JP2563783B2 - 静電気保護回路 - Google Patents
静電気保護回路Info
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- JP2563783B2 JP2563783B2 JP61251089A JP25108986A JP2563783B2 JP 2563783 B2 JP2563783 B2 JP 2563783B2 JP 61251089 A JP61251089 A JP 61251089A JP 25108986 A JP25108986 A JP 25108986A JP 2563783 B2 JP2563783 B2 JP 2563783B2
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- diodes
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路上に構成する静電気保護回
路に関する。
路に関する。
従来の静電気保護回路としては、第３図に示す様に、
入出力端子と電源端子との間にダイオード１と２を接続
し、さらに端子とそのダイオードの間に抵抗10を接続し
たものが一般によく用いられてきた。５のダイオードは
上記ダイオードを作ることで、電源端子間に寄生するダ
イオードである。細かくは、ダイオードを片側だけにし
たものとか、出力端子等で保護抵抗を無くしたもの等い
ろいろあるが、基本的には変わらない。いずれも端子か
ら入つた静電気を保護抵抗で電流制限してやり、かつダ
イオードで電源端子へ逃がしてやることで内部への進入
を防ぐものである。通常ダイオードには、内部トランジ
スタのドレインと同じ構造を用いる場合が多く、例えば
ダイオード１としては、Ｐ型拡散（以後P+という）−Ｎ
型ウエルもしくはＮ型基板（以後N-という）間のダイオ
ードを用い、ダイオード２としては、Ｎ型拡散（以後N+
という）−Ｐ型ウエルもしくはＰ型基板（以後P-とい
う）間のダイオードを用いる。ダイオード５はp-−N-間
のダイオードとなる。
入出力端子と電源端子との間にダイオード１と２を接続
し、さらに端子とそのダイオードの間に抵抗10を接続し
たものが一般によく用いられてきた。５のダイオードは
上記ダイオードを作ることで、電源端子間に寄生するダ
イオードである。細かくは、ダイオードを片側だけにし
たものとか、出力端子等で保護抵抗を無くしたもの等い
ろいろあるが、基本的には変わらない。いずれも端子か
ら入つた静電気を保護抵抗で電流制限してやり、かつダ
イオードで電源端子へ逃がしてやることで内部への進入
を防ぐものである。通常ダイオードには、内部トランジ
スタのドレインと同じ構造を用いる場合が多く、例えば
ダイオード１としては、Ｐ型拡散（以後P+という）−Ｎ
型ウエルもしくはＮ型基板（以後N-という）間のダイオ
ードを用い、ダイオード２としては、Ｎ型拡散（以後N+
という）−Ｐ型ウエルもしくはＰ型基板（以後P-とい
う）間のダイオードを用いる。ダイオード５はp-−N-間
のダイオードとなる。
単一電源の半導体集積回路（以後ICという）において
は、従来の静電気保護回路で別に問題ないが、多電源系
のIC、特に高耐圧の電源系（以後VH系という）を持つ場
合に、多種類のダイオードが必要になる。例えば通常の
電源系（以下VSS系という）の耐圧が10〜20Vで、VH系の
耐圧が30〜40Vとすると、VSS系のダイオードをVH系にそ
のまま使うことはできない。従つてVH系用には別の高耐
圧のダイオードを用いなければならず、同一IC上に多種
の静電気保護回路が必要となる。さらに、入出力端子が
VSS系かVH系かで区別しなければならなくなるため、IC
のレイアウト上の制約が増え、かつ入出力パツドを簡単
に変更するということもできなくなる。VSS系のダイオ
ードをVH系のダイオードで兼用すれば一種類の静電気保
護回路で済む訳だが、その場合、VSS系のダイオードの
耐圧が不必要に高くなつてしまうため、静電気の吸収が
悪くなり、静電破壊電圧の低下を招く恐れがある。
は、従来の静電気保護回路で別に問題ないが、多電源系
のIC、特に高耐圧の電源系（以後VH系という）を持つ場
合に、多種類のダイオードが必要になる。例えば通常の
電源系（以下VSS系という）の耐圧が10〜20Vで、VH系の
耐圧が30〜40Vとすると、VSS系のダイオードをVH系にそ
のまま使うことはできない。従つてVH系用には別の高耐
圧のダイオードを用いなければならず、同一IC上に多種
の静電気保護回路が必要となる。さらに、入出力端子が
VSS系かVH系かで区別しなければならなくなるため、IC
のレイアウト上の制約が増え、かつ入出力パツドを簡単
に変更するということもできなくなる。VSS系のダイオ
ードをVH系のダイオードで兼用すれば一種類の静電気保
護回路で済む訳だが、その場合、VSS系のダイオードの
耐圧が不必要に高くなつてしまうため、静電気の吸収が
悪くなり、静電破壊電圧の低下を招く恐れがある。
そこで、本発明は以上の様な欠点をなくし、多電源系
のICにおいても、静電破壊電圧を低下させることなく、
静電気保護回路の種類を削減し、簡素化することを目的
とする。
のICにおいても、静電破壊電圧を低下させることなく、
静電気保護回路の種類を削減し、簡素化することを目的
とする。
本発明の静電気保護回路は、入出力端子と、電源端子
と、逆方向耐圧が互いに異なる複数のダイオードとを有
