JPH10303314A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH10303314A
JPH10303314A JP9107690A JP10769097A JPH10303314A JP H10303314 A JPH10303314 A JP H10303314A JP 9107690 A JP9107690 A JP 9107690A JP 10769097 A JP10769097 A JP 10769097A JP H10303314 A JPH10303314 A JP H10303314A
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JP
Japan
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power supply
input
terminal
protection circuit
line
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Withdrawn
Application number
JP9107690A
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Japanese (ja)
Inventor
Takumi Tsukasaki
崎 拓 実 塚
Masanori Kinugasa
笠 昌 典 衣
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an electrostatic destruction of an input circuit and an increase in pattern area, by connecting a power source side input protection circuit between an input terminal and a power source line or an earth line, while connecting an inter-power source protection circuit between the power source line and the earth line. SOLUTION: To a power source line L1 and an earth line L2, an input circuit 12 wherein a signal is supplied from an input terminal 11 for signal processing is connected. Then, between the input terminal 11 and the power source line L1, an input protection circuit 21 wherein the input terminal 11 is applied with a surge voltage toward a power source voltage Vcc and the electric charge caused by the surge voltage is by-passed to the power source line L1 is connected. Further, between the input terminal 11 and the earth line 2, an input protection circuit 22 wherein the input terminal 11 is applied with a surge voltage toward an earth voltage and such electric charge as caused by the surge voltage is by-passed to the earth line L2 is connected. Further, inter-power source protection circuits 23 and 24 for by-passing the electric charge caused by the surge voltage are connected.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に係
わり、特に半導体装置内の入力回路の静電破壊を防止す
るための保護回路を備えた半導体集積回路に関する。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit having a protection circuit for preventing an input circuit in a semiconductor device from being damaged by electrostatic discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置には、入力端子に過大なサー
ジ電圧が印加された場合に、入力端子に接続された入力
回路が静電破壊されないように、保護回路が設けられて
いる場合が多い。従来の保護回路の構成を入力回路の構
成と併せて図6に示す。半導体装置の入力部に、電源電
圧Vcc端子と接地端子との間に直列接続されたPチャネ
ル形MOSトランジスタPT11とNチャネル形MOS
トランジスタNT11から成るCMOS形の入力回路1
2が設けられている。トランジスタPT11及びNT1
1のゲートは入力端子11に接続されており、入力端子
11から入力された信号がこれらのゲートに与えられ
る。
2. Description of the Related Art A semiconductor device is often provided with a protection circuit to prevent an input circuit connected to an input terminal from being electrostatically damaged when an excessive surge voltage is applied to the input terminal. . FIG. 6 shows the configuration of a conventional protection circuit together with the configuration of an input circuit. A P-channel MOS transistor PT11 and an N-channel MOS transistor connected in series between a power supply voltage Vcc terminal and a ground terminal are provided at an input portion of the semiconductor device.
CMOS type input circuit 1 including transistor NT11
2 are provided. Transistors PT11 and NT1
One of the gates is connected to the input terminal 11, and a signal input from the input terminal 11 is supplied to these gates.

【0003】入力端子11と電源電圧Vcc端子との間に
は電源電圧Vcc側の入力保護回路21が接続され、入力
端子11と接地端子との間には接地側の入力保護回路2
2が接続されている。入力端子11に、電源電圧Vccを
超える正側のサージ電圧が印加されると、このサージ電
圧による電荷は矢印P1のように保護回路21を通過し
て電源線L1に流れる。逆に、入力端子11に接地電圧
Vssより低い負側のサージ電圧が印加されると、このサ
ージ電圧による電荷は矢印P2のように保護回路22を
通過して接地線L2に流れる。このようにして、従来は
サージ電圧が入力回路12を構成するトランジスタPT
11及びNT11のゲート破壊を防止していた。
An input protection circuit 21 on the power supply voltage Vcc side is connected between the input terminal 11 and the power supply voltage Vcc terminal, and an input protection circuit 2 on the ground side is connected between the input terminal 11 and the ground terminal.
2 are connected. When a positive-side surge voltage exceeding the power supply voltage Vcc is applied to the input terminal 11, electric charges due to the surge voltage pass through the protection circuit 21 and flow to the power supply line L1 as indicated by an arrow P1. Conversely, when a negative surge voltage lower than the ground voltage Vss is applied to the input terminal 11, the charges due to this surge voltage pass through the protection circuit 22 and flow to the ground line L2 as indicated by an arrow P2. As described above, conventionally, the surge voltage forms the transistor PT constituting the input circuit 12.
11 and NT11 were prevented from being destroyed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の保護回
路には次のような問題があった。電源線L1又は接地線
L2にバイパスされた電荷は、トランジスタPT11及
びNT11のゲートには進入しないので、ゲート破壊は
起こさない。ところが、電源線L1にバイパスされた電
荷はトランジスタPT11のソース領域に進入し、接地
線L2にバイパスされた電荷はトランジスタNT11の
ソース領域に進入する。この結果、入力回路12が静電
破壊を起こす場合があった。
However, the conventional protection circuit has the following problems. The charge bypassed to the power supply line L1 or the ground line L2 does not enter the gates of the transistors PT11 and NT11, so that no gate breakdown occurs. However, the charge bypassed to the power supply line L1 enters the source region of the transistor PT11, and the charge bypassed to the ground line L2 enters the source region of the transistor NT11. As a result, the input circuit 12 may cause electrostatic breakdown.

