JPS62189745A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS62189745A
JPS62189745A JP61032241A JP3224186A JPS62189745A JP S62189745 A JPS62189745 A JP S62189745A JP 61032241 A JP61032241 A JP 61032241A JP 3224186 A JP3224186 A JP 3224186A JP S62189745 A JPS62189745 A JP S62189745A
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    • H01L2224/4912Layout
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    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

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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】 [産業上の利用分野] この発明は半導体装置に関し、特に多種類のパッケージ
に対応できる複数ボンディングパッド法において外部信
号入力ビンから見た入力容量を低減できる半導体装置に
関するものである。
[従来の技術] 従来、大規模集積回路(LSI>などのパッケージとし
てセラミックパッケージおよびプラスチックモールドパ
ッケージが用いられている。いずれのパッケージを用い
るにしても、半導体チップ上には同一外部信号用のボン
ディングパッドは1個しかなく、半導体チップをパッケ
ージに封入できるように、各信号用の複数個のボンディ
ングパッドが半導体チップの短手方向の周辺部に設けら
れているのが普通であった。
第2図は、従来の、ボンディングパッドが配置された半
導体チップをセラミックパッケージに封入した場合の構
造を示す部分平面図である。この装置の構成について説
明すると、半導体チップ1は256にビットダイナミッ
クRA M用の集積回路を組込んだ集積回路素子であり
、半導体チップ1はセラミックパッケージ2に封入され
ている。
半導体チップ1の短手方向の周辺部にはAO信号用ボン
ディングパッド3a、A2信号用ボンディングパッド3
b、A1信号用ボンディングパッド3Cが互いに間隔を
隔てて配置されており、またセラミックパッケージ2上
の短手方向の周辺部には、AO信号用ボンディングパッ
ド3a、A2信号用ボンディングパッド3b、AI信号
用ボンディングパッド3Cと対応するようにAO信号用
端子4a、A2信号用端子4b、AI信号用端子4Cが
互いに間隔を隔てて配置されている。AO信号用ボンデ
ィングパッド3aとAO信号用端子4aとはボンディン
グワイヤ6aにより、A2信号用ボンディングパッド3
bとA2信号用端子4bとはボンディングワイヤ6bに
より、AI信号用ボンディングパッド3CとA1信号用
端子4Cとはボンディングワイヤ6Cによりボンディン
グされている。また、AO信号用端子4a 、A2信号
用端子4b、A1信号用端子4Cはそれぞれこのパッケ
ージの外表面に露出する外部信号入力用の第5ビン、第
6ピン、第7ビン(図示せず)に接続されている。ここ
で、図中の■、■、■はビン番号を表わしている。第5
ビン、第6ピン、第7ビンにそれぞれ外部信号であるA
O倍信号A2信号、A1信号が人力される。これらAO
倍信号A2信号、AI信号は、たとえばアドレス信号、
データ信号、制御信号などである。
第3図は、従来の、ボンディングパッドが配置された半
導体チップをプラスチックモールドパッケージに封入し
た場合の構造を示す部分平面図である。この装置の構成
について説明すると、256にビットダイナミックRA
 M用の集積回路が組込まれた半導体チップ1がプラス
チックモールドパッケージ3に封入されている。プラス
チックモールドパッケージ3上に半導体チップ1を取囲
むようにAO信号用端子5a、A2信号用端子5b。
A1信号用端子5Cが互いに間隔を隔てて設けられてい
る。AO信号用ボンディングパッド3aとAO信号用端
子5aとはボンディングワイヤ6aにより、A2信号用
ボンディングパッド3bとA2信号用端子5bとはボン
ディングワイヤ6bにより、A1信号用ボンディングパ
ッド3CとA1信号用端子5Cとはボンディングワイヤ
6Cによりボンディングされている。また、AO信号用
端子5a、A2信号用端子5b、A1信号用端子5Cは
それぞれこのパッケージの外表面に露出する外部信号入
力用の第5ビン、第6ピン、第7ビン(図示せず)に接
続されている。ここで、図中の■、■、■はピン番号を
表わしている。
ところで、従来の半導体チップ1上には同一外部信号用
のボンディングパッドが1個しか設けられていないため
、第2図に示すように半導体チップ1をセラミックパッ
ケージ2に封入する場合には、AO信号用ポンディ′ン
