JP2018056189A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RF回路(高周波回路)を含む内部回路と、該内部回路をサージ電圧から保護するESD保護回路とを備えた半導体集積回路装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device including an internal circuit including an RF circuit (high frequency circuit) and an ESD protection circuit that protects the internal circuit from a surge voltage.
一般的に、半導体集積回路装置は静電気に対して脆弱であるため、内部回路を電源端子等に印加されるサージ電圧から保護するためのESD(ElectroStatic Discharge)保護素子を設ける場合が多い。ESD保護素子は、電源端子等にサージ電圧が印加されたときに自身に電流を流すことで、保護対象の内部回路に過電流が流れることを防止する機能を有する。 In general, since a semiconductor integrated circuit device is vulnerable to static electricity, an ESD (ElectroStatic Discharge) protection element for protecting an internal circuit from a surge voltage applied to a power supply terminal or the like is often provided. The ESD protection element has a function of preventing an overcurrent from flowing in an internal circuit to be protected by causing a current to flow through itself when a surge voltage is applied to a power supply terminal or the like.
図6は、ESD保護素子にPN接合ダイオードを用いた従来の半導体集積回路装置の一例を示す回路図である。同図に示す半導体集積回路装置100は、電源5に接続された電源端子3と、接地に接続された接地端子4と、電源端子3と接地端子4の間に接続された内部回路6と、内部回路6を電源端子3に印加されるサージ電圧から保護するためのESD保護回路200と、を備える。内部回路6は、RF回路61及びRF回路61に対してバイアス設定等を行うDC回路62を含む。ESD保護回路200は、電源端子3と接地端子4の間に接続され、2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたESD保護素子201を有する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor integrated circuit device using a PN junction diode as an ESD protection element. The semiconductor
図6に示すように、ESD保護素子201にPN接合ダイオードを用いた場合、PN接合ダイオードの両端子間に寄生容量が発生する。この寄生容量が後述するインダクタンスと共に共振回路(即ち、LC共振回路)を構成し、これが半導体集積回路装置100の使用周波数帯で不都合な事態を引き起こしてしまう。
As shown in FIG. 6, when a PN junction diode is used for the
一般に、半導体集積回路装置では、各端子からワイヤーボンディングして半導体チップ内の複数の回路(上述したRF回路61やDC回路62等)と接続することが行われる。このため、半導体集積回路装置では、各端子へのワイヤーとともに、半導体チップ内外の配線がインダクタンスを持つことになる。図6に示す半導体集積回路装置100では、電源端子3からESD保護回路200を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンスをインダクタンス8,9で表している。
In general, in a semiconductor integrated circuit device, a plurality of circuits (such as the
半導体集積回路装置100のESD保護素子201の両端子間の寄生容量と、半導体集積回路装置100の電源端子3からESD保護回路200を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9とにより、電源端子3と接地端子4との間に接続されたESD保護素子201は共振回路となる。この共振回路の共振周波数付近では電源端子3と接地端子4との間のインピーダンスが大きく変動する。
Parasitic capacitance between both terminals of the
半導体集積回路装置100では、内部回路6のRF回路61とDC回路62が完全に分離されていれば特に問題にはならないが、電源端子3や接地端子4の配線がRF回路61に接続されている場合や、RF回路61とDC回路62の距離が近く空間結合をする場合などは、前述のインピーダンス変動がRF回路61の特性に影響を与えてしまう。その影響とは、例えばRF回路61内の高周波増幅器(図示略)の接地端子のインピーダンスが高くなって発振を引き起こしたり、使用周波数帯域内でSパラメータが大きく変動する点が発生したりすることである。なお、この対策として、RF回路61とDC回路62を分離するために接地端子4を増やしたり、空間結合を防ぐために距離を広げたりするなどが考えられるが、いずれも回路規模の拡大に繋がるというデメリットがある。
In the semiconductor
一方、特許文献1に記載された集積回路化高周波増幅器では、共振によるインピーダンス変動が発振を引き起こす対策として、共振の経路に抵抗を追加している。それにより抵抗の共振周波数付近での安定係数が高くなって発振を抑制している。特許文献1では、ESD保護素子の寄生容量では無く、半導体集積回路内部の接地容量と配線のインダクタンスによる共振を想定しているが、その解決策は図6に示す従来の半導体集積回路装置100にも適用することができる。
