WO2013131742A1 - Halbleiterschaltung mit elektrischen anschlüssen mit mehrfacher signal- oder potentialbelegung - Google Patents

Halbleiterschaltung mit elektrischen anschlüssen mit mehrfacher signal- oder potentialbelegung Download PDF

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Gerhard Kahmen
Thomas DABROWSKI
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Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a semiconductor circuit with electrical connections with multiple signal or
  • Semiconductor circuits usually have one
  • a successor circuit variant of a semiconductor integrated circuit includes the functional scopes and performance characteristics of all predecessor circuit variants and is installed in an identical housing with an identical number and an identical arrangement of electrical connections.
  • each successor circuit variant of a semiconductor integrated circuit is constructed to be compatible with each of its predecessor circuit variants and can be retrofitted without changing the external circuit
  • function-dependent bond variants leads to an increase in the chip area.
  • the different wiring of the individual circuit variants of the semiconductor circuit requires a dependent on the selected circuit variant marker, which increases the manufacturing cost.
  • the object of the invention is therefore, a
  • Terminals called the semiconductor circuit - repeatedly occupied by a signal and / or a potential for each one of the circuit variants of the semiconductor circuit. In this way, multiple bond variants are no more
  • switching elements are provided in the semiconductor circuit, which the first electrical connections with the inputs or outputs of the used
  • Device preferably has a selection unit, which the individual switching elements depending on the used circuit variant of the semiconductor circuit controls.
  • Terminals called the semiconductor circuit - evaluated.
  • the multiple occupancy of first electrical connections of the semiconductor circuit may cause an input or an output of a
  • Functional unit or a plurality of functional units which in a circuit variant of the semiconductor circuit due to a locked switching element of a first
  • the control of the individual switching elements via the selection unit takes place in a preferred first variant of the invention on the basis of the applied to a single second electrical connection of the semiconductor circuit potential level.
  • the number of potential levels to be distinguished by the selection unit corresponds to the number of realized in the semiconductor circuit circuit types.
  • the activation of the individual switching elements takes place by evaluation of the two potential levels of a plurality of second electrical terminals by the selection unit.
  • Function unit is performed.
  • field-effect transistors are preferably used which have a comparatively high volume resistance in the blocked state and thus an optimum and almost galvanic separation between the respective first electrical connection and the associated inputs or outputs of the one connected to the respective first electrical connection
  • Semiconductor circuit correspond to the arranged on the housing of the semiconductor circuit electrical connections, in the second preferred embodiment of the invention, a first electrical connection of the semiconductor circuit also realized as a wire bridge to an electrically conductive plate which is in direct communication with the semiconductor circuit and has a defined electrical potential.
  • the electrically conductive plate having a defined electrical potential is preferably an electrically conductive plate located above or below the housing of the semiconductor circuit and having a reference potential for the latter
  • This may be an exposed over the housing of the semiconductor circuit, exposed and on the ground potential of the semiconductor circuit located plate (so-called exposed Päd (ePad)) be.
  • exposed Päd ePad
  • a plate projecting beyond the housing of the semiconductor circuit and located on a positive or negative reference potential of the semiconductor circuit is also possible.
  • FIG. 1 An exemplary representation of the signal or potential assignment of the individual electrical connections for two circuit variants of the semiconductor circuit
  • a block diagram of a first embodiment of a semiconductor circuit according to the invention a block diagram of a second embodiment with a first circuit variant of a semiconductor circuit according to the invention
  • 3B is a block diagram of a second embodiment with a second circuit variant of a semiconductor circuit according to the invention
  • FIG. 4 shows a three-dimensional exemplary representation of an ePad connected via wire bridges to a semiconductor chip
  • FIG. 5 is a block diagram of a third embodiment of a semiconductor circuit according to the invention.
  • Fig. 1 the housing of a semiconductor circuit, for. As an ASIC, shown with a total of 48 electrical connections. While on the outside, the occupation (occupation_A) of the 48 electrical connections with signals or
  • occupancy_C an occupancy (allocation_C) of the 48 electrical connections according to the invention
  • occupancy_A the occupancy (occupancy_A) of the first circuit variant (ASIC-A)
  • occupancy_A the occupancy of the first circuit variant (ASIC-A)
  • Occupancy labels assigned twice.
  • the invention also includes semiconductor circuits with each covered with any other number of electrical connections and with any other number of multiple occupancy of an electrical connection or multiple electrical connections.
