(57)【要約】【課題】ＦｌｅｘＲａｙにおける送信信号の信号振幅の低減を大幅に低減し、保証温度範囲において安定した通信を実現する。【解決手段】トランスミッタ６の最終出力段となるインバータ１３は、インバータを構成するトランジスタ１５，１６にＥＳＤ保護用素子として２つのダイオード１７，１８、ダイオード１９，２０がそれぞれ接続されている。同様に、インバータ１４は、インバータを構成するトランジスタ２１，２２にＥＳＤ保護用素子として２つのダイオード２３，２４、ダイオード２５，２６がそれぞれ接続されている。これらトランジスタの温度依存性は、正の温度係数を有しており、ダイオードは、負の温度係数を有している。これにより、トランジスタの温度係数は２つのダイオードの温度係数によって相殺され、周囲温度が大きく変化しても出力信号の振幅をほぼ一定とすることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、および第２のバスラインからなるバスに接続され、前記バスに送受信信号を出力するバスドライバを有し、
前記バスドライバは、
論理信号を前記バスに送信信号として出力する送信信号出力部を備え、
前記送信信号出力部は、
第１、および第２の出力回路を備え、
前記第１の出力回路は、
一方の接続部に第１電位が接続された第１のトランジスタと、
他方の接続部に前記第１電位より低い第２電位が接続された第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの他方の接続部と前記第１のバスラインとの間に接続される第１の静電破壊保護部と、
前記第２のトランジスタの一方の接続部と前記第１のバスラインとの間に接続される第２の静電破壊保護部とを備え、
前記第１、および第２の静電破壊保護部は、２つのダイオードをそれぞれ有し、前記２つのダイオードが直列接続された構成からなることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、
前記バスドライバは、車載ネットワークに接続されることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、
前記出力回路は、入力信号を反転して出力するインバータ機能を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、
前記バスドライバは、差動信号を出力することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項５】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、
前記第１電位は電源電圧であり、前記第２電位は基準電位であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項６】
第１、および第２のバスラインからなるバスに接続され、前記バスに送受信信号を出力するバスドライバを有し、
前記バスドライバは、
論理信号を差動信号に変換し、前記バスに送信信号として出力する送信信号出力部を備え、
前記送信信号出力部は、
第１、および第２の出力回路を備え、
前記第１の出力回路は、
一方の接続部に第１電位が接続された第１のトランジスタと、
他方の接続部に第２電位が接続された第２のトランジスタと、
前記第１のトランジスタの他方の接続部と前記第１のバスラインとの間に接続される第１の静電破壊保護部と、
前記第２のトランジスタの一方の接続部と前記第１のバスラインとの間に接続される第２の静電破壊保護部とを備え、
前記第１、および第２の静電破壊保護部は、少なくとも３つのダイオードをそれぞれ有し、前記少なくとも３つのダイオードがそれぞれ直列接続された構成からなることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項７】
請求項６記載の半導体集積回路装置において、
前記バスドライバは、車載ネットワークに接続されることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項８】
請求項６記載の半導体集積回路装置において、
前記出力回路は、入力信号を反転して出力するインバータ機能を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項９】
請求項６記載の半導体集積回路装置において、
前記バスドライバは、差動信号を出力することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１０】
請求項６記載の半導体集積回路装置において、
