JP2009212169A - Integrated circuit device and electronic apparatus - Google Patents

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JP2009212169A JP2008051381A JP2008051381A JP2009212169A JP 2009212169 A JP2009212169 A JP 2009212169A JP 2008051381 A JP2008051381 A JP 2008051381A JP 2008051381 A JP2008051381 A JP 2008051381A JP 2009212169 A JP2009212169 A JP 2009212169A
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Kazuhiro Komatsu
和弘 小松
Keisuke Kido
啓介 木戸
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Denso Ten Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated circuit device, along with an electronic apparatus, capable of preventing breakage and malfunction of an integrated circuit caused by a surge voltage of negative polarity which is applied to an input terminal, with no use of an external component. <P>SOLUTION: An ESD protection element 11 includes: an NPN transistor 111 where an emitter is connected to an input terminal 13, a collector is connected to a power source Vcc, and a base is connected to the input terminal 13 thorough a resistive element 112; and the resistive element 112 where one end is connected to the base of the transistor 111 while the other end is connected to the input terminal 13. An integrated circuit 1 includes a substrate of P-type semiconductor, and a plurality of circuit formation elements where a P-type semiconductor part of P-type semiconductor is interposed between adjoining N wells, locally including the N well. A circuit formation element connected to the input terminal 13 among the circuit formation elements forming the integrated circuit 1 is a remaining portion excluding the N well. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、集積回路の入力端子などに異常な電圧が印加されても集積回路が破壊されることを防止することができる集積回路装置および電子機器に関する。   The present invention relates to an integrated circuit device and an electronic apparatus that can prevent the integrated circuit from being destroyed even when an abnormal voltage is applied to an input terminal of the integrated circuit.

集積回路の入力端子に静電気放電などによる異常な電圧が印加されると、異常な電流が集積回路内を流れ、集積回路が破壊されることがある。このような異常な電圧が印加されても、集積回路が破壊されることを防止するための従来の技術として、以下のようなものがある。   When an abnormal voltage due to electrostatic discharge or the like is applied to the input terminal of the integrated circuit, an abnormal current may flow in the integrated circuit, and the integrated circuit may be destroyed. Conventional techniques for preventing the integrated circuit from being destroyed even when such an abnormal voltage is applied include the following.

たとえば、特許文献1に記載されている半導体集積回路のESD(Electrostatic
Discharge:静電気放電)保護構造は、入出力パッドから入る静電気を集積回路内の半導体素子を破壊することなくグランドに抜けるように、集積回路内に寄生SCR(Silicon
Controlled Rectifier:サイリスタ)からなるESD保護素子を形成することによって、静電気放電から集積回路を保護する。
For example, ESD (Electrostatic) of a semiconductor integrated circuit described in Patent Document 1
Discharge (electrostatic discharge) protection structure has a parasitic SCR (Silicon) in the integrated circuit so that the static electricity entering from the input / output pad can escape to the ground without destroying the semiconductor elements in the integrated circuit.
The integrated circuit is protected from electrostatic discharge by forming an ESD protection element comprising a Controlled Rectifier (thyristor).

特許文献2に記載されている静電放電の保護回路は、エミッタが、保護される端子に、コレクタが集積回路に対する電源線路に、そして、ベースがグランドにそれぞれ接続されているNPN型のバイポーラトランジスタを備える。特許文献3に記載されている作動増幅回路は、差動増幅回路の入力部にあるPNPトランジスタのベースに接続された端子と、前記端子に一端が接続され、他端に負極性信号が入力される正入力端子あるいは負入力端子が接続された複数個の抵抗の直列接続列と、前記直列接続列の一接続点にエミッタが接続され、コレクタおよびベースがグランドに接続されたトランジスタとを備える。   An electrostatic discharge protection circuit described in Patent Document 2 is an NPN bipolar transistor in which an emitter is connected to a terminal to be protected, a collector is connected to a power supply line for the integrated circuit, and a base is connected to the ground. Is provided. The operational amplifier circuit described in Patent Document 3 has a terminal connected to the base of a PNP transistor in the input section of the differential amplifier circuit, one end connected to the terminal, and a negative polarity signal input to the other end. A series connection row of a plurality of resistors to which a positive input terminal or a negative input terminal is connected, and a transistor having an emitter connected to one connection point of the series connection row and a collector and a base connected to the ground.

図1は、従来の技術による集積回路9の回路構成を示す図である。集積回路9は、ESD保護素子91、信号処理回路92および入力端子93を備えている。信号処理回路92は、ベースが入力端子93に接続されているPNP型のトランジスタ(以下「PNPトランジスタ」という)921を備えている。入力端子93は、抵抗素子94を介して基板の入力端子(以下「基板入力端子」という)95に接続されている。ESD保護素子91は、コレクタが入力端子93に接続され、エミッタがグランドに接続され、ベースが抵抗素子912を介してグランドに接続されているNPN型のトランジスタ(以下「NPNトランジスタ」という)911と、一端がトランジスタ911のベースに接続され、他端がグランドに接続されている抵抗素子912と、カソードが電源Vccに接続され、アノードが入力端子93に接続されているダイオード913とを備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an integrated circuit 9 according to a conventional technique. The integrated circuit 9 includes an ESD protection element 91, a signal processing circuit 92, and an input terminal 93. The signal processing circuit 92 includes a PNP transistor (hereinafter referred to as “PNP transistor”) 921 having a base connected to the input terminal 93. The input terminal 93 is connected to an input terminal (hereinafter referred to as “substrate input terminal”) 95 of the substrate via a resistance element 94. The ESD protection element 91 includes an NPN transistor (hereinafter referred to as “NPN transistor”) 911 having a collector connected to the input terminal 93, an emitter connected to the ground, and a base connected to the ground via the resistance element 912. , A resistance element 912 having one end connected to the base of the transistor 911 and the other end connected to the ground, and a diode 913 having a cathode connected to the power supply Vcc and an anode connected to the input terminal 93. .

特開2002−94001号公報JP 2002-94001 A 特開平11−168181号公報JP-A-11-168181 特開2001−308659号公報JP 2001-308659 A

正極性のサージ電圧が基板入力端子95に印加されると、トランジスタ911がオン状態となり、入力端子93の電位の上昇を抑えるので、正極性のサージ電圧から集積回路を保護することができる。しかしながら、負極性のサージ電圧が基板入力端子95に印加されると、集積回路内に形成されている寄生トランジスタの影響で、回路が誤動作することがある。   When a positive surge voltage is applied to the substrate input terminal 95, the transistor 911 is turned on, and an increase in the potential of the input terminal 93 is suppressed, so that the integrated circuit can be protected from the positive surge voltage. However, when a negative surge voltage is applied to the substrate input terminal 95, the circuit may malfunction due to the influence of a parasitic transistor formed in the integrated circuit.