グパツド3aとAO信号用端子4aとをボンディングワ
イヤ6aが半導体チップ1に接触することなくボンディ
ングすることができるが、第3図に示すように半導体チ
ップ1をプラスチックモールドパッケージ3に封入する
場合には、AO信号用ボンディングパッド3aとAO信
号用端子5aとをボンディングワイヤ6aでボンディン
グすると、このボンディングワイヤ6aが半導体チップ
1のエツジ部を長い範囲にわたって横断してしまい、モ
ールド時にボンディングワイヤ6aが半導体チップ1の
エツジ部に接触するという問題点があった。
第4図は、上記のような問題点を解消した半導体装置の
構造を示す平面図である。この半導体装置の特徴は、2
56にビットダイナミックRA Mの集積回路を組込ん
だ半導体チップ1上の長手方向の周辺部に、AO信号用
ボンディングパッド3aのほかにもう1個AO信号用ボ
ンディングパッド3dが配置されている点であり、第2
図および第3図の半導体チップ1上のボンディングパッ
ド配置と異なっている。また、AO信号用ボンディング
パッド3aとAO信号用ボンディングバッド3dとはア
ルミニウムの内部配置iA7により接続されている。
第5図は、第4図の半導体装置をセラミックパッケージ
に封入した場合の構造を示す部分平面図である。図にお
いて、AO信号用ボンディングパッド3aとAO信号用
端子4aとはボンディングワイヤ6aにより最短距離で
ボンディングされており、この場合にはAO信号用ボン
ディングパッド3dは空パッドとなっている。
第6図は、第4因の半導体装置をプラスチックモールド
パッケージに封入した場合の構造を示す部分平面図であ
る。図において、AO信号用ボンディングパッド3dと
AO信号用端子5aとはボンディングワイヤ6aにより
最短距離でボンディングされており、AO信号用ボンデ
ィングパッド3aの代わりにAO信号用ボンディングパ
ッド3dが使用されている。この場合にはAO信号用ボ
ンディングパッド3aは空パッドとなる。
このように同一外部信号用のボンディングパッドが1個
の半導体チップ1上に2個配IHされているので、パッ
ケージの形態が変わっても、これに応じてボンディング
パッドを選択することによって、同一外部信号用のボン
ディングパッドと端子とを最短距離で容易にボンディン
グできるとともに、ボンディングワイヤと半導体チップ
のエツジとのショートを回避でき、信頼性の高いワイヤ
ボンディングが可能となる。このようなボンディング法
を複数ボンディングパッド法という。
[発明が解決しようとする問題点] 第7図は、第4図の複数ボンディングパッド法が適用さ
れた半導体装置の構造をさらに詳細に示す部分平面図で
ある。図において、半導体チップ1上にAO倍信号の入
力バッファ回路20およびAO倍信号のクロックバッフ
ァ回路40が設けられており、入力バッファ回路20は
pチャンネルMO8FET21とnチャンネルMO8F
ET23とpチャンネルM OS F E T 22と
電源電圧Vooが与えられる電源線24とから構成され
ている。AO信号用ボンディングパッド3dはアルミニ
ウムの内部配線7によりAO信号用ボンディングパッド
3aに接続されており、AO信号用ボンディングパッド
3aと内部配線7との接続点は入力バッファ回路20の
入力側に接続されており、人力バッフ1回路20の出力
側はクロックバッファ回路40に接続されている。
従来の複数ボンディングパッド法が適用された半導体装
置においては、通常このように1111の外部信号入力
ピンに対してボンディングパッドが2個、半導体チップ
1長手方向に延びる内部配線が1本、さらに入力バッフ
ァ回路が111I設けられているため、外部信号入力ピ
ンからみた入力容量〈内部容量)は、2個のボンディン
グパッドの容量と1本の内部配線の容量と1個の入力バ
ッフ1回路のゲート容量とから構成され、外部信号入力
ピンから見た入力容■が著しく増大して素子の高速性を
損うという問題点があった。また、各ボンディングパッ
ドにそれぞれ入力保護回路が設けられる場合があるが、
この場合には外部信号入力ピンから見た入力容量がさら
に増大するという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、1種類の半導体チップで多種類のパッケージ
に対応できる複数ボンディングパッド法において外部信
号入力ピンから見た入力容量を低減できる半導体装置を
19ることを目的とりる。
F問題点を解決するための手段] この発明に係る半導体装置は、半導体チップ上の周辺部
に互いに間隔を隔てて少なくとも2個の同一外部18号
用のボンディングパッドを設け、半導体チップ上に各ボ
ンディングパッドにそれぞれ接続される入力バッファ回
路を設け、半導体チップ上に内部バッファ回路を設け、
半導体チップ上に各入力バッファ回路の出力側に共通に
接続される選択回路を設け、ボンディングパッドのうち
のいずれか1個に外部1z号を入力するためのボンデイ
ンクをするとぎ、上記選択回路によりこのボンディング
パッドと、これに接続される人力バッフ1回路とを含む
回路系を選択してこの回路系を内部バッファ回路に電気