【0005】このような問題を防ぐ手法として、入力保
護回路21が接続された電源線L1及び入力保護回路2
2が接続された接地線L2と、入力回路12が接続され
る電源線及び接地線とを分けて、静電気が入力回路12
に入り込まないようにすることも考えられる。しかし、
この場合は電源線及び接地線の本数が増えて配線を引き
回す領域が増加し、パターン面積及びコストの増大を招
くこととなる。
As a method for preventing such a problem, a power supply line L1 to which the input protection circuit 21 is connected and an input protection circuit 2
2 is connected to the power supply line and the ground line to which the input circuit 12 is connected.
It is also conceivable to keep them out. But,
In this case, the number of power supply lines and ground lines increases, so that the area where the wiring is routed increases, which leads to an increase in pattern area and cost.

【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、入力回路の静電破壊を確実に防止すると共に、パタ
ーン面積の増大を防止することが可能な半導体集積回路
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reliably preventing electrostatic breakdown of an input circuit and preventing an increase in a pattern area. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、電源線及び接地線に接続され、入力端子から信号を
与えられて前記信号の処理を行う入力回路と、前記入力
端子と前記電源線との間に接続され、前記入力端子に電
源電圧方向の第1のサージ電圧が入力されるとこの第1
のサージ電圧による電荷を前記電源線にバイパスする電
源側入力保護回路と、前記電源線と前記接地線との間に
接続され、前記電源側入力保護回路により前記電源線に
バイパスされた第1のサージ電圧による電荷を前記接地
線にバイパスする電源間保護回路とを備えることを特徴
としている。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention is connected to a power supply line and a ground line, receives an input signal from an input terminal and processes the signal, an input circuit and the power supply. When a first surge voltage in a power supply voltage direction is input to the input terminal, the first
A power-supply-side input protection circuit for bypassing the electric charge due to the surge voltage of the power supply line to the power supply line, and a first power-supply-side protection circuit connected between the power supply line and the ground line and bypassed to the power supply line by the power supply-side input protection circuit. An inter-power supply protection circuit for bypassing a charge caused by a surge voltage to the ground line.

【0008】また、本発明の半導体集積回路は、前記入
力回路と、前記入力端子と前記接地線との間に接続さ
れ、前記入力端子に接地電圧方向の第2のサージ電圧が
入力されるとこの第2のサージ電圧による電荷を前記接
地線にバイパスする接地側入力保護回路と、前記電源線
と前記接地線との間に接続され、前記接地側入力保護回
路により前記接地線にバイパスされた第2のサージ電圧
による電荷を前記電源線にバイパスする電源間保護回路
とを備える。
Further, the semiconductor integrated circuit of the present invention is connected between the input circuit, the input terminal and the ground line, and receives a second surge voltage in a ground voltage direction at the input terminal. A ground-side input protection circuit that bypasses the electric charge due to the second surge voltage to the ground line, and is connected between the power supply line and the ground line, and is bypassed to the ground line by the ground-side input protection circuit. An inter-power supply protection circuit for bypassing the electric charge due to the second surge voltage to the power supply line.

【0009】あるいは、本発明の半導体集積回路は、前
記入力回路と、前記電源側入力保護回路と、前記接地側
入力保護回路と、前記電源線と前記接地線との間に接続
され、前記電源側入力保護回路により前記電源線にバイ
パスされた第1のサージ電圧による電荷を前記接地線に
バイパスし、前記接地側入力保護回路により前記接地線
にバイパスされた第2のサージ電圧による電荷を前記電
源線にバイパスする電源間保護回路とを備える。
Alternatively, the semiconductor integrated circuit according to the present invention is connected to the input circuit, the power-supply-side input protection circuit, the ground-side input protection circuit, and between the power supply line and the ground line. A charge due to a first surge voltage bypassed to the power supply line by a side input protection circuit is bypassed to the ground line, and a charge due to a second surge voltage bypassed to the ground line by the ground side input protection circuit is transferred to the ground line. An inter-power supply protection circuit that bypasses the power supply line.

