側電源VCCに接続
される。また、各トランジスタQl。
Q2のエミッタは共通接続され、定電流回路Isを介し
てマイナス側電源■eeに接続さhる。一方トランジス
タQ1のベースには入力端子パッドPinを介して外部
からのECLレベルの入力論理信号が与えられる。他方
のトランジスタQ2のペースには基準電位vbbが印加
される。
てマイナス側電源■eeに接続さhる。一方トランジス
タQ1のベースには入力端子パッドPinを介して外部
からのECLレベルの入力論理信号が与えられる。他方
のトランジスタQ2のペースには基準電位vbbが印加
される。
この基準電位vbbは、EcLレベルの入力論理信号が
とる高低2値の論理レベル″H”と“L”の中間レベル
に設定されている。これにより1対のバイポーラトラン
ジスタQl、Q2は互いにエミッタ結合され、入力論理
信号に応じていずわ−か一方が導通駆動さhる差動対を
構成する。従って、トランジスタQ2のコレクタからは
Vcc (GND)レベルのハイレベル出力とVCC−
R2・■Sのレベルのローレベル出力が得られる。つま
り、入力バッファ回wr30は入力レベル変換を実行す
るECLを構成する。このECLからなる入カパッ7ア
回路30の出力は、他方のトランジスタQ2のコレクタ
から取出されて上記他のバッファ34を介してC−MO
8型内部論理回路2oに入力される。
とる高低2値の論理レベル″H”と“L”の中間レベル
に設定されている。これにより1対のバイポーラトラン
ジスタQl、Q2は互いにエミッタ結合され、入力論理
信号に応じていずわ−か一方が導通駆動さhる差動対を
構成する。従って、トランジスタQ2のコレクタからは
Vcc (GND)レベルのハイレベル出力とVCC−
R2・■Sのレベルのローレベル出力が得られる。つま
り、入力バッファ回wr30は入力レベル変換を実行す
るECLを構成する。このECLからなる入カパッ7ア
回路30の出力は、他方のトランジスタQ2のコレクタ
から取出されて上記他のバッファ34を介してC−MO
8型内部論理回路2oに入力される。
他のバッファ34はpチャンネルNOsll界効果トラ
ンジスタF1とnチャンネルMo5t界効果トランジス
タF2とからなるC−MO8型インバータによって構成
されている。このC−MO8型インバータは、これを構
成する1対のMO8電界効果トランジスタFl、F2の
各チャンネルの幅Wと長さLの比W/Lが互いに対称な
場合は、その入力しきい値が電源VCCとveeのほぼ
中間のレベルになる。さらに、このC−MO8型インバ
ータ34の入力しきい値がvccとVCC−R2−Is
との間にあることが極めて重要である。
ンジスタF1とnチャンネルMo5t界効果トランジス
タF2とからなるC−MO8型インバータによって構成
されている。このC−MO8型インバータは、これを構
成する1対のMO8電界効果トランジスタFl、F2の
各チャンネルの幅Wと長さLの比W/Lが互いに対称な
場合は、その入力しきい値が電源VCCとveeのほぼ
中間のレベルになる。さらに、このC−MO8型インバ
ータ34の入力しきい値がvccとVCC−R2−Is
との間にあることが極めて重要である。
第6図は上記出力7777回路4oおよび他のバッファ
44の一実施例を示す。
44の一実施例を示す。
先ず、出力バッファ回路4oは、1対のバイポーラトラ
ンジスタQ3 、Q4と定電流回路Isを用いて構成さ
れる。
ンジスタQ3 、Q4と定電流回路Isを用いて構成さ
れる。
各トランジスタQ3.Q4のコレクタはそゎそれ直列負
荷抵抗R3、R4を介してプラス側電源VCCに接続さ
れる。また、各トランジスタQ3゜Q4のエミッタは共
通接続さね、定電流回路Isを介してマイナス側電源v
eeに接続される。一方のトランジスタQ3のベースに
は、他のバッファ44を介して内部論理回路20からの
C−NO8レベル出力論理信号が与えられる。他方のト
ランジスタQ4のベースには基準電位vbbが印加さ幻
る。この基準電位■bbは、このC−NO8レベルの出
力論理信号がとる高低2値の論理レベル″H”と′L”
の中間レベルに設定されている。こねにより、1対のバ
イポーラトランジスタQ3 、Q4は互いにエミッタ結
合され、入力論理信号に応じていずれか一方導通駆動さ
れる差動対を構成する。
荷抵抗R3、R4を介してプラス側電源VCCに接続さ
れる。また、各トランジスタQ3゜Q4のエミッタは共
通接続さね、定電流回路Isを介してマイナス側電源v
eeに接続される。一方のトランジスタQ3のベースに
は、他のバッファ44を介して内部論理回路20からの
C−NO8レベル出力論理信号が与えられる。他方のト
ランジスタQ4のベースには基準電位vbbが印加さ幻
る。この基準電位■bbは、このC−NO8レベルの出
力論理信号がとる高低2値の論理レベル″H”と′L”
の中間レベルに設定されている。こねにより、1対のバ
イポーラトランジスタQ3 、Q4は互いにエミッタ結
合され、入力論理信号に応じていずれか一方導通駆動さ
れる差動対を構成する。
つまり、ECLを構成する。このECLからなる出力7
777回路40の出力は、各トランジスタQ3.Q4の
コレクタからそれぞれ取出され、バイポーラトランジス
タQ5 、Q6からなるエミッタフォロワ回路を経て出
力端子Poutに導出される。
777回路40の出力は、各トランジスタQ3.Q4の
コレクタからそれぞれ取出され、バイポーラトランジス
タQ5 、Q6からなるエミッタフォロワ回路を経て出
力端子Poutに導出される。
トランジスタQ5のエミッタ(pout)より得られる
ハイレベル出力vohドローレベル出力volは、Vo
h=Vcc−R3・IBQ5−VBeQ5VOI =V
CC−R3−Is −VBeQ5となる。トランジスタ
Q6のエミッタ(Pout)より得られるハイレベル出
力■ohとローレベル出力VOIは、 Voh=Vcc −R4・IBQ6−VBeQ6VOI
=VCC−R3−Is −VBeQ6とナル。コノ■
Ohト■Olトカ一〇、9Vと−1,7Vになるように
R3,R4,Is等を設定すれば良い。
ハイレベル出力vohドローレベル出力volは、Vo
h=Vcc−R3・IBQ5−VBeQ5VOI =V
CC−R3−Is −VBeQ5となる。トランジスタ
Q6のエミッタ(Pout)より得られるハイレベル出
力■ohとローレベル出力VOIは、 Voh=Vcc −R4・IBQ6−VBeQ6VOI
=VCC−R3−Is −VBeQ6とナル。コノ■
Ohト■Olトカ一〇、9Vと−1,7Vになるように
