JPS6295848A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6295848A
JPS6295848A JP23518185A JP23518185A JPS6295848A JP S6295848 A JPS6295848 A JP S6295848A JP 23518185 A JP23518185 A JP 23518185A JP 23518185 A JP23518185 A JP 23518185A JP S6295848 A JPS6295848 A JP S6295848A
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JP
Japan
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signal
output
input
chips
wiring
Prior art date
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Pending
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JP23518185A
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English (en)
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Yukiya Ueki
幸也 植木
Shuzo Matsumoto
脩三 松本
Isao Akitake
秋武 勇夫
Kazuo Kondo
和夫 近藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体集積回路装置に関し、特に短期間での開
発に好適な半導体集積回路装置に関する。
〔発明の背景〕
従来、半導体集積回路装置を短期間にて開発する方法と
してマスタースライス方式による半導体集積回路装置が
知られている。これは半導体基板(ウェハ)上にトラン
ジスタや抵抗などを予め形成しておき、配線は各品種ご
とに別工程で行うものである。すなわち新品種の半導体
集積回路装置の開発な行う際、ウェハ上に予め素子が形
成されているので、回路レイアウト後即座に配線作業が
行え、よ〜てへ造期間の短縮が可能となる。
上記したマス4−スライス方式は少量多品種の半導体集
積回路装置(以下ICと略す)の開発に適しており、特
にディジタル回路において広く利用されている。これは
ディジタル回路では論理ゲートのスイッチング動作によ
って信号が伝送されろ為、異なる品種のICを製造する
場合、個々の論理ゲートの内部構成(トランジスタ及び
抵抗など)は変えることなく入出力配線を変更するだけ
で対応が可能な為である。すなわち設計者は論理ゲート
を用いて所要の回路設計を行い、レイアウト設計におい
ても設計回路に従って論理ゲートの入出力配線を行えば
よ\、 7く、論理ゲート内部の詳細な設計を省略できる為であ
る。またマスタースライス方式はディジタル回路の他、
アナログ回路のICとしても利用されている。
ところがアナログ回路では各種の機能回路が多数あり、
その為異なる品種のICを製造する場合、当然IC内の
機能回路も異なることから、回路レイアウトも抵抗およ
びトランジスタ等個個の素子の配線から行う必要がある
。また回路機能によって使用される素子も、たとえば抵
抗などはさまざまな値のものが必要となる為、異なる品
種のICに対応するには実際に使用される素子数より多
数の素子をウニノ1上に形成しておかねばならない。そ
のため回路が大規模になるにつれ予めウェハ上に形成し
ておく素子数が増大し、各素子の配線を行うレイアウト
設計は素子の配置が固定されているために複雑となり、
レイアウト設計に費やされる時間が増加しマスタースラ
イス方式による利点が生かせなくなる。
なお、マスタースライス方式による半導体集積回路装置
については特開昭56−158959号、特開昭56−
94765号公報等およびIEEE CustomIn
tegrated C1rcuits Corbfar
ancg 、 May 11−15 。
1981におけるMicolgtおよびLehidoi
z  による’POLYUSE : A New An
alog Cwtam Array  と題する文献な
どが挙げられる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は大規模の半導体集積回路装置に関し、短
期間にて開発可能な半導体集積回路装置を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明は1回路設計および製造工程を簡略化することに