図2は、集積回路8に形成される寄生トランジスタを説明するための図である。集積回路8は、P型半導体からなる基板801に隣接してN型半導体から成るNウェル802,803が形成され、Nウェル802とNウェル803とはP型半導体の分離層804によって分離されている。Nウェルは、P型半導体からなる基板に隣接して形成されているN型半導体のことである。Nウェル802にはP型半導体805が形成され、P型半導体805にはN型半導体806が形成され、Nウェル802、P型半導体805およびN型半導体806によって、NPNトランジスタ81が形成されている。Nウェル803にはP型半導体807およびP型半導体807が形成され、Nウェル803、P型半導体807およびP型半導体807によって、PNPトランジスタ82が形成されている。さらに、P型半導体の基板801、Nウェル802およびNウェル803によって、寄生トランジスタ83が形成されている。   FIG. 2 is a diagram for explaining a parasitic transistor formed in the integrated circuit 8. In the integrated circuit 8, N wells 802 and 803 made of an N type semiconductor are formed adjacent to a substrate 801 made of a P type semiconductor, and the N well 802 and the N well 803 are separated by a P type semiconductor separation layer 804. Yes. The N well is an N type semiconductor formed adjacent to a substrate made of a P type semiconductor. A P-type semiconductor 805 is formed in the N well 802, an N-type semiconductor 806 is formed in the P-type semiconductor 805, and an NPN transistor 81 is formed by the N-well 802, the P-type semiconductor 805, and the N-type semiconductor 806. . A P-type semiconductor 807 and a P-type semiconductor 807 are formed in the N well 803, and a PNP transistor 82 is formed by the N well 803, the P-type semiconductor 807 and the P-type semiconductor 807. Further, a parasitic transistor 83 is formed by a P-type semiconductor substrate 801, an N well 802 and an N well 803.

トランジスタ82のベースが入力端子93に接続されている場合、入力端子93に負極性のサージ電圧が印加されると、寄生トランジスタ83のコレクタに負極性のサージ電圧が印加されることになる。寄生トランジスタ83のコレクタつまりNウェル803に負極性のサージ電圧が印加されると、P型拡散とN型拡散との逆バイアスによって成立している寄生トランジスタ83のコレクタベース間の素子分離が保てなくなり、寄生トランジスタ83が動作し、集積回路8が誤動作することとなる。したがって、図1に示したトランジスタ911のコレクタがNウェルである場合、集積回路9が同様に誤動作することとなる。   When the base of the transistor 82 is connected to the input terminal 93, when a negative surge voltage is applied to the input terminal 93, a negative surge voltage is applied to the collector of the parasitic transistor 83. When a negative surge voltage is applied to the collector of the parasitic transistor 83, that is, the N well 803, the element isolation between the collector base of the parasitic transistor 83 established by the reverse bias of the P type diffusion and the N type diffusion can be maintained. As a result, the parasitic transistor 83 operates and the integrated circuit 8 malfunctions. Therefore, when the collector of the transistor 911 shown in FIG. 1 is an N well, the integrated circuit 9 similarly malfunctions.

従来の技術では、集積回路の入力端子に、クランプ回路、あるいはショットキーダイオードなどの外付け部品を接続することによって、負極性のサージ電圧から集積回路を保護しているが、外付け部品が必要であり、コスト削減および小型化の阻害要因となっている。   In the conventional technology, an external component such as a clamp circuit or a Schottky diode is connected to the input terminal of the integrated circuit to protect the integrated circuit from negative surge voltage. However, an external component is required. This is an obstacle to cost reduction and miniaturization.

本発明の目的は、外付け部品を用いることなく、入力端子に印加される負極性のサージ電圧による集積回路の破壊および誤動作を防止することができる集積回路装置および電子機器を提供することである。   An object of the present invention is to provide an integrated circuit device and an electronic apparatus that can prevent destruction and malfunction of an integrated circuit due to a negative surge voltage applied to an input terminal without using an external component. .

本発明(1)は、入力端子を有し、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子から入力される信号に応じて動作する集積回路部と、
一端が前記入力端子に接続されている抵抗と、コレクタが前記集積回路部に供給される電源に接続され、エミッタが前記入力端子に接続され、ベースが前記抵抗の他端に接続されているNPN型のトランジスタとを備え、前記基板上に形成されて、前記集積回路部とともに集積化して形成されている保護回路部とを含み、
複数の前記回路形成素子のうち前記入力端子に接続されている回路形成素子は、前記基板に隣接する前記N型半導体部を除く残余の部分において、前記入力端子に接続されていることを特徴とする集積回路装置である。
The present invention (1) has an input terminal, a substrate made of a P-type semiconductor, and an N-type semiconductor portion made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate. An integrated circuit portion that operates in response to a signal input from an input terminal, and includes a plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between N-type semiconductor portions,
A resistor having one end connected to the input terminal, a collector connected to a power source supplied to the integrated circuit unit, an emitter connected to the input terminal, and a base connected to the other end of the resistor And a protection circuit portion formed on the substrate and integrated with the integrated circuit portion, and a protection circuit portion formed on the substrate.
A circuit forming element connected to the input terminal among the plurality of circuit forming elements is connected to the input terminal in a remaining portion excluding the N-type semiconductor portion adjacent to the substrate. Integrated circuit device.

また本発明(5)は、入力端子と、入力端子から入力される信号に応じて動作する集積回路部と、前記入力端子に印加される異常な電圧から前記集積回路部を保護する保護回路部とを備えている集積回路装置であって、
前記保護回路部は、
一端が前記入力端子に接続されている第1の抵抗と、
コレクタが前記集積回路部に供給される電源に接続され、エミッタが前記入力端子に接続され、ベースが前記第1の抵抗の他端に接続されている第1のNPN型のトランジスタと、
一端が前記入力端子に接続され、他端が前記集積回路部に接続されている第2の抵抗と、
エミッタが前記集積回路部に接続され、コレクタが前記電源に接続され、ベースに予め定める電位が与えられている第2のNPN型のトランジスタとを備えていることを特徴とする集積回路装置である。
Further, the present invention (5) includes an input terminal, an integrated circuit unit that operates in response to a signal input from the input terminal, and a protection circuit unit that protects the integrated circuit unit from an abnormal voltage applied to the input terminal. An integrated circuit device comprising:
The protection circuit unit is
A first resistor having one end connected to the input terminal;
A first NPN-type transistor having a collector connected to a power source supplied to the integrated circuit unit, an emitter connected to the input terminal, and a base connected to the other end of the first resistor;
A second resistor having one end connected to the input terminal and the other end connected to the integrated circuit unit;
An integrated circuit device comprising: an emitter connected to the integrated circuit portion; a collector connected to the power supply; and a second NPN transistor having a predetermined potential applied to a base. .

また本発明(6)は、前記集積回路装置を用いていることを特徴とする電子機器である。   The present invention (6) is an electronic apparatus characterized by using the integrated circuit device.

本発明(1)によれば、入力端子を有し、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備えている集積回路部は、入力端子から入力される信号に応じて動作する。   According to the present invention (1), a substrate having an input terminal and made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate are partly provided. An integrated circuit portion including a plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between adjacent N-type semiconductor portions, according to a signal input from an input terminal Works.

一端が前記入力端子に接続されている抵抗と、コレクタが前記集積回路部に供給される電源に接続され、エミッタが前記入力端子に接続され、ベースが前記抵抗の他端に接続されているNPN型のトランジスタとを備えている保護回路部は、前記基板上に形成されて、前記集積回路部とともに集積化して形成されている。そして、複数の前記回路形成素子のうち前記入力端子に接続されている回路形成素子は、前記基板に隣接する前記N型半導体部を除く残余の部分において、前記入力端子に接続されている。   A resistor having one end connected to the input terminal, a collector connected to a power source supplied to the integrated circuit unit, an emitter connected to the input terminal, and a base connected to the other end of the resistor A protection circuit portion including a type transistor is formed on the substrate and integrated with the integrated circuit portion. A circuit forming element connected to the input terminal among the plurality of circuit forming elements is connected to the input terminal in a remaining portion excluding the N-type semiconductor portion adjacent to the substrate.