し、前記電源端子に供給する電源電圧に応じて前記複数
のダイオードの中から選択されたダイオードが、前記入
力端子と前記電源端子との間に接続されることを特徴と
する。
と、逆方向耐圧が互いに異なる複数のダイオードとを有
し、前記電源端子に供給する電源電圧に応じて前記複数
のダイオードの中から選択されたダイオードが、前記入
力端子と前記電源端子との間に接続されることを特徴と
する。
また、前記電源電圧が低電圧の場合は、複数のダイオ
ードを並列接続することを特徴とする。また、前記電源
電圧が高電圧の場合は、複数のダイオードのうちの逆方
向耐圧が高いダイオードを接続することを特徴とする。
ードを並列接続することを特徴とする。また、前記電源
電圧が高電圧の場合は、複数のダイオードのうちの逆方
向耐圧が高いダイオードを接続することを特徴とする。
上記の様に耐圧の異なるダイオードを用いて、静電気
保護回路を構成すると、多電源系を持つICにおいて、通
常の電源系の入出力端子には、耐圧の低いダイオードを
用い、高耐圧の電源系の入出力端子には、高耐圧のダイ
オードを用いるという様に、すべての入出力端子につい
て、一種類の静電気保護回路を兼ねることが可能とな
る。
保護回路を構成すると、多電源系を持つICにおいて、通
常の電源系の入出力端子には、耐圧の低いダイオードを
用い、高耐圧の電源系の入出力端子には、高耐圧のダイ
オードを用いるという様に、すべての入出力端子につい
て、一種類の静電気保護回路を兼ねることが可能とな
る。
本発明による静電気保護回路の一例を第１図に、さら
に、その回路をIC上に構成した例を第２図に示す。以
下、図に沿つて説明する。１はP+−N-ダイオード、２は
N+−P-ダイオードで従来より使われているダイオードで
ある。３は１のダイオードのP+のまわりに薄いＰ型拡散
層（以下Ｐという）を設けて、逆方向耐圧を上げたもの
である。４も３と同様でN+のまわりに薄いＮ型拡散層
（以後Ｎという）を設けて、逆方向耐圧を上げたもので
ある。５は電源端子間のダイオードでP-−N-ダイオード
となる。６〜９はメタル配線による切換えで接続もしく
は開放できる様に配慮されている。
に、その回路をIC上に構成した例を第２図に示す。以
下、図に沿つて説明する。１はP+−N-ダイオード、２は
N+−P-ダイオードで従来より使われているダイオードで
ある。３は１のダイオードのP+のまわりに薄いＰ型拡散
層（以下Ｐという）を設けて、逆方向耐圧を上げたもの
である。４も３と同様でN+のまわりに薄いＮ型拡散層
（以後Ｎという）を設けて、逆方向耐圧を上げたもので
ある。５は電源端子間のダイオードでP-−N-ダイオード
となる。６〜９はメタル配線による切換えで接続もしく
は開放できる様に配慮されている。
この回路をVSS系の端子に使用する場合は、６と７の
切換えを接続、８と９の切換えを開放して使用すると第
３図に示す従来の回路と同じになる。
切換えを接続、８と９の切換えを開放して使用すると第
３図に示す従来の回路と同じになる。
この場合８と９を接続して使用しても問題ない。VH系
の端子に使用する場合は、６と７が接続していると、１
と７のダイオードの耐圧が低いため使用できないので、
６と７を開放し８と９を接続して使用する。こうしてや
ると、２電源系にもかかわらず、すべての入出力端子の
静電気保護回路を一種の回路と、わずかなメタル配線の
変更で実現することができる。ICのレイアウト上も、こ
の回路を各端子のバツド近傍に一律に配置し、後は各端
子がどちらの電源系かによつて、メタル配線のみ切換え
てやればよく、非常に簡素化される。
の端子に使用する場合は、６と７が接続していると、１
と７のダイオードの耐圧が低いため使用できないので、
６と７を開放し８と９を接続して使用する。こうしてや
ると、２電源系にもかかわらず、すべての入出力端子の
静電気保護回路を一種の回路と、わずかなメタル配線の
変更で実現することができる。ICのレイアウト上も、こ
の回路を各端子のバツド近傍に一律に配置し、後は各端
子がどちらの電源系かによつて、メタル配線のみ切換え
てやればよく、非常に簡素化される。
以上、ここではVSS系とVH系の２電源系のICについて
述べたが、さらに多電源系となつても同様である。ただ
し、必ずしも電源系の数だけダイオードの種類が必要な
訳ではなく、静電対策の効果を下げない範囲で共用は可
能である。例えば、第１図の回路についても、１のダイ
オードを省略し、３のダイオードで兼ねることで、静電
破壊電圧が変わらない様であれば、VSS（VH）側のダイ
オードのみ２種とすることも可能である。
述べたが、さらに多電源系となつても同様である。ただ
し、必ずしも電源系の数だけダイオードの種類が必要な
訳ではなく、静電対策の効果を下げない範囲で共用は可
能である。例えば、第１図の回路についても、１のダイ
オードを省略し、３のダイオードで兼ねることで、静電
破壊電圧が変わらない様であれば、VSS（VH）側のダイ
オードのみ２種とすることも可能である。
また、５の電源端子間のダイオードについて、ここで
は触れてないが、このダイオードについても、高耐圧の
ダイオードのみで静電対策上問題が有る様であれば、さ
らに耐圧の低い（VSS系）ダイオード（例えばP+−N-の
ダイオード）を用意し、前述と同様に端子の電源系に合
わせて切換えるということも可能である。
は触れてないが、このダイオードについても、高耐圧の
ダイオードのみで静電対策上問題が有る様であれば、さ
らに耐圧の低い（VSS系）ダイオード（例えばP+−N-の