  • Integrating multiple occupancy of one or more electrical connections and thus avoiding multiple bond variants are in a first
  • Connection 1 also with other types of signals and
  • the ground potential V EE of the supply of the first functional unit 2 and at the same time the second functional unit 3 with the ground reference potential is used in a second circuit variant of
  • Function unit 3 out, so is a generated by a selection unit 4 drive signal in the
  • Function unit 2 and the second functional unit 3 befindliches switching element 5, which is realized in the embodiment as a field effect transistor, converted into the conductive state.
  • Control signal in the locked state transferred. In this way it is prevented that on the first
  • electrical terminal 1 is applied to the input / output terminal of the second functional unit 3 and possibly leads to a malfunction of the second functional unit 3.
  • Input / output terminal of the second functional unit 3, as shown in Figures 3A and 3B, is not mandatory, since input / output terminals of functional units typically one
  • this potential terminal would have to be maintained at the required potential level throughout the operating time of the semiconductor circuit and would thus the interposition of a locked
  • Switching element 6 to avoid connection of the lying at ground potential first electrical connection 1 with the potential connection of the second functional unit 3 require.
  • the switching element 5 in the signal path between the first electrical terminal 1 and the ground terminal of the first functional unit 2 and the second functional unit 3 about that of the
  • Selection unit 4 generated inverted drive signal disabled, while simultaneously for connecting the first electrical terminal to the input / output terminal of the second functional unit 3, the switching element 6 in the signal path between the first electrical terminal 1 and the input / output terminal of the second
  • Function unit 3 is transferred to the conductive state. At the same time, to supply the first
  • Function unit 2 and the second functional unit 3 with a ground potential in a signal path between a further first electrical terminal 7 to ground potential and the ground terminals of the first
  • Function unit 2 and the second functional unit 3 befindliches switching element 8, which is also preferably implemented as a field effect transistor and has a drive logic for the switching element 5 inverse control logic, via the same of the selection unit of 4 generated control signal in the conductive state
  • the supply with a typically positive reference potential V C c and a ground potential V EE is required.
  • Reference potential V C c and the ground potential V EE can, as shown in Fig. 2, over additional first
  • electrical connections 10 and 11 are referred to or to save on the first electrical connections on the for the supply of the first functional unit 2 and the second functional unit 3 with a positive
  • Function unit 3 with a ground potential in the case of a locked switching element 5 in the signal path between the first electrical terminal 1 and the ground terminals of the first functional unit 2 and the second
  • Function unit 3 realized without interposition of a switching element 8 via a wire bridge 14 to a plate 16 which is located at the ground potential of the semiconductor circuit.
  • This electrically conductive plate 16 is shown in FIG. 4 at the bottom of the
  • the exposed surface of the electrically conductive plate 16 is at least one wire bridge 14, which is in communication with a contact on the semiconductor chip, attached, in particular bonded.
  • the electrically conductive plate 16 is connected to a first electrical connection 7 of
  • the semiconductor chip 15 is connected.
  • the semiconductor chip 15 is over
  • Bond wires 17 contacted with the individual electrical terminals 18 on the housing of the semiconductor circuit.
  • Switching element 5 is determined from the level of the enable signal V EN for activating the second functional unit 3 at an electrical connection 19. In this case, the requirement of an additional second electrical connection 9 to which the potential V Se i to be evaluated is advantageously saved.
  • a further switching elements 20 is connected in the signal path between the first electrical terminal 1 and the input / output terminal of the first functional unit 2.
  • control of the switching elements 5 and 8, 6 and 20 is carried out in this technical embodiment by three separate control signals from a
  • Selection unit 4 for the three circuit variants of Semiconductor circuit can be generated.
  • the second variant of the invention for driving the individual switching elements not different signal or. Potential level of a single signal or potential V Se i evaluated as in the case of the first variant of the invention shown in Fig. 3A, but the signal or potential level of several
  • Semiconductor circuit and a practical dimensioning of the individual serving as switching elements 5, 6, 8 and 20 field-effect transistors are the signals or potentials that alternatively abut against a first electrical terminal 1 to be selected so that their voltage or
  • bipolar transistors can also be used instead of field-effect transistors.

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Abstract

Eine Halbleiterschaltung weist mindestens einen ersten elektrischen Anschluss (1) auf mit mehrfacher Signal- oder Potentialbelegung zur Integration von mehreren Schaltungsvarianten in der Halbleiterschaltung. Sie hat ein Schaltelement (5, 6, 8, 20) zum Trennen oder zum Verbinden von mindestens einem ersten elektrischen Anschluss (1) von bzw. mit einem Eingang oder Ausgang von einer in der Halbleiterschaltung integrierten Funktionseinheit (2, 3).

