JPS5992491A - 半導体メモリ集積回路装置 - Google Patents
半導体メモリ集積回路装置Info
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- JPS5992491A JPS5992491A JP57202365A JP20236582A JPS5992491A JP S5992491 A JPS5992491 A JP S5992491A JP 57202365 A JP57202365 A JP 57202365A JP 20236582 A JP20236582 A JP 20236582A JP S5992491 A JPS5992491 A JP S5992491A
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- memory
- semiconductor memory
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- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、半導体メモリ集積回路装置に関し、特に電源
バックアップ回路が同一チップ内部に設けられたメモリ
集積回路装置に関するものである。
バックアップ回路が同一チップ内部に設けられたメモリ
集積回路装置に関するものである。
揮発性半導体メモリにおいて°は、′電源が遮断すると
、メモリの情報が井滅してしまうという欠点がある。そ
こで、従来より、一部のスタティック・メモリ等では、
電源が遮断し°ても情報を保持できるように、メモリ・
チップの外部に電池および電源バックアップ回路を設け
ている。
、メモリの情報が井滅してしまうという欠点がある。そ
こで、従来より、一部のスタティック・メモリ等では、
電源が遮断し°ても情報を保持できるように、メモリ・
チップの外部に電池および電源バックアップ回路を設け
ている。
第1図は、従来の電源バックアップ回路のプロツク図で
ある。vMは、チップ2oに外部より電源供給を行う主
′ri¥m、VBは主電源VMが遮断した場合に同いる
社池市源、lは主電源■やが遮断したことを検知する電
源遮断検知回路、2は電源切換え回路、δはメモリ活性
化制御回路、4はチップ内のメモリである。
ある。vMは、チップ2oに外部より電源供給を行う主
′ri¥m、VBは主電源VMが遮断した場合に同いる
社池市源、lは主電源■やが遮断したことを検知する電
源遮断検知回路、2は電源切換え回路、δはメモリ活性
化制御回路、4はチップ内のメモリである。
主電源VMが遮断する場合、電源電圧のレベル低下を電
源遮断検出回路lで検出する。例えば、電源電圧5vが
ら所定のレベル3vまで低下したことを検出すると、こ
の検出信号をもとに゛電源切換え回路2のスイッチを主
電源VM lidがら電池■8側に切換える。このとき
の電源vA(側の容量は大きく、時定数が約数10m5
であり、電圧レベル低下の傾斜は緩慢となるため、電源
切換え時にメモリ電源が情報を保持できな(なる’j4
圧レベル、例えば2■になる前に、’M池VB側に切換
えることができる。
源遮断検出回路lで検出する。例えば、電源電圧5vが
ら所定のレベル3vまで低下したことを検出すると、こ
の検出信号をもとに゛電源切換え回路2のスイッチを主
電源VM lidがら電池■8側に切換える。このとき
の電源vA(側の容量は大きく、時定数が約数10m5
であり、電圧レベル低下の傾斜は緩慢となるため、電源
切換え時にメモリ電源が情報を保持できな(なる’j4
圧レベル、例えば2■になる前に、’M池VB側に切換
えることができる。
一方、メモリ活性化制御回路3は、電源遮断の検出信号
をもとに、メモリ舎の電源が通常の電圧レベル(5v)
から情報保持に必要な最低電圧レベル(2v)まで低下
する間に、XYデコーダ、書込み/読出し用ドライバ等
のメモリ周辺回路を非動作状態にする。これによって、
主電源V の遮断による誤動作のため、誤ったデータを
メモリ生に書込むことが防止できる。
をもとに、メモリ舎の電源が通常の電圧レベル(5v)
から情報保持に必要な最低電圧レベル(2v)まで低下
する間に、XYデコーダ、書込み/読出し用ドライバ等