On the other hand, in the integrated circuit high-frequency amplifier described in Patent Document 1, a resistor is added to the resonance path as a measure for causing oscillation due to impedance fluctuation due to resonance. As a result, the stability coefficient near the resonance frequency of the resistor is increased to suppress oscillation. In Patent Document 1, it is assumed that resonance is caused not by the parasitic capacitance of the ESD protection element but by the ground capacitance inside the semiconductor integrated circuit and the inductance of the wiring, but the solution is to the conventional semiconductor integrated
図7は、図6に示す従来の半導体集積回路装置100に、特許文献1に記載された解決策を適用した半導体集積回路装置100Aを示す回路図である。同図に示すように、電源端子3と接地端子4の間に接続されたESD保護回路200Aは、ESD保護素子201と直列接続された抵抗202を有している。ESD保護素子201とインダクタンス8,9からからなる共振回路に抵抗202を接続することで共振回路のQ値が低下するので、共振周波数付近でのインピーダンスの変動が小さくなる。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a semiconductor integrated
しかしながら、上述したような共振回路に抵抗202を接続する方法では、インピーダンスの変動は小さくなるが、それでも一定程度の変動が残るため、使用周波数帯域内でSパラメータが大きく変動することがなくなるものの、依然として変動は残ってしまう。また、接続した抵抗202はサージ電流が流れる経路上にあるため、ESD保護素子201により保護されないなどの課題があった。なお、この課題は、特に半導体集積回路装置の材料としてガリウムヒ素(GaAs)を用いた場合で、且つ高周波領域で用いた場合に顕著になる。
However, in the method of connecting the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、使用周波数帯域でSパラメータの変動を小さくできるとともに、半導体集積回路装置内の保護対象となる全ての回路をサージ電圧から保護することができる半導体集積回路装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can reduce the variation of the S parameter in the operating frequency band and can protect all the circuits to be protected in the semiconductor integrated circuit device from the surge voltage. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device.
本発明は、電源に接続された電源端子と、接地に接続された接地端子と、前記電源端子と前記接地端子の間に接続された内部回路と、前記内部回路を前記電源端子に印加されるサージ電圧から保護するためのESD保護回路と、を備えた半導体集積回路装置であって、前記ESD保護回路は、前記電源端子と前記接地端子の間に接続されたESD保護素子と、前記電源端子と前記接地端子の間に接続され、直列接続された抵抗及びキャパシタと、を有し、前記電源端子から前記ESD保護回路を介して前記接地端子へ続く経路のインダクタンスと、前記ESD保護回路の両端子間の合成容量からなる共振回路の共振周波数が使用周波数帯域外となるように前記キャパシタの容量を選択したことを特徴とする半導体集積回路装置を提供する。 The present invention includes a power supply terminal connected to a power supply, a ground terminal connected to ground, an internal circuit connected between the power supply terminal and the ground terminal, and the internal circuit applied to the power supply terminal. An ESD protection circuit for protecting from a surge voltage, wherein the ESD protection circuit includes an ESD protection element connected between the power supply terminal and the ground terminal, and the power supply terminal And a resistor and a capacitor connected in series, and an inductance of a path that leads from the power supply terminal to the ground terminal via the ESD protection circuit, and both ends of the ESD protection circuit Provided is a semiconductor integrated circuit device characterized in that the capacitance of the capacitor is selected so that the resonance frequency of the resonance circuit composed of the combined capacitance between the children is out of the use frequency band.