前記第１電位は電源電圧であり、前記第２電位は基準電位であることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１１】
請求項１または６記載の半導体集積回路装置において、
前記バスドライバが用いられる車載ネットワークは、ＦｌｅｘＲａｙであることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置において、
前記第１、および第２の静電破壊保護部を構成するダイオードは、
ＭＯＳトランジスタのボディダイオードからなることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置において、
前記第１、および第２の静電破壊保護部を構成するダイオードは、ＳＯＩ分離構造によって形成されていることを特徴とする半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載ネットワークに用いられるバスドライバの信号送信技術に関し、特に、ＦｌｅｘＲａｙに用いられるバスドライバの通信安定化に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車などの車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルとして、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）が事実上の世界標準として普及している。
【０００３】
また、ＣＡＮに代わる次世代の車載制御に対応できる車内ＬＡＮプロトコルとして、ＦｌｅｘＲａｙが知られている。このＦｌｅｘＲａｙは、ＣＡＮに比べて高速、高柔軟性、および高信頼性を有しているという特徴がある。
【０００４】
ＦｌｅｘＲａｙは、ユニット全体を制御するホストがバスドライバを介してＦｌｅｘＲａｙバスと接続される構成となっている。バスドライバは、ＦｌｅｘＲａｙバスとホストとの間で物理的信号／論理的信号の変換を行い、ＦｌｅｘＲａｙバスに差動信号の送信、受信機能を提供する。
【０００５】
このバスドライバの出力段は、２つのインバータが設けられた構成となっており、これら２つのインバータの出力部が２本のバスとそれぞれ接続されている。
【０００６】
インバータには、ＰチャネルＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）とＮチャネルＭＯＳとからなるトランジスタ、および２つのダイオードから構成されている。
【０００７】
ＰチャネルＭＯＳのトランジスタの一方の接続部には、電源電圧ＶＣＣが接続されており、該トランジスタの他方の接続部には、ダイオードのアノードが接続されている。このダイオードのカソードには、２つめのダイオードのアノードが接続されている。
【０００８】
２つめのダイオードのカソードには、ＮチャネルＭＯＳのトランジスタの一方の接続部が接続されており、該トランジスタの他方の接続部には、基準電位ＶＳＳが接続されている。そして、これらダイオードの接続点が、出力段の出力部となる。
【０００９】
これらダイオードは、バスからのサージなどによる素子の静電破壊を防止するＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）保護用素子として設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、上記のようなバスドライバにおける出力部の構成では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【００１１】
ＦｌｅｘＲａｙは、出力信号の振幅が、たとえば、約１．０Ｖ程度以上が必要となる。しかしながら、ＦｌｅｘＲａｙが使用される自動車などでは、様々な環境で使用されることが想定されるので、広範囲での温度保証（たとえば、約−４０℃程度〜約１５０℃程度）が必要となる。
【００１２】
ＭＯＳトランジスタの温度特性では、温度が高くなるとＯＮ抵抗が増加してしまうことになり、すべての温度範囲において、出力信号の振幅を約１．０Ｖ程度以上とするには、通常使用における温度帯域での出力信号の振幅を大きく設定する必要がある。
【００１３】
出力信号の振幅が大きくなるに伴い、出力信号の遷移に時間がかかってしまい、通信速度に影響が生じてしまう恐れがある。
【００１４】
また、出力信号の振幅が大きくなるに伴い、バスラインから発生するノイズレベルが増大してしまい、ＥＳＤ保護用として設けられたダイオードだけでなく、バスドライバを構成する他の素子を破壊してしまう恐れがあり、それにより、ＦｌｅｘＲａｙのシステムに悪影響が生じてしまうという問題がある。
【００１５】