Description

Halbleiterschaltung mit elektrischen Anschlüssen mit mehrfacher Signal- oder Potentialbelegung
Die Erfindung betrifft eine Halbleiterschaltung mit elektrischen Anschlüssen mit mehrfacher Signal- oder
Potentialbelegung .
In der Hardwareentwicklung ist es üblich, auf der Basis einer in einem ersten Entwicklungsprozess entwickelten integrierten Halbleiterschaltung in nachfolgenden
Entwicklungsprozessen jeweils Nachfolge- Schaltungsvarianten (Schaltungsgenerationen, Versionen) von integrierten Halbleiterschaltungen zu generieren.
Diese Nachfolge-Schaltungsvarianten von integrierten
Halbleiterschaltungen weisen üblicherweise einen
erweiterten Funktionsumfang und bessere
Leistungseigenschaften auf. Insbesondere der erweiterte Funktionsumfang erfordert eine größere Anzahl von
elektrischen Anschlüsse (Pins) .
Um die Stückkosten der integrierten Halbleiterschaltungen weitestmöglich zu minimieren, enthält eine Nachfolge- Schaltungsvariante einer integrierten Halbleiterschaltung die Funktionsumfänge und Leistungseigenschaften aller Vorgänger-Schaltungsvarianten und ist in einem identischen Gehäuse mit einer identischen Anzahl und einer identischen Anordnung von elektrischen Anschlüssen eingebaut. Auf diese Weise ist jede Nachfolge-Schaltungsvariante einer integrierten Halbleiterschaltung kompatibel zu jeder ihrer Vorgänger-Schaltungsvarianten aufgebaut und kann diese in einem Nachrüstvorgang ohne Änderung der externen
Beschaltung und ohne Verwendung einer zusätzlichen
Verdrahtung ersetzen. Die Erweiterung des Funktionsumfangs von Nachfolge- Schaltungsvarianten bedingt typischerweise ein funktional modifiziertes Pinout bzw. eine höhere Anzahl von
elektrischen Anschlüssen gegenüber den jeweiligen
Vorgänger-Ausführungen.
Aus der US 2003/0141578 AI ist es bekannt, in diesem Fall auf der Chip-Fläche der Halbleiterschaltung für jede
Schaltungsvariante jeweils einen Satz von internen
elektrischen Anschlüssen vorzusehen. Im Endmontageprozess der Halbleiterschaltung werden die elektrischen Anschlüsse der beim Anwender jeweils verwendeten Schaltungsvariante der Halbleiterschaltung über jeweils einen Bonddraht mit den elektrischen Anschlüssen des Gehäuses der
Halbleiterschaltung verbunden. Eine derartige technische Realisierung mit mehreren schaltungs- und
funktionsabhängigen Bond-Varianten führt zu einer Erhöhung der Chipfläche. Die unterschiedliche Verdrahtung der einzelnen Schaltungsvarianten der Halbleiterschaltung erfordert eine von der gewählten Schaltungsvariante abhängige Markierung, die die Fertigungskosten erhöht. Die Implementierung von mehrfachen Sätzen von internen
elektrischen Anschlüssen auf der Chipfläche der
Halbleiterschaltung erfordert unter Umständen
unterschiedliche Testaufbauten, die die Testkosten
zusätzlich erhöhen. Schließlich ist auch mit einer
Erhöhung der Logistikkosten zu rechnen, da für jede
Halbleiterschaltung jeweils eine der Anzahl von
Schaltungsvarianten entsprechende Anzahl von Sachnummern notwendig wird.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine
Halbleiterschaltung zu entwickeln, in der jeweils der Funktionsumfang der jeweiligen Vorgänger- Schaltungsvarianten mit implementiert ist und der Aufwand für die Verbindung zwischen den elektrischen Anschlüssen der zu den einzelnen Schaltungsvarianten jeweils gehörigen Funktionseinheiten und den elektrischen Anschlüssen des Gehäuses minimiert ist.