また、本発明は、上記の半導体集積回路装置であって、前記内部回路は、高周波回路を含むことを特徴とする半導体集積回路装置を提供する。 According to another aspect of the present invention, there is provided the semiconductor integrated circuit device, wherein the internal circuit includes a high frequency circuit.
また、本発明は、上記の半導体集積回路装置であって、前記ESD保護素子は、2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたものであることを特徴とする半導体集積回路装置を提供する。 The present invention also provides a semiconductor integrated circuit device according to the above-described semiconductor integrated circuit device, wherein the ESD protection element is formed by connecting two PN junction diodes facing each other.
また、本発明は、電源に接続された電源端子と、接地に接続された接地端子と、前記電源端子と前記接地端子の間に接続された内部回路と、前記内部回路を前記電源端子に印加されるサージ電圧から保護するためのESD保護回路と、を備えた半導体集積回路装置であって、前記ESD保護回路は、前記電源端子に接続された第1のESD保護素子と、前記第1のESD保護素子と前記接地端子の間に接続された第2のESD保護素子と、前記第1のESD保護素子と前記第2のESD保護素子の接続点と前記接地端子の間に接続された抵抗と、を有し、前記電源端子から前記ESD保護回路を介して前記接地端子へ続く経路のインダクタンスと、前記ESD保護回路の両端子間の合成容量からなる共振回路の共振周波数が使用周波数帯域外となるように前記第2のESD保護素子の寄生容量を選択したことを特徴とする半導体集積回路装置を提供する。 The present invention also provides a power supply terminal connected to a power supply, a ground terminal connected to ground, an internal circuit connected between the power supply terminal and the ground terminal, and applying the internal circuit to the power supply terminal. An ESD protection circuit for protecting against a surge voltage generated, wherein the ESD protection circuit includes a first ESD protection element connected to the power supply terminal, and the first protection circuit. A second ESD protection element connected between the ESD protection element and the ground terminal; a resistor connected between a connection point of the first ESD protection element and the second ESD protection element and the ground terminal; And the resonance frequency of the resonance circuit including the inductance of the path extending from the power supply terminal to the ground terminal via the ESD protection circuit and the combined capacitance between both terminals of the ESD protection circuit is outside the use frequency band. It said selected parasitic capacitance of the second ESD protection element so as to provide a semiconductor integrated circuit device according to claim.
また、本発明は、上記の半導体集積回路装置であって、前記内部回路は、高周波回路を含むことを特徴とする半導体集積回路装置を提供する。 According to another aspect of the present invention, there is provided the semiconductor integrated circuit device, wherein the internal circuit includes a high frequency circuit.
また、本発明は、上記の半導体集積回路装置であって、前記第1のESD保護素子及び前記第2のESD保護素子は、それぞれ2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたものであることを特徴とする半導体集積回路装置を提供する。 Also, the present invention is the above-described semiconductor integrated circuit device, wherein the first ESD protection element and the second ESD protection element are each formed by connecting two PN junction diodes facing each other. A semiconductor integrated circuit device is provided.
本発明によれば、ワイヤー及び装置内外の配線が持つインダクタンスとESD保護素子の寄生容量からなる共振回路の共振周波数を使用周波数外に移動させることができる共に、共振のQ値を低下させることができるので、使用周波数帯域でSパラメータの変動を小さくできるとともに、半導体集積回路装置内の保護対象となる全ての回路をサージ電圧から保護することができる。この効果は、半導体集積回路装置の材料としてガリウムヒ素(GaAs)を用いた場合で、且つ高周波領域で用いた場合に顕著に現れる。 According to the present invention, the resonance frequency of the resonance circuit composed of the inductance of the wire and the wiring inside and outside the device and the parasitic capacitance of the ESD protection element can be moved out of the use frequency, and the resonance Q value can be reduced. Therefore, the variation of the S parameter can be reduced in the used frequency band, and all the circuits to be protected in the semiconductor integrated circuit device can be protected from the surge voltage. This effect is prominent when gallium arsenide (GaAs) is used as the material of the semiconductor integrated circuit device and when it is used in a high frequency region.