【0010】ここで、前記電源間保護回路は、前記接地
線にゲートと一方の端子が接続され、前記電源線に他方
の端子が接続された第1のNチャネル形MOSトランジ
スタと、前記電源線にゲートと一方の端子が接続され、
前記接地線に他方の端子が接続された第1のPチャネル
形MOSトランジスタとを有していてもよい。
The power supply protection circuit includes a first N-channel MOS transistor having a gate connected to the ground line and one terminal connected to the power supply line, and a power supply line connected to the other terminal. Is connected to the gate and one terminal,
A first P-channel MOS transistor having the other terminal connected to the ground line may be provided.

【0011】前記電源側入力保護回路は、前記接地線に
ゲートが接続され、前記電源線に一方の端子が接続さ
れ、前記入力端子に他方の端子が接続された第2のNチ
ャネル形MOSトランジスタを有し、前記接地側入力保
護回路は、前記接地線にゲートが接続され、前記接地線
に一方の端子が接続され、前記入力端子に他方の端子が
接続された第3のNチャネル形MOSトランジスタを有
するものであってもよい。
The power supply-side input protection circuit includes a second N-channel MOS transistor having a gate connected to the ground line, one terminal connected to the power supply line, and the other terminal connected to the input terminal. A third N-channel MOS transistor having a gate connected to the ground line, one terminal connected to the ground line, and the other terminal connected to the input terminal. It may have a transistor.

【0012】あるいは、前記電源側入力保護回路は、前
記接地線にゲートが接続され、前記電源線に一方の端子
が接続され、前記入力端子に他方の端子が接続された第
2のPチャネル形MOSトランジスタを有し、前記接地
側入力保護回路は、前記接地線にゲートが接続され、前
記接地線に一方の端子が接続され、前記入力端子に他方
の端子が接続された第2のNチャネル形MOSトランジ
スタを有するものであってもよい。
Alternatively, the power-supply-side input protection circuit has a second P-channel type in which a gate is connected to the ground line, one terminal is connected to the power line, and the other terminal is connected to the input terminal. A second N-channel having a MOS transistor, wherein the ground-side input protection circuit has a gate connected to the ground line, one terminal connected to the ground line, and the other terminal connected to the input terminal; It may have a MOS transistor.

【0013】また、本発明の半導体集積回路は、第1の
電圧が供給される第1の配線及び前記第1の電圧より低
い第2の電圧が供給される第2の配線に接続され、入力
端子から信号を与えられて前記信号の処理を行う入力回
路と、前記入力端子と前記第1の配線との間に接続さ
れ、前記入力端子に正方向の第1のサージ電圧が入力さ
れるとこの第1のサージ電圧による電荷を前記第1の配
線にバイパスする第1の入力保護回路と、前記入力端子
と前記第2の配線との間に接続され、前記入力端子に負
方向の第2のサージ電圧が入力されるとこの第2のサー
ジ電圧による電荷を前記第2の配線にバイパスする第2
の入力保護回路と、前記第1の配線と前記第2の配線と
の間に接続され、前記第1の入力保護回路により前記第
1の配線にバイパスされた第1のサージ電圧による電荷
を前記第2の配線にバイパスし、前記第2の入力保護回
路により前記第2の配線にバイパスされた第2のサージ
電圧による電荷を前記第1の配線にバイパスする電源間
保護回路とを備えている。
[0013] The semiconductor integrated circuit of the present invention is connected to a first wiring to which a first voltage is supplied and a second wiring to which a second voltage lower than the first voltage is supplied. An input circuit that receives a signal from a terminal to process the signal, is connected between the input terminal and the first wiring, and receives a first positive surge voltage in the input terminal. A first input protection circuit for bypassing the charge caused by the first surge voltage to the first wiring, a second input protection circuit connected between the input terminal and the second wiring, and a second negative terminal connected to the input terminal; Of the second surge voltage, the charge generated by the second surge voltage is bypassed to the second wiring.
And a charge caused by a first surge voltage connected between the first wiring and the second wiring and bypassed to the first wiring by the first input protection circuit. A power supply protection circuit for bypassing to the second wiring, and for bypassing to the first wiring the charge due to the second surge voltage bypassed to the second wiring by the second input protection circuit. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1に、本発明の第1の
実施の形態による保護回路の構成を示す。図6に示され
た保護回路と比較し、電源線L1と接地線L2との間に
電源間保護回路23及び24がそれぞれ接続されている
点が相違する。他の図6の回路と同一の要素に対して
は、同一の番号を付して説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a protection circuit according to the first embodiment of the present invention. The difference from the protection circuit shown in FIG. 6 is that inter-power supply protection circuits 23 and 24 are connected between the power supply line L1 and the ground line L2, respectively. The same elements as those in the other circuits of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0015】入力端子11に、電源電圧Vccを超える正
側のサージ電圧が印加されると、このサージ電圧による
電荷が保護回路21を介して電源線L1に流れる。ある
いは、入力端子11に接地電圧Vssより低い負側のサー
ジ電圧が印加されると、このサージ電圧による電荷が保
護回路22を介して接地線L2に流れる。図6に示され
た保護回路では、上述したように電源線L1に逃がした
電荷が入力回路12のトランジスタPT11のソース領
域に進入し、あるいは接地線L2に逃がした電荷がトラ
ンジスタNT11のソース領域に進入して破壊してい
た。
When a positive-side surge voltage exceeding the power supply voltage Vcc is applied to the input terminal 11, the electric charge due to the surge voltage flows through the protection circuit 21 to the power supply line L1. Alternatively, when a negative surge voltage lower than the ground voltage Vss is applied to the input terminal 11, the charge due to the surge voltage flows to the ground line L <b> 2 via the protection circuit 22. In the protection circuit shown in FIG. 6, as described above, the charge released to the power supply line L1 enters the source region of the transistor PT11 of the input circuit 12, or the charge released to the ground line L2 enters the source region of the transistor NT11. Had entered and destroyed.

