半導体装置
【課題】ユーザの要求に出来る限り対応しつつも、チップサイズを増大させないようにすることが重要となる。
【解決手段】本発明の半導体装置は、基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、第１内部端子に接続される回路と、第２内部端子と接続される第１外部端子と、第３内部端子と接続される第２外部端子と、第４内部端子と接続される第３外部端子と、を備え、回路は、第１内部端子と第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、第１及び第２内部端子は、第１外部端子が対応する基板の１辺に平行な方向における第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置され、第３及び第４内部端子は、第２及び第３外部端子が対応する基板の１辺に平行な方向における第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置され、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さいことを特徴とする。
【解決手段】本発明の半導体装置は、基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、第１内部端子に接続される回路と、第２内部端子と接続される第１外部端子と、第３内部端子と接続される第２外部端子と、第４内部端子と接続される第３外部端子と、を備え、回路は、第１内部端子と第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、第１及び第２内部端子は、第１外部端子が対応する基板の１辺に平行な方向における第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置され、第３及び第４内部端子は、第２及び第３外部端子が対応する基板の１辺に平行な方向における第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置され、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さいことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特にボンディングの有無で動作モードの切り替えを行う半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板（チップ）上に予め複数の機能を実現するための回路を形成しておき、半導体装置の組立ての際にユーザの要求に応じて特定の機能を選択し、この選択した機能に該当する回路を活性化させてカスタマイズすることが行われている。これにより、汎用的に利用できるチップを製造することでトータル的な製造コストを下げつつ、ユーザの個別要求を満たすことが可能となる半導体装置を製造することができる。
【０００３】
特許文献１には、外部端子（電源外部端子、接地外部端子、リセット外部端子）とチップ上に設けられた動作モード選択用の内部端子（モードパッド）とのボンディングの有無に基づいて、複数の動作モードのうちの任意の動作モードを選択する技術が記載されている。この技術は、動作モードを選択するための特別な信号を供給するための外部端子を新たに設けること無しに、ボンディングの有無だけで動作モードの選択を可能とするものである。
【０００４】
【特許文献１】米国特許５７５４８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チップの外周には、チップ外部との入出力の端子となる内部端子（パッド）が配置され、チップの内部には、パッドに取り囲まれるように種々の回路が形成される。近年の更なる微細化及び配線層の多層化により、チップには沢山の回路が搭載できるようになってきたが、それに伴いチップの外周に配置しなければならないパッドの数も多くなってきた。すなわち、製品によっては、チップの外周に配置しなければならないパッドの数によって、チップサイズが決定してしまうものがでてきた。
【０００６】
ここで、ユーザの個別要求を満たすための回路と動作モードの選択のためのモードパッドをチップに搭載することを考えると、モードパッドの追加により、チップサイズが大きくなってしまう問題が生じてくる。つまり、複数の機能を実現するための回路を搭載し、ユーザの要求に出来る限り対応しつつも、なるべくチップサイズを増大させないようにすることが重要となってくる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、前記第２内部端子と接続される第１外部端子と、前記第３内部端子と接続される第２外部端子と、前記第４内部端子と接続され、前記第２外部端子と同じ前記基板の１辺に対応して配置される第３外部端子と、を備える。前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力する。前記第１及び第２内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置される。前記第３及び第４内部端子は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置される。このとき、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さく設定される。
【０００８】
このような構成により、全ての内部端子間の端子間隔を距離Ｌ１で配置する場合に比べて、内部端子の数によって決められる基板の外周の長さをＬ２−Ｌ１だけ短くすることができる。
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、を備える。前記第１及び第２内部端子は、第１外部端子と接続可能である。前記第３内部端子は、第２外部端子と接続可能である。前記第４内部端子は、第３外部端子と接続可能である。前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力する。前記第１及び第２内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置される。前記第３及び第４内部端子は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置される。このとき、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さく設定される。
【００１０】
このような構成により、一部の内部端子間の端子間隔を距離Ｌ２よりも小さい距離Ｌ１としたので、内部端子の数によって決められる基板の外周の長さをその分短くすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板の外周に配置しなければならない内部端子の数により基板のサイズが決定してしまうような製品に対してユーザの個別要求を満たすために動作モード選択用の内部端子を追加する場合において、動作モード選択用の内部端子と当該内部端子が接続される可能性のある外部端子に接続されている内部端子とを距離Ｌ２の間隔で配置する本発明に係る基板は、これらの内部端子を距離Ｌ１で配置する基板よりもその面積を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置１の構成図である。図１に示されるように、半導体装置１は、基板（チップ）２と、複数のボンディングワイヤ６と、チップ２と複数のボンディングワイヤ６によってそれぞれ接続される複数の外部端子（リード）５と、モールド樹脂３と、を備える。
【００１４】
チップ２の外周には、複数の内部端子（パッド）４が配置される。チップ２上のパッド４の内側には、内部回路７が形成される。内部回路７には、動作モード選択回路の他、機能ブロック（例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ、周辺回路（入出力回路や保護回路など））が含まれている。
【００１５】
パッド４の中には、電源電位が供給されるパッド、接地電位と接続されるパッド、リセット信号を入力するパッド、入出力信号を伝達するためのパッドというような所謂通常のパッドの他に、動作モード選択用のパッド（モードパッド）が含まれている。モードパッドは、内部回路７内の動作モード選択回路に接続されており、動作モード選択回路は、モードパッドへのボンディングの有無に基づいて、複数の動作モードから特定の動作モードを選択する。なお、図１にも示されているように、モードパッドにボンディングされる場合には、１本のリード５にボンディングワイヤ６が２本接続される構成となる。また、モードパッドの詳細については、図２以降を参照して後述するが、モードパッドと当該モードパッドに隣接する通常のパッドとの間隔は、これら以外の通常のパッド同士の間隔とは異なっている。
【００１６】
動作モードの選択によって、バスプロトコルの設定（例えば、１ビットでデータを出力する動作モードか、４ビットでデータを出力する動作モードかを設定）、信頼性レベルの設定（例えば、エラー訂正機能を有効とする動作モードか、エラー訂正機能を無効にする動作モードかを設定）などが可能となる。これにより、半導体装置１は、当該設定された動作モードによって、ユーザの要求に沿った動作をすることができる。
【００１７】
図２は、図１の点線で囲われた部分Ａの詳細を示したものである。リード５には、次の４種類のリード５ａ〜５ｄが含まれている。リード５ａは、外部からのリセット信号をチップ２へ入力するためのリセット外部端子である。リード５ｂは、外部とチップ２との間の入出力信号を伝達するための信号外部端子である。リード５ｃは、電源電位をチップ２へ供給するための電源外部端子である。リード５ｄは、外部の接地電位に接続される接地外部端子である。
【００１８】
パッド４には、次の５種類のパッド４ａ〜４ｅが含まれている。パッド４ａは、ボンディングワイヤ６ａでリード５ａと接続され、リセット信号を受けるリセット内部端子（リセットパッド）である。また、パッド４ａは、プルアップ抵抗１０によってプルアップ（ｌｏｗアクティブのため）され、リセット信号を動作モード選択回路８と機能ブロック９へ出力する。
【００１９】
パッド４ｂは、ボンディングワイヤ６ｂでリード５ｂと接続され、入出力信号の伝達を行うための信号内部端子（信号パッド）である。また、パッド４ｂは、プルダウン抵抗１１（プルアップ抵抗でも可）によってプルダウンされると共に、機能ブロック９に接続される。
【００２０】
パッド４ｃは、ボンディングワイヤ６ｃでリード５ｃと接続され、電源電位を受ける電源内部端子（電源パッド）である。また、パッド４ｃは、外部から供給された電源電位を動作モード選択回路８と機能ブロック９へ出力する。
【００２１】
パッド４ｄは、動作モード選択用の内部端子（モードパッド）であり、動作モード選択回路８と接続される。パッド４ｄとリード５ｃは、ボンディングされる場合と、ボンディングされない場合があり、このボンディングの有無によって、動作モードの選択が行われる。なお、図では、リード５ｃとパッド４ｄがボンディングされる場合とボンディングされない場合とがあることから、ボンディングワイヤ６ｄを点線にて表示することにした。
【００２２】
パッド４ｅは、ボンディングワイヤ６ｅでリード５ｄと接続され、接地電位に接続される接地内部端子（接地パッド）である。また、パッド４ｅは、動作モード選択回路８と機能ブロック９に接続される。
【００２３】
機能ブロック９は、パッド４（パッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｅ）と接続され、動作モード選択回路８からの出力（動作モード切替信号）を入力する。機能ブロック９は、入力された動作モード切替信号に応じて選択された動作モードで回路を動作させる。
【００２４】
図２に示されるように、通常のパッド同士の間隔、具体的には、パッド４ａの中心から隣接するパッド４ｂの中心までの距離、又は、隣接するパッド４ｂ同士の中心から中心までの距離をＬ１とする。また、モードパッドと当該モードパッドと同じリードにボンディングされる可能性のある通常のパッドとの間隔、具体的には、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離をＬ２とする。但し、これらの距離Ｌ１とＬ２は、パッド４とボンディングされる（ボンディングされる可能性がある）リードが対応するチップ２の１辺（図２のＨ１）に対して平行な方向の成分のみを対象とする。本発明では、これらの距離Ｌ１とＬ２は、Ｌ１＞Ｌ２の関係になる。なお、パッド４はチップ２の外周に沿って配置されるので、図２のＨ１に平行な方向は、パッド４が配置されるチップ２の外周の１辺に平行な方向という表現でも表すことができる。
【００２５】
続いて、図３乃至図１０を用いて、距離Ｌ１及び距離Ｌ２の詳細について説明する。ここでは、距離Ｌ１を説明するためのパッドとして、パッド４ａ及びパッド４ｂを例にあげる。
【００２６】
距離Ｌ１は、隣接するボンディングワイヤ６同士が接触しない距離、若しくは、接触してしまう確率が低い距離である。ボンディングワイヤ６同士の接触には、以下の２つのケースが考えられる。
【００２７】
１つ目は、モールド樹脂３の封入時において、ボンディングワイヤ６が樹脂によって流れ、隣接するボンディングワイヤ６に接触してしまうケースが考えられる。隣接するパッド４同士の間隔が狭すぎると、これらのパッド４に接続するボンディングワイヤ６同士の距離もそれだけ接近することになり、樹脂封入時のボンディングワイヤ６のちょっとした移動によっても、ボンディングワイヤ６同士の接触不良が引き起こされる可能性が高くなってくる。
【００２８】
図３は、このようなボンディングワイヤ６同士の接触不良が生じる確率を十分低いものとする距離Ｌ１にパッド間隔を設定した場合を示す。図３に示されるように、適切な距離Ｌ１にパッド間隔が設定されているために、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂにおいては、モールド樹脂３の封入時の接触不良は発生しない。なお、このときの距離Ｌ１は、ボンディングワイヤ６の長さ及びリード５とパッド４間の距離との関係（ボンディングワイヤ６の弛み具合）や、モールド樹脂３の封入時の樹脂の流量などを総合して決められる距離である。
【００２９】