以下、本発明に係る半導体集積回路装置を具体的に開示した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments that specifically disclose a semiconductor integrated circuit device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1の構成を示す回路図である。なお、図1において前述した図6に示した従来の半導体集積回路装置100と共通する素子については同一の符号を付している。また、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
(First embodiment)
A semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit device 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, elements common to the conventional semiconductor
図1において、本実施形態に係る半導体集積回路装置1は、電源5に接続された電源端子3と、接地に接続された接地端子4と、電源端子3と接地端子4の間に接続された内部回路6と、内部回路6を電源端子3に印加されるサージ電圧から保護するためのESD保護回路2と、を備える。内部回路6は、RF回路61及びRF回路61に対してバイアス設定等を行うDC回路62を含む。ESD保護回路2は、電源端子3と接地端子4の間に接続されたESD保護素子10と、電源端子3と接地端子4の間に接続され、直列接続された抵抗11及びキャパシタ12と、を備える。
In FIG. 1, the semiconductor integrated circuit device 1 according to the present embodiment is connected between a
ESD保護素子10は、2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたものである。即ち、2つのPN接合ダイオードのカソード同士が接続されたものである。なお、2つのPN接合ダイオードのアノード同士が接続されたものであってもよく、また、単一のPN接合ダイオード(例えば、図1における下側のPN接合ダイオードのみ)であってもよい。ESD保護回路2のキャパシタ12は、電源端子3からESD保護回路2を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9と、ESD保護回路2の両端子間の合成容量(ESD保護素子10の両端子間に発生する寄生容量とキャパシタ12との合成容量)とからなる共振回路(即ち、LC共振回路)の共振周波数が使用周波数帯域外となる容量値を有する。また、ESD保護回路2の抵抗11は、電源端子3からESD保護回路2を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9とESD保護回路2の両端子間の合成容量とからなる共振回路の共振によるSパラメータの変動が十分小さくなる抵抗値を有する。
The
ESD保護回路2のESD保護素子10を電源端子3と接地端子4の間に接続したことで、電源端子3に印加されたサージ電圧により生じる電流は、ESD保護素子10を介して接地端子4に流れる。これにより、内部回路6と、ESD保護回路2の抵抗11及びキャパシタ12がサージ電圧から保護される。
By connecting the
電源端子3から接地端子4を見たインピーダンスは、電源端子3からESD保護回路2を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9とESD保護回路2の寄生容量とで構成される共振回路のインピーダンスになるため、特に共振周波数付近で大きく変動する。ここで、ESD保護回路2のキャパシタ12の容量を大きくすると、前記共振回路の共振周波数が低周波数に移動するので、使用周波数帯域外になるようにキャパシタ12の容量を選択する。
The impedance when the
また、ESD保護回路2の抵抗11によってESD保護回路2の寄生容量のQ値が低下し、ひいては前記共振回路のQ値が低下する。このとき抵抗11の値は、使用周波数におけるESD保護素子10のインピーダンスに対して、抵抗11とキャパシタ12からなる直列回路のインピーダンスが大きくなり過ぎないように選択する。即ち、前記共振回路の共振によるSパラメータの変動が十分小さくなるように抵抗11の抵抗値を選択する。
Further, the Q value of the parasitic capacitance of the
図2は、電源端子3から接地端子4を見た反射特性を従来の半導体集積回路装置100と比較した図である。同図において、実線で示す曲線C1は、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1の反射特性であり、点線で示す曲線C2は、図6に示す従来の半導体集積回路装置100の反射特性である。従来の半導体集積回路装置100の共振周波数(略5000MHz)と比較して、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1の共振周波数(略3000MHz)は低周波数であり、かつ周波数依存による変動が小さくなっている。
FIG. 2 is a diagram comparing the reflection characteristics when the
