(57)【要約】【課題】  電源ラインからの重畳周波数及びその高調波成分の不要輻射を抑制できる不要輻射低減回路及びその半導体デバイスを提供すること。【解決手段】  集積回路１０には、この集積回路１０と電源（ＶＤＤ）とを接続するための外部接続端子１１が設けられており、集積回路１０の内部回路との接続部にはワイヤー接続パッド１３が設けられており、外部接続端子１１とワイヤー接続パッド１３とは、接続ワイヤー１２で接続されている。この接続ワイヤー１２は、寄生的にインダクタ成分Ｌを有しており、内部容量Ｃ２１と、外付け容量Ｃ１１を接続することで、π型フィルタが構成できる。このため、不要輻射の原因となる電源に含まれる高周波成分は、集積回路の内部で減衰することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高調波重畳法によりレーザー素子を駆動する集積回路における電源ラインからの不要輻射を抑制するための不要輻射低減回路において、
前記集積回路が、前記電源ラインと接続される前記集積回路の外部接続端子と、前記集積回路の内部回路との接続部に設けられる接続パッドと、前記外部接続端子と前記接続パッドとを接続する接続部材とを備え、
前記集積回路の内部容量と、前記電源ラインにおける外付け容量と、前記接続部材におけるインダクタンスとによりπ型フィルタを構成したことを特徴とする不要輻射低減回路。
【請求項２】
前記接続部材におけるインダクタンスに直列に前記集積回路の内部抵抗を接続したことを特徴とする請求項１に記載の不要輻射低減回路。
【請求項３】
前記外部接続端子が、電源ライン側に設けられた第１の外部接続端子と、接地ライン側に設けられた第２の外部接続端子とからなり、
前記接続パッドが、前記第１の外部接続端子と第１の接続部材を介するとともに、前記第２の外部接続端子と第２の接続部材を介して接続される第１の接続パッドと、前記第２の外部接続端子と第３の接続部材を介して接続される第２の接続パッドとからなり、前記第１の接続パッドと前記第２の接続パッドとが前記集積回路内で接続されており、
前記電源ラインにおける外付け容量と、前記接地ラインにおける外付け容量と、前記集積回路の複数の内部容量と、前記複数の接続部材における複数のインダクタンスとにより高次のπ型フィルタを構成したことを特徴とする請求項１に記載の不要輻射低減回路。
【請求項４】
前記接続パッドが、前記外部接続端子と第１の接続部材を介して接続される第１の接続パッドと、該第１の接続パッドと第２の接続部材を介して接続される第２の接続パッドとからなり、前記第１の接続パッドと前記第２の接続パッドとが前記集積回路内で接続されており、
前記電源ラインにおける外付け容量と、前記集積回路の複数の内部容量と、前記複数の接続部材における複数のインダクタンスとにより高次のπ型フィルタを構成したことを特徴とする請求項１に記載の不要輻射低減回路。
【請求項５】
前記高次のπ型フィルタにおいて、一つ又は複数の接続部材におけるインダクタンスに直列に内部抵抗を接続したことを特徴とする請求項３又は４に記載の不要輻射低減回路。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の不要輻射低減回路を備えたことを特徴とする半導体デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路における不要輻射低減回路及びその半導体デバイスに関し、より詳細には、集積化された高調波重畳法に基づく不要輻射低減回路及びその半導体デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク技術が著しい発展を遂げている。光ディスクは、レーザー光により光ディスクと非接触で再生することが可能である。光ディスクとしてＣＤがあったが、小型であることや高速アクセス性により、現在広く市場に受け入れられている。このような状況の中でＤＶＤ（Digital Versatile Disk；デジタル・ビデオ・ディスク）が登場した。ＤＶＤ技術もＣＤ技術と同様、レーザー光を光ディスクに照射してその反射光の明暗でデータを得ており、市場に広く受け入れられている。
【０００３】
一般的なレーザー素子を駆動するＡＰＣ（オートパワーコントロール）回路において、レーザーダイオード（ＬＤ）から出力されるレーザー光は、ＤＶＤ上に照射されるだけでなく、フォトダイオード（ＰＤ）に受光される。フォトダイオードで光が電気信号に変換されるが、このときレーザー光の光量に応じた電気信号が得られる。この電気信号に応じてＡＰＣ回路は、発光するレーザー光の光量が一定になるように制御される。
【０００４】