R3,R4,Is等を設定すれば良い。
かくして、出力7777回路4oはC−NO3レベルの
入力信号をECLレベルの出力信号にレベル変換する。
入力信号をECLレベルの出力信号にレベル変換する。
他のバッファ44はpチャンネルMO8電界効果トラン
ジスタF3とnチャンネルMO8電界効果トランジスタ
F4とからなるC−MO8型インバータによって構成さ
れている。このC−MO8型インバータは、既に述べた
ように、これを構成する1対のMO8電界効果トランジ
スタの各チャンネルの幅Wと長さLの比W/Lを対称に
すると、その入力しきい値が電源VCCとveeの中間
のレベルに設定さhている。
ジスタF3とnチャンネルMO8電界効果トランジスタ
F4とからなるC−MO8型インバータによって構成さ
れている。このC−MO8型インバータは、既に述べた
ように、これを構成する1対のMO8電界効果トランジ
スタの各チャンネルの幅Wと長さLの比W/Lを対称に
すると、その入力しきい値が電源VCCとveeの中間
のレベルに設定さhている。
なお、この実施例においては、ECLの一方のトランジ
スタQ3のベースとコレクタ間にショットキーバリヤダ
イオードDSを接続することにより、該トランジスタQ
3が飽和するのを防止するようにし、これにより出力7
777回路4oでの動作速度を高めるようにしている。
スタQ3のベースとコレクタ間にショットキーバリヤダ
イオードDSを接続することにより、該トランジスタQ
3が飽和するのを防止するようにし、これにより出力7
777回路4oでの動作速度を高めるようにしている。
第7図は上記出力バッファ回路40の別の実施例を示す
。
。
ここでは、出力7777回路40が1対のMO8電界効
果トランジスタF5 、F6を用いて構成される。
果トランジスタF5 、F6を用いて構成される。
各トランジスタF5 、F6のドレインはそれぞわ直列
負荷抵抗R5,几6を介してプラス側電源VCCに接続
される。また、各トランジスタF5゜F6のソースは共
通接続され、定電流回路Isを介してマイナス側電源V
eeに接続される。一方のトランジスタF5のゲートに
は内部論理回路2゜からの出力論理信号が直接与えられ
る。他方のトランジスタF6のゲートには、内部論理回
路20からの出力論理信号がC−MO8インバータIV
によって位相反転されて与えられる。こねによシ、1対
のMO8電界効果トランジスタF5 、R6は入力論理
信号に応じて相補的に導通駆動される差動対を構成する
。MO8%界効果トランジスタF5 、R6のドレイン
からは、反転および非反転の論理出力が取出される。こ
の論理出力はそねそれ、エミッタフォロワ回路を構成す
るバイポーラトランジスタQ5.Q6のベースに入力さ
れる。
負荷抵抗R5,几6を介してプラス側電源VCCに接続
される。また、各トランジスタF5゜F6のソースは共
通接続され、定電流回路Isを介してマイナス側電源V
eeに接続される。一方のトランジスタF5のゲートに
は内部論理回路2゜からの出力論理信号が直接与えられ
る。他方のトランジスタF6のゲートには、内部論理回
路20からの出力論理信号がC−MO8インバータIV
によって位相反転されて与えられる。こねによシ、1対
のMO8電界効果トランジスタF5 、R6は入力論理
信号に応じて相補的に導通駆動される差動対を構成する
。MO8%界効果トランジスタF5 、R6のドレイン
からは、反転および非反転の論理出力が取出される。こ
の論理出力はそねそれ、エミッタフォロワ回路を構成す
るバイポーラトランジスタQ5.Q6のベースに入力さ
れる。
そして、そこからBCLレベルの出力として出力端子パ
ッドpoutに導出される。
ッドpoutに導出される。
この場合、内部論理回路20の出力レベルと出力端子パ
ッドPoutとの間のレベル変換は、1対のMO8電界
効果トランジスタF5 、R6抵抗R5、R6トランジ
スタQ5.Q6.定電流回路Isの部分にて行なわれる
。1対のMO8電界効果トランジスタF’5.R6の差
動駆動は内部論理回路20の出力レベルで行なわれる。
ッドPoutとの間のレベル変換は、1対のMO8電界
効果トランジスタF5 、R6抵抗R5、R6トランジ
スタQ5.Q6.定電流回路Isの部分にて行なわれる
。1対のMO8電界効果トランジスタF’5.R6の差
動駆動は内部論理回路20の出力レベルで行なわれる。
すなわち、その差動出力レベルは、直列負荷抵抗R5、
R6の値と定電流回路Isの電流値を選ぶことによって
ECLレベルの出力に設定される。つまり・ここでは出
力バッファ回路40がレベル変換の機能を有している。
R6の値と定電流回路Isの電流値を選ぶことによって
ECLレベルの出力に設定される。つまり・ここでは出
力バッファ回路40がレベル変換の機能を有している。
第8図は上記出力バッファ回路40のさらに別の実施例
を示す。
を示す。
ここでは、出力バッファ回路40がpチャンネルMO8
電界効果トランジスタF5とnチャンネルMOB電界効
果トランジスタF6を用いて構成される。すなわち、互
いにコンプリメンタリな特性を持つ電界効果トランジス
タを用いて構成されている。
電界効果トランジスタF5とnチャンネルMOB電界効
果トランジスタF6を用いて構成される。すなわち、互
いにコンプリメンタリな特性を持つ電界効果トランジス
タを用いて構成されている。
各トランジスタF5.F6のドレインはそれぞれ直列負
荷抵抗R5、R6を介してプラス側電源VCCに接続さ
れる。また、各トランジスタF5゜R6のソースは共通
接続され、定電流回路Isを介してマイナス側電源■e
eに接続される。各トランジスタF5 、R6のゲート
には内部論理回路20から出力論理信号がそれぞれ直接
に与えられる。これよシ1対のMO8@、界効果トラン
ジスタF5.F6は入力論理信号に応じて相補的に導通
駆動される差動対を構成する。MO8電界効果トランジ
スタF5.R6のドレインからは、反転および非反転の
論理出力が取出される。この論理出力はそれぞれ、エミ
ッタフォロワ回路を構成するバイポーラトランジスタQ
5.Q6のベースに入力される。そして、そこからEC
Lレベルの出力として出力端子パッドpoutに導出さ
れる。
荷抵抗R5、R6を介してプラス側電源VCCに接続さ
れる。また、各トランジスタF5゜R6のソースは共通
接続され、定電流回路Isを介してマイナス側電源■e
eに接続される。各トランジスタF5 、R6のゲート
には内部論理回路20から出力論理信号がそれぞれ直接
に与えられる。これよシ1対のMO8@、界効果トラン
ジスタF5.F6は入力論理信号に応じて相補的に導通
