JP3139313B2 - Bipolar semiconductor integrated circuit - Google Patents

Bipolar semiconductor integrated circuit

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JP3139313B2
JP3139313B2 JP06324887A JP32488794A JP3139313B2 JP 3139313 B2 JP3139313 B2 JP 3139313B2 JP 06324887 A JP06324887 A JP 06324887A JP 32488794 A JP32488794 A JP 32488794A JP 3139313 B2 JP3139313 B2 JP 3139313B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、素子のレイアウトパ
ターン及び回路構成が改良されたバイポーラ半導体集積
回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar semiconductor integrated circuit having an improved element layout pattern and circuit configuration.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラ半導体集積回路では、各素子
をPN接合で分離するので、目的とする素子、例えばト
ランジスタとトランジスタの間に隣接するPNPまたは
NPN接合領域が現れる。このため、等価的にみると、
分離領域とその両側の素子の一部とによってトランジス
タが形成されていることになり、印加電圧によっては寄
生素子、たとえば寄生トランジスタが現れ、半導体回路
としては好ましくない寄生効果が生じる。
2. Description of the Related Art In a bipolar semiconductor integrated circuit, since each element is separated by a PN junction, a target element, for example, an adjacent PNP or NPN junction region appears between transistors. Therefore, equivalently,
A transistor is formed by the isolation region and a part of elements on both sides thereof, and a parasitic element, for example, a parasitic transistor appears depending on an applied voltage, and a parasitic effect unfavorable as a semiconductor circuit occurs.

【0003】そして、特公平4−67787号に各能動
素子間の分離がPN接合によってなされているバイポー
ラ集積回路であって、この半導体集積回路のチップ面積
を増加することなく、出力段トランジスタに電流を供給
する電流供給用トランジスタを挟んで一方の側に出力段
トランジスタを他方の側に制御用トランジスタを配置
し、電流供給用トランジスタを介することで制御用トラ
ンジスタと出力段トランジスタの間に現れる寄生素子に
よる寄生効果を抑えるようにしたものが記載されてい
る。
Japanese Patent Publication No. 4-67787 discloses a bipolar integrated circuit in which the active elements are separated by a PN junction, and the current flowing through an output transistor is increased without increasing the chip area of the semiconductor integrated circuit. A parasitic element that appears between the control transistor and the output stage transistor by interposing the output stage transistor on one side and the control transistor on the other side with the current supply transistor Which suppresses the parasitic effect caused by the above.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モ−タ
負荷等の駆動時において出力段トランジスタに負電位が
印加された場合、上記出力段トランジスタ,電流供給用
トランジスタ,制御回路内トランジスタの配置に係わる
半導体パターン上の配置によっても寄生効果を十分に低
減できず誤動作を起こす可能性がある。
However, when a negative potential is applied to the output stage transistor when driving a motor load or the like, the arrangement of the output stage transistor, the current supply transistor, and the transistor in the control circuit is concerned. Depending on the arrangement on the semiconductor pattern, the parasitic effect may not be sufficiently reduced and a malfunction may occur.

【0005】また図12はDCモータを駆動した場合の
モータ端子電圧(VM )とモータ電流(IM )の経時変
化を表したものである。モータ回転時から停止に至る時
に負の電流が発生しており、この時出力段トランジスタ
に負電圧が発生することとなる。この負の電流は車載用
モータの場合、数百mAとなる。このような場合前記の
ように誤動作を起こす可能性がある。
[0005] FIG. 12 illustrates a time course of the motor terminal voltage (V M) and the motor current (I M) when driving the DC motor. A negative current is generated when the motor rotates and stops, and at this time, a negative voltage is generated in the output stage transistor. This negative current is several hundred mA in the case of an in-vehicle motor. In such a case, a malfunction may occur as described above.

【0006】そこで本発明はモータ負荷等の駆動時に負
電位が印加された場合でもさらに寄生効果を抑え誤動作
をなくす様にすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to further suppress the parasitic effect and eliminate malfunction even when a negative potential is applied during driving of a motor load or the like.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1に記載の発明は、1つの集積回路チップ上に
形成され、出力段トランジスタを有する出力回路部と、
この出力回路部を制御する制御用トランジスタを有する
制御回路部とを有し、各素子間はPN接合分離されてな
るバイポーラ半導体集積回路に於いて、前記制御用トラ
ンジスタのうち、前記集積回路チップ上に長方形上に形
成されているトランジスタは全て、その短辺を前記出力
段トランジスタ側に向けて配置してなり、かつ前記出力
段トランジスタの周囲の、前記制御用トランジスタ側の
辺とそれに隣接する2辺の少なくとも3辺をエピタキシ
ャル層で囲み、当該エピタキシャル層を前記出力段トラ
ンジスタと制御用トランジスタの間に形成される寄生ト
ランジスタのコレクタとして機能させることを特徴とし
ている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an output circuit section formed on one integrated circuit chip and having an output transistor.
And a control circuit section having a control transistor for controlling the output circuit section. In a bipolar semiconductor integrated circuit in which each element is separated from each other by a PN junction, of the control transistors, on the integrated circuit chip all the transistors are formed on a rectangular, Ri name to place its short sides towards the output stage transistor side and the output
Around the stage transistor, on the side of the control transistor.
Epitaxy of at least three of the side and two adjacent sides
And the output layer is connected to the output stage.
A parasitic transistor formed between the transistor and the control transistor
To function as a collector of the transistor is characterized in Rukoto.

【0008】[0008]

【0009】また、請求項に記載の発明は、請求項
記載のバイポーラ半導体集積回路において、前記制御
回路NPNトランジスタを含むものであって、このN
PNトランジスタは、そのエミッタに定電流が供給され
ベース、エミッタのPN接合容量を利用したコンデン
を形成するとともにベース、コレクタが接続され接地
電位にされてなるものであり、前記制御回路は、前記コ
ンデンサの充電時間を利用して前記出力回路部を遅延し
て制御することを特徴としている。
[0009] The invention of claim 2, claim 1
In bipolar semiconductor integrated circuit according to the control circuit is comprise a NPN transistor, the N
A constant current is supplied to the emitter of the PN transistor.
To form a capacitor using the PN junction capacitance of the base and emitter, and connect the base and collector to ground
And the control circuit is configured to
The output circuit section is delayed by using the charging time of the capacitor.
It is characterized by controlling by

【0010】また、請求項に記載の発明は、1つの集
積回路チップ上に形成され、出力段トランジスタを有す
る出力回路部と、この出力回路部を制御する制御用トラ
ンジスタを有する制御回路部とを有し、各素子間はPN
接合分離されてなるバイポーラ半導体集積回路に於い
て、 前記制御用トランジスタのうち、前記集積回路チッ
プ上に長方形上に形成されているトランジスタは全て、
その短辺を前記出力段トランジスタ側に向けて配置して
なり、かつ、前記制御回路部はNPNトランジスタを含
むものであって、このNPNトランジスタは、そのエミ
ッタに定電流が供給されてベース、エミッタのPN接合
容量を利用したコンデンサを形成するとともにベース、
コレクタが接続され接地電位にされてなるものであり、
前記制御回路部は、前記コンデンサの充電時間を利用し
て前記出力回路部を遅延して制御することを特徴として
いる。 また、請求項4に記載の発明は、請求項2又は
に記載のバイポーラ半導体集積回路において、前記出力
回路部は、前記出力段トランジスタに電流を供給する電
流供給用トランジスタを含み、該電流供給用トランジス
タのエミッタと該出力段トランジスタのコレクタとが接
続されて前記電流供給用トランジスタから前記出力段ト
ランジスタに電流が供給されるものであり、前記制御回
内に形成された前記コンデンサの充電時間を利用し
て、前記出力段トランジスタと前記電流供給用トランジ
スタとが同時にオンしないようにしたことを特徴として
いる。
[0010] Further, the invention according to claim 3 is one collection.
Formed on an integrated circuit chip, with output stage transistors
Output circuit section and a control transformer for controlling the output circuit section.
And a control circuit section having a transistor.
Junction-separated bipolar semiconductor integrated circuits
The integrated circuit chip among the control transistors.
All transistors formed in a rectangle on the
With its short side facing the output stage transistor side
And the control circuit section includes an NPN transistor.
This NPN transistor is
The constant current is supplied to the PN junction of the base and the emitter.
While forming a capacitor using the capacity, the base,
The collector is connected to ground potential,
The control circuit unit utilizes the charging time of the capacitor.
And delaying and controlling the output circuit section.
I have. The invention described in claim 4 is the invention according to claim 2 or 3
3. The bipolar semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the output circuit unit includes a current supply transistor that supplies a current to the output stage transistor, and the current supply transistor
Are those in which the collector of the emitter and the output stage transistor of the motor current to the output stage transistor from a connected said current supplying transistor is supplied, the charging time of the capacitor formed in the control circuit unit using, and the output stage transistor and the current supply transistor is characterized in that so as not to turn on at the same time.