したがって、入力端子に負極性のサージ電圧が印加されても、保護回路部によって、集積回路部に異常な電流が流れることを防止し、さらに集積回路部のN型半導体部に負極性の電圧が印加されることがないので、外付け部品を用いることなく、入力端子に印加される負極性のサージ電圧による集積回路部の破壊および誤動作を防止することができる。そして、外付け部品を用いる必要がないので、コスト削減および小型化を図ることができる。   Therefore, even if a negative surge voltage is applied to the input terminal, the protection circuit unit prevents abnormal current from flowing through the integrated circuit unit, and negative voltage is applied to the N-type semiconductor unit of the integrated circuit unit. Since no voltage is applied, the integrated circuit portion can be prevented from being broken and malfunctioning due to a negative surge voltage applied to the input terminal without using external components. And since it is not necessary to use external parts, cost reduction and size reduction can be achieved.

また本発明(5)によれば、集積回路装置は、入力端子と、入力端子から入力される信号に応じて動作する集積回路部と、前記入力端子に印加される異常な電圧から前記集積回路部を保護する保護回路部とを備えている。そして、前記保護回路部は、一端が前記入力端子に接続されている第1の抵抗と、コレクタが前記集積回路部に供給される電源に接続され、エミッタが前記入力端子に接続され、ベースが前記第1の抵抗の他端に接続されている第1のNPN型のトランジスタと、一端が前記入力端子に接続され、他端が前記集積回路部に接続されている第2の抵抗と、エミッタが前記集積回路部に接続され、コレクタが前記電源に接続され、ベースに予め定める電位が与えられている第2のNPN型のトランジスタとを備えている。   According to the invention (5), the integrated circuit device includes an input terminal, an integrated circuit unit that operates in response to a signal input from the input terminal, and an abnormal voltage applied to the input terminal. And a protection circuit part for protecting the part. The protection circuit unit includes a first resistor having one end connected to the input terminal, a collector connected to a power source supplied to the integrated circuit unit, an emitter connected to the input terminal, and a base A first NPN transistor connected to the other end of the first resistor; a second resistor having one end connected to the input terminal and the other end connected to the integrated circuit portion; and an emitter Is connected to the integrated circuit portion, a collector is connected to the power source, and a second NPN transistor having a predetermined potential applied to the base.

したがって、第1の抵抗および第1のNPN型のトランジスタからなるESD保護素子によって、前記集積回路部に異常な電流が流れることを防止し、第2の抵抗および第2のNPN型のトランジスタからなるクランプ回路によって、前記集積回路部の入力部が負電圧になることを防止することができる。すなわち、外付け部品を用いることなく、入力端子に印加される負極性のサージ電圧による集積回路部の破壊および誤動作を防止することができる。そして、外付け部品を用いる必要がないので、コスト削減および小型化を図ることができる。   Therefore, the ESD protection element composed of the first resistor and the first NPN transistor prevents the abnormal current from flowing through the integrated circuit section, and the second resistor and the second NPN transistor consist of the second resistor. The clamp circuit can prevent the input portion of the integrated circuit portion from becoming a negative voltage. That is, it is possible to prevent the integrated circuit portion from being destroyed and malfunctioning due to a negative surge voltage applied to the input terminal without using an external component. And since it is not necessary to use external parts, cost reduction and size reduction can be achieved.

また本発明(6)によれば、前記集積回路装置を用いているので、電子機器が用いる集積回路装置の入力端子に負サージが印加されても、集積回路装置が破壊されることも誤動作することもなく、負サージに対して強い電子機器を実現することができる。   Further, according to the present invention (6), since the integrated circuit device is used, even if a negative surge is applied to the input terminal of the integrated circuit device used by the electronic device, the integrated circuit device is also destroyed and malfunctions. It is possible to realize an electronic device that is resistant to negative surges.

図3は、本発明の実施の第1の形態である集積回路1の回路構成を示す図である。集積回路装置である集積回路1は、ESD保護素子11および信号処理回路12および入力端子13を備えている。集積回路部である信号処理回路12は、コンパレータあるいはアンプなどの回路であり、入力端子13を有し、コンパレータあるいはアンプなどの回路の入力部が入力端子13に接続されている。入力端子13は、抵抗素子14を介して基板の入力端子(以下「基板入力端子」という)15に接続されている。   FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of the integrated circuit 1 according to the first embodiment of the present invention. An integrated circuit 1 that is an integrated circuit device includes an ESD protection element 11, a signal processing circuit 12, and an input terminal 13. The signal processing circuit 12, which is an integrated circuit unit, is a circuit such as a comparator or an amplifier, has an input terminal 13, and an input unit of a circuit such as a comparator or amplifier is connected to the input terminal 13. The input terminal 13 is connected to an input terminal (hereinafter referred to as “substrate input terminal”) 15 of the substrate via a resistance element 14.

保護回路部であるESD保護素子11は、エミッタが入力端子13に接続され、コレクタが電源Vccに接続され、ベースが抵抗素子112を介して入力端子13に接続されているNPN型のトランジスタ(以下「NPNトランジスタ」という)111と、一端がトランジスタ111のベースに接続され、他端が入力端子13に接続されている抵抗である抵抗素子112とを備えている。電源Vccは、集積回路1に電力を供給する電源であり、バッテリーなどの直流電源、あるいはその直流電源の電圧を降圧した電源である。   The ESD protection element 11 serving as a protection circuit unit includes an NPN transistor (hereinafter referred to as an NPN transistor) having an emitter connected to the input terminal 13, a collector connected to the power supply Vcc, and a base connected to the input terminal 13 via the resistance element 112. 111 (referred to as “NPN transistor”), and a resistance element 112 that is a resistor having one end connected to the base of the transistor 111 and the other end connected to the input terminal 13. The power source Vcc is a power source that supplies power to the integrated circuit 1, and is a DC power source such as a battery or a power source that steps down the voltage of the DC power source.

集積回路1は、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子13から入力される信号に応じて動作する。以下、P型半導体からなる基板に隣接して形成されているN型半導体部をNウェルという。   The integrated circuit 1 includes a substrate made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate, and P between the adjacent N-type semiconductor portions. And a plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a type semiconductor, and operates in accordance with a signal input from the input terminal 13. Hereinafter, an N-type semiconductor portion formed adjacent to a substrate made of a P-type semiconductor is referred to as an N well.

P型半導体から成る基板は、たとえば図2に示した基板801であり、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部は、たとえば図2に示したNウェル802およびNウェル803であり、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部は、たとえば図2に示したP型半導体804であり、回路形成素子は、たとえばNウェル802、Nウェル803、P型半導体804、P型半導体805、N型半導体806、P型半導体807およびP型半導体807である。   The substrate made of the P-type semiconductor is, for example, the substrate 801 shown in FIG. 2, and the N-type semiconductor portion made of the N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate is, for example, the N well 802 shown in FIG. And a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between adjacent N-type semiconductor portions is, for example, the P-type semiconductor 804 shown in FIG. They are an N well 803, a P type semiconductor 804, a P type semiconductor 805, an N type semiconductor 806, a P type semiconductor 807 and a P type semiconductor 807.

