(57)【要約】【課題】従来の半導体集積回路においては、品種展開を行う際に追加のフォトマスクが必要となったり、品種の切り替え制御用として専用のボンディングパッドが必要となったりするという課題があった。【解決手段】クロック入力とデータ入出力とを兼用する少なくとも２個の兼用ボンディングパッド１１，１２，１３と、これらの兼用ボンディングパッドからの入力がクロック信号であるか否かを判定するクロック判定回路１４と、このクロック判定回路からの出力に応じて動作する品種を決定する品種選択回路１５とを備える。これにより、チップサイズを増加させることなく、また追加のフォトマスクを必要としない半導体製品の品種展開を実現する。【選択図】図１
2009141253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の品種の仕様で動作し得る半導体集積回路であって、
クロック入力とデータ入出力とを兼用する複数の兼用ボンディングパッドと、
前記複数の兼用ボンディングパッド各々への入力がクロック信号であるか否かを判定し、かつ前記クロック信号が入力されたのはいずれの兼用ボンディングパッドかを検知するクロック判定回路と、
前記クロック信号をもとに前記クロック判定回路から出力される信号により、動作する品種を決定する品種選択回路とを備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体集積回路において、
前記品種選択回路からの信号によって制御される周辺回路を更に備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体集積回路において、
前記品種選択回路からの信号によって制御され、前記複数の兼用ボンディングパッドのうちいずれかをクロック入力用として選択するセレクタを更に備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体集積回路において、
前記セレクタの出力から各内部回路へ供給するクロックを生成する発振回路を更に備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体集積回路において、
動作する品種が前記品種選択回路にて決定された後に、前記クロック判定回路の動作を停止させることで、前記クロック信号が入力された兼用ボンディングパッドとは異なる兼用ボンディングパッドから交番信号が入力された場合の誤動作を防止する手段を更に備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体集積回路において、
前記誤動作防止手段は、少なくとも１個の論理素子によって実現されたことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項７】
複数の品種の仕様で動作し得る半導体集積回路であって、
クロック入力とデータ入出力とを兼用する複数の兼用ボンディングパッドと、
前記複数の兼用ボンディングパッド各々への入力がクロック信号であるか否かを判定し、かつ前記クロック信号が入力されたのはいずれの兼用ボンディングパッドかを検知するクロック判定回路と、
前記クロック信号をもとに前記クロック判定回路から出力される信号により、動作する品種を決定する品種選択回路と、
前記品種選択回路からの信号によって制御される周辺回路と、
前記品種選択回路からの信号によって制御され、前記複数の兼用ボンディングパッドのうちいずれかをクロック入力用として選択するセレクタと、
前記セレクタの出力から各内部回路へ供給するクロックを生成する発振回路とを備えたことを特徴とする半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路の品種展開に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現代においてはエアコン、洗濯機、掃除機等といった殆どの電化製品において、半導体集積回路を用いて構成された制御システムを搭載している。また、近年の電化製品は高付加価値と製品の独自性そして開発期間の短縮が求められており、制御システムを構成する半導体集積回路においてはそれぞれの電化製品に適した機能とそれら多品種の同時展開を求められている。
【０００３】
しかし、半導体集積回路に対して求められる機能は、使用する電化製品の用途、実装する基板など様々な要因によって異なるため、求められる機能を全て満足するためには多数の品種を開発する必要があり、多数の品種を同時展開するためには開発する品種数に比例した多大な開発費と多大な開発期間が必要となる。これらは半導体集積回路の低コスト化と開発期間の短縮を阻害し、効率的な品種展開の課題となっている。
【０００４】
この課題を解決する手段として、いくつかの用途を想定し、予め複数の機能を持たせた半導体集積回路を開発して用途別に機能を開放又は制限することで、効率良く品種展開を実現する技術が挙げられる。具体的には、複数の製品型式の全てに共通な半導体基板を用意し、そのフォトマスクの一部を変更し、あるいは所定のパッドに対するボンディング処理を選択的に実行することで、いずれかの製品型式を択一的に実現する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２−２４６１４７号公報（第１３頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フォトマスクの一部を変更することによって品種展開を行う従来技術は、品種毎にフォトマスクを余分に作成しなければならず追加分のフォトマスク費用が発生するという課題を有していた。
