JPH05327365A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH05327365A
JPH05327365A JP4135362A JP13536292A JPH05327365A JP H05327365 A JPH05327365 A JP H05327365A JP 4135362 A JP4135362 A JP 4135362A JP 13536292 A JP13536292 A JP 13536292A JP H05327365 A JPH05327365 A JP H05327365A
Authority
JP
Japan
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capacitor
zener
operational amplifier
amplifier circuit
semiconductor integrated
Prior art date
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Pending
Application number
JP4135362A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukihiko Tanizawa
幸彦 谷澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 IC内に内蔵されたキャパシタ(コンデン
サ)の絶縁破壊を未然に防止することができる半導体集
積回路装置を提供することにある。 【構成】 オペアンプ回路には位相補償用コンデンサC
1 が配置され、このコンデンサC1 を介して負帰還がか
けられている。この位相補償用コンデンサC1 はオペア
ンプ回路IC内に内蔵されている。又、ツェナーダイオ
ードD1 とツェナーダイオードD3 とが互いに逆向きに
て直列接続され、さらに、ツェナーダイオードD2 とツ
ェナーダイオードD4 とが互いに逆向きにて直列接続さ
れ、この二対のツェナーダイオードD1 ,D3 及びD2
,D4 が直列に接続されている。そして、このツェナ
ーダイオード群よりなる直列回路が、位相補償用コンデ
ンサC1 と保護抵抗R7 との直列回路に対し、並列に接
続されている。よって、コンデンサC1 の両端の電位が
2(VF +VZ )以上になることが抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】IC構造をなすオペアンプ回路の基本的
な構成例を図3に示す。このオペアンプ回路は、トラン
ジスタT2 のベース端子を入力端子20とし、トランジ
スタT3 のベース端子を出力端子21に接続することに
より、全体としてボルテージフォロワ回路として働く。
そして、通常このようなオペアンプ回路は位相補償用コ
ンデンサC1 を用いて負帰還をかけ、発振を防止してい
る。このコンデンサC1はオペアンプ回路IC内に内蔵
することが多くなっている。
【0003】さらに、コンデンサC1 に用いられるIC
内のMOS型キャパシタ構造の例を図4に示す。絶縁体
であるキャパシタ酸化膜1(材質;SiO2 )の上下を
キャパシタ上部電極2とキャパシタ下部電極3で挟み込
んだサンドイッチ構造となっている。キャパシタ上部電
極2は配線4と同一のアルミ等で形成され、キャパシタ
下部電極3はN+ 拡散層で形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ICのパッ
ケージング後においてデバイス帯電破壊が発生する虞が
ある。つまり、図5に示すように、モールドICはIC
チップ5をリードフレーム6に組み付け、ワイヤボンデ
ィングした後、樹脂18でモールドしたものである。こ
うしたモールドICはプリント基板等への自動組付工程
等では、樹脂面が組付装置7と摩擦されることにより組
付装置7の表面を帯電させ、チップ5及びリードフレー
ム6に逆の電荷を誘起する。この帯電によりチップ5と
組付装置7の表面の電位差は1000ボルト以上になる
こともある。この状態のとき何らかの原因で、図6に示
すように、リード8が組付装置7のグランド電位に短絡
されると、チップ5に帯電した電荷は放電される。する
と、コンデンサC1 の出力(Vout )側は電荷が流れ出
やすいが、反対側はトランジスタ等に阻まれ流れ出にく
く、電荷が放電されにくい。この結果、コンデンサC1
の両端の電位差は大きくなり、図4のようなMOS型キ
ャパシタでは、キャパシタ酸化膜1の絶縁破壊に至って
しまう。
【0005】そこで、この発明の目的は、IC内に内蔵
されたキャパシタ(コンデンサ)の絶縁破壊を未然に防
止することができる半導体集積回路装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、キャパシタ
を内蔵した半導体集積回路において、ツェナー効果を有
する素子を互いに逆向きにて直列接続し、この直列回路
を前記キャパシタに並列に接続した半導体集積回路装置
をその要旨とするものである。
【0007】
【作用】ツェナー効果を有する素子の順方向電圧VF
ツェナー電圧VZ との和(=V F +VZ )を、キャパシ
タの破壊電圧以下に設定しておくと、キャパシタの両端
の電位が、素子の順方向電圧VF とツェナー電圧VZ
の和(=VF +VZ )以上になることが防止される。即
ち、素子を互いに逆向きにて直列接続し、かつ、この直