Die Erfindung wird durch eine Halbleiterschaltung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte technische Erweiterungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß sind mehrere elektrische Anschlüsse der Halbleiterschaltung - im Folgenden erste elektrische
Anschlüsse der Halbleiterschaltung genannt - mehrfach mit einem Signal und/oder einem Potential für jeweils eine der Schaltungsvarianten der Halbleiterschaltung belegt. Auf diese Weise sind mehrere Bond-Varianten nicht mehr
erforderlich . Um die Signal- oder Potentialbelegung der einzelnen ersten elektrischen Anschlüsse der Halbleiterschaltung mit den zugehörigen Eingängen oder Ausgängen der
Funktionseinheiten der beim Anwender verwendeten
Schaltungsvariante der Halbleiterschaltung korrekt zu verbinden, sind in der Halbleiterschaltung Schaltelemente vorgesehen, die die ersten elektrischen Anschlüsse mit den Eingängen oder Ausgängen der zur verwendeten
Schaltungsvariante jeweils gehörigen Funktionseinheiten verbindet bzw. von den Eingängen oder Ausgängen der zu den nicht verwendeten Schaltungsvarianten jeweils gehörigen Funktionseinheiten trennt.
Zusätzlich weist eine derartige erfindungsgemäße
Vorrichtung bevorzugt eine Selektionseinheit auf, die die einzelnen Schaltelemente in Abhängigkeit der verwendeten Schaltungsvariante der Halbleiterschaltung ansteuert.
Hierzu werden von der Selektionseinheit die Potentialpegel von mindestens einem elektrischen Anschluss der
Halbleiterschaltung - im Folgenden zweite elektrische
Anschlüsse der Halbleiterschaltung genannt - ausgewertet.
Aufgrund der Mehrfachbelegung der ersten elektrischen Anschlüsse der Halbleiterschaltung ist jeder erste
elektrische Anschluss mit einer der Anzahl von Signal¬ oder Potentialbelegungen des jeweiligen ersten
elektrischen Anschlusses entsprechenden Anzahl von
Schaltelementen mit den dem jeweiligen ersten elektrischen Anschluss zugeordneten Eingang oder Ausgang von zu den einzelnen Schaltungsvarianten jeweils gehörigen
Funktionseinheiten verbunden.
Andererseits bedingt die Mehrfachbelegung von ersten elektrischen Anschlüssen der Halbleiterschaltung unter Umständen, dass ein Eingang oder ein Ausgang einer
Funktionseinheit oder mehrerer Funktionseinheiten, der in einer Schaltungsvariante der Halbleiterschaltung wegen eines gesperrten Schaltelements von einem ersten
elektrischen Anschluss getrennt ist, über ein anderes leitendes Schaltelement mit einem anderen ersten
elektrischen Anschluss der Halbleiterschaltung verbunden wird .
Die Ansteuerung der einzelnen Schaltelemente über die Selektionseinheit erfolgt in einer bevorzugten ersten Variante der Erfindung anhand des an einem einzigen zweiten elektrischen Anschluss der Halbleiterschaltung anliegenden Potentialpegels. Die Anzahl der dabei durch die Selektionseinheit zu unterscheidenden Potentialpegel entspricht der Anzahl der in der Halbleiterschaltung realisierten Schaltungs arianten .
In einer bevorzugten zweiten Variante der Erfindung erfolgt die Ansteuerung der einzelnen Schaltelemente durch Auswertung der beiden Potentialpegel von mehreren zweiten elektrischen Anschlüssen durch die Selektionseinheit.
Um die Anzahl von zweiten elektrischen Anschlüssen der Halbleiterschaltung, die als elektrische Anschlüsse für die eigentliche technische Funktion der in der
Halbleiterschaltung ausgewählten Schaltungsvariante nicht zur Verfügung steht, zu minimieren bzw. vollständig einzusparen, werden als zweite elektrische Anschlüsse bevorzugt die elektrischen Anschlüsse der
Halbleiterschaltung verwendet, über die die
Versorgungsspannung oder das Freigabesignal einer
Funktionseinheit geführt wird. Als Schaltelemente werden bevorzugt Feldeffekt- Transistoren verwendet, die im gesperrten Zustand einen vergleichsweise hohen Durchgangswiderstand aufweisen und somit eine optimale und nahezu galvanische Trennung zwischen dem jeweiligen ersten elektrischen Anschluss und den zugehörigen Eingängen oder Ausgängen der mit dem jeweiligen ersten elektrischen Anschluss verbundenen
Funktionseinheiten bewirken.
Während in einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die ersten elektrischen Anschlüsse der
Halbleiterschaltung den am Gehäuse der Halbleiterschaltung angeordneten elektrischen Anschlüssen entsprechen, ist in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein erster elektrischer Anschluss der Halbleiterschaltung auch als Drahtbrücke zu einer elektrisch leitenden Platte realisiert, die mit der Halbleiterschaltung in einer direkten Verbindung steht und ein definiertes elektrisches Potential aufweist. Bei der elektrisch leitenden Platte mit definierten elektrischem Potential handelt es sich vorzugsweise um eine oberhalb oder unterhalb des Gehäuses der Halbleiterschaltung befindliche, elektrisch leitende Platte mit einem zu einem Bezugspotential der
Halbleiterschaltung identischen Potential.