的に接続するようにしだものである。
[作用] この発明においては、ボンディングパッドのうちのいず
れか1個に外部信号を入力するためのボンディングをす
るとき、残りのボンディングパッドをオーブン状態にし
ていても、選択回路によりボンディングされたボンディ
ングパッドと、これに接続される入力バッファ回路とを
含む回路系が選択されてこの回路系が内部バッフ1回路
に電気的に接続される。そしてこのとき、同−外部信号
用のボンディングパッドに対応する外部入力信号ピンか
らみた入力容量は、ボンディングされたボンディングパ
ッドからこれに接続される入力バッファ回路に至るまで
の間の容量成分しか持たない。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図について説明する。
なお、この実施例の説明において、従来の技術の説明と
重複する部分については適宜その説明を省略する。
第1図は、この発明の実施例である半導体装置の構造を
示す部分平面図である。この実施例の構成力第7図の半
導体装置の構成と異なる点は以下の点である。すなわち
、半導体チップ1上に、新たにAO信号用ボンディング
パッド3dに対応して入力バッファ回路10が設けられ
ており、ざらにNANO回路30が設けられている。入
カバッファ回路iot、tpチャンネルMO3FET1
1とnチャンネルMO8FET13とpチャンネル間O
3FET12と電g電圧VDOが与えられる電源線14
とから構成されている。NAND回路30はpチャンネ
ルMO8FET31とnチャンネルMO8FE丁33と
pチャシネ11MO8FET32とnチャンネルMO3
FET34と電源電圧v0゜が与えられる電源線35と
から構成されている。入力バッファ回路20はNAND
回路30の一方の入力側に接続されており、AO信号用
ボンディングパッド3dは入力バッファ回路10に接続
されており、入力バッファ回路10はアルミニウムの内
部配線70によりNAND回路30の他方の入力側に接
続されている。NANO回路30の出力側はクロックバ
ッファ回路40に接続されている。
このような構成では、たとえば外部信号を入力するため
にAO信号用ボンディングパッド3dにボンディングを
するとき、AO信号用ボンディングパッド3aをオーブ
ン状態にしていても、NAND回路30によりAO信号
用ボンディングパッド3dに入力されるAO倍信号より
クロックバッファ回路40が動作する。そしてこのとき
、入力バッファ回路20のpチャンネルMO3FET2
1およびnチャンネルMO8FET23のゲートがフロ
ーティング状態になるので、AO信号用ボンディングパ
ッド3d 、3aに対応する外部信号入力ピンから見た
入力容量は、AO信号用ボンディングパツl−” 3 
dの容量と入力バッフ1回路10のゲート容量のみから
構成される。このため、従来の半導体装置に比べて外部
信号入力ピンから見た入力容量は1/2以下に低減され
、半導体装置の高速動作が実現される。
なお、上記実施例では、AO信号用ボンディングパッド
3d 、3aのそれぞれに入力バッファ回路10.20
を接続する場合について示したが、AO信号用ホンディ
ングバッド3dと入力バッファ回路10との間およびA
O信号用ボンディングパッド3aと入力バッファ回路2
0との間にそれぞれ入力保護回路を設けるようにしても
よく、この場合にも上記実施例と同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、入力バッファ回路がN07回路
である場合について示したが、この回路の代わりに他の
種類の入力バッファ回路を用いてもよい。
また、上記実施例では、半導体チップが256にビット
ダイナミックRAM用の集積回路を組込んだ半導体集積
回路素子である場合について示したが、半導体チップは
これに限定されるものではなく、半導体チップ上に組込
まれる素子構造はMOS型、バイポーラ型などの種々の
対応のものであってもく、これらの場合にも上記実施例
と同様の効果を奏する。
また、上記実施例では、1個の半導体チップ上に同一外
部信号用の2個のボンディングパッドを配置する場合に
ついて示したが、1個の半導体チップ上に同一外部信号
用のボンディングパッドを3個以上配置してもよく、こ
れらの場合にも上記実流例と同様の効果を奏する。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、半導体チップ上の周辺
部に互いに間隔を隔てて少なくとも2個の同一外部信号
用のボンディングパッドを設け、半導体チップ上に各ボ
ンディングパッドにそれぞれ接続される入力バッファ回
路を設け、半導体チップ上に内部バッファ回路を設け、
半導体チップ上に各入カバソファ回路の出力側に共通に
接続される選択回路を設け、ボンディングパッドのうち
のいずれか1個に外部信号を入力するためのボンディン
グをするとき、上記選択回路によりこのボンディングパ
ッドと、これに接続される入カバソファ回路とを含む回
路系を選択してこの回路系を内部バラフッ回路に電気的
に接続するようにしたので、複数ボンディングパッド法
において外部信号用人力ビンから見た入力合同を低減で
