(57)【要約】【課題】  本発明は半導体集積回路内で必要となる基準の電圧を設定する電圧設定回路および設定された電圧に応じた出力電流を生成する出力電流可変バッファに関し、簡単な構成で半導体集積回路内部で基準電圧を設定する。【解決手段】  ボンディング時には電源ピンとの接続が自在であって少なくとも１つが電源ピンと接続されてなる複数のパッドと、上記複数のパッドそれぞれに各一端が接続されるとともに各他端が相互に接続されて設定電圧取出ノードを形成する複数の第１の抵抗と、設定電圧取出ノードとグランドとの間に配置された第２の抵抗とを備えた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路に内蔵された電圧設定回路において、
ボンディング時には電源ピンとの接続が自在であって少なくとも１つが電源ピンと接続されてなる複数のパッドと、
前記複数のパッドそれぞれに各一端が接続されるとともに各他端が相互に接続されて設定電圧取出ノードを形成する複数の第１の抵抗と、
前記設定電圧取出ノードとグランドとの間に配置された第２の抵抗とを備えたことを特徴とする電圧設定回路。
【請求項２】
前記第１の抵抗と前記第２の抵抗を経由して流れる電流の流路を切断又は接続するスイッチ素子を備えたことを特徴とする請求項１記載の電圧設定回路。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電圧設定回路を備えるとともに、該電圧設定回路により設定された電圧に応じた出力電流を生成する出力バッファ回路を備えたことを特徴とする出力電流可変バッファ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路内で必要となる基準の電圧を設定する電圧設定回路および設定された電圧に応じた出力電流を生成する出力電流可変バッファに関する。
【背景技術】
【０００２】
出力バッファにおいて必要以上の電流出力が可能な回路のままにしておくと消費電力の増大を招くなどの弊害があり、これを回避するために従来より出力電流を可変にすることが行なわれている。
【０００３】
図２は、従来の出力電流可変バッファの１例を示す図である。
【０００４】
ここでは、半導体集積回路外部に配置した抵抗Ｒ１，Ｒ２による分圧を外部ピン１１から半導体集積回路内に基準電圧として取り込み、第１のＰチャンネルトランジスタ１２、第１のＮチャンネルトランジスタ１３、第２のＰチャンネルトランジスタ１４、および第２のＮチャンネルトランジスタ１５により電流ミラー回路を構成しておいて、そこに外部ピン１１から取り込んだ基準電圧に応じた定電流を流す。第２のＰチャンネルトランジスタ１４と第２のＮチャンネルトランジスタ１５との間には、それら第２のＰチャンネルトランジスタ１４および第２のＮチャンネルトランジスタ１５を含む４つのトランジスタが直列接続されるように、インバータを構成する第３のＰチャンネルトランジスタ１６と第３のＮチャンネルトランジスタ１７を配置し、それら第３のＰチャンネルトランジスタ１６と第３のＮチャンネルトランジスタ１７の双方のトランジスタのゲートに接続されたノード１８にこの半導体集積回路内部からの出力信号を入力する。すると、それら第３のＰチャンネルトランジスタ１６と第３のＮチャンネルトランジスタ１７との接続ノードに接続されたパッド１９から、ノード１８に入力された出力信号が反転した出力信号が出力される。この出力信号は、外部ピン１１に設定された基準電圧に応じた出力電流の信号である。
【０００５】
このように、半導体集積回路には設定された基準電圧を必要とする回路が含まれる場合がある。
【０００６】
特許文献１には、そのような基準電圧の設定方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３１８２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図２を参照して説明した回路の場合、半導体集積回路の外部に抵抗Ｒ１，Ｒ２を配置して基準電圧を作る必要があり、その分、回路基板上の面積を占め、また半導体集積回路とは別に抵抗Ｒ１，Ｒ２が必要となり、コストアップ、回路基板の大面積化につながる。また半導体集積回路でも専用の外部ピン１１を使うことになる。通常、外部ピン１１の数に応じてパッケージ寸法が定まりそれに応じてコストが定まる関係上、専用の外部ピン１１を備えることは、その分、やはりコストアップや、パッケージ寸法の増大による回路基板上の大面積を占めることにつながる。
【０００８】