ESD保護素子11および信号処理回路12は、集積回路1内に形成されている半導体素子であるが、集積回路1を形成する回路形成素子のうち入力端子13に接続されている回路形成素子は、Nウェルを除く残余の部分である。したがって、集積回路1は、入力端子13にNウェルが接続されていないので、基板入力端子15に負極性のサージ電圧(以下「負サージ」という)が印加されても、集積回路1に形成されているNウェルに負電圧が印加されることがなく、集積回路1の寄生トランジスタによる誤動作を防止することができる。さらに、入力端子13に負サージが印加されても、ESD保護素子11によって、異常な電流が信号処理回路12に流れることを防止し、集積回路2が破壊されることを防止することができる。   The ESD protection element 11 and the signal processing circuit 12 are semiconductor elements formed in the integrated circuit 1. Among the circuit forming elements forming the integrated circuit 1, the circuit forming element connected to the input terminal 13 is This is the remaining part excluding the N-well. Therefore, since the N-well is not connected to the input terminal 13, the integrated circuit 1 is formed in the integrated circuit 1 even if a negative surge voltage (hereinafter referred to as "negative surge") is applied to the substrate input terminal 15. A negative voltage is not applied to the N well, and malfunctions due to parasitic transistors of the integrated circuit 1 can be prevented. Furthermore, even if a negative surge is applied to the input terminal 13, the ESD protection element 11 can prevent abnormal current from flowing to the signal processing circuit 12, and can prevent the integrated circuit 2 from being destroyed.

このように、入力端子13を有し、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているNウェルを一部に有し、隣接するNウェルの間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備えている信号処理回路12は、入力端子13から入力される信号に応じて動作する。   As described above, the substrate having the input terminal 13 and made of a P-type semiconductor and the N-well made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate are partially provided between the adjacent N-wells. The signal processing circuit 12 including a plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor on the other side operates in accordance with a signal input from the input terminal 13.

一端が入力端子13に接続されている抵抗素子112と、コレクタが信号処理回路12に供給される電源Vccに接続され、エミッタが入力端子13に接続され、ベースが抵抗素子112の他端に接続されているNPN型のトランジスタ111とを備えているESD保護素子11は、、前記基板上に形成されて、信号処理回路12とともに集積化して形成されている。そして、複数の回路形成素子のうち入力端子13に接続されている回路形成素子は、前記基板に隣接するNウェルを除く残余の部分において、入力端子13に接続されている。   One end of the resistor 112 is connected to the input terminal 13, the collector is connected to the power supply Vcc supplied to the signal processing circuit 12, the emitter is connected to the input terminal 13, and the base is connected to the other end of the resistor 112. The ESD protection element 11 including the NPN transistor 111 is formed on the substrate and integrated with the signal processing circuit 12. The circuit forming element connected to the input terminal 13 among the plurality of circuit forming elements is connected to the input terminal 13 in the remaining portion excluding the N well adjacent to the substrate.

したがって、入力端子13に負極性のサージ電圧が印加されても、ESD保護素子11によって、信号処理回路12に異常な電流が流れることを防止し、さらに集積回路1のNウェルに負極性の電圧が印加されることがないので、外付け部品を用いることなく、入力端子に印加される負極性のサージ電圧による集積回路1の破壊および誤動作を防止することができる。そして、外付け部品を用いる必要がないので、コスト削減および小型化を図ることができる。   Therefore, even if a negative surge voltage is applied to the input terminal 13, the ESD protection element 11 prevents an abnormal current from flowing through the signal processing circuit 12, and further, a negative voltage is applied to the N well of the integrated circuit 1. Therefore, the integrated circuit 1 can be prevented from being broken and malfunctioning due to a negative surge voltage applied to the input terminal without using an external component. And since it is not necessary to use external parts, cost reduction and size reduction can be achieved.

図4は、本発明の実施の第2の形態である集積回路2の回路構成を示す図である。集積回路装置である集積回路2は、ESD保護素子21および信号処理回路22を備えている。集積回路部である信号処理回路22は、コンパレータあるいはアンプなどの回路であり、入力端子23を有し、コンパレータあるいはアンプなどの回路の入力部が入力端子23に接続されている。入力端子23は、抵抗素子24を介して基板入力端子25に接続されている。   FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of the integrated circuit 2 according to the second embodiment of the present invention. The integrated circuit 2 that is an integrated circuit device includes an ESD protection element 21 and a signal processing circuit 22. The signal processing circuit 22, which is an integrated circuit unit, is a circuit such as a comparator or an amplifier, has an input terminal 23, and an input unit of a circuit such as a comparator or amplifier is connected to the input terminal 23. The input terminal 23 is connected to the substrate input terminal 25 via the resistance element 24.

保護回路部であるESD保護素子21は、エミッタが入力端子23に接続され、コレクタが電源Vccに接続され、ベースが抵抗素子212を介して入力端子13に接続されているNPNトランジスタ211と、一端がトランジスタ211のベースに接続され、他端が入力端子23に接続されている抵抗である抵抗素子212と、カソードが電源Vccに接続され、アノードが入力端子23に接続されているダイオード213とを備えている。電源Vccは、集積回路2に電力を供給する電源であり、バッテリーなどの直流電源、あるいはその直流電源の電圧を降圧した電源である。   The ESD protection element 21 serving as a protection circuit section includes an NPN transistor 211 having an emitter connected to the input terminal 23, a collector connected to the power supply Vcc, and a base connected to the input terminal 13 via the resistance element 212. Is connected to the base of the transistor 211, and the other end is a resistor 212 connected to the input terminal 23, and a diode 213 whose cathode is connected to the power supply Vcc and whose anode is connected to the input terminal 23. I have. The power source Vcc is a power source that supplies power to the integrated circuit 2, and is a DC power source such as a battery, or a power source that steps down the voltage of the DC power source.

集積回路2は、集積回路1と同様に、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子23から入力される信号に応じて動作する。   Similar to the integrated circuit 1, the integrated circuit 2 includes a substrate made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion that is formed of an N-type semiconductor and is formed adjacent to the substrate. And a plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between the type semiconductor portions, and operate in accordance with a signal input from the input terminal 23.

ESD保護素子21および信号処理回路22は、集積回路2内に形成されている半導体素子であるが、集積回路2を形成する回路形成素子のうち入力端子23に接続されている回路形成素子は、Nウェルを除く残余の部分である。したがって、集積回路2は、入力端子23にNウェルが接続されていないので、基板入力端子25に負サージが印加されても、集積回路2に形成されているNウェルに負電圧が印加されることがなく、集積回路2の寄生トランジスタによる誤動作を防止することができる。さらに、入力端子23に負サージが印加されても、ESD保護素子21によって、異常な電流が信号処理回路22に流れることを防止し、集積回路2が破壊されることを防止することができる。   The ESD protection element 21 and the signal processing circuit 22 are semiconductor elements formed in the integrated circuit 2. Among the circuit forming elements forming the integrated circuit 2, the circuit forming element connected to the input terminal 23 is This is the remaining part excluding the N-well. Therefore, since the N well is not connected to the input terminal 23 in the integrated circuit 2, even if a negative surge is applied to the substrate input terminal 25, a negative voltage is applied to the N well formed in the integrated circuit 2. Therefore, malfunction due to the parasitic transistor of the integrated circuit 2 can be prevented. Furthermore, even if a negative surge is applied to the input terminal 23, the ESD protection element 21 can prevent an abnormal current from flowing to the signal processing circuit 22, and can prevent the integrated circuit 2 from being destroyed.