【0016】これに対し、本実施の形態では、電源線L
1にバイパスされた電荷はさらに矢印P11のように電
源間保護回路24を通過して接地線L2に流れ、接地線
L2にバイパスされた電荷はさらに矢印P12のように
電源間保護回路23を通過して電源線L1に流れる。こ
のため、入力回路12のトランジスタPT11又はNT
11のソース領域には静電気が進入せず、静電破壊が防
止される。
On the other hand, in the present embodiment, the power supply line L
The charge bypassed to 1 further passes through the power supply protection circuit 24 as shown by the arrow P11 and flows to the ground line L2, and the charge bypassed by the ground line L2 further passes through the power supply protection circuit 23 as shown by the arrow P12. Then, it flows to the power supply line L1. For this reason, the transistor PT11 or NT of the input circuit 12
Static electricity does not enter the source region 11 and electrostatic breakdown is prevented.

【0017】さらに、入力保護回路21及び22と、電
源間保護回路23及び24との間のみ電源線L1と接地
線L2を分岐するので、パターン面積の増大が防止され
る。
Further, since the power supply line L1 and the ground line L2 are branched only between the input protection circuits 21 and 22 and the power supply protection circuits 23 and 24, an increase in the pattern area is prevented.

【0018】本発明の第2の実施の形態は、図2に示さ
れる構成を備える。本実施の形態は、上記第1の実施の
形態における入力保護回路21及び22と電源間保護回
路23及び24を、具体的な回路素子で表したものに相
当する。即ち、入力保護回路21として、一方の端子が
電源線L1、他方の端子が入力端子11、バックゲート
及びゲートが接地線L2に接続されたNチャネル形MO
SトランジスタNT21を用い、入力保護回路22とし
て、一方の端子が入力端子11、他方の端子、バックゲ
ート及びゲートが接地線L2に接続されたNチャネル形
MOSトランジスタNT22を用いている。さらに、電
源間保護回路23として、一方の端子、バックゲート及
びゲートが電源線L1に接続され、他方の端子が接地線
L2に接続されたPチャネル形MOSトランジスタPT
21を用い、電源間保護回路24として、一方の端子が
電源線L1に接続され、他方の端子、バックゲート及び
ゲートが接地線L2に接続されたNチャネル形MOSト
ランジスタNT23を用いている。
The second embodiment of the present invention has the configuration shown in FIG. This embodiment corresponds to those in which the input protection circuits 21 and 22 and the inter-power supply protection circuits 23 and 24 in the first embodiment are represented by specific circuit elements. That is, as the input protection circuit 21, an N-channel type MO having one terminal connected to the power supply line L1, the other terminal connected to the input terminal 11, the back gate and the gate connected to the ground line L2.
The S-transistor NT21 is used. As the input protection circuit 22, an N-channel MOS transistor NT22 having one terminal connected to the input terminal 11, the other terminal, a back gate, and a gate connected to the ground line L2 is used. Further, as an inter-power supply protection circuit 23, a P-channel MOS transistor PT having one terminal, a back gate, and a gate connected to a power supply line L1 and the other terminal connected to a ground line L2.
As an inter-power supply protection circuit 24, an N-channel MOS transistor NT23 having one terminal connected to the power supply line L1 and the other terminal, back gate and gate connected to the ground line L2 is used.