より開発期間を短縮しようとするものであり、その為に
独立した機能ごとに1つのセルチップとして予め製造し
ておき、上記セルチップを半導体基板に配置および配線
処理することにより所要のICを製造することを特徴と
するものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明による一実施例を第1図及び第2図により
説明する。第1図におし・て1は半導体基板、2はセル
チップ、5はアルミ配線、4はポンディングパッドであ
る。また第2図は第1図の断面図であり、第2図におい
て5は絶縁a膜であり、第1図で示したものと同一のも
のには同じ符合を付けである。
第1図においてセルチップ2はアナログICにおける独
立した機能、たとえば増幅器といった1つの処理機能を
備えたものであり、上記セルチップは予め処理機能ごと
に設計され、通常の半導体集積回路装置(以下ICと略
す)と同様の製造工程を経て製造されたものである。所
要のICを開発する場合、ICとして必要となる処理機
能を備えた上記セルチップ2を必要個数遇択し、これを
半導体基板1の上に配置し、アルミ配線5およびポンデ
ィングパッド4などの配線処理を行うことでICが製造
される。またセルチップと配線の分離は第2図に示すよ
うに、半導体基板1の上にセルチップ2を配置したあと
、絶縁被膜5により半導体基板1およびセルチップ2を
被う。そして配線処理を行う際、配線5とセルチップ2
の接続する部分のみ、絶縁被膜を除去することにより配
線が行われる。
以上述べたように所要のICを製造する場合、必要とな
る処理猥能を備えたセルチップは個々に予め製造してお
くことによって回路設計においては、セルチップ内部の
詳細な設計を行う必要がなく、製造においてもセルチッ
プの配置と配線処理だ汁でよいことから大規模なアナロ
グICの開発期間を短縮できる。またセルチップは個々
に予め製造されることから異なる製造工程を使用するこ
とができ、たとえばアナログ回路とデジタル回路の混在
したICにも適用できる。
また、セルチップを配線のみにて接続するには、接続さ
れるセルチップの入力と出力の直流電位が等しく設計さ
れていなければ正しく信号伝送が行われない。そこでセ
ルチップ2の構成を第5図により説明する。
第5図において、)1は入力端子、12は入力インター
フェイス、1λは処理回路、14は出力インターフェイ
ス、15は出力端子である。同図において入力端子11
より入力された信号は入力インターフェイス12を介し
て処理回路15へ供給され、処理回路15の出力は出力
インターフェイス14を介して出力端子15よりセルチ
ップ2の出力信号として出力される。
次に本実施例の動作について説明する。セルチップ2に
おいて処理回路15はセルチップ2の特徴となる機能を
有した回路である。入力インターフェイス12は入力端
子11より入力された信号の直流電位を処理回路15の
入力として必要な直流電位の信号に変換し、これを処理
回路15へ供給する。処理口wA15は入力インターフ
ェイス12より供給された信号を機能に応じた処理を行
い、その出力は出力インター7エイス14へ供給する。
出力インターフェイス14は処理回路15からの出力信
号の直流電位を入力端子11より入力された信号と同じ
直流電位の信号に変換し、これを出力端子15よりセル
チップ2の出力信号として出力する。すなわち、処理回
路15の入力及び出力信号の直流電位がその処理機能に
応じて異なる場合でも、入力インターフェイス12及び
出力インA−フェイス14において直流電位を変換する
ことにより、セルチップ2の入力及び出力端子の直流電
位を等しくすることができろ。
そこでセルチップとして用意する各回路ブロックをすべ
て第5図の様な構成とし、しかもその回路ブロックの入
出力信号の直流電位を同一の値に設定することにより、
各セルチップの入出力端子を配線するだけで所要の回路
を構成できろ。
次に本実施例で説明した入力インターフェイス12及び
出力インターフェイス14は第4図及び第5図に示した
回路で実現できる。第4図において16は入力端子、1
7,113はトランジスタ、19は抵抗、20 、21
は定電流源、22は出力端子、25は電源端子である。
同図においてトランジスタ170ベースは入力端子16
に接続され、上記トランジスタ17のコレクタは電源端
子25に接続され、上記トランジスタ17のエミッタは
抵抗19の一方に接続されている。上記抵抗19の他方
は定電流源20を介して接地されると共にトランジスタ
18のベースに接続される。上r己トモンジスタ1日の
コレクタは接地され、上記トランジスタ18のエミッタ
は定電流源21を介して電源端子25に接続されろと共
に出力端子22へv5続されている。
次に大回路の動作について説明する。入力端子16より
入力されろ信号の直流電位をvi、抵抗19の抵抗値を
R1定雪、流源20の電流値を■とし、トランジス41
