JPH03105968A - 集積回路装置 - Google Patents

集積回路装置

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JPH03105968A
JPH03105968A JP1241983A JP24198389A JPH03105968A JP H03105968 A JPH03105968 A JP H03105968A JP 1241983 A JP1241983 A JP 1241983A JP 24198389 A JP24198389 A JP 24198389A JP H03105968 A JPH03105968 A JP H03105968A
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豊 岡田
Tatsuji Matsuura
達治 松浦
Toshihiro Matsuda
松田 敏弘
Hiroshi Sato
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、集積回路装置、特にアナログ回路とディジタ
ル回路を共有させるLSIの電源電圧の供給法に関する
〔従来の技術〕
アナログ回路とディジタル回路を共存させるLSIでは
、相互の干渉による問題を発生する。
例えば、第2図(a)に示す様に、両者の電源VDD,
GNDを接続してボンデイングパッドまで配線すると、
ディジタル回路に流れる過渡電流が、上記配線の抵抗を
流れ、電源の変動を発生し,アナログ回路の特性が劣化
する。第2図(a)のRVooやR ONDの様に分離
されておらず、複数の回路ブロックで共通となるインピ
ーダンスまたは、共通インピーダンスと呼ばれる。
上述の様な干渉による雑音を低減させるために従来、第
2図(b)の様な配線が用いられる。この場合は、アナ
ログ回路とディジタル回路の電源配線には共通インピー
ダンスがなくなる。しかし、ボンディングワイヤによる
インダクタンスは共通インピーダンスとなっているので
、それによる干渉は低減されない。
ボンディングワイヤによる共通インピーダンスを無くす
るためには、アナログ回路とディジタル回路の各々に別
の電源パッドとボンディングワイヤを用いればよい。第
2図(c)にその例を示してある。同図では、アナログ
回路には増幅器を、ディジタル回路にはインバータを例
示してある。
この例は、n型半導体基板を想定している。そのため、
アナログ回路の電源AVDDとディジタル回路の電源D
Vonを分離しても、基板を介して、両者は結合してお
り、ディジタル回路の電源変動がアナログ回路に電源変
動の原因となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、アナログ回路の電源とディジタル回路
の電源が、電源線又は、ボンディングワイヤまたは、基
板を介して結合しており、両回路の干渉が避けられない
本発明はアナログ回路の電源とディジタル回路の電源が
基板を介して結合するのを回避して両回路の干渉を防止
し、一さらにラッチアップを防止することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明においてはディジタル
回路の電源と、基板電位固定用の電源を分離し、基板電
位を回路の電源より高くなる様にしたものである。
基板電位を直流的に回路の電源より高くするために,基
板電位固定用の電源を回路の電源より高くする。
電源投入時の過渡状態に基板電位を回路の電源より高く
するために、基板電位固定用の端子に回路の電源端子よ
り小さな容量を接続する、基板電位固定用の端子を複数
個設ける。基板電位固定用のボンディングワイヤを複数
にする、基板電位固定用の端子をパッケージの一辺の中
央付近に設け、回路の電源端子をパッケージの一辺の中
央周辺に設ける。
あるいは、基板電位が回路の電源より少なくともpn接
合の順方向電圧(約0.7V)より低くならない様にす
るために、基板と回路の電源の間にショットキダイオー
ドを接続する。
〔作用〕
ディジタル回路の電源を、基板電位固定用の電源と分離
することは、ディジタル回路に流れる過渡電流と、ディ
ジタル電源のインピーダンスの作用の結果生ずる集積回
路内のディジタル回路の電源変動が基板に伝ぼんするこ
とを防止するので、基板電位の変動が低減され,同じ集
積回路上のアナログ回路部へ基板を介して雑音が混入す
るのを防止する。
基板電位を回路の電源より高くすることは、回路の電源
に接続されるトランジスタの拡散層と基板の間に形成さ
れるpn接合を逆バイアスにする作用を有し、pn接合
が順バイアスになってランチアップを生ずることを防止
する。
基板電位固定用の端子に、回路の電源端子より小さな容
量を接続することは、電源投入時に、基板電位固定用の
端子に接続された容量の充電時間を速くし、基板電位を
速く上昇させることにより斗Wp n接合が順バイアス
になるのを防止する。
基板電位固定用の端子を複数個設ける、基板電位固定用