一方、図４は、このようなボンディングワイヤ６同士の接触不良が生じる確率を十分低いものとする距離Ｌ１にパッド間隔を設定しなかった場合を示す。図４に示されるように、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離はＬ１ａとなっている。Ｌ１ａは、Ｌ１ａ＜Ｌ１の関係となるため、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂは、モールド樹脂３の封入時において接触不良を起こしてしまう。図４では、ボンディングワイヤ６ａが流れてしまい、ボンディングワイヤ６ｂに接触している例を示している。
【００３０】
２つ目は、ボンディング位置の機械的なずれによって生じるボンディングワイヤ６同士の接触が考えられる。ボンディングワイヤ６のパッド４への接着の際には、ある程度のずれが生じるものである。図５には、ボンディングワイヤ６のパッド４への接続位置のずれの範囲を含めた領域として、接続範囲１２が示されている。ここでは、ボンディングワイヤ６ａのパッド４ａに対する接続範囲を接続範囲１２ａ、ボンディングワイヤ６ｂのパッド４ｂに対する接続範囲を１２ｂとする。図５に示されるように、接続範囲１２ａと接続範囲１２ｂとは、オーバーラップしないような位置にパッド４ａとパッド４ｂとが配置されている。このようにパッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離が適切な距離Ｌ１に設定されているため、チップ２上において、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂとが接触して接着されてしまうことはない。なお、好ましくは、図３のように、ボンディングワイヤ６の先（ボール）がパッド４の中に完全に含まれて接着されている方がいいが、図５のように、ボンディングワイヤ６のボールとパッド４とがずれて接着されてしまっていても、電気的な接続が確保されていれば問題はない。
【００３１】
一方、図６は、接続範囲１２ａと接続範囲１２ｂとがオーバーラップしてしまっている状態を示す。この場合には、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１ｂがＬ１ｂ＜Ｌ１の関係となるため、チップ２上において、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂとが接触して接着されてしまう場合が考えられる。図６では、ボンディングワイヤ６ａのボールとボンディングワイヤ６ｂのボールが接続範囲１２ａ及び接続範囲１２ｂのオーバーラップ領域にて接着しているために、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂとが接続不良を起こしている例を示している。
【００３２】
ボンディングワイヤのボールが完全にパッドの中に含まれて接着させることを考えると、パッドの大きさは、ボンディングワイヤのボールの直径まで小さくすることができる。このとき、樹脂封入時のボンディングワイヤ同士の接触不良の可能性を考慮せず、かつ、ボンディングワイヤとパッドの接続の際の位置ずれが生じないと仮定した場合には、パッド間隔は、パッドの材質（例えば、メタル）の最小形成寸法となる。図７には、パッド４ａ及びパッド４ｂから内部回路７に接続される金属配線１３と、金属配線１３の配線幅Ｚ１が示されている。図７に示されるように、パッド４ａとパッド４ｂの間隔は、Ｚ１まで狭めることが可能である。
【００３３】
次に、距離Ｌ２について説明する。距離Ｌ１との大きな違いは、距離Ｌ２はボンディングワイヤ６の接触不良を考慮せずに決められる点にある。図８に示されるように、ボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄは同じリード５ｃに接続されるため、樹脂封入時にボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄの接触が起こったとしても問題はない。すなわち、樹脂封入時のボンディングワイヤ６同士の接触不良を考慮しなければならない距離Ｌ１の場合と異なり、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２はより短い距離に設定することができる。
【００３４】
続いて、距離Ｌ１の場合と同様に、接続範囲１２について考察する。図９に示されるように、ボンディングワイヤ６ｃのパッド４ｃに対する接続範囲１２ｃがパッド４ｄにかからない程度、若しくは、ボンディングワイヤ６ｄのパッド４ｄに対する接続範囲１２ｄがパッド４ｃにかからない程度まで、パッド４ｃの接続範囲１２ｃとパッド４ｄの接続範囲１２ｄをオーバーラップさせることができる。ボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄは同じリード５ｃに接続されるため、ボンディングワイヤ６ｃのボールとボンディングワイヤ６ｄのボールが接触してパッド４ｃ及びパッド４ｄに接着してしまっても問題はない。このため、図９に示されるように、ボンディングワイヤ６ｃのボールの一部がボンディングワイヤ６ｄのボールの一部に接続するような状態、すなわち、接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄとがオーバーラップするような状態であっても構わない。
【００３５】
前述のように、オーバーラップ量は、接続範囲１２ｃがパッド４ｄにかからない程度、若しくは、接続範囲１２ｄがパッド４ｃにかからない程度までにする必要がある。もし、接続範囲１２ｃがパッド４ｄにかかってしまうようなことがあると、ボンディングワイヤ６ｃがボンディングワイヤ６ｄを介さずに直接パッド４ｄにボンディングしてしまう恐れが出てくるからである。接続範囲１２ｄとパッド４ｃの間にも同様のことが言える。
【００３６】
ここで、図５において、パッド列の方向（縦方向）に対するパッド４ａ及びパッド４ｂの各々の大きさをＹ１、パッド４ａの端から隣接するパッド４ｂの端までの距離をＸ１とする。図９では、パッド４ｃ及びパッド４ｄの各々の大きさを図５と同様のＹ１とした場合を示している。オーバーラップ量だけパッド４ｃとパッド４ｄを接近して配置することが可能となるため、パッド４ｃの端から隣接するパッド４ｄの端までの距離Ｘ２は、Ｘ２＜Ｘ１の関係が成り立つ。すなわち、図９においては、Ｌ２＝Ｙ１／２＋Ｘ２＋Ｙ１／２＝Ｙ１＋Ｘ２となり、図５においては、Ｌ１＝Ｙ１／２＋Ｘ１＋Ｙ１／２＝Ｙ１＋Ｘ１となる。そのため、距離Ｌ２は、Ｘ１−Ｘ２（接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄのオーバーラップ量に相当）だけ、距離Ｌ１よりも小さくすることができる。
【００３７】
また、図１０では、図５におけるパッドよりも小さいパッドを適用した場合を示している。図１０に示されるように、パッド列の方向（縦方向）に対するパッド４ｃ及びパッド４ｄの各々の大きさをＹ２、パッド４ｃの端から隣接するパッド４ｄの端までの距離をＸ１とする。Ｙ２は、Ｙ１との間に、Ｙ２＜Ｙ１の関係が成り立つ。また、パッド４ｃの端から隣接するパッド４ｄの端までの距離は、図５と図９とで同じＸ１である。従って、パッド４ｃ及びパッド４ｄが小さくなった分、接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄにオーバーラップする領域が形成されることになり、そのオーバーラップ量だけ、パッド４ｃとパッド４ｄを接近して配置することが可能となる。すなわち、図１０においては、Ｌ２＝Ｙ２／２＋Ｘ１＋Ｙ２／２＝Ｙ２＋Ｘ１となり、図５においては、Ｌ１＝Ｙ１＋Ｘ１となる。そのため、距離Ｌ２は、Ｙ１−Ｙ２（接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄのオーバーラップ量に相当）だけ、距離Ｌ１よりも小さくすることができる。
【００３８】
ボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄは、同じリード５ｃに接続される（可能性がある）ため、図１０に示されるように、オーバーラップしている領域において、互いのボールが接続してパッド４ｃ及びパッド４ｄに接着することになっても構わない。但し、ボンディングワイヤ６ｃとパッド４ｃとは、電気的に接続する必要があるため、ボンディングワイヤ６ｃのボールが完全にパッド４ｃから外れてしまうまでパッド４ｃの大きさを小さくすることはできない。パッド４ｄについても同様である。
【００３９】
このように、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２は、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１よりも、接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄのオーバーラップ量だけ小さくすることができる。すなわち、少なくともパッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２＜パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１の関係を満たすように、パッド４ｃ及びパッド４ｄは互いに配置される。
【００４０】
次に、動作モード選択回路８について説明する。図１１乃至図１４を用いて、２種類の回路構成を例としてあげる。
【００４１】
図１１は、動作モード選択回路８ａの回路図を示したものである。ここでは、電源関係（パッド４ｃやパッド４ｅとの接続）については省略する。また、動作モード選択回路８ａでは、リセット信号は必ずしも必要とするものではないため、リセット信号の配線は省かれている。
【００４２】
動作モード選択回路８ａは、プルダウン抵抗１４から構成される。プルダウン抵抗１４は、パッド４ｄに接続される。動作モード選択回路８ａは、パッド４ｄからの電位を入力し、動作モード切替信号を機能ブロック９へ出力する。
【００４３】
動作モード選択回路８ａは、パッド４ｄとリード５ｃを接続するボンディングワイヤ６ｄの有無に基づいて、動作モード切替信号を生成する。すなわち、パッド４ｄとリード５ｃとがボンディングワイヤ６ｄによってボンディングされているときには、パッド４ｄは、リード５ｃから電源電位を受け、Ｈレベルの論理レベルを示す電圧となる。動作モード選択回路８ａは、このＨレベルの論理レベルを示す信号に基づいて、Ｈレベルの動作モード切替信号を出力する。
【００４４】
一方、パッド４ｄとリード５ｃとがボンディングワイヤ６ｄによってボンディングされていないときには、パッド４ｄは、プルダウン抵抗１４によってＬレベルの論理レベルを示す電位となる。動作モード選択回路８ａは、このＬレベルの論理レベルを示す信号に基づいて、Ｌレベルの動作モード切替信号を出力する。
【００４５】
このようにして、機能ブロック９は、ボンディングワイヤ６ｄの有無に対応したＨレベル若しくはＬレベルの動作モード切替信号を動作モード選択回路８ａから受けることにより、選択された動作モードに応じた特定の機能を実現するための回路を活性化させる。
【００４６】
続いて、図１２乃至図１４を用いて、図１１とは異なる動作モード選択回路８及びその動作について説明する。図１２は、動作モード選択回路８ｂの回路図を示したものである。ここでは、電源関係（パッド４ｃやパッド４ｅとの接続）については省略する。
【００４７】
動作モード選択回路８ｂは、プルダウン抵抗１４と、インバータ１５と、スイッチ回路（Ｎｃｈトランジスタ）１６と、論理回路（論理和ゲート）１７と、保持回路１８から構成される。プルダウン抵抗１４は、Ｎｃｈトランジスタ１６を介してパッド４ｄに接続される。インバータ１５は、パッド４ａと、論理和ゲート１７と、保持回路１８に接続され、パッド４ａからのリセット信号を受けて、リセット信号を論理反転した信号を論理和ゲート１７及び保持回路１８に出力する。論理和ゲート１７には、インバータ１５の出力と、保持回路１８の出力の論理反転した信号がそれぞれ入力され、論理和ゲート１７の出力は、Ｎｃｈトランジスタ１６のゲートに接続される。保持回路１８の入力は、パッド４ｄが接続され、保持回路１８の出力は、機能ブロック９に接続される。保持回路１８は、Ｌレベルのインバータ１５の出力を受けて出力を保持し（ラッチし）、Ｈレベルのインバータ１５の出力を受けて入力の値をそのまま出力する（スルーする）。機能ブロック９は、保持回路１８からの出力を動作モード切替信号として受け取る。
【００４８】
次に、動作モード選択回路８ｂの動作について説明する。図１３及び図１４は、動作モード選択回路８ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００４９】
図１３は、リード５ｃとパッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄでボンディングされている場合の動作タイミングを示したものである。パッド４ｄは、ボンディングワイヤ６ｄによってリード５ｃに接続されているため、パッド４ｄ（Ｎ１）は、全期間（ｔ０〜ｔ３）にわたってＨレベルを示す電位となる。
【００５０】
ｔ０〜ｔ１の期間は、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルであるため、インバータ１５の出力（Ｎ３）は、Ｌレベルとなり、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持（不定値）となる。このため、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）及び論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、不定値となる。
【００５１】
ｔ１になると、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルからＬレベルに変化する。それに伴い、保持回路１８は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受け、保持回路１８の出力（Ｎ４）はＨレベルと、保持回路の出力を論理反転した信号（Ｎ５）はＬレベルとなる。また、論理和ゲート１７は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受けて、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｈレベルに変化する。このとき、Ｎｃｈトランジスタ１６はＯＮとなるが、パッド４ｄにはボンディングワイヤ６ｄがボンディングされているので、パッド４ｄ（Ｎ１）は、Ｈレベルを示す電位のままである。
【００５２】