本発明の目的は、ＦｌｅｘＲａｙにおける送信信号の信号振幅の低減を大幅に低減し、高温時であっても安定した通信を実現することのできる技術を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、ＥＳＤ保護素子の耐圧を向上させ、ＦｌｅｘＲａｙにおける信頼性を向上させることのできる技術を提供することにある。
【００１７】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１９】
本発明は、第１、および第２のバスラインからなる車載ネットワークにおけるバスに接続され、該バスに送受信信号を出力するバスドライバを有し、該バスドライバは、論理信号を差動信号に変換し、バスに送信信号として出力する送信信号出力部を備え、該送信信号出力部は、第１、および第２のインバータを備え、該第１のインバータは、一方の接続部に電源電圧が接続された第１のトランジスタと、他方の接続部に基準電位が接続された第２のトランジスタと、ＥＳＤ保護として設けられ、第１のトランジスタの他方の接続部と第１のバスラインとの間に接続される第１のＥＳＤ保護部と、ＥＳＤ保護として設けられ、第２のトランジスタの一方の接続部と第１のバスラインとの間に接続される第２のＥＳＤ保護部とを備え、第１、および第２のＥＳＤ保護部は、２つのダイオードをそれぞれ有し、２つのダイオードが順方向に直列接続された構成からなるものである。
【００２０】
また、本発明は、第１、および第２のバスラインからなる車載ネットワークにおけるバスに接続され、該バスに送受信信号を出力するバスドライバを有し、該バスドライバは、論理信号を差動信号に変換し、バスに送信信号として出力する送信信号出力部を備え、該送信信号出力部は、第１、および第２のインバータを備え、該第１のインバータは、一方の接続部に電源電圧が接続された第１のトランジスタと、他方の接続部に基準電位が接続された第２のトランジスタと、ＥＳＤ保護として設けられ、第１のトランジスタの他方の接続部と第１のバスラインとの間に接続される第１のＥＳＤ保護部と、ＥＳＤ保護として設けられ、第２のトランジスタの一方の接続部と第１のバスラインとの間に接続される第２のＥＳＤ保護部とを備え、第１、および第２のＥＳＤ保護部は、少なくとも３つのダイオードをそれぞれ有し、少なくとも３つのダイオードが順方向にそれぞれ直列接続された構成からなるものである。
【００２１】
また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。
【００２２】
本発明は、前記バスドライバが用いられる車載ネットワークが、車載ネットワークプロトコルの１つであるＦｌｅｘＲａｙよりなるものである。
【００２３】
また、本発明は、前記第１、および第２のＥＳＤ保護部を構成するダイオードが、ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタのボディダイオードよりなるものである。
【００２４】
さらに、本発明は、少なくとも前記第１、および第２のＥＳＤ保護部を構成するダイオードが、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）分離構造によって形成されているものである。
【発明の効果】
【００２５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２６】
（１）使用温度の変化による送信信号の振幅低減を大幅に低減することができるので、半導体集積回路装置の温度特性の性能を大幅に向上させることができる。
【００２７】
（２）また、ＥＳＤ保護部の耐圧を向上させることができるので、半導体集積回路装置の耐圧を向上させることができる。
【００２８】
（３）さらに、上記（１）、（２）により、車載ネットワークに用いられる半導体集積回路装置の信頼性が向上し、高速で且つ信頼性の高い車載ネットワークシステムを構築することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施の形態による車内ネットワークシステムの一例を示すブロック図、図２は、図１の車内ネットワークシステムに設けられたバスドライバの構成を示すブロック図、図３は、図２のバスドライバに設けられたトランスミッタの内部構成を示す説明図、図４は、図２のバスドライバから出力される送信信号の説明図、図５は、図３のトランスミッタの出力回路となるインバータにおける各部の温度特性を示した説明図、図６は、図３のトランスミッタの出力回路となるインバータのレイアウト例を示す説明図、図７は、図６のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【００３１】
