JPH0462963A

JPH0462963A - 半導体装置

Info

Publication number: JPH0462963A
Application number: JP17492390A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Kondou; 恒金銅
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-02-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は外部から電源電圧が供給されて動作する半導体
装置に関し、特に動作電源電圧に特徴を有する半導体装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体チップ上に集積回路が形成された半導体装置は、
従来、外部から一定の値を有する電源電圧が供給される
ことにより動作していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、最近の半導体装置はその集積度が高められ、回路
動作の高速化および低消費電力化が求められている。こ
の要求に応じて装置の低消費電力化を図るため、第１に
、半導体装置に供給される電源電圧を低下させることが
考えられる。しかしながら、単に電源電圧を低下させる
と、消費電力は低減するが、動作速度は逆に低下してし
まう。

また、第２に、回路設計者がその回路仕様に応じて動作
速度および消費電力のトレードオフを行うことが考えら
れる。つまり、動作速度および消費電力の各特性の調整
を図り、各回路仕様に応じて最適な特性を有する装置を
設計しようとするものである。しかしながら、設計段階
において回路の消費電力を見積もることは一般的に非常
に困難であり、このようなトレードオフをすることは現
実には出来ない。

また、第３に、低消費電力性能を有する汎用的なユニッ
ト、並びに高速動作性能を有する汎用的なユニットを複
数用意しておき、半導体装置に求められる回路仕様に応
じてそれら各ユニットを使い分けることが考えられる。

しかしながら、各ユニットをこのように使い分け、相反
する高速性能。

低消費電力性能を満たすことは、非常に手間がかかり、
開発コストが上がってしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、外部から供給される電源電圧を複数種類の電圧に変
換する電圧変換手段と、変換された複数種類の電圧を切
り換えて装置内部に供給する電圧切換手段とを備えたも
のである。

〔作用〕

外部供給電圧は電圧変換手段により種々の値に変換され
、変換された種々の値を有する電圧は外部信号に基づく
電圧切換手段の切り換えによって任意のものが選択され
、選択された任意の電圧が装置内部に供給される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例による半導体装置の構成を示
している。

半導体チップ１上には電源回路２が形成されており、こ
の電源回路２にはチップ外部から＋５［ＶＩの外部供給
電圧が与えられている。また、電源回路２は半導体チッ
プ１上に集積された内部回路３に電気的に接続されてお
り、電源回路２から出力された内部供給電圧は内部回路
３に与えられる。また、チップの端部には（ｎ＋１）個
の電源モード切換端子（ａ　、ａ　　、ａ２．・・・ａ
　）０　　　・　１ｎ４が形成されている。

電源回路２は電圧変換手段および電圧切換手段を備えて
形成されており、その内部の詳細は第２図の回路図に示
される。＋５［ＶＩの外部供給電圧が与えられる端子５
には（ｎ　＋　１．　）個の抵抗ｒｏ、ｒｌ、ｒ２．・
・・ｒ　が直列に接続されておす、電圧変換手段を構成
している。また、端子５と抵抗ｒ。との接続点並びに各
抵抗「。〜ｒｏの接続点には、（ｎ　＋１．　）個のＭ
ＯＳＦＥＴ（ＭＯ８形電界効果トランジスタ）Ｑ、Ｑ、
Ｑ２・・Ｑ　の各トレイン電極が接続されている。これ
ら各ＦＥＴＱｏ−Ｑｏはノーマリオフタイプのｐチャネ
ル形に形成されており、電圧切換手段を構成している。

また、ＦＥ’ＴＱｏ−Ｑｎの各ソース電極は共通に接続
されて内部回路３につながっている。また、各ゲート電
極には電源モード切換端子ａＯ’＝ａｎが１対１に接続
されている。

