JP4282581B2 - 静電保護回路 - Google Patents
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Description
図1は、第1実施形態に係る静電保護回路の構成を示す回路図である。静電保護回路は所定電位VDDの第1電源端子1と、第1電源端子1の所定電位VDDよりも低電位VSSの第2電源端子2と、信号を入出力するための入出力端子3を備えている。第1電源端子1と入出力端子3との間には、それぞれのカソード電極が第1共通接続点11で直列接続された第1および第2ダイオード4,5が設けられており、第2電源端子2と入出力端子3との間にはそれぞれのアノード電極が第2共通接続点12で直列接続された第3,第4のダイオード6,7が設けられている。第1,第2ダイオード4,5の第1共通接続点11と、第3,第4のダイオードの第2共通接続点12との間には、第1放電素子としてのサイリスタ8が設けられ、第1電源端子1と第2電源端子2の間には、第2放電素子としてのダイオード9が接続されている。入出力端子3が接続される第2ダイオード5のアノードと第3ダイオード6のカソードとの接続点には内部回路10が接続されている。
C1 = Cd2(Cd1+Cw1+Cs1)/(Cd1+Cd2+Cw1+Cs1) + Cd3(Cd4+Cw2+Cs2)/(Cd3+Cd4+Cw2+Cs2)
C2 = Cd2 + Cd3
第1実施形態においては、静電保護回路の断面構成を図2に示すようにP型シリコン基板に形成するものとして説明したが、第2実施形態による静電保護回路は、図10に示すように、N型シリコン基板に形成されている。なお、回路構成は図1と同様であるので重複説明を省略する。図10に示す第2実施形態においても、図の左側にカソード同士を接続したダイオード4,5の対とアノード同士を接続したダイオード6,7の対とが形成されており、図の右側に第1放電素子としてのサイリスタ8と第2放電素子としてのダイオード9が形成されている。
次に、第1および第2実施形態の変形例としての第3および第4実施形態について説明する。第3実施形態と第4実施形態の相違点も第1実施形態と第2実施形態の相違点と同じように素子が形成される基板がP型シリコン基板であるかN型シリコン基板であるかの点だけである。したがって、回路構成は第3実施形態も第4実施形態も同じ回路図として示されており、図11のような回路構成を有している。
C4 = Cd2×(Cd1+Cw1+Cs1+Cd5)/(Cd1+Cd2+Cw1+Cs1+Cd5)
+ Cd3×(Cd4+Cw2+Cs2+Cd6)/(Cd3+Cd4+Cw2+Cs2+Cd6)
次に図14を用いて第5実施形態に係る静電保護回路について説明する。図14は第5実施形態の回路図である。この第5実施形態は、P型半導体基板上の集積回路において、第1電源端子1と、第1電源端子1よりも低電位な第2電源端子2と、入出力信号端子3を有し、第1電源端子1と入出力端子3との間に第1,第2ダイオード4,5をカソード電極が第1共通接続点11となるように直列に接続し、第3ダイオード7のアノード電極を第2電源端子2に接続し、カソード電極を入出力端子3に接続し、第1,第2ダイオード4,5の第1共通接続点11と、第2電源端子2の間にサイリスタ8を接続し、第1電源端子1と第2の電源端子2の間にダイオード9を接続している。
C3 = Cd2×(Cd1+Cw1+Cs1)/(Cd1+Cd2+Cw1+Cs1) + Cd3
第6実施形態は、図16の回路図と図17の断面図に示すように、N型半導体基板上の集積回路であって、所定電位の第1電源端子1と、該所定電位より低電位の第2電源端子2と、入出力信号端子3を備える静電保護回路である。この構成において、第1電源端子1に接続されたカソード電極と入出力端子3に接続されたアノード電極を有する1つのダイオード5と、入出力端子3と第2電源端子2の間にそれぞれのアノード電極が共通接続点12で直列接続された1対のダイオード6,7と、過剰静電気を放電するために第1電源端子1および共通接続点12の間に接続された第1放電素子としてのサイリスタ8と、過剰静電気を放電するために第1電源端子1と第2電源端子2の間に接続された第2放電素子としてのダイオード9とを備えている。