本実施の形態において、ＦｌｅｘＲａｙによる車内ネットワークシステム１は、図１に示すように、２つのチャネルからなるホストとなる複数のコントローラ２、各々のコントローラ２から冗長構成されたバスドライバ３，４からなる。
【００３２】
半導体集積回路装置であるバスドライバ３，４は、２つのバスＣｈ．Ａ，Ｃｈ．Ｂにそれぞれ接続されており、これらによって冗長通信が行われる。また、バスＣｈ．Ａ，Ｃｈ．Ｂは、第１のバスラインとなるバスラインＢＰ、および第２のバスラインとなるバスラインＢＭからそれぞれ構成されている。
【００３３】
コントローラ２は、たとえば、マイクロコンピュータなどからなり、ＥＳＰ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−Ｌｏｃｋ  Ｂｒａｋｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＶＳＣ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：車両安定制御システム）や、ＶＳＡ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ａｓｓｉｓｔ：車両挙動安定化制御システム）などの様々なアプリケーション制御に用いられる。
【００３４】
図２は、バスドライバ３（，４）の構成を示すブロック図である。
【００３５】
バスドライバ３（，４）は、図示するように、ステートマシン５、トランスミッタ６、エラーディテクタ７、およびレシーバ８から構成されている。また、バスドライバ３（，４）には、送信用端子ＴＸＤ、受信用端子ＲＸＤ、モード設定端子ＴＸＥＮ，エラー出力端子ＥＲＲＮ、信号入出力端子ＢＰＴ，ＢＭＴが設けられている。
【００３６】
送信用端子ＴＸＤは、コントローラ２から出力される送信信号が入力される端子である。モード設定端子ＴＸＥＮは、コントローラ２から出力される動作モード設定信号が入力される。
【００３７】
モード設定信号は、バスラインＢＰ，ＢＭのデータを送受信する通常の動作モード、受信のみが可能な受信モード、あるいはスタンバイモードやスリープモードなどの低消費電力モードなど、バスドライバ３（，４）の動作モードを設定する信号である。受信用端子ＲＸＤは、バスラインＢＰ，ＢＭを介して入力される信号である。
【００３８】
ステートマシン５は、コントローラ２から出力された動作モード設定信号に基づいて、バスドライバ３（，４）の動作モードを設定する。送信信号出力部として機能するトランスミッタ６は、送信用端子ＴＸＤを介してコントローラ２から出力された送信信号（論理信号）を差動信号に変換し、信号入出力端子ＢＰＴ，ＢＭＴを介してバスラインＢＰ，ＢＭに出力する。
【００３９】
エラーディテクタ７は、バスラインＢＰ，ＢＭを監視し、短絡などの異常が発生した際にコントローラ２に通知する。レシーバ８は、信号入出力端子ＢＰＴ，ＢＭＴを介して受信した受信信号（差動信号）を論理信号に変換し、エラー出力端子ＥＲＲＮを介してコントローラ２に出力する。
【００４０】
図３は、トランスミッタ６の内部構成を示す説明図である。
【００４１】
トランスミッタ６は、図示するように、バッファ９、インバータ１０、ゲートコントローラ１１，１２、ならびにインバータ１３，１４から構成されている。バッファ９の入力部には、送信用端子ＴＸＤを介して入力される送信信号、およびステートマシン５から出力される送信許可信号が入力されるように接続されている。
【００４２】
このバッファ９の出力部には、インバータ１０の入力部、およびゲートコントローラ１２の入力部がそれぞれ接続されている。インバータ１０の出力部には、ゲートコントローラ１１の入力部が接続されている。
【００４３】
ゲートコントローラ１１，１２の出力部には、インバータ１３，１４の入力部が接続されている。ゲートコントローラ１１，１２は、インバータ１３，１４を動作させる制御信号を生成し、該インバータ１３，１４に出力する。
【００４４】
第１のインバータであるインバータ１３の出力部には、信号入出力端子ＢＰＴが接続されており、第２のインバータであるインバータ１４の出力部には、信号入出力端子ＢＭＴが接続されている。
【００４５】
インバータ１３は、ＰチャネルＭＯＳからなるトランジスタ１５、ＮチャネルＭＯＳからなるトランジスタ１６、第１のＥＳＤ保護となるダイオード１７，１８、および第２のＥＳＤ保護部とよりなるダイオード１９，２０から構成されている。
【００４６】
第１のトランジスタであるトランジスタ１５の一方の接続部には、電源電圧ＶＣＣが供給されるように接続されている。このトランジスタ１５の他方の接続部と、第２のトランジスタであるトランジスタ１６の一方の接続部との間には、ダイオード１７〜２０が順方向に直列接続された構成となっている。トランジスタ１６の他方の接続部には、基準電位ＶＳＳが接続されている。