【０００６】
また、ボンディング処理を利用することで品種展開を行う従来技術は、信号の入力や出力といった用途に使用する通常ボンディングパッドに加えて品種の切り替え制御用として専用ボンディングパッドが別に必要となり、当該専用ボンディングパッドを追加することによってチップ面積が増大し、半導体集積回路のコストが増加するという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記の従来課題を解決するもので、フォトマスクの変更や専用ボンディングパッドの追加によらない品種展開技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本願の請求項１に係る半導体集積回路は、複数の品種の仕様で動作し得る半導体集積回路であって、クロック入力とデータ入出力とを兼用する複数の兼用ボンディングパッドと、前記複数の兼用ボンディングパッド各々への入力がクロック信号であるか否かを判定し、かつ前記クロック信号が入力されたのはいずれの兼用ボンディングパッドかを検知するクロック判定回路と、前記クロック信号をもとに前記クロック判定回路から出力される信号により、動作する品種を決定する品種選択回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
このような構成により、フォトマスクの変更や専用ボンディングパッドの追加によらない品種展開が可能となる。
【００１０】
また、本願の請求項２に係る半導体集積回路は、前記品種選択回路からの信号によって制御される周辺回路を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路である。
【００１１】
このような構成により、前記品種選択回路からの品種を選択する信号を受けて、周辺回路の機能変更（選択された品種で動作させること）が可能となる効果を奏する。
【００１２】
また、本願の請求項３に係る半導体集積回路は、前記品種選択回路からの信号によって制御され、前記複数の兼用ボンディングパッドのうちいずれかをクロック入力用として選択するセレクタを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路である。
【００１３】
前記セレクタを備えたことで、クロック入力用として使用されないボンディングパッドからの入力を誤って発振回路などへ供給しなくなるという効果を奏する。
【００１４】
また、本願の請求項４に係る半導体集積回路は、前記セレクタの出力から各内部回路へ供給するクロックを生成する発振回路を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の半導体集積回路である。
【００１５】
前記発振回路を備えたことで、各内部回路へ安定したクロックを供給するという効果を奏する。
【００１６】
また、本願の請求項５に係る半導体集積回路は、動作する品種が前記品種選択回路にて決定された後に、前記クロック判定回路の動作を停止させることで、前記クロック信号が入力された兼用ボンディングパッドとは異なる兼用ボンディングパッドから交番信号が入力された場合の誤動作を防止する手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路である。
【００１７】
前記誤動作防止手段を備えたことで、クロック入力用として使用されるボンディングパッド以外の前記複数の兼用ボンディングパッドから誤って交番信号の入力が行われた場合においても、前記品種選択回路が誤動作しない効果を奏する。
【００１８】
また、本願の請求項６に係る半導体集積回路は、前記誤動作防止手段が少なくとも１個の論理素子によって実現されたことを特徴とする請求項５に記載の半導体集積回路である。
【００１９】
前記論理素子によって前記誤動作防止手段を実現することで、消費電流の低減やチップ面積の削減という効果を奏する。
【００２０】
また、本願の請求項７に係る半導体集積回路は、複数の品種の仕様で動作し得る半導体集積回路であって、クロック入力とデータ入出力とを兼用する複数の兼用ボンディングパッドと、前記複数の兼用ボンディングパッド各々への入力がクロック信号であるか否かを判定し、かつ前記クロック信号が入力されたのはいずれの兼用ボンディングパッドかを検知するクロック判定回路と、前記クロック信号をもとに前記クロック判定回路から出力される信号により、動作する品種を決定する品種選択回路と、前記品種選択回路からの信号によって制御される周辺回路と、前記品種選択回路からの信号によって制御され、前記複数の兼用ボンディングパッドのうちいずれかをクロック入力用として選択するセレクタと、前記セレクタの出力から各内部回路へ供給するクロックを生成する発振回路とを備えた半導体集積回路である。
【００２１】
このような構成により、フォトマスクの変更や専用ボンディングパッドの追加によらない品種展開が可能となり、いずれかの品種として動作が確定することで兼用ボンディングパッドを信号入力用のボンディングパッドとして有効活用できる効果を奏する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によって品種毎に追加のフォトマスクを作成することなく品種展開が可能となるため開発費を削減できる。また、本発明ではいずれのボンディングパッドからクロック信号入力が行われているかを認識することによって品種の切り替え制御を実現する技術であるため、品種の切り替え制御用として専用ボンディングパッドを設ける必要がなく、チップ面積削減に効果がある。