きる半導体装置を得ることができる。このため、半導体
装置の高速性、経済性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の実流例である半導体装置の構造を
示す部分平面図である。 第2図は、従来の、ボンディングパッドが配置された半
導体チップをセラミックパッケージに封入した場合の構
造を示す部分平面図である。 第3図は、従来の、ボンディングパッドが配置された半
導体チップをプラスチックモールドパッケージに封入し
た場合の構造を示す部分平面図である。 第4図は、複数ボンディングパッド法が適用された半導
体装置の構造を示す平面図である。 第5図は、第4図の複数ボンディング法が適用された半
導体装置をセラミックパッケージに封入した場合の構造
を示す部分平面図である。 第6図は、第4図の複数ボンディングパッド法が適用さ
れた半導体装置をプラスチックモールドパッケージに封
入した場合の構造を示す部分平面図である。 第7図は、第4図の複数ボンディングパッド法が適用さ
れた半導体装置の構造をさらに詳細に示す部分平面図で
ある。 図において、1は半導体チップ、2はセラミックパッケ
ージ、3はプラスチックモールドパッケージ、3a 、
3dはAO信号用ボンディングパッド、3bはA2信号
用ボンディングパッド、3CはA1信号用ボンディング
パッド、4a、5aはAO信号用端子、4b、5bはA
2信号用端子、4c、5c1.tA1信号用端子、6a
 、 6b 、 6cはボンディングワイヤ、10.2
0は入力バッファ回路、30はN A N D回路、1
1.12.21゜22.31.32はpチャンネルMO
3FET、13.23.33.34はnチャンネルM 
OS FET、14,24.35は電源線、40はクロ
ックバッフ1回路、7.70は内部配線である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第2図        :;S 3 m6a、6b、6
c:ホ1シテ≧シ/)ゝワイヤ第4図 第7図 手続補正書(自発) 昭和  年  月  日 持許庁長宮殿 1、事件の表示   特願昭61−32241号2、発
明の名称 半導体装置 3、補正をする者 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面の第7図 6、補正の内容 (1) 明MJJ書第2頁第16行ないし第17行の「
半導体チップをパッケージに封入できるように、」を削
除する。 (2) 明細書第2頁第18行の「半導体チップ」を「
たとえば半導体チップ」に訂正する。 (3) 明細書第3頁第10行のr3cが」をr3cな
どが」に訂正する。 (4) 明細書第5頁第14行と第15行との間に、「
ここで、セラミックパッケージとプラスチックモールド
パッケージでは、各々の構造上の制約から信号端子の配
置が異なることに注意されたい。」を挿入する。 (5) 明細書第7頁第1行の「アルミニウムの」を「
半導体チップl上の」に訂正する。 (6)  明細書第8頁第19行ないし第20行の「ア
ルミニウムの」を削除する。 (7)′rJA細書第12頁第18行ないし第19行の
「アルミニウムの」を削除する。 (8) 明細書第13頁第5行ないしN6行のrAO信
号用ボンディングパッド3aをオーブン状態にしていて
も、」をrA O信号用ボンディングパッド3aはオー
ブン状態(フローティングL2)になり、したがってp
チャンネルMO3FET31、nチャンネルMO3FE
T33のゲート電圧は“H“レベルとなり、」に訂正す
る。 (9) 明細書第13頁第9行ないし第12行の「人力
バッファ回路20〜フローテイング状態になるので、」
を削除する。 (10) 図面の第7図を別紙のとおり。 以上 第7vA

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 パッケージの種類に応じてボンディングする半導体装置
    であつて、 半導体チップと、 前記半導体チップ上の周辺部に互いに間隔を隔てて設け
    られる少なくとも2個の同一外部信号用のボンディング
    パッドと、 前記半導体チップ上に設けられ、前記各ボンディングパ
    ッドにそれぞれ接続される入力バッファ回路と、 前記半導体チップ上に設けられる内部バッファ回路と、 前記半導体チップ上に前記各入力バッファ回路の出力側
    に共通に接続されて設けられ、前記ボンディングパッド
    のうちのいずれか1個に外部信号を入力するためのボン
    ディングをするとき、該ボンディングされたボンディン
    グパッドと、これに接続される前記入力バッファ回路と
    を含む回路系を選択して該回路系を前記内部バッファ回
    路に電気的に接続する選択回路とを備えた半導体装置。
JP3224186A 1986-02-17 1986-02-17 半導体装置 Expired - Lifetime JPH0795581B2 (ja)

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