ｔ２において、リセット信号（Ｎ２）がＬレベルからＨレベルに変化すると、インバータ１５の出力（Ｎ３）がＨレベルからＬレベルに変化し、その結果、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持となる。すなわち、ｔ１〜ｔ２までの期間は、パッド４ｄにプルダウン抵抗１４が接続される動作モード選択期間であり、ｔ２のタイミングで動作モードが確定する。例えば、Ｈレベルの動作モード切替信号を動作モード１と、Ｌレベルの動作モード切替信号を動作モード２とすれば、ｔ２以降は、動作モード１で動作モードが確定することになる。
【００５３】
また、ｔ２のタイミングにおいて、インバータ１５の出力（Ｎ３）及び保持回路の出力を論理反転した信号（Ｎ５）が共にＬレベルとなる。そのため、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｌレベルとなり、Ｎｃｈトランジスタ１６がＯＦＦとなる。すなわち、パッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄによってリード５ｃとボンディングされている場合には、動作モードが確定したｔ２以降において、パッド４ｄからプルダウン抵抗１４が切断された状態となる。
【００５４】
ボンディングワイヤ６ｄがボンディングされている場合には、リード５ｃからパッド４ｄへ電源電位が供給されることになる。そのため、プルダウン抵抗１４が接続されたままであると、パッド４ｄからプルダウン抵抗１４に消費電流が流れつづけることになる。プルダウン抵抗１４は、ノイズ耐性の関係から、ある程度以上の大きな抵抗値にすることはできない。すなわち、動作モード選択回路８ｂによれば、ボンディングワイヤ６ｄがパッド４ｄにボンディングされている際の無駄な電力の消費を抑えることが可能である。
【００５５】
図１４は、リード５ｃとパッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄでボンディングされていない場合の動作タイミングを示したものである。図１３の場合と異なり、パッド４ｄ（Ｎ１）は、全期間（ｔ０〜ｔ３）にわたって同じ論理レベルを示す電位になるとは限らない。
【００５６】
ｔ０〜ｔ１の期間は、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルであるため、インバータ１５の出力は、Ｌレベルとなり、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持（不定値）となる。このため、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）及び論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、不定値となる。
【００５７】
ｔ１になると、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルからＬレベルに変化する。それに伴い、保持回路１８は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受け、保持回路１８の出力（Ｎ４）はＬレベルと、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）はＨレベルとなる。また、論理和ゲート１７は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受けて、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｈレベルに変化する。このとき、Ｎｃｈトランジスタ１６はＯＮとなり、パッド４ｄにはボンディングワイヤ６ｄがボンディングされていないため、パッド４ｄ（Ｎ１）は、プルダウンされ、Ｌレベルを示す電位となる。
【００５８】
ｔ２において、リセット信号（Ｎ２）がＬレベルからＨレベルに変化すると、インバータ１５の出力（Ｎ３）がＨレベルからＬレベルに変化し、その結果、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持となる。すなわち、ｔ１〜ｔ２までの期間は、パッド４ｄにプルダウン抵抗１４が接続される動作モード選択期間であり、ｔ２のタイミングで動作モードが確定する。例えば、Ｈレベルの動作モード切替信号を動作モード１と、Ｌレベルの動作モード切替信号を動作モード２とすれば、ｔ２以降は、動作モード２で動作モードが確定することになる。
【００５９】
また、ｔ２のタイミングにおいて、インバータ１５の出力（Ｎ３）は、ＨレベルからＬレベルに変化するが、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）はＨレベルのまま維持される。このため、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｈレベルのまま維持され、Ｎｃｈトランジスタ１６も、ＯＮのままとなる。すなわち、パッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄによってリード５ｃとボンディングされていない場合には、動作モードが確定したｔ２以降において、パッド４ｄにプルダウン抵抗１４が接続された状態で維持される。
【００６０】
ボンディングワイヤ６ｄがボンディングされていない場合には、パッド４ｄがオープンの状態となってしまい、誤動作の原因となる。しかしながら、動作モード選択回路８ｂによれば、ボンディングワイヤ６ｄがパッド４ｄにボンディングされていない場合には、プルダウン抵抗１４によって、パッド４ｄがオープンとなることを防止することができる。但し、パッド４ｄから保持回路１８の入力までの間の電位が不安定になることを許容できるのであれば、保持回路１８の出力を論理反転した信号の論理和ゲート１７へのフィードバック経路は不要となる。
【００６１】
このようにして、機能ブロック９は、ボンディングワイヤ６ｄの有無に対応したＨレベル若しくはＬレベルの動作モード切替信号を動作モード選択回路８ｂから受けることにより、選択された動作モードに応じた特定の機能を実現するための回路を活性化させる。
【００６２】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、動作モード選択用のパッド４ｄの中心からバッド４ｄに接続される可能性のあるリード５ｃに接続されているパッド４ｃの中心までの距離Ｌ２が、これら以外の通常のパッド、例えば、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１よりも小さくなるように、パッド４ｃとパッド４ｄを互いに配置するようにする。このようにパッドをチップ外周に配置させることにより、パッドの数によって決められるチップの外周の長さを、Ｌ１−Ｌ２だけ短くすることができる。すなわち、チップの外周に配置しなければならないパッドの数によりチップサイズが決定してしまうような製品に対してユーザの個別要求を満たすためにモードパッドを追加する場合において、モードパッド（パッド４ｄ）と当該モードパッドに接続される可能性のあるリードに接続されている隣接パッド（パッド４ｃ）を距離Ｌ２で互いに配置する本発明に係るチップは、これらのパッドを距離Ｌ１で配置するチップよりも、その面積を小さくすることができる。
【００６３】
前述の本発明の実施の形態では、所謂通常パッド同士のパッドの中心から中心までの距離を全て距離Ｌ１として説明したが、均一である必要はない。少なくとも距離Ｌ２よりも長く、接触不良を起こさない距離であれば良い。
【００６４】
また、例えば図２において、パッド４ｂの中心からとパッド４ｃの中心までの距離、パッド４ｄの中心からパッド４ｅの中心までの距離を明示していないが、これらのパッドに接続されるボンディングワイヤ６同士の接触は問題となる。従って、距離Ｌ１と同じ距離が必要である。
【００６５】
前述の本発明の実施の形態では、例えば図２に示されるように、リード５ｃに接続するパッド４をパッド４ｃとパッド４ｄとして説明したが、これらの組み合わせに限定されない。また、パッド４ｃとパッド４ｄをリード５ｃが対応するチップ２の１辺（図２のＨ１）に対して平行な方向において整列して配置する例を示したが、このような配置に限定されない。すなわち、本発明の趣旨に反しない限り、様々な変形例が考えられる。そこで、図１５乃至図２４を用いて、代表的な変形例につき、説明する。
【００６６】
図１５は、パッド４ｃとパッド４ｄが千鳥配置となる場合を示している。図１５に示されるように、パッド４ｄがパッド４ｃよりもチップの内側に配置される。この場合のパッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離は、例えば図２の場合よりも、さらに小さくすることができる。そのため、図１５の配置は、パッドの数によって決められるチップの外周の長さにおいて、図２の配置よりも更に短くすることができる。また、図１５の場合とは逆に、パッド４ｃがパッド４ｄよりもチップの内側に配置されていてもよい。なお、リード５ｃが対応するチップ２の１辺（図１５のＨ１）に対して垂直な方向（図１５のチップの１辺であるＨ２に水平な方向）におけるパッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離は、距離Ｌ２であってもよい。
【００６７】
図１６は、パッド４ｃとパッド４ｄが、リード５ｃが対応するチップ２の１辺（図１６のＨ１）に対して水平な方向において、完全に２列に配置される場合を示している。この場合には、図１６に示されるように、リード５ｃが対応するチップ２の１辺（図１６のＨ１）に対して平行な方向の成分のみを考慮すると、Ｌ２＝０となる。従って、距離Ｌ２は、０≦Ｌ２＜Ｌ１であればよい。なお、図１６の配置は、Ｌ２＝０となるため、パッドの数によって決められるチップの外周の長さにおいて、図１５の配置よりも更に短くすることができる。
【００６８】
図１７は、リード５ｃにボンディングされるパッド４ｄが２個配置される場合を示している。図１７に示されるように、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心まで、及び、パッド４ｄの中心からパッド４ｄの中心までの距離が、距離Ｌ２となる。パッド４ｄ（モードパッド）が２個あるため、最大４通りの動作モードの選択が可能となる。なお、パッド４ｄは、３個以上であってもよく、また図１７のような千鳥配置になっていなくてもよい。
【００６９】
図１８は、パッド４ｄ（モードパッド）がチップ２上の複数の箇所に存在する例を示している。図１８に示されるように、パッド４ｄは、点線で囲われた領域ＢとＣの各々に存在する。領域Ｂには、リード５ｃにボンディングされる（若しくはボンディングされる可能性のある）パッド４ｃ及びパッド４ｄが含まれている。領域Ｃには、リード５ｂにボンディングされる（若しくはボンディングされる可能性のある）パッド４ｂ及びパッド４ｄ（２個）が含まれている。このように、複数のモードパッドが配置される場合には、異なるリードに対して、それぞれボンディングされる構成であっても構わない。また、領域Ｂにはモードパッド（パッド４ｄ）が１個含まれているため、２通りの動作モードの選択が可能である。一方、領域Ｃにはモードパッド（パッド４ｄ）が２個含まれているため、４通りの動作モードの選択が可能である。従って、図１８の例では、合計６通りの動作モードの選択が可能となる。
【００７０】
領域Ｂに対しては、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２は、リード５ｃに対応するチップ２の１辺（図１８のＨ１）に水平な方向となる。しかし、領域Ｃに対しては、パッド４ｂの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２は、リード５ｂに対応するチップ２の１辺（図１８のＨ２）に水平な方向となる。このように、距離Ｌ２はチップ２上に配置される場所によって、対象となる方向であるボンディングワイヤで接続されるリード５の位置に対応するチップ２の１辺に水平な方向、換言すれば、パッド４ｃ又はパッド４ｄが配置されるチップ２上の外周に対応するチップ２の１辺に水平な方向が変わる。図１８では、領域Ｂに含まれるリードやパッドは、図１８のＨ１に対応して位置しており、領域Ｃに含まれるリードやパッドは、図１８のＨ２に対応して位置している。
【００７１】
また、領域Ｃにおいては、モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードが、電源電位を供給するためのリード５ｃではなく、入出力信号を伝達するためのリード５ｂとなっている。すなわち、これまでの説明においては、モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードをリード５ｃとして説明してきたが、これに限定されることはない。
【００７２】
モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードが入出力信号を伝達するためのリード５ｂである場合には、動作モードを選択するための期間において、リード５ｂから入力される信号の論理レベルの変化に留意する必要がある。すなわち、Ｈレベルで動作モードの選択を行うのか、それともＬレベルで動作モードの選択を行うのかを、予め決めておく必要がある。Ｈレベルで動作モードの選択を行う場合には、動作モード選択回路８は、電源パッド（パッド４ｃ）の場合と同じ構成（図１１、図１２）で問題はない。しかし、Ｌレベルで動作モードの選択を行う場合には、例えば、図１１及び図１２のプルダウン抵抗１４をプルアップ抵抗に変更すると共に、回路動作の論理を逆にさせる等の変更が必要となる。
【００７３】
上記の説明では、動作モードを選択する際には、リード５ｂが入力端子として機能する、すなわち、領域Ｃに含まれるパッド４ｂ（信号パッド）が入力端子として機能する説明したが、パッド４ｂが出力端子として機能しても構わない。その場合には、パッド４ｂに対して、内部回路７から所定の論理レベルを示す信号を出力するようにすればよい。また、モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードは、この他にも、リード５ａ若しくはリード５ｄであっても構わない。
【００７４】
図１９は、リード５ｃに接続される（若しくは接続される可能性のある）パッド４ｃ及びパッド４ｄのうちの一部のパッドの大きさを小さくした場合を示している。図１９に示されるように、パッド４ｃ及び１個のパッド４ｄの各々のパッドの大きさは、その他の所謂通常のパッド（例えば、図１９のパッド４ｂ）の大きさよりも小さくなっている。但し、１個のパッド４ｄは、その他の所謂通常のパッドの大きさと同じになっている。なお、図１９のように、パッド４ｃと２個のパッド４ｄが千鳥配置になっていても構わない。