駆動される差動対を構成する。MO8電界効果トランジ
スタF5.R6のドレインからは、反転および非反転の
論理出力が取出される。この論理出力はそれぞれ、エミ
ッタフォロワ回路を構成するバイポーラトランジスタQ
5.Q6のベースに入力される。そして、そこからEC
Lレベルの出力として出力端子パッドpoutに導出さ
れる。
この場合、内部論理回路20の出力レベルと出力端子パ
ッドpoutとの間のレベル変換は、第7図に示した実
施例の場合と同様に行なわれる。すなわち、その差動出
力レベルは、直列負荷抵抗R5、R6の値と定電流回路
Isの電流値を選ぶことによってBCLレベルに設定さ
れる。つまり、ここでも出力バッファ回路40はレベル
変換の機能を有している。他方、この実施例では、第7
図に示した実施例と異なり、互いにコンプリメンタリな
特性を持つpチャンネルとnチャンネルのMO8t界効
果トランジスタを使用したことにより、インバータで2
相信号を作らずとも、両トランジスタF5.F6を差動
駆動できるようになっている。これにより、両トランジ
スタF5.F6の駆動タイミングにずれが生じるのを防
止して、その動作速度を高めることができるようになっ
ている。
ッドpoutとの間のレベル変換は、第7図に示した実
施例の場合と同様に行なわれる。すなわち、その差動出
力レベルは、直列負荷抵抗R5、R6の値と定電流回路
Isの電流値を選ぶことによってBCLレベルに設定さ
れる。つまり、ここでも出力バッファ回路40はレベル
変換の機能を有している。他方、この実施例では、第7
図に示した実施例と異なり、互いにコンプリメンタリな
特性を持つpチャンネルとnチャンネルのMO8t界効
果トランジスタを使用したことにより、インバータで2
相信号を作らずとも、両トランジスタF5.F6を差動
駆動できるようになっている。これにより、両トランジ
スタF5.F6の駆動タイミングにずれが生じるのを防
止して、その動作速度を高めることができるようになっ
ている。
第9図は出力バッファ回路40のさらに別の実施例を示
す。
す。
同図に示す出力バッファ回路40では、バイポーラトラ
ンジスタQ3 、Q4とMO8電界効果トランジスタF
7 、R8とを組合わせた差動回路が構成されている。
ンジスタQ3 、Q4とMO8電界効果トランジスタF
7 、R8とを組合わせた差動回路が構成されている。
先ず、バイポーラトランジスタQ3 、Q4i、そのコ
レクタとプラス側電源VCCとの間に直列負荷抵抗R3
、R4がそわぞれ接続され、またその共通エミッタとマ
イナス側電源■eeとの間に定電流回路■Sが直列に挿
入されている。さらに、各トランジスタQ3.Q4は、
そのコレクタとベース間にそねそれMO8電界効果トラ
ンジスタF7゜R8のドレインとソースが接続さねてい
て該電界効果トランジスタF7 、R8がらベース入力
電流が与えられるようになっている。
レクタとプラス側電源VCCとの間に直列負荷抵抗R3
、R4がそわぞれ接続され、またその共通エミッタとマ
イナス側電源■eeとの間に定電流回路■Sが直列に挿
入されている。さらに、各トランジスタQ3.Q4は、
そのコレクタとベース間にそねそれMO8電界効果トラ
ンジスタF7゜R8のドレインとソースが接続さねてい
て該電界効果トランジスタF7 、R8がらベース入力
電流が与えられるようになっている。
MO8電界効果トランジスタF7 、FBは、そのドレ
インがバイポーラトランジスタQ3 、 Q4のコレク
タに、そのソースがバイポーラトランジスタQ3 、Q
4のベースに接続されている。また、一方のMOSを界
効果トランジスタF7のゲートには内部論理回路20の
論理出力が直接入力されるようになっている。他方、今
一つMO8電界効果トランジスタF8のゲートには、内
部論理回路20の論理出力なC−MO8型インバータI
Vで位相反転してなる論理出力が入力されるようになっ
ている。これにより、上記2つのバイポーラトランジス
タQ3.Q4は、内部論理回路20の出力に応じて相補
駆動される。そして、その相補駆動による出力は、バイ
ポーラトランジスタQ3゜Q4の各コレクタからそわそ
れに取出され、エミッタフォロワ回路を構成するバイポ
ーラトランジスタQ5.Q6を経て出力端子パッドPo
utに導出される。
インがバイポーラトランジスタQ3 、 Q4のコレク
タに、そのソースがバイポーラトランジスタQ3 、Q
4のベースに接続されている。また、一方のMOSを界
効果トランジスタF7のゲートには内部論理回路20の
論理出力が直接入力されるようになっている。他方、今
一つMO8電界効果トランジスタF8のゲートには、内
部論理回路20の論理出力なC−MO8型インバータI
Vで位相反転してなる論理出力が入力されるようになっ
ている。これにより、上記2つのバイポーラトランジス
タQ3.Q4は、内部論理回路20の出力に応じて相補
駆動される。そして、その相補駆動による出力は、バイ
ポーラトランジスタQ3゜Q4の各コレクタからそわそ
れに取出され、エミッタフォロワ回路を構成するバイポ
ーラトランジスタQ5.Q6を経て出力端子パッドPo
utに導出される。
以上のようにして、内部論理回路20の出力が(23)
用カバッ7ア回路40を介してECLレベルで外部へ導
出される。
出される。
この実施例の回路におけるレベル変換は、出力バッファ
回路4075にその機能を兼ねている。出力バッファ回
路400Å力しきい値レベルは内部論理回路20の出力
レベルに合わせて設定する。また、出力バッファ回wr
400出力レベルは、第7図に示した実施例の場合と同
様に、直列負荷抵抗R,3、R4の値と定電流回路Is
の電流値によってFiCLレベルに設定することができ
る。′また、第9図の実施例では、上記バイポーラトラ
ンジスタQ3 、Q4の各ペース・エミッタ間にそれぞ
れ抵抗R7、R8を並列に挿入することにより、該バイ
ポーラトランジスタQ3.Q4のベース入力しきい値を
調整することができる。
回路4075にその機能を兼ねている。出力バッファ回
路400Å力しきい値レベルは内部論理回路20の出力
レベルに合わせて設定する。また、出力バッファ回wr
400出力レベルは、第7図に示した実施例の場合と同
様に、直列負荷抵抗R,3、R4の値と定電流回路Is
の電流値によってFiCLレベルに設定することができ
る。′また、第9図の実施例では、上記バイポーラトラ
ンジスタQ3 、Q4の各ペース・エミッタ間にそれぞ
れ抵抗R7、R8を並列に挿入することにより、該バイ
ポーラトランジスタQ3.Q4のベース入力しきい値を