【0019】入力端子11に過大なサージ電圧が発生し
た場合の作用は、上記第1の実施の形態と同様である。
入力端子11に正側のサージ電圧が印加されると、矢印
P21のように、このサージ電圧による電荷がトランジ
スタNT21を介して電源線L1にバイパスされ、さら
にトランジスタNT23を介して接地線L2にバイパス
される。入力端子11に負側のサージ電圧が印加される
と、矢印P22のようにこのサージ電圧による電荷がト
ランジスタNT22を介して接地線L2にバイパスさ
れ、トランジスタPT21を介して電源線L1にバイパ
スされる。これにより、入力回路12のトランジスタP
T11及びNT11のソース領域に静電気が進入せず、
静電破壊が防止される。
The operation when an excessive surge voltage occurs at the input terminal 11 is the same as that of the first embodiment.
When a positive surge voltage is applied to the input terminal 11, as shown by an arrow P21, the charges due to the surge voltage are bypassed to the power supply line L1 via the transistor NT21 and further to the ground line L2 via the transistor NT23. Is done. When a negative-side surge voltage is applied to the input terminal 11, the charges due to the surge voltage are bypassed to the ground line L2 via the transistor NT22 and to the power supply line L1 via the transistor PT21 as shown by an arrow P22. . Thereby, the transistor P of the input circuit 12
Static electricity does not enter the source regions of T11 and NT11,
Electrostatic breakdown is prevented.

【0020】この第2の実施の形態の等価回路は、図3
に示されるようである。保護回路22を構成するトラン
ジスタNT22は、入力端子11と接地線L2との間に
接続されたダイオードD1と電気的に等価である。従っ
て、サージ電圧が印加されたときの作用も上記第2の実
施の形態と同様である。
The equivalent circuit of the second embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. The transistor NT22 included in the protection circuit 22 is electrically equivalent to the diode D1 connected between the input terminal 11 and the ground line L2. Therefore, the operation when a surge voltage is applied is the same as that of the second embodiment.

【0021】本発明の第3の実施の形態について、図4
を用いて説明する。図2に示された上記第2の実施の形
態と比較し、入力保護回路21を構成するトランジスタ
がNチャネル形MOSトランジスタNT21からPチャ
ネル形MOSトランジスタPT31へ置き替わった点が
相違する。このトランジスタPT31は、一方の端子及
びバックゲートが電源線L1に接続され、ゲートが接地
線L2に接続され、他方の端子が入力端子11に接続さ
れている。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. The difference from the second embodiment shown in FIG. 2 is that the transistors constituting the input protection circuit 21 are replaced by N-channel MOS transistors NT21 to P-channel MOS transistors PT31. In the transistor PT31, one terminal and a back gate are connected to the power supply line L1, the gate is connected to the ground line L2, and the other terminal is connected to the input terminal 11.

【0022】入力端子11に正側のサージ電圧が印加さ
れると、矢印P31のようにトランジスタPT31を介
して電源線L1に電荷が流れ、さらにトランジスタNT
23を介して接地線L2に流れる。入力端子11に負側
のサージ電圧が印加されたときは、上記第2の実施の形
態と同様に、トランジスタNT22を介して接地線L2
に流れ、さらにトランジスタPT21を介して電源線L
1に流れる。これにより、入力回路12にサージ電圧に
よる電荷が流れ込まず静電破壊から保護される。
When a positive surge voltage is applied to the input terminal 11, electric charges flow to the power supply line L1 via the transistor PT31 as shown by an arrow P31, and furthermore, the transistor NT
23 to the ground line L2. When a negative surge voltage is applied to the input terminal 11, as in the second embodiment, the ground line L2 is connected via the transistor NT22.
To the power supply line L via the transistor PT21.
Flow to 1. As a result, charges due to the surge voltage do not flow into the input circuit 12 and are protected from electrostatic breakdown.

【0023】この第3の実施の形態を電気的に等価な回
路で表わすと、図5に示されるようである。即ち、トラ
ンジスタPT31は入力端子11と電源線L1との間に
接続されたダイオードD2として動作する。トランジス
タNT22は、入力端子11と接地線L2との間に接続
されたダイオードD1として動作する。
FIG. 5 shows the third embodiment as an electrically equivalent circuit. That is, the transistor PT31 operates as a diode D2 connected between the input terminal 11 and the power supply line L1. The transistor NT22 operates as a diode D1 connected between the input terminal 11 and the ground line L2.

【0024】第3の実施の形態を等価な回路で表現した
図5と、第2の実施の形態を電気的に等価な回路で表現
した図3とを比較すると、図5の回路は入力端子11と
電源線L1との間にダイオードD2が接続されているの
に対し、図3の回路はこのダイオードD2が設けられて
いない点が相違する。このような構成上の相違により、
第2の実施の形態による保護回路と第3の実施の形態に
よる保護回路とは用途に応じて使い分けるのが望まし
い。
A comparison between FIG. 5 in which the third embodiment is represented by an equivalent circuit and FIG. 3 in which the second embodiment is represented by an electrically equivalent circuit indicates that the circuit in FIG. A diode D2 is connected between the power supply line 11 and the power supply line L1, whereas the circuit of FIG. 3 is different in that the diode D2 is not provided. Due to such a configuration difference,
It is desirable that the protection circuit according to the second embodiment and the protection circuit according to the third embodiment be properly used depending on the application.