【００４７】
また、トランジスタ１５，１６のゲートには、ゲートコントローラ１１の出力部が接続され、独立にゲートのタイミング制御が可能となっている。ゲートコントローラ１１により独立にトランジスタ１５，１６のゲートが制御可能となっていることにより、トランジスタ１５，１６のスルーレート制御が可能となり、出力信号の立ち上がり/立下り波形を調整したり差動信号のタイミングを制御可能となる。
【００４８】
そして、ダイオード１８とダイオード１９との接続点がインバータ１３の出力部となり、前述したように信号入出力端子ＢＰＴが接続されている。
【００４９】
同様に、インバータ１４は、ＰチャネルＭＯＳからなるトランジスタ２１、ＮチャネルＭＯＳからなるトランジスタ２２、第１のＥＳＤ保護部となるダイオード２３，２４、ならびに第２のＥＳＤ保護部となるダイオード２５，２６から構成されている。
【００５０】
このインバータ１４における接続構成もインバータ１３と同様であり、第１のトランジスタとなるトランジスタ２１の一方の接続部に電源電圧ＶＣＣが接続され、該トランジスタ２１の他方の接続部と、第２のトランジスタとなるトランジスタ２２の一方の接続部との間にダイオード２３〜２６が順方向に直列接続された構成となっている。トランジスタ２２の他方の接続部には、基準電位ＶＳＳが接続されている。
【００５１】
トランジスタ２１，２２のゲートには、ゲートコントローラ１２の出力部がそれぞれ接続され、トランジスタ１５，１６と同様に独立にゲートのタイミング制御が可能となっており、ダイオード２４とダイオード２５との接続点がインバータ１４の出力部となり、信号入出力端子ＢＭＴが接続されている。
【００５２】
また、これらダイオード１７〜２０，２３〜２６は、ＭＯＳトランジスタによるボディダイオードから構成されている。さらに、バスドライバ３，４が接続されているバスラインＢＰ、ＢＭには、終端抵抗として、たとえば、５１Ω程度の抵抗Ｒｅが接続されている。
【００５３】
バスドライバ３（，４）は、図４に示すように、送信用端子ＴＸＤを介して入力される送信信号がＬｏ信号の場合に、トランジスタ１６，２１がそれぞれＯＮとなり、送信信号がＨｉ信号の場合に、トランジスタ１５，２２がそれぞれＯＮとなり、バスラインＢＰ、ＢＭにアイパターンの信号を出力する。図４の’Ｄａｔａ  １’の状態が論理Ｈｉ信号となり、’Ｄａｔａ  ０’の状態が論理的Ｌｏ信号となる。
【００５４】
次に、本実施の形態におけるバスドライバ３，４に設けられたレシーバ８の作用について説明する。
【００５５】
レシーバ８において、トランジスタ１５，１６，２１，２２の温度依存性は、温度が高くなるとＯＮ抵抗が大きくなる正の温度係数を有している。一方、ダイオード１７〜２０，２３〜２６は、温度が高くなると、順方向電圧が小さくなる負の温度係数を有している。
【００５６】
また、この場合、各々のトランジスタ１５，１６，２１，２２の正の温度係数と２つのダイオードによる負の温度係数との差がほぼ０（零）となっている。
【００５７】
よって、トランジスタ１５に接続された２つのダイオード１７，１８、トランジスタ１６に接続された２つのダイオード１９，２０、トランジスタ２１に接続された２つのダイオード２３，２４、ならびにトランジスタ２２に接続された２つのダイオード２５，２６によって、温度が大きく変化しても出力信号の振幅をほぼ一定とすることができる。
【００５８】
図５は、トランスミッタ６の出力回路となるインバータ１３，１４における各部の温度特性を示した説明図である。
【００５９】
この図５において、縦軸は電圧を示しており、横軸は温度を示している。また、図５は、トランジスタ１５，２２がそれぞれＯＮとなっている状態であり、バスラインＢＰ、ＢＭからは’Ｄａｔａ  １’（図４）が出力される。
【００６０】
さらに、最も上方の実線Ｌ１は、トランジスタ１５のＯＮ抵抗による電圧の温度依存性を、その下方の実線Ｌ２は、ダイオード１７の順方向電圧の温度依存性を、該実線Ｌ２の下方の実線Ｌ３は、ダイオード１８の順方向電圧の温度依存性をそれぞれ示している。
【００６１】
また、実線Ｌ３の下方の実線Ｌ４は、ダイオード２５の順方向電圧の温度依存性を、その下方の実線Ｌ４は、ダイオード２６の順方向電圧の温度依存性を、該実線Ｌ４の下方の実線Ｌ５は、トランジスタ１５のＯＮ抵抗による電圧の温度依存性をそれぞれ示している。
【００６２】
図示するように、トランジスタ１５の温度係数は、たとえば、約＋２．６ｍＶ／℃程度であり、各々のダイオード１７，１８の温度係数は、たとえば、約−１．３ｍＶ／℃程度となっており、トランジスタ１５の温度係数は、２つのダイオード１７，１８を合算した温度係数によって補償することが可能となる。同様に、トランジスタ１５の温度係数は、２つのダイオード１７，１８を合算した温度係数によって補償することが可能となる。
