半导体芯片制造技术

技术编号:3230964 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种半导体芯片,在外围部锯齿状配置了3列以上的外部连接用焊盘,其可以抑制芯片面积,同时稳定提供电源或接地。其解决方案是将最外列配置的外部连接用焊盘(11)用作内部核心电路的电源用或接地用焊盘。从外侧起第2列上配置的外部连接用焊盘(12)通过与焊盘用金属同层的金属(15)来与该外部连接用焊盘(11)连接。对内部核心电路的电源供给布线的电阻为来自焊盘(11)的电阻R2与来自焊盘(12)的电阻(R3’+R3”)的并联电阻,其值比电阻R2小很多。由此,可以防止由内部核心电路的电源的电压降引起的电路的误动作。且需要的I/O单元(9a,9b)仅为2个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在外围部配置了外部连接用焊盘(pad)的半导体芯片
技术介绍
现有技术中,作为半导体芯片,采用如下所述的结构在中央部设置形成了内部核心(core)电路的内部核心区域,在其外侧设置形成了接口电 路的外围I / O区域,且在外围部锯齿状配置外部连接用焊盘。专利文献1中公开了如下所述的结构在两列按锯齿状配置外部连接用焊盘的半导体芯片中,将外侧的焊盘用作电源用或接地用,^^1各内侧的 悍盘用作信号输入输出用。由此,连接电源用或接地用焊盘和电源环路或 接地环路的接合线、与连接信号用焊盘和内部引线的接合线不相交,避免 了引线接合的困难。专利文献2中公开了为了兼顾接合的容易性与电源的稳定提供性,集 中多个IO单元,而配置为电源用或接地用的IO单元的结构。专利文献1日本特开平11一87399号公报(第8页、图l)专利文献2日本特开2006—339335号公报(第9页、图l)专利文献3日本特开2005—277392号公报(第11页、图l)专利文献4日本特开2005 — 303279号公报(第17项、图4) 这里,考察3列以上,按锯齿状配置外部连接用焊盘的半导体芯片。 若基于从专利文献1得到的知识,为了避免引线接合的困难,作为电 源用和接地用的焊盘,最好在所配置的焊盘中选用配置在最外侧的列上的 焊盘。但是,在配置3列以上的焊盘的结构中,由于焊盘列所占的区域变大, 所以从芯片端到内部核心区域的距离变长。另外,由于与各焊盘对应设置 的I/0单元的个数增加,则各I/0单元的宽度要相应地变窄。因此,在 从最外列的焊盘向内部核心电路提供电源和接地的情况下,I / O单元内的电源供给布线的电阻变大,结果,有可能产生由内部核心电路的电源的电压降(IRdrop)引起的电路误动作。首先,使用图12,来说明2列配置焊盘的结构中的电源供给布线的电 阻。图12中,(a)是平面图,(b)是表示图12 (a)的L1一L1'截面、 U1—U1'截面的图。如图12 (a)所示,2列锯齿状配置外部连接用焊盘 81,与各外部连接用焊盘81相对应配置I/0单元82。并且,外侧配置的 外部连接用焊盘83用作内部核心电路的电源用或接地用焊盘。这里,设I/0单元82的宽度为X、高度为Y。在从外部连接用焊盘 83经I / O单元82内的电源供给布线向内部核心电路提供电源或接地的情 况下,这时的电源供给布线的电阻为R1。具有电阻R1的电源供给布线形 成在焊盘下金属层,长度为从芯片端到内部核心区域的距离(=Y)的1/ 2。因此,若设用于电源供给布线的金属的片电阻为Rs,设根据工艺所规 定的面积率为A,则变为<formula>formula see original document page 6</formula>(其中,Z=Y/XX (Rs/A))。 接着,使用图13来说明3列配置了焊盘的结构中的电源供给布线的电 阻。图13中,(a)是平面图,(b)是表示图13 (a)的L1—Ll'截面、 M1—M1'截面、U1—U1'截面的图。如图13 (a)所示,3列锯齿状配置 外部连接用焊盘91 ,与各外部连接用焊盘91对应配置I / O单元92。并且, 将最外列配置的外部连接用焊盘93用作内部核心电路的电源用或接地用焊 為:。这里,设I/0单元92的宽度为X,、高度为Y,。若设3列配置的 焊盘的间距与2列配置的焊盘的间距相同(1/0单元的宽度方向、高度方 向),则3列配置的I / O单元与2列配置的I / O单元相比,间距为2 / 3、 高度为3/2。即,X,= (2/3) XX, Y, = (3/2) XY这样的关系成立。在从外部连接用焊盘93经I/O单元92内的电源供给布线向内部核心 电路提供电源或接地的情况下,这时的电源供给布线的电阻变为R2。具有 电阻R2的电源供给布线在焊盘下金属层上构成,长度为芯片端到内部核心 区域的距离(=Y,)的2/3。由此,变为R2=2/3X (Y, /X, ) X (Rs/A)=2/3X ( (3/2) XY/ (2/3) XX) X (Rs/A)=3 / 2XZ。这样,3列配置情况下的电源供给布线的电阻R2比2列配置的情况下 的电源供给布线的电阻R1大很多。通过上面的计算变为3倍。若电源供给 布线的电阻增大,则内部核心电路的电源的电压降(IRDROP)变大,由 此产生电路的误动作的可能性提高。另一方面,在3列配置的情况下,为 了将电源供给布线的电阻抑制为与2列配置的情形相同的程度,所以需要 将2列配置的情况下的3倍个数的外部连接用焊盘用作电源或接地用焊盘。 其带来了芯片面积的增大,所以不理想。在专利文献2中,为了减小I/O单元内的电源供给布线的电阻,在2 列配置了焊盘的结构中,集中至少3个I/O单元来配置为电源用或接地用 I/O单元,并将与此对应的电源用或接地用的外部连接用焊盘配置在半导体 芯片的最外列。但是,专利文献2中,有最好集中(焊盘列数+l)的I/0单元来作为 一个电源用I/0单元(在段落)的记载,基于此,在3列配置了焊盘 的结构中,需要集中4个以上的1/0单元来配置为电源用或接地用的1/0单 元。这时,认为可以减少电源供给布线的电阻,但是作为电源用或接地用 I/O单元使用的区域要变大到需要以上,进而带来了半导体芯片的面积增 大。
技术实现思路
基于上述问题,本专利技术的目的是在外围部按锯齿状配置3列以上的外 部连接用焊盘的半导体芯片中,抑制芯片面积的增大,同时,防止由内部 核心电路的电源电压降引起的电路误动作。本专利技术的半导体芯片,装载了半导体集成电路,其包括内部核心区 域,其设置在所述半导体芯片的中央部,且形成了内部核心电路;外围I /0区域,其设置在所述内部核心区域的外侧,且形成了接口电路;以及 多个外部连接用焊盘,其在所述半导体芯片的外围部配置了 3列以上并配 置成锯齿状;所述多个外部连接用焊盘包括第1外部连接用焊盘,其配置在最外列,且用作所述内部核心电路的电源用或接地用焊盘;以及第2 外部连接用焊盘,其配置在从外侧起第2列上,且相邻于所述第l外部连 接用焊盘,通过与焊盘用金属同层的金属与所述第1外部连接用焊盘连接。 根据本专利技术,将在最外列配置的第1外部连接用焊盘用作内部核心电 路的电源用或接地用焊盘。并且,将从外侧起第2列上配置的第2外部连 接用焊盘通过与焊盘用金属同层的金属与该第1外部连接用焊盘连接。由 此,对内部核心电路的电源供给布线的电阻为来自第1外部连接用焊盘的 电阻与来自第2外部连接用焊盘的电阻并联电阻,其电阻值格外小。由此, 可以防止由内部核心电路的电源的电压降引起的电路的误动作。且,由于 与电源用或接地用焊盘对应的I / O单元仅为2个,所以不会引起芯片面积 的増大。本专利技术的半导体芯片,装载了半导体集成电路,其包括内部核心区 域,其设置在所述半导体芯片的中央部,形成了内部核心电路;外围1/0 区域,其设置在所述内部核心区域的外侧,形成了接口电路;以及多个外 部连接用焊盘,其在所述半导体芯片的外围部配置了 3列以上并配置成锯 齿状;将最内列配置的所述外部连接用焊盘中至少一个用作所述内部核心 电路的电源用或接地用焊盘;将最外列配置的所述外部连接用焊盘中至少 一个用本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种半导体芯片,装载了半导体集成电路,其包括: 内部核心区域,其设置在所述半导体芯片的中央部,且形成了内部核心电路; 外围I/O区域,其设置在所述内部核心区域的外侧,且形成了接口电路;以及 多个外部连接用焊盘,其在所述半导 体芯片的外围部配置了3列以上并配置成锯齿状; 所述多个外部连接用焊盘包括: 第1外部连接用焊盘,其配置在最外列,且用作所述内部核心电路的电源用或接地用焊盘;以及 第2外部连接用焊盘,其配置在从外侧起第2列上,且相邻于所述第 1外部连接用焊盘,通过与焊盘用金属同层的金属与所述第1外部连接用焊盘连接。