図18に示す第7実施形態は、図2に示した断面構成を有するBJTをMOSFETにより変更した構成を示している。したがって、回路構成は第1実施形態に用いられた図1と同じであるので、重複説明を省略する。
図19に示す第8実施形態は、図10に示した断面構成を有するBJTをMOSFETにより変更した構成を示している。したがって、回路構成は第1実施形態に用いられた図1と同じであるので、重複説明を省略する。
図20に示す第9実施形態は、図12に示した断面構成を有するBJTをMOSFETにより変更した構成を示している。したがって、回路構成は第3実施形態に用いられた図11と同じであるので、重複説明を省略する。
図21に示す第10実施形態は、図13に示した断面構成を有するBJTをMOSFETにより変更した構成を示している。したがって、回路構成は第3実施形態に用いられた図11と同じであるので、重複説明を省略する。
VSS 低電位
1 第1電源端子
2 第2電源端子
3 入出力端子
4 第1ダイオード
5 第2ダイオード
6 第3ダイオード
7 第4ダイオード
8 第1放電素子
9 第2放電素子
11 第1共通接続点
12 第2共通接続点
Claims (5)
- 半導体基板上の集積回路であって、所定電位の第1電源端子と、該所定電位より低電位の第2電源端子と、入出力信号端子を備える静電保護回路において、
前記第1電源端子と前記入出力端子の間にそれぞれのカソード電極が第1共通接続点で直列接続された第1および第2ダイオードと、
前記第2電源端子と前記入出力端子の間にそれぞれのアノード電極が第2共通接続点で直列接続された第3および第4ダイオードと、
過剰静電気を放電するため前記第1共通接続点および第2共通接続点の間に接続された第1放電素子と、
過剰静電気を放電するため前記第1電源端子と前記第2電源端子の間に接続された第2放電素子と、
を備えることを特徴とする静電保護回路。 - 前記第1共通接続点に接続されたアノード電極と前記第1電源端子に接続されたカソード電極とを有する第5ダイオードと、前記第2電源端子に接続されたアノード電極と前記第2共通接続点に接続されたカソード電極とを有する第6ダイオードと、をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の静電保護回路。
- P型半導体基板上の集積回路であって、所定電位の第1電源端子と、該所定電位より低電位の第2電源端子と、入出力信号端子を備える静電保護回路において、
前記第1電源端子と前記入出力端子の間にそれぞれのカソード電極が共通接続点で直列接続された第1および第2ダイオードと、
前記第2電源端子に接続されたアノード電極と前記入出力端子に接続されたカソード電極を有する第3ダイオードと、
過剰静電気を放電するために前記共通接続点および前記第2電源端子の間に接続された第1放電素子と、
過剰静電気を放電するために前記第1電源端子と前記第2電源端子の間に接続された第2放電素子と、
を備えることを特徴とする静電保護回路。 - N型半導体基板上の集積回路であって、所定電位の第1電源端子と、該所定電位より低電位の第2電源端子と、入出力信号端子を備える静電保護回路において、
前記第1電源端子に接続されたカソード電極と前記入出力端子に接続されたアノード電極を有する1つのダイオードと、
前記入出力端子と前記第2電源端子の間にそれぞれのアノード電極が共通接続点で直列接続された1対のダイオードと、
過剰静電気を放電するために前記第1電源端子および前記共通接続点の間に接続された第1放電素子と、
過剰静電気を放電するために前記第1電源端子と前記第2電源端子の間に接続された第2放電素子と、
を備えることを特徴とする静電保護回路。 - 前記第1および第2放電素子の少なくとも一方は、ダイオード、サイリスタ、MOSFET、バイポーラトランジスタの何れか1つである請求項1ないし請求項4の何れかに記載の静電保護回路。
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