【００７５】
図２０は、Ｙ字型のリードを適用し、モードパッド（パッド４ｄ）がチップ２の角部に配置される場合を示している。これまでの説明においては、全てのリード５の形状は、直線形状であり、互いに等間隔でリード５は配置されていたが、例えば、図２０のようなＹ字形状のリードを使用しても構わない。図２０に示されるように、Ｙ字型リード５ｃは、チップの角に対応するように配置される。そのため、Ｙ字型リード５ｃとボンディングされるパッド４ｃとＹ字型リード５ｃとボンディングされる可能性のあるパッド４ｄとが、チップ２の外周の２辺（角部を構成するチップ２の２辺）に対応して分散するように配置されている。この場合には、チップ２の一方の１辺である図２０のＨ１に水平な方向、及び、チップの他方の１辺である図２０のＨ２に水平な方向の各々に対して距離Ｌ２の間隔となるように、パッド４ｃとパッド４ｄが配置される。なお、このようにパッド４ｃ及びパッド４ｄがチップ２の角部に配置される場合には、パッド４ｃ及びパッド４ｄの各々は、角部を構成する２辺のそれぞれに対応して、チップ２上の外周に沿って配置されていると考える。
【００７６】
図２１及び図２２は、本発明をワイヤ接続形式のＢａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ（ＢＧＡ）パッケージに適用した場合を示している。図２１は、チップ２の上方からの平面図であり、図２２は、図２１のＤ−Ｄ’における断面図である。前述までの説明においては、外部端子をリードとして説明してきたが、図２１及び図２２に示されるように、外部端子は、プリント基板１９上に配置された導電体パターンであってもよい。
【００７７】
図２１及び図２２に示されるように、半導体装置１は、プリント基板１９上にマウントされたチップ２を覆うように、プリント基板１９の片側がモールド樹脂３で覆われて構成されている。プリント基板１９上には、導電体パターン（外部端子）２０が配置され、導電体パターン２０は、ボンディングワイヤ６によってチップ２上のパッド４とボンディングされている。特に、動作モードの選択に関連するパッドであるパッド４ｃとパッド４ｄは、導電体パターン２０ｃに接続される。また、導電体パターン２０は、プリント配線２１を介して半田ボール２２と接続されている。
【００７８】
図２３及び図２４は、本発明をフリップチップ接続形式のＢＧＡパッケージに適用した場合を示している。図２３は、チップ２とプリント基板１９（＋バンプ２３）とを別々にして示した平面図であり、図２４は、図２３のＥ−Ｅ’における断面図である。なお、図２３において、チップ２とプリント基板１９は、それぞれのＥとＥ、Ｅ’とＥ’が一致するようにして、バンプ２３を介して貼り合される。前述までの説明においては、外部端子（リード５、導電体パターン２０）と内部端子（パッド４）をボンディングワイヤ６を用いてボンディングしているが、図２３及び図２４に示されるように、内部端子と外部端子を接続するものは、ワイヤでなくてもよい。
【００７９】
図２３及び図２４に示されるように、半導体装置１は、チップ２がプリント基板１９にフリップチップ実装されて構成されている。バンプ２３は、チップ２上のパッド４とプリント基板１９上の導電体パターン２０との間に挟まれ、両者を電気的に接続している。チップ２とプリント基板１９の間は、モールド樹脂３が充填されている。導電体パターン２０は、プリント配線２１を介して半田ボール２２と接続されている。
【００８０】
図２３及び図２４に示されるように、パッド４ｃはバンプ２３ａによって導電体パターン２０ｃと接続される。モードパッドであるパッド４ｄは、バンプ２３ｂによって導電体パターン２０ｃと接続される。すなわち、パッド４ｄに対するボンディングが有る場合には、バンプ２３ｂが存在し、一方パッド４ｄに対するボンディングが無い場合には、バンプ２３ｂが存在しない。これにより、動作モードの選択が可能となる。なお、パッド４ｃとパッド４ｄは、距離Ｌ２で配置されるため、バンプ２３ｂが存在する場合には、バンプ２３ａとバンプ２３ｂとが接触する可能性があるが、問題はない。
【００８１】
以上のように、本発明の実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることはない。本発明は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置１の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置１の詳細な構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ａの回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ｂの回路図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１６】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１７】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１８】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１９】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２０】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２１】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２２】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２３】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２４】本発明の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 半導体装置
２ チップ（基板）
３ モールド樹脂
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ パッド（内部端子）
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ リード（外部端子）
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ ボンディングワイヤ
７ 内部回路
８、８ａ、８ｂ 動作モード選択回路
９ 機能ブロック
１０ プルアップ抵抗
１１、１４ プルダウン抵抗
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 接続範囲
１３ 金属配線
１５ インバータ
１６ スイッチ回路（Ｎｃｈトランジスタ）
１７ 論理回路（論理和ゲート）
１８ 保持回路
１９ プリント基板
２０、２０ｃ 導電体パターン（外部端子）
２１ プリント配線
２２ 半田ボール
２３、２３ａ、２３ｂ バンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特にボンディングの有無で動作モードの切り替えを行う半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板（チップ）上に予め複数の機能を実現するための回路を形成しておき、半導体装置の組立ての際にユーザの要求に応じて特定の機能を選択し、この選択した機能に該当する回路を活性化させてカスタマイズすることが行われている。これにより、汎用的に利用できるチップを製造することでトータル的な製造コストを下げつつ、ユーザの個別要求を満たすことが可能となる半導体装置を製造することができる。
【０００３】
特許文献１には、外部端子（電源外部端子、接地外部端子、リセット外部端子）とチップ上に設けられた動作モード選択用の内部端子（モードパッド）とのボンディングの有無に基づいて、複数の動作モードのうちの任意の動作モードを選択する技術が記載されている。この技術は、動作モードを選択するための特別な信号を供給するための外部端子を新たに設けること無しに、ボンディングの有無だけで動作モードの選択を可能とするものである。
【０００４】
【特許文献１】米国特許５７５４８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チップの外周には、チップ外部との入出力の端子となる内部端子（パッド）が配置され、チップの内部には、パッドに取り囲まれるように種々の回路が形成される。近年の更なる微細化及び配線層の多層化により、チップには沢山の回路が搭載できるようになってきたが、それに伴いチップの外周に配置しなければならないパッドの数も多くなってきた。すなわち、製品によっては、チップの外周に配置しなければならないパッドの数によって、チップサイズが決定してしまうものがでてきた。
【０００６】
ここで、ユーザの個別要求を満たすための回路と動作モードの選択のためのモードパッドをチップに搭載することを考えると、モードパッドの追加により、チップサイズが大きくなってしまう問題が生じてくる。つまり、複数の機能を実現するための回路を搭載し、ユーザの要求に出来る限り対応しつつも、なるべくチップサイズを増大させないようにすることが重要となってくる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、前記第２内部端子と接続される第１外部端子と、前記第３内部端子と接続される第２外部端子と、前記第４内部端子と接続され、前記第２外部端子と同じ前記基板の１辺に対応して配置される第３外部端子と、を備える。前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力する。前記第１及び第２内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置される。前記第３及び第４内部端子は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置される。このとき、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さく設定される。
【０００８】
このような構成により、全ての内部端子間の端子間隔を距離Ｌ１で配置する場合に比べて、内部端子の数によって決められる基板の外周の長さをＬ２−Ｌ１だけ短くすることができる。
【０００９】
本発明に係る半導体装置は、基板と、前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、を備える。前記第１及び第２内部端子は、第１外部端子と接続可能である。前記第３内部端子は、第２外部端子と接続可能である。前記第４内部端子は、第３外部端子と接続可能である。前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力する。前記第１及び第２内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置される。前記第３及び第４内部端子は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置される。このとき、距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さく設定される。
【００１０】
このような構成により、一部の内部端子間の端子間隔を距離Ｌ２よりも小さい距離Ｌ１としたので、内部端子の数によって決められる基板の外周の長さをその分短くすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板の外周に配置しなければならない内部端子の数により基板のサイズが決定してしまうような製品に対してユーザの個別要求を満たすために動作モード選択用の内部端子を追加する場合において、動作モード選択用の内部端子と当該内部端子が接続される可能性のある外部端子に接続されている内部端子とを距離Ｌ２の間隔で配置する本発明に係る基板は、これらの内部端子を距離Ｌ１で配置する基板よりもその面積を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体装置１の構成図である。図１に示されるように、半導体装置１は、基板（チップ）２と、複数のボンディングワイヤ６と、チップ２と複数のボンディングワイヤ６によってそれぞれ接続される複数の外部端子（リード）５と、モールド樹脂３と、を備える。
【００１４】
チップ２の外周には、複数の内部端子（パッド）４が配置される。チップ２上のパッド４の内側には、内部回路７が形成される。内部回路７には、動作モード選択回路の他、機能ブロック（例えば、中央演算装置（ＣＰＵ）、メモリ、周辺回路（入出力回路や保護回路など））が含まれている。
【００１５】
パッド４の中には、電源電位が供給されるパッド、接地電位と接続されるパッド、リセット信号を入力するパッド、入出力信号を伝達するためのパッドというような所謂通常のパッドの他に、動作モード選択用のパッド（モードパッド）が含まれている。モードパッドは、内部回路７内の動作モード選択回路に接続されており、動作モード選択回路は、モードパッドへのボンディングの有無に基づいて、複数の動作モードから特定の動作モードを選択する。なお、図１にも示されているように、モードパッドにボンディングされる場合には、１本のリード５にボンディングワイヤ６が２本接続される構成となる。また、モードパッドの詳細については、図２以降を参照して後述するが、モードパッドと当該モードパッドに隣接する通常のパッドとの間隔は、これら以外の通常のパッド同士の間隔とは異なっている。
【００１６】
動作モードの選択によって、バスプロトコルの設定（例えば、１ビットでデータを出力する動作モードか、４ビットでデータを出力する動作モードかを設定）、信頼性レベルの設定（例えば、エラー訂正機能を有効とする動作モードか、エラー訂正機能を無効にする動作モードかを設定）などが可能となる。これにより、半導体装置１は、当該設定された動作モードによって、ユーザの要求に沿った動作をすることができる。
【００１７】
図２は、図１の点線で囲われた部分Ａの詳細を示したものである。リード５には、次の４種類のリード５ａ〜５ｄが含まれている。リード５ａは、外部からのリセット信号をチップ２へ入力するためのリセット外部端子である。リード５ｂは、外部とチップ２との間の入出力信号を伝達するための信号外部端子である。リード５ｃは、電源電位をチップ２へ供給するための電源外部端子である。リード５ｄは、外部の接地電位に接続される接地外部端子である。
【００１８】