7 及ヒ)ランジス濯18のベース。
エミッタ間電圧の大きさが等しいものとすると、出力端
子22より出力される信号の直流電位Voは、Vo =
 Vi −IR・・・・・・・・・・・・・・(1)と
なり、抵抗19の抵抗値Rおよび定電流源20の電流値
Iにより、出力端子22の直流電位を入力端子16の直
流電位よりも低い範囲で任意に設定できる。また入力さ
れた信号の直流電位よりも高い直流電位の信号に変換す
る場合は、第5図に示す回路で実現できる。
第5図において、24は入力端子、25 、26はトラ
ンジスタ、27は抵抗、28 、29は定電流源、50
は出力端子、51は電源端子である。同図にお−て、ト
ランジスタ250ベースは入力端子24へ接続され、上
記トランジスタ25のコレクタは接地され、上記、トラ
ンジスタ25のエミッタは抵抗27の一方に接続される
。上記抵抗27の他方は定電流$28を介して電源端子
51に接続されると共に、トランジスタ260ベースへ
接続される。上記トランジスタ26のコレクタは電、源
端子51へ接続され、上記トランジスタ26のエミッタ
は定電流源29を介して接地されると共に出力端子50
へ接続されている。入力端子24から入力される信号の
直流電位をVi、抵抗27の抵抗値をR1定電流源28
の電流値をIとし、トランジスタ25及びトランジスタ
26のベース、エミッタ間電圧の大きさが等しいものと
すれば、出力端子50から出力される信号の直流電位V
o’は、 Vo  = Vi  +  IR・・・・・・・・・・
・・・・・(2)となり、抵抗27の抵抗値Rおよび定
電流源2Bの電流値■の値により、出力端子50の直流
電位を入力端子24より入力される信号の直流電位より
高い範囲で任意に設定することができろ。すなわち、第
4図及び第5図に示す回路によって、入力された信号の
直流電位によらず任意の直流電位をもつ信号に変換し出
力することができる6次に本発明によるその他の一実施
例を第6図により説明する。第6図は各セルチップ間の
信号の受は渡しをゴ流渡しとした場合の実施例である。
第6図において52は定電流源、55はトランジスタ、
54は抵抗、55 、56は電圧源、57は可変電流源
、5Bは定電流源、59は電圧源である。
又、第5図で説明したものと同一のものには同じ符号を
付けてその詳細な説明は省略する。
第6図において、入力インターフェイス12のトランジ
スタ550ベースは電圧源55に接続され、上記トラン
ジスタ55のエミッタは定電流源52を介して接地され
ろと共に入力端子11に接続され、上記トランジスタ5
5のコレクタは抵抗54を介して電圧源56に接続され
ると共に、上記トランジスタ55のコレクタと上記抵抗
54の接続点αより導出された信号は入力インターフェ
イス12の出力として処理回路15へ供給される。処理
回路15の出力信号は出力インターフェイス14の可変
電流源570制御信号として供給され、上記可変電流源
57の一方は接地され、他方は定電流源58を介して電
圧源59へ接続されると共に、可変電流源57と定電流
源58の接続点より導出された信月はセルチップ2の出
力信号として出力端子15より出力される。
次に本実施例の動作について説明する。本実施例では既
に述べたように各回路ブロック間の信号伝送を電流によ
って行うものであり、その為入力インターフェイス12
では入力端子11より入力された電流信号を電圧信号に
変換した後。
これを処理回路15へ供給し、出力インターフェイス1
4は処理回路15より出力された電圧信号を電流信号に
変換してこれを出力端子15より出力する。上記した入
力インターフェイス12及び出力インターフェイス14
の電流信号から電圧信号へ、電圧信号から電流信号への
詳しい変換動作について以下説明を行う。
まず入力インターフエイス12において、入力端子11
より電流信号が入力されない場合、定電流源32の電流
値をII%抵抗54の抵抗値をFLL、電圧源56の電
圧値をVOOとすると、トランジスタ55のコレクタと
抵抗54の接続点αの直流電位Vαは、 Vα: Vao −IXRL   ・・・・・・・・・
・・・・・・(5)となる。次に入力端子11より電流
信号が入力される場合、電流信号が増加のときには電流
信号の電流は入力端子11より定電流源52へ流れ、減
少のときには電流信号の電流は電圧源56から抵抗54
を介して入力端子11へ流れる。すなわち、電流信号の
電流変化は電圧源56から抵抗54を介してトランジス
タ55へ流れる電流の変化となる。
この電流変化なΔIiとすると接続点αの電位Vα′は
、 Va’  =  V()() −I 1−R(、−Δ 
I i −RL=Vα−Δl1RL   ・・・・・・
・・・・・・・・・(4)となり、電流信号がない時の
電位■αを中心にΔIiが増加(電流信号が減少)の場
合には接続点αの電位は減少し、ΔIiが減少(を原信