また、特許文献１に開示された技術は、外部から基準電圧を表わすコードを入力するというものであり、このようにすると外付部品は不要ではあるが、半導体集積回路内部にそのコードを記憶しておくためのメモリが必要となるなど、半導体集積回路内部の回路構成が複雑となり、半導体集積回路の大面積化につながり好ましくない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、基準電圧を外部から入力する必要がなく、かつ簡単な構成で半導体集積回路内部で基準電圧を設定する電圧設定回路、およびそのような電圧設定回路により設定された基準電圧に応じた出力電流を生成する出力電流可変バッファを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の電圧設定回路は、半導体集積回路に内蔵された電圧設定回路であって、ボンディング時には電源ピンとの接続が自在であって少なくとも１つが電源ピンと接続されてなる複数のパッドと、それら複数のパッドそれぞれに各一端が接続されるとともに各他端が相互に接続されて設定電圧取出ノードを形成する複数の第１の抵抗と、設定電圧取出ノードとグランドとの間に配置された第２の抵抗とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、本発明の電圧設定回路において、上記第１の抵抗と上記第２の抵抗を経由して流れる電流の流路を切断又は接続するスイッチ素子を備えることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の出力電流可変バッファは、上記本発明の電圧設定回路を備えるとともに、その電圧設定回路により設定された電圧に応じた出力電流を生成する出力バッファ回路を備えたことを特徴とする。
【００１３】
更に、上記電源ピンをグランドピンに、グランドを電源に置き換えた電圧設定回路であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電圧設定回路は、第２の抵抗と直列接続された複数の第１の抵抗を備え、ボンディング時にはそれら複数の第１の抵抗のうちのいずれか１つ以上が電源ピンにボンディング接続されたものであるため、複数の第１の抵抗のうちのどの第１の抵抗を電源ピンとボンディング接続するかに応じて基準電圧を変更することができる。しかもこの場合、外部に基準電圧設定用の抵抗等を備える必要がない。電源ピンは必ず必要なものであり、この電源ピンが存在することがコストアップ等の問題とはならない。
【００１５】
出力バッファの出力電流を制限するには、出力バッファを構成するトランジスタのサイズを調整することも考えられる。ただし、その場合は、出力電流の電流値に応じて半導体集積回路製造用のマスクを変更する必要があり、製造コストの大幅アップにつながるおそれがある。
【００１６】
これに対し本発明の電圧設定回路によれば、ボンディングの段階で電源ピンと接続する第１の抵抗を変更するだけでよく、製造コストアップはほとんど生じない。
【００１７】
尚、本発明の電圧設定回路の場合、ボンディング時に電源ピンと接続される可能性のある第１の抵抗が複数備えられているため、それら第１の抵抗の数に対応した数だけボンディングのためのパッドを用意しておく必要がある。しかしながら、通常、パッドは外部ピンと比べ多数設けられており、未使用パッドを用いることによりコストアップやチップ面積の増大にはならない。
【００１８】
ここで、本発明の電圧設定回路では、電源ピン、その電源ピンとボンディング接続された第１の抵抗、およびその第１の抵抗とグランドとの間に配置された第２の抵抗により電流経路が形成される。そこで上記のスイッチ素子を備えると、その基準電圧が不要のときにはその電流路を遮断しておくことができ、消費電力を抑えることができる。
【００１９】
また、本発明の出力電流可変バッファによれば、本発明の電圧設定回路を備えているため、基準電圧入力用の専用の外部ピンは不要であり、コストが低減された出力電流可変バッファが実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態としての電圧設定回路を備えた、本発明の一実施形態としての出力電流可変バッファの回路構成図である。この図１に示す出力電流可変バッファは半導体集積回路に内蔵されたものである。
【００２２】
尚、この図１において、図２に示す従来例の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して示し、相違点についてのみ説明する。
【００２３】