のメモリ周辺回路を非動作状態にする。これによって、
主電源V の遮断による誤動作のため、誤ったデータを
メモリ生に書込むことが防止できる。
しかし、第1図のように、従来の方法では、メモリ・テ
ップ2oの外部に電源バック・アップ回路(1,2,3
およびVB)を備えているため、これらのバック・アッ
プ回路をシステムあるいはメモリ・ボード上に搭載しな
ければならず、余分な面積が必要となって、メモリの実
装密度が低下することになる。
ップ2oの外部に電源バック・アップ回路(1,2,3
およびVB)を備えているため、これらのバック・アッ
プ回路をシステムあるいはメモリ・ボード上に搭載しな
ければならず、余分な面積が必要となって、メモリの実
装密度が低下することになる。
また、第1図では、余分なICおよび単体素子が必要と
なるため、バック・アップ回路の設計が難しくなり、使
用し難いという欠点がある。
なるため、バック・アップ回路の設計が難しくなり、使
用し難いという欠点がある。
、本発明の目的は、このよう°な従来の欠点を改善する
ため、主電源が遮断したときの電源バック・アップ回路
を設けるために、余分なICや単体素子を必要とせず、
メモリの実装密度を上げてLSI化を図ることができる
半導体メモリ集積回路装置を提供することにある。
ため、主電源が遮断したときの電源バック・アップ回路
を設けるために、余分なICや単体素子を必要とせず、
メモリの実装密度を上げてLSI化を図ることができる
半導体メモリ集積回路装置を提供することにある。
本発明の半導体メモリ集積回路装置は、電源端子と接地
端子を有する半導体メモリ集積回路装置において、内部
に電池電源を接続するための゛4池電源端子、および該
電池電源端子と上記電源端子とを切換えてメモリに電源
供給するだめの切換え回路を設けることを特徴とする。
端子を有する半導体メモリ集積回路装置において、内部
に電池電源を接続するための゛4池電源端子、および該
電池電源端子と上記電源端子とを切換えてメモリに電源
供給するだめの切換え回路を設けることを特徴とする。
さらに、本発明の半導体メモリ集積回路は、内部に上記
回路の他に電池電源と電源遮断検知回路を設り−ること
を特徴としている。
回路の他に電池電源と電源遮断検知回路を設り−ること
を特徴としている。
以下、本発明の原理と実施例を、図面により説明する。
第2図は、本発明の原理を示すブロック図である。
本発明は、電池による電源バックアップ回路を半導体メ
モリにオンチップ化することにより、使い易くするとと
もに、メモリ実装密度を上げてLSI化を容易にするも
のである。本発明のICメモリ・チップ21には、メモ
リ4の他に主電源端子と電池電源端子とを切換える切換
え回路2が備えられる。バック・アップ回路のうち電源
遮断検知回路1.メモリ活性化制御回路3および電池電
源VBは、外部に設けられる。各回路の(す1能は、第
1図で説明したものと全く同一である。また、本発明の
ICメモリ・チップ22には、−源遮断検知回路1、切
換え回路2、メモリ活性化制御回路3および電池電源■
。からなるバック・アップ回路のすべてが設けられる。
モリにオンチップ化することにより、使い易くするとと
もに、メモリ実装密度を上げてLSI化を容易にするも
のである。本発明のICメモリ・チップ21には、メモ
リ4の他に主電源端子と電池電源端子とを切換える切換
え回路2が備えられる。バック・アップ回路のうち電源
遮断検知回路1.メモリ活性化制御回路3および電池電
源VBは、外部に設けられる。各回路の(す1能は、第
1図で説明したものと全く同一である。また、本発明の
ICメモリ・チップ22には、−源遮断検知回路1、切
換え回路2、メモリ活性化制御回路3および電池電源■
。からなるバック・アップ回路のすべてが設けられる。
120は、切換え回路2の出力でメモリ4の電源供給電
圧、121はメモリ活性化の外部信号入力端子、また1
22はメモリ活性化+1ilJ御回路3の出力である。
圧、121はメモリ活性化の外部信号入力端子、また1
22はメモリ活性化+1ilJ御回路3の出力である。
第3図は、本発明の実施例を示す半導体メモリ集積回路
装置の実装図である。
装置の実装図である。
第3図において、8は半導゛体メモリ集積回路装置であ
る。この装置の内部には、電源遮断検知回路11切換え
回路2およびメモリ活性化制御回路3が設けられ、また