列回路をキャパシタに並列にしたラインが、キャパシタ
の一端に残った電荷を逃すバイパスとなる。
【0008】
【実施例】以下、この発明をオペアンプ回路に具体化し
た一実施例を図面に従って説明する。
【0009】図1には、本実施例のオペアンプ回路を示
す。このオペアンプ回路は、差動部9と定電流源10と
を有している。差動部9は4つのトランジスタT2 ,T
3 ,T4 ,T5 からなり、トランジスタT2 のベース端
子を入力端子20とし、トランジスタT3 のベース端子
を出力端子21に接続することにより、全体としてボル
テージフォロワ回路として働く。又、定電流源10はト
ランジスタT6 と抵抗R2 とからなり、定電流源用トラ
ンジスタT14と接続されている。
【0010】又、トランジスタT1 とトランジスタT13
とによりカレトミラー回路が形成されるとともに、トラ
ンジスタT11とトランジスタT12とがダーリントン接続
されている。さらに、トランジスタT7 とトランジスタ
T8 とによりカレトミラー回路が形成され、両トランジ
スタT7 ,T8 は能動負荷となっている。トランジスタ
T10はレベルシフト用のトランジスタであり、トランジ
スタT9 はバランス用のトランジスタである。
【0011】又、オペアンプ回路には位相補償用コンデ
ンサC1 が配置され、このコンデンサC1 を介して負帰
還がかけられている。そして、位相補償用コンデンサC
1 により発振が防止されている。この位相補償用コンデ
ンサC1 は図4と同様にオペアンプ回路IC内に内蔵さ
れている。つまり、絶縁体であるキャパシタ酸化膜1
(材質;SiO2 )の上下をキャパシタ上部電極2とキ
ャパシタ下部電極3で挟み込んだサンドイッチ構造とな
っている。キャパシタ上部電極2は配線4と同一のアル
ミ等で形成され、キャパシタ下部電極3はN+ 拡散層で
形成されている。尚、図4において、11はP型シリコ
ン層、12はN型エピタキシャル層、13はN+ 埋め込
み層、14はアイソレーション用拡散層、15はアイソ
レーション用最低電位供給配線(アルミ等)、16は第
1パッシベーション膜(SiO2 )、17は第2パッシ
ベーション膜(SiO2 ,PSG,SiNx 等))であ
る。
【0012】さらに、図1において、位相補償用コンデ
ンサC1 に直列に保護抵抗R7 が接続されている。一
方、ツェナーダイオードD1 とツェナーダイオードD3
とが互いに逆向きにて直列接続され、さらに、ツェナー
ダイオードD2 とツェナーダイオードD4 とが互いに逆
向きにて直列接続され、この二対のツェナーダイオード
D1 ,D3 及びD2 ,D4 が直列に接続されている。そ
して、このツェナーダイオード群よりなる直列回路が、
位相補償用コンデンサC1 と保護抵抗R7 との直列回路
に対し、並列に接続されている。
【0013】この二対のツェナーダイオードD1 ,D3
及びD2 ,D4 は、オペアンプ回路の通常動作中にはブ
レークダウンしないように設定されている。又、保護抵
抗R7 は位相補償上においては小さい値である方がよ
く、100Ω程度以下が望ましい。
【0014】さらに、ICチップは図5に示すように、
樹脂18でモールドされる。つまり、ICチップ5がリ
ードフレーム6に組み付けられ、ワイヤ19にてボンデ
ィングした後、樹脂18でモールドされる。
【0015】次に、このように構成した半導体集積回路
装置(オペアンプ回路)の作用を説明する。モールドI
Cはプリント基板等への自動組付工程においては、図5
に示すように、樹脂面が組付装置7と摩擦されることに
より組付装置7表面が帯電し、チップ5及びリードフレ
ーム6に逆の電荷を誘起する。この状態で図6に示すよ
うに何らかの原因でリード8が取付装置7のグランド電
位に短絡されると、チップ5に帯電した電荷は放電され
る。
【0016】その結果、上記のような帯電時に出力端子
21が装置グランド電位に短絡された場合、コンデンサ
C1 の出力端子21側は電荷が流れ出やすいが、反対側
はトランジスタ等に阻まれ、流れ出にくく、電荷が放電
されにくい。このとき、保護用抵抗R7 が出力端子21
側に配置されていることにより、位相補償用コンデンサ
C1 の放電時間を遅らせることができる。さらに、位相
補償用コンデンサC1に対し二対のツェナーダイオード
D1 ,D3 及びD2 ,D4 が並列に配置されているの
で、コンデンサC1 の両端の電位が2(VF +VZ )以
上になることが抑制される。ここで、VF はツェナーダ
イオードD1 ,D2 ,D3 ,D4 の順方向電圧,VZ
ツェナー電圧である。
【0017】即ち、ツェナーダイオード群のラインがコ
ンデンサC1 の入力側(図1での左側)に残った電荷を
逃すバイパスとなる。当然のことながら前述の2(VF
+V Z )はコンデンサC1 の破壊電圧以下に設定してお
く。
【0018】よって、コンデンサC1 の両端の電位差は
2(VF +VZ )より大きくなることはなく、図4のよ
うなMOS型キャパシタのキャパシタ酸化膜1が絶縁破
壊することがない。
【0019】このように本実施例では、ツェナーダイオ
ードD1 ,D3 を互いに逆向きにて直列接続するととも
にツェナーダイオードD2 ,D4 を互いに逆向きにて直
列接続し、かつ、この二対のツェナーダイオードD1 ,
D3 及びD2 ,D4 を直列接続し、この直列回路をコン
デンサC1 (キャパシタ)に並列に接続した。よって、
ツェナーダイオードD1 〜D4 の順方向電圧VF とツェ
ナー電圧VZ との和(=2(VF +VZ ))を、コンデ
ンサC1 の破壊電圧以下に設定しておくと、コンデンサ