Dies kann eine über das Gehäuse der Halbleiterschaltung hinausragende, freiliegende und auf dem Massepotential der Halbleiterschaltung befindliche Platte (sogenanntes exposed Päd (ePad) ) sein. Alternativ ist aber auch eine über das Gehäuse der Halbleiterschaltung hinausragende und auf einem positiven oder negativen Bezugspotential der Halbleiterschaltung befindliche Platte möglich.
Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßen Halbleiterschaltung werden im Folgenden anhand der Zeichnung beispielhaft im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen: eine beispielhafte Darstellung der Signal- oder Potentialbelegung der einzelnen elektrischen Anschlüsse für zwei Schaltungsvarianten der Halbleiterschaltung, ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterschaltung, ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform mit einer ersten Schaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Halbleiterschaltung, Fig. 3B ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform mit einer zweiten Schaltungsvariante einer erfindungsgemäßen HalbleiterSchaltung,
Fig. 4 eine dreidimensionale beispielhafte Darstellung eines über Drahtbrücken mit einem Halbleiterchip verbundenen ePads und
Fig. 5 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbleiterschaltung.
In Fig. 1 ist das Gehäuse einer Halbleiterschaltung, z. B. eines ASIC, mit insgesamt 48 elektrischen Anschlüssen dargestellt. Während außenseitig die Belegung (Belegung_A) der 48 elektrischen Anschlüsse mit Signalen bzw.
Potentialen für eine erste Schaltungsvariante (ASIC-A) zu erkennen ist, ist innenseitig die Belegung (Belegung_B) der 48 elektrischen Anschlüsse mit Signalen bzw.
Potentialen für eine zweite Schaltungsvariante (ASIC-B) dargestellt. Es werden gängige Abkürzungen für die
Belegungen der einzelnen elektrischen Anschlüsse verwendet (I/O: binäres Eingangs-/Ausgangssignal ; RF: hochfrequentes Eingangs-/Ausgangssignal ; ANALOG: analoges Eingangs- /Ausgangssignal ; VCC : positives Bezugspotential; VEE :
Massepotential) .
Bei einer erfindungsgemäßen Belegung (Belegung_C) der 48 elektrischen Anschlüsse, die die Belegung (Belegung_A) der ersten Schaltungsvariante (ASIC-A) und die Belegung
(Belegung_B) der zweiten Schaltungsvariante (ASIC-B) kombiniert, sind in Fig. 1 bestimmte elektrische
Anschlüsse (mit dem umrandet hinterlegten
Belegungsbezeichnungen) doppelt belegt. Von der Erfindung sind natürlich auch Halbleiterschaltungen mit jeder anderen Anzahl von elektrischen Anschlüssen und mit jeder anderen Anzahl von Vielfachbelegung eines elektrischen Anschlusses oder mehrere elektrischer Anschlüsse mit abgedeckt .
Um zwei Schaltungsvarianten in einer einzigen
Halbleiterschaltung bei einer erfindungsgemäßen
Mehrfachbelegung von einem oder mehreren elektrischen Anschlüssen zu integrieren und damit mehrere Bond- Varianten zu vermeiden, sind in einer ersten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halbleiterschaltung gemäß Fig. 2 die folgenden technische Vorkehrungen zu treffen. Der Einfachheit halber wird in der in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Halbleiterschaltung schematisch der Fall einer
Doppelbelegung des ersten elektrischen Anschlusses 1 mit dem Massepotential VEE und dem binären Ein-/Ausgangsignal Vs2 behandelt. Natürlich ist ein erster elektrischer
Anschluss 1 auch mit anderen Typen von Signalen und
Potentialen parallel belegbar und ist von der Erfindung mit abgedeckt. Während in einer ersten Schaltungsvariante der
Halbleiterschaltung das Massepotenzial VEE der Versorgung der ersten Funktionseinheit 2 und gleichzeitig der zweiten Funktionseinheit 3 mit dem Masse-Bezugspotential dient, wird in einer zweiten Schaltungsvariante der
Halbleiterschaltung das binäre Ein-/Ausgangssignal VS2 einzig zwischen der Eingangs-/Ausgangs-Stufe einzig der zweiten Funktionseinheit 3 und dem ersten elektrischen Anschluss 1 transferiert. Wird in einer ersten Schaltungsvariante der
Halbleiterschaltung zur Verbindung des ersten elektrischen Anschlusses 1 mit dem Masse-Anschluss einer ersten
Funktionseinheit 2 und einer zweiten Funktionseinheit 3 das am ersten elektrischen Anschluss 1 anliegende
Massepotential VEE an den entsprechenden Masse-Anschluss der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten
Funktionseinheit 3 geführt, so wird über ein von einer Selektionseinheit 4 erzeugtes Ansteuersignal ein im
Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und den beiden Masse-Anschlüssen der ersten
Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 befindliches Schaltelement 5, das im Ausführungsbeispiel als Feldeffekt-Transistor realisiert ist, in den leitenden Zustand übergeführt.