主電源vMを接続するi M端子6および電池電源vI
3を接続する電池端子7が設けられる。なお、5は接地
端子である。この場合、電池電源■8は、外部に接続さ
れるか、あるいは同一チップδ上に積層化されるか、あ
るいは同一パッケージ内に内蔵されるかのいずれかによ
り付加される。これにより、装置の外部に電源バック・
アップ回路を付加することなく、′Cに源遮断時でもメ
モリ情)艮を保持することが可能となる。
る。この装置の内部には、電源遮断検知回路11切換え
回路2およびメモリ活性化制御回路3が設けられ、また
主電源vMを接続するi M端子6および電池電源vI
3を接続する電池端子7が設けられる。なお、5は接地
端子である。この場合、電池電源■8は、外部に接続さ
れるか、あるいは同一チップδ上に積層化されるか、あ
るいは同一パッケージ内に内蔵されるかのいずれかによ
り付加される。これにより、装置の外部に電源バック・
アップ回路を付加することなく、′Cに源遮断時でもメ
モリ情)艮を保持することが可能となる。
なお、tE源端子6および電池端子7は、ボンディング
・パッド等の端子であって、電池VBがチップ内部に積
層されているときには、半田のモールディング等により
電池VBと端子7を接続し、また電池■3が外部にある
ときには外部リード・ピンを介して接続する。
・パッド等の端子であって、電池VBがチップ内部に積
層されているときには、半田のモールディング等により
電池VBと端子7を接続し、また電池■3が外部にある
ときには外部リード・ピンを介して接続する。
第4図は、第3図において電池′ε源を装置の外部に付
加する場合の実施例を示す図である。
加する場合の実施例を示す図である。
9は電源用外部リード・ピンであり、主電源■、に接続
される。また、10は電池用外部リード・ピンであり、
外部で電池VBに接続される。11は接地用リード・ピ
ンである。なお、電源用外部リード・ピン9は、すべて
のメモリ・チップに備えられており、例えば16にビッ
ト・スタティック・メモリでは空きピンが1本もないた
め、新たに′1.i、池川外部ソード・ピン10を設け
る必要があるが、64にビット・スタティック・メモリ
では空きピンが存在するため、この1本を利用して電池
用外部リード・ピン10にすればよい。
される。また、10は電池用外部リード・ピンであり、
外部で電池VBに接続される。11は接地用リード・ピ
ンである。なお、電源用外部リード・ピン9は、すべて
のメモリ・チップに備えられており、例えば16にビッ
ト・スタティック・メモリでは空きピンが1本もないた
め、新たに′1.i、池川外部ソード・ピン10を設け
る必要があるが、64にビット・スタティック・メモリ
では空きピンが存在するため、この1本を利用して電池
用外部リード・ピン10にすればよい。
第5図は、第3図において゛電池′氾源を装置に内蔵し
た場合の実施例を示す図である。
た場合の実施例を示す図である。
電池を装置8に内蔵する方法としては、第5図のように
、電池VBをメモリ・チップ上に積層する方法がある。
、電池VBをメモリ・チップ上に積層する方法がある。
第5図では、外部リード・ピン10が不要となって、使
い易くなり、ユーザ側は電諒遮断時に電池による情報の
バック・アップ等を考慮する必要がなくなる。すなわち
、揮発性半導体メモリが不揮発性半導体メモリに変身す
る。
い易くなり、ユーザ側は電諒遮断時に電池による情報の
バック・アップ等を考慮する必要がなくなる。すなわち
、揮発性半導体メモリが不揮発性半導体メモリに変身す
る。
第6図は、本発明の実施例を示す電源バック・アップ回
路の具体的回路図であり、第7図は第6図のインバータ
回路の4時性曲線図である。
路の具体的回路図であり、第7図は第6図のインバータ
回路の4時性曲線図である。
第6図の記号は、第1図〜第5図と同一の記号が用いら
れており、電源遮断検知回路1、′電源切換え回路2、
およびメモリ活性化’rli!l I’l1回W!&3
力l示されている。このうち、電源遮断検知回路11ま
新しい構成が用いられている。
れており、電源遮断検知回路1、′電源切換え回路2、
およびメモリ活性化’rli!l I’l1回W!&3
力l示されている。このうち、電源遮断検知回路11ま
新しい構成が用いられている。