【００２３】
また、誤動作防止手段を更に備えることによって、一度決定した品種が誤って別の品種に切り替わることを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
本実施の形態においては、単一品種を３品種へ品種展開する場合を説明する。また、品種とは、仕様が異なるものを指す。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態における半導体集積回路の構成図である。図１の半導体集積回路は、第１ボンディングパッド１１と、第２ボンディングパッド１２と、第３ボンディングパッド１３と、クロック判定回路１４と、品種選択回路１５と、周辺回路１６と、セレクタ１７と、発振回路１８とを有する。
【００２７】
第１、第２及び第３ボンディングパッド１１，１２，１３は、いずれもクロック入力とデータ入出力とを兼ねた兼用ボンディングパッドである。第１ボンディングパッド１１上の信号を第１信号Ｃ１、第２ボンディングパッド１２上の信号を第２信号Ｃ２、第３ボンディングパッド１３上の信号を第３信号Ｃ３とする。なお、外部から与えるクロック信号のデューティ比は任意であるものとする。
【００２８】
クロック判定回路１４は、第１、第２及び第３ボンディングパッド１１，１２，１３の各々への入力がクロック信号であるか否かを判定し、かつクロック信号が入力されたのはいずれのボンディングパッドかを検知する回路であって、第１カウンタ４０１と、第２カウンタ４０２と、第３カウンタ４０３とを有する。第１カウンタ４０１は、第１信号Ｃ１の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジをカウントして第１カウント値Ｓ４０１を出力する。同様に第２カウンタ４０２は第２信号Ｃ２の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジをカウントして第２カウント値Ｓ４０２を、第３カウンタ４０３は第３信号Ｃ３の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジをカウントして第３カウント値Ｓ４０３をそれぞれ出力する。
【００２９】
品種選択回路１５は、クロック判定回路１４から出力される第１、第２及び第３カウント値Ｓ４０１，Ｓ４０２，Ｓ４０３をもとにして動作する品種を決定する回路であって、第１比較器５０１と、第２比較器５０２と、第３比較器５０３と、基準値５０４と、論理素子５０５とを有する。第１比較器５０１は、第１カウント値Ｓ４０１と基準値５０４との比較を行い、両者が一致したときに第１比較結果信号Ｓ５０１をＨｉｇｈ出力にする。同様に第２比較器５０２は第２カウント値Ｓ４０２と基準値５０４との比較を、第３比較器５０３は第３カウント値Ｓ４０３と基準値５０４との比較をそれぞれ行う。第２比較器５０２の出力である第２比較結果信号Ｓ５０２は第２カウント値Ｓ４０２と基準値５０４とが一致したときにＨｉｇｈとなり、第３比較器５０３の出力である第３比較結果信号Ｓ５０３は第３カウント値Ｓ４０３と基準値５０４とが一致したときにＨｉｇｈとなる。これら第１、第２及び第３比較結果信号Ｓ５０１，Ｓ５０２，Ｓ５０３をまとめたものが品種選択信号Ｓ１５である。ここでは、品種選択信号Ｓ１５が３ビットからなり、第１比較結果信号Ｓ５０１を品種選択信号Ｓ１５の最下位ビットとし、第２比較結果信号Ｓ５０２を品種選択信号Ｓ１５の中位ビットとし、第３比較結果信号Ｓ５０３を品種選択信号Ｓ１５の最上位ビットとするものとする。また、ここでは論理素子５０５が論理和素子であり、第１比較結果信号Ｓ５０１、第２比較結果信号Ｓ５０２、第３比較結果信号Ｓ５０３のいずれかがＨｉｇｈ出力となった場合に、誤動作防止信号Ｓ５０５をＨｉｇｈ出力するものとする。第１、第２及び第３カウンタ４０１，４０２，４０３は、それぞれ誤動作防止信号Ｓ５０５がＨｉｇｈ出力の場合にカウント動作を停止する。
【００３０】
周辺回路１６は、品種選択信号Ｓ１５によって指定された品種の機能を実現するように、品種選択信号Ｓ１５を受けて機能が切り替わる。
【００３１】
セレクタ１７は、品種選択信号Ｓ１５によって制御され、第１、第２及び第３ボンディングパッド１１，１２，１３のうちいずれかをクロック入力用として選択する回路であって、第１論理素子７０１と、第２論理素子７０２と、第３論理素子７０３と、第４論理素子７０４とを有する。例えば、第１、第２及び第３論理素子７０１，７０２，７０３はいずれも論理積素子であり、第４論理素子７０４は論理和素子であって、第１信号Ｃ１、第２信号Ｃ２、第３信号Ｃ３のうちいずれを発振回路１８への入力信号とするかを第１、第２及び第３比較結果信号Ｓ５０１，Ｓ５０２，Ｓ５０３の各状態によって切り替える。
【００３２】
発振回路１８は、セレクタ１７の出力から各内部回路へ供給するクロックを生成する回路である。
【００３３】