ここには、互いに抵抗値が異なる３つの第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３が備えられており、各第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の一端は各パッド２１，２２，２３に接続されており、それら３つの第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の他端は相互に接続されるとともに第２の抵抗Ｒ０の一端と接続されている。また、第２の抵抗Ｒ０の他端は、本実施形態では、その第２の抵抗Ｒ０を流れる電流の流路を接続、遮断するスイッチ素子としての第４のＮチャンネルトランジスタ２４を介在させてグランドに接続されている。
【００２４】
また、３つの第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にそれぞれ接続された３つのパッド２１，２２，２３の近傍には電源ピン２０が配置されており、ボンディング時には、その電源ピン２０と、３つのパッド２１，２２，２３のうちのいずれかのパッドとの間がボンディングワイヤで接続される。この半導体集積回路に電源が投入され、第４のＮチャンネルトランジスタのゲートに接続されたノード２５にＨレベルの信号が入力されることによりその第４のＮチャンネルトランジスタ２５が導通すると、第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のうちの電源ピン２０に接続された第１の抵抗と第２の抵抗Ｒ０との間に抵抗分圧による基準電圧が発生する。この基準電圧は、第１のＰチャンネルトランジスタ１２と第２のＰチャンネルトランジスタ１４の各ゲートに入力される。
【００２５】
この図１に示す出力電流可変バッファを備えた半導体集積回路に電源が投入された状態においてこの図１に示す出力電流可変バッファを使用する必要のないタイミングではノード２５に‘Ｌ’レベルの信号を与えて第４のＮチャンネルトランジスタ２４を遮断状態にしておく。すると第２の抵抗Ｒ０を通る電流の流れが遮断され、また第１のＰチャンネルトランジスタ１２および第２のＰチャンネルトランジスタ１４の各ゲートに電源ピン２０からの‘Ｈ’レベルの信号が入力されてそれら第１のＰチャンネルトランジスタ１２および第２のＰチャンネルトランジスタも遮断状態となり、この図１に示す回路全体について電流路が遮断され、余計な電力消費が抑えられる。
【００２６】
ここで、上述の実施形態では、ボンディング時に電源ピン２０と３つのパッド２１，２２，２３のうちのいずれかとがボンディングワイヤで接続される旨説明したが、３つの第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値の選び方や基準電圧の必要精度等によっては、電源ピン２０と、３つのパッド２１，２２，２３ものうちの複数のパッドとをボンディングワイヤで接続してもよい。また、それに加え３つのパッド２１，２２，２３うちのいずれかと図示してないグランドピンとをボンディングワイヤで接続してもよい。
【００２７】
また、ここでは３つの第１の抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を備えたが、第１の抵抗は３つである必要はなく、基準電圧の必要な調整精度等に応じて複数備えておけばよい。
【００２８】
さらに、ここでは電圧設定回路を出力電流可変バッファに適用した例を説明したが、本発明の電圧設定回路は出力電流可変バッファのみに適用されるものではなく、半導体集積回路内部で基準電圧を必要とする場合に広く適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態としての電圧設定回路を備えた、本発明の一実施形態としての出力電流可変バッファの回路構成図である。
【図２】従来の出力電流可変バッファの１例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１    外部ピン
１２    第１のＰチャンネルトランジスタ
１３    第１のＮチャンネルトランジスタ
１４    第２のＰチャンネルトランジスタ
１５    第２のＮチャンネルトランジスタ
１６    第３のＰチャンネルトランジスタ
１７    第３のＮチャンネルトランジスタ
１８    ノード
１９    パッド
２０    電源ピン
２１，２２，２３    パッド
２４    第４のＮチャンネルトランジスタ
２５    ノード
【図１】
2005252097.tif 000003
【図２】
2005252097.tif 000004