調整することができる。
なお、この実施例の回路では、後述するように、出力バ
ッファ回路40に多入力論理機能を持たせることができ
る。
ッファ回路40に多入力論理機能を持たせることができ
る。
第10図は出力バッファ回路40のさらに別の実施例を
示す。
示す。
((9)
同図に示す出力バッファ回路20は、第9図に示した出
力バッ7ア回路40に多入力論理回路としての機能を持
たせるものである。その基本的な構成については、第9
図のものとほぼ同じである。
力バッ7ア回路40に多入力論理回路としての機能を持
たせるものである。その基本的な構成については、第9
図のものとほぼ同じである。
ただ、第9図のものと違うところは、先ず、相補駆動さ
れる一方のバイポーラトランジスタQ3のペース電流が
、ドレインおよびソースが共通接続された2つのMO8
電界効果トランジスタF71゜F72から与えられるよ
うになっている。さらに、他方のバイポーラトランジス
タQ4側に接続されたMO8電界効果トランジスタF8
のゲートには、第9図のインバータIVに代って、2人
力否定論理和NORの出力が与えられるようになってい
る。
れる一方のバイポーラトランジスタQ3のペース電流が
、ドレインおよびソースが共通接続された2つのMO8
電界効果トランジスタF71゜F72から与えられるよ
うになっている。さらに、他方のバイポーラトランジス
タQ4側に接続されたMO8電界効果トランジスタF8
のゲートには、第9図のインバータIVに代って、2人
力否定論理和NORの出力が与えられるようになってい
る。
このNORはC−MOS型である。
ここで、内部論理回路20から出力される2つの論理信
号A、Bは、上記2つのMO8電界効果トランジスタF
71.F72の各ゲートと上記NORの論理入力とに振
分けられてそれぞれに入力される。内部論理回路20か
らの2つの論理出力A。
号A、Bは、上記2つのMO8電界効果トランジスタF
71.F72の各ゲートと上記NORの論理入力とに振
分けられてそれぞれに入力される。内部論理回路20か
らの2つの論理出力A。
Bの少なくとも1つがH”レベルになると、一方のバイ
ポーラトランジスタQ3が導通駆動される一方、バイポ
ーラトランジスタQ4が非導通化される。この状態は、
バイポーラトランジスタQ5゜Q6によるエミッタフォ
ロワ回路を経て出力端子パッドPoutにそれぞれ出力
される。このとき、一方の論理出力Xとして上記A、B
の否定論理和X=A十Bが、また他方の論理出力Xとし
てその論理和X=A十Bがそれぞハ出力される。すなわ
ち、ここでは出力バッファ回路40が2人力否定論理和
としても機能する。
ポーラトランジスタQ3が導通駆動される一方、バイポ
ーラトランジスタQ4が非導通化される。この状態は、
バイポーラトランジスタQ5゜Q6によるエミッタフォ
ロワ回路を経て出力端子パッドPoutにそれぞれ出力
される。このとき、一方の論理出力Xとして上記A、B
の否定論理和X=A十Bが、また他方の論理出力Xとし
てその論理和X=A十Bがそれぞハ出力される。すなわ
ち、ここでは出力バッファ回路40が2人力否定論理和
としても機能する。
このように出力バッファ回路40が多入力論理回路とし
ての機能を持つようになると、半導体集積回路装@10
の設計の自由度が高められ、例えばマスタースライスと
も呼ばれるゲートアレイにおいて、内部論理回路20を
そのままにして機能の変更が行なえるといったような利
点が生じる。
ての機能を持つようになると、半導体集積回路装@10
の設計の自由度が高められ、例えばマスタースライスと
も呼ばれるゲートアレイにおいて、内部論理回路20を
そのままにして機能の変更が行なえるといったような利
点が生じる。
また、第11図に示すように、第9図に示したような回
路は、ダーリントン接続されたバイポーラトランジスタ
Q7−Q3 、Q8−Q4を用いて構成することもでき
る。
路は、ダーリントン接続されたバイポーラトランジスタ
Q7−Q3 、Q8−Q4を用いて構成することもでき
る。
第11図に示す出力バッファ回路40において、先ず、
ダーリントン接続されたバイポーラトランジスタQ7−
Q3 、Qs−Q4は、そのコレクタとプラス側電源V
CCとの間に直列負荷抵抗R3゜R4がそれぞれ接続さ
れ、またその共通エミッタとマイナス側電源Veeとの
間に定電流回路Isが直列に挿入されてhる。
ダーリントン接続されたバイポーラトランジスタQ7−
Q3 、Qs−Q4は、そのコレクタとプラス側電源V
CCとの間に直列負荷抵抗R3゜R4がそれぞれ接続さ
れ、またその共通エミッタとマイナス側電源Veeとの
間に定電流回路Isが直列に挿入されてhる。
一方のダーリントントランジスタQ7−Q3には内部論
理回路20の論理出力が直接入力されるようになってい
る。他方、今一つのダーリントントランジスタQ8−Q
4には、内部論理回路20の論理出力をC−MO8型イ
ンバータIVで位相反転してなる論理出力が入力される
ようになっている。こtにより、2組のダーリントント
ランジスタQ7−Q3 、Q8−Q4は、内部論理回路
20の出力に応じて相補駆動される。そして、その相補
駆動による出力は、エミッタフォロワ回路を構成するバ
イポーラトランジスタQ5 、Q6を経て出力端子パッ
ドPoutに導出される。
理回路20の論理出力が直接入力されるようになってい
る。他方、今一つのダーリントントランジスタQ8−Q
4には、内部論理回路20の論理出力をC−MO8型イ
ンバータIVで位相反転してなる論理出力が入力される
ようになっている。こtにより、2組のダーリントント
ランジスタQ7−Q3 、Q8−Q4は、内部論理回路
20の出力に応じて相補駆動される。そして、その相補
駆動による出力は、エミッタフォロワ回路を構成するバ
イポーラトランジスタQ5 、Q6を経て出力端子パッ
ドPoutに導出される。
以上のようにして、内部論理回路20の出力が(27)
出力バッファ回路40を介してBCLレベルで外部へ導
出される。
出される。
この実施例の回路の場合も、出力バッファ回路40がレ
ベル変換の機能を兼ねている。出力バッファ回路40の
入力しきい値レベルは内部論理回路20の出力レベルに
合わせて設定する。また、出力バッファ回路40の出力
レベルは、直列負荷抵抗R3、R4の値と定電流回路I
SO電流値によってECLレベルに設定することができ
る。また、上記バイポーラトランジスタQ3.Q4の各
ベース・エミッタ間にそわぞれ抵抗R7、R8を並列に
挿入することにより、該バイポーラトランジスタQ3.