Gleichzeitig wird in der ersten Schaltungsvariante der Halbleiterschaltung zur Trennung des ersten elektrischen Anschlusses 1 mit dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der zweiten Funktionseinheit 3 ein im Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und dem Eingangs- /Ausgangs-Anschluss der zweiten Funktionseinheit 3 befindliches Schaltelement 6, das ebenfalls vorzugsweise als Feldeffekt-Transistor realisiert ist und eine zum Schaltelement 5 inverse Ansteuerlogik aufweist, durch dasselbe von der Selektionseinheit 4 erzeugte
Ansteuersignal in den gesperrten Zustand übergeführt. Auf diese Weise wird unterbunden, dass das am ersten
elektrischen Anschluss 1 anliegende Massepotential an den Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der zweiten Funktionseinheit 3 geführt wird und u.U. zu einer Fehlfunktion der zweiten Funktionseinheit 3 führt. Die Zwischenschaltung des Schaltelements 6 im Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und dem
Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der zweiten Funktionseinheit 3 ist, wie in den Figuren 3A und 3B dargestellt ist, nicht zwingend erforderlich, da Eingangs-/Ausgangs-Anschlüsse von Funktionseinheiten typischerweise eine
Entkopplungsstufe zur Trennung aufweisen. Wäre der erste elektrische Anschluss über das Schaltelemente 6 dagegen mit einem vom Masse-Potential unterschiedlichen
Potentialanschluss der zweiten Funktionseinheit 3
verbunden, so müsste dieser Potentialanschluss während der gesamten Betriebszeit der Halbleiterschaltung auf dem erforderlichen Potentialpegel gehalten werden und würde somit die Zwischenschaltung eines gesperrten
Schaltelements 6 zur Vermeidung einer Verbindung des auf Massepotential liegenden ersten elektrischen Anschlusses 1 mit dem Potentialanschluss der zweiten Funktionseinheit 3 erfordern . In der zweiten Schaltungsvariante der Halbleiterschaltung wird zur Trennung des ersten elektrischen Anschlusses 1 von den Masseanschlüssen der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 das Schaltelement 5 im Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und dem Masse-Anschluss der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 über das von der
Selektionseinheit 4 erzeugte invertierte Ansteuersignal gesperrt, während gleichzeitig zur Verbindung des ersten elektrischen Anschlusses mit dem Eingangs-/Ausgangs- Anschluss der zweiten Funktionseinheit 3 das Schaltelement 6 im Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und dem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der zweiten
Funktionseinheit 3 in den leitenden Zustand überführt wird . Gleichzeitig wird zur Versorgung der ersten
Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 mit einem Masse-Potential ein in einem Signalpfad zwischen einem weiteren ersten elektrischen Anschluss 7 mit Masse- Potential und den Masse-Anschlüssen der ersten
Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 befindliches Schaltelement 8, das ebenfalls vorzugsweise als Feldeffekt-Transistor realisiert ist und eine zur Ansteuerlogik des Schaltelements 5 inverse Ansteuerlogik aufweist, über dasselbe der Selektionseinheit der 4 erzeugte Steuersignal in den leitenden Zustand
übergeführt . Die Erzeugung des Ansteuersignais in der Selektionseinheit 4 zur Ansteuerung der Schaltelemente 5, 6 und 8 erfolgt in einer ersten Variante der Erfindung, die ebenfalls in Fig. 2 dargestellt ist, durch Auswertung des Pegels des an einem einzigen zweiten elektrischen Anschluss 9
anliegenden Potentials VSei .