のボンディングワイヤを複数にする、基板電位固定用の
端子をパッケージの一辺の中央付近に設けることは、い
ずれも、基板電位固定用の端子のインピーダンスを減少
させる作用を有し、電源投入時に基板電位を速く上昇さ
せることにより上記pn接合が順バイアスになるのを防
止する。
さらに、集積回路動作時bこは、基板が低インピーダン
スになるので、基板の変動を低減する作用を有する. 基板と回路の電源の間に設けられるショットキダイオー
ドは、回路の電源が基板の電位より上昇してしまった場
合でも、その差をショットキダイオードの順方向電圧に
クランプし、上記pn接合が順バイアスになるのを防ぐ
〔実施例〕
本発明の実施例を第1図により説明する。
本実施例では,アナログ回路とディジタル回路の電源を
分離すると同時に、ディジタル回路の基に設けた基板電
位固定用の電源から供給する。更に、アナログ回路の基
板電位も上記基板電位固定用の電源から供給する。これ
により、集積回路内部のディジタル回路部の電源が変動
しても、アナロググ回路の電源は変動しない。
さて、アナログ回路の電源端子AVno、ディジタル回
路の電原端子DVoo、基板電位固定用の電源端子SV
ooに接続される容量をそれぞれCA ,CD,Csと
する。@源投入時、AVoo, DVootSVooが
同時レこ印加されたとすると、集積回路の内部の電圧は
、C^,Co,Csとそれぞれの端子のインピーダンス
で決まる時定数で上昇する。本実施例では、CsをC^
,Co以下に設定する。これにより,基板の電位を速く
上昇させ、基板とpチャンネルトランジスタのソース拡
散により形成されるpn接合が順バイアスに印加される
のを防止する。これにより、上記pn接合並びしこPウ
エルとnチャンネルトランジスタのソース拡散により形
成されるpnpnの寄生サイリスタがオンするのを防止
し、ラッチアップが回避できる。
以上の様に本実施例によれば、ディジタル回路とアナロ
グ回路の干渉を防止できる同時に、ラッチアップも回避
可能となる。
なお、本実施例のC^,Coy Csは集積回路内部に
形成されてもよいし、集積回路の外に接続されてもよい
。また,上記説明では接地端子については述べなかった
が、ディジタル回路,アナログ回路の接地及びpウエル
の接地は分離されていても、同一であってもどちらでも
よい。
本発明の他の実施例を第3図により説明する。
本実施例では、アナログ回路とディジタル回路の電源を
分離すると同時に、ディジタル回路の基板電位をディジ
タル回路の電源から供給せず、アナログ回路の電源から
供給する。これにより,集積回路内部のディジタル回路
部の電源が変動しても、アナログ回路部の電源は変動し
ない。電源投入時、同図SVooとDVooが同時に印
加されても,CsをGo以下に設定することにより、基
板電位本発明の他の実施例を第4図(a)により説明す
る。
同図において、集積回路の内部の回路は、第1図と同じ
であり、ディジタル回路とアナログ回路の干渉が低減さ
れている。本実施例では、基板電位を回路の電源より速
く上昇させるために、SVoo端子のインダクタンスL
SをAoo端子.DVDD端子のインタグタンスLA,
LDより小さくする。
これにより、電源投入時の過渡応答に対し、SVoo端
子のインピーダンスが最小となり、基板電位が速く上昇
する。
Ls,L^,LDなどは通常、ボンディングワイヤのイ
ンダクタンス,パッケージのリードのインダクタンスで
決まるので、Lsを小さくするために、ボンディングワ
イヤが複数本設ける、SVoo端子を複数個設ける、S
VDD用のピンのリードをAVDDやDVooのピンの
リードより短かくなる様リードの長さを回路の電源のリ
ードの長さより短かくした例を示してある。
第4図(b)では、集積回路の内部の回路は、第3図と
同じであり、ディジタル回路とアナログ回路の干渉が低
減されている。この例では、基板電位を回路の電源より
速く上昇させるために、SvDD端子のインダクタンス
LsをDVooのインダクタンスLoより小さくする。
LSを小さくする方法は、第4図(a)について述べた
方法と同じである。
本発明の他の実施例を第5図により説明する、本実施例
では、集積回路の内部の回路は第3図と同じである。基
板電位を回路の電源より高くするために、基板電位固定
用の電源SVooをDVDDより高くする。集積回路の
内部を第1図の様にしてもよい。
本発明の他の実施例を第6図により説明する。
本実施例では、回路の電源DVDDと基板の間にショッ
トキダイオードを接続する。同図では、アナログ回路の
電源も、基板電位固定用の電源と分離されているので、
これらの間にもショットキダイオードが接続されている
。ショットキダイオードの順方向電圧は0.4V位であ
るので、本実施例では、回路の電源電圧が、基板の電圧
より0.4V以上に上がることはない。基板とトランジ
スタのソース拡散で形成されるpn接合は、約0.7■
の順方向電圧を有するので、このpn接合は、鯰列に設
けられたショットキダイオードにより、導通することが
ない。従って、本実施例では、ラッチアップがおきない