Q4のベース入力しきい値を調整することができる。な
お、この実施例の回路でも、後述するように、出力バッ
ファ回路40に多入力論理機能を持たせることができる
。
ベル変換の機能を兼ねている。出力バッファ回路40の
入力しきい値レベルは内部論理回路20の出力レベルに
合わせて設定する。また、出力バッファ回路40の出力
レベルは、直列負荷抵抗R3、R4の値と定電流回路I
SO電流値によってECLレベルに設定することができ
る。また、上記バイポーラトランジスタQ3.Q4の各
ベース・エミッタ間にそわぞれ抵抗R7、R8を並列に
挿入することにより、該バイポーラトランジスタQ3.
Q4のベース入力しきい値を調整することができる。な
お、この実施例の回路でも、後述するように、出力バッ
ファ回路40に多入力論理機能を持たせることができる
。
第12図は出力7771回路40のさらに別の実施例を
示す。
示す。
同図に示す出力バッファ回路20は、第11図に示した
出力バッファ回路40に多入力論理回路C穀 として機能を持たせたものである。その基本的な構成に
ついては、第11図のものとほぼ同じである。
出力バッファ回路40に多入力論理回路C穀 として機能を持たせたものである。その基本的な構成に
ついては、第11図のものとほぼ同じである。
ただ、第11図のものと違うところは、先ず、相補駆動
される一方のバイポーラトランジスタQ3のベース側に
は、2つの互いに並列接続されたバイポーラトランジス
タQ71 、Q72がダーリントン接続さねている。さ
らに、他方のバイポーラトランジスタロ4側にダーリン
トン接続されたバイポーラトランジスタQ8のベースに
は、第11図のインバータIVに代わって、2人力否定
論理和NORの出力が与えられるようになっている。
される一方のバイポーラトランジスタQ3のベース側に
は、2つの互いに並列接続されたバイポーラトランジス
タQ71 、Q72がダーリントン接続さねている。さ
らに、他方のバイポーラトランジスタロ4側にダーリン
トン接続されたバイポーラトランジスタQ8のベースに
は、第11図のインバータIVに代わって、2人力否定
論理和NORの出力が与えられるようになっている。
このNORはC−MOS型である。
ここで、内部論理回路20から出力される2つの論理信
号A、Bは、上記2組のダーリントントランジスタQ7
1/Q72−Q3 、Q8−Q4の各ベース入力と上記
NOR,の論理入力とに振分けられてそわぞわに入力さ
れる。
号A、Bは、上記2組のダーリントントランジスタQ7
1/Q72−Q3 、Q8−Q4の各ベース入力と上記
NOR,の論理入力とに振分けられてそわぞわに入力さ
れる。
内部論理回路20から2つの論理出力A、Hの少なくと
も1つが′H”レベルになると、一方ノバイポーラトラ
ンジスタQ3が導通駆動される一方、他方のバイポーラ
トランジスタQ4が非導通化される。この状態は、バイ
ポーラトランジスタQ5゜Q6によるエミッタフォロワ
回路を経て出力端子パッドPoutにそれぞれ出力され
る。このとき、一方の論理出力Xとして上記A、Bの否
定論理和X=A十Bが、また他方の論理出力Xとしてそ
の論理和X=A+Bがそれぞれ出力される。すなわち、
ここでも出力バッファ回路40が2人力否定論理和とし
て機能する。
も1つが′H”レベルになると、一方ノバイポーラトラ
ンジスタQ3が導通駆動される一方、他方のバイポーラ
トランジスタQ4が非導通化される。この状態は、バイ
ポーラトランジスタQ5゜Q6によるエミッタフォロワ
回路を経て出力端子パッドPoutにそれぞれ出力され
る。このとき、一方の論理出力Xとして上記A、Bの否
定論理和X=A十Bが、また他方の論理出力Xとしてそ
の論理和X=A+Bがそれぞれ出力される。すなわち、
ここでも出力バッファ回路40が2人力否定論理和とし
て機能する。
第13図はこの発明の実施例による論理用半導体集積回
路装置10の半導体チップ1000表面における各回路
ブロックのレイアウト状態の一例を示す。
路装置10の半導体チップ1000表面における各回路
ブロックのレイアウト状態の一例を示す。
半導体チップ100の中央部には、C−MO8回路によ
って構成された内部論理回路20を構成するためのブロ
ック領域a1が割当てられている。
って構成された内部論理回路20を構成するためのブロ
ック領域a1が割当てられている。
また、半導体チップ100の周辺部には、入力バッフア
回路30および出力バッファ回路40を形成するための
ブロック領域a2が割当てられている。さらに、周辺ブ
ロック領域a2の外側には、多数の入力端子パッドPi
nおよび出力端子パッドPoutが形成されている。
回路30および出力バッファ回路40を形成するための
ブロック領域a2が割当てられている。さらに、周辺ブ
ロック領域a2の外側には、多数の入力端子パッドPi
nおよび出力端子パッドPoutが形成されている。
入力バッファ回路30と出力バッファ回路40は周辺ブ
ロック9域a2内にて1つずつ交互に配列されている。
ロック9域a2内にて1つずつ交互に配列されている。
また、各バッファ回路30.40と端子パッドPin
、 Poutとは個々に対をなすべく対応して配設され
ている。入力端子パッドPinおよび出力端子パッドp
outはそれぞれボンディングバットとして使用される
。さらに、上記半導体チップ100には、電源VCCを
供給するためのポンディングパッド102、および接地
(GND)用ポンディングパッド104がそれぞわチッ
プ1000角部を利用して設けられている。
、 Poutとは個々に対をなすべく対応して配設され
ている。入力端子パッドPinおよび出力端子パッドp
outはそれぞれボンディングバットとして使用される
。さらに、上記半導体チップ100には、電源VCCを
供給するためのポンディングパッド102、および接地
(GND)用ポンディングパッド104がそれぞわチッ
プ1000角部を利用して設けられている。
上記半導体チップ100は、第14図に示すように、そ
の裏面が金属リードフレームLPのタブリードLTの表
面に物理的かつ電気的に密着して接続される。
の裏面が金属リードフレームLPのタブリードLTの表
面に物理的かつ電気的に密着して接続される。
リードフレームLPは、金属薄膜を所定形状に打抜き加
工することにより形成され、タブリードc31) LT 、リード部分L1〜L64.枠部分LO,斜線を
付したダム部分LDなどを一体に連結した形で有する。
工することにより形成され、タブリードc31) LT 、リード部分L1〜L64.枠部分LO,斜線を
付したダム部分LDなどを一体に連結した形で有する。
上記端子パッドpin 、 poutおよび電源用ポン
ディングパッド102は、そわぞれ金線などからなるボ
ンディングワイヤWによって、リード部分L1〜T、
64と接続される。同様に、上記接地用ポンディングパ
ッド104はタブリードLTに接続される。