Für den Betrieb der Selektionseinheit 4 ist die Versorgung mit einem typischerweise positiven Bezugspotential VCc und einem Massepotenzial VEE erforderlich. Das positive
Bezugspotential VCc und das Massepotential VEE können, wie in Fig. 2 dargestellt ist, über zusätzliche erste
elektrische Anschlüsse 10 und 11 bezogen werden oder zur Einsparung von ersten elektrischen Anschlüssen über die für die Versorgung der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 mit einem positiven
Bezugspotential VCc vorgesehenen ersten elektrischen
Anschlüsse 12 und 13 und die Versorgung der ersten
Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 mit einem Masse-Potential VEE vorgesehenen ersten elektrischen Anschlüsse 1 und 7 realisiert sein.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Versorgung der erste Funktionseinheit 2 und der zweiten
Funktionseinheit 3 mit einem Masse-Potential im Fall eines gesperrten Schaltelements 5 im Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und den Masse-Anschlüssen der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten
Funktionseinheit 3 gemäß Fig. 3A ohne Zwischenschaltung eines Schaltelements 8 über eine Drahtbrücke 14 zu einer Platte 16 realisiert, die sich auf dem Massepotential der Halbleiterschaltung befindet. Diese elektrisch leitende Platte 16 ist gemäß Fig. 4 an der Unterseite des
Halbleiterchips 15 angeordnet (kann aber auch auf der
Oberseite des Halbleiterchips 15 angeordnet sein) und ragt über den Halbleiterchip 15 hinaus und ist somit frei liegend (so genanntes exposed Päd (ePad) ) . An der
freiliegenden Fläche der elektrisch leitenden Platte 16 ist mindestens eine Drahtbrücke 14, die mit einem Kontakt auf dem Halbleiterchip in Verbindung steht, angebracht, insbesondere angebondet. Die elektrisch leitende Platte 16 ist mit einem ersten elektrischen Anschluss 7 der
Halbleiterschaltung, der sich auf Masse-Potential
befindet, verbunden. Der Halbleiterchip 15 ist über
Bonddrähte 17 mit den einzelnen elektrischen Anschlüssen 18 am Gehäuse der Halbleiterschaltung kontaktiert.
In Fig. 3B ist der Fall dargestellt, in dem keine
Verbindung über eine Drahtbrücke 14 zwischen den Masse- Anschlüssen der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 und dem Massepotential an einem ersten elektrischen Anschluss 7 vorliegt und die Masseanschlüsse der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3 über das Schaltelemente 5 mit dem Masse-Potential am ersten elektrischen Anschluss 1 verbunden sind. In der Darstellung der Fig. 3A wird durch die
Selektionseinheit 4 das Ansteuersignal für das
Schaltelement 5 aus dem Pegel des Freigabesignal VEN für das Aktivieren der zweiten Funktionseinheit 3 an einem elektrischen Anschluss 19 ermittelt. In diesen Fall kann das Erfordernis eines zusätzlichen zweiten elektrischen Anschlusses 9, an dem das auszuwertende Potential VSei anliegt, vorteilhaft eingespart werden.
In dem dritten Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist der erste elektrische Anschluss 1 mit drei Signalen bzw.
Potentialen belegt. Neben dem Massepotenzial VEE zur Masse-Versorgung der ersten Funktionseinheit 2 und der zweiten Funktionseinheit 3, dem Eingangs-/Ausgangs-Signal Vs2, das mit einem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der zweiten Fusionseinheit 3 verbunden ist, kann auch ein weiteres Eingangs-/Ausgangs-Signal VSi angelegt werden, das mit einem Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der ersten Funktionseinheit 2 verbunden ist. Zur Verbindung oder zur Trennung des ersten elektrischen Anschluss mit dem bzw. vom Eingangs-/Ausgangs-Anschluss der ersten
Funktionseinheit 2 ist im Signalpfad zwischen dem ersten elektrischen Anschluss 1 und dem Eingangs-/Ausgangs- Anschluss der ersten Funktionseinheit 2 ein weiteres Schaltelemente 20 geschaltet.
Die Ansteuerung der Schaltelemente 5 bzw. 8, 6 und 20 erfolgt in dieser technischen Ausführung durch jeweils drei separate Steuersignale, die von einer
Selektionseinheit 4 ' für die drei Schaltungsvarianten der Halbleiterschaltung erzeugt werden. Zusätzlich werden in der in Fig. 5 dargestellten zweiten Variante der Erfindung zur Ansteuerung der einzelnen Schaltelemente nicht verschiedene Signal-bzw. Potentialpegel eines einzigen Signals bzw. Potenzials VSei wie im Fall der in Fig. 3A dargestellten ersten Variante der Erfindung ausgewertet, sondern die Signal- bzw. Potentialpegel von mehreren
Signalen bzw. Potentialen - in Fig. 5 die Signale bzw. Potentiale VSen, VSei2 und VSei3 an den zweiten elektrischen Anschlüssen 21, 22 und 23 - in der Selektionseinheit 4' ausgewertet .