【0025】例えば、レベルシフタのように、電源電圧
Vccは5Vであるが、これを超える10Vの電圧が入力
端子11に入力されるような製品に対しては、第2の実
施の形態の方が好適である。すなわち、入力端子11に
10Vが入力された場合、ダイオードD2が存在しない
ため入力端子11から電源線L1への電流が流れず、保
護回路が回路特性に影響を与えない。一方、第3の実施
の形態では、ダイオードD2が存在するため入力端子1
1から電源線L1へ電流が流れて、特性が悪化する。逆
に、入力端子11に電源電圧Vccを超えるような電圧が
印加されない装置では、ダイオードD2が存在する第3
の実施の形態の方が正側の過大なサージ電圧をより確実
に電源線L1に逃がすことができるので、第3の実施の
形態を適用することが望ましい。
For example, the power supply voltage Vcc is 5 V like a level shifter, but the product in which a voltage of 10 V exceeding this is input to the input terminal 11 is used in the second embodiment. It is suitable. That is, when 10 V is input to the input terminal 11, no current flows from the input terminal 11 to the power supply line L1 because the diode D2 does not exist, and the protection circuit does not affect the circuit characteristics. On the other hand, in the third embodiment, since the diode D2 exists, the input terminal 1
A current flows from 1 to the power supply line L1, and the characteristics deteriorate. Conversely, in a device in which a voltage exceeding the power supply voltage Vcc is not applied to the input terminal 11, the third terminal in which the diode D2 exists
In the third embodiment, the excessive surge voltage on the positive side can be more reliably released to the power supply line L1. Therefore, it is desirable to apply the third embodiment.

【0026】上述した実施の形態はいずれも一例であっ
て、本発明を限定するものではない。例えば、第1の実
施の形態が有する入力保護回路21及び22と電源間保
護回路23及び24をMOS型トランジスタを用いて具
体的に構成したものが第2、第3の実施の形態に相当す
るが、これらの構成に限らず、入力端子にサージ電圧が
印加された場合に電源線又は接地線にバイパスした後、
入力回路に侵入する前に接地線又は電源線にバイパスす
ることができるものであればよい。
The above-described embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. For example, those in which the input protection circuits 21 and 22 and the inter-power supply protection circuits 23 and 24 in the first embodiment are specifically configured using MOS transistors correspond to the second and third embodiments. However, the present invention is not limited to these configurations, and when a surge voltage is applied to the input terminal, the power supply line or the ground line is bypassed.
Anything that can be bypassed to the ground line or the power line before entering the input circuit may be used.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路は、入力端子にサージ電圧が印加された場合、電
源線にバイパスした場合はさらに接地線にバイパスし、
接地線にバイパスした場合は電源線にバイパスすること
で、入力回路にサージ電圧による電荷が進入することを
防止することができ、パターン面積の増大を招くことな
く静電破壊を防止することが可能である。
As described above, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, when a surge voltage is applied to an input terminal, when a bypass is made to a power supply line, a bypass is further made to a ground line,
When bypassing to the ground line, bypassing to the power supply line can prevent charges from entering the input circuit due to surge voltage, preventing electrostatic breakdown without increasing the pattern area It is.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態による半導体集積回
路の構成を示した回路図。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による半導体集積回
路の構成を示した回路図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】同第2の実施の形態による半導体集積回路を電
気的に等価な回路で置き換えた場合の構成を示した回路
図。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration in a case where the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment is replaced with an electrically equivalent circuit.

【図4】本発明の第3の実施の形態による半導体集積回
路の構成を示した回路図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図5】同第3の実施の形態による半導体集積回路を電
気的に等価な回路で置き換えた場合の構成を示した回路
図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration in a case where the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment is replaced with an electrically equivalent circuit.

【図6】従来の保護回路の構成を入力回路の構成と併せ
て示した回路図。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional protection circuit together with a configuration of an input circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 入力端子 12 入力回路 21、22 入力保護回路 23、24 電源間保護回路 L1 電源線 L2 接地線 PT11、PT21、PT31 Pチャネル形MOSト
ランジスタ NT11、NT21〜NT23 Nチャネル形MOSト
ランジスタ D1、D2 ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Input terminal 12 Input circuit 21, 22 Input protection circuit 23, 24 Power supply protection circuit L1 Power supply line L2 Ground line PT11, PT21, PT31 P-channel type MOS transistor NT11, NT21 to NT23 N-channel type MOS transistor D1, D2 Diode