このように、ESD保護素子21は、カソードが電源Vccに接続され、アノードが入力端子23に接続されているダイオード213をさらに備えているので、正極性のサージ電圧が印加された場合のESD耐力を向上することができる。   As described above, the ESD protection element 21 further includes the diode 213 having the cathode connected to the power supply Vcc and the anode connected to the input terminal 23. Therefore, the ESD tolerance when a positive surge voltage is applied. Can be improved.

図5は、本発明の実施の第3の形態である集積回路3の回路構成を示す図である。集積回路装置である集積回路3は、ESD保護素子31,32および信号処理回路33を備えている。集積回路部である信号処理回路33は、入力端子34,35と、入力端子34,35にそれぞれのベースが接続されているトランジスタが、NPNトランジスタ331,332からなるコンパレータあるいはアンプなどの回路とを備えている。入力端子34は、抵抗素子36を介して基板入力端子38に接続され、入力端子35は、抵抗素子37を介して基板入力端子39に接続されている。   FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of an integrated circuit 3 according to the third embodiment of the present invention. The integrated circuit 3 that is an integrated circuit device includes ESD protection elements 31 and 32 and a signal processing circuit 33. The signal processing circuit 33, which is an integrated circuit unit, includes input terminals 34 and 35 and a circuit such as a comparator or amplifier in which the transistors whose bases are connected to the input terminals 34 and 35 are formed by NPN transistors 331 and 332, respectively. I have. The input terminal 34 is connected to the substrate input terminal 38 via the resistance element 36, and the input terminal 35 is connected to the substrate input terminal 39 via the resistance element 37.

保護回路部であるESD保護素子31,32は、図3に示したESD保護素子11と同じ回路構成であり、重複を避けるために回路構成の説明は省略する。ESD保護素子31のトランジスタ311のエミッタが入力端子34およびトランジスタ331のベースに接続され、ESD保護素子32のトランジスタ321のエミッタが入力端子35およびトランジスタ332のベースに接続されている。電源Vccは、集積回路3に電力を供給する電源であり、バッテリーなどの直流電源、あるいはその直流電源の電圧を降圧した電源である。   The ESD protection elements 31 and 32, which are protection circuit sections, have the same circuit configuration as the ESD protection element 11 shown in FIG. 3, and description of the circuit configuration is omitted to avoid duplication. The emitter of the transistor 311 of the ESD protection element 31 is connected to the input terminal 34 and the base of the transistor 331, and the emitter of the transistor 321 of the ESD protection element 32 is connected to the input terminal 35 and the base of the transistor 332. The power source Vcc is a power source that supplies power to the integrated circuit 3, and is a DC power source such as a battery or a power source that steps down the voltage of the DC power source.

集積回路3は、集積回路1と同様に、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子34,35から入力される信号に応じて動作する。   Similar to the integrated circuit 1, the integrated circuit 3 includes a substrate made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate. And a plurality of circuit forming elements formed by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between the type semiconductor portions, and operate in accordance with signals input from the input terminals 34 and 35.

ESD保護素子31,32および信号処理回路33は、集積回路3内に形成されている半導体素子であるが、集積回路3を形成する回路形成素子のうち入力端子34,35に接続されている回路形成素子は、Nウェルを除く残余の部分である。したがって、集積回路3は、入力端子34,35にNウェルが接続されていないので、基板入力端子38,39に負サージが印加されても、集積回路3に形成されているNウェルに負電圧が印加されることがなく、集積回路3の寄生トランジスタによる誤動作を防止することができる。さらに、入力端子34,35に負サージが印加されても、ESD保護素子31,32によって、異常な電流が信号処理回路33に流れることを防止し、集積回路3が破壊されることを防止することができる。   The ESD protection elements 31 and 32 and the signal processing circuit 33 are semiconductor elements formed in the integrated circuit 3, but are circuits connected to the input terminals 34 and 35 among the circuit forming elements forming the integrated circuit 3. The forming element is the remaining part excluding the N well. Therefore, since the N well is not connected to the input terminals 34 and 35 in the integrated circuit 3, even if a negative surge is applied to the substrate input terminals 38 and 39, a negative voltage is applied to the N well formed in the integrated circuit 3. Is not applied, and malfunction due to the parasitic transistor of the integrated circuit 3 can be prevented. Furthermore, even if a negative surge is applied to the input terminals 34 and 35, the ESD protection elements 31 and 32 prevent abnormal current from flowing into the signal processing circuit 33, and prevent the integrated circuit 3 from being destroyed. be able to.

このように、信号処理回路33は、2つの前記入力端子34,35と、ベースが2つの入力端子34,35のそれぞれに接続されている差動型の2つのNPNトランジスタ331,332とを備え、ESD保護素子31,32は、2つの入力端子34,35のそれぞれに個別に設けられている。したがって、NTNトランジスタ331,332を用いたコンパレータあるいはアンプなどの差動型の信号処理回路33に対しても、外付け部品を用いることなく、集積回路3の入力端子34,35に印加される負極性のサージ電圧による集積回路3の破壊および誤動作を防止することができる。   Thus, the signal processing circuit 33 includes the two input terminals 34 and 35 and the two differential NPN transistors 331 and 332 whose bases are connected to the two input terminals 34 and 35, respectively. The ESD protection elements 31 and 32 are individually provided for the two input terminals 34 and 35, respectively. Therefore, a negative signal applied to the input terminals 34 and 35 of the integrated circuit 3 without using external components even for a differential signal processing circuit 33 such as a comparator or amplifier using the NTN transistors 331 and 332. It is possible to prevent the integrated circuit 3 from being broken and malfunctioning due to the surge voltage of the nature.

図6は、本発明の実施の第4の形態である集積回路4の回路構成を示す図である。集積回路装置である集積回路4は、ESD保護素子41,42および信号処理回路43を備えている。集積回路部である信号処理回路43は、入力端子44,45と、入力端子44,45にそれぞれのエミッタが接続されているトランジスタが、PNP型のトランジスタ(以下「PNPトランジスタ」という)431,432からなるコンパレータあるいはアンプなどの回路とを備えている。入力端子44は、抵抗素子46を介して基板入力端子48に接続され、入力端子45は、抵抗素子47を介して基板入力端子49に接続されている。   FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of an integrated circuit 4 according to the fourth embodiment of the present invention. The integrated circuit 4 that is an integrated circuit device includes ESD protection elements 41 and 42 and a signal processing circuit 43. In the signal processing circuit 43 which is an integrated circuit section, the input terminals 44 and 45 and the transistors whose emitters are connected to the input terminals 44 and 45 are PNP type transistors (hereinafter referred to as “PNP transistors”) 431 and 432, respectively. And a circuit such as a comparator or amplifier. The input terminal 44 is connected to the substrate input terminal 48 via the resistance element 46, and the input terminal 45 is connected to the substrate input terminal 49 via the resistance element 47.

