JPH06140564A - 静電保護チップを具えた半導体装置 - Google Patents

静電保護チップを具えた半導体装置

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JPH06140564A
JPH06140564A JP4290985A JP29098592A JPH06140564A JP H06140564 A JPH06140564 A JP H06140564A JP 4290985 A JP4290985 A JP 4290985A JP 29098592 A JP29098592 A JP 29098592A JP H06140564 A JPH06140564 A JP H06140564A
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JP
Japan
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electrostatic protection
chip
semiconductor device
semiconductor chip
semiconductor
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Application number
JP4290985A
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English (en)
Inventor
Takeshi Shibata
健 柴田
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Hitachi Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06140564A publication Critical patent/JPH06140564A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
    • H10W72/874—On different surfaces
    • H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
    • H10W90/732—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between stacked chips

Landscapes

  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 LSIチップの実効面積を小さくすることな
く、静電保護回路機能を半導体装置に設け、静電気やサ
ージ電圧が印加されたときに集積回路部分にその影響が
及ばないようにする。 【構成】 半導体装置10は、集積回路が形成されたL
SIチップ1と、静電保護回路が形成された静電保護チ
ップ2A,2Bを具えている。上記2つのチップを搭載
するリードフレーム3は複数の外部ピン31,32…を
有し、該外部ピンとLSIチップ1のボンディングパッ
ド11,12…とは、静電保護チップ2に形成された静
電保護回路を介して、互いにボンディングワイヤ41
a,41b,42a,42b…によって導電接続され
る。前記静電保護回路は前記外部ピンと同数又はそれよ
り多く設けられ、これら複数の静電保護回路は1つの半
導体チップ上に複数個形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体技術さらには半
導体チップを静電破壊から保護する技術に適用して特に
有効な技術に関し、例えばDRAM等の集積回路が形成
された半導体装置の静電保護に利用して有用な技術に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、DRAM等の集積回路が形成
された半導体チップには、これを静電破壊から保護する
ための静電保護回路が設けられている。この静電保護回
路は、一般には、該半導体チップのボンディングパッド
の周辺に形成されて、ボンディングパッドに過大な電圧
が印加されたときに、当該電流をアース等の定電圧電源
側に放電して当該半導体チップ上の素子の静電破壊を防
止するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体チップのように集積回路と同一チップ上に静
電保護回路を設けられていると、発生した静電気やサー
ジ電圧による影響が、当該保護回路の周辺に配置された
他の回路部分に及んでこれを破壊する虞がある。又、集
積回路と同一チップ上に形成された静電保護回路は、あ
る程度の大きさを必要とするため、LSIチップのアク
ティブエリアが狭まって当該集積回路の高集積化を妨げ
る要因となる。本発明はかかる事情に鑑みてなされたも
ので、LSIチップの実効面積を小さくすることなく、
静電保護回路機能を半導体装置に設け、静電気やサージ
電圧が印加されたときに集積回路部分にその影響が及ば
