JPH08172162A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH08172162A JPH08172162A JP31497194A JP31497194A JPH08172162A JP H08172162 A JPH08172162 A JP H08172162A JP 31497194 A JP31497194 A JP 31497194A JP 31497194 A JP31497194 A JP 31497194A JP H08172162 A JPH08172162 A JP H08172162A
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
車用ICとして使用するのに適したバルクレイアウトを
有する半導体集積回路を提供すること。 【構成】 パッド15及びESD保護素子を含むと共
に、少なくともサ−ジ保護用クランプ回路を構成するこ
とができる各種素子を含んだ入力ブロック11を一辺1
0aに沿って配置し、パッド16及びESD保護素子を
含むと共に出力回路を構成するための各種素子を含んだ
出力ブロックを対辺10bに沿って配置し、入力ブロッ
ク11と出力ブロック12との間に、基準電圧回路を構
成するための各種素子を含んだ電源ブロック13とその
他の回路を構成するための抵抗、トランジスタ等の素子
を含んだ素子配置ブロック14とが介装されたバルクレ
イアウトを有する半導体集積回路10。
Description
の素子が作り込まれた領域(バルク)を共通とし、コン
タクトや配線を変更することで抵抗値や回路の接続を変
え、ユ−ザ−の希望する機能・特性を有する専用ICを
作成することができる半導体集積回路に関し、主に自動
車用ICとして用いられる半導体集積回路に関する。
や抵抗等が作り込まれた領域であるバルクを共通とし、
コンタクト及び配線を変えるのみで種々の機能を有する
ICを作成することができるようになっており、共通部
分であるバルクの使用総数を増加させることによりIC
の開発・製造コストを低減させることが可能となってい
る。このため、可能な限り汎用性があり、また、限りあ
るチップサイズ中にできるかぎり多くの素子を内蔵させ
ることができるように共通部分であるバルクがレイアウ
トされている。
クレイアウトの一例を示す。半導体集積回路60の外周
部にはパッド61が複数個配置され、半導体集積回路6
0の中央部には大電流NPNトランジスタが作り込まれ
た大電流NPNトランジスタ配置ブロック65及びPN
Pトランジスタが作り込まれたPNPトランジスタ配置
ブロック64が配置され、大電流NPNトランジスタ配
置ブロック65及びPNPトランジスタ配置ブロック6
4を間に挟んで小電流NPNトランジスタが作り込まれ
たNPNトランジスタ配置ブロック63が配置され、N
PNトランジスタ配置ブロック63の両側には抵抗が作
り込まれた抵抗配置ブロック62が配置されている。
おけるバルクレイアウトの場合、大電流NPNトランジ
スタ配置ブロック65がチップの中央に一列に配置され
ている。
の場合、イグニッションノイズ等の外部からのサ−ジノ
イズに対応しなければならず、入力端子や電源端子等に
はサ−ジ保護用クランプ回路が配置され、一般の汎用I
Cとはその回路構成が異なる。従来の半導体集積回路の
場合、図4に示したように、共通部分であるバルクのレ
イアウトは素子のマッチングや面積効率を重視したもの
となっているので、従来の半導体集積回路を用いて自動
車用ICを構成しようとすると、素子の使用効率が悪化
したり、配線が困難になるといった問題が生じる。
ランプ回路の場合、大電流を駆動する必要があるので、
入力端子用のパッドの近くに配置することが望ましい。
しかし、上記した従来の半導体集積回路でサ−ジ保護回
路を入力端子の近くに配置するのは無理である。また、
入力端子数は多いもので総パッド数の半分程度にもなる
場合があるので、図4に示したバルクレイアウトを有す
る従来の半導体集積回路でサ−ジ保護用クランプ回路を
構成しようとすると、配線が困難になる。
り、各種入力処理用IC、特に自動車用ICとして使用
するのに適したバルクレイアウトを有する半導体集積回
路を提供することを目的としている。
に本発明に係る半導体集積回路(1)は、パッドとES
D保護素子とを含むと共に、少なくともサ−ジ保護用の
クランプ回路を構成することができる各種素子を含んだ
入力ブロックと、パッドとESD保護素子とを含むと共
に出力回路を構成するための各種素子を含んだ出力ブロ
ックと、基準電圧回路を構成するための各種素子を含ん
だ電源ブロックと、その他の回路を構成するための抵
抗、トランジスタ等の素子を含んだ素子配置ブロックと
でバルクがレイアウトされていることを特徴としてい
る。
は、上記半導体集積回路(1)において、前記入力ブロ
ックがICチップの一辺に沿って配置され、前記出力ブ
ロックがICチップの前記一辺の対辺に沿って配置され
ていることを特徴としている。
トが入力ブロック、出力ブロック、電源ブロック及び素
子配置ブロックで構成され、入力ブロック、出力ブロッ
ク及び電源ブロックには各ブロックの機能を実現するた