保護回路部であるESD保護素子41,42は、図3に示したESD保護素子11と同じ回路構成であり、重複を避けるために回路構成の説明は省略する。ESD保護素子41のトランジスタ411のエミッタが入力端子44およびトランジスタ431のエミッタに接続され、ESD保護素子42のトランジスタ421のエミッタが入力端子45およびトランジスタ432のエミッタに接続されている。電源Vccは、集積回路4に電力を供給する電源であり、バッテリーなどの直流電源、あるいはその直流電源の電圧を降圧した電源である。   The ESD protection elements 41 and 42 serving as the protection circuit section have the same circuit configuration as the ESD protection element 11 shown in FIG. 3, and the description of the circuit configuration is omitted to avoid duplication. The emitter of the transistor 411 of the ESD protection element 41 is connected to the input terminal 44 and the emitter of the transistor 431, and the emitter of the transistor 421 of the ESD protection element 42 is connected to the input terminal 45 and the emitter of the transistor 432. The power source Vcc is a power source that supplies power to the integrated circuit 4, and is a DC power source such as a battery or a power source obtained by stepping down the voltage of the DC power source.

集積回路4は、集積回路1と同様に、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子44,45から入力される信号に応じて動作する。   Similar to the integrated circuit 1, the integrated circuit 4 includes a substrate made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate. And a plurality of circuit forming elements formed by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between the type semiconductor portions, and operate according to signals input from the input terminals 44 and 45.

ESD保護素子41,42および信号処理回路43は、集積回路4内に形成されている半導体素子であるが、集積回路4を形成する回路形成素子のうち入力端子44,45に接続されている回路形成素子は、Nウェルを除く残余の部分である。したがって、集積回路4は、入力端子44,45にNウェルが接続されていないので、基板入力端子48,49に負サージが印加されても、集積回路4に形成されているNウェルに負電圧が印加されることがなく、集積回路4の寄生トランジスタによる誤動作を防止することができる。さらに、入力端子44,45に負サージが印加されても、ESD保護素子41,42によって、異常な電流が信号処理回路43に流れることを防止し、集積回路4が破壊されることを防止することができる。   The ESD protection elements 41 and 42 and the signal processing circuit 43 are semiconductor elements formed in the integrated circuit 4, but are circuits connected to the input terminals 44 and 45 among the circuit forming elements forming the integrated circuit 4. The forming element is the remaining part excluding the N well. Therefore, since the N well is not connected to the input terminals 44 and 45 in the integrated circuit 4, even if a negative surge is applied to the substrate input terminals 48 and 49, a negative voltage is applied to the N well formed in the integrated circuit 4. Is not applied, and malfunction due to the parasitic transistor of the integrated circuit 4 can be prevented. Furthermore, even when a negative surge is applied to the input terminals 44 and 45, the ESD protection elements 41 and 42 prevent abnormal current from flowing into the signal processing circuit 43, and prevents the integrated circuit 4 from being destroyed. be able to.

このように、信号処理回路43は、2つの入力端子44,45と、エミッタが2つの入力端子44,45のそれぞれに接続されている差動型の2つのPNP型のトランジスタ431,432とを備え、ESD保護素子41,42は、2つの入力端子44,45のそれぞれに個別に設けられている。したがって、PNPトランジスタ431,432を用いたコンパレータあるいはアンプなどの差動型の信号処理回路43に対しても、外付け部品を用いることなく、入力端子44,45に印加される負極性のサージ電圧による集積回路4の破壊および誤動作を防止することができる。   In this way, the signal processing circuit 43 includes two input terminals 44 and 45 and two differential PNP transistors 431 and 432 having emitters connected to the two input terminals 44 and 45, respectively. The ESD protection elements 41 and 42 are individually provided for the two input terminals 44 and 45, respectively. Therefore, a negative surge voltage applied to the input terminals 44 and 45 without using external components even for a differential signal processing circuit 43 such as a comparator or amplifier using the PNP transistors 431 and 432. It is possible to prevent the integrated circuit 4 from being broken and malfunctioning.

図7は、本発明の実施の第5の形態である集積回路5の回路構成を示す図である。集積回路装置である集積回路5は、保護回路51,52および信号処理回路53を備えている。集積回路部である信号処理回路53は、入力端子54,55と、入力端子54,55にそれぞれのベースが接続されているトランジスタが、PNPトランジスタ531,532からなるコンパレータあるいはアンプなどの回路とを備えている。入力端子54は、抵抗素子56を介して基板入力端子58に接続され、入力端子55は、抵抗素子57を介して基板入力端子59に接続されている。   FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of an integrated circuit 5 according to the fifth embodiment of the present invention. The integrated circuit 5 that is an integrated circuit device includes protection circuits 51 and 52 and a signal processing circuit 53. The signal processing circuit 53, which is an integrated circuit unit, includes input terminals 54 and 55 and a circuit such as a comparator or amplifier in which the transistors connected to the respective bases of the input terminals 54 and 55 are PNP transistors 531 and 532. I have. The input terminal 54 is connected to the substrate input terminal 58 via the resistance element 56, and the input terminal 55 is connected to the substrate input terminal 59 via the resistance element 57.

保護回路部である保護回路51は、トランジスタ511,514、抵抗素子512,513、および定電圧源515を備えている。第1のNPN型のトランジスタであるトランジスタ511および第1の抵抗である抵抗素子512は、ESD保護素子を構成する。トランジスタ511および抵抗素子512から構成されるESD保護素子は、図3に示したESD保護素子11と同じ回路構成であり、重複を避けるために回路構成の説明は省略する。トランジスタ511のエミッタが入力端子54および抵抗素子513の一端に接続されている。   A protection circuit 51 as a protection circuit unit includes transistors 511 and 514, resistance elements 512 and 513, and a constant voltage source 515. The transistor 511 which is a first NPN transistor and the resistance element 512 which is a first resistor constitute an ESD protection element. The ESD protection element including the transistor 511 and the resistance element 512 has the same circuit configuration as that of the ESD protection element 11 illustrated in FIG. 3, and description of the circuit configuration is omitted to avoid duplication. The emitter of the transistor 511 is connected to the input terminal 54 and one end of the resistance element 513.

第2の抵抗である抵抗素子513、第2のNPN型のトランジスタであるトランジスタ514および定電圧源515は、クランプ回路を構成する。抵抗素子513の一端は、入力端子54に接続され、他端は、トランジスタ514のエミッタおよびトランジスタ531のベースに接続されている。トランジスタ514は、NPNトランジスタであり、コレクタが電源Vccに接続され、ベースが定電圧源515に接続されている。   The resistance element 513, which is a second resistor, the transistor 514, which is a second NPN transistor, and the constant voltage source 515 form a clamp circuit. One end of the resistance element 513 is connected to the input terminal 54, and the other end is connected to the emitter of the transistor 514 and the base of the transistor 531. The transistor 514 is an NPN transistor, the collector is connected to the power supply Vcc, and the base is connected to the constant voltage source 515.

電源Vccは、集積回路5に電力を供給する電源であり、バッテリーなどの直流電源、あるいはその直流電源の電圧を降圧した電源である。定電圧源515は、たとえば電源Vccの電圧を直列に接続する抵抗によって抵抗分割した電圧であり、入力端子54に負電圧が印加されたときに、トランジスタ514がオン状態となる電位に設定されている。   The power source Vcc is a power source that supplies power to the integrated circuit 5, and is a DC power source such as a battery or a power source obtained by stepping down the voltage of the DC power source. The constant voltage source 515 is, for example, a voltage obtained by resistance-dividing a voltage of the power supply Vcc with a resistor connected in series, and is set to a potential at which the transistor 514 is turned on when a negative voltage is applied to the input terminal 54. Yes.