パッド４には、次の５種類のパッド４ａ〜４ｅが含まれている。パッド４ａは、ボンディングワイヤ６ａでリード５ａと接続され、リセット信号を受けるリセット内部端子（リセットパッド）である。また、パッド４ａは、プルアップ抵抗１０によってプルアップ（ｌｏｗアクティブのため）され、リセット信号を動作モード選択回路８と機能ブロック９へ出力する。
【００１９】
パッド４ｂは、ボンディングワイヤ６ｂでリード５ｂと接続され、入出力信号の伝達を行うための信号内部端子（信号パッド）である。また、パッド４ｂは、プルダウン抵抗１１（プルアップ抵抗でも可）によってプルダウンされると共に、機能ブロック９に接続される。
【００２０】
パッド４ｃは、ボンディングワイヤ６ｃでリード５ｃと接続され、電源電位を受ける電源内部端子（電源パッド）である。また、パッド４ｃは、外部から供給された電源電位を動作モード選択回路８と機能ブロック９へ出力する。
【００２１】
パッド４ｄは、動作モード選択用の内部端子（モードパッド）であり、動作モード選択回路８と接続される。パッド４ｄとリード５ｃは、ボンディングされる場合と、ボンディングされない場合があり、このボンディングの有無によって、動作モードの選択が行われる。なお、図では、リード５ｃとパッド４ｄがボンディングされる場合とボンディングされない場合とがあることから、ボンディングワイヤ６ｄを点線にて表示することにした。
【００２２】
パッド４ｅは、ボンディングワイヤ６ｅでリード５ｄと接続され、接地電位に接続される接地内部端子（接地パッド）である。また、パッド４ｅは、動作モード選択回路８と機能ブロック９に接続される。
【００２３】
機能ブロック９は、パッド４（パッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｅ）と接続され、動作モード選択回路８からの出力（動作モード切替信号）を入力する。機能ブロック９は、入力された動作モード切替信号に応じて選択された動作モードで回路を動作させる。
【００２４】
図２に示されるように、通常のパッド同士の間隔、具体的には、パッド４ａの中心から隣接するパッド４ｂの中心までの距離、又は、隣接するパッド４ｂ同士の中心から中心までの距離をＬ１とする。また、モードパッドと当該モードパッドと同じリードにボンディングされる可能性のある通常のパッドとの間隔、具体的には、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離をＬ２とする。但し、これらの距離Ｌ１とＬ２は、パッド４とボンディングされる（ボンディングされる可能性がある）リードが対応するチップ２の１辺（図２のＨ１）に対して平行な方向の成分のみを対象とする。本発明では、これらの距離Ｌ１とＬ２は、Ｌ１＞Ｌ２の関係になる。なお、パッド４はチップ２の外周に沿って配置されるので、図２のＨ１に平行な方向は、パッド４が配置されるチップ２の外周の１辺に平行な方向という表現でも表すことができる。
【００２５】
続いて、図３乃至図１０を用いて、距離Ｌ１及び距離Ｌ２の詳細について説明する。ここでは、距離Ｌ１を説明するためのパッドとして、パッド４ａ及びパッド４ｂを例にあげる。
【００２６】
距離Ｌ１は、隣接するボンディングワイヤ６同士が接触しない距離、若しくは、接触してしまう確率が低い距離である。ボンディングワイヤ６同士の接触には、以下の２つのケースが考えられる。
【００２７】
１つ目は、モールド樹脂３の封入時において、ボンディングワイヤ６が樹脂によって流れ、隣接するボンディングワイヤ６に接触してしまうケースが考えられる。隣接するパッド４同士の間隔が狭すぎると、これらのパッド４に接続するボンディングワイヤ６同士の距離もそれだけ接近することになり、樹脂封入時のボンディングワイヤ６のちょっとした移動によっても、ボンディングワイヤ６同士の接触不良が引き起こされる可能性が高くなってくる。
【００２８】
図３は、このようなボンディングワイヤ６同士の接触不良が生じる確率を十分低いものとする距離Ｌ１にパッド間隔を設定した場合を示す。図３に示されるように、適切な距離Ｌ１にパッド間隔が設定されているために、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂにおいては、モールド樹脂３の封入時の接触不良は発生しない。なお、このときの距離Ｌ１は、ボンディングワイヤ６の長さ及びリード５とパッド４間の距離との関係（ボンディングワイヤ６の弛み具合）や、モールド樹脂３の封入時の樹脂の流量などを総合して決められる距離である。
【００２９】
一方、図４は、このようなボンディングワイヤ６同士の接触不良が生じる確率を十分低いものとする距離Ｌ１にパッド間隔を設定しなかった場合を示す。図４に示されるように、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離はＬ１ａとなっている。Ｌ１ａは、Ｌ１ａ＜Ｌ１の関係となるため、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂは、モールド樹脂３の封入時において接触不良を起こしてしまう。図４では、ボンディングワイヤ６ａが流れてしまい、ボンディングワイヤ６ｂに接触している例を示している。
【００３０】
２つ目は、ボンディング位置の機械的なずれによって生じるボンディングワイヤ６同士の接触が考えられる。ボンディングワイヤ６のパッド４への接着の際には、ある程度のずれが生じるものである。図５には、ボンディングワイヤ６のパッド４への接続位置のずれの範囲を含めた領域として、接続範囲１２が示されている。ここでは、ボンディングワイヤ６ａのパッド４ａに対する接続範囲を接続範囲１２ａ、ボンディングワイヤ６ｂのパッド４ｂに対する接続範囲を１２ｂとする。図５に示されるように、接続範囲１２ａと接続範囲１２ｂとは、オーバーラップしないような位置にパッド４ａとパッド４ｂとが配置されている。このようにパッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離が適切な距離Ｌ１に設定されているため、チップ２上において、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂとが接触して接着されてしまうことはない。なお、好ましくは、図３のように、ボンディングワイヤ６の先（ボール）がパッド４の中に完全に含まれて接着されている方がいいが、図５のように、ボンディングワイヤ６のボールとパッド４とがずれて接着されてしまっていても、電気的な接続が確保されていれば問題はない。
【００３１】
一方、図６は、接続範囲１２ａと接続範囲１２ｂとがオーバーラップしてしまっている状態を示す。この場合には、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１ｂがＬ１ｂ＜Ｌ１の関係となるため、チップ２上において、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂとが接触して接着されてしまう場合が考えられる。図６では、ボンディングワイヤ６ａのボールとボンディングワイヤ６ｂのボールが接続範囲１２ａ及び接続範囲１２ｂのオーバーラップ領域にて接着しているために、ボンディングワイヤ６ａとボンディングワイヤ６ｂとが接続不良を起こしている例を示している。
【００３２】
ボンディングワイヤのボールが完全にパッドの中に含まれて接着させることを考えると、パッドの大きさは、ボンディングワイヤのボールの直径まで小さくすることができる。このとき、樹脂封入時のボンディングワイヤ同士の接触不良の可能性を考慮せず、かつ、ボンディングワイヤとパッドの接続の際の位置ずれが生じないと仮定した場合には、パッド間隔は、パッドの材質（例えば、メタル）の最小形成寸法となる。図７には、パッド４ａ及びパッド４ｂから内部回路７に接続される金属配線１３と、金属配線１３の配線幅Ｚ１が示されている。図７に示されるように、パッド４ａとパッド４ｂの間隔は、Ｚ１まで狭めることが可能である。
【００３３】
次に、距離Ｌ２について説明する。距離Ｌ１との大きな違いは、距離Ｌ２はボンディングワイヤ６の接触不良を考慮せずに決められる点にある。図８に示されるように、ボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄは同じリード５ｃに接続されるため、樹脂封入時にボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄの接触が起こったとしても問題はない。すなわち、樹脂封入時のボンディングワイヤ６同士の接触不良を考慮しなければならない距離Ｌ１の場合と異なり、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２はより短い距離に設定することができる。
【００３４】
続いて、距離Ｌ１の場合と同様に、接続範囲１２について考察する。図９に示されるように、ボンディングワイヤ６ｃのパッド４ｃに対する接続範囲１２ｃがパッド４ｄにかからない程度、若しくは、ボンディングワイヤ６ｄのパッド４ｄに対する接続範囲１２ｄがパッド４ｃにかからない程度まで、パッド４ｃの接続範囲１２ｃとパッド４ｄの接続範囲１２ｄをオーバーラップさせることができる。ボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄは同じリード５ｃに接続されるため、ボンディングワイヤ６ｃのボールとボンディングワイヤ６ｄのボールが接触してパッド４ｃ及びパッド４ｄに接着してしまっても問題はない。このため、図９に示されるように、ボンディングワイヤ６ｃのボールの一部がボンディングワイヤ６ｄのボールの一部に接続するような状態、すなわち、接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄとがオーバーラップするような状態であっても構わない。
【００３５】
前述のように、オーバーラップ量は、接続範囲１２ｃがパッド４ｄにかからない程度、若しくは、接続範囲１２ｄがパッド４ｃにかからない程度までにする必要がある。もし、接続範囲１２ｃがパッド４ｄにかかってしまうようなことがあると、ボンディングワイヤ６ｃがボンディングワイヤ６ｄを介さずに直接パッド４ｄにボンディングしてしまう恐れが出てくるからである。接続範囲１２ｄとパッド４ｃの間にも同様のことが言える。
【００３６】
ここで、図５において、パッド列の方向（縦方向）に対するパッド４ａ及びパッド４ｂの各々の大きさをＹ１、パッド４ａの端から隣接するパッド４ｂの端までの距離をＸ１とする。図９では、パッド４ｃ及びパッド４ｄの各々の大きさを図５と同様のＹ１とした場合を示している。オーバーラップ量だけパッド４ｃとパッド４ｄを接近して配置することが可能となるため、パッド４ｃの端から隣接するパッド４ｄの端までの距離Ｘ２は、Ｘ２＜Ｘ１の関係が成り立つ。すなわち、図９においては、Ｌ２＝Ｙ１／２＋Ｘ２＋Ｙ１／２＝Ｙ１＋Ｘ２となり、図５においては、Ｌ１＝Ｙ１／２＋Ｘ１＋Ｙ１／２＝Ｙ１＋Ｘ１となる。そのため、距離Ｌ２は、Ｘ１−Ｘ２（接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄのオーバーラップ量に相当）だけ、距離Ｌ１よりも小さくすることができる。
【００３７】
また、図１０では、図５におけるパッドよりも小さいパッドを適用した場合を示している。図１０に示されるように、パッド列の方向（縦方向）に対するパッド４ｃ及びパッド４ｄの各々の大きさをＹ２、パッド４ｃの端から隣接するパッド４ｄの端までの距離をＸ１とする。Ｙ２は、Ｙ１との間に、Ｙ２＜Ｙ１の関係が成り立つ。また、パッド４ｃの端から隣接するパッド４ｄの端までの距離は、図５と図９とで同じＸ１である。従って、パッド４ｃ及びパッド４ｄが小さくなった分、接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄにオーバーラップする領域が形成されることになり、そのオーバーラップ量だけ、パッド４ｃとパッド４ｄを接近して配置することが可能となる。すなわち、図１０においては、Ｌ２＝Ｙ２／２＋Ｘ１＋Ｙ２／２＝Ｙ２＋Ｘ１となり、図５においては、Ｌ１＝Ｙ１＋Ｘ１となる。そのため、距離Ｌ２は、Ｙ１−Ｙ２（接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄのオーバーラップ量に相当）だけ、距離Ｌ１よりも小さくすることができる。
【００３８】
ボンディングワイヤ６ｃとボンディングワイヤ６ｄは、同じリード５ｃに接続される（可能性がある）ため、図１０に示されるように、オーバーラップしている領域において、互いのボールが接続してパッド４ｃ及びパッド４ｄに接着することになっても構わない。但し、ボンディングワイヤ６ｃとパッド４ｃとは、電気的に接続する必要があるため、ボンディングワイヤ６ｃのボールが完全にパッド４ｃから外れてしまうまでパッド４ｃの大きさを小さくすることはできない。パッド４ｄについても同様である。
【００３９】
このように、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２は、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１よりも、接続範囲１２ｃと接続範囲１２ｄのオーバーラップ量だけ小さくすることができる。すなわち、少なくともパッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２＜パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１の関係を満たすように、パッド４ｃ及びパッド４ｄは互いに配置される。
【００４０】
次に、動作モード選択回路８について説明する。図１１乃至図１４を用いて、２種類の回路構成を例としてあげる。
【００４１】
図１１は、動作モード選択回路８ａの回路図を示したものである。ここでは、電源関係（パッド４ｃやパッド４ｅとの接続）については省略する。また、動作モード選択回路８ａでは、リセット信号は必ずしも必要とするものではないため、リセット信号の配線は省かれている。
【００４２】
動作モード選択回路８ａは、プルダウン抵抗１４から構成される。プルダウン抵抗１４は、パッド４ｄに接続される。動作モード選択回路８ａは、パッド４ｄからの電位を入力し、動作モード切替信号を機能ブロック９へ出力する。
【００４３】
動作モード選択回路８ａは、パッド４ｄとリード５ｃを接続するボンディングワイヤ６ｄの有無に基づいて、動作モード切替信号を生成する。すなわち、パッド４ｄとリード５ｃとがボンディングワイヤ６ｄによってボンディングされているときには、パッド４ｄは、リード５ｃから電源電位を受け、Ｈレベルの論理レベルを示す電圧となる。動作モード選択回路８ａは、このＨレベルの論理レベルを示す信号に基づいて、Ｈレベルの動作モード切替信号を出力する。