図２は、本発明の実施の形態における第１、第２及び第３信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３と、品種選択信号Ｓ１５と、誤動作防止信号Ｓ５０５との関係を示したタイムチャートである。ここでは、第１ボンディングパッド１１から第１信号Ｃ１としてクロック信号が与えられて、周辺回路１６が「品種１」として動作する場合を説明する。
【００３４】
「品種１」では第２ボンディングパッド１２及び第３ボンディングパッド１３はクロック入力用のボンディングパッドとして使用しないため、第２信号Ｃ２及び第３信号Ｃ３はクロック信号以外の信号である。ここでは、第２信号Ｃ２、第３信号Ｃ３を基本的にＬｏｗ入力としている。
【００３５】
図２において、タイミングＴ１は第１カウンタ４０１が第１信号Ｃ１を受けてカウント動作を開始する時刻を示し、タイミングＴ２は第３ボンディングパッド１３から第３信号Ｃ３として交番信号の入力が誤って開始された時刻を示し、タイミングＴ３は第１比較器５０１にて第１カウント値Ｓ４０１と基準値５０４とが一致した時刻を示す。
【００３６】
図２によれば、タイミングＴ３において、第１比較結果信号Ｓ５０１がＨｉｇｈ出力となり、品種選択信号Ｓ１５が「０００」から「００１」へと変化するため、周辺回路１６が「品種１」の仕様で動作することが確定する。その結果、第１ボンディングパッド１１から第１信号Ｃ１として与えられたクロック信号がセレクタ１７により選択され、当該クロック信号が発振回路１８への入力信号として確定する。一方、第２及び第３ボンディングパッド１２，１３はセレクタ１７により選択されないため、クロック入力とは別の信号を入出力させるためのボンディングパッドとして使用できる。
【００３７】
しかも、タイミングＴ２で第３ボンディングパッド１３から交番信号が誤って入力され第３カウンタ４０３が動作しても、タイミングＴ３で誤動作防止信号Ｓ５０５がＨｉｇｈ出力となるため第３カウンタ４０３は動作を停止する。その結果、第３カウント値Ｓ４０３は基準値Ｓ５０４と一致することはないため第３比較結果信号Ｓ５０３の状態は変化しない。すなわち、論理素子５０５はタイミングＴ３で一度決定した品種選択信号Ｓ１５がタイミングＴ３以降に誤って変化することを防止する誤動作防止手段となっている。
【００３８】
以上から、本実施の形態において第１ボンディングパッド１１をクロック入力用ボンディングパッドとして使用すると「品種１」の半導体集積回路として動作する。同様に第２ボンディングパッド１２をクロック入力用ボンディングパッドとして使用すると「品種２」の半導体集積回路として、第３ボンディングパッド１３をクロック入力用ボンディングパッドとして使用すると「品種３」の半導体集積回路として、それぞれ動作する。しかも、誤動作防止手段である論理素子５０５を更に備えることによって、一度決定した品種が誤って別の品種に切り替わることを防止する。
【００３９】
なお、本実施の形態では、兼用ボンディングパッド数を３つとした場合を例に説明しているが、言うまでもなく本発明を実施する形態において兼用ボンディングパッドが３つに限定されるわけではなく、２以上の任意の数備えている構成であればよい。
【００４０】
また、本実施の形態では、誤動作防止手段が論理和素子５０５によって構成されているが、動作する品種が品種選択回路１５にて決定された後に、クロック判定回路１４の動作を停止させることで、クロック信号が入力された兼用ボンディングパッドとは異なる兼用ボンディングパッドから交番信号が入力された場合の誤動作を防止することができる限り、少なくとも１個の他の種類の論理素子によって実現することも可能である。
【００４１】
また、本実施の形態では、周辺回路１６は複数の品種の仕様で動作し得るよう構成されており、品種選択回路１５から入力された品種選択信号Ｓ１５によって選択された品種の機能を実行する仕組みになっているが、これに限らず、品種選択信号Ｓ１５によって特定の品種の仕様で動作する機能を備えていればどのような構成でもよい。例えば、それぞれ単一の品種の機能を実現する構成の周辺回路を複数搭載し、品種選択信号Ｓ１５にもとづいて、いずれの周辺回路を動作させるかを選択する構成でもかまわない。
【００４２】
また、本実施の形態では、セレクタ１７が第１〜第４論理素子７０１〜７０４によって構成されているが、２つ以上の入力から品種選択信号Ｓ１５の状態によって１つの出力信号を選択する機能を備えていればどのような構成でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明による半導体集積回路は、チップ面積を増大させることなく、また追加のフォトマスクを必要とすることなく、品種展開が可能となるため開発・生産の観点からコスト削減に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態における半導体集積回路の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における品種選択の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１１〜１３  ボンディングパッド
１４  クロック判定回路
１５  品種選択回路
１６  周辺回路
１７  セレクタ
１８  発振回路
４０１〜４０３  カウンタ
５０１〜５０３  比較器
５０４  基準値
５０５  論理素子（誤動作防止手段）
７０１〜７０４  論理素子
Ｓ１５  品種選択信号
Ｓ５０５  誤動作防止信号
【図１】
2009141253.tif 000003
【図２】
2009141253.tif 000004