[發明專利]調節器用半導體集成電路

在審

• 申請號: 201811325443.2
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109768040A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 牧慎一朗;高野陽一;橫山勝浩
• 申請（專利權）人: 三美電機株式會社
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;金慧善

本發明涉提供一種調節器用半導體集成電路。在具備泄放電阻的調節器用半導體集成電路中，泄放電阻由形成于島狀半導體區域的表面的擴散層構成，該島狀半導體區域以通過分離區域包圍了周圍的狀態設置于半導體基板上，在輸出端子與恒電位點之間以與寄生于上述泄放電阻的體二極管串聯的方式連接有電流限制用電阻，電流限制用電阻由以通過分離區域包圍了周圍的狀態設置于上述半導體基板上的島狀半導體區域的表面上所形成的擴散層構成，并且以通常動作時的電流流過而在兩端產生的電位差不超過寄生于該電流限制用電阻的體二極管的正向電壓的方式設定電阻值。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路，特別是雙極集成電路的靜電保護電路，例如涉及有效地用于構成串聯調節器那樣的電壓調節器的半導體集成電路(調節器IC)的靜電保護電路的技術。

背景技術

作為電源裝置有一種串聯調節器(以下略稱為調節器)，該電源裝置控制設置在直流電壓輸入端子和輸出端子之間的晶體管并輸出希望電位的直流電壓。今年來，上述調節器例如構成為如圖6所示那樣被半導體集成電路化的調節器IC。

于是，在半導體集成電路中，作為靜電保護對策，一般構成為設置與輸入端子、輸出端子連接的靜電保護用的二極管，防止晶體管等內部元件被破壞(例如參照專利文1、2)。

專利文獻1：日本特開昭61-285751號公報

專利文獻2：日本特開平03-139881號公報

發明內容

在調節器IC中，例如如圖6所示，也會有靜電保護用二極管D1、D2、D3與調節器的電壓輸入端子IN、控制信號輸入端子CNT、電壓輸出端子OUT連接的情況。

另一方面，作為調節器IC的應用例，有通過連接器等將外部設備與輸出端子連接而構成的系統(例如車載用的通信系統、音響系統)。在這種系統中，為了將電源從調節器提供給外部設備，IC的輸出端子為外部連接端子。

因此，由于連接設備、連接電纜所具有的L成分的影響，在系統檢查時負浪涌會跳入調節器IC的輸出端子，如圖6所示的結構的情況下，會由于過電流(浪涌電流)靜電保護用二極管D3被破壞。

具體地說，在IC的輸出端子的電位落到接地電位以下時，正向電流流過圖6所示的靜電保護用二極管D3，由此能夠從負浪涌保護晶體管Q1。但是，靜電保護用二極管D3通常不過是能夠從數伏特的負浪涌進行保護，如果施加更大的負浪涌電壓則導致靜電保護用二極管D3被破壞。

另一方面，如圖6所示，調節器IC中在芯片上設置用于生成輸出的反饋電壓VFB的泄放電阻R1、R2。在上述IC中，在與靜電保護用二極管D3并聯的泄放電阻R1、R2由形成在半導體基板的N型阱(well)區域上的P型擴散層組成時，如圖7(A)所示，在泄放電阻中存在有逆向的寄生二極管Di1，在將上述那樣較大的負浪涌電壓施加給輸出端子OUT時，對該寄生二極管Di1施加正向的電壓，如圖7(B)所示那樣流過浪涌電流Is，該電流通過連接輸出端子OUT和電阻R1的配線地流過。

然后，調節器IC的泄放電阻一般由高電阻(數100kΩ)構成，以便為了低功耗化而在通常動作狀態中不會流過大的電流，連接泄放電阻和輸出端子的配線沒有被設計成具有容許大電流那樣的粗的寬度。因此，如果在施加浪涌電流時通過寄生二極管Di1流過大的電流，則會產生由于配線的溶解、熔斷等損害造成破壞的問題。

該發明是著眼于上述問題進行的，其目的為提供一種靜電保護技術，在構成串聯調節器那樣的直流電源裝置的半導體集成電路(調節器IC)中，在將負浪涌電壓施加給輸出端子時，能夠防止產生由于配線的溶解、熔斷等損害造成的破壞。

另外，專利文獻1和2的發明都是通過多晶硅層形成電阻的CMOS集成電路的靜電保護技術，而本發明提供由通過擴散層形成電阻的雙極集成電路組成的調節器IC相關的靜電保護技術，因此適用對象也不同。