JPH05326840A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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Publication number
JPH05326840A
JPH05326840A JP15592992A JP15592992A JPH05326840A JP H05326840 A JPH05326840 A JP H05326840A JP 15592992 A JP15592992 A JP 15592992A JP 15592992 A JP15592992 A JP 15592992A JP H05326840 A JPH05326840 A JP H05326840A
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JP
Japan
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capacitor
area
resistor
semiconductor integrated
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP15592992A
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English (en)
Inventor
Masanori Tachibana
正経 橘
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路において、抵抗とコンデンサ
の組み合わせにより構成されるフィルタ回路を最小の素
子面積としたものを得る。 【構成】 コンデンサ1aの容量値をC、単位面積を
a、抵抗2aの抵抗値をR、単位面積をbとすると、フ
ィルタ回路の素子面積Sは、S=a・C+b・Rとな
る。一方、CとRとカットオフ周波数fo との間には、
C・R=1/2πfo=Zなる関係が成り立つ。ここ
で、上記の式より、素子面積Sが最小となる条件を求め
ると、C=√( b・Z/a) ,R=√( a・Z/b) と
なり、このようにCとRを選べば、最小の素子面積でフ
ィルタ回路を設計することができる。 【効果】 フィルタ回路を最小の素子面積で構成するこ
とができ、半導体集積回路のチップ面積の縮小化が可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体集積回路に関
し、特に該半導体集積回路内において用いられる抵抗及
びコンデンサの組み合わせにより構成されるフィルタに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は半導体集積回路において用いられ
るフィルタの従来の例を示す図である。図において、3
cは抵抗、4bはコンデンサである。
【0003】このように構成された半導体集積回路にお
いて、入力に信号が加わると、出力には信号の周波数の
高域成分のみが現れる。即ち、高域フィルタとして働
き、そのカットオフ周波数fo は次式で表される。 fo =1/2πCR …(1)
【0004】ここでCはコンデンサ4bの容量値、Rは
抵抗3cの抵抗値である。半導体集積回路において、あ
る回路を後段の回路に接続する際、その接続点において
図8の回路が用いられる。特に回路間を直流的に分離し
たい場合にコンデンサ結合として用いられる。
【0005】このとき、コンデンサ4bの容量値C及び
抵抗3cの抵抗値Rは、この回路を通過する信号の帯域
の約1/10の周波数をカットオフの目安として、式
(1) より適当な組み合わせに決めている。このようなコ
ンデンサ結合の回路は、カットオフ周波数を上記のよう
に通過する信号の帯域の約1/10としているので、一
般にC及びRの値は大きくなってしまう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体集積回路
は以上のように構成されているので、抵抗及びコンデン
サの値を大きくすることが必要で、素子の面積が大きく
なるなどの問題点があった。この発明は上記のような問
題点を解消するためになされたもので、抵抗及びコンデ
ンサの素子面積を最小に設計できる半導体集積回路を得
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体集
積回路は、所要のカットオフ周波数が得られ、かつ素子
の面積が最小となるように、その抵抗値と面積,その容
量値と面積とが組み合わされた抵抗およびコンデンサか
らなるフィルタ回路を備えたものである。
【0008】また、この発明に係る半導体集積回路は、
上記フィルタ回路を高域フィルタとし、該高域フィルタ
のカットオフ周波数をfo,上記抵抗の抵抗値をR,上
記コンデンサの容量をC(ここでC・R=1/2πfo
=Z)とし、コンデンサの単位面積をa,抵抗の単位面
積をbとすると、C=√( b・Z/a) ,R=√( a・
Z/b) としたものである。
【0009】また、この発明に係る半導体集積回路は、
上記フィルタ回路を低域フィルタとし、該低域フィルタ
のカットオフ周波数をfo,上記抵抗の抵抗値をR,上