111 、114 、11.5はpチャネルMO8)ラ
ンジスタ、112はnチャネ/I/へ403)ランジス
タ、113 、117はインバ−タ回路、116 &’
1ナンド°回路である。
ンジスタ、112はnチャネ/I/へ403)ランジス
タ、113 、117はインバ−タ回路、116 &’
1ナンド°回路である。
第6図において、通常、メモリの電源なよ、外記bカ・
ら主電源V、=5Vが印加されて(・る。
ら主電源V、=5Vが印加されて(・る。
いま、電源遮断検知回路1のトランジスタ111と11
2により(構成されるC M OS回路で(よ、遷移電
圧(閾値重圧)をゲートに接αされた′電池’4源■8
=2〜3Vより高いレベルに設定する。f川えし了、第
7図に示すように、遷移電圧■4二4■のCMO−8回
路に対して、ドレイン電圧を順次イ氏下させてい(と、
横軸に入力電圧■□9、縦軸に出プj′−圧■oUTを
とったトランスファー曲線が右上刃・ら左下の曲、腺A
、 B 、 ClclijI次変る。通常はドレイン
電圧つまり主゛i源?E圧vMが5vであり、遷イ多′
屯圧を4■程度にしておくと、入力電圧V I N I
J” ’h電池圧2V−3vであるため、曲線へにした
がって出力電圧■。UT)つまりトランジスタ111の
みカーオンとなって出力119はノ・インベル(V、=
δV)となる。この結果、次段のイン・く−夕113の
出力はローレベル(OV)とブ、c リ、p チャネ”
’〜408トランジスタ114は動作状態となって、
主′I直源亀圧■、が切換え回路2、出力線120を介
してメモリに供給される。
2により(構成されるC M OS回路で(よ、遷移電
圧(閾値重圧)をゲートに接αされた′電池’4源■8
=2〜3Vより高いレベルに設定する。f川えし了、第
7図に示すように、遷移電圧■4二4■のCMO−8回
路に対して、ドレイン電圧を順次イ氏下させてい(と、
横軸に入力電圧■□9、縦軸に出プj′−圧■oUTを
とったトランスファー曲線が右上刃・ら左下の曲、腺A
、 B 、 ClclijI次変る。通常はドレイン
電圧つまり主゛i源?E圧vMが5vであり、遷イ多′
屯圧を4■程度にしておくと、入力電圧V I N I
J” ’h電池圧2V−3vであるため、曲線へにした
がって出力電圧■。UT)つまりトランジスタ111の
みカーオンとなって出力119はノ・インベル(V、=
δV)となる。この結果、次段のイン・く−夕113の
出力はローレベル(OV)とブ、c リ、p チャネ”
’〜408トランジスタ114は動作状態となって、
主′I直源亀圧■、が切換え回路2、出力線120を介
してメモリに供給される。
一力、電源■、が遮断する場合に(ま、ドレイン1扛圧
が第7図の曲線B(3V)に変るが、このときにも、ト
ランジスタ111はオンとなるため、出力119はノ・
インベルを保持する。主電源電圧■ヤかさらに低下して
、第7図の曲線Cになると、遷移電圧(2■)よりも入
力電圧(V、=2〜3v)がハイレベルのため、トラン
ジスタ111かオフ、112がオンして、出力119は
ローレベルに変る。
が第7図の曲線B(3V)に変るが、このときにも、ト
ランジスタ111はオンとなるため、出力119はノ・
インベルを保持する。主電源電圧■ヤかさらに低下して
、第7図の曲線Cになると、遷移電圧(2■)よりも入
力電圧(V、=2〜3v)がハイレベルのため、トラン
ジスタ111かオフ、112がオンして、出力119は
ローレベルに変る。
この結果、切換え回路2のトランジスタ114カーオフ
、トランジスタ115がオンとなり、メモリの電源は゛
1d池亀源VBに置き換えられて、供給されることにな
る。
、トランジスタ115がオンとなり、メモリの電源は゛
1d池亀源VBに置き換えられて、供給されることにな
る。
また、メモリ活性化制御回路3は、通常、メモリ活性化
外部信号121がハイレベル、入力119がハイレベル
であるため、そのナンド回路116の出力はローレベル
となり、インバータ回路117を介した出力122はハ
イレベルとなって、メモリを活性化している。
外部信号121がハイレベル、入力119がハイレベル
であるため、そのナンド回路116の出力はローレベル
となり、インバータ回路117を介した出力122はハ
イレベルとなって、メモリを活性化している。
ここで、制御回路3は−、電源■やが遮断すると同時に