このような構成において、＋５　［ＶＩの外部供給電圧
は抵抗ｒ　　−ｒ　　によって分圧される。端Ｏｎ子５と抵抗ｒｏとの接続点につながるＦＥＴＱ。

のドレインには外部供給電圧の５［ｖ］が現れ、また、
各抵抗ｒ。−ｒｎの接続点には各抵抗の有する抵抗値に
応じた電圧が現れる。例えば、抵抗ｒ　と抵抗ｒ１との
接続点につながるＦＥＴＱ１のドレインには４　［ＶＩ
　、抵抗ｒ１と抵抗ｒ２との接続点につながるＦＥＴＱ
２のドレインには３．５　［ＶＩの電圧が現れる。すな
わち、電圧変換手段によって外部供給電圧が複数種類の
電圧に変換される。

変換された複数種類の電圧はＦＥＴＱｏ−Ｑ。

によって構成される電圧切換手段により、適宜切り換え
られて内部回路３に供給される。この切り換えは電源モ
ード切換端子ａ。−ａｏに入力される外部信号によって
制御される。例えば、内部回路３に５［ＶＩの電圧を供
給するためには、切換端子（ａ　Ｏ、ａ　１．　　ａ　
２　、・・・ａ　にデジタル信号（０，１，１，・・・
１）を入力すれば良い。つまり、ｐチャネル形ＦＥＴＱ
ｏのゲート電圧は低電位になってオンし、他のＦＥＴＱ
１〜Ｑｎのゲート電圧は高電位のためオフ状態のままに
なる。従って、ＦＥＴＱｏのドレイン電圧である５［ｖ
］の電圧が内部回路３に供給される。同様に、内部回路
３に４　［ＶＩの電圧を供給するためには切換端子（ａ
Ｏ’　　ａ１’　　ａ２’　・・・ａ　）にデジタル信
号（１０，１，−４）を入力すれば良く、内部回路３に
３．５［ＶＩの電圧を供給するためには切換端子（Ｂ　
ｏ　、ａ　＋　、ａ　２　＋　・・・ａ　）にデジタル
信号（１，１，Ｏ・・暑）を入力すれば良い。

従って、本実施例によれば各半導体装置に求められる特
性に応じ、高速動作性能と低消費電力性能とのトレード
オフを外部信号によって適宜適切に行うことが可能にな
る。つまり、装置に高速性能が要求される場合には、例
えば、内部回路３に５Ｖの高い電圧が供給されるように
、電源モード切換端子４に外部信号を入力すれば良い。

また、装置に低消費電力性能が要求される場合には、例
えば、内部回路３に３Ｖの低い電圧が供給されるように
、電源モード切換端子４に外部信号を入力すれば良い。

すなわち、本実施例によれば、同一の半導体チップを複
数のボードに異なる用途（特性）でそれぞれ使用するこ
とが可能になり、また、同一の半導体チップを１つのボ
ードで異なる用途に複数使用することが可能になる。ま
た、同一の半導体チップについて時間を異にして異なる
用途に使用することが可能になる。例えば、１つの半導
体チップ１について、ＥＳ（エンジニアリング・サンプ
ル；　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓａｍｐｌｅ）評価時
や、ボード実装時に異なる装置性能を持たすことが可能
になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、外部供給電圧は電
圧変換手段により種々の値に変換され、変換された種々
の値を有する電圧は外部信号に基づく電圧切換手段の切
り換えによって任意のものが選択され、選択された任意
の電圧が装置内部に供給される。このため、内部電源電
圧を外部から適宜プログラムすることにより、装置の仕
様に応して高速動作性能と低消費電力性能とを適宜調整
することが可能になる。しかも、この調整は手間がかか
らず、コストもかからない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体装置の構成を示
す図、第２図は第１図に示された電源回路の内部を示す
回路図である。１・・・半導体チップ、２・・・電源回路、３・・・内
部回路、４・・・電源モード切換端子（ａＯ−ａ、）、
５・外部電源電圧供給端子、Ｑｏ−Ｑｏ・・・ＭＯＳＦ
ＥＴ、ｒｏ−ｒ、−抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

　外部から供給される電源電圧を複数種類の電圧に変換
する電圧変換手段と、この電圧変換手段によって変換さ
れた前記複数種類の電圧を外部信号により切り換えて装
置内部に供給する電圧切換手段とを備えることを特徴と
する半導体装置。