【0011】また、請求項5に記載のバイポーラ半導体
集積回路は、1つの集積回路チップ上に形成され、出力
段トランジスタとこの出力段トランジスタを制御する制
御用トランジスタを有し、PN接合分離されてなるバイ
ポーラ半導体集積回路に於いて、前記出力段トランジス
タと制御用トランジスタ間に発生する寄生電流を検出す
る寄生電流検出手段を有し、この寄生電流検出手段より
前記寄生電流相当の電流を前記制御用トランジスタのコ
レクタ及びエミッタのうちの出力側に供給し、前記寄生
電流を相殺するようにしたことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a bipolar semiconductor integrated circuit which is formed on one integrated circuit chip, has an output stage transistor and a control transistor for controlling the output stage transistor, and is PN junction separated. In the bipolar semiconductor integrated circuit, there is provided a parasitic current detecting means for detecting a parasitic current generated between the output stage transistor and the control transistor, and a current corresponding to the parasitic current is detected by the parasitic current detecting means. It is characterized in that it is supplied to the output side of the collector and the emitter of the transistor to cancel the parasitic current.

【0012】また、請求項6に記載の発明は、請求項5
に記載のバイポーラ半導体集積回路において、前記寄生
電流検出手段は前記制御用トランジスタの近傍に形成さ
れ前記寄生電流に相当する電流が引き抜かれるエピタキ
シャル層とこのエピタキシャル層に流れる電流と同等の
電流を前記制御用トランジスタのコレクタ及びエミッタ
のうちの出力側に供給するカレントミラー回路とからな
ることを特徴としている。
[0012] The invention according to claim 6 is the same as the invention according to claim 5.
In the bipolar semiconductor integrated circuit described in the above, the parasitic current detecting means controls the current equivalent to the current flowing through the epitaxial layer formed near the control transistor and from which a current corresponding to the parasitic current is drawn out. And a current mirror circuit for supplying the output side of the collector and the emitter of the transistor for use.

【0013】[0013]

【作用効果】請求項1に記載の発明によれば、制御用ト
ランジスタに発生する寄生電流は、負電位が印加される
出力段トランジスタに対する制御用トランジスタのコレ
クタ対向長に比例関係にあるので、該寄生電流をトラン
ジスタの配置を考慮するだけで低減化できる。そして該
寄生電流を上まわる電流設定とすることで誤動作を回避
できる。
According to the first aspect of the present invention, the parasitic current generated in the control transistor is proportional to the collector facing length of the control transistor with respect to the output stage transistor to which a negative potential is applied. The parasitic current can be reduced only by considering the arrangement of the transistors. By setting the current to be higher than the parasitic current, malfunction can be avoided.

【0014】更に、エピタキシャル層を寄生トランジス
タのコレクタとして動作させることにより、制御用トラ
ンジスタに発生する寄生電流を一層低減化することがで
きる。また、請求項2、3に記載の発明によれば、制御
用トランジスタに発生する寄生電流を低減化できる上
に、負電位入力により寄生トランジスタが形成された場
合には、接地されたNPNトランジスタのコレクタから
電流を引くのみであるため、コンデンサによる誤動作は
発生することはなく、常に安定した遅延時間を発生させ
て出力回路部を制御することができる。
Further, by operating the epitaxial layer as a collector of the parasitic transistor, the parasitic current generated in the control transistor can be further reduced. Further, according to the invention described in claim 2, 3, control
Parasitic current generated in the transistor for
In the case where a parasitic transistor is formed by a negative potential input, only a current is drawn from the collector of the grounded NPN transistor, so that a malfunction does not occur due to a capacitor and a stable delay time is always generated.
Thus, the output circuit section can be controlled.

【0015】また、請求項4に記載の発明によれば、請
求項2又は3に記載のコンデンサを利用して時定数を形
しているので、出力回路部に形成された電流供給用の
トランジスタ及び出力段トランジスタの同時オンによる
集積回路チップ内部の電流貫通を無くすことができ、
電流による素子破壊を防止できる。また、請求項5,6
に記載の発明によれば、制御用トランジスタに発生する
寄生電流相当の電流を検出し制御用トランジスタに供給
する、具体的には請求項6に記載のようにエピタキシャ
ル層で検出しカレントミラ─回路で制御用トランジスタ
に供給することにより、寄生電流の直接検出にてその影
響を除去した出力段トランジスタの制御を行うことがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the time constant is formed by using the capacitor according to the second or third aspect, the current supply for the current supply formed in the output circuit portion is provided.
Simultaneous ON of transistor and output stage transistor
Current penetration inside the integrated circuit chip can be eliminated, and element destruction due to overcurrent can be prevented. Claims 5 and 6
According to the invention described in (1), a current corresponding to a parasitic current generated in the control transistor is detected and supplied to the control transistor. By supplying the control current to the control transistor, it is possible to control the output stage transistor in which the influence is removed by the direct detection of the parasitic current.

【0016】[0016]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。図1は正逆転モ─タ駆動回路の一例を示して
いる。ここで23は制御回路であり、20,21は信号
入力端子、22は制御回路用電源入力端子、24は付属
の熱遮断回路等であり制御回路23内にはトランジスタ
61をはじめとする素子が内蔵されている。また制御回
路23の出力側は、トランジスタとダイオードとの組み
合わせによって形成される出力回路が構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a forward / reverse motor drive circuit. Here, reference numeral 23 denotes a control circuit, reference numerals 20 and 21 denote signal input terminals, reference numeral 22 denotes a power supply input terminal for the control circuit, reference numeral 24 denotes an attached heat cutoff circuit, and the like. Built-in. On the output side of the control circuit 23, an output circuit formed by a combination of a transistor and a diode is configured.

【0017】出力回路に於いて、25,27は、電流供
給用NPNトランジスタ、46,47は、その駆動用の
PNPトランジスタである。26,28は、電流吸い込
み用のNPNトランジスタで、これら26,28が所
謂、出力段のトランジスタである。図示33は、上記2
5,27のNPNトランジスタに電源を供給する出力用
電源入力端子、29,30,31,32は、出力クラン
プダイオード、34,35は出力端子である。出力端子
34,35には、出力負荷としてのDCモータ50が接
続される。また、端子36は、グランド端子(OV)で
ある。信号入力端子20,21の状態によりモータ50
を正転あるいは逆転または停止する様制御する。
In the output circuit, 25 and 27 are NPN transistors for supplying current, and 46 and 47 are PNP transistors for driving the transistors. Reference numerals 26 and 28 denote NPN transistors for absorbing current. These 26 and 28 are so-called output stage transistors. FIG.
Output power supply input terminals for supplying power to the NPN transistors 5, 27, 29, 30, 31, and 32 are output clamp diodes, and 34 and 35 are output terminals. The output terminals 34 and 35 are connected to a DC motor 50 as an output load. The terminal 36 is a ground terminal (OV). The motor 50 depends on the state of the signal input terminals 20 and 21.
Is controlled to rotate forward, reverse, or stop.

【0018】図2は図1における出力段トランジスタ2
6、電流供給用NPNトランジスタ25及び制御回路内
トランジスタ61に着目して、バイポーラ半導体集積回
路のチップの断面構成を図解的に示す図である。シリコ
ンのP型基板1には埋込層3が形成され、その上にP型
拡散による分離層2で分離されたN型エピタキシャル層
4,41,42,43が形成されている。N型エピタキ
シャル層の上層部には、P+ 拡散によるベース5a〜5
c,N+ 拡散によるエミッタ6a〜6c,及びN+ 拡散
によるコレクタ7a〜7dの各領域が形成されている。
FIG. 2 shows the output transistor 2 shown in FIG.
6 is a diagram schematically illustrating a cross-sectional configuration of a chip of a bipolar semiconductor integrated circuit, focusing on a current supply NPN transistor 25 and a transistor 61 in a control circuit. A buried layer 3 is formed in a silicon P-type substrate 1, on which N-type epitaxial layers 4, 41, 42, and 43 separated by a separation layer 2 by P-type diffusion are formed. Bases 5a to 5 formed by P + diffusion are formed on the upper part of the N-type epitaxial layer.
The respective regions of emitters 6a to 6c by c and N + diffusion and collectors 7a to 7d by N + diffusion are formed.

【0019】上記ベース5a〜5cには、ベース端子8
a〜8c,エミッタ6a〜6cには、エミッタ端子9a
〜9c及びコレクタ7a〜7cには、コレクタ端子10
a〜10cが各々オーミック接続されている。尚、各端
子間を分離する参照数字11で示されるハッチングが付
けられた領域は、酸化膜である。ここで出力段トランジ
スタ26と、電流供給用トランジスタ25との間には、
分離層2で挟まれたエピタキシャル層41を配置し
エピタキシャル層41にN+ 拡散領域7を介してGN
D端子16を接続している。この場合GND端子に接続
するかわりにVCCに配線してもよい。また図2の中の制
御回路23に含まれるトランジスタ61が電流供給用ト
ランジスタ25から出力段トランジスタ26と逆側に配
置している。
The bases 5a to 5c are provided with base terminals 8
a to 8c and emitters 6a to 6c have an emitter terminal 9a.
To 9c and collectors 7a to 7c have a collector terminal 10
a to 10c are ohmic-connected. The hatched area indicated by reference numeral 11 separating the terminals is an oxide film. Here, between the output stage transistor 26 and the current supply transistor 25,
The epitaxial layer 41 sandwiched between the separation layer 2 is disposed, GN into the epitaxial layer 41 through the N + diffusion region 7 d
The D terminal 16 is connected. In this case, it may be wired to Vcc instead of being connected to the GND terminal. Further, the transistor 61 included in the control circuit 23 in FIG. 2 is arranged on the opposite side of the current supply transistor 25 and the output stage transistor 26.

【0020】そして、上記トランジスタ25のエミッタ
6bとトランジスタ26のコレクタ7cをアルミ配線で
接続する出力端子35に図12で示した様な負電圧が印
加された場合に、従来技術で説明した様に出力トランジ
スタ26のコレクタ領域4をエミッタとし、分離層2を
ベースとし、エピタキシャル層41をコレクタとした寄
生のNPNトランジスタ15が発生する。このトランジ
スタ15の電流増幅率hFEは、一般には低い値である
が、出力端子35への印加される負電圧が大きくなる
と、上記エピタキシャル層41から流れる電流も大きく
なる。
When a negative voltage as shown in FIG. 12 is applied to the output terminal 35 connecting the emitter 6b of the transistor 25 and the collector 7c of the transistor 26 with aluminum wiring, as described in the prior art, A parasitic NPN transistor 15 having the collector region 4 of the output transistor 26 as an emitter, the isolation layer 2 as a base, and the epitaxial layer 41 as a collector is generated. The current amplification factor h FE of the transistor 15 is generally low, but when the negative voltage applied to the output terminal 35 increases, the current flowing from the epitaxial layer 41 also increases.

【0021】一方、上述の寄生トランジスタ15は、ラ
テラル構造となるため、該コレクタは、マルチコレクタ
としてトランジスタ25のコレクタ及び、制御回路を構
成するチップ上のその他の素子、例えばトランジスタ6
1のコレクタへも接続されている。従って、出力端子3
5への負電圧が大きくなれば、上述の制御回路内素子よ
り引き抜かれる電流が大きくなり、誤動作を起こすこと
となる。この寄生トランジスタ構成を等価回路化したも
のが、図3である。ここで、トランジスタ62のべ−ス
はトランジスタ61のコレクタに配線しており、トラン
ジスタ61はトランジスタ62の入力段となっている。
そしてトランジスタ61,62は制御回路内論理回路を
構成するトランジスタであり、71〜73は、寄生トラ
ンジスタを等価回路で示したものである。
On the other hand, since the above-mentioned parasitic transistor 15 has a lateral structure, the collector is a multi-collector, and the collector of the transistor 25 and other elements on the chip constituting the control circuit, for example, the transistor 6
Also connected to one collector. Therefore, output terminal 3
If the negative voltage to 5 becomes large, the current drawn from the above-mentioned element in the control circuit becomes large, and a malfunction occurs. FIG. 3 shows an equivalent circuit of this parasitic transistor configuration. Here, the base of the transistor 62 is connected to the collector of the transistor 61, and the transistor 61 is an input stage of the transistor 62.
The transistors 61 and 62 are transistors constituting a logic circuit in the control circuit, and 71 to 73 are parasitic transistors represented by equivalent circuits.

【0022】図2で示した、寄生トランジスタ15は、
図3において寄生トランジスタ71で示してあり、等価
的にコレクタ,ベースを短絡したダイオードとなる。ま
た、図2のトランジスタ25のコレクタと接続する寄生
トランジスタは、72で示してあり、寄生トランジスタ
71とベース,エミッタが共通となる。また、制御回路
内トランジスタ61のコレクタと接続する寄生トランジ
スタは、73で示している。このトランジスタ61は、
sw1によりベースを駆動され、定電流電源I1 によ
り、コレクタ電位を変化させ次段のトランジスタ62
駆動する。
The parasitic transistor 15 shown in FIG.
In FIG. 3, this is indicated by a parasitic transistor 71, which is equivalent to a diode whose collector and base are short-circuited. The parasitic transistor connected to the collector of the transistor 25 in FIG. 2 is indicated by 72, and the parasitic transistor 71 has a common base and emitter. The parasitic transistor connected to the collector of the transistor 61 in the control circuit is indicated by 73. This transistor 61
The sw1 is driven based, by a constant current source I 1, to <br/> drives the next stage of the transistor 62 to change the collector potential.

【0023】上記構成に於いて、出力端子35より、負
電圧が印加されると、寄生トランジスタ71〜73の共
通エミッタから電流を引き抜くだけではなく、カレント
ミラー動作により集積回路チップ上の他のNPNトラン
ジスタのコレクタからも、電流を引き抜くこととなる。
従って負電位によっては、寄生トランジスタ73のコレ
クタ電流I73が定電流電源I1 より大となり、トランジ
スタ61のオフ時に段のトランジスタ62にベース電
流が供給されないためにトランジスタ62が正常動作せ
ず、従って本回路全体を成す半導体集積回路に誤動作が
発生することになる。
In the above configuration, when a negative voltage is applied from the output terminal 35, current is not only drawn from the common emitter of the parasitic transistors 71 to 73, but also another NPN on the integrated circuit chip is operated by a current mirror operation. Current will also be drawn from the collector of the transistor.
Thus by the negative potential, the collector current I 73 becomes large from the constant current source I 1 of the parasitic transistor 73, without the transistor 62 causes the normal operation to the base current at the OFF time of the transistor 61 to the transistor 62 of the next stage is not supplied, Therefore, a malfunction occurs in the semiconductor integrated circuit constituting the entire circuit.

【0024】本発明において、出力端子35への負電圧
印加が発生する場合に、出力端子35から引き抜かれる
電流に起因する寄生電流が、個々の寄生トランジスタを
成すコレクタ(NPNトランジスタ等のN型コレクタ領
域)対向長の比と比例関係があることを図4に示すよう
定量化した。図4において横軸は平面パタ─ンにおける
コレクタ対向長比RL を表しており、図 1の出力段回路
部及び1部制御回路の平面パタ−ンを表した図5におい
てトランジスタ61のコレクタ対向長LA と出力段トラ
ンジスタ26に対する周辺のエピタキシャル層領域10
0の対向長Lcの比である。また縦軸RI はトランジス
タ61の寄生電流I73とエピタキシャル層領域100に
よる寄生電流I71の比である。
In the present invention, when a negative voltage is applied to the output terminal 35, the parasitic current caused by the current drawn from the output terminal 35 is reduced by a collector (an N-type collector such as an NPN transistor) forming each parasitic transistor. (Region) It was quantified that there was a proportional relationship with the ratio of facing length as shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents the collector facing length ratio RL in the plane pattern, and FIG. 5 shows the plane pattern of the output stage circuit portion and the one-part control circuit in FIG. Peripheral epitaxial layer region 10 for length L A and output stage transistor 26
0 ratio of the opposing length L c of. The vertical axis RI indicates the ratio of the parasitic current I 73 of the transistor 61 to the parasitic current I 71 of the epitaxial layer region 100.

【0025】これは、P拡散分離層のベースを介して断
面方向の電流密度はほぼ等しいと考えられるのでラテラ
ルNPNトランジスタのコレクタ−エミッタ間対向断面
積が大きい程電流値が大きくなる傾向にあることを示し
ている。ここで、深さ方向は同一なので対向断面積と対
向長は比例関係になる。例えば、図3の寄生トランジス
タ71(図2のトランジスタ15)のコレクタ対向長と
寄生トランジスタ73のコレクタ対向長の比が1/10
0の時、引き抜く電流I71と、寄生コレクタ電流I73
比はは、約10-5となることを明らかにした。そして、
例えばI71が0.3Aの時、I73は約3μAとなる。
This is because the current density in the cross-sectional direction via the base of the P diffusion separation layer is considered to be substantially equal, and therefore the current value tends to increase as the cross-sectional area between the collector and the emitter of the lateral NPN transistor increases. Is shown. Here, since the depth direction is the same, the facing cross-sectional area and the facing length have a proportional relationship. For example, the ratio of the collector facing length of the parasitic transistor 71 of FIG. 3 (the transistor 15 of FIG. 2) to the collector facing length of the parasitic transistor 73 is 1/10.
At 0, the ratio between the current I 71 to be extracted and the parasitic collector current I 73 is about 10 −5 . And
For example, when I 71 is 0.3 A, I 73 is about 3 μA.

【0026】上記定量関係により、出力端子35への負
電位により発生する電流を明らかにすれば寄生電流I73
が判明し、図3で示す制御回路部の定電流値II をII
−I 73>Ic min(Ic minは、トランジスタ62駆動
に必要な電流)と設定すれば次段のトランジスタ62を
十分駆動できる電流を確保できる。従って、負電位印加
時においても、誤動作の発生しない良好な半導体集積回
路を提供出来る。
Due to the above quantitative relationship, a negative voltage is applied to the output terminal 35.
If the current generated by the potential is clarified, the parasitic current I73
And the constant current value I of the control circuit shown in FIG.ITo II
-I 73> Icmin(IcminDrives the transistor 62
), The transistor 62 at the next stage is
A sufficient driving current can be secured. Therefore, applying a negative potential
Even at times, good semiconductor integrated circuits without malfunction
Can provide roads.

【0027】図1で述べた各素子の配置を具体的に半導
体チップ上の平面レイアウトパターン化させたものが図
5である。トランジスタ25〜28,46,47,及び
ダイオ─ド29,31は、図1で示した素子番号と対応
している。また、100及び101はN型エピタキシャ
ル層領域を表している 。また、図1の23,24の回
路ブロックは、N型エピタキシャル層領域100及び1
01の外部の上面又は、左右面に配置しており図5には
図示されていない。ここで、図4に於ける横軸のR
L (コレクタ対向長比)は、制御回路内トランジスタ6
1のコレクタ対向長LA に対するトランジスタ26の周
囲のN型エピタキシャル層100のコレクタ対向長比L
C との比を表している。
FIG. 5 shows a specific layout of each element described in FIG. 1 in a planar layout pattern on a semiconductor chip. The transistors 25 to 28, 46, 47 and the diodes 29, 31 correspond to the element numbers shown in FIG. Reference numerals 100 and 101 represent N-type epitaxial layer regions. Further, the circuit blocks 23 and 24 in FIG.
5, and is not shown in FIG. 5. Here, R on the horizontal axis in FIG.
L (collector facing length ratio) is the value of transistor 6 in the control circuit.
Collector facing length ratio around the N-type epitaxial layer 100 of the transistor 26 for a collector facing length L A L
Represents the ratio to C.

【0028】このように、N型エピタキシャル層領域1
00が出力トランジスタの周囲をとり囲むことにより、
図3で示す寄生トランジスタ71の寄生コレクタ電流の
占める割合を増大させ、よって誤動作の原因となる寄生
トランジスタ72,73の寄生分のコレクタ電流値の割
合を低減させている。また、前記構成よっても効果があ
るがさらに寄生電流の低減を図るために以下のようにし
た点が本発明の特徴である。すなわちチップ上面に配置
した23,24の回路ブロックには、コレクタに定電流
電源を接続するトランジスタ61が少なくとも1素子以
上内蔵され、該トランジスタの長方形の平面パタ−ンの
うち、短辺を出力トランジスタ26及び28に対向させ
ている。図5においては、制御回路内のトランジスタは
1つ(トランジスタ61)しか示さなかったが、制御回
路内のトランジスタのうち、長方形のパターンにされて
いるトランジスタにおいては全て上述したトランジスタ
61と同様に配置されている。
As described above, the N-type epitaxial layer region 1
00 surrounds the output transistor,
The proportion occupied by the parasitic collector current of the parasitic transistor 71 shown in FIG. 3 is increased, so that the proportion of the collector current value of the parasitic transistors 72 and 73 which may cause a malfunction is reduced. Although the above configuration is effective, the present invention is characterized by the following point in order to further reduce the parasitic current. That is, at least one transistor 61 for connecting a constant current power supply to the collector is incorporated in at least one of the circuit blocks 23 and 24 arranged on the upper surface of the chip, and the short side of the rectangular planar pattern of the transistor is an output transistor. 26 and 28. Although only one transistor (transistor 61) in the control circuit is shown in FIG. 5, among transistors in the control circuit, all transistors in a rectangular pattern are arranged in the same manner as the transistor 61 described above. Have been.

【0029】このように、トランジスタ61を含む制御
回路のトランジスタの素子形状5の平面パターンのうち
短辺を出力トランジスタ26,28に対向させたことに
より、図4で示した横軸の対向長比の分子をトランジス
タ61の長辺長から短辺長に低減できる。一般的に長辺
長と短辺長の比は、約3対2であり、約2/3に減少で
きる。よって、縦軸の寄生電流比を低減できる。制御回
路等を構成するトランジスタのパターン配置を短辺対向
とすることで、出力端子への負電位印加による寄生電流
値を低減できる。従って、図5の配置構造とすること
で、誤動作が起こりにくい構成となる。
As described above, the short side of the planar pattern of the transistor element shape 5 of the control circuit including the transistor 61 is opposed to the output transistors 26 and 28 , so that the ratio of the opposing length of the horizontal axis shown in FIG. Can be reduced from the long side length to the short side length of the transistor 61. Generally, the ratio of the long side length to the short side length is about 3: 2, which can be reduced to about 2/3. Therefore, the parasitic current ratio on the vertical axis can be reduced. By setting the pattern arrangement of the transistors constituting the control circuit and the like to be opposite to the short sides, the parasitic current value due to the application of the negative potential to the output terminal can be reduced. Therefore, with the arrangement structure of FIG. 5, a configuration in which a malfunction does not easily occur is obtained.

【0030】そして、回路構成上の負荷状態及びパター
ンレイアウトで寄生電流が計算されるので、それ以上の
制御電流を供給することにより寄生による誤動作を完全
に防止できる。図5においてトランジスタ61は出力ト
ランジスタ26,28の上方に配置しているので図示の
向きとなるが、トランジスタ61が出力トランジスタ2
6,28の左右に配置された場合はトランジスタ61の
向きは図示より90度回転させた向きとなり短辺L
出力トランジスタ26,28側に向くこととなる。また
トランジスタ61が出力トランジスタ26,28に対し
斜め上方45度方向に配置された場合は、45度方向よ
り上の場合は前者すなわち図5の向きにし、45度方向
より下の場合は後者すなわち図5の向きより90度回転
させた向きとする。尚、このことは、制御回路内の長方
形上にパターニングされたトランジスタ全てに言えるこ
とである。
Since the parasitic current is calculated based on the load state and the pattern layout in the circuit configuration, a malfunction due to the parasitic can be completely prevented by supplying a higher control current. In FIG. 5, the transistor 61 is arranged above the output transistors 26 and 28 , and thus has the orientation shown in FIG.
6, 28 the orientation of the transistor 61 when it is disposed on the left and right of the the short side L A becomes the direction rotated 90 ° from the shown faces the output transistor 26, 28 side. When the transistor 61 is arranged obliquely upward at 45 degrees with respect to the output transistors 26 and 28, the former is the direction shown in FIG. 5 when the direction is higher than the 45 degrees direction, and the latter is the direction shown in FIG. The direction is rotated 90 degrees from the direction of 5. This is true for all transistors patterned on a rectangle in the control circuit.

【0031】図6は図5のA─A’の断面についての具
体的な構造及び配線を示している。ここでエピタキシャ
ル層領域101の断面は、省略してある。図6は、図2
と同一素子には同一番号を付与してある。破線で示した
26,29,25,46,61は、図1で示す素子番号
と同一の素子番号を示している。本実施例は、断面配置
及び配線方法を示したものである。
FIG. 6 shows a specific structure and wiring for a section taken along the line AA ′ of FIG. Here, the cross section of the epitaxial layer region 101 is omitted. FIG. 6 shows FIG.
The same elements as those described above are given the same numbers. 26, 29, 25, 46, and 61 indicated by broken lines indicate the same element numbers as those shown in FIG. This embodiment shows a sectional arrangement and a wiring method.

【0032】図7は図5の他の実施例であり出力段トラ
ンジスタ26,28の下方にダイシング面がある場合は
下方に寄生効果をおこす素子が存在しないので出力トラ
ンジスタの左右上方の3方向をとり囲んだ構成としてい
る。以上、述べたように、前述した実施例によれば、バ
イポーラ半導体集積回路において、該集積回路のチップ
サイズを大幅に拡大することなく、出力段トランジスタ
の少なくとも3方向にエピタキシャル層領域を配し、本
回路を構成する少なくとも1素子のトランジスタの短辺
を前記出力段トランジスタに対向させ、制御回路部等の
定電流部の設定値を寄生電流を越えて設定することによ
り、半導体集積回路に現れる寄生素子による寄生効果を
効果的に低減した上で、回路誤動作を発生しない良好な
半導体集積回路を提供することが出来る。
FIG. 7 shows another embodiment of FIG. 5. In the case where there is a dicing surface below the output stage transistors 26 and 28, there are no elements which cause a parasitic effect below the dicing surface. It has a surrounding configuration. As described above, according to the above-described embodiment, in the bipolar semiconductor integrated circuit, the epitaxial layer regions are arranged in at least three directions of the output stage transistor without significantly increasing the chip size of the integrated circuit. By setting the short side of at least one transistor constituting this circuit to the output stage transistor and setting the set value of the constant current section such as the control circuit section beyond the parasitic current, It is possible to provide a good semiconductor integrated circuit that does not cause a circuit malfunction while effectively reducing parasitic effects due to elements.

【0033】図8は、図1の具体的回路であり、同一素
子,同一回路ブロックは同一番号を付している。尚、ダ
イオード29〜32は、省略している。信号入力端子2
0に接続する比較器81と信号入力端子21に接続する
比較器82と各々の比較器に接続するトランジスタ5
1,53及びトランジスタ等で構成するインバータ8
7,88に各々接続され、その各々の出力は、トランジ
スタ52,54に接続されている。これらトランジスタ
51,52,53,54のコレクタには、各々I10,I
20,I30,I40に設定した定電流電源と、コンデンサ5
7,58,59,60がそれぞれに接続されると同時
に、各々が比較器83〜86に接続される。これらの比
較器は、論理回路を介して出力回路を構成するトランジ
スタ46,25,26,28,27,47,に接続され
ている。
FIG. 8 shows a specific circuit of FIG. 1, and the same elements and the same circuit blocks are denoted by the same reference numerals. Note that the diodes 29 to 32 are omitted. Signal input terminal 2
0, the comparator 82 connected to the signal input terminal 21, and the transistor 5 connected to each comparator.
Inverter 8 composed of transistors 1, 53 and transistors
7, 88, each having its output connected to transistors 52, 54. The collectors of these transistors 51, 52, 53, 54 have I 10 , I
A constant current power supply set to 20 , I 30 and I 40 and a capacitor 5
7, 58, 59 and 60 are connected to the comparators 83 to 86 at the same time. These comparators are connected to transistors 46, 25, 26, 28, 27, 47 constituting an output circuit via a logic circuit.

【0034】本発明に於いては、信号入力端子20及び
21に入力される電位により、81,82の比較器が動
作し、この出力が変化することにより、例えばトランジ
スタ53がONからOFFに移行すると、コンデンサ5
9はI30により充電に移行し
In the present invention, the signal input terminals 20 and
The comparators 81 and 82 operate according to the potential input to 21 , and when this output changes, for example, when the transistor 53 shifts from ON to OFF, the capacitor 5
9 proceeds to the charging by I 30,

【0035】[0035]

【数1】td =C59*Vref5/I30 なる時間までは比較器85のしきい値電圧に、達しない
ため遅延が発生する。ここでC59はコンデンサ59の容
量値であり、Vref5は比較器85のしきい値電圧を表
す。従って、このtd 後に次段に接続する比較器85が
動作し、論理回路へ信号が伝達される。
## EQU1 ## Since the threshold voltage of the comparator 85 is not reached until t d = C 59 * V ref5 / I 30, a delay occurs. Here C 59 is the capacitance value of the capacitor 59, V REF5 represents the threshold voltage of the comparator 85. Accordingly, the comparator 85 to be connected to the next stage after this t d is operated, a signal is transmitted to the logic circuit.

【0036】本発明においては、このコンデンサへの定
電流充電による遅延を利用し、論理回路ブロックへの信
号に時間差を設けることにより、電流供給用トランジス
タ25又は27がOFFからONへ移行しあるいは、出
力トランジスタ26又は28がOFFからONへ移行す
る際の遅延により、配線で接続された電流供給用及び出
力トランジスタの同時ONを禁止するものである。
In the present invention, by utilizing the delay caused by the constant current charging of the capacitor and providing a time difference to the signal to the logic circuit block, the current supply transistor 25 or 27 shifts from OFF to ON, or Due to the delay when the output transistor 26 or 28 shifts from OFF to ON, simultaneous ON of the current supply and output transistors connected by wiring is prohibited.

【0037】次に具体的論理を説明する。信号入力と出
力の関係は、表1のようになる。
Next, the specific logic will be described. Table 1 shows the relationship between signal input and output.

【0038】[0038]

【表1】 この場合、出力トランジスタ26に着目すると、入力端
子21がL→Hになると、コンデンサ59と比較器85
でtd なる遅延が発生して出力トランジスタ26はON
し、また出力トランジスタ25に着目すると、入力端子
21がH→Lになるとコンデンサ60と比較器86でt
d なる遅延が発生して出力トランジスタ25はONする
ので、出力トランジスタ25,26の同時OFFを実現
出来る。このように、本構成により、集積回路チップ内
部の電流貫通を無くすことが出来、良好な半導体集積回
路を提供できる。
[Table 1] In this case, focusing on the output transistor 26, when the input terminal 21 changes from L to H, the capacitor 59 and the comparator 85
Causes a delay of t d and the output transistor 26 is turned on.
Also, focusing on the output transistor 25, when the input terminal 21 changes from H to L, the capacitor 60 and the comparator 86 set t.
Since the output transistor 25 is turned on due to a delay of d , the output transistors 25 and 26 can be simultaneously turned off. As described above, according to this configuration, it is possible to eliminate current penetration inside the integrated circuit chip, and to provide a good semiconductor integrated circuit.

【0039】図9には、図8の回路を採用した場合の入
出力波形を示してあり、横軸を時間とした信号入力端子
20,21への入力波形に対する出力端子34,35の
出力波形を示している。図中のtd の時間の間、電流供
給用及び出力トランジスタの同時OFFを実現できる。
図10は、上記に説明した遅延を発生させるためのコン
デンサを形成した実施例を図解的に示す断面構成図であ
り、図8のトランジスタ53、コンデンサ59及び出
力トランジスタ26に着目して示している。1はP型基
板であり、分離層2を介してN型埋込層上のN型エピタ
キシャル層に,P型拡散領域であるベース5c,5e,
5eとN+ 拡散によるエミッタ6c,6e,6eとN+
拡散によるコレクタ7c,7e,7eを有する出力トラ
ンジスタ26、トランジスタ59’及びトランジスタ5
3が形成されている。
FIG. 9 shows input / output waveforms when the circuit of FIG. 8 is employed. The output waveforms of the output terminals 34 and 35 with respect to the input waveforms to the signal input terminals 20 and 21 with the horizontal axis representing time. Is shown. During the time t d in the figure, the current supply and the output transistor can be simultaneously turned off.
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment in which a capacitor for generating the above-described delay is formed, focusing on the transistor 53, the capacitor 59 , and the output transistor 26 of FIG. I have. Reference numeral 1 denotes a P-type substrate, and bases 5c, 5e, which are P-type diffusion regions, are added to the N-type epitaxial layer on the N-type buried layer via the separation layer 2.
5e and N + emitters 6c, 6e, 6e and N +
Output transistor 26 having collectors 7c, 7e, 7e by diffusion, transistor 59 'and transistor 5
3 are formed.

【0040】また該トランジスタ59’のエミッタ6e
には定電流源I30が供給されており、コレクタ7e,ベ
ース5eを配線して接地し、逆バイアス接合に於けるベ
ース5eとエミッタ6eのPN接合容量でコンデンサを
形成している。またトランジスタ59’のエミッタ6e
上に斜線で明示した酸化膜の厚さを薄膜化した領域1
1’を設け、その上にグランドに接続した配線部材を設
けたものであり前記PN接合容量に付加してMOS型容
量を形成している。これにより同一容量値を小さいトラ
ンジスタ面積で実現出来る。特に今回のようにPN接合
容量とMOS容量の両方を形成する必要はなく、単にP
N接合容量のみでもよい。このコンデンサが図8のコン
デンサ59に相当し定電流源I30とともにtd なる遅延
を発生する。この容量値は100pF程度以下で100
μsec程度の遅延に対し定電流源I30の電流値も10
μA以下と非常に小さい。
The emitter 6e of the transistor 59 '
Forming a capacitor with the PN junction capacitance of the constant current source I and 30 is supplied, the collector 7e, and ground wire the base 5e, in the base 5e and emitter 6e reverse biased junction in. Also, the emitter 6e of the transistor 59 '
Region 1 in which the thickness of the oxide film clearly indicated by oblique lines is reduced.
1 'is provided thereon, and a wiring member connected to the ground is provided thereon. In addition to the PN junction capacitor, a MOS type capacitor is formed. Thus, the same capacitance value can be realized with a small transistor area. In particular, it is not necessary to form both the PN junction capacitance and the MOS capacitance as in this case,
Only the N junction capacitance may be used. This capacitor corresponds to the capacitor 59 in FIG. 8 and generates a delay of t d together with the constant current source I 30 . This capacitance value is less than 100 pF
The current value of the constant current source I 30 is also 10 for a delay of about μsec.
Very small, less than μA.

【0041】今、定電流源I30がトランジスタ53に接
続されていない場合を考える。このとき、トランジスタ
59’によりコンデンサを形成した場合には、出力端子
35に負電位が印加されると出力端子35より電流が引
き抜かれるがトランジスタ59’においてはコレクタ
が接地されており、グランドから電流を引くため、コン
デンサには何ら影響を及ぼさず常に安定した遅延時間
d を供給できることになる。
Now, consider the case where the constant current source I 30 is not connected to the transistor 53. At this time, the transistor 59 'in the case of forming the capacitor by is a negative potential to the output terminal 35 the current is drawn from the Ru and the output terminal 35 is applied, the transistor 59' and a collector is grounded in, from the ground to draw current, without adversely any effect on the capacitor, always be capable of supplying a stable delay time t d.

【0042】実際、図8に示す回路においては、コンデ
ンサに供給する定電流I30はトランジスタ53にも供給
される。従って、トランジスタ53のエピタキシャル層
領域47をコレクタとした寄生トランジスタが発生する
可能性がある。よって、上記のようにコンデンサをトラ
ンジスタ59’により形成しても、他の素子の影響を受
ける可能性がある。その影響を抑えるためには、寄生電
流を検出する検出回路を構成し、その回路にて検出した
寄生電流に相当する電流分を、トランジスタ53の出力
となるコレクタに供給するようにすればよい。実際には
本実施例においては、図11に示すように、カレントミ
ラー回路を構成している。
In fact, in the circuit shown in FIG. 8, the constant current I 30 supplied to the capacitor is also supplied to the transistor 53. Therefore, there is a possibility that a parasitic transistor using the epitaxial layer region 47 of the transistor 53 as a collector may occur. Therefore, even if the capacitor is formed by the transistor 59 'as described above, it may be affected by other elements. In order to suppress the influence, a detection circuit for detecting a parasitic current may be formed, and a current corresponding to the parasitic current detected by the circuit may be supplied to a collector serving as an output of the transistor 53. Actually, in the present embodiment, a current mirror circuit is configured as shown in FIG.

【0043】このカレントミラー回路は、図11に示す
ように本集積回路チップ内に形成するPNPトランジス
タ63,64により構成し、入力側トランジスタ63の
コレクタ,ベースには、図10には図示されていないが
トランジスタ53の近傍に形成したエピタキシャル層領
域に配線し、出力側トランジスタ64のコレクタにはト
ランジスタ53のエミッタ6fに配線している。
This current mirror circuit is composed of PNP transistors 63 and 64 formed in the present integrated circuit chip as shown in FIG. 11, and the collector and base of the input-side transistor 63 are shown in FIG. However, the wiring is provided in the epitaxial layer region formed near the transistor 53, and the collector of the output-side transistor 64 is connected to the emitter 6 f of the transistor 53.

【0044】上述したトランジスタ53の近傍のエピタ
キシャル層領域は、出力トランジスタ26に対するコレ
クタ対向長が同等の、N+ 拡散によるコレクタを有する
領域である。ここで近傍の範囲は、前記寄生のコレクタ
電流が、コレクタ対向長が等しい時ほぼ等しい範囲であ
り、具体的には図5においてトランジスタ61をトラン
ジスタ53とみなしてトランジスタ53とトランジスタ
26の中心よりトランジスタ53の近くに存在する範囲
と考える。
The above-described epitaxial layer region near the transistor 53 is a region having a collector formed by N + diffusion and having the same collector facing length with respect to the output transistor 26. Here, the vicinity range is a range in which the parasitic collector currents are almost equal when the collector facing lengths are equal. Specifically, in FIG. It is considered that the range exists near 53.

【0045】図11は、寄生トランジスタの影響を防止
している状態を表す等価回路図である。出力端子35に
負電位が印加され、出力端子35より電流が引き抜かれ
ると図10に示している出力トランジスタ26のエピタ
キシャル領域4がエミッタとなり、接地された分離層2
をベースとし、トランジスタ53のコレクタ領域47を
コレクタとした寄生のNPNトランジスタ76と、トラ
ンジスタ59’のコレクタ領域48をコレクタとした寄
生のNPNトランジスタ75と、カレントミラー回路の
出力側トランジスタが接続されたエピタキシャル層領域
をコレクタとした寄生のNPNトランジスタ77が形成
される。このとき、上述したように寄生トランジスタ7
5はグランドから電流を引くため回路的に何ら問題がな
い。しかしながら、寄生トランジスタ76は定電流I30
から電流を引くため、トランジスタ53の出力への影
響、および本回路においては、定電流I30がコンデンサ
59にも供給されているため、例えば時定数への影響が
考えられる。
FIG. 11 is an equivalent circuit diagram showing a state in which the influence of the parasitic transistor is prevented. When a negative potential is applied to the output terminal 35 and a current is drawn from the output terminal 35, the epitaxial region 4 of the output transistor 26 shown in FIG.
And a parasitic NPN transistor 76 using the collector region 47 of the transistor 53 as a collector, a parasitic NPN transistor 75 using the collector region 48 of the transistor 59 'as a collector, and an output transistor of the current mirror circuit. A parasitic NPN transistor 77 having the epitaxial layer region as a collector is formed. At this time, as described above, the parasitic transistor 7
5 draws a current from the ground, so that there is no problem in circuit. However, the parasitic transistor 76 has a constant current I 30
To draw current from the effect on the output of the transistor 53, and in this circuit, since the constant current I 30 is also supplied to the capacitor 59 is considered the influence of the time constant, for example.

【0046】そこで、上記のようにカレントミラー回路
を構成した場合、寄生トランジスタ76と寄生トランジ
スタ77の両者は出力トランジスタ26に対しコレクタ
対向長を同等としているので、寄生のコレクタ電流I76
とI77が等しくなる。すなわち引き抜かれる寄生電流I
76とカレントミラー回路を介して供給される電流I77
等しいので、結果としてトランジスタ53へ供給される
電流は寄生トランジスタが動作しても変化しないことに
なる。これにより、出力への負電圧印加による寄生電流
76の影響を完全に排除できることになる。
Therefore, when the current mirror circuit is configured as described above, the parasitic transistor 76 and the parasitic transistor 77 have the same collector facing length with respect to the output transistor 26, so that the parasitic collector current I 76
And I 77 are equal. That is, the extracted parasitic current I
Since the current I 77 supplied via the current mirror circuit is equal to the current I 76 , the current supplied to the transistor 53 does not change even if the parasitic transistor operates. As a result, the completely eliminate the influence of the parasitic current I 76 by the negative voltage applied to the output.

【0047】このカレントミラー回路は上記説明からも
わかるように、コンデンサが形成されていない回路にお
いても、その効果を発揮するものである。すなわち、図
3の場合にも制御用トランジスタ61に前記カレントミ
ラー回路を付加して、寄生電流の直接検出にてその影響
を除去することができ、この場合は制御用トランジスタ
61の出力側がコレクタの時の例である。このように複
数存在する制御用トランジスタのコレクタ及びエミッタ
のうちの出力側に寄生電流相当の電流を供給することに
より寄生効果を相殺することができる。
As can be seen from the above description, this current mirror circuit exerts its effect even in a circuit in which no capacitor is formed. That is, in the case of FIG. 3 as well, the current mirror circuit can be added to the control transistor 61 to eliminate the influence of direct detection of the parasitic current. In this case, the output side of the control transistor 61 is connected to the collector. It is an example of time. By supplying a current corresponding to the parasitic current to the output side of the collectors and emitters of the plurality of control transistors, the parasitic effect can be canceled.

【0048】まとめると、図4により、コレクタ対向長
を短くした上で、その場合でも発生する寄生電流を超え
て誤動作のない定電流供給する必要があったが、図11
に示されるようなカレントミラー回路を付加すること
で、寄生電流の影響を考慮する必要がなくなるのでIC
の消費電流を引き下げることが出来る。
In summary, as shown in FIG. 4, it is necessary to reduce the collector facing length and supply a constant current that does not malfunction without exceeding the parasitic current generated even in this case.
By adding a current mirror circuit as shown in (1), there is no need to consider the effects of parasitic currents.
Current consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】正逆転モータドライバ回路の一例を示す回路ブ
ロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram illustrating an example of a forward / reverse rotation motor driver circuit.

【図2】本発明の特徴を示すバイポーラ半導体集積回路
の断面構成図である。
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a bipolar semiconductor integrated circuit showing features of the present invention.

【図3】図2の寄生トランジスタに着目した等価回路図
である。
FIG. 3 is an equivalent circuit diagram focusing on the parasitic transistor of FIG. 2;

【図4】寄生に係わるトランジスタの平面パタ−ンにお
けるコレクタ対向長比と寄生電流の関係を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a collector facing length ratio and a parasitic current in a planar pattern of a transistor relating to a parasitic.

【図5】本発明の特徴を示す、図1における出力段回路
と一部制御回路の平面パターン図である。
FIG. 5 is a plan pattern diagram of an output stage circuit and a partial control circuit in FIG. 1, showing features of the present invention.

【図6】図5のA−A’面の断面構成図である。FIG. 6 is a cross-sectional configuration view taken along the line A-A ′ of FIG. 5;

【図7】図5の他の実施例を示す平面パターン図であ
る。
FIG. 7 is a plane pattern diagram showing another embodiment of FIG. 5;

【図8】図1の詳細な回路ブロック図である。FIG. 8 is a detailed circuit block diagram of FIG. 1;

【図9】図8の回路における入出力の関係を示すタイミ
ングチャ─トである。
9 is a timing chart showing an input / output relationship in the circuit of FIG. 8;

【図10】本発明の1実施例を示す断面構成図である。FIG. 10 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図11】図10についての等価回路図である。FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図12】モータ駆動時のモータ端子電圧とモータ電流
の経時変化である。
FIG. 12 is a graph showing changes over time of a motor terminal voltage and a motor current when the motor is driven.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 P型基板 2 P型分離層 4,41〜47 N型エピタキシャル層 5a〜5c P型拡散層 6a〜6c N型拡散層 7a〜7c N型拡散層 15,71〜77 寄生トランジスタ 25,27 電流供給用トランジスタ 46,47 電流供給用トランジスタの駆動用トランジ
スタ 26,28 出力段トランジスタ 29〜31 出力クランプダイオード 61 制御回路内トランジスタ 100,101 N型エピタキシャル層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 P-type board | substrate 2 P-type isolation layer 4,41-47 N-type epitaxial layer 5a-5c P-type diffusion layer 6a-6c N-type diffusion layer 7a-7c N-type diffusion layer 15,71-77 Parasitic transistor 25,27 Current Supply transistor 46, 47 Driving transistor for current supply transistor 26, 28 Output stage transistor 29-31 Output clamp diode 61 Transistor in control circuit 100, 101 N-type epitaxial layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H02P 7/06 H01L 27/06 101P H03F 3/183 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/8222 H01L 21/76 H01L 27/06 H01L 27/082 H02P 7/06 H03F 3/183 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H02P 7/06 H01L 27/06 101P H03F 3/183 (58) Investigated field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21 / 8222 H01L 21/76 H01L 27/06 H01L 27/082 H02P 7/06 H03F 3/183

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1つの集積回路チップ上に形成され、出
力段トランジスタを有する出力回路部と、この出力回路
部を制御する制御用トランジスタを有する制御回路部と
を有し、各素子間はPN接合分離されてなるバイポーラ
半導体集積回路に於いて、 前記制御用トランジスタのうち、前記集積回路チップ上
に長方形上に形成されているトランジスタは全て、その
短辺を前記出力段トランジスタ側に向けて配置してな
り、かつ前記出力段トランジスタの周囲の、前記制御用
トランジスタ側の辺とそれに隣接する2辺の少なくとも
3辺をエピタキシャル層で囲み、当該エピタキシャル層
を前記出力段トランジスタと制御用トランジスタの間に
形成される寄生トランジスタのコレクタとして機能させ
ことを特徴とするバイポーラ半導体集積回路。
An output circuit section formed on one integrated circuit chip and having an output transistor, and a control circuit section having a control transistor for controlling the output circuit section, and a PN is provided between each element. In the bipolar semiconductor integrated circuit separated by junction, of the control transistors, all transistors formed in a rectangular shape on the integrated circuit chip are arranged with their short sides facing the output stage transistor side. Do
And the control section around the output stage transistor.
At least the side on the transistor side and the two sides adjacent to it
Surround the three sides with an epitaxial layer,
Between the output transistor and the control transistor.
Function as the collector of the formed parasitic transistor
Bipolar semiconductor integrated circuit, characterized in that that.
【請求項2】 前記制御回路部はNPNトランジスタを
含むものであって、このNPNトランジスタは、そのエ
ミッタに定電流が供給されてベース、エミッタのPN接
合容量を利用したコンデンサを形成するとともにベー
ス、コレクタが接続され接地電位にされてなるものであ
り、前記制御回路部は、前記コンデンサの充電時間を利
用して前記出力回路部を遅延して制御することを特徴と
する請求項1に記載のバイポーラ半導体集積回路。
2. The control circuit section includes an NPN transistor.
The NPN transistor includes
When a constant current is supplied to the
Form a capacitor using the combined capacitance and
Connected to the ground potential
The control circuit unit uses the charging time of the capacitor.
And delaying and controlling the output circuit unit using
The bipolar semiconductor integrated circuit according to claim 1 .
【請求項3】 1つの集積回路チップ上に形成され、出
力段トランジスタを有する出力回路部と、この出力回路
部を制御する制御用トランジスタを有する制御回路部と
を有し、各素子間はPN接合分離されてなるバイポーラ
半導体集積回路に於いて、 前記制御用トランジスタのうち、前記集積回路チップ上
に長方形上に形成されているトランジスタは全て、その
短辺を前記出力段トランジスタ側に向けて配置してな
り、かつ、前記制御回路部はNPNトランジスタを含む
ものであって、このNPNトランジスタは、そのエミッ
タに定電流が供給されてベース、エミッタのPN接合容
量を利用したコンデンサを形成するとともにベース、コ
レクタが接続され接地電位にされてなるものであり、前
記制御回路部は、前記コンデンサの充電時間を利用して
前記出力回路部を遅延して制御することを特徴とする
イポーラ半導体集積回路。
3. An integrated circuit device, comprising :
Output circuit section having power stage transistor and output circuit
A control circuit section having a control transistor for controlling the section;
Bipolar device with PN junction separated between devices
In the semiconductor integrated circuit, among the control transistors, on the integrated circuit chip
All the transistors that are formed on a rectangle
Do not arrange the short side to the output stage transistor side.
And the control circuit section includes an NPN transistor
The NPN transistor is
A constant current is supplied to the PN junction capacitor of the base and the emitter.
To form a capacitor that utilizes
Is connected to ground potential and
The control circuit unit utilizes the charging time of the capacitor.
A bipolar semiconductor integrated circuit, wherein the output circuit section is controlled with a delay .
【請求項4】 前記出力回路部は、前記出力段トランジ
スタに電流を供給する電流供給用トランジスタを含み、
該電流供給用トランジスタのエミッタと該出力段トラン
ジスタのコレクタとが接続されて前記電流供給用トラン
ジスタから前記出力段トランジスタに電流が供給される
ものであり、前記制御回路内に形成された前記コンデ
ンサの充電時間を利用して、前記出力段トランジスタと
前記電流供給用トランジスタとが同時にオンしないよう
にしたことを特徴とする請求項2又は3に記載のバイポ
ーラ半導体集積回路。
4. The output circuit section includes a current supply transistor for supplying a current to the output stage transistor,
The emitter of the current supply transistor and the output stage transformer
Are those in which the collector of the register is the current in the output stage transistor from a connected said current supplying transistor is supplied, by using the charging time of the capacitor formed in the control circuit unit, said output stage Transistor
4. The bipolar semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the current supply transistors are not turned on at the same time.
【請求項5】 1つの集積回路チップ上に形成され、出
力段トランジスタとこの出力段トランジスタを制御する
制御用トランジスタを有し、PN接合分離されてなるバ
イポーラ半導体集積回路に於いて、 前記出力段トランジスタと制御用トランジスタ間に発生
する寄生電流を検出する寄生電流検出手段を有し、この
寄生電流検出手段より前記寄生電流相当の電流を前記制
御用トランジスタのコレクタ及びエミッタのうちの出力
側に供給し、前記寄生電流を相殺するようにしたことを
特徴とするバイポーラ半導体集積回路。
5. A bipolar semiconductor integrated circuit formed on one integrated circuit chip, having an output stage transistor and a control transistor for controlling the output stage transistor, and separated by a PN junction. And a parasitic current detecting means for detecting a parasitic current generated between the transistor and the control transistor. The parasitic current detecting means supplies a current corresponding to the parasitic current to an output side of a collector and an emitter of the control transistor. A bipolar semiconductor integrated circuit, wherein the parasitic current is offset.
【請求項6】 前記寄生電流検出手段は前記制御用トラ
ンジスタの近傍に形成され前記寄生電流に相当する電流
が引き抜かれるエピタキシャル層とこのエピタキシャル
層に流れる電流と同等の電流を前記制御用トランジスタ
のコレクタ及びエミッタのうちの出力側に供給するカレ
ントミラー回路とからなることを特徴とする請求項
載のバイポーラ半導体集積回路。
6. The control circuit according to claim 6, wherein said parasitic current detecting means is formed in the vicinity of said control transistor and from which an electric current corresponding to said parasitic current is extracted and a current equivalent to the current flowing through said epitaxial layer is collected by said collector of said control transistor. 6. A bipolar semiconductor integrated circuit according to claim 5 , further comprising a current mirror circuit for supplying an output side of said emitter.
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