ないようにした半導体装置を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。即ち、本発明では半導体チップを実装する
に当たって、静電保護回路を、集積回路が形成された主
半導体チップとは別の半導体チップ上に形成し、主半導
体チップが搭載されるリードフレームの一主面に当該静
電保護用の半導体チップを搭載し、前記主半導体チップ
のボンディングパッドと前記リードフレームの外部ピン
との間を、上記静電保護用チップを介してボンディング
ワイヤのような配線部材にて導電接続させたものであ
る。
【0005】
【作用】静電保護回路が主半導体チップから離されてい
るので、静電気やサージ電圧による当該集積回路への影
響がなくなる。又、静電保護回路が別個の半導体チップ
上に形成されているので、主半導体チップのアクティブ
エリアが狭められることなく集積度が向上する。特に、
LSIチップの上面をリードフレームの下面に接合させ
てこれを支持するようにしたLOC構造(Lead On Chi
p)に適用した場合には、当該リードフレームの上面に
上記静電保護用のチップを搭載することにより、半導体
装置(パッケージ)全体を大きくすることなく上記2つ
の半導体チップをパッケージに封入することができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面を参照し
て説明する。図1は本発明に係る静電保護チップとLS
Iチップとが搭載された半導体装置の内部構成を示す斜
視図であり、図2はその縦断面図である。尚、これらの
図ではプラスチックモールド前の状態が示されている。
図1,図2に示すように、本実施例の半導体装置10
は、DRAM等の集積回路が形成されたLSIチップ
(第1の半導体チップ)1、静電保護回路が形成された
静電保護チップ(第2の半導体チップ)2A,2B、リ
ードフレーム3を具えている。この半導体装置10は、
LSIチップ1の上面がリードフレーム3の下面に絶縁
フィルム5を介して接合されてこれに支持された、所謂
リード・オン・チップ構造(以下「LOC構造」と称す
る。)となっている。上記静電保護チップ2A,2B
は、上記リードフレーム3を構成する複数の外部ピン3
1,32,33,34,…の上面にこれらを橋渡しする
ように配設され、絶縁フィルム6を介して接合されてい
る。
【0007】又、リードフレーム3を構成する信号用外
部ピン31,32,…は、その電極部31a,32a,
…がLSIチップ1に設けられた所定のボンディングパ
ッド11,12,13…に、ボンディングワイヤ(配線
部材)41a,41b,42a,42b,…にて電気的
に接続されるようになっており、その途中に、静電保護
チップ2A,2B上に形成された静電保護回路(図中破
線に示す領域に形成されている)21,22,23…が
介在されるようになっている。上記ボンディングワイヤ
41a,42aの一端は保護回路の入力端子INとなる
パッドに、41b,42bは出力端子OUTとなるパッ
ドに接続される。尚、静電保護回路は、2つの静電保護
チップ2A,2Bに、LSIチップのパッド数に応じて
所定個数設けられている。ただし、静電保護チップ2
A,2Bに、汎用性を持たせるため、上記半導体チップ
のパッド数よりも多い数の静電保護回路を形成しておい
て、これを使用するようにしてもよい。
【0008】上記リードフレームの、定電圧電源Vcc
に接続された電源用外部ピン(図示例ではピン33)
は、ボンディングワイヤ43a,43bにより静電保護
チップ2A,2Bに夫々形成されたVccラインに導電
接続され、このVccラインによって、全ての静電保護
回路に定電圧Vccが供給されるようになっている。ま
た、複数の外部ピンのうち定電圧電源Vssに接続され
た外部ピン(ピン34)は、ボンディングワイヤ44
a,44bにより静電保護チップ2A,2B上に夫々形
成されたVssラインに導電接続され、このVssライ
ンによってアース(Vss)が全ての静電保護回路に接
続されるようになっている。又、チップがp形半導体の
場合、定電圧Vssはチップ2A,2Bの基体にも供給
され、基板電位を与えるようになっている。
【0009】図3は、静電保護チップに形成された静電
保護回路の一例を示す回路図である。この図に示すよう
に静電保護回路は、p形半導体基板に形成されたnMO
SトランジスタTr1と2つのpnp形バイポーラトラ
ンジスタTr2,Tr3にて構成されており、外部ピン
に接続される入力端子INとLSIチップのパッドに接
続される出力端子OUTが接続されたノードn1には、
nMOSトランジスタTr1のドレイン端子が接続され
ている。そしてnMOSトランジスタTr1のソース端
子とゲート端子は定電圧電源Vssに接続されている。
前記ノードn1には更に2つのpnp形トランジスタT
r2,Tr3の一端が接続されている。そして、トラン
ジスタTr2の他端は定電圧電源Vccに、トランジス
タTr3の他端は定電圧電源Vssに夫々接続されてい
る。尚、図中R1,R2,R3は寄生抵抗である。このよ
うな回路構成を取ることによって、正のサージ電圧が外
部ピン31又は32に発生したときには、トランジスタ
Tr3がオンしてサージ電流が、図1の保護チップ2A
又は2B、及び外部ピン34を介して定電圧電源Vss