めの各種素子が内蔵されているので、複雑な配線をしな
くとも入力処理回路、出力回路、電源回路を容易に形成
することが可能である。特に、前記入力ブロックは、パ
ッドとESD保護素子と少なくともサ−ジ保護用のクラ
ンプ回路を構成することができる各種素子を含んでいる
ので、入力端子(パッド)の近くに大電流を駆動する必
要があるサ−ジ保護用のクランプ回路を容易に形成する
ことが可能である。すなわち、上記構成に係る半導体集
積回路(1)を用いれば、図4に示したような各素子ご
とにバルクのレイアウトが構成されている従来の半導体
集積回路を用いる場合に比べて、各種入力処理機能を有
するIC、とりわけイグニッションノイズ等のサ−ジノ
イズに対処しなければならない自動車用ICをはるかに
容易に形成することが可能となる。
入力ブロックがICチップの一辺に沿って配置され、前
記出力ブロックがICチップの前記一辺の対辺に沿って
配置され、入力端子と出力端子とが分離されるので、入
力・出力間の干渉が防止され、信頼性がさらに高まる。
を図面に基づいて説明する。図1は実施例に係る半導体
集積回路10のバルクレイアウトを模式的に示したブロ
ック図である。
入力ブロック11aが4個、入力ブロック11bが4個
の計8個の入力ブロックが配置され、半導体集積回路1
0の対辺10bに沿って出力ブロック12aが4個、出
力ブロック12bが4個の計8個の出力ブロックが配置
されている。各入力ブロック11a、11bはパッド1
5を含み、各出力ブロック12a、12bはパッド16
を含んで構成されているいる。また、入力ブロック11
a(あるいは出力ブロック12a)に内蔵されている素
子のレイアウトと入力ブロック11b(あるいは出力ブ
ロック12b)に内蔵されている素子のレイアウトとは
左右対称になっている。
との間には電源ブロック13が配置され、入力ブロック
11a、11bと出力ブロック12a、12bとの間に
は素子配置ブロック14a〜14d及び素子配置ブロッ
ク14e〜14hが配置されている。各素子配置ブロッ
ク14a〜14d及び14e〜14hのそれぞれには、
抵抗R、PNPトランジスタ及びNPNトランジスタな
どの素子が素子のマッチングを考慮して内蔵・配置され
ている。
おり、下記の各素子をコンタクトと配線とにより接続す
ることで、サ−ジ保護用の各種クランプ回路を構成する
ことができるようになっている。すなわち入力ブロック
11は、10mA〜20mAのサ−ジ電流に対応するこ
とができる大電流PNPトランジスタ及び大電流NPN
トランジスタを各1個、小電流トランジスタを数個、抵
抗を数個、ESD保護ダイオ−ドを2個含んでいる。
ンプ回路の一例を示す。パッド15は接続点Aに接続さ
れ、接続点Aと電源Vccとの間にはESD保護ダイオ
−ドD1 が介装され、接続点AとグランドGNDとの間
にはESD保護ダイオ−ドD2 が介装されている。ま
た、接続点Aは抵抗R1 を介して内部回路への出力端子
となる接続点Bに接続されており、接続点Bと電源Vc
cとの間にはNPNトランジスタQ1 が介装され、接続
点BとグランドGNDとの間にはPNPトランジスタQ
2 が介装されている。また、接続点Bと電源Vccとの
間には抵抗R3 とNPNトランジスタQ3 が介装され、
接続点BとグランドGNDとの間には抵抗R4 及びPN
PトランジスタQ4 が介装されている。NPNトランジ
スタQ3 のエミッタはNPNトランジスタQ1 のベ−ス
に接続され、PNPトランジスタQ4 のエミッタにはP
NPトランジスタQ2 のベ−スが接続されている。電源
VccとグランドGNDとの間には抵抗R5 及び抵抗R
6 が介装され、抵抗R5 と抵抗R6 との接続点VR はN
PNトランジスタQ3 のベ−スに接続されると共に、P
NPトランジスタQ4 のベ−スに接続されている。な
お、NPNトランジスタQ1 は大電流用であり、PNP
トランジスタQ2 も大電流用である。
動作を簡単に説明する。接続点VR には、電源Vccが
抵抗R5 と抵抗R6 とで分割された電圧であるVref が
印加されている。パッド15に正のサ−ジ電圧が印加さ
れると、PNPトランジスタQ4 及びPNPトランジス
タQ2 がオンし、接続点Bの電位が(Vref +2VEB)
に固定される。一方、パッド15に負のサ−ジ電圧が印
加されると、NPNトランジスタQ3 及びNPNトラン
ジスタQ1 がオンし、接続点Bの電位が(Vref −2V
BE)に固定される。このように図2に示したクランプ回
路20にあっては、接続点Bから内部回路に印加される
電圧が常に(Vref −2VBE)〜(Vref +2VEB)の
範囲となるように設定され、接続点Bの電位が電源Vc
cを超える電圧値となったり、グランドGND以下の電
圧値となったりしないように電圧Vref の値が設定され
る。
説明する。出力ブロック12は各種出力回路を構成する
ための素子として、10mA〜20mAの電流を駆動す
る能力のある大電流NPNトランジスタを1個と、小電
流トランジスタを数個と、抵抗を数個と、ESD保護ダ
イオ−ド2個とを含んで構成されている。
より構成された出力回路の一例を図3に示す。出力回路
30は、例えば、自動車用ICにおいて各種センサから
の信号を内部回路で処理した後、マイクロコンピュ−タ