ダイオード）を用意し、前述と同様に端子の電源系に合
わせて切換えるということも可能である。
以上述べたように、本発明では、前記電源端子に供給
する電源電圧に応じて前記複数のダイオードの中から選
択されたダイオードが、前記入力端子と前記電源端子と
の間に接続されるという構成を有することにより、本発
明の静電気保護回路は、異なる電源系に接続可能である
という効果を有する。
する電源電圧に応じて前記複数のダイオードの中から選
択されたダイオードが、前記入力端子と前記電源端子と
の間に接続されるという構成を有することにより、本発
明の静電気保護回路は、異なる電源系に接続可能である
という効果を有する。
第１図は、本発明の静電気保護回路図。 第２図は、第１図に示す本発明の静電気保護回路をIC上
に実現した場合のIC断面図を示す。 第３図は、従来の静電気保護回路図。 １……P+−N-ダイオード ２……N+−P-ダイオード ３……P+（Ｐ）−N-ダイオード（高耐圧） ４……N+（Ｎ）−P-ダイオード（高耐圧） ５……P-−N-ダイオード ６〜９……メタル配線切換え 10,11……ポリシリコン、もしくは拡散抵抗 12……正側電源端子（VDD） 13……入力、もしくは出力端子 14……負側電源端子（VSS）
に実現した場合のIC断面図を示す。 第３図は、従来の静電気保護回路図。 １……P+−N-ダイオード ２……N+−P-ダイオード ３……P+（Ｐ）−N-ダイオード（高耐圧） ４……N+（Ｎ）−P-ダイオード（高耐圧） ５……P-−N-ダイオード ６〜９……メタル配線切換え 10,11……ポリシリコン、もしくは拡散抵抗 12……正側電源端子（VDD） 13……入力、もしくは出力端子 14……負側電源端子（VSS）
Claims (3)
- 【請求項１】入出力端子と、電源端子と、逆方向耐圧が
互いに異なる複数のダイオードとを有し、 前記電源端子に供給する電源電圧に応じて前記複数のダ
イオードの中から選択されたダイオードが、前記入力端
子と前記電源端子との間に接続されることを特徴とする
静電気保護回路。 - 【請求項２】前記電源電圧が低電圧の場合は、複数のダ
イオードを並列接続することを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の静電気保護回路。 - 【請求項３】前記電源電圧が高電圧の場合は、複数のダ
イオードのうちの逆方向耐圧が高いダイオードを接続す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電気
保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251089A JP2563783B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 静電気保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251089A JP2563783B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 静電気保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105517A JPS63105517A (ja) | 1988-05-10 |
| JP2563783B2 true JP2563783B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=17217474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251089A Expired - Lifetime JP2563783B2 (ja) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | 静電気保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563783B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4484564B2 (ja) | 2003-09-19 | 2010-06-16 | シャープ株式会社 | 静電気保護回路及びそれを備えた高周波回路装置 |
| JP5286809B2 (ja) * | 2008-02-05 | 2013-09-11 | ミツミ電機株式会社 | 半導体集積回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS535907B2 (ja) * | 1973-12-18 | 1978-03-02 | ||
| JPS6042627A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-06 | Ishizuka Denshi Kk | 温度検出装置 |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61251089A patent/JP2563783B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63105517A (ja) | 1988-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |