JP5435174B2 - Antifuse circuit and light emitting circuit - Google Patents
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Description
本発明は、アンチヒューズ回路に関し、さらに詳しくは、発熱量が小さく、小型で、低コストのアンチヒューズ回路に関する。 The present invention relates to an antifuse circuit, and more particularly to an antifuse circuit that generates a small amount of heat, is small, and is low in cost.
また本発明は、上記アンチヒューズ回路を用いた発光回路に関する。 The present invention also relates to a light emitting circuit using the antifuse circuit.
近時、大電流(数百mA以上)を流せるLED素子が開発され、これを用いた非常に明るい発光回路が実用化されている。そして、この発光回路において、電力を効率的に利用するためには、複数のLED素子を直列に接続することが有効である。 Recently, an LED element capable of flowing a large current (several hundred mA or more) has been developed, and a very bright light emitting circuit using the LED element has been put into practical use. And in this light emitting circuit, in order to utilize electric power efficiently, it is effective to connect a some LED element in series.
しかしながら、複数のLED素子を直列に接続した発光回路においては、複数のLED素子のうちの1つのLED素子がオープン故障となった場合においても、全てのLED素子が消灯してしまうという問題があった。 However, in a light emitting circuit in which a plurality of LED elements are connected in series, even when one of the plurality of LED elements has an open failure, all the LED elements are turned off. It was.
この問題を解決する方法として、直列に接続された複数のLED素子のそれぞれと並列に、LED素子がオープン故障となった場合に機能するアンチヒューズ回路を接続する方法が考えられる。すなわち、LED素子がオープン故障となった場合、そのLED素子と並列に接続されたアンチヒューズ回路に電流を迂回させ、直列に接続された他のLED素子の発光を維持するものである。 As a method for solving this problem, a method is conceivable in which an antifuse circuit that functions when an LED element has an open failure is connected in parallel with each of a plurality of LED elements connected in series. That is, when an LED element has an open failure, the current is diverted to an antifuse circuit connected in parallel with the LED element, and the light emission of other LED elements connected in series is maintained.
そして、そのアンチヒューズ回路に、たとえば、特許文献1(特許第3895099号公報)や特許文献2(特許第3256603号公報)に開示されるような、半導体デバイス(FPGA;Field Programmable Gate Array)用アンチヒューズ素子を用いることが考えられる。このアンチヒューズ素子は、過電圧が印加されると不可逆に低抵抗化し、バイパス回路として機能する。 An antifuse circuit for semiconductor devices (FPGA: Field Programmable Gate Array) as disclosed in, for example, Patent Document 1 (Patent No. 3895099) and Patent Document 2 (Patent No. 3256603) is used as the antifuse circuit. It is conceivable to use a fuse element. This anti-fuse element irreversibly decreases its resistance when an overvoltage is applied, and functions as a bypass circuit.
しかしながら、このアンチヒューズ素子は、数十mA以上の電流を安定的に通電することができず、数十〜数百mA以上の電流量のLED素子に対するアンチヒューズ回路には用いることができなかった。 However, this antifuse element cannot stably supply a current of several tens of mA or more, and cannot be used for an antifuse circuit for an LED element having a current amount of several tens to several hundred mA. .
そこで、特許文献3(特開2008−131007号公報)に開示された発光回路では、LED素子のオープン故障を検出する検出回路と、LED素子のオープン故障の場合に電流を迂回させるバイパス回路とでアンチヒューズ回路を構成し、そのアンチヒューズ回路を各LED素子と並列に接続するようにしている。 Therefore, in the light emitting circuit disclosed in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-131007), a detection circuit that detects an open failure of the LED element and a bypass circuit that bypasses the current in the case of an open failure of the LED element. An antifuse circuit is configured, and the antifuse circuit is connected in parallel with each LED element.
図4に、特許文献3に開示された発光回路300を示す。
FIG. 4 shows a
発光回路300は、複数のLED素子101が直列に接続され、各LED素子101それぞれと並列に、アンチヒューズ回路102が接続されている。
In the
アンチヒューズ回路102は、相互に並列に接続された、検出回路103とバイパス回路104とで構成されている。そして、検出回路103は、抵抗103R1と抵抗103R2との直列回路と、抵抗103R1と抵抗103R2との接続点に一端が接続された抵抗103R3とで構成されている。また、バイパス回路104は、制御整流素子としてのサイリスタ104Tで構成されている。そして、検出回路103の抵抗103R3の他端が、バイパス回路104のサイリスタ104Tのゲートに接続されている。The
なお、抵抗103R1に代えて、ツェナダイオードを用いることもできる。また、サイリスタ104Tに代えて、PNPトランジスタとNPNトランジスタとを組合せて、サイリスタと同様の機能をもたせることもできる。また、サイリスタ104Tに代えて、双方向サイリスタを用いても良い。なお、抵抗103R3は、サイリスタ104Tの破壊を防止するためのものである。Note that a Zener diode may be used instead of the resistor 103R 1 . Further, instead of the
発光回路300において、LED素子101がオープン故障を起こすと、そのLED素子101と並列に接続された検出回路103の抵抗103R1と抵抗103R2との接続点における電圧が上昇し、バイパス回路104のサイリスタ104Tのゲートに電流が流入する。この結果、サイリスタ104Tはオンし、アノードとカソードとの間を通電させる。In the
サイリスタ104Tは、ゲート電流がゼロになってもオン状態を維持し、アノードとカソードとの間がゼロ電圧または逆電圧になるまで、大電流を通電し続けることができる。したがって、サイリスタ104Tがオンした後は、LED素子101の順方向電圧よりも低い電圧で大電流を流し続けることができる。
The
しかしながら、上述した従来の発光回路300には、次のような問題があった。
However, the conventional
まず、発光回路300には、アンチヒューズ回路102のバイパス回路104に使用される、サイリスタ104Tの形状が大きく、かつ高コストであるため、バイパス回路104、アンチヒューズ回路102、ひいては発光回路300が大きく、かつ高コストになってしまうという問題があった。
First, since the
すなわち、サイリスタ104Tは、PNPトランジスタとNPNトランジスタとを組合せた複合回路と等価であり、一般に、トランジスタと比較して形状が大きく高価である。発光回路300においては、LED素子101と同数のサイリスタ104Tが使用されているため、発光回路300全体として大型化、高コスト化をまねく原因となっていた。
That is, the
また、発光回路300には、LED素子101の通電中(オープン故障していない状態)に静電気などが印加されると、検出回路103が過電圧として検出してしまい、サイリスタ104Tがオンし、誤作動してしまうという問題があった。
In addition, if static electricity or the like is applied to the
上述のとおり、サイリスタ104Tは、ゲート電流がゼロになってもオン状態を維持し、アノードとカソードとの間を通電させる。この結果、サイリスタ104Tと並列に接続されたLED素子101は、定格電圧を得ることができなくなり、オープン故障していないにもかかわらず消灯してしまうという、深刻な問題が生じていた。
As described above, the
これらの問題を解決する方法として、発光回路300のサイリスタ104Tを、トランジスタに置き換えることが考えられる。上述のとおり、トランジスタは、サイリスタ104Tに比較して、形状が小さく安価である。また、トランジスタは、ベース電流を変化させると、コレクタとエミッタとの間の抵抗値が自在に変化する素子であり、ベースから微小電流を投入すると、コレクタとエミッタとの間に、その数百倍の電流が発生するものである。したがって、静電気などが印加された場合、その瞬間にオンすることがあっても、すぐにターンオフするため、オープン故障していないLED素子101が定格電圧を得られなくなり、消灯してしまうことがない。
As a method for solving these problems, it is conceivable to replace the
しかしながら、サイリスタ104Tをトランジスタに置き換えると、発熱量が大きくなるという別の問題が発生する。上述のとおり、トランジスタは、ベース電流に応じてコレクタとエミッタとの間の抵抗が変化する素子であることから、コレクタとエミッタとの間に電流を流し続けるためには、常にトランジスタをオンした状態(検出回路103にLED素子101の定格電圧以上の電圧がかかった状態)を維持し続ける必要がある。この場合、LED素子101の順方向電圧よりも高い電圧を印加し続けることで通電状態を維持するアンチヒューズ回路となるため、その発熱量が1個のLED素子の発熱量よりも大きくなってしまうという、新たな問題が発生するのである。
However, when the
本発明は、上述した、従来技術の有する問題点を解決するためになされたものである。その手段として、本発明のアンチヒューズ回路は、相互に並列に接続された、検出回路とバイパス回路とを備え、検出回路は、アンチヒューズ素子と、そのアンチヒューズ素子に直列に接続された抵抗素子を含み、バイパス回路は、前記アンチヒューズ素子と前記抵抗素子との接続点に、ベースが接続されたトランジスタを含む構成とした。この結果、本発明のアンチヒューズ回路は、形状が小さく、低コストで、作動した場合の発熱量を小さく抑えることができる。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. As its means, the antifuse circuit of the present invention includes a detection circuit and a bypass circuit connected in parallel to each other, and the detection circuit includes an antifuse element and a resistance element connected in series to the antifuse element. The bypass circuit includes a transistor having a base connected to a connection point between the antifuse element and the resistance element. As a result, the antifuse circuit of the present invention has a small shape and low cost, and can suppress a heat generation amount when operated.
なお、アンチヒューズ素子は、絶縁体薄膜層と、当該絶縁体薄膜層の両面にそれぞれ形成された下部電極層および上部電極層とを備え、過電圧が印加された場合に生じる発熱により、絶縁体薄膜層の絶縁が破壊されるとともに、下部電極層と上部電極層とが溶融し、溶融した下部電極層と上部電極層とが融着して電気的に接続される構造とすることができる。この場合には、静電気などによる誤作動を回避することができる。 The antifuse element includes an insulator thin film layer, and a lower electrode layer and an upper electrode layer respectively formed on both surfaces of the insulator thin film layer, and the insulator thin film is generated by heat generated when an overvoltage is applied. The insulation of the layers is broken, the lower electrode layer and the upper electrode layer are melted, and the molten lower electrode layer and the upper electrode layer are fused and electrically connected. In this case, malfunction due to static electricity or the like can be avoided.
また、本発明のアンチヒューズ回路を用いて、発光回路を構成することができる。この場合には、本発明のアンチヒューズ回路の利点を備えた発光回路となる。 In addition, a light-emitting circuit can be formed using the antifuse circuit of the present invention. In this case, the light emitting circuit has the advantages of the antifuse circuit of the present invention.
上記構成からなる本発明のアンチヒューズ回路は、バイパス回路に、サイリスタに替えてトランジスタを使用しているため、形状が小さく、低コストである。 The antifuse circuit of the present invention having the above-described configuration uses a transistor instead of a thyristor in the bypass circuit, so that the shape is small and the cost is low.
また、検出回路に使用されるアンチヒューズ素子は、一度低抵抗化すると不可逆なものであり、発光素子(LEDなど)のオープン故障を検出し、作動した後は、発光素子の定格電圧以下でも一定の電流を通電し、トランジスタにコレクタ‐エミッタ間の電流を維持し続けるためのベース電流を供給することができる。すなわち、本発明のアンチヒューズ回路は、発光素子の定格電圧以下でトランジスタのオン状態を維持するように設計することが可能であり、作動時の発熱量を、発光素子の発熱量よりも小さく抑えることができる。 The anti-fuse element used in the detection circuit is irreversible once the resistance is lowered. After detecting an open failure of a light-emitting element (such as an LED) and operating it, it remains constant even below the rated voltage of the light-emitting element. The base current can be supplied to the transistor to keep the current between the collector and the emitter. That is, the antifuse circuit of the present invention can be designed to keep the transistor on at a voltage lower than the rated voltage of the light emitting element, and the amount of heat generated during operation is kept smaller than the amount of heat generated by the light emitting element. be able to.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1に、本発明の第1実施形態にかかる発光回路100の回路図を示す。(First embodiment)
FIG. 1 shows a circuit diagram of a
発光回路100は、複数のLED素子1が直列に接続され、各LED素子1それぞれと並列に、アンチヒューズ回路2が接続されている。
In the
アンチヒューズ回路2は、相互に並列に接続された、検出回路3とバイパス回路4とで構成されている。そして、検出回路3は、アンチヒューズ素子3AFと抵抗3R1との直列回路と、アンチヒューズ素子3AFと抵抗3R1との接続点に一端が接続された抵抗3R2とで構成されている。また、バイパス回路4は、制御整流素子としてのトランジスタ4Trで構成されている。そして、検出回路3の抵抗3R2の他端が、バイパス回路4のトランジスタ4Trのベースに接続されている。The
トランジスタ4Trは、アンチヒューズ素子3AFを通じてベースから投入される電流の数百倍の電流を、コレクタ‐エミッタ間に発生させる。 The transistor 4Tr generates a current several hundred times as large as the current input from the base through the antifuse element 3AF between the collector and the emitter.
抵抗3R1は、LED素子1両端にかかる電圧を、アンチヒューズ素子3AFと分圧することで、アンチヒューズ素子3AFを安定して作動させ、アンチヒューズ素子3AFの作動後には、アンチヒューズ素子3AFの通電電流を抑制する機能を有する。The resistor 3R 1 divides the voltage applied to both ends of the
抵抗3R2は、トランジスタ4Trの破壊を防止する機能を有する。The resistor 3R 2 has a function of preventing the transistor 4Tr from being destroyed.
本実施形態においては、電源(図示せず)に、1Aの定電流電源(電圧の上限は20V以上)を用いた。また、抵抗3R1に330Ωの抵抗素子を、抵抗3R2に10Ωの抵抗素子をそれぞれ用いた。さらに、トランジスタ4Trに、ベース‐エミッタ間の電圧が0.6Vで、1mAの電流がベース‐エミッタ間に流れるものを用いた。In the present embodiment, a 1 A constant current power source (the upper limit of the voltage is 20 V or more) is used as a power source (not shown). A resistance element of 330Ω was used for the resistor 3R 1, and a resistance element of 10Ω was used for the resistor 3R 2 . Further, a transistor 4Tr having a base-emitter voltage of 0.6 V and a current of 1 mA flowing between the base and emitter was used.
本実施形態の発光回路100のアンチヒューズ回路2は、次のように作動する。
The
まず、LED素子1が正常に作動している場合には、たとえばLED素子1のVF値を3Vとすると、アンチヒューズ素子3AF(数MΩ)と抵抗3R1(330Ω)とで3Vの電圧が分圧されるが、ほぼ全ての電圧がアンチヒューズ素子3AF側に印加される。この時、アンチヒューズ素子3AFにはわずかにリーク電流が発生するが、トランジスタ4Trのベース‐エミッタ間の抵抗と比べると抵抗3R1の抵抗の方が低いので、このリーク電流は抵抗3R1側に流れる。そのため、トランジスタ4Trはオン状態にはならず、コレクタ‐エミッタ間に電流はほとんど流れない。First, when the
一方、LED素子1がオープン故障となり、このLED素子1の両端に20V以上の電圧が印加された場合、アンチヒューズ素子3AFにもほぼ同等の20V以上の電圧が印加される。アンチヒューズ素子3AFは、20V以上の電圧が印加されると作動し、不可逆に低抵抗化(数Ω)する。その結果、トランジスタ4Trのベース‐エミッタ間に印加される電圧が増大し、トランジスタ4Trがオン状態になるので、ベースに投入された電流量に応じて、コレクタ‐エミッタ間電流が発生し、ベース電流とコレクタ‐エミッタ間電流の和が1A(電源の最大電流量)となるように、両者の電流量が調整される。本実施形態においては、アンチヒューズ素子3AFに通電する電流量が約8.6mA、コレクタ‐エミッタ間電流が約990mAであり、LED素子1の両端電圧は1.18Vであった。
On the other hand, when the
アンチヒューズ素子3AFには、たとえば、図2(A)、(B)に示す構造からなるアンチヒューズ素子13AFを用いることができる。ただし、図2(A)は、アンチヒューズ素子13AFを示す平面図、図2(B)は図2(A)の矢印X‐X部分の断面図である。(図2(A)、(B)においては、便宜上、アンチヒューズ素子を示す符号を「13AF」とした。)
アンチヒューズ素子13AFは、絶縁体薄膜層21と、その両面に形成された下部電極層22および上部電極層23とを基本要素とする。そして、過電圧が印加されると、発熱により、絶縁体薄膜層21の絶縁が破壊されるとともに、下部電極層22および上部電極層23とが溶融し、下部電極層22および上部電極層23とが融着して電気的に接続され、不可逆に低抵抗化するものである。以下、アンチヒューズ素子13AFの、より具体的な構造について説明する。As the antifuse element 3AF, for example, an antifuse element 13AF having a structure shown in FIGS. 2A and 2B can be used. However, FIG. 2A is a plan view showing the antifuse element 13AF, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. (In FIGS. 2A and 2B, for the sake of convenience, the reference numeral indicating the antifuse element is “13AF”.)
The antifuse element 13AF has an insulating thin film layer 21, and a lower electrode layer 22 and an upper electrode layer 23 formed on both surfaces thereof as basic elements. When an overvoltage is applied, the insulation of the insulator thin film layer 21 is broken due to heat generation, the lower electrode layer 22 and the upper electrode layer 23 are melted, and the lower electrode layer 22 and the upper electrode layer 23 are It is fused and electrically connected to irreversibly reduce the resistance. Hereinafter, a more specific structure of the antifuse element 13AF will be described.
アンチヒューズ素子13AFは、基板24を備える。基板24には、たとえばSi単結晶基板が用いられる。基板24の表面には、絶縁性を確保するため、酸化物層25が形成されている。酸化物層25には、たとえばSiO2が用いられる。さらに、酸化物層25上には、密着層26が形成されている。密着層26は、酸化物層25と、次に説明する下部電極層22との密着性を確保するためのものであり、たとえば次に説明する絶縁体薄膜層21と同じ材質が用いられる。The antifuse element 13AF includes a
そして、密着層26上に、下部電極層22、絶縁体薄膜層21、上部電極層23が順に形成されている。下部電極層22、上部電極層23には、たとえばPtAuなどが用いられる。下部電極層22、上部電極層23の厚みは、たとえば100〜500nm程度である。また、絶縁体薄膜層21には、たとえば(Ba、Sr)TiO3(以下「BST」という)、SrTiO3、BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3、SrBi4Ti4O15などが用いられる。絶縁体薄膜層21の厚みは、たとえば50〜200nm程度である。A lower electrode layer 22, an insulator thin film layer 21, and an upper electrode layer 23 are formed in this order on the adhesion layer 26. For example, PtAu is used for the lower electrode layer 22 and the upper electrode layer 23. The thicknesses of the lower electrode layer 22 and the upper electrode layer 23 are, for example, about 100 to 500 nm. The insulator thin film layer 21 is made of, for example, (Ba, Sr) TiO 3 (hereinafter referred to as “BST”), SrTiO 3 , BaTiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , SrBi 4 Ti 4 O 15 or the like. It is done. The thickness of the insulating thin film layer 21 is, for example, about 50 to 200 nm.
そして、上部電極層23上には、必要に応じて、上部絶縁層27が形成されている。上部絶縁層27は、上部電極層23などからのリーク電流を低減するためのものであり、ここにも、たとえば絶縁体薄膜層21と同じ材質が用いられる。 An upper insulating layer 27 is formed on the upper electrode layer 23 as necessary. The upper insulating layer 27 is for reducing leakage current from the upper electrode layer 23 and the like, and the same material as that of the insulating thin film layer 21 is used here, for example.
そして、これらの上に、さらに、無機保護層28、有機保護層29が形成されている。無機保護層28、有機保護層29は、両者で、内部に水分が侵入するのを防ぐなどのために形成されたものであり、無機保護層28には、たとえばSiNX、SiO2、Al2O3、TiO2などが、有機保護層29には、たとえばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。And the inorganic protective layer 28 and the organic
そして、下部電極層22は、ビアホール31a、引出電極32aを経由して外部電極33aに、上部電極層23は、ビアホール31b、引出電極32bを経由して外部電極33bに引出されている。なお、引出電極32a、32bは有機保護層29上に形成され、外部電極33a、33bは引出電極32a、32b上に形成されている。
The lower electrode layer 22 is extracted to the
そして、外部電極33a、33bを外部に露出させて、全体に第2の有機保護層30が形成されて、アンチヒューズ素子13AFは構成されている。第2の有機保護層30にも、たとえばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。
Then, the
かかる構造からなるアンチヒューズ素子13AFは、たとえば次の方法で製造される。なお、以下の説明において、各要素に用いる材質や材料は一例である。 The antifuse element 13AF having such a structure is manufactured, for example, by the following method. In the following description, the materials and materials used for each element are examples.
まず、たとえば、表面にSiO2からなる酸化物層25が形成された、SiO2からなる基板24を用意する。First, for example, an
次に、酸化物層25上に、化学溶液堆積法(CSD:Chemical Solution Deposition)で、BSTからなる密着層26を形成する。具体的には、BSTを含む誘電体原料溶液をスピンコートにより塗布し、乾燥させ、加熱処理して形成する。
Next, an adhesion layer 26 made of BST is formed on the
次に、密着層26上に、スパッタリング法により、Ptからなる下部電極層22を形成する。 Next, the lower electrode layer 22 made of Pt is formed on the adhesion layer 26 by sputtering.
次に、下部電極層22上に、密着層26と同様の方法で、BSTからなる絶縁体薄膜層21を形成する。 Next, the insulator thin film layer 21 made of BST is formed on the lower electrode layer 22 by the same method as the adhesion layer 26.
次に、絶縁体薄膜層21上に、下部電極層22と同様の方法で、Ptからなる上部電極層23を形成する。 Next, the upper electrode layer 23 made of Pt is formed on the insulator thin film layer 21 by the same method as the lower electrode layer 22.
次に、上部電極層23上に、密着層26や絶縁体薄膜層21と同様の方法で、BSTからなる上部絶縁層27を形成する。 Next, an upper insulating layer 27 made of BST is formed on the upper electrode layer 23 by the same method as the adhesion layer 26 and the insulating thin film layer 21.
次に、上部絶縁層27、上部電極層23をエッチングして所定の形状とし、続いて絶縁体薄膜層21、下部電極層22、密着層26をエッチングして所定の形状とする。なお、このとき、上部絶縁層27、上部電極層23には、ビアホール31aを通すための開口を設けておく。
Next, the upper insulating layer 27 and the upper electrode layer 23 are etched to have a predetermined shape, and then the insulating thin film layer 21, the lower electrode layer 22, and the adhesion layer 26 are etched to have a predetermined shape. At this time, the upper insulating layer 27 and the upper electrode layer 23 are provided with openings for passing the via
次に、これらの積層構造に熱処理をおこなう。 Next, heat treatment is performed on these laminated structures.
次に、これらの積層構造上に、プラズマ化学気相成長法(PECVD:Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)で、SiOXからなる無機保護層28を形成する。Next, an inorganic protective layer 28 made of SiO x is formed on these laminated structures by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).
次に、無機保護層28上に、ポリイミド樹脂からなる有機保護層29を形成する。具体的には感光性ポリイミドをスピンコートし、露光、現像、キュアすることにより形成する。
Next, an organic
次に、有機保護層29をマスクパターンとして利用し、CHF3ガスを用いて無機保護層28をパターニングする。このとき、開口を形成し、下側電極層22および上側電極層23をそれぞれ露出させておく。Next, using the organic
次に、無機保護層28、有機保護層29に形成された開口にビアホール31a、31b、有機保護層29上に引出電極32a、32bを形成する。具体的には、たとえば、マグネトロンスパッタを用いて、Ti層、Cu層を連続的に形成し、開口を埋めてビアホール31a、31bを形成するとともに、有機保護層29上全面に金属膜を形成する。そして、その金属膜を、レジスト塗布、露光、現像によって形成したレジストパターンをマスクにして、イオンミリングを用いて所定のパターンにして引出電極32a、32bを形成する。
Next, via
次に、開口により、引出電極32a、32bをそれぞれ部分的に露出させて、第2の有機保護層30を形成する。具体的には、感光性樹脂材料をスピンコートで塗布し、露光、現像、キュアすることにより、エポキシ樹脂層を得る。
Next, the
最後に、第2の有機保護層30の開口から露出した引出電極32a、32b上に、たとえば電解めっきにより、Ni層、Au層を順に形成し、外部電極33a、33bを形成して、アンチヒューズ素子13AFを完成させる。
Finally, an Ni layer and an Au layer are sequentially formed on the
上述した構造からなり、上述した方法で製造し得るアンチヒューズ素子13AFは、1〜100nF程度と静電容量が大きく、静電気が印加されても、一時的に電荷を蓄えることができるため、作動しない。したがって、このアンチヒューズ素子13AFを、本実施形態にかかる発光回路100のアンチヒューズ素子3AFとして用いれば、LED素子1通電中(オープン故障となっていない状態)に静電気が印加されても、作動することがない。すなわち、静電気により誤作動することがない。
The antifuse element 13AF, which has the above-described structure and can be manufactured by the above-described method, has a large capacitance of about 1 to 100 nF and does not operate because it can temporarily store charges even when static electricity is applied. . Therefore, if this antifuse element 13AF is used as the antifuse element 3AF of the
以上、第1実施形態にかかる発光回路100について説明した。しかしながら、本発明が上記の内容に限定されることはなく、発明の主旨に沿って設計変更をなすことができる。たとえば、抵抗3R1、抵抗3R1の抵抗値、トランジスタ4Trの特性などは上記には限定されず、変更をなすことができる。また、使用するアンチヒューズ素子も、符号13AFとして示した構造のものには限定されず、過電圧により不可逆に低抵抗化するものであれば、他の構造のものも使用することができる。The
(第2実施形態)
図3に、本発明の第2実施形態にかかる発光回路200の回路図を示す。(Second Embodiment)
FIG. 3 shows a circuit diagram of a
発光回路200では、2つのLED素子1Aと1Bとで1つのLED素子群が構成され、このLED素子群のそれぞれと並列に、アンチヒューズ回路2が接続されている。なお、アンチヒューズ回路2は、上述した第1実施形態にかかる発光回路100で使用したものと同じものである。
In the
発光回路200においては、LED素子の総数に対して、使用するアンチヒューズ回路2の個数を1/2にすることができる。ただし、LED素子1A、1Bのいずれか一方がオープン故障となった場合であっても、LED素子群として、LED素子1A、1Bの両方が消灯する。もちろん、この場合においても、他のLED素子群の点灯は維持できる。
In the
1:LED素子
2:アンチヒューズ回路
3:検出回路(アンチヒューズ回路の一部)
3AF、13AF:アンチヒューズ素子
3R1、3R2:抵抗
4:バイパス回路(アンチヒューズ回路の一部)
4Tr:トランジスタ
21:絶縁体薄膜層
22:下部電極層
23:上部電極層
24:基板
25:酸化物層
26:密着層
27:上部絶縁層
28:無機保護層
29:有機保護層
30:第2の有機保護層
31a、31b:ビアホール
32a、32b:引出電極
33a、33b:外部電極1: LED element 2: Antifuse circuit 3: Detection circuit (part of the antifuse circuit)
3AF, 13AF: anti-fuse element 3R 1, 3R 2: resistors 4: bypass circuit (part of the anti-fuse circuit)
4Tr: transistor 21: insulator thin film layer 22: lower electrode layer 23: upper electrode layer 24: substrate 25: oxide layer 26: adhesion layer 27: upper insulating layer 28: inorganic protective layer 29: organic protective layer 30: second Organic
Claims (5)
前記検出回路は、アンチヒューズ素子と、当該アンチヒューズ素子に直列に接続された抵抗素子を含み、
前記バイパス回路は、前記アンチヒューズ素子と前記抵抗素子との接続点に、ベースが接続されたトランジスタを含む、アンチヒューズ回路。An antifuse circuit including a detection circuit and a bypass circuit connected in parallel to each other,
The detection circuit includes an anti-fuse element and a resistance element connected in series to the anti-fuse element,
The bypass circuit is an antifuse circuit including a transistor having a base connected to a connection point between the antifuse element and the resistance element.
前記発光素子のそれぞれと並列に、請求項1または2に記載されたアンチヒューズ回路が接続され、
前記アンチヒューズ回路の検出回路は、並列に接続された前記発光素子がオープン故障となった場合に、当該オープン故障を検出し、
前記発光素子がオープン故障となった状態を、前記検出回路が検出した場合に、前記アンチヒューズ回路のバイパス回路の前記トランジスタが導通する、発光回路。A light-emitting circuit including a plurality of light-emitting elements connected in series,
The antifuse circuit according to claim 1 or 2 is connected in parallel with each of the light emitting elements,
The detection circuit of the antifuse circuit detects the open failure when the light emitting element connected in parallel has an open failure,
A light emitting circuit in which the transistor of the bypass circuit of the antifuse circuit is turned on when the detection circuit detects a state in which the light emitting element has an open failure.
前記複数の発光素子は複数の発光素子群に区分され、
前記発光素子群のそれぞれと並列に、請求項1または2に記載されたアンチヒューズ回路が接続され、
前記アンチヒューズ回路の検出回路は、並列に接続された前記発光素子群の中の少なくとも1つの発光素子がオープン故障となった場合に、当該オープン故障を検出し、
前記発光素子がオープン故障となった状態を、前記検出回路が検出した場合に、前記アンチヒューズ回路のバイパス回路の前記トランジスタが導通する、発光回路。A light-emitting circuit including a plurality of light-emitting elements connected in series,
The plurality of light emitting elements are divided into a plurality of light emitting element groups,
The antifuse circuit according to claim 1 or 2 is connected in parallel with each of the light emitting element groups,
The detection circuit of the antifuse circuit detects the open failure when at least one light emitting element in the light emitting element group connected in parallel has an open failure,
A light emitting circuit in which the transistor of the bypass circuit of the antifuse circuit is turned on when the detection circuit detects a state in which the light emitting element has an open failure.
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