等に出力する場合などに用いられるものである。
回路からの出力が入力されるようになっており、NPN
トランジスタQ8 のコレクタは抵抗R9 を介して電源V
ccに接続され、エミッタは抵抗R10を介してグランド
GNDに接続されると共に、NPNトランジスタQ9 の
ベ−スに接続されている。NPNトランジスタQ9 のエ
ミッタはグランドGNDに接続され、コレクタは抵抗R
11を介して電源Vccに接続されると共に、パッド16
に接続されている。NPNトランジスタQ9 のコレクタ
と電源Vccとの間には静電保護ダイオ−ドD5 が介装
され、グランドGNDとの間には静電保護ダイオ−ドD
6 が介装されている。なお、NPNトランジスタQ9 は
大電流用である。
を簡単に説明する。NPNトランジスタQ8 のベ−スに
内部回路よりハイレベルが入力されると、NPNトラン
ジスタQ8 及びNPNトランジスタQ9 がオンし、パッ
ド16からグランドレベル(ロ−レベル)が出力され
る。一方、NPNトランジスタQ8 のベ−スにロ−レベ
ルが入力されると、NPNトランジスタQ8 及びNPN
トランジスタQ9 がオフし、パッド16からVcc電源
(ハイレベル)が出力される。
間に形成されるダイオ−ドのバンドギャップ電圧(バン
ドギャップリファレンス)を利用した高精度基準電圧回
路を構成することができるように、数十個のトランジス
タと、数十個の抵抗と、位相補正用コンデンサとが素子
のマッチングを考慮して配置されており、コンタクトと
配線とを変更することで出力電圧を自由に設定すること
ができるようになっている。なお、電源ブロック13は
グランド端子の近くに配置することが望ましい。
積回路10にあっては、IC基板が入力ブロック11、
出力ブロック12、電源ブロック13及び素子配置ブロ
ック14等に分割され、入力ブロック11、出力ブロッ
ク12及び電源ブロック13の各ブロックは各ブロック
の機能を実現するための回路を構成することができる各
種素子を内蔵しているので、各ブロック内で配線を行え
ばよく、各素子ごとにバルクがレイアウトされている従
来の半導体集積回路に比べてはるかに容易に入力処理回
路(サ−ジ保護用クランプ回路等)、出力回路及び電源
回路の各回路を形成することができる。
びESD保護ダイオ−ドD1 、D2を含むと共に、少な
くともサ−ジ保護用のクランプ回路20を構成すること
ができる各種素子(NPNトランジスタQ1 、抵抗R3
等)を含んでいるので、入力端子(パッド15)の近く
にサ−ジ保護用のクランプ回路を配置することができ
る。したがって、実施例に係る半導体集積回路10を用
いれば、従来の半導体集積回路を用いる場合に比べて、
入力処理用IC、特にイグニッションノイズ等のサ−ジ
ノイズから内部回路を保護する必要のある自動車用IC
を配線の困難性を伴うことなくはるかに容易に形成する
ことができる。
サからの微小な入力信号をアンプで増幅したり、コンパ
レ−タで波形整形して出力する場合が多いので、入力端
子と出力端子とが隣接していると端子間の干渉により不
具合が生じる可能性がある。しかし、半導体集積回路1
0におけるバルクレイアウトにあっては、入力ブロック
11を半導体集積回路10の一辺10aに沿って配置
し、出力ブロック12を半導体集積回路10の対辺10
bに沿って配置し、入力端子(パッド15)と出力端子
(パッド16)とを分離しているので、入出力間の干渉
を防止することができ、信頼性を高めることができる。
集積回路(1)を用いれば、複雑な配線をしなくとも、
入力処理回路、出力回路及び電源回路を簡単に形成する
ことができる。また、前記入力ブロックはパッド及びE
SD保護素子を含むと共に、少なくともサ−ジ保護用ク
ランプ回路を構成することができる各種素子を含んでい
るので、入力端子(パッド)の近くに大電流を駆動する
必要のあるサ−ジ保護用クランプ回路を配置することが
できる。
あっては、前記入力ブロックがICチップの一辺に沿っ
て配置され、前記出力ブロックがICチップの前記一辺
の対辺に沿って配置され、入力端子と出力端子とが分離
されているので、入出力間の干渉を防止することができ
る。
及び/又は半導体集積回路(2)を用いれば、信頼性の
高い各種入力処理用IC、特に自動車用ICを簡単に実
現することができる。
レイアウトを模式的に示したブロック図である。
トを構成する入力ブロックの一構成例(クランプ回路)
を示した回路図である。
トを構成する出力ブロックの一構成例を示した回路図で
ある。
トの一例を模式的に示したブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 パッドとESD(Electro Static Disch
arge)保護素子とを含むと共に、少なくともサ−ジ保護
用のクランプ回路を構成することができる各種素子を含
んだ入力ブロックと、パッドとESD保護素子とを含む
と共に出力回路を構成するための各種素子を含んだ出力
ブロックと、基準電圧回路を構成するための各種素子を
含んだ電源ブロックと、その他の回路を構成するための
抵抗、トランジスタ等の素子を含んだ素子配置ブロック
とでバルクがレイアウトされていることを特徴とする半