ディングパッド102は、そわぞれ金線などからなるボ
ンディングワイヤWによって、リード部分L1〜T、
64と接続される。同様に、上記接地用ポンディングパ
ッド104はタブリードLTに接続される。
ワイヤWの配線が完了した後の半導体チップ100とリ
ードフレームLFFi、樹脂封止用の金型に装填される
。そして、リードフレームLFのダム部分LDの内側に
液状の封止が注入されることにより、樹脂モールドが行
なわれる。このとき、上記ダム部分LDはその外部に樹
脂が流出することを阻止する。
ードフレームLFFi、樹脂封止用の金型に装填される
。そして、リードフレームLFのダム部分LDの内側に
液状の封止が注入されることにより、樹脂モールドが行
なわれる。このとき、上記ダム部分LDはその外部に樹
脂が流出することを阻止する。
モールド用樹脂が固化したならば、金型から取出し、上
記ダム部分LDを切除して各リード部分L1〜L64を
互いに電気的に分離する。
記ダム部分LDを切除して各リード部分L1〜L64を
互いに電気的に分離する。
この後、各リード部分Ll−L64を下側に折(32)
曲げることにより、第15図に示すような外観構造の半
導体集積回路装置ICが得られる。
導体集積回路装置ICが得られる。
この場合、樹脂封止された半導体チップ100は、その
周辺バッファ回路30.40がECLの入力レベルある
いはECLの出力レベルを持ち、外部から見た電気的特
性はECLのそねと全く同じである。従って、そのまま
ECLと接続してデジタル回路システムを組むことがで
きる。ただ、その内部の論理回路20は、前述したよう
にC−MO8型回路によって構成さねているため、集積
密度が高めやすくなっている。
周辺バッファ回路30.40がECLの入力レベルある
いはECLの出力レベルを持ち、外部から見た電気的特
性はECLのそねと全く同じである。従って、そのまま
ECLと接続してデジタル回路システムを組むことがで
きる。ただ、その内部の論理回路20は、前述したよう
にC−MO8型回路によって構成さねているため、集積
密度が高めやすくなっている。
こわとともに、低消費電力化さね、こねにより内部論理
回路がECLで構成された半導体集積回路装置に比べる
と、その内部の発熱量が大幅に少なくなっている。従っ
て、そのパッケージ構造も、特別なヒートシンクを使用
することなく簡単に構成されている。
回路がECLで構成された半導体集積回路装置に比べる
と、その内部の発熱量が大幅に少なくなっている。従っ
て、そのパッケージ構造も、特別なヒートシンクを使用
することなく簡単に構成されている。
さらに、周辺バッファ30.40が少なくとも外部と接
続される側にバイポーラトランジスタを用いて構成され
ることにより、MOS型の論理用半導体集積回路装置で
は不可欠であった入力保護回路が省略できる。さらにま
た、論理信号の入出力がECLの低インピーダンスでも
って高速に行なわれることにより、C−MOSからなる
内部論理回路20の動作速度が損われることなく外部に
現われるようになる。これらにより、C−MO8型論理
回路とECLの両方の利点を兼ね備えた半導体集積回路
装置が可能になる。
続される側にバイポーラトランジスタを用いて構成され
ることにより、MOS型の論理用半導体集積回路装置で
は不可欠であった入力保護回路が省略できる。さらにま
た、論理信号の入出力がECLの低インピーダンスでも
って高速に行なわれることにより、C−MOSからなる
内部論理回路20の動作速度が損われることなく外部に
現われるようになる。これらにより、C−MO8型論理
回路とECLの両方の利点を兼ね備えた半導体集積回路
装置が可能になる。
上記内部論理回路200機能としては、比較的高集積密
度が要求さhる回路機能、例えばRAM(ランダムアク
セス・メモリ)、ゲートアレイなどが特に適している。
度が要求さhる回路機能、例えばRAM(ランダムアク
セス・メモリ)、ゲートアレイなどが特に適している。
(1)内部の論理回路をMOSで構成する一方、周辺の
バッファ回路をバイポーラトランジスタを用いて構成す
ることにより、MOSで構成さね論理回路機能をそのま
まECLとともに使用することができるという効果が得
らねる。
バッファ回路をバイポーラトランジスタを用いて構成す
ることにより、MOSで構成さね論理回路機能をそのま
まECLとともに使用することができるという効果が得
らねる。
(2)内部の論理回路をC−MOSで構成する一方、周
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LあるbはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、C−MOSに
よって論理回路が構成さねている半導体集積回路装置と
BCLによる論理回路が構成さねている半導体集積回路
装置とをそのまま接続して使用することができるという
効果が得られる。
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LあるbはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、C−MOSに
よって論理回路が構成さねている半導体集積回路装置と
BCLによる論理回路が構成さねている半導体集積回路
装置とをそのまま接続して使用することができるという
効果が得られる。
(3)内部の論理回路をC−MOSで構成する一方、周
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるBC
LあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、低消費電力化
と動作速度の向上とが共に達成できるようになるという
効果が得られる。
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるBC
LあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、低消費電力化
と動作速度の向上とが共に達成できるようになるという
効果が得られる。
(4)内部の論理回路をC−MOSで構成する一方、周
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、集積密度の高
い等価BCL型の論理用半導体集積回路が構成されると
いう効果が得られる。
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、集積密度の高
い等価BCL型の論理用半導体集積回路が構成されると
いう効果が得られる。
(5)内部の論理回路をC−MOSで構成する一方、(
3の 周辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるE
CLあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型
デジタル回路を用いて構成することにより、高集積密度
でもって発熱l−の少ない等価ECL型論理用半導体集
積回路が構成されるという効果が得られる。
3の 周辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるE
CLあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型
デジタル回路を用いて構成することにより、高集積密度
でもって発熱l−の少ない等価ECL型論理用半導体集
積回路が構成されるという効果が得られる。
(6)内部の論理回路をC−MOSで構成する一方、周
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、保護回路が不
要になるという効果が得られる。
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LあるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、保護回路が不
要になるという効果が得られる。
(力 内部の論理回路をC−MOSで構成する一方、周
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LiるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、内部のC−M
O8型論理回路の動作速度が損われずに外部に現われる
という効果が得られる。
辺のバッファ回路をバイポーラトランジスタによるEC
LiるいはECLとレベル互換性のあるバイポーラ型デ
ジタル回路を用いて構成することにより、内部のC−M
O8型論理回路の動作速度が損われずに外部に現われる
という効果が得られる。
上記(1)〜(7)により、さらにC−MO8型半導体
(36) 集積回路装置とECLの両者の利点を兼ね備えた論理用
半導体集積回路装置が得られるという相乗効果が得られ
る。
(36) 集積回路装置とECLの両者の利点を兼ね備えた論理用
半導体集積回路装置が得られるという相乗効果が得られ
る。
以上本発明者によってなさねた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、上記バイポ
ーラトランジスタQ1〜Q8はショットキーバリヤダイ
オード付のものであってもよい。また、内部論理回路2
0は、C−MOB以外に、例えばn M O86ルいは
pMO8で構成さfまたもの゛であってもよい。
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、上記バイポ
ーラトランジスタQ1〜Q8はショットキーバリヤダイ
オード付のものであってもよい。また、内部論理回路2
0は、C−MOB以外に、例えばn M O86ルいは
pMO8で構成さfまたもの゛であってもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である論理用C−MO8型
半導体集積回路装置の周辺インターフェイスに関する技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、例えば、内部論理回路が部分的にMI
S型素子で構成される論理用半導体集積回路装置におけ
る回路技術などにも適用できる。少なくともMIS型素
子を用いて構成される論理回路の入出力なECLレベル
で入出力する条件のものには適用できる。
をその背景となった利用分野である論理用C−MO8型
半導体集積回路装置の周辺インターフェイスに関する技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、例えば、内部論理回路が部分的にMI
S型素子で構成される論理用半導体集積回路装置におけ
る回路技術などにも適用できる。少なくともMIS型素
子を用いて構成される論理回路の入出力なECLレベル
で入出力する条件のものには適用できる。
第1図はこの発明に先だって本発明者により検討された
C−MOB型論理用半導体集積回路装置の一例を示すブ
ロック図、 第2図は第1図の一部を拡大して示す回路図、第3図は
この発明に係る論理用半導体集積回路装置の一実施例を
示すブロック図、 第4図は第3図の一部を拡大して示す回路図、第5図は
この発明に係る論理用半導体集積回路装置の入力バッフ
ァ回路付近の一実施例を示す回路図、 第6図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッ7ア回路付近の一実施例を示す回路図、 第7図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッファ回路付近の別の実施例を示す回路図、 第8図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッファ回路付近のさらに別の実施例を示す回路図、 第9図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッファ回路付近のさらに別の実施例を示す回路図、 第10図はこの発明に係る論理用半導体4#e積回路装
置の出力バッファ回路に多入力論理機能を持たせた場合
の実施例を示す回路図、 第11図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の
出力バッファ回路付近のさらに別の実施例を示す回路図
、 第12図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の
出力バッファ回路に多入力論理機能を持たせた場合の別
の実施例を示す回路図、第13図はこの発明に係る論理
用半導体集積回路装置が形成された半導体チップの一例
を示す平面図、 第14図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置が
形成された半導体チップがリードフレー(39) ムに接続される状態の一例を示す平面図、第15図はパ
ッケージに納められた状態を示す斜視図である。 10・・・論理用半導体集積回路装置、20・・・C(
コンプリメンタリ)−MO8型内部論理回路、30・・
・入力バッファ回路、32・・・入力保護回路、Cin
・・・C−MO8tO8電界効果トランジスタト入力容
量、34・・・レベル変換回路、40・・・出力バッフ
ァ回路、44・・・レベル変換回路、Pin・・・入力
端子パッド、Pout・・・出力端子パッド、VCC・
・・プラス側電源、■ee・・・マイナス側電源、vb
b・・・基準電位、Ql、Q2.Q3.Q4.Q5.Q
6.Q7.Q71 。 Q72 、 Q8・・・バイポーラトランジスタ、F’
l、F’2゜F3.F4.F5.F6.F7.F71.