【技术特征摘要】
JP 2007-12-28 2007-3397391、一种半导体芯片,装载了半导体集成电路,其包括内部核心区域,其设置在所述半导体芯片的中央部,且形成了内部核心电路;外围I/O区域,其设置在所述内部核心区域的外侧,且形成了接口电路;以及多个外部连接用焊盘,其在所述半导体芯片的外围部配置了3列以上并配置成锯齿状;所述多个外部连接用焊盘包括第1外部连接用焊盘,其配置在最外列,且用作所述内部核心电路的电源用或接地用焊盘;以及第2外部连接用焊盘,其配置在从外侧起第2列上,且相邻于所述第1外部连接用焊盘,通过与焊盘用金属同层的金属与所述第1外部连接用焊盘连接。2、 根据权利要求l所述的半导体芯片,其特征在于 所述多个外部连接用焊盘包括第3外部连接用焊盘,其配置在从外侧起第2列上,且与所述第l外部连接用焊盘相邻,通过与焊盘用金属同层 的金属与所述第1外部连接用焊盘连接。3、 根据权利要求l所述的半导体芯片,其特征在于-所述多个外部连接用焊盘包括第3外部连接用焊盘,其配置在从外侧起第2列上,且与所述第2外部连接用焊盘相邻,通过与焊盘用金属同层 的金属与所述第2外部连接用焊盘连接。4、 根据权利要求1所述的半导体芯片,其特征在于.-所述多个外部连接用焊盘包括第3外部连接用焊盘,其配置在从外侧起第3列目上,且与所述第2外部连接用焊盘相邻,通过与焊盘用金属同 层的金属与所述第2外部连接用焊盘连接。5、 根据权利要求1 4的其中之一所述的半导体芯片,其特征在于 在最内列配置的所述外部连接用焊盘的大小小于最外列和从外侧起第2列上配置的所述外部连接用焊盘的大小。6、 根据权利要求5所述的半导体芯片,其特征在于最外列和从外侧起第2列上配置的所述外部连接用焊盘是引线接...

【专利技术属性】
技术研发人员:前出正人
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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