【００４４】
一方、パッド４ｄとリード５ｃとがボンディングワイヤ６ｄによってボンディングされていないときには、パッド４ｄは、プルダウン抵抗１４によってＬレベルの論理レベルを示す電位となる。動作モード選択回路８ａは、このＬレベルの論理レベルを示す信号に基づいて、Ｌレベルの動作モード切替信号を出力する。
【００４５】
このようにして、機能ブロック９は、ボンディングワイヤ６ｄの有無に対応したＨレベル若しくはＬレベルの動作モード切替信号を動作モード選択回路８ａから受けることにより、選択された動作モードに応じた特定の機能を実現するための回路を活性化させる。
【００４６】
続いて、図１２乃至図１４を用いて、図１１とは異なる動作モード選択回路８及びその動作について説明する。図１２は、動作モード選択回路８ｂの回路図を示したものである。ここでは、電源関係（パッド４ｃやパッド４ｅとの接続）については省略する。
【００４７】
動作モード選択回路８ｂは、プルダウン抵抗１４と、インバータ１５と、スイッチ回路（Ｎｃｈトランジスタ）１６と、論理回路（論理和ゲート）１７と、保持回路１８から構成される。プルダウン抵抗１４は、Ｎｃｈトランジスタ１６を介してパッド４ｄに接続される。インバータ１５は、パッド４ａと、論理和ゲート１７と、保持回路１８に接続され、パッド４ａからのリセット信号を受けて、リセット信号を論理反転した信号を論理和ゲート１７及び保持回路１８に出力する。論理和ゲート１７には、インバータ１５の出力と、保持回路１８の出力の論理反転した信号がそれぞれ入力され、論理和ゲート１７の出力は、Ｎｃｈトランジスタ１６のゲートに接続される。保持回路１８の入力は、パッド４ｄが接続され、保持回路１８の出力は、機能ブロック９に接続される。保持回路１８は、Ｌレベルのインバータ１５の出力を受けて出力を保持し（ラッチし）、Ｈレベルのインバータ１５の出力を受けて入力の値をそのまま出力する（スルーする）。機能ブロック９は、保持回路１８からの出力を動作モード切替信号として受け取る。
【００４８】
次に、動作モード選択回路８ｂの動作について説明する。図１３及び図１４は、動作モード選択回路８ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００４９】
図１３は、リード５ｃとパッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄでボンディングされている場合の動作タイミングを示したものである。パッド４ｄは、ボンディングワイヤ６ｄによってリード５ｃに接続されているため、パッド４ｄ（Ｎ１）は、全期間（ｔ０〜ｔ３）にわたってＨレベルを示す電位となる。
【００５０】
ｔ０〜ｔ１の期間は、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルであるため、インバータ１５の出力（Ｎ３）は、Ｌレベルとなり、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持（不定値）となる。このため、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）及び論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、不定値となる。
【００５１】
ｔ１になると、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルからＬレベルに変化する。それに伴い、保持回路１８は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受け、保持回路１８の出力（Ｎ４）はＨレベルと、保持回路の出力を論理反転した信号（Ｎ５）はＬレベルとなる。また、論理和ゲート１７は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受けて、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｈレベルに変化する。このとき、Ｎｃｈトランジスタ１６はＯＮとなるが、パッド４ｄにはボンディングワイヤ６ｄがボンディングされているので、パッド４ｄ（Ｎ１）は、Ｈレベルを示す電位のままである。
【００５２】
ｔ２において、リセット信号（Ｎ２）がＬレベルからＨレベルに変化すると、インバータ１５の出力（Ｎ３）がＨレベルからＬレベルに変化し、その結果、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持となる。すなわち、ｔ１〜ｔ２までの期間は、パッド４ｄにプルダウン抵抗１４が接続される動作モード選択期間であり、ｔ２のタイミングで動作モードが確定する。例えば、Ｈレベルの動作モード切替信号を動作モード１と、Ｌレベルの動作モード切替信号を動作モード２とすれば、ｔ２以降は、動作モード１で動作モードが確定することになる。
【００５３】
また、ｔ２のタイミングにおいて、インバータ１５の出力（Ｎ３）及び保持回路の出力を論理反転した信号（Ｎ５）が共にＬレベルとなる。そのため、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｌレベルとなり、Ｎｃｈトランジスタ１６がＯＦＦとなる。すなわち、パッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄによってリード５ｃとボンディングされている場合には、動作モードが確定したｔ２以降において、パッド４ｄからプルダウン抵抗１４が切断された状態となる。
【００５４】
ボンディングワイヤ６ｄがボンディングされている場合には、リード５ｃからパッド４ｄへ電源電位が供給されることになる。そのため、プルダウン抵抗１４が接続されたままであると、パッド４ｄからプルダウン抵抗１４に消費電流が流れつづけることになる。プルダウン抵抗１４は、ノイズ耐性の関係から、ある程度以上の大きな抵抗値にすることはできない。すなわち、動作モード選択回路８ｂによれば、ボンディングワイヤ６ｄがパッド４ｄにボンディングされている際の無駄な電力の消費を抑えることが可能である。
【００５５】
図１４は、リード５ｃとパッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄでボンディングされていない場合の動作タイミングを示したものである。図１３の場合と異なり、パッド４ｄ（Ｎ１）は、全期間（ｔ０〜ｔ３）にわたって同じ論理レベルを示す電位になるとは限らない。
【００５６】
ｔ０〜ｔ１の期間は、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルであるため、インバータ１５の出力は、Ｌレベルとなり、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持（不定値）となる。このため、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）及び論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、不定値となる。
【００５７】
ｔ１になると、リセット信号（Ｎ２）がＨレベルからＬレベルに変化する。それに伴い、保持回路１８は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受け、保持回路１８の出力（Ｎ４）はＬレベルと、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）はＨレベルとなる。また、論理和ゲート１７は、Ｈレベルのインバータ１５の出力（Ｎ３）を受けて、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｈレベルに変化する。このとき、Ｎｃｈトランジスタ１６はＯＮとなり、パッド４ｄにはボンディングワイヤ６ｄがボンディングされていないため、パッド４ｄ（Ｎ１）は、プルダウンされ、Ｌレベルを示す電位となる。
【００５８】
ｔ２において、リセット信号（Ｎ２）がＬレベルからＨレベルに変化すると、インバータ１５の出力（Ｎ３）がＨレベルからＬレベルに変化し、その結果、保持回路１８の出力（Ｎ４）は、保持となる。すなわち、ｔ１〜ｔ２までの期間は、パッド４ｄにプルダウン抵抗１４が接続される動作モード選択期間であり、ｔ２のタイミングで動作モードが確定する。例えば、Ｈレベルの動作モード切替信号を動作モード１と、Ｌレベルの動作モード切替信号を動作モード２とすれば、ｔ２以降は、動作モード２で動作モードが確定することになる。
【００５９】
また、ｔ２のタイミングにおいて、インバータ１５の出力（Ｎ３）は、ＨレベルからＬレベルに変化するが、保持回路１８の出力を論理反転した信号（Ｎ５）はＨレベルのまま維持される。このため、論理和ゲート１７の出力（Ｎ６）は、Ｈレベルのまま維持され、Ｎｃｈトランジスタ１６も、ＯＮのままとなる。すなわち、パッド４ｄがボンディングワイヤ６ｄによってリード５ｃとボンディングされていない場合には、動作モードが確定したｔ２以降において、パッド４ｄにプルダウン抵抗１４が接続された状態で維持される。
【００６０】
ボンディングワイヤ６ｄがボンディングされていない場合には、パッド４ｄがオープンの状態となってしまい、誤動作の原因となる。しかしながら、動作モード選択回路８ｂによれば、ボンディングワイヤ６ｄがパッド４ｄにボンディングされていない場合には、プルダウン抵抗１４によって、パッド４ｄがオープンとなることを防止することができる。但し、パッド４ｄから保持回路１８の入力までの間の電位が不安定になることを許容できるのであれば、保持回路１８の出力を論理反転した信号の論理和ゲート１７へのフィードバック経路は不要となる。
【００６１】
このようにして、機能ブロック９は、ボンディングワイヤ６ｄの有無に対応したＨレベル若しくはＬレベルの動作モード切替信号を動作モード選択回路８ｂから受けることにより、選択された動作モードに応じた特定の機能を実現するための回路を活性化させる。
【００６２】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、動作モード選択用のパッド４ｄの中心からバッド４ｄに接続される可能性のあるリード５ｃに接続されているパッド４ｃの中心までの距離Ｌ２が、これら以外の通常のパッド、例えば、パッド４ａの中心からパッド４ｂの中心までの距離Ｌ１よりも小さくなるように、パッド４ｃとパッド４ｄを互いに配置するようにする。このようにパッドをチップ外周に配置させることにより、パッドの数によって決められるチップの外周の長さを、Ｌ１−Ｌ２だけ短くすることができる。すなわち、チップの外周に配置しなければならないパッドの数によりチップサイズが決定してしまうような製品に対してユーザの個別要求を満たすためにモードパッドを追加する場合において、モードパッド（パッド４ｄ）と当該モードパッドに接続される可能性のあるリードに接続されている隣接パッド（パッド４ｃ）を距離Ｌ２で互いに配置する本発明に係るチップは、これらのパッドを距離Ｌ１で配置するチップよりも、その面積を小さくすることができる。
【００６３】
前述の本発明の実施の形態では、所謂通常パッド同士のパッドの中心から中心までの距離を全て距離Ｌ１として説明したが、均一である必要はない。少なくとも距離Ｌ２よりも長く、接触不良を起こさない距離であれば良い。
【００６４】
また、例えば図２において、パッド４ｂの中心からとパッド４ｃの中心までの距離、パッド４ｄの中心からパッド４ｅの中心までの距離を明示していないが、これらのパッドに接続されるボンディングワイヤ６同士の接触は問題となる。従って、距離Ｌ１と同じ距離が必要である。
【００６５】
前述の本発明の実施の形態では、例えば図２に示されるように、リード５ｃに接続するパッド４をパッド４ｃとパッド４ｄとして説明したが、これらの組み合わせに限定されない。また、パッド４ｃとパッド４ｄをリード５ｃが対応するチップ２の１辺（図２のＨ１）に対して平行な方向において整列して配置する例を示したが、このような配置に限定されない。すなわち、本発明の趣旨に反しない限り、様々な変形例が考えられる。そこで、図１５乃至図２４を用いて、代表的な変形例につき、説明する。
【００６６】
図１５は、パッド４ｃとパッド４ｄが千鳥配置となる場合を示している。図１５に示されるように、パッド４ｄがパッド４ｃよりもチップの内側に配置される。この場合のパッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離は、例えば図２の場合よりも、さらに小さくすることができる。そのため、図１５の配置は、パッドの数によって決められるチップの外周の長さにおいて、図２の配置よりも更に短くすることができる。また、図１５の場合とは逆に、パッド４ｃがパッド４ｄよりもチップの内側に配置されていてもよい。なお、リード５ｃが対応するチップ２の１辺（図１５のＨ１）に対して垂直な方向（図１５のチップの１辺であるＨ２に水平な方向）におけるパッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離は、距離Ｌ２であってもよい。
【００６７】
図１６は、パッド４ｃとパッド４ｄが、リード５ｃが対応するチップ２の１辺（図１６のＨ１）に対して水平な方向において、完全に２列に配置される場合を示している。この場合には、図１６に示されるように、リード５ｃが対応するチップ２の１辺（図１６のＨ１）に対して平行な方向の成分のみを考慮すると、Ｌ２＝０となる。従って、距離Ｌ２は、０≦Ｌ２＜Ｌ１であればよい。なお、図１６の配置は、Ｌ２＝０となるため、パッドの数によって決められるチップの外周の長さにおいて、図１５の配置よりも更に短くすることができる。
【００６８】
図１７は、リード５ｃにボンディングされるパッド４ｄが２個配置される場合を示している。図１７に示されるように、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心まで、及び、パッド４ｄの中心からパッド４ｄの中心までの距離が、距離Ｌ２となる。パッド４ｄ（モードパッド）が２個あるため、最大４通りの動作モードの選択が可能となる。なお、パッド４ｄは、３個以上であってもよく、また図１７のような千鳥配置になっていなくてもよい。
【００６９】