F72.F8・・・MO8電界効果トランジスタ、R1
、R2、R3。 R4、R5、R,6、R7、R8・・・抵抗、工S・・
・定電流回路、IV・・・インバータ、NOR・・・否
定論理和、A、B・・・論理入力、X、X小論理出力、
100・・・半導体チップ、LP・・・リードフレーム
。 第15図 手続補正書(方式) 特許庁長官ウ ““” 5i 12”23゛事件の表示 昭和58年特許願第 157817 号補正をする者 脂材の冊 特許出願人 名 称 +S+O+株式会神 日 立 ’A 作 新式
理 人 明細書(タイプ印書した浄書) 補正の内容 別紙の通り
C−MOB型論理用半導体集積回路装置の一例を示すブ
ロック図、 第2図は第1図の一部を拡大して示す回路図、第3図は
この発明に係る論理用半導体集積回路装置の一実施例を
示すブロック図、 第4図は第3図の一部を拡大して示す回路図、第5図は
この発明に係る論理用半導体集積回路装置の入力バッフ
ァ回路付近の一実施例を示す回路図、 第6図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッ7ア回路付近の一実施例を示す回路図、 第7図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッファ回路付近の別の実施例を示す回路図、 第8図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッファ回路付近のさらに別の実施例を示す回路図、 第9図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の出
力バッファ回路付近のさらに別の実施例を示す回路図、 第10図はこの発明に係る論理用半導体4#e積回路装
置の出力バッファ回路に多入力論理機能を持たせた場合
の実施例を示す回路図、 第11図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の
出力バッファ回路付近のさらに別の実施例を示す回路図
、 第12図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置の
出力バッファ回路に多入力論理機能を持たせた場合の別
の実施例を示す回路図、第13図はこの発明に係る論理
用半導体集積回路装置が形成された半導体チップの一例
を示す平面図、 第14図はこの発明に係る論理用半導体集積回路装置が
形成された半導体チップがリードフレー(39) ムに接続される状態の一例を示す平面図、第15図はパ
ッケージに納められた状態を示す斜視図である。 10・・・論理用半導体集積回路装置、20・・・C(
コンプリメンタリ)−MO8型内部論理回路、30・・
・入力バッファ回路、32・・・入力保護回路、Cin
・・・C−MO8tO8電界効果トランジスタト入力容
量、34・・・レベル変換回路、40・・・出力バッフ
ァ回路、44・・・レベル変換回路、Pin・・・入力
端子パッド、Pout・・・出力端子パッド、VCC・
・・プラス側電源、■ee・・・マイナス側電源、vb
b・・・基準電位、Ql、Q2.Q3.Q4.Q5.Q
6.Q7.Q71 。 Q72 、 Q8・・・バイポーラトランジスタ、F’
l、F’2゜F3.F4.F5.F6.F7.F71.
F72.F8・・・MO8電界効果トランジスタ、R1
、R2、R3。 R4、R5、R,6、R7、R8・・・抵抗、工S・・
・定電流回路、IV・・・インバータ、NOR・・・否
定論理和、A、B・・・論理入力、X、X小論理出力、
100・・・半導体チップ、LP・・・リードフレーム
。 第15図 手続補正書(方式) 特許庁長官ウ ““” 5i 12”23゛事件の表示 昭和58年特許願第 157817 号補正をする者 脂材の冊 特許出願人 名 称 +S+O+株式会神 日 立 ’A 作 新式
理 人 明細書(タイプ印書した浄書) 補正の内容 別紙の通り
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、MO8電界効果トランジスタを含む内部論理回路を
有する論理用半導体集積回路装置であって、上記内部論
理回路と出力端子との間に出力バッファ回路が介在し、
さらにこの出力バッファ回路は少なくともその出力回路
が電流駆動型の素子を用いて構成されていることを特徴
とする半導体集積回路装置。 2、上記出力バッファ回路の出力回路がバイポーラトラ
ンジスタによるエミッタフォロワ回路で構成されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集
積回路装置。 3、上記出力バッファ回路がエミッタ・カップルド・ロ
ジックの論理レベルを出力レベルとするバイポーラ型デ
ジタル回路によって構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項または第2項記載の半導体集積回路
装置。 4、上記出力バッファ回路の少なくとも一部がエミッタ
・カップルド・ロジックを構成することを特徴とする特
許請求の範囲第1項から3項までのいずれかに記載の半
導体集積回路装置。 5、上記内部論理回路の論理出力によって差動駆動され
るバイポーラトランジスタの対を有し、この対が上記出
力バッファ回路の少なくとも一部を構成することを特徴
とする特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか
に記載の半導体集積回路装置。 6、上記内部論理回路の論理出力によって差動駆動され
るバイポーラトランジスタの対を有するとともに、この
対をなすバイポーラトランジスタは、その各ベース側に
そねぞhuost界効果トランジスタが接続さねていて
、該MO8tO8電界効果トランジスタて差動駆動され
ることにより上記出力バッファ回路を構成することを特
徴とする特許請求の範囲第1項から第5項までのいす名
かに記載の半導体集積回路装置。 7、上記出力バッファ回路に多入力論理回路としての機
能が付加されていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項から第6項までいずれかに記載の半導体集積回路装
置。 8、上記出力バッファ回路が、内部論理回路の論理レベ
ルとエミッタ・カップルド・ロジックの論理レベルとの
間のレベル変換を行なうように構成さねていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項から第7項までのいずれ
かに記載の半導体集積回路装置。 9、上記内部論理回路がC−MO8型論理回路で構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第
9項までのいずれかに記載の半導体集積回路装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58157817A JPH0683049B2 (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 半導体集積回路装置 |
US06/646,110 US4645951A (en) | 1983-08-31 | 1984-08-31 | Semiconductor integrated circuit having a C-MOS internal logic block and an output buffer for providing ECL level signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58157817A JPH0683049B2 (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6051325A true JPS6051325A (ja) | 1985-03-22 |
JPH0683049B2 JPH0683049B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=15657945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58157817A Expired - Lifetime JPH0683049B2 (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0683049B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60214555A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-26 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
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-
1983
- 1983-08-31 JP JP58157817A patent/JPH0683049B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0683049B2 (ja) | 1994-10-19 |
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