レーザーダイオードには、シングルモードレーザーとマルチモードレーザーとがあるが、シングルモードレーザーでは、レーザー自体の温度特性や戻り光ノイズによって、発振周波数が変動しやすかったり、また、モードジャンプを起こしやすいなどで、光出力が変動し、ノイズが発生しやすいという欠点がある。
【０００５】
一方、マルチモードで発光するレーザーダイオードは、開発されているが、信頼性が低くかったり、高価であるなどの欠点がある。
【０００６】
そこで、一般には高周波重畳法を使って、シングルモードのレーザーダイオードを駆動させて、マルチモードのレーザー光を得る方法が取られていた。高周波重畳法では、シングルモードのレーザーダイオードが動作立ち上がり時にマルチモードで発光することを利用する。特に、レーザーダイオードが自励発振型であると、立ち上がり時にマルチモードになりやすい。
【０００７】
図９は、従来のレーザー素子を駆動するＡＰＣ回路を示す図で、図中符号９１はフィルタ、９２は重畳回路、９２ａは発振器、９２ｂは出力回路、９３はＡＰＣ、９４はレーザーダイオード（ＬＤ）、９５はフォトダイオード（ＰＤ）、Ｃ９１は外部容量、Ｃ９２は内部容量を示している。
【０００８】
高調波重畳法を達成する回路として、図９に示した重畳回路９２により外部からレーザーダイオード９４に高周波信号を印加することで立ち上がり状態を継続させ、複数の波長を含むレーザー光を発光させている。これによって、高調波重畳法により、シングルモードのレーザーダイオードを使って、あたかもマルチモードのレーザーダイオードを使用しているように見ることができる。シングルモードでレーザー光を発光するレーザーダイオードは、汎用品として広く市場に出ているため、現在、高調波重畳法が有効な手段の一つとなっている。フィルタ９１は、重畳回路９２で発生する高周波の基本波及び高調波が電源を経由しておこす不要輻射を抑制する目的で挿入されている。
【０００９】
なお、特許文献１のものは、半導体装置の信号伝送インピーダンスの整合を図るとともに、使用周波数を高めるもので、新たに別の接続ワイヤー及びキャパシタを用いてインピーダンスの整合を図るとともに、周波数特性の改善を図ったものである。
【００１０】
特許文献２のものは、集積回路（ＩＣ）内に実装された複数のデバイスを、ＩＣの外部の回路ノードに相互接続するためのシステムに関し、ＩＣデバイスを（電気的に）分離し、かつ、それらのインピーダンス整合をとって、相互接続システムの周波数応答を改善するために、適切な大きさにされたインダクタンス及びコンデンサを配置して使用するシステムに関するものである。
【００１１】
また、特許文献３のものは、高周波重畳法によりレーザー素子を駆動する発振回路に関するもので、発振器と、この発振器の出力発振信号をレーザー素子に出力する出力増幅器とを備え、出力増幅器の周波数特性を、遮断周波数が前記発振器の発振周波数の２倍より低く成るように設定するようにしたものである。
【００１２】
さらに、特許文献４のものは、内部回路から伝導する輻射ノイズを低減するように、電源端子及び内部回路間と、グランド端子及び内部回路間とに挿入される、抵抗及び容量からなる複数のローパスフィルタを備えたものである。
【００１３】
【特許文献１】特開平４−１０７９４０号公報
【特許文献２】特表２００３−５２６９０１号公報
【特許文献３】特開２０００−２１６４８４号公報
【特許文献４】特開２００１−３３９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、高周波重畳の周波数は、通常、数百ＭＨｚ以上であり、また、他に高調波が発生する。数百ＭＨｚ以上の高周波は、例えば、光りピックアップなどのシステム外へ放射しやすいために、不要輻射を抑制する必要がある。特に、電源ラインは、システムの外部まで配線が行われるため、放射のアンテナとなり易く、重畳回路の電源にフィルタを接続するなどの対策を取る必要がある。
【００１５】
しかし、そのために、高調波重畳法に関する回路が大型化したり、高価になるという課題があった。また、集積回路からフィルタまでの配線もアンテナとして動作して不要輻射が放射されるため、この経路を短くする必要があり、回路実装の自由度を著しく減じるという課題もあった。
【００１６】
上述した特許文献１及び２のものは、どちらも接続ワイヤーのインダクタンスＬと内部容量Ｃでの信号の劣化を改善する（信号を通す）目的で、マッチングなどの改善を図るものであり、本発明のような不要輻射信号を減衰（通さない）ためのものとは考え方を異にしている。
【００１７】
また、特許文献３では、重畳回路の出力の周波数特性を制限することで高調波を抑制しているが、高調波成分は抑制できても基本波成分は抑制することができない、電源からの輻射は抑制できないという問題があった。
【００１８】