図１８は、パッド４ｄ（モードパッド）がチップ２上の複数の箇所に存在する例を示している。図１８に示されるように、パッド４ｄは、点線で囲われた領域ＢとＣの各々に存在する。領域Ｂには、リード５ｃにボンディングされる（若しくはボンディングされる可能性のある）パッド４ｃ及びパッド４ｄが含まれている。領域Ｃには、リード５ｂにボンディングされる（若しくはボンディングされる可能性のある）パッド４ｂ及びパッド４ｄ（２個）が含まれている。このように、複数のモードパッドが配置される場合には、異なるリードに対して、それぞれボンディングされる構成であっても構わない。また、領域Ｂにはモードパッド（パッド４ｄ）が１個含まれているため、２通りの動作モードの選択が可能である。一方、領域Ｃにはモードパッド（パッド４ｄ）が２個含まれているため、４通りの動作モードの選択が可能である。従って、図１８の例では、合計６通りの動作モードの選択が可能となる。
【００７０】
領域Ｂに対しては、パッド４ｃの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２は、リード５ｃに対応するチップ２の１辺（図１８のＨ１）に水平な方向となる。しかし、領域Ｃに対しては、パッド４ｂの中心からパッド４ｄの中心までの距離Ｌ２は、リード５ｂに対応するチップ２の１辺（図１８のＨ２）に水平な方向となる。このように、距離Ｌ２はチップ２上に配置される場所によって、対象となる方向であるボンディングワイヤで接続されるリード５の位置に対応するチップ２の１辺に水平な方向、換言すれば、パッド４ｃ又はパッド４ｄが配置されるチップ２上の外周に対応するチップ２の１辺に水平な方向が変わる。図１８では、領域Ｂに含まれるリードやパッドは、図１８のＨ１に対応して位置しており、領域Ｃに含まれるリードやパッドは、図１８のＨ２に対応して位置している。
【００７１】
また、領域Ｃにおいては、モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードが、電源電位を供給するためのリード５ｃではなく、入出力信号を伝達するためのリード５ｂとなっている。すなわち、これまでの説明においては、モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードをリード５ｃとして説明してきたが、これに限定されることはない。
【００７２】
モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードが入出力信号を伝達するためのリード５ｂである場合には、動作モードを選択するための期間において、リード５ｂから入力される信号の論理レベルの変化に留意する必要がある。すなわち、Ｈレベルで動作モードの選択を行うのか、それともＬレベルで動作モードの選択を行うのかを、予め決めておく必要がある。Ｈレベルで動作モードの選択を行う場合には、動作モード選択回路８は、電源パッド（パッド４ｃ）の場合と同じ構成（図１１、図１２）で問題はない。しかし、Ｌレベルで動作モードの選択を行う場合には、例えば、図１１及び図１２のプルダウン抵抗１４をプルアップ抵抗に変更すると共に、回路動作の論理を逆にさせる等の変更が必要となる。
【００７３】
上記の説明では、動作モードを選択する際には、リード５ｂが入力端子として機能する、すなわち、領域Ｃに含まれるパッド４ｂ（信号パッド）が入力端子として機能する説明したが、パッド４ｂが出力端子として機能しても構わない。その場合には、パッド４ｂに対して、内部回路７から所定の論理レベルを示す信号を出力するようにすればよい。また、モードパッド（パッド４ｄ）に接続される可能性のあるリードは、この他にも、リード５ａ若しくはリード５ｄであっても構わない。
【００７４】
図１９は、リード５ｃに接続される（若しくは接続される可能性のある）パッド４ｃ及びパッド４ｄのうちの一部のパッドの大きさを小さくした場合を示している。図１９に示されるように、パッド４ｃ及び１個のパッド４ｄの各々のパッドの大きさは、その他の所謂通常のパッド（例えば、図１９のパッド４ｂ）の大きさよりも小さくなっている。但し、１個のパッド４ｄは、その他の所謂通常のパッドの大きさと同じになっている。なお、図１９のように、パッド４ｃと２個のパッド４ｄが千鳥配置になっていても構わない。
【００７５】
図２０は、Ｙ字型のリードを適用し、モードパッド（パッド４ｄ）がチップ２の角部に配置される場合を示している。これまでの説明においては、全てのリード５の形状は、直線形状であり、互いに等間隔でリード５は配置されていたが、例えば、図２０のようなＹ字形状のリードを使用しても構わない。図２０に示されるように、Ｙ字型リード５ｃは、チップの角に対応するように配置される。そのため、Ｙ字型リード５ｃとボンディングされるパッド４ｃとＹ字型リード５ｃとボンディングされる可能性のあるパッド４ｄとが、チップ２の外周の２辺（角部を構成するチップ２の２辺）に対応して分散するように配置されている。この場合には、チップ２の一方の１辺である図２０のＨ１に水平な方向、及び、チップの他方の１辺である図２０のＨ２に水平な方向の各々に対して距離Ｌ２の間隔となるように、パッド４ｃとパッド４ｄが配置される。なお、このようにパッド４ｃ及びパッド４ｄがチップ２の角部に配置される場合には、パッド４ｃ及びパッド４ｄの各々は、角部を構成する２辺のそれぞれに対応して、チップ２上の外周に沿って配置されていると考える。
【００７６】
図２１及び図２２は、本発明をワイヤ接続形式のＢａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ（ＢＧＡ）パッケージに適用した場合を示している。図２１は、チップ２の上方からの平面図であり、図２２は、図２１のＤ−Ｄ’における断面図である。前述までの説明においては、外部端子をリードとして説明してきたが、図２１及び図２２に示されるように、外部端子は、プリント基板１９上に配置された導電体パターンであってもよい。
【００７７】
図２１及び図２２に示されるように、半導体装置１は、プリント基板１９上にマウントされたチップ２を覆うように、プリント基板１９の片側がモールド樹脂３で覆われて構成されている。プリント基板１９上には、導電体パターン（外部端子）２０が配置され、導電体パターン２０は、ボンディングワイヤ６によってチップ２上のパッド４とボンディングされている。特に、動作モードの選択に関連するパッドであるパッド４ｃとパッド４ｄは、導電体パターン２０ｃに接続される。また、導電体パターン２０は、プリント配線２１を介して半田ボール２２と接続されている。
【００７８】
図２３及び図２４は、本発明をフリップチップ接続形式のＢＧＡパッケージに適用した場合を示している。図２３は、チップ２とプリント基板１９（＋バンプ２３）とを別々にして示した平面図であり、図２４は、図２３のＥ−Ｅ’における断面図である。なお、図２３において、チップ２とプリント基板１９は、それぞれのＥとＥ、Ｅ’とＥ’が一致するようにして、バンプ２３を介して貼り合される。前述までの説明においては、外部端子（リード５、導電体パターン２０）と内部端子（パッド４）をボンディングワイヤ６を用いてボンディングしているが、図２３及び図２４に示されるように、内部端子と外部端子を接続するものは、ワイヤでなくてもよい。
【００７９】
図２３及び図２４に示されるように、半導体装置１は、チップ２がプリント基板１９にフリップチップ実装されて構成されている。バンプ２３は、チップ２上のパッド４とプリント基板１９上の導電体パターン２０との間に挟まれ、両者を電気的に接続している。チップ２とプリント基板１９の間は、モールド樹脂３が充填されている。導電体パターン２０は、プリント配線２１を介して半田ボール２２と接続されている。
【００８０】
図２３及び図２４に示されるように、パッド４ｃはバンプ２３ａによって導電体パターン２０ｃと接続される。モードパッドであるパッド４ｄは、バンプ２３ｂによって導電体パターン２０ｃと接続される。すなわち、パッド４ｄに対するボンディングが有る場合には、バンプ２３ｂが存在し、一方パッド４ｄに対するボンディングが無い場合には、バンプ２３ｂが存在しない。これにより、動作モードの選択が可能となる。なお、パッド４ｃとパッド４ｄは、距離Ｌ２で配置されるため、バンプ２３ｂが存在する場合には、バンプ２３ａとバンプ２３ｂとが接触する可能性があるが、問題はない。
【００８１】
以上のように、本発明の実施の形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることはない。本発明は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置１の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体装置１の詳細な構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る距離Ｌ１及び距離Ｌ２を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ａの回路図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ｂの回路図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係る動作モード選択回路８ｂの動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１６】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１７】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１８】本発明の変形例を説明するための図である。
【図１９】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２０】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２１】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２２】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２３】本発明の変形例を説明するための図である。
【図２４】本発明の変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８３】
１ 半導体装置
２ チップ（基板）
３ モールド樹脂
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ パッド（内部端子）
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ リード（外部端子）
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ ボンディングワイヤ
７ 内部回路
８、８ａ、８ｂ 動作モード選択回路
９ 機能ブロック
１０ プルアップ抵抗
１１、１４ プルダウン抵抗
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ 接続範囲
１３ 金属配線
１５ インバータ
１６ スイッチ回路（Ｎｃｈトランジスタ）
１７ 論理回路（論理和ゲート）
１８ 保持回路
１９ プリント基板
２０、２０ｃ 導電体パターン（外部端子）
２１ プリント配線
２２ 半田ボール
２３、２３ａ、２３ｂ バンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、
前記第２内部端子と接続される第１外部端子と、
前記第３内部端子と接続される第２外部端子と、
前記第４内部端子と接続され、前記第２外部端子と同じ前記基板の１辺に対応して配置される第３外部端子と、を備える半導体装置であって、
前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置され、
前記第３及び第４内部端子は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置され、
距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｗ１＝Ｗ２のときには、Ｄ１＜Ｄ２となる
半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｄ１＝Ｄ２のときには、Ｗ１＜Ｗ２となる
半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に垂直な方向において２列となるように配置される
半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、千鳥配置となるように配置される
半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記基板上に形成され、前記回路に接続される第５内部端子を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第１及び第５内部端子の中心間の距離、又は、前記第２及び第５内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
第４外部端子と、
前記基板上に形成され、前記回路に接続される第５内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第４外部端子と接続される第６内部端子と、を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第４外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５及び第６内部端子は、前記第４外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第５及び第６内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子が前記基板上の角部に配置されるときには、前記第１及び第２内部端子は、前記角部を構成する前記基板の２辺の各々に対してＬ１＜Ｌ２の関係が成立するように配置される
半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１外部端子は、前記第２内部端子と第１ワイヤで接続される第１リードフレームを含み、
前記第２外部端子は、前記第３内部端子と第２ワイヤで接続される第２リードフレームを含み、
前記第３外部端子は、前記第４内部端子と第３ワイヤで接続される第３リードフレームを含む
半導体装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記基板は、第１基板であり、
前記半導体装置は、
第２基板を備え、
前記第１基板は、前記第２基板上に積層して配置され、
前記第１外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第２内部端子と第１ワイヤで接続される第１導電体パターンを含み、