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電源線及び接地線に接続され、入力端子か
ら信号を与えられて前記信号の処理を行う入力回路と、 前記入力端子と前記電源線との間に接続され、前記入力
端子に電源電圧方向の第1のサージ電圧が入力されると
この第1のサージ電圧による電荷を前記電源線にバイパ
スする電源側入力保護回路と、 前記電源線と前記接地線との間に接続され、前記電源側
入力保護回路により前記電源線にバイパスされた第1の
サージ電圧による電荷を前記接地線にバイパスする電源
間保護回路と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路。
An input circuit connected to a power supply line and a ground line, receiving a signal from an input terminal to process the signal, connected between the input terminal and the power supply line, and connected to the input terminal. When a first surge voltage in a power supply voltage direction is input, the power supply-side input protection circuit is configured to bypass a charge caused by the first surge voltage to the power supply line, and is connected between the power supply line and the ground line; And a power supply protection circuit that bypasses, to the ground line, a charge caused by a first surge voltage that is bypassed to the power supply line by the power supply side input protection circuit.
【請求項2】電源線及び接地線に接続され、入力端子か
ら信号を与えられて前記信号の処理を行う入力回路と、 前記入力端子と前記接地線との間に接続され、前記入力
端子に接地電圧方向の第2のサージ電圧が入力されると
この第2のサージ電圧による電荷を前記接地線にバイパ
スする接地側入力保護回路と、 前記電源線と前記接地線との間に接続され、前記接地側
入力保護回路により前記接地線にバイパスされた第2の
サージ電圧による電荷を前記電源線にバイパスする電源
間保護回路と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路。
2. An input circuit connected to a power supply line and a ground line and receiving a signal from an input terminal to process the signal, connected between the input terminal and the ground line, and connected to the input terminal. When a second surge voltage in the direction of the ground voltage is input, a ground-side input protection circuit that bypasses the electric charge due to the second surge voltage to the ground line, and is connected between the power supply line and the ground line; A power supply protection circuit for bypassing, to the power supply line, a charge due to a second surge voltage bypassed to the ground line by the ground side input protection circuit.
【請求項3】電源線及び接地線に接続され、入力端子か
ら信号を与えられて前記信号の処理を行う入力回路と、 前記入力端子と前記電源線との間に接続され、前記入力
端子に電源電圧方向の第1のサージ電圧が入力されると
この第1のサージ電圧による電荷を前記電源線にバイパ
スする電源側入力保護回路と、 前記入力端子と前記接地線との間に接続され、前記入力
端子に接地電圧方向の第2のサージ電圧が入力されると
この第2のサージ電圧による電荷を前記接地線にバイパ
スする接地側入力保護回路と、 前記電源線と前記接地線との間に接続され、前記電源側
入力保護回路により前記電源線にバイパスされた第1の
サージ電圧による電荷を前記接地線にバイパスし、前記
接地側入力保護回路により前記接地線にバイパスされた
第2のサージ電圧による電荷を前記電源線にバイパスす
る電源間保護回路と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路。
3. An input circuit connected to a power supply line and a ground line and receiving a signal from an input terminal to process the signal, connected between the input terminal and the power supply line, and connected to the input terminal. When a first surge voltage in a power supply voltage direction is input, the power supply side input protection circuit is configured to bypass a charge caused by the first surge voltage to the power supply line, and is connected between the input terminal and the ground line; When a second surge voltage in the direction of the ground voltage is input to the input terminal, a ground-side input protection circuit that bypasses a charge caused by the second surge voltage to the ground line, between the power supply line and the ground line. A second surge bypassed to the ground line by the first surge voltage connected to the power supply line by the power supply side input protection circuit, and bypassed to the ground line by the ground side input protection circuit. Sa The semiconductor integrated circuit comprising: the power supply between the protected circuit for bypassing the charge due to surge voltages on the power line, the.
【請求項4】前記電源間保護回路は、前記接地線にゲー
トと一方の端子が接続され、前記電源線に他方の端子が
接続された第1のNチャネル形MOSトランジスタと、
前記電源線にゲートと一方の端子が接続され、前記接地
線に他方の端子が接続された第1のPチャネル形MOS
トランジスタとを有することを特徴とする請求項3記載
の半導体集積回路。
4. A power supply protection circuit, comprising: a first N-channel MOS transistor having a gate and one terminal connected to the ground line, and having the other terminal connected to the power supply line;
A first P-channel MOS having a gate and one terminal connected to the power supply line, and the other terminal connected to the ground line;
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, comprising a transistor.
【請求項5】前記電源側入力保護回路は、前記接地線に
ゲートが接続され、前記電源線に一方の端子が接続さ
れ、前記入力端子に他方の端子が接続された第2のNチ
ャネル形MOSトランジスタを有し、 前記接地側入力保護回路は、前記接地線にゲートが接続
され、前記接地線に一方の端子が接続され、前記入力端
子に他方の端子が接続された第3のNチャネル形MOS
トランジスタを有することを特徴とする請求項3又は4
記載の半導体集積回路。