導体集積回路。 - 【請求項2】 前記入力ブロックがICチップの一辺に
沿って配置され、前記出力ブロックがICチップの前記
一辺の対辺に沿って配置されていることを特徴とする請
求項1記載の半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6314971A JP2838662B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 車載用半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6314971A JP2838662B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 車載用半導体集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172162A true JPH08172162A (ja) | 1996-07-02 |
| JP2838662B2 JP2838662B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=18059877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6314971A Expired - Lifetime JP2838662B2 (ja) | 1994-12-19 | 1994-12-19 | 車載用半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838662B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6052014A (en) * | 1998-01-19 | 2000-04-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Integrated circuit being capable of transferring signals of different voltage levels between its input and output |
| US6614282B2 (en) | 2001-10-15 | 2003-09-02 | Denso Corporation | Clamp circuit for a semiconductor integrated circuit device |
| US6737905B1 (en) | 2002-02-26 | 2004-05-18 | Denso Corporation | Clamp circuit |
| US6794921B2 (en) | 2002-07-11 | 2004-09-21 | Denso Corporation | Clamp circuit |
| JP2006013446A (ja) * | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Asahi Kasei Microsystems Kk | 半導体回路 |
| US7352548B2 (en) | 2001-09-06 | 2008-04-01 | Fuji Electric Co., Ltd. | Composite integrated semiconductor device |
| US7948725B2 (en) | 2001-09-06 | 2011-05-24 | Fuji Electric Systems Co., Ltd. | Composite integrated semiconductor device |
Citations (2)
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| JPS60153143A (ja) * | 1984-01-20 | 1985-08-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPH04335570A (ja) * | 1991-05-10 | 1992-11-24 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
-
1994
- 1994-12-19 JP JP6314971A patent/JP2838662B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2006013446A (ja) * | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Asahi Kasei Microsystems Kk | 半導体回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2838662B2 (ja) | 1998-12-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
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