使用周波数は4900MHz〜5900MHzであり、この使用周波数帯内に従来の半導体集積回路装置100の共振周波数が入っているが、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1の共振周波数は、従来の半導体集積回路装置100の共振周波数よりも低くなる。また、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1では、ESD保護回路2の抵抗11によって、共振回路のQ値が低くなる。
The use frequency is 4900 MHz to 5900 MHz, and the resonance frequency of the conventional semiconductor integrated
なお、図3は、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1のESD保護回路2と図6に示す従来の半導体集積回路装置100のESD保護回路200のそれぞれを、RF回路として高周波増幅器を有する半導体集積回路装置に適用したときの通過特性を比較した図である。同図において、実線で示す曲線C3は、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1のESD保護回路2を適用したときの通過特性であり、点線で示す曲線C4は、図6に示す従来の半導体集積回路装置100のESD保護回路200を適用したときの通過特性である。従来の半導体集積回路装置100のESD保護回路200では、使用周波数(4900MHz〜5900MHz)帯内においてSパラメータの変動が大きくなっているが、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1のESD保護回路2では、使用周波数帯より低周波数側でSパラメータに変動が生じているものの、その変動が小さくなっている。
FIG. 3 shows a high-frequency amplifier that uses the
以上説明したように、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1によれば、電源端子3からESD保護回路2を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9と、ESD保護回路2の両端子間の合成容量からなる共振回路の共振周波数(略3000MHz)を使用周波数帯(4900MHz〜5900MHz)より低周波数へ移動させる共に、共振のQ値を低下させるので、使用周波数帯域でSパラメータの変動を小さくできるとともに、半導体集積回路装置1内の保護対象となる全ての回路(RF回路61、DC回路62、抵抗11、キャパシタ12)をサージ電圧から保護することができる。この効果は、高周波領域で用いた場合で、半導体集積回路装置1の材料としてガリウムヒ素(GaAs)を用いた場合に顕著に現れる。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit device 1 according to the first embodiment, the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置について説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15の構成を示す回路図である。なお、図4において前述した図6に示した従来の半導体集積回路装置100及び第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1と共通する素子については同一の符号を付している。また、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
(Second Embodiment)
A semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated
図4において、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15は、ESD保護回路16の構成が異なる以外、第1の実施形態に係る半導体集積回路装置1と同一の構成となっている。ESD保護回路16は、一端が電源端子3に接続された第1のESD保護素子10と、第1のESD保護素子10の他端と接地端子4の間に接続された第2のESD保護素子13と、第1のESD保護素子10と第2のESD保護素子13の接続点と接地端子4の間に接続された抵抗14と、を有する。第1のESD保護素子10及び第2のESD保護素子13は、それぞれ2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたものである。即ち、第1のESD保護素子10及び第2のESD保護素子13は、それぞれ2つのPN接合ダイオードのカソード同士が接続されたものである。なお、それぞれ2つのPN接合ダイオードのアノード同士が接続されたものであってもよく、また、単一のPN接合ダイオードであってもよい。
In FIG. 4, the semiconductor integrated
第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15では、電源端子3からESD保護回路16を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9とESD保護回路16の両端子間の寄生容量とからなる共振回路の共振周波数が使用周波数帯域外となるように、第2のESD保護素子13の寄生容量が選択されている。また、前記共振回路の共振によるSパラメータの変動が十分小さくなるように抵抗14の抵抗値が選択されている。