また、特許文献４は、接続部材におけるインダクタンスに着目したものではなく、解決課題を異にするばかりでなく、その構成も相違している。
【００１９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電源ラインからの重畳周波数及びその高調波成分の不要輻射を抑制できる不要輻射低減回路及びその半導体デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、高調波重畳法によりレーザー素子を駆動する集積回路における電源ラインからの不要輻射を抑制するための不要輻射低減回路において、前記集積回路が、前記電源ラインと接続される前記集積回路の外部接続端子と、前記集積回路の内部回路との接続部に設けられる接続パッドと、前記外部接続端子と前記接続パッドとを接続する接続部材とを備え、前記集積回路の内部容量と、前記電源ラインにおける外付け容量と、前記接続部材におけるインダクタンスとによりπ型フィルタを構成したことを特徴とする。（図１，２に対応）
【００２１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続部材におけるインダクタンスに直列に前記集積回路の内部抵抗を接続したことを特徴とする。（図３，４に対応）
【００２２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記外部接続端子が、電源ライン側に設けられた第１の外部接続端子と、接地ライン側に設けられた第２の外部接続端子とからなり、前記接続パッドが、前記第１の外部接続端子と第１の接続部材を介するとともに、前記第２の外部接続端子と第２の接続部材を介して接続される第１の接続パッドと、前記第２の外部接続端子と第３の接続部材を介して接続される第２の接続パッドとからなり、前記第１の接続パッドと前記第２の接続パッドとが前記集積回路内で接続されており、前記電源ラインにおける外付け容量と、前記接地ラインにおける外付け容量と、前記集積回路の複数の内部容量と、前記複数の接続部材における複数のインダクタンスとにより高次のπ型フィルタを構成したことを特徴とする。（図５，６に対応）
【００２３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記接続パッドが、前記外部接続端子と第１の接続部材を介して接続される第１の接続パッドと、該第１の接続パッドと第２の接続部材を介して接続される第２の接続パッドとからなり、前記第１の接続パッドと前記第２の接続パッドが前記集積回路内で接続されており、前記電源ラインにおける外付け容量と、前記集積回路の複数の内部容量と、前記複数の接続部材における複数のインダクタンスとにより高次のπ型フィルタを構成したことを特徴とする。（図７，８に対応）
【００２４】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の発明において、前記高次のπ型フィルタにおいて、一つ又は複数の接続部材におけるインダクタンスに直列に内部抵抗を接続したことを特徴とする。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の不要輻射低減回路を備えたことを特徴とする半導体デバイスである。
【００２６】
このように、集積化された重畳回路にフィルタを内蔵することで、集積回路の電源からの不要輻射を抑圧でき、重畳周波数及びその高調波成分の不要輻射対策が容易になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、本発明の不要輻射低減回路は、高調波重畳法に基づいてレーザー素子を駆動する集積回路における電源ラインからの不要輻射を抑制するための不要輻射低減回路において、集積回路が、電源ラインと接続される集積回路の外部接続端子と、集積回路の内部回路との接続部に設けられる接続パッドと、外部接続端子と接続パッドとを接続する接続部材とを備え、集積回路の内部容量と、電源ラインにおける外付け容量と、接続部材におけるインダクタンスとによりπ型フィルタを構成したので、電源に含まれる高周波成分を集積回路の内部で低減させることで、重畳周波数の基本波及び高調波成分の不要輻射を著しく抑制でき、その高調波成分の不要輻射対策が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。  
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明の不要輻射低減回路の実施例１を説明するための構成図で、図中符号１０は集積回路、１１は集積回路１０の外部接続端子、１２は接続ワイヤー、１３は集積回路１０内のワイヤー接続パッド、Ｃ１１は外付け容量（外部容量）、Ｃ２１は内部容量を示している。