保護回路部である保護回路52は、トランジスタ521,524、抵抗素子522,523、および定電圧源525を備えている。トランジスタ521,524、抵抗素子522,523、および定電圧源525は、それぞれ保護回路51のトランジスタ511,514、抵抗素子512,513、および定電圧源515に対応し、保護回路52の回路構成は、保護回路51の回路構成と同じであり、重複を避けるために保護回路52の回路構成の説明は省略する。抵抗素子523の一端は、入力端子55に接続され、他端は、トランジスタ524のエミッタおよびトランジスタ532のベースに接続されている。   A protection circuit 52 that is a protection circuit unit includes transistors 521 and 524, resistance elements 522 and 523, and a constant voltage source 525. Transistors 521, 524, resistance elements 522, 523, and constant voltage source 525 correspond to transistors 511, 514, resistance elements 512, 513, and constant voltage source 515 of protection circuit 51, respectively, and the circuit configuration of protection circuit 52 is The circuit configuration of the protection circuit 51 is the same as that of the protection circuit 51, and the description of the circuit configuration of the protection circuit 52 is omitted to avoid duplication. One end of the resistance element 523 is connected to the input terminal 55, and the other end is connected to the emitter of the transistor 524 and the base of the transistor 532.

集積回路5は、集積回路1と同様に、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子54,55から入力される信号に応じて動作する。   Similar to the integrated circuit 1, the integrated circuit 5 includes a substrate made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion that is formed of an N-type semiconductor and is formed adjacent to the substrate. And a plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor between the type semiconductor portions, and operate in accordance with signals input from the input terminals 54 and 55.

基板入力端子58,59に負サージが印加されても、保護回路51,52のクランプ回路によって、信号処理回路53の入力部が負電圧になることがなく、信号処理回路53の入力部すなわちトランジスタ531,532のベースがNウェルの回路形成素子で形成されていても、集積回路5の寄生トランジスタによる誤動作を防止することができる。さらに、入力端子54,55に負サージが印加されても、保護回路51,52のESD保護素子によって、異常な電流が信号処理回路53に流れることを防止し、集積回路5が破壊されることを防止することができる。   Even if a negative surge is applied to the substrate input terminals 58 and 59, the clamp circuit of the protection circuits 51 and 52 does not cause the input part of the signal processing circuit 53 to become a negative voltage. Even if the bases of 531 and 532 are formed of N-well circuit forming elements, malfunctions due to parasitic transistors of the integrated circuit 5 can be prevented. Furthermore, even if a negative surge is applied to the input terminals 54 and 55, the ESD protection element of the protection circuits 51 and 52 prevents abnormal current from flowing to the signal processing circuit 53, and the integrated circuit 5 is destroyed. Can be prevented.

このように、集積回路5は、入力端子54,55と、入力端子54,55から入力される信号に応じて動作する信号処理回路53と、入力端子54,55に印加される異常な電圧から信号処理回路53を保護する保護回路51,52とを備えている。そして、保護回路51,52は、一端が入力端子54,55に接続されている抵抗素子512,522と、コレクタが信号処理回路53に供給される電源Vccに接続され、エミッタが入力端子54,55に接続され、ベースが抵抗素子512,523の他端に接続されているNPN型のトランジスタトランジスタ511,521と、一端が入力端子54,55に接続され、他端が信号処理回路53に接続されている抵抗素子513,523と、エミッタが信号処理回路53に接続され、コレクタが電源Vccに接続され、ベースに定電圧源515,525の電位が与えられているNPN型のトランジスタ514,524とを備えている。   As described above, the integrated circuit 5 includes the input terminals 54 and 55, the signal processing circuit 53 that operates according to the signals input from the input terminals 54 and 55, and the abnormal voltage applied to the input terminals 54 and 55. Protection circuits 51 and 52 for protecting the signal processing circuit 53 are provided. The protection circuits 51 and 52 have one ends connected to the resistance elements 512 and 522 connected to the input terminals 54 and 55, the collector connected to the power source Vcc supplied to the signal processing circuit 53, and the emitters connected to the input terminals 54 and NPN transistor transistors 511 and 521 having a base connected to the other ends of the resistor elements 512 and 523, one end connected to the input terminals 54 and 55, and the other end connected to the signal processing circuit 53. NPN transistors 514 and 524 having resistance elements 513 and 523, emitters connected to the signal processing circuit 53, collectors connected to the power supply Vcc, and potentials of constant voltage sources 515 and 525 applied to the bases. And.

すなわち、抵抗素子512,522およびトランジスタトランジスタ511,521からなるESD保護素子によって、信号処理回路53に異常な電流が流れることを防止し、抵抗素子513,523およびトランジスタ514,524からなるクランプ回路によって、信号処理回路53の入力部が負電圧になることを防止することができる。したがって、外付け部品を用いることなく、入力端子54,55に印加される負極性のサージ電圧による集積回路5の破壊および誤動作を防止することができる。そして、外付け部品を用いる必要がないので、コスト削減および小型化を図ることができる。   That is, the ESD protection element including the resistance elements 512 and 522 and the transistor transistors 511 and 521 prevents abnormal current from flowing through the signal processing circuit 53, and the clamp circuit including the resistance elements 513 and 523 and the transistors 514 and 524 Therefore, it is possible to prevent the input portion of the signal processing circuit 53 from becoming a negative voltage. Therefore, it is possible to prevent the integrated circuit 5 from being broken and malfunctioning due to the negative surge voltage applied to the input terminals 54 and 55 without using external components. And since it is not necessary to use external parts, cost reduction and size reduction can be achieved.

集積回路1〜5は、電子機器、たとえば車両に搭載されるナビゲーション装置あるいはオーディオ装置などの機器に適用することができる。   The integrated circuits 1 to 5 can be applied to electronic devices such as navigation devices or audio devices mounted on vehicles.

このように、集積回路1〜5のうちのいずれかの集積回路を用いるので、電子機器が用いる集積回路の入力端子に負サージが印加されても、集積回路が破壊されることも誤動作することもなく、負サージに対して強い電子機器を実現することができる。   As described above, since any one of the integrated circuits 1 to 5 is used, even if a negative surge is applied to the input terminal of the integrated circuit used by the electronic device, the integrated circuit may be destroyed or malfunction. Therefore, it is possible to realize an electronic device that is strong against negative surges.