側に流れ、負のサージ電圧が発生したときにはトランジ
スタTr1,Tr2がオンしてサージ電流が、外部ピン
33及び、保護チップ2A又は2Bを介して定電圧電源
Vcc側から外部ピン31又は32へ流れ、半導体チッ
プ上の素子の静電破壊が防止される。
【0010】尚、上記構成では、LOC構造を採用して
いるため、静電保護チップを接続させるためのボンディ
ングワイヤを短くすることが可能であり、入力インピー
ダンスの増加を最低限に抑えることができる。
【0011】以上説明したように本実施例のLSIチッ
プの実装構造では、静電保護回路をLSIチップとは別
個の静電保護チップに形成し、リードフレームとLSI
チップの間に介在させたので、静電気やサージ電圧によ
る当該LSIチップ上の回路への影響がなくなる。又、
静電保護回路によってLSIチップのアクティブエリア
が狭められることなく、その集積度が向上する。特に、
LOC構造(Lead On Chip)に適用したので、当該リー
ドフレームの上面側に上記静電保護チップを搭載して半
導体装置全体を大きくすることなく2つの半導体チップ
を実装することができる。
【0012】以上本発明者によってなそれた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、本
実施例では、LSIチップ、静電保護チップ、リードフ
レームの接続をボンディングワイヤを用いて行ったが、
TAB(TAPE AUTOMATED BONDING)を使用することで、
静電保護回路を別チップで形成することに伴う入力容量
の増加を抑えるようにしてもよい。又、本実施例では、
1つの静電保護チップに複数の静電保護回路を形成した
例を示したが、これに限ることなく、唯一つの入力保護
回路が形成されたチップを外部ピン1つ当り又はボンデ
ィングパッド1つ当り、1つ宛設けてもよい。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、静電気やサージ電圧の
発生による、LSIの周辺回路の破壊のおそれがなくな
り、また、LSIチップの高集積化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る静電保護チップとLSIチップと
が搭載された半導体装置の内部構成を示す斜視図であ
る。
【図2】図1に示す半導体装置の縦断面図である。
【図3】静電保護チップに形成された保護回路の回路図
である。
【符号の説明】
1 LSIチップ(第1の半導体チップ) 2A,2B静電保護チップ(第2の半導体チップ) 3 リードフレーム 11,12,13 ボンディングパッド 31,32,33,34 外部ピン 41a,41b,42a,42b ボンディングワイヤ
(配線部材)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路が形成された第1の半導体チッ
    プと、外部ピンを有し前記第1の半導体チップが搭載さ
    れるリードフレームと、前記第1の半導体チップに設け
    られたボンディングパッドと前記外部ピンとを導電接続
    させる配線部材とを具えてなる半導体装置において、前
    記リードフレームには静電保護回路が形成された第2の
    半導体チップが搭載され、当該静電保護回路を介して前
    記ボンディングパッドと外部ピンとが前記配線部材にて
    導電接続されてなることを特徴とする静電保護チップを
    具えた半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記リードフレームは複数の外部ピンを
    有し、前記静電保護回路は前記外部ピンと同数又はそれ
    より多く設けられ、これら複数の静電保護回路は1つの
    半導体チップ上に複数個形成されていることを特徴とす
    る請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の半導体チップ及び第2の半導
    体チップは夫々前記リードフレームの異なる面に接合さ
    れていることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電
    保護回路を具えた半導体装置。
JP4290985A 1992-10-29 1992-10-29 静電保護チップを具えた半導体装置 Pending JPH06140564A (ja)

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JP (1) JPH06140564A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100309525B1 (ko) * 1997-09-12 2001-12-17 가네꼬 히사시 보호회로를갖는반도체장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100309525B1 (ko) * 1997-09-12 2001-12-17 가네꼬 히사시 보호회로를갖는반도체장치

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