【００３０】
集積回路１０には、この集積回路１０と電源（ＶＤＤ）とを接続するための外部接続端子１１が設けられており、また、集積回路１０の内部回路との接続部にはワイヤー接続パッド１３が設けられており、外部接続端子１１とワイヤー接続パッド１３とは、接続ワイヤー１２で接続されている。
【００３１】
つまり、電源ラインと接続される集積回路１０の外部接続端子１１と、集積回路１０の内部回路との接続部に設けられる接続パッド１３と、外部接続端子１１と接続パッド１３とを接続する接続ワイヤー１２とを備え、集積回路１０の内部容量Ｃ２１と、電源ラインにおける外付け容量Ｃ１１と、接続ワイヤー１２におけるインダクタンスＬとによりπ型フィルタを構成している。
【００３２】
図２は、図１に示した不要輻射低減回路の等価回路で、π型フィルタを示している。また、インダクタンスＬは接続ワイヤー１２のＬ成分を示している。この等価回路を用いて、以下に動作を説明する。
【００３３】
集積回路１０は、通常、接続ワイヤー１２により外部回路と接続されている。この接続ワイヤー１２は、寄生的にインダクタ成分Ｌを有しており、内部容量Ｃ２１と、外付け容量Ｃ１１を図１のように接続することで、図２の等価回路に示すように、π型フィルタが構成できる。従来は、集積回路の外部に構成していたフィルタを外付け容量のみで構成していた。
【００３４】
このため、不要輻射の原因となる電源に含まれる高周波成分は、集積回路の内部で減衰することができる。また、集積回路の内部は、外部の配線に比較して明らかに短いため、不要輻射を放射するアンテナが小さくなり、その結果、不要輻射レベルも下がる。また、外部にフィルタが必要なくなり、さらに配線の自由度もあがるため、装置全体を小型化することが可能となる。
【実施例２】
【００３５】
図３は、本発明の不要輻射低減回路の実施例２を説明するための構成図で、図中符号３０は集積回路、３１は集積回路３０の外部接続端子、３２は接続ワイヤー、３３は集積回路３０内のワイヤー接続パッド、Ｃ３１は外付け容量（外部容量）、Ｃ４１は内部容量、Ｒは内部抵抗を示している。
【００３６】
集積回路３０の内部回路との接続部にはワイヤー接続パッド３３が設けられており、外部接続端子３１とワイヤー接続パッド３３とは、接続ワイヤー３２で接続されている。また、ワイヤー接続パッド３３と内部容量Ｃ４１との間には内部抵抗Ｒが接続されている。
【００３７】
図４は、図３に示した不要輻射低減回路の等価回路で、接続ワイヤー３２のＬ成分を示すインダクタンスＬと内部容量Ｃ４１との間に内部抵抗Ｒが接続されている。  
近年の小型パッケージ化に伴いワイヤーが短くなり、Ｌ成分が小さくなるので、大きな減衰量を得るためには、大きな内部容量が必要となる。Ｌ成分に直列に内部抵抗Ｒを挿入することで、電源に含まれる高周波成分の減衰量を大きくし、不要輻射レベルの低減を大きくしたものである。また、集積回路が微細になると、容量の静電耐圧も低下するため、その保護の役目も兼ねている。
【実施例３】
【００３８】
図５は、本発明の不要輻射低減回路の実施例３を説明するための構成図で、図中符号５０は集積回路、５１ａは電源ライン側に設けられた第１の外部接続端子、５１ｂは接地側に設けられた第２の外部接続端子、５２は接続ワイヤー、５２ａは第１の接続ワイヤー、５２ｂは第２の接続ワイヤー、５２ｃは第３の接続ワイヤー、５３ａは集積回路５０内の第１のワイヤー接続パッド、５３ｂは集積回路５０内の第２のワイヤー接続パッド、Ｃ５１は電源ラインにおける第１の外付け容量（外部容量）、Ｃ５２は接地ラインにおける第２の外付け容量（外部容量）、Ｃ６１は第１の内部容量、Ｃ６２は第２の内部容量を示している。
【００３９】
集積回路５０には、この集積回路５０と電源（ＶＤＤ）とを接続するための第１の外部接続端子５１ａが設けられているとともに、接地ライン側に第２の外部接続端子５１ａが設けられている。また、集積回路５０の内部回路との接続部には、第１の外部接続端子５１ａと接続される第１のワイヤー接続パッド５３ａが設けられているとともに、第２の外部接続端子５１ｂと接続される第２のワイヤー接続パッド５３ｂが設けられている。そして、第１のワイヤー接続パッド５３ａと第２のワイヤー接続パッド５３ｂとは集積回路５０内で接続されている。
【００４０】
さらに、接続ワイヤー５２は、第１の外部接続端子５１ａと第１のワイヤー接続パッド５３ａとを接続する第１の接続ワイヤー５２ａと、第１のワイヤー接続パッド５３ａと第２の外部接続端子５１ｂとを接続する第２の接続ワイヤー５２ｂと、第２の外部接続端子５１ｂと第２のワイヤー接続パッド５３ｂとを接続する第３の接続ワイヤー５２ｃとから構成されている。
【００４１】