Im Hinblick auf eine praktikable Auslegung der
Leitungsquerschnitte der einzelnen Leitungen in der
Halbleiterschaltung und einer praktikablen Dimensionierung der einzelnen als Schaltelemente 5, 6, 8 und 20 dienenden Feldeffekt-Transistoren sind die Signale bzw. Potentiale, die alternativ an einem ersten elektrischen Anschluss 1 anliegen, so auszuwählen, dass deren Spannungs- bzw.
Strompegel in einer gleichen Größenordnung liegen.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten
Ausführungsformen und Varianten der Erfindung beschränkt. Von der Erfindung sind die alle Kombinationen der in den Ansprüchen beanspruchten Merkmale und/oder der in der Beschreibung offenbarten Merkmale und/oder der in der Zeichnung dargestellten Merkmale mit abgedeckt.
Beispielsweise können statt Feldeffekt-Transistoren auch Bipolar-Transistoren zum Einsatz kommen.

Claims

Ansprüche
1. Halbleiterschaltung mit mindestens einem ersten elektrischen Anschluss (1) mit mehrfacher Signal- oder Potentialbelegung zur Integration von mehreren
Schaltungsvarianten in der Halbleiterschaltung mit
mindestens einem Schaltelement (5,6,8,20) zum Trennen oder zum Verbinden von mindestens einem ersten
elektrischen Anschluss (1) von bzw. mit einem Eingang oder Ausgang von mindestens einer in der Halbleiterschaltung integrierten Funktionseinheit (2,3).
2. Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine Selektionseinheit (4;4') zur Ansteuerung des mindestens einen Schaltelements (5,6,8,20) in Abhängigkeit einer Potentialbelegung von mindestens einem zweiten elektrischen Anschluss ( 9 ; 21 , 22 , 23 ) der
Halbleiterschaltung .
3. Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein erster elektrischer Anschluss (1) über eine der Anzahl von Signal- oder Potentialbelegungen des ersten elektrischen Anschlusses (1) entsprechende Anzahl von zwischengeschalteten Schaltelementen (5,6,20) mit einem dem ersten elektrischen Anschluss (1) zugeordneten Eingang oder Ausgang von zu den einzelnen Schaltungsvarianten jeweils gehörigen Funktionseinheiten (2,3) verbunden ist.
4. Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Eingang oder Ausgang von mindestens einem
Funktionsbaustein (2,3), der in einer Schaltungsvariante über ein gesperrtes Schaltelement (5,6,20) von einem ersten elektrischen Anschluss (1) getrennt ist, über ein anderes leitendes Schaltelement (8) mit jeweils einem anderen elektrischen Anschluss (7) verbunden ist.
5. Halbleiterschaltung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuerung von mindestens einem Schaltelement (5,6,8,20) in der Selektionseinheit (4;4') in Abhängigkeit von mindestens zwei an dem zweiten elektrischen Anschluss (9) anliegenden Potentialpegeln erfolgt.
6. Halbleiterschaltung nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuerung von mindestens einem Schaltelement (5,6,8,20) in der Selektionseinheit (4;4') in Abhängigkeit von mindestens zwei an mehreren zweiten elektrischen
Anschlüssen (21,22,23) anliegenden Potentialpegeln
erfolgt.
7. Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das an einem zweiten elektrischen Anschluss
(9; 21, 22, 23) anliegende Potential die Versorgungsspannung einer Funktionseinheit (2,3) oder das an einem
elektrischen Anschluss (19) anliegende Signal das
Freigabesignal (VEN) einer Funktionseinheit (2,3) ist.
8. Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Schaltelement (5,6,8,20) ein Transistor,
insbesondere ein Feldeffekt-Transistor, ist.
9. Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste elektrische Anschluss eine Drahtbrücke (14) zu einer mit einem Gehäuse der Halbleiterschaltung
verbundenen Platte (16) mit einem Bezugspotential der Halbleiterschaltung ist.
10. Halbleiterschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet ,
dass die Platte (16) eine über das Gehäuse der
Halbleiterschaltung hinausragende, freiliegende Platte mit dem Masse-Potential der Halbleiterschaltung ist.
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