記コンデンサの容量をC(ここでC・R=1/2πfo
=Z)とし、コンデンサの単位面積をa,抵抗の単位面
積をbとすると、C=√( b・Z/a) ,R=√( a・
Z/b) としたものである。
【0010】
【作用】この発明における半導体集積回路は、所要のカ
ットオフ周波数が得られ、かつ素子の面積が最小となる
ように、フィルタ回路を構成する抵抗及びコンデンサの
抵抗値と面積,容量値と面積とを組み合わせたので、こ
の素子面積が最小となる設計により、チップ面積の縮小
化が図れる。
【0011】
【実施例】
実施例1.図1はこの発明の一実施例による半導体集積
回路を示す図である。図において、1aは半導体集積回
路のチップ上に形成されたコンデンサのパターンであ
り、このコンデンサのパターン1aは半導体集積回路の
チップの上層部に形成された大幅の大面積の導体パター
ン5と、その下に絶縁膜(図示せず)を介して形成さ
れ、上記大幅の大面積の導体パターン5より若干大きめ
に形成されたP+ 拡散層からなる下層部のパターン9
と、上記若干大きめに形成された上記P+ 拡散層からな
る下層部のパターン9の、上記導体パターン5よりはみ
出る部分に形成された、コンタクトをとるための小幅の
小面積の導体パターン6とから形成されている。上記上
層部の電極パターン5の一点は入力に接続されている。
また、2aは相互に平行となる部分2a1,2a2,2a3
を有するよう2回折り曲げ形成された抵抗のパターンで
あり、一端の端子7aは上記コンデンサのパターン1a
のコンタクト用のパターン6に接続され、その他端の端
子8aは接地に接続されている。このようにしてコンデ
ンサ1a(図8では4b)と抵抗2a(図8では3c)
とからなるフィルタ回路が形成されている。
【0012】このように構成された半導体集積回路にお
いて、コンデンサ1aの容量をC、抵抗2aの抵抗値を
Rとする。図1の半導体集積回路は高域フィルタを構成
しているが、そのカットオフ周波数をfo とすると、容
量値C、抵抗値R及びカットオフ周波数fo の間には次
式が成り立つ。 C・R=1/2πfo =Z …(2) ここで、便宜上、1/2πfo をZとする。
【0013】一方、半導体集積回路のチップ上に形成さ
れるコンデンサ1a及び抵抗2aの素子面積の和Sは、
コンデンサ1aの容量単位当たりの面積、即ち単位面積
をa、抵抗2aの抵抗単位当たりの面積、即ち単位面積
をbとすれば、次式により表される。 S=a・C+b・R …(3)
【0014】ここで、素子面積の和Sの値が最小となる
ときの容量値C及び抵抗値Rを求めると、式(2) 及び式
(3) より次のようになる。 C=√( b・Z/a) …(4) R=√( a・Z/b) …(5) つまり、容量値Cを式(4) の値に、抵抗値Rを式(5) の
値に選べば、最小の素子面積で高域フィルタを構成する
ことができる。
【0015】実施例2.なお、上記実施例では、高域フ
ィルタの場合について説明したが、本発明は低域フィル
タを構成することもできる。図2は低域フィルタを構成
する本発明の他の実施例を示すパターン配置図、図3は
その回路図である。
【0016】図において、1cは半導体集積回路のチッ
プ上に形成されたコンデンサのパターンであり、これは
上記実施例1のコンデンサのパターン1aと同様に、半
導体集積回路のチップの上層部に形成された大幅の大面
積の導体パターン5と、その下に絶縁膜(図示せず)を
介して形成され、上記大幅の大面積の導体パターン5よ
り若干大きめに形成されたP+ 拡散層からなる下層部の
パターン9と、上記若干大きめに形成された上記P+ 拡
散層からなる下層部のパターン9の上記導体パターン5
よりはみ出る部分に形成された、コンタクトをとるため
の小幅の小面積の導体パターン6とから形成されてい
る。また抵抗のパターン2bも上記実施例1の抵抗のパ
ターン2aと同様に相互に平行となる部分2b1,2b2,
2b3 を有するよう2回折り曲げて形成されており、本
実施例2においては、抵抗2bの一端が入力に接続さ
れ、抵抗2bの他端が上記コンデンサのパターン1cの
上層電極層5に接続され、同じくこの上層電極層5から
出力がとりだされ、また上記コンデンサのパターン1c
の下層に設けられたコンタクトパターン6が接地に接続
されている。
【0017】上記抵抗のパターン2bは、これもやはり
相互に平行となる部分2b1,2b2,2b3 を有するよう
2回折り曲げて形成されており、その一端は入力に接続
端子7bを介して接続され、その他端は接続端子8bを
介してコンデンサの上層電極層5に接続されている。こ
のようにしてコンデンサ1cと抵抗2bとからなるフィ
ルタ回路が形成されている。図3の回路図において、3
aは抵抗(図2では2b)、4aはコンデンサ(図2で
は1c)である。
【0018】このように構成された半導体集積回路にお
いて、コンデンサ1cの容量値を式(4) の値に、抵抗2
bの抵抗値を式(5) の値に選べば、上記実施例と同様に
最小の素子面積の組み合わせで低域フィルタを構成する
ことができる。
【0019】実施例3.また、図4及び図5は低域フィ
ルタを構成する本発明のさらに他の実施例を示し、これ
は抵抗3aとコンデンサ4aとから、低域フィルタを構
成するものにおいて、コンデンサ4aと接地との間にさ