号が増加)の場合には接続点αの電位は増加する。すな
わち入力端子11より入力された雷、原信号は電圧信号
に変換されて処理回路13へ供給される。
なおこの時のVαは処理回路15の入力直流電位と等し
くなるよう定電流源52の電流値I工及び抵抗54の抵
抗値R,Lを設定している。
次に出力インターフェイス14においては、処理回路1
5のa’、力信号(′FIEE信号)によって可変電流
源57の電流値が制卸されており、その電流値は処理回
路15の出力電圧値の増減に比例して増減し、処理回路
15からの出力信号がない時の直流電位においては定電
流源58と可変管流源57の電流値が等しいものとする
。今処理回路15からの出力信号がなく、その直流電位
のみが出力インターフェイスに供給されると可変電流源
57と定電流源5日との電流値が等しいことから、出力
端子15からは何も出力されない。次に処理回路15よ
り直流電位を中心に宵、王が増減する出力信号が出力イ
ンターフェイス14に供給されると、処理回路15の出
力信号の増減に比例して可変電流源57の電流値が変化
し、その結果′5″r変電流源57と定電流源5Bとの
電流値の差雷、流が出力端子15より出力される。すな
わち、処理回路15より出力された常圧信号が出力イン
ターフェイス14において電流信号に変換され、セルチ
ヴブ2の出力信号として出力される訳である。
以上述べたように各回路ブロック間の信号伝送を電流信
号で行える為、電圧信号のように回路ブロック間の直流
電位を合わせる必要がないため、第5図で説明l−だと
同様にセルチップ間を配線のみにて接続する事ができろ
。さらに本実施例ておいてはセルチップ間の信号が電流
信号による為、セルチップ間の配線の電位VBLは、第
6図の入力インターフェイス12におけろトランジスタ
55のベース、エミッタ間電圧をVBE、電圧源55の
電圧値をVBBとすると、VBL ” VBE −Vn
E   ・・・・・・・・・・・・・・・(5)と一定
電圧値となり、IC化した場合のセルチップ間の配線相
互間の浮遊容量結合による相互干渉を防止できる効果が
ある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、所要のIC開発における回路設計およ
び製造工程が簡略化できるので、大規模な半導体集積回
路装置を短期間にて開発できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例の製造プロセスを
示す説明図%第5図は本発明による一実施例を示すブロ
ック図、第4図及び第5図は第5図における入力及び出
力インターフェイスの具体例回路図、第6図は本発明に
よるその他の実施例を示すブロック図である。 1・・・シリコンチップ、 2・・・標準セルチップ、 5・・・絶縁被膜、 12・・・入力インターフェイス、 15・・・処理回路、 代理人弁理士 小 川 勝 男−一一 第 / 図 ジ 第20 2・′       \ ! 第3国 第4図 第j坏

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、半導体基板と、前記半導体基板上に配置され独立し
    た1つの処理機能を備え予め製造されたセルチップと、
    上記半導体基板と上記セルチップ上を被う絶縁被膜と、
    上記絶縁被膜上に形成される配線用の金属導体とを備え
    たことを特徴とする半導体集積回路装置。
JP23518185A 1985-10-23 1985-10-23 半導体集積回路装置 Pending JPS6295848A (ja)

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JP23518185A JPS6295848A (ja) 1985-10-23 1985-10-23 半導体集積回路装置

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JPS6295848A true JPS6295848A (ja) 1987-05-02

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JP (1) JPS6295848A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6444046A (en) * 1987-08-12 1989-02-16 Japan Res Dev Corp Functional cluster chip
JP2009239794A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 多段可変利得増幅器

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