。ショットキダイオードは、集積回路の中に形成しても
よいし、集積回路の外に接続してもよい。
第7図は、ショットキダイオードを集積回路の中に形成
した例である。nチャネルトランジスタのチャネルスト
ツパ形成時と同時に、ショットキダイオードのガードリ
ングが形成できる。ゲート酸化膜形成後、多結晶シリコ
ンを堆積するが、ショットキダイオードの上の多結晶シ
リコンはエッチングにより除去される。次に、nチャネ
ルトランジスタとpチャンネルトランジスタのソースと
ドレインのイオン打込みをマスクを用いて行なう。
この時、ショットキダイオードにはp型不純物もn型不
純物も打込まれない様マスクをしておく。
その後、絶縁膜を堆積し、コンタクトのマスクを用いて
、I一ランジスタのコンタクト孔を形成すると、同時に
、ショットキダイオード部の絶縁膜を除去し,金属を堆
積することによりショットキダイオードが形成される。
以上の様な方法により、マスクを追加することなし、シ
ョットキダイオードを形成できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、アナログ回路とディジタル回路を有す
る集積回路において、ランチアップの問題を発生させる
ことなく、両回路の干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の構成を示すブロック図、第2
図は従来技術の構或を示すブロック図、第3図は本発明
の実施例の構成を示す回路図、第4図(a),(b)は
本発明の実施例の構或を示す回路図、第4図(c)は、
同図(a),(b)のパッケージ実装状態を示す斜視図
、第5図は本発明の実施例の構或を示す回路図、第6図
は本発明の実施例の構成を示す回路図、第7図は、第6
図の妬 Z 図 (a) ハ0ゾト (b) (C) ア7+7/”’口ゑあ デコジ7ル固崗4 4 (cl)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、複数の回路ブロックからなり、その中のいくつかの
    ブロックで第1の回路ブロック群を形成し、該第1の回
    路ブロック群の基板電位を第1の回路ブロック群の電源
    以外から供給する様にした集積回路において、上記第1
    の回路ブロック群の基板電位を供給する電源端子に付加
    する容量の大きさを、第1の回路ブロック群の電源端子
    に付加する容量の大きさ以下にすることを特徴とする集
    積回路装置。 2、複数の回路ブロックからなり、その中のいくつかの
    ブロックで第1の回路ブロック群を形成し該第1の回路
    ブロック群の基板電位を第1の回路ブロック群の電源以
    外から供給する様にした集積回路において、上記第1の
    回路ブロック群の基板電位を供給する電源端子を複数個
    有することを特徴とする集積回路装置。 3、複数の回路ブロックからなり、その中のいくつかの
    ブロックで第1の回路ブロック群を形成し該第1の回路
    ブロック群の基板電位を第1の回路ブロック群の電源以
    外から供給する様にした集積回路において、上記第1の
    回路ブロック群の基板電位を供給する電源端子のボンデ
    ィングワイヤを複数本有することを特徴とする集積回路
    装置。 4、複数の回路ブロックからなり、その中のいくつかの
    ブロックで第1の回路ブロック群を形成し該第1の回路
    ブロック群の基板電位を第1の回路ブロック群の電源以
    外から供給する様にした集積回路において、上記第1の
    回路ブロック群の基板電位を供給する電源端子のリード
    線の長さを、第1の回路ブロック群の電源端子のリード
    線の長さ以下になる様にしたことを特徴とする集積回路
    装置。 5、複数の回路ブロックから成り、その中のいくつかの
    ブロックで第1の回路ブロック群を形成し該第1の回路
    ブロック群の基板電位を第1の回路ブロック群の電源以
    外から供給する様にした集積回路において、上記第1の
    回路ブロック群の基板電位を供給する電源電圧を、第1
    の回路ブロック群の電源電圧以上にすることを特徴とす
    る集積回路装置。 6、複数の回路ブロックからなり、その中のいくつかの
    ブロックで第1の回路ブロック群を形成し、該第1の回
    路ブロック群の基板電位を第1の回路ブロック群の電源
    以外から供給する様にした集積回路において、第1の回
    路ブロック群の電源と第1の回路ブロック群の基板電位
    を供給する電源の間にシヨツトキダイオードを設けるこ
    とを特徴とする集積回路装置。 7、アナログ回路とディジタル回路を有する集積回路に
    おいて、ディジタル回路の少なくとも1部分により特許
    請求の範囲第1項〜第6項記載の第1の回路ブロックを
    形成することを特徴とする集積回路装置。
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