図６は、図５に示した不要輻射低減回路の等価回路で、高次のπ型フィルタを示している。このπ型フィルタは、第１の接続ワイヤー５２ａのＬ成分をＬ１、第２の接続ワイヤー５２ｂのＬ成分をＬ２、第３の接続ワイヤー５２ｃのＬ成分をＬ３とし、第１の外付け容量Ｃ５１と第１の内部容量Ｃ６１との間にインダクタンスＬ１を接続し、第１の内部容量Ｃ６１と第２の外付け容量Ｃ５２との間にインダクタンスＬ２を接続し、第２の外付け容量Ｃ５２と第２の内部容量Ｃ６２との間にインダクタンスＬ３を接続したものである。
【００４２】
集積回路５０との接続を複数回行い、それぞれに容量Ｃ５１，Ｃ６１，Ｃ５２，Ｃ６２を付加することで、より高次のπ型フィルタを構成し、電源に含まれる高周波成分の減衰量を大きくし、不要輻射レベルの低減を大きくしたものである。
【実施例４】
【００４３】
図７は、本発明の不要輻射低減回路の実施例４を説明するための構成図で、図中符号７０は集積回路、７１は電源ライン側に設けられた外部接続端子、７２は接続ワイヤー、７２ａは第１の接続ワイヤー、７２ｂは第２の接続ワイヤー、７３ａは集積回路７０内の第１のワイヤー接続パッド、７３ｂは集積回路７０内の第２のワイヤー接続パッド、Ｃ７１は電源ラインにおける外付け容量、Ｃ８１は第１の内部容量、Ｃ８２は第２の内部容量を示している。
【００４４】
集積回路７０には、この集積回路７０と電源（ＶＤＤ）とを接続するための外部接続端子５１が設けられている。また、集積回路７０の内部回路との接続部には、外部接続端子７１と接続される第１のワイヤー接続パッド７３ａが設けられているとともに、この第１のワイヤー接続パッド７３ａと接続される第２のワイヤー接続パッド７３ｂが設けられている。そして、第１のワイヤー接続パッド７３ａと第２のワイヤー接続パッド７３ｂとは集積回路７０内で接続されている。
【００４５】
さらに、接続ワイヤー７２は、外部接続端子７１と第１のワイヤー接続パッド７３ａを接続する第１の接続ワイヤー７２ａと、第１のワイヤー接続パッド７３ａと第２のワイヤー接続パッド７３ｂとを接続する第２の接続ワイヤー７２ｂとから構成されている。
【００４６】
図８は、図７に示した不要輻射低減回路の等価回路で、高次のπ型フィルタを示している。このπ型フィルタは、第１の接続ワイヤー７２ａのＬ成分をＬ１、第２の接続ワイヤー７２ｂのＬ成分をＬ２とし、外付け容量Ｃ７１と第１の内部容量Ｃ８１との間にインダクタンスＬ１を接続し、第１の内部容量Ｃ８１と第２の内部容量Ｃ８２との間にインダクタンスＬ２を接続したものである。
【００４７】
この等価回路は、接続ワイヤー７２をＬＳＩ内部で接続をすることで、次数を増やした例である。図５に示した実施例３では接続回数が３回、図７に示した実施例４では接続回数が２回であるが、これらの接続回数をさらに繰り返すことで、減衰効果をさらに向上することができる。なお、上述した各実施例の説明では、すべて正電源で説明しているが、負電源でも同様であるし、正負両方に行えばより効果が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の不要輻射低減回路の実施例１を説明するための構成図である。
【図２】図１に示した不要輻射低減回路の等価回路を示す図である。
【図３】本発明の不要輻射低減回路の実施例２を説明するための構成図である。
【図４】図３に示した不要輻射低減回路の等価回路を示す図である。
【図５】本発明の不要輻射低減回路の実施例３を説明するための構成図である。
【図６】図５に示した不要輻射低減回路の等価回路を示す図である。
【図７】本発明の不要輻射低減回路の実施例４を説明するための構成図である。
【図８】図７に示した不要輻射低減回路の等価回路を示す図である。
【図９】従来のレーザー素子を駆動するＡＰＣ回路を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０，３０，５０，７０  集積回路
１１，３１，７１  外部接続端子
１２，３２，５２，７２  接続ワイヤー
１３，３３  ワイヤー接続パッド
５１ａ  第１の外部接続端子
５１ｂ  第２の外部接続端子
５２ａ，７２ａ  第１の接続ワイヤー
５２ｂ，７２ｂ  第２の接続ワイヤー
５２ｃ  第３の接続ワイヤー
５３ａ，７３ａ  第１のワイヤー接続パッド
５３ｂ，７３ｂ  第２のワイヤー接続パッド
Ｃ１１，Ｃ３１，Ｃ７１  外付け容量
Ｃ２１，Ｃ４１  内部容量
Ｃ５１  第１の外付け容量
Ｃ５２  第２の外付け容量
Ｃ６１，Ｃ８１  第１の内部容量
Ｃ６２，Ｃ８２  第２の内部容量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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