らに抵抗3bを挿入したものであり、図4のパターン図
において、抵抗3bのパターン2cとしては上記抵抗2
aのパターンと同様のパターンを用いている。図におい
て、図1〜図3と同一の符号は同一または相当部分を示
す。
【0020】図において、抵抗2b及び2cの抵抗値を
各々R1,R2、コンデンサ1cの容量値をCとする
と、次式の条件を満たせば、最小の素子面積で低域フィ
ルタを構成することができる。 C=√( b・Z/a) …(6) R1+R2=√( a・Z/b) …(7) 本実施例においても、上記実施例2と同様に、最小の素
子面積の組み合わせで低域フィルタを構成することがで
きる。
【0021】実施例4.さらに、また図6及び図7は高
域フィルタを構成する本発明のさらに他の実施例を示
し、コンデンサ4bと抵抗3cとから、高域フィルタを
構成するものにおいて、出力端子と抵抗3cとの間にさ
らにコンデンサ4cを挿入したものであり、図6のパタ
ーン図において、コンデンサ4cのパターン1bとして
は上記コンデンサ4bのパターン1aと同様のパターン
を用いている。図において、図1〜図5と同一の符号は
同一または相当部分を示す。
【0022】図において、コンデンサ4b及び4cの容
量値を各々C1,C2、抵抗3cの抵抗値をRとする
と、次式の条件を満たすとき、最小の素子面積で高域フ
ィルタを構成することができる。 C1+C2=√( b・Z/a) …(8) R=√( a・Z/b) …(9) 本実施例においても、上記実施例1と同様に、最小の素
子面積の組み合わせで低域フィルタを構成することがで
きる。
【0023】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、抵抗
とコンデンサとからなり、フィルタを構成するものにお
いて、高域あるいは低域フィルタのカットオフ周波数を
fo,上記抵抗の抵抗値をR,上記コンデンサの容量を
C(ここでC・R=1/2πfo=Z)とし、コンデン
サの単位面積をa,抵抗の単位面積をbとしたとき、C
=√( b・Z/a) ,R=√( a・Z/b) として、フ
ィルタ回路をその素子面積が最小の素子面積となるよう
に構成したので、半導体集積回路のチップ面積を縮小で
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による半導体集積回路を示
す平面パターン図である。
【図2】この発明の実施例2による半導体集積回路を示
す平面パターン図である。
【図3】この発明の実施例2による半導体集積回路の回
路図である。
【図4】この発明の実施例3による半導体集積回路を示
す平面パターン図である。
【図5】この発明の実施例3による半導体集積回路の回
路図である。
【図6】この発明の実施例4による半導体集積回路を示
す平面パターン図である。
【図7】この発明の実施例4による半導体集積回路の回
路図である。
【図8】従来の半導体集積回路を示す回路図である。
【符号の説明】
1a コンデンサのパターン 1b コンデンサのパターン 1c コンデンサのパターン 2a 抵抗のパターン 2b 抵抗のパターン 2c 抵抗のパターン 5 上層電極パターン 6 コンタクトパターン 9 下層電極パターン 3a 抵抗 4a コンデンサ 3b 抵抗

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所要のカットオフ周波数が得られ、かつ
    素子面積が最小となるよう、その抵抗値と面積,その容
    量値と面積とが組み合わされた抵抗およびコンデンサか
    らなるフィルタ回路を備えたことを特徴とする半導体集
    積回路。
  2. 【請求項2】 上記フィルタ回路は高域フィルタであ
    り、該高域フィルタのカットオフ周波数をfo,上記抵
    抗の抵抗値をR,上記コンデンサの容量をC(ここでC
    ・R=1/2πfo=Z)とし、コンデンサの単位面積
    をa,抵抗の単位面積をbとすると、C=√( b・Z/
    a) ,R=√( a・Z/b) であることを特徴とする請
    求項1記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 上記フィルタ回路は低域フィルタであ
    り、該低域フィルタのカットオフ周波数をfo,上記抵
    抗の抵抗値をR,上記コンデンサの容量をC(ここでC
    ・R=1/2πfo=Z)とし、コンデンサの単位面積
    をa,抵抗の単位面積をbとすると、C=√( b・Z/
    a) ,R=√( a・Z/b) であることを特徴とする請
    求項1記載の半導体集積回路。
JP15592992A 1992-05-22 1992-05-22 半導体集積回路 Pending JPH05326840A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024154731A1 (ja) * 2023-01-20 2024-07-25 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 半導体装置

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