In the semiconductor integrated
ESD保護回路16の第1のESD保護素子10と第2のESD保護素子13を電源端子3と接地端子4の間に接続したことで、電源端子3に印加されたサージ電圧により生じる電流は、第1,第2のESD保護素子10,13を介して接地端子4に流れる。これにより、内部回路6と、ESD保護回路16の抵抗14がサージ電圧から保護される。
By connecting the first
電源端子3からESD保護回路16を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9とESD保護回路16の寄生容量とが共振回路を構成するため、電源端子3から接地端子4を見たインピーダンスは、特にその共振周波数付近で大きく変動する。ここで、第2のESD保護素子13の寄生容量を小さくすると前記共振回路の共振周波数が高周波数に移動するため、使用周波数帯域外になるように第2のESD保護素子13の寄生容量を選択する。寄生容量を小さくする調整方法としては、ESD保護素子13のアノード幅を小さくする、あるいはESD保護素子の段数を増やすなどが考えられる。また、抵抗14によってESD保護回路16の寄生容量のQ値が低下し、ひいては前記共振回路のQ値が低下する。このとき抵抗14の値は、使用周波数における第2のESD保護素子13のインピーダンスに対して、小さくなり過ぎないように選択する。
Since the
このように第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15の共振周波数は、図6に示す従来の半導体集積回路装置100の共振周波数よりも高くなる。また、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15では、ESD保護回路16の抵抗14によって、共振回路のQ値が低くなる。
Thus, the resonance frequency of the semiconductor integrated
図5は、電源端子3から接地端子4を見た反射特性を従来の半導体集積回路装置100と比較した図である。同図において、実線で示す曲線C5は、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15の反射特性であり、点線で示す曲線C2は、図6に示す従来の半導体集積回路装置100の反射特性である。従来の半導体集積回路装置100の共振周波数(略5000MHz)と比較して、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15の共振周波数(略6500MHz)は高周波数であり、かつ周波数依存による変動が小さくなっている。
FIG. 5 is a diagram comparing the reflection characteristics when the
使用周波数は、4900MHz〜5900MHzであり、この使用周波数帯内に従来の半導体集積回路装置100の共振周波数が入っているが、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15の共振周波数は、従来の半導体集積回路装置100の共振周波数よりも高くなる。また、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15では、ESD保護回路16の抵抗14によって、共振回路のQ値が低くなる。
The use frequency is 4900 MHz to 5900 MHz, and the resonance frequency of the conventional semiconductor integrated
以上説明したように、第2の実施形態に係る半導体集積回路装置15によれば、電源端子3からESD保護回路16を介して接地端子4へ続く経路のワイヤー及び配線のインダクタンス8,9と、ESD保護回路16の両端子間の寄生容量とからなる共振回路の共振周波数(略6500MHz)を使用周波数帯(4900MHz〜5900MHz)より高周波数へ移動させる共に、共振のQ値を低下させるので、使用周波数帯域でSパラメータの変動を小さくできるとともに、半導体集積回路装置15内の保護対象となる全ての回路(RF回路61、DC回路62、抵抗14)をサージ電圧から保護することができる。この効果は、高周波領域で用いた場合で、半導体集積回路装置15の材料としてガリウムヒ素(GaAs)を用いた場合に顕著に現れる。
As described above, according to the semiconductor integrated
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 While various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、高周波回路を含む内部回路と、該内部回路をサージ電圧から保護するESD保護回路とを備えた半導体集積回路装置に有用である。 The present invention is useful for a semiconductor integrated circuit device including an internal circuit including a high-frequency circuit and an ESD protection circuit that protects the internal circuit from a surge voltage.