、入力119がローレベルになって出力122がローレ
ベルとなるため、メモリの周辺回路を非動作状態にして
誤り情報を書込まないようにする。
、入力119がローレベルになって出力122がローレ
ベルとなるため、メモリの周辺回路を非動作状態にして
誤り情報を書込まないようにする。
このメモリ活性化制御卸回路3は、上記のようにメモリ
に対して誤り情報を書込まないための回路であるが、方
式上、その可能性のないメモリに対しては、上記回路3
を設ける必要はない。
に対して誤り情報を書込まないための回路であるが、方
式上、その可能性のないメモリに対しては、上記回路3
を設ける必要はない。
なお、本実カー例のメモリの活性化信号122は、正論
理もしくは負論理の状態であるか否かによって、ロジッ
クの段数を変更することができる。また、本実施例にお
ける主電源電圧vM=5vあるいは電池亀蒜電圧°■お
=2〜3■の数値は、使用目的に応じて変更することが
できる。さらに、第6図のnチャネルMOS)ランジス
タとpチャネル1ν108ト7ンジスタを置き侯えるこ
とも可能であり、この場合には、電位関係をすべて反対
にする必要がある。
理もしくは負論理の状態であるか否かによって、ロジッ
クの段数を変更することができる。また、本実施例にお
ける主電源電圧vM=5vあるいは電池亀蒜電圧°■お
=2〜3■の数値は、使用目的に応じて変更することが
できる。さらに、第6図のnチャネルMOS)ランジス
タとpチャネル1ν108ト7ンジスタを置き侯えるこ
とも可能であり、この場合には、電位関係をすべて反対
にする必要がある。
また、第6図のインバータおよびナンド回路に、CM
OS回路を導入した場合、その回路に流れる電流は、電
源遮断時の過渡時に流れる貫通電流のみとなる。通常状
態では、接合リーク電流(10−目A)程度であり、本
実施例による消費電流の増加は殆んどない。
OS回路を導入した場合、その回路に流れる電流は、電
源遮断時の過渡時に流れる貫通電流のみとなる。通常状
態では、接合リーク電流(10−目A)程度であり、本
実施例による消費電流の増加は殆んどない。
なお、本実施例では、120を電源切換え回路2の出力
としてメモリへの供給線として用いたが、メモリ・セル
への電流供給線にのみ用いてもよい。
としてメモリへの供給線として用いたが、メモリ・セル
への電流供給線にのみ用いてもよい。
この場合、メモリの周辺回路に用いられる電源線は、主
電源■2に接続されることになる。
電源■2に接続されることになる。
以上説明したよ5に、本発明によれば、主電源が遮断し
たときの電源バック・アップ回路をチップ内部に設けた
ので、余分なICや単体素子が不要となり、メモリの実
装密度を向上すること力玉できる。そして、チップの上
部に積層化した電池を備えることにより、さらに実装密
度を向上させることが可能である。
たときの電源バック・アップ回路をチップ内部に設けた
ので、余分なICや単体素子が不要となり、メモリの実
装密度を向上すること力玉できる。そして、チップの上
部に積層化した電池を備えることにより、さらに実装密
度を向上させることが可能である。
第1図は従来の電源バックアップ回路のフ゛ロック図、
第2図は本発明の原理を示すブロック図、第3図は本発
明の実施例を示す半導体メモリ集積回路装置の実装図、
第4図、第5図はそれぞれ第3図の具体的配置図、第6
図は本発明の実施例を示す電源バックアップ回路の具体
的回路図、第7図は第6図のCM OSインノく一夕回
路の動作特性曲線図である。 1:電源遮断検知回路、2:切換え回路、3:メモリ活
性化制御回路、4:メモリ、5:接地端子、6:電源端
子、7:電池端子、8.20,21゜22:半導体メモ
リ集積回路装置、111 、114 。 119:pチャネルMOSトランジスタ、112 :
nチャネルMOS)ランジスタ、113 、117 :
インバータ回路、116二ナンド回路。 第1図 〜′M 第 2 図 ■M 第 3 図 6 第 4 図 第 5 図 第 7 図
第2図は本発明の原理を示すブロック図、第3図は本発
明の実施例を示す半導体メモリ集積回路装置の実装図、
第4図、第5図はそれぞれ第3図の具体的配置図、第6
図は本発明の実施例を示す電源バックアップ回路の具体
的回路図、第7図は第6図のCM OSインノく一夕回