前記第２外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第３内部端子と第２ワイヤで接続される第２導電体パターンを含み、
前記第３外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第４内部端子と第３ワイヤで接続される第３導電体パターンを含む
半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記基板は、第１基板であり、
前記半導体装置は、
第２基板を備え、
前記第１基板は、前記第２基板とフリップチップ接続され、
前記第１外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第２内部端子と第１バンプで接続される第１導電体パターンを含み、
前記第２外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第３内部端子と第２バンプで接続される第２導電体パターンを含み、
前記第３外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第４内部端子と第３バンプで接続される第３導電体パターンを含む
半導体装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、を備える半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、第１外部端子と接続可能であり、
前記第３内部端子は、第２外部端子と接続可能であり、
前記第４内部端子は、第３外部端子と接続可能であり、
前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置され、
前記第３及び第４内部端子は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置され、
距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｗ１＝Ｗ２のときには、Ｄ１＜Ｄ２となる
半導体装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｄ１＝Ｄ２のときには、Ｗ１＜Ｗ２となる
半導体装置。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に垂直な方向において２列となるように配置される
半導体装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、千鳥配置となるように配置される
半導体装置。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記基板上に形成され、前記第１外部端子と接続可能な第５内部端子を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第１及び第５内部端子の中心間の距離、又は、前記第２及び第５内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項１８】
請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記基板上に形成され、第４外部端子と接続可能な第５内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第４外部端子と接続可能な第６内部端子と、を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第４外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５及び第６内部端子は、前記第５又は第６内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第５及び第６内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項１９】
請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子が前記基板上の角部に配置されるときには、前記第１及び第２内部端子は、前記角部を構成する前記基板の２辺の各々に対してＬ１＜Ｌ２の関係が成立するように配置される
半導体装置。
【請求項１】
基板と、
前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、
前記第２内部端子と接続される第１外部端子と、
前記第３内部端子と接続される第２外部端子と、
前記第４内部端子と接続され、前記第２外部端子と同じ前記基板の１辺に対応して配置される第３外部端子と、を備える半導体装置であって、
前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置され、
前記第３及び第４内部端子は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置され、
距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｗ１＝Ｗ２のときには、Ｄ１＜Ｄ２となる
半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第２及び第３外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｄ１＝Ｄ２のときには、Ｗ１＜Ｗ２となる
半導体装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に垂直な方向において２列となるように配置される
半導体装置。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、千鳥配置となるように配置される
半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記基板上に形成され、前記回路に接続される第５内部端子を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５内部端子は、前記第１外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第１及び第５内部端子の中心間の距離、又は、前記第２及び第５内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
第４外部端子と、
前記基板上に形成され、前記回路に接続される第５内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第４外部端子と接続される第６内部端子と、を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第４外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５及び第６内部端子は、前記第４外部端子が対応する前記基板の１辺に平行な方向における前記第５及び第６内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子が前記基板上の角部に配置されるときには、前記第１及び第２内部端子は、前記角部を構成する前記基板の２辺の各々に対してＬ１＜Ｌ２の関係が成立するように配置される
半導体装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１外部端子は、前記第２内部端子と第１ワイヤで接続される第１リードフレームを含み、
前記第２外部端子は、前記第３内部端子と第２ワイヤで接続される第２リードフレームを含み、
前記第３外部端子は、前記第４内部端子と第３ワイヤで接続される第３リードフレームを含む
半導体装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記基板は、第１基板であり、
前記半導体装置は、
第２基板を備え、
前記第１基板は、前記第２基板上に積層して配置され、
前記第１外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第２内部端子と第１ワイヤで接続される第１導電体パターンを含み、
前記第２外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第３内部端子と第２ワイヤで接続される第２導電体パターンを含み、
前記第３外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第４内部端子と第３ワイヤで接続される第３導電体パターンを含む
半導体装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記基板は、第１基板であり、
前記半導体装置は、
第２基板を備え、
前記第１基板は、前記第２基板とフリップチップ接続され、
前記第１外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第２内部端子と第１バンプで接続される第１導電体パターンを含み、
前記第２外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第３内部端子と第２バンプで接続される第２導電体パターンを含み、
前記第３外部端子は、前記第２基板上に配置され、前記第４内部端子と第３バンプで接続される第３導電体パターンを含む
半導体装置。
【請求項１２】
基板と、
前記基板上の外周に沿って配置される第１乃至第４内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第１内部端子に接続される回路と、を備える半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、第１外部端子と接続可能であり、
前記第３内部端子は、第２外部端子と接続可能であり、
前記第４内部端子は、第３外部端子と接続可能であり、
前記回路は、前記第１内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第１及び第２内部端子の中心間の距離がＬ１となるように配置され、
前記第３及び第４内部端子は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第３及び第４内部端子の中心間の距離がＬ２となるように配置され、
距離Ｌ１は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｗ１＝Ｗ２のときには、Ｄ１＜Ｄ２となる
半導体装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の半導体装置であって、
前記第１乃至第４内部端子の各々は、パッドを含み、
前記第１及び第２内部端子のパッドの各々は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ１を有し、
前記第３及び第４内部端子のパッドの各々は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、幅Ｗ２を有し、
前記第１内部端子のパッドの端から隣接する前記第２内部端子のパッドの端までの距離は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ１であり、
前記第３内部端子のパッドの端から隣接する前記第４内部端子のパッドの端までの距離は、前記第３及び第４内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向において、Ｄ２であり、
Ｄ１＝Ｄ２のときには、Ｗ１＜Ｗ２となる
半導体装置。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に垂直な方向において２列となるように配置される
半導体装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子は、千鳥配置となるように配置される
半導体装置。
【請求項１７】
請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記基板上に形成され、前記第１外部端子と接続可能な第５内部端子を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第１外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５内部端子は、前記第１又は第２内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第１及び第５内部端子の中心間の距離、又は、前記第２及び第５内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項１８】
請求項１２乃至１６のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記半導体装置は、
前記基板上に形成され、第４外部端子と接続可能な第５内部端子と、
前記基板上に形成され、前記第４外部端子と接続可能な第６内部端子と、を備え、
前記回路は、前記第５内部端子と前記第４外部端子との接続状態に応じた信号を出力し、
前記第５及び第６内部端子は、前記第５又は第６内部端子が配置される前記基板の外周の１辺に平行な方向における前記第５及び第６内部端子の中心間の距離がＬ３となるように配置され、
距離Ｌ３は、距離Ｌ２よりも小さい
半導体装置。
【請求項１９】
請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の半導体装置であって、
前記第１及び第２内部端子が前記基板上の角部に配置されるときには、前記第１及び第２内部端子は、前記角部を構成する前記基板の２辺の各々に対してＬ１＜Ｌ２の関係が成立するように配置される
半導体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００９−２４６０８６（Ｐ２００９−２４６０８６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８９７８９（Ｐ２００８−８９７８９）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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