1,15:半導体集積回路装置
2,16:ESD保護回路
3:電源端子
4:接地端子
5:電源
6:内部回路
8,9:ワイヤー及び配線のインダクタンス
10:ESD保護素子(第1のESD保護素子)
11,14:抵抗
12:キャパシタ
13:第2のESD保護素子
61:RF回路
62:DC回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,15: Semiconductor
DESCRIPTION OF
Claims (6)
接地に接続された接地端子と、
前記電源端子と前記接地端子の間に接続された内部回路と、
前記内部回路を前記電源端子に印加されるサージ電圧から保護するためのESD保護回路と、を備えた半導体集積回路装置であって、
前記ESD保護回路は、
前記電源端子と前記接地端子の間に接続されたESD保護素子と、
前記電源端子と前記接地端子の間に接続され、直列接続された抵抗及びキャパシタと、を有し、
前記電源端子から前記ESD保護回路を介して前記接地端子へ続く経路のインダクタンスと、前記ESD保護回路の両端子間の合成容量からなる共振回路の共振周波数が使用周波数帯域外となるように前記キャパシタの容量を選択したことを特徴とする半導体集積回路装置。 A power terminal connected to the power source;
A ground terminal connected to ground, and
An internal circuit connected between the power supply terminal and the ground terminal;
An ESD protection circuit for protecting the internal circuit from a surge voltage applied to the power supply terminal, and a semiconductor integrated circuit device comprising:
The ESD protection circuit is
An ESD protection element connected between the power supply terminal and the ground terminal;
A resistor and a capacitor connected between the power supply terminal and the ground terminal and connected in series;
The capacitor so that a resonance frequency of a resonance circuit including an inductance of a path continuing from the power supply terminal to the ground terminal via the ESD protection circuit and a combined capacitance between both terminals of the ESD protection circuit is out of a use frequency band. A semiconductor integrated circuit device, wherein the capacitance of the semiconductor integrated circuit device is selected.
前記内部回路は、高周波回路を含むことを特徴とする半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 1,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the internal circuit includes a high frequency circuit.
前記ESD保護素子は、2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたものであることを特徴とする半導体集積回路装置。 A semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the ESD protection element is formed by connecting two PN junction diodes facing each other.
接地に接続された接地端子と、
前記電源端子と前記接地端子の間に接続された内部回路と、
前記内部回路を前記電源端子に印加されるサージ電圧から保護するためのESD保護回路と、を備えた半導体集積回路装置であって、
前記ESD保護回路は、
前記電源端子に接続された第1のESD保護素子と、
前記第1のESD保護素子と前記接地端子の間に接続された第2のESD保護素子と、
前記第1のESD保護素子と前記第2のESD保護素子の接続点と前記接地端子の間に接続された抵抗と、を有し、
前記電源端子から前記ESD保護回路を介して前記接地端子へ続く経路のインダクタンスと、前記ESD保護回路の両端子間の合成容量からなる共振回路の共振周波数が使用周波数帯域外となるように前記第2のESD保護素子の寄生容量を選択したことを特徴とする半導体集積回路装置。 A power terminal connected to the power source;
A ground terminal connected to ground, and
An internal circuit connected between the power supply terminal and the ground terminal;
An ESD protection circuit for protecting the internal circuit from a surge voltage applied to the power supply terminal, and a semiconductor integrated circuit device comprising:
The ESD protection circuit is
A first ESD protection element connected to the power supply terminal;
A second ESD protection element connected between the first ESD protection element and the ground terminal;
A resistor connected between a connection point of the first ESD protection element and the second ESD protection element and the ground terminal;
The resonance frequency of the resonance circuit including the inductance of the path from the power supply terminal to the ground terminal via the ESD protection circuit and the combined capacitance between both terminals of the ESD protection circuit is out of the use frequency band. 2. A semiconductor integrated circuit device, wherein a parasitic capacitance of the ESD protection element is selected.
前記内部回路は、高周波回路を含むことを特徴とする半導体集積回路装置。 The semiconductor integrated circuit device according to claim 4,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the internal circuit includes a high frequency circuit.
前記第1のESD保護素子及び前記第2のESD保護素子は、それぞれ2つのPN接合ダイオードが向かい合わせに接続されたものであることを特徴とする半導体集積回路装置。 A semiconductor integrated circuit device according to claim 4 or 5, wherein
The semiconductor integrated circuit device, wherein each of the first ESD protection element and the second ESD protection element is formed by connecting two PN junction diodes facing each other.
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