【００６３】
このように、約−５０℃〜約＋１５０℃の温度範囲において、２つのダイオードがトランジスタの温度特性による電圧変動を補償することになり、バスラインＢＰ、ＢＭの送信信号の振幅をほぼ一定とすることができる。
【００６４】
これにより、温度保証範囲において、常に最適な通信速度を実現することができる。これは、送信信号の振幅が一定とならず、高温時に信号振幅が低下してしまうと、その時の振幅を定格値以上とさせるために、低温時の振幅が不要に大きくしなければならなくなり、送信信号の遷移により時間を要してしまうからである。
【００６５】
図６は、インバータ１３のレイアウト例を示す説明図である。図６において、インバータ１３は、電源電圧ＶＣＣが供給される電源パッドＰｖが設けられ、該電源パッドＰｖの下方に、トランジスタ１５が設けられている。トランジスタ１５の下方には、ダイオード１７，１８がそれぞれレイアウトされており、ダイオード１８の下方には、信号入出力端子ＢＰＴが設けられている。
【００６６】
また、信号入出力端子ＢＰＴの下方には、ダイオード１９，２０がそれぞれレイアウトされており、ダイオード２０の下方には、トランジスタ１６が設けられている。そして、トランジスタ１６の下方には、基準電位ＶＳＳが接続されるグランドパッドＰｇがレイアウトされている。このように、インバータ１３を構成する各素子が、半導体チップＣＨ上に直線的にレイアウトされた構成となっている。
【００６７】
図７は、図６のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【００６８】
インバータ１３を構成するトランジスタ１５，１７、ならびにダイオード１７〜２０は、一般的なＰＮ接合分離ではなく、ＳＯＩ分離構造によって構成されている。
【００６９】
図７は、左側から右側にかけて、トランジスタ１５、ダイオード１７〜２０、およびトランジスタ１６の断面図をそれぞれ示している。
【００７０】
図７において、半導体基板２７上には、酸化膜（Ｂｕｒｉｅｄ  Ｏｘｉｄｅ）２８が形成されている。この酸化膜２８は、トランジスタ１５，１６、およびダイオード１７〜２０の各素子を囲むように形成されており、これにより、各素子が完全分離された構造となっている。
【００７１】
また、トランジスタ１５は、半導体基板２７に形成された酸化膜２８上に、Ｎ- 半導体領域２９が形成されており、このＮ- 半導体領域２９の左右には、Ｐ−ＷＥＬＬ３０，３１がそれぞれ形成されている。
【００７２】
そして、Ｐ−ＷＥＬＬ３０，３１の上方には、ドレインとして機能するＮ型半導体領域３２，３３がそれぞれ形成されており、Ｎ- 半導体領域２９の中央部には、ソースとして機能するＮ型半導体領域３６が形成されている。また、Ｎ型半導体領域３６の上方には、酸化膜２８を介してゲート３４，３５が形成されている。
【００７３】
Ｎ型半導体領域３２，３３，３６、ならびにゲート３４，３５の上部には、酸化シリコンなどの絶縁膜３７が形成されている。Ｎ型半導体領域３２，３３，３６は、スルーホール３８〜４０を介して、絶縁膜３７上に形成されたドレイン電極Ｄ、ならびにソース電極Ｓにそれぞれ接続されている。同様に、ゲート３４，３５においても、スルーホールを介して、絶縁膜３７上に形成されたゲート電極Ｇにそれぞれ接続されている。
【００７４】
ソース電極Ｓは、上方に形成された配線層において、電源電圧ＶＣＣが供給される電源配線に接続さる。また、ゲート電極は、配線層に形成された配線によりゲートコントローラ１１から制御信号が入力される接続され、ドレイン電極Ｄは、右側に形成されたダイオード１７のアノードと接続されるように接続される。
【００７５】
ダイオード１７は、酸化膜２８上にＮ- 半導体領域２９が形成されており、このＮ- 半導体領域２９の左右に、ドレインとして機能するＮ型半導体領域３２，３３がそれぞれ形成されている。また、Ｎ- 半導体領域２９の中央部には、ソースとして機能するＮ型半導体領域３６が形成されている。
【００７６】
Ｎ型半導体領域３６の上方には、酸化膜２８を介してゲート３４，３５がそれぞれ形成されている。Ｎ型半導体領域３２，３３，３６、ならびにゲート３４，３５の上部には、酸化シリコンなどの絶縁膜３７が形成されている。
【００７７】
Ｎ型半導体領域３２，３３，３６は、スルーホール３８〜４０を介して、絶縁膜３７上に形成されたドレイン電極Ｄ、ならびにソース電極Ｓにそれぞれ接続されており、ゲート３４，３５においても、スルーホールを介して、絶縁膜３７上に形成されたゲート電極Ｇにそれぞれ接続されている。
【００７８】
ソース電極Ｓとゲート電極Ｇは、上方に形成された配線層の配線により、トランジスタ１５のドレイン電極Ｄと接続される。ドレイン電極Ｄは、上方に形成された配線層の配線により、ダイオード１７の右側に形成されたダイオード１８のアノードと接続される。