C1 の両端の電位が、ツェナーダイオードD1 〜D4 の
順方向電圧VFとツェナー電圧VZ との和(=2(VF
+VZ ))以上になることが防止される。即ち、ツェナ
ーダイオード群(D1 〜D4 )のラインが、コンデンサ
C1 の一端に残った電荷を逃すバイパスとなる。よっ
て、製造工程において、デバイスのパッケージ自体が帯
電し、それに伴い内部の半導体デバイスが逆極性に帯電
したのち、ある端子を通して放電された際にデバイス内
のキャパシタ酸化膜1が高電圧によって絶縁破壊するこ
とが回避される。
【0020】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、ツェナーダイオードの対の数は、
2つ以外にも1つ又は3つ以上でもよい。又、抵抗R7
は無くてもいい場合もある。即ち、R7=0としてもよ
い。
【0021】さらに、ツェナーダイオードの代わりに、
図2のようにトランジスタで置き替えたものを使用して
もよい。このとき、トランジスタのベースとコレクタは
短絡して用いるものとする。
【0022】さらには、ツェナーダイオード対群は、前
記実施例では1本だが複数本を並列に入れてもよい。
尚、慣例に従い「ツェナーダイオード」という用語を
「定電圧ダイオード」を意味するものとして用いた。よ
って、厳密に言えば、ツェナー降伏およびアバランシェ
降伏現象を用いたダイオードを意味する。VZ <4Vで
は前者が、VZ >8Vでは後者が主体となり、VZ がそ
の中間(4V〜8V)では両者が共存した状態であると
されている。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
IC内に内蔵されたキャパシタ(コンデンサ)の絶縁破
壊を未然に防止することができる優れた効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のオペアンプ回路を示す図である。
【図2】別例を説明するための図である。 。
【図3】従来のオペアンプ回路を示す図である。
【図4】MOS型キャパシタを示す図である。
【図5】モールドICを示す図である。
【図6】モールドICを示す図である。
【符号の説明】 D1 〜D4 ツェナーダイオード C1 コンデンサ(キャパシタ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャパシタを内蔵した半導体集積回路装
    置において、 ツェナー効果を有する素子を互いに逆向きにて直列接続
    し、この直列回路を前記キャパシタに並列に接続したこ
    とを特徴とする半導体集積回路装置。
JP4135362A 1992-05-27 1992-05-27 半導体集積回路装置 Pending JPH05327365A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4135362A JPH05327365A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 半導体集積回路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4135362A JPH05327365A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 半導体集積回路装置

Publications (1)

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JPH05327365A true JPH05327365A (ja) 1993-12-10

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ID=15149966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4135362A Pending JPH05327365A (ja) 1992-05-27 1992-05-27 半導体集積回路装置

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JP (1) JPH05327365A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5744854A (en) * 1995-08-10 1998-04-28 Nippondenso Co., Ltd. Surge protective device having a surface collector region directly shorted to a base region
JP2009159508A (ja) * 2007-12-27 2009-07-16 Nec Electronics Corp 演算増幅器及び積分回路
US8884595B2 (en) 2011-11-28 2014-11-11 Denso Corporation Phase compensation circuit, semiconductor integrated circuit having phase compensation circuit, and power supply circuit having phase compensation circuit

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