5. The power supply side input protection circuit is a second N-channel type having a gate connected to the ground line, one terminal connected to the power supply line, and the other terminal connected to the input terminal. A third N-channel having a MOS transistor, wherein the ground-side input protection circuit has a gate connected to the ground line, one terminal connected to the ground line, and the other terminal connected to the input terminal; MOS
5. A transistor having a transistor.
A semiconductor integrated circuit as described in the above.
【請求項6】前記電源側入力保護回路は、前記接地線に
ゲートが接続され、前記電源線に一方の端子が接続さ
れ、前記入力端子に他方の端子が接続された第2のPチ
ャネル形MOSトランジスタを有し、 前記接地側入力保護回路は、前記接地線にゲートが接続
され、前記接地線に一方の端子が接続され、前記入力端
子に他方の端子が接続された第2のNチャネル形MOS
トランジスタを有することを特徴とする請求項3又は4
記載の半導体集積回路。
6. The second P-channel type power supply side input protection circuit, wherein a gate is connected to the ground line, one terminal is connected to the power supply line, and the other terminal is connected to the input terminal. A second N-channel having a MOS transistor, wherein the ground-side input protection circuit has a gate connected to the ground line, one terminal connected to the ground line, and the other terminal connected to the input terminal; MOS
5. A transistor having a transistor.
A semiconductor integrated circuit as described in the above.
【請求項7】電源線及び接地線に接続され、入力端子か
ら信号を与えられて前記信号の処理を行う入力回路と、 前記入力端子と前記電源線との間に接続され、前記入力
端子に電源電圧方向の第1のサージ電圧が入力されると
この第1のサージ電圧による電荷を前記電源線にバイパ
スする電源側入力保護回路と、 前記入力端子と前記接地線との間に接続され、前記入力
端子に接地電圧方向の第2のサージ電圧が入力されると
この第2のサージ電圧による電荷を前記接地線にバイパ
スする接地側入力保護回路と、 前記接地線にゲートと一方の端子が接続され、前記電源
線に他方の端子が接続された第1のNチャネル形MOS
トランジスタと、前記電源線にゲートと一方の端子が接
続され、前記接地線に他方の端子が接続された第1のP
チャネル形MOSトランジスタとを有する電源間保護回
路と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路。
7. An input circuit connected to a power supply line and a ground line and receiving a signal from an input terminal to process the signal, connected between the input terminal and the power supply line, and connected to the input terminal. When a first surge voltage in a power supply voltage direction is input, the power supply side input protection circuit is configured to bypass a charge caused by the first surge voltage to the power supply line, and is connected between the input terminal and the ground line; When a second surge voltage in the direction of the ground voltage is input to the input terminal, a ground-side input protection circuit that bypasses a charge due to the second surge voltage to the ground line; and a gate and one terminal are connected to the ground line. A first N-channel MOS connected to the power supply line and the other terminal connected to the power supply line
A transistor, a first P-gate having a gate and one terminal connected to the power supply line, and a second terminal connected to the ground line;
A semiconductor integrated circuit, comprising: a power supply protection circuit having a channel type MOS transistor.
【請求項8】第1の電圧が供給される第1の配線及び前
記第1の電圧より低い第2の電圧が供給される第2の配
線に接続され、入力端子から信号を与えられて前記信号
の処理を行う入力回路と、 前記入力端子と前記第1の配線との間に接続され、前記
入力端子に正方向の第1のサージ電圧が入力されるとこ
の第1のサージ電圧による電荷を前記第1の配線にバイ
パスする第1の入力保護回路と、 前記入力端子と前記第2の配線との間に接続され、前記
入力端子に負方向の第2のサージ電圧が入力されるとこ
の第2のサージ電圧による電荷を前記第2の配線にバイ
パスする第2の入力保護回路と、 前記第1の配線と前記第2の配線との間に接続され、前
記第1の入力保護回路により前記第1の配線にバイパス
された第1のサージ電圧による電荷を前記第2の配線に
バイパスし、前記第2の入力保護回路により前記第2の
配線にバイパスされた第2のサージ電圧による電荷を前
記第1の配線にバイパスする電源間保護回路と、 を備えることを特徴とする半導体集積回路。
8. A first wiring to which a first voltage is supplied and a second wiring to which a second voltage lower than the first voltage is supplied, wherein a signal is supplied from an input terminal to the first wiring. An input circuit for processing a signal; a charge connected between the input terminal and the first wiring, wherein a first surge voltage in the positive direction is input to the input terminal, and A first input protection circuit that bypasses the first wiring to the first wiring, and a second surge voltage in a negative direction is input to the input terminal between the input terminal and the second wiring. A second input protection circuit for bypassing the electric charge due to the second surge voltage to the second wiring; a first input protection circuit connected between the first wiring and the second wiring; The first surge voltage bypassed to the first wiring A power supply protection circuit for bypassing to the first wiring, a charge by a second surge voltage bypassed to the second wiring by the second input protection circuit. A semiconductor integrated circuit, comprising:
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