路の動作特性曲線図である。 1:電源遮断検知回路、2:切換え回路、3:メモリ活
性化制御回路、4:メモリ、5:接地端子、6:電源端
子、7:電池端子、8.20,21゜22:半導体メモ
リ集積回路装置、111 、114 。 119:pチャネルMOSトランジスタ、112 :
nチャネルMOS)ランジスタ、113 、117 :
インバータ回路、116二ナンド回路。 第1図 〜′M 第 2 図 ■M 第 3 図 6 第 4 図 第 5 図 第 7 図
Claims (5)
- (1)電源端子と接地端子を備えた半導体メモリ集積回
路装置において、内部に電池1玩源を接続するための電
池電源端子、および主電源遮断時に上記電池電源端子を
メモリに接続するための電源バックアップ回路を設ける
ことを特徴とする半導体メモリ集積回路。 - (2)前記電源バックアップ回路として、′i電源切換
回路のみを内部に設けることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の半導体メモリ集積回路装置。 - (3)前記電源バックアップ回路として、’「in切換
え回路と電源遮断検知回路とを内部に設けることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の半導体メモリ集積回
路装置。 - (4)前記゛電源バックアップ回路として、電源切換え
回路と′IE源遮1析検知回路と電池電源とを内部に設
けることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
体メモリ集積回路装置。 - (5)前記電源遮断検知回路は、ゲートに藏池電源電圧
を、ドレインに主電源電圧を、それぞれ接続したCMO
Sインバータで構成されることを特徴とする特許請求の
範囲第3項または第4項記載の半導体メモリー集積回路
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57202365A JPS5992491A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体メモリ集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57202365A JPS5992491A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体メモリ集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5992491A true JPS5992491A (ja) | 1984-05-28 |
Family
ID=16456292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57202365A Pending JPS5992491A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 半導体メモリ集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5992491A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61278097A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 記憶集積回路 |
JPH041992A (ja) * | 1990-04-18 | 1992-01-07 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
JPH04212785A (ja) * | 1990-01-30 | 1992-08-04 | Nec Corp | 集積回路装置 |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57202365A patent/JPS5992491A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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