従来の技術による集積回路9の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the integrated circuit 9 by a prior art. 半導体素子8に形成される寄生トランジスタを説明するための図である。3 is a diagram for explaining a parasitic transistor formed in a semiconductor element 8. FIG. 本発明の実施の第1の形態である集積回路1の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the integrated circuit 1 which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施の第2の形態である集積回路2の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the integrated circuit 2 which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施の第3の形態である集積回路3の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the integrated circuit 3 which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の実施の第4の形態である集積回路4の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the integrated circuit 4 which is the 4th Embodiment of this invention. 本発明の実施の第5の形態である集積回路5の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the integrated circuit 5 which is the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1〜5,8,9 集積回路
11,21,31,32,41,42,91 ESD保護素子
12,22,33,43,53,92 信号処理回路
13,23,34,35,44,45,54,55,93 入力端子
14,24,36,37,46,47,56,57,94,112,212,312,322,412,422,512,522,513,523,912 抵抗素子
15,25,38,39,48,49,58,59,94 基板入力端子
51,52 保護回路
81,111,211,311,321,331,332,411,421,511,514,521,524,911 NPNトランジスタ
82,431,432,531,532,921 PNPトランジスタ
83 寄生NPNトランジスタ
213,913 ダイオード
515,525 定電圧源
1 to 5, 8, 9 Integrated circuit 11, 21, 31, 32, 41, 42, 91 ESD protection device 12, 22, 33, 43, 53, 92 Signal processing circuit 13, 23, 34, 35, 44, 45 , 54, 55, 93 Input terminals 14, 24, 36, 37, 46, 47, 56, 57, 94, 112, 212, 312, 322, 412, 422, 512, 522, 513, 523, 912 Resistance element 15 , 25, 38, 39, 48, 49, 58, 59, 94 Substrate input terminal 51, 52 Protection circuit 81, 111, 211, 311, 321, 331, 332, 411, 421, 511, 514, 521, 524 911 NPN transistor 82,431,432,531,532,921 PNP transistor 83 Parasitic NPN transistor 213,913 Diode 5 15,525 Constant voltage source

Claims (6)

入力端子を有し、P型半導体から成る基板と、N型半導体から成り、前記基板に隣接して形成されているN型半導体部を一部に有し、隣接するN型半導体部の間にP型半導体から成るP型半導体部が介在されて構成されている複数の回路形成素子とを備え、入力端子から入力される信号に応じて動作する集積回路部と、
一端が前記入力端子に接続されている抵抗と、コレクタが前記集積回路部に供給される電源に接続され、エミッタが前記入力端子に接続され、ベースが前記抵抗の他端に接続されているNPN型のトランジスタとを備え、前記基板上に形成されて、前記集積回路部とともに集積化して形成されている保護回路部とを含み、
複数の前記回路形成素子のうち前記入力端子に接続されている回路形成素子は、前記基板に隣接する前記N型半導体部を除く残余の部分において、前記入力端子に接続されていることを特徴とする集積回路装置。
A substrate having an input terminal and made of a P-type semiconductor and an N-type semiconductor portion made of an N-type semiconductor and formed adjacent to the substrate are partly disposed between the adjacent N-type semiconductor portions. A plurality of circuit forming elements configured by interposing a P-type semiconductor portion made of a P-type semiconductor, and an integrated circuit portion that operates according to a signal input from an input terminal;
A resistor having one end connected to the input terminal, a collector connected to a power source supplied to the integrated circuit unit, an emitter connected to the input terminal, and a base connected to the other end of the resistor And a protection circuit portion formed on the substrate and integrated with the integrated circuit portion, and a protection circuit portion formed on the substrate.
A circuit forming element connected to the input terminal among the plurality of circuit forming elements is connected to the input terminal in a remaining portion excluding the N-type semiconductor portion adjacent to the substrate. Integrated circuit device.
前記保護回路部は、カソードが前記電源に接続され、アノードが前記入力端子に接続されているダイオードをさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の集積回路装置。   The integrated circuit device according to claim 1, wherein the protection circuit unit further includes a diode having a cathode connected to the power source and an anode connected to the input terminal. 前記集積回路部は、2つの前記入力端子と、ベースが前記2つの入力端子のそれぞれに接続されている差動型の2つの第2のNPNトランジスタとを備え、
前記保護回路部は、前記2つの入力端子のそれぞれに個別に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の集積回路装置。
The integrated circuit section includes two input terminals and two differential second NPN transistors each having a base connected to each of the two input terminals.
The integrated circuit device according to claim 1, wherein the protection circuit unit is individually provided for each of the two input terminals.
前記集積回路部は、2つの前記入力端子と、エミッタが前記2つの入力端子のそれぞれに接続されている差動型の2つのPNP型のトランジスタとを備え、
前記保護回路部は、前記2つの入力端子のそれぞれに個別に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の集積回路装置。
The integrated circuit unit includes two input terminals and two differential PNP transistors in which an emitter is connected to each of the two input terminals.
The integrated circuit device according to claim 1, wherein the protection circuit unit is individually provided for each of the two input terminals.
入力端子と、入力端子から入力される信号に応じて動作する集積回路部と、前記入力端子に印加される異常な電圧から前記集積回路部を保護する保護回路部とを備えている集積回路装置であって、
前記保護回路部は、
一端が前記入力端子に接続されている第1の抵抗と、
コレクタが前記集積回路部に供給される電源に接続され、エミッタが前記入力端子に接続され、ベースが前記第1の抵抗の他端に接続されている第1のNPN型のトランジスタと、
一端が前記入力端子に接続され、他端が前記集積回路部に接続されている第2の抵抗と、
エミッタが前記集積回路部に接続され、コレクタが前記電源に接続され、ベースに予め定める電位が与えられている第2のNPN型のトランジスタとを備えていることを特徴とする集積回路装置。
An integrated circuit device comprising: an input terminal; an integrated circuit unit that operates according to a signal input from the input terminal; and a protection circuit unit that protects the integrated circuit unit from an abnormal voltage applied to the input terminal Because
The protection circuit unit is
A first resistor having one end connected to the input terminal;
A first NPN-type transistor having a collector connected to a power source supplied to the integrated circuit unit, an emitter connected to the input terminal, and a base connected to the other end of the first resistor;
A second resistor having one end connected to the input terminal and the other end connected to the integrated circuit unit;
An integrated circuit device comprising: an emitter connected to the integrated circuit portion; a collector connected to the power supply; and a second NPN transistor having a predetermined potential applied to a base.
請求項1〜5のいずれか1つに記載の集積回路装置を用いていることを特徴とする電子機器。   An electronic device using the integrated circuit device according to claim 1.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5520236U (en) * 1978-07-26 1980-02-08
JPS61276369A (en) * 1985-05-30 1986-12-06 エツセ・ジ・エツセ・ミクロエレツトロニ−カ・エツセ・ピ・ア Apparatus for protection from electrostatic discharge
JPS628037B2 (en) * 1979-12-03 1987-02-20 Matsushita Electronics Corp
JPH07120745B2 (en) * 1987-03-03 1995-12-20 日本電装株式会社 Semiconductor integrated circuit
JPH10261765A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit
JP2001044374A (en) * 1999-08-03 2001-02-16 Hitachi Ltd External terminal protection circuit and semiconductor integrated circuit
JP2002033454A (en) * 2000-07-17 2002-01-31 Nec Miyagi Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2007201431A (en) * 2005-12-27 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor integrated circuit device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5520236U (en) * 1978-07-26 1980-02-08
JPS628037B2 (en) * 1979-12-03 1987-02-20 Matsushita Electronics Corp
JPS61276369A (en) * 1985-05-30 1986-12-06 エツセ・ジ・エツセ・ミクロエレツトロニ−カ・エツセ・ピ・ア Apparatus for protection from electrostatic discharge
JPH07120745B2 (en) * 1987-03-03 1995-12-20 日本電装株式会社 Semiconductor integrated circuit
JPH10261765A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit
JP2001044374A (en) * 1999-08-03 2001-02-16 Hitachi Ltd External terminal protection circuit and semiconductor integrated circuit
JP2002033454A (en) * 2000-07-17 2002-01-31 Nec Miyagi Ltd Semiconductor integrated circuit
JP2007201431A (en) * 2005-12-27 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor integrated circuit device

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