【００７９】
このように、ダイオード１７は、ＭＯＳトランジスタのボディダイオードとして構成され、ソース電極Ｓとゲート電極Ｇとが接続された接続点がアノードとなり、ドレイン電極Ｄがカソードとなる。
【００８０】
また、その他のダイオード１８〜２０、およびトランジスタ１６における構造に関しては、ダイオード１７と同様であるので説明は省略する。
【００８１】
このように、ダイオード１７〜２０をＳＯＩ分離構造によって形成することにより、素子の耐圧を上げることができるので、ＥＳＤノイズなどによる素子の静電破壊を防止することができる。
【００８２】
たとえば、ＰＮ接合分離構造によってダイオードを形成した場合、ＰＮ接合の耐圧とダイオード素子の耐圧とがほぼ同じとなるので、２つのダイオードを接続した構成としても耐圧を挙げることが困難となる。
【００８３】
一方、ＳＯＩ分離構造では、ＳＯＩの耐圧が各素子の耐圧よりも高くなるので、ダイオード１７〜２０の耐圧を一般的なＰＮ接合分離構造によって形成された素子に比べて、より高耐圧化することが可能となる。
【００８４】
また、高耐圧化された２つのダイオードをＥＳＤ保護用素子として用いるので、ＥＳＤ保護の性能を向上させることができる。
【００８５】
それにより、本実施の形態によれば、温度変化による送信信号の振幅低減を防止すること可能となり、バスラインＢＰ、ＢＭの送信信号の振幅をほぼ一定とすることができ、最適な通信速度を実現することができる。
【００８６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００８７】
たとえば、前記実施の形態では、インバータを構成する各トランジスタに２つのダイオードを接続する構成としたが、図８に示すように、トランジスタ１５，１６，２１，２２にＮ個（Ｎ＝３）以上のダイオードＤ１1 〜Ｄ１N ，Ｄ２1 〜Ｄ２N ，Ｄ３1 〜Ｄ３N ，Ｄ４1 〜Ｄ４N をそれぞれ接続する構成としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、車載ネットワークの１つであるＦｌｅｘＲａｙにおけるバスラインに信号を送受信するバスドライバに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施の形態による車内ネットワークシステムの一例を示すブロック図である。
【図２】図１の車内ネットワークシステムに設けられたバスドライバの構成を示すブロック図である。
【図３】図２のバスドライバに設けられたトランスミッタの内部構成を示す説明図である。
【図４】図２のバスドライバから出力される送信信号の説明図である。
【図５】図３のトランスミッタの出力回路となるインバータにおける各部の温度特性を示した説明図である。
【図６】図３のトランスミッタの出力回路となるインバータのレイアウト例を示す説明図である。
【図７】図６のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態によるバスドライバにおけるトランスミッタの構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  車内ネットワークシステム
２  コントローラ
３，４  バスドライバ
５  ステートマシン
６  トランスミッタ
７  エラーディテクタ
８  レシーバ
９  バッファ
１０  インバータ
１１，１２  ゲートコントローラ
１３，１４  インバータ
１５  トランジスタ
１６  トランジスタ
１７，１８  ダイオード
１９，２０  ダイオード
２１  トランジスタ
２２  トランジスタ
２３，２４  ダイオード
２５，２６  ダイオード
２７  半導体基板
２８  酸化膜
２９  Ｎ- 半導体領域
３０，３１  Ｐ−ＷＥＬＬ
３２，３３  Ｎ型半導体領域
３４，３５  ゲート
３６  Ｎ型半導体領域
３７  絶縁膜
３８〜４０  スルーホール
Ｃｈ．Ａ，Ｃｈ．Ｂ  バス
ＢＰ，ＢＭ  バスライン
ＴＸＤ  送信用端子
ＲＸＤ  受信用端子
ＴＸＥＮ  モード設定端子
ＥＲＲＮ  エラー出力端子
ＢＰＴ，ＢＭＴ  信号入出力端子
Ｒｅ  抵抗
Ｄ  ドレイン電極
Ｓ  ソース電極
Ｇ  ゲート電極
Ｄ１1 〜Ｄ１N   ダイオード
Ｄ２1 〜Ｄ２N   ダイオード
Ｄ３1 〜Ｄ３N   ダイオード
Ｄ４1 〜Ｄ４N   ダイオード
【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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