(57)【要約】【課題】本発明は、同一半導体基板上に集積されたデジタル回路ブロックの雑音がアナログ回路ブロックに及ぼす影響を軽減する半導体集積回路を提供することを目的とするものである。【解決手段】アナログ回路ブロックの近傍を通過し、さらにデジタル回路ブロックの近傍を通過する配線において、交流的に接地する接地手段を備えることにより、デジタル回路ブロックの雑音がアナログ回路ブロックに及ぼす影響を軽減することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路ブロックと、
第２の回路ブロックと、
前記第１の回路ブロックの近傍を通過し前記第２の回路ブロックの近傍を通過する配線とを、
同一半導体基板上に形成した半導体集積回路において、
前記配線を交流的に接地する接地手段を有することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
請求項１記載の半導体集積回路において、
前記配線は、前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックと異なる回路ブロックを制御するための配線であることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項３】
請求項１および請求項２記載の半導体集積回路において、
前記接地手段は、少なくとも１箇所以上バイパスコンデンサを介して接地することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項４】
請求項１記載の半導体集積回路において、
前記配線は、前記半導体基板上の外周部に配置され、さらに前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックの近傍に配置されたシールリングであることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項５】
請求項１および請求項４記載の半導体集積回路において、
前記接地手段は、少なくとも１箇所以上で接地することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項６】
請求項１から請求項５記載の半導体集積回路において、
前記接地は前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックの接地とは異なる接地とすることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項７】
請求項１から請求項６記載の半導体集積回路において、
前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックの一方の回路ブロックがデジタル回路ブロックであり、他方がアナログ回路ブロックであることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項８】
請求項７記載の半導体集積回路において、
前記デジタル回路ブロックがシンセサイザー回路であることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項９】
請求項７記載の半導体集積回路において、
前記デジタル回路ブロックがロジック制御回路であることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１０】
請求項７記載の半導体集積回路において、
前記アナログ回路ブロックが低雑音増幅回路であることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１１】
請求項７記載の半導体集積回路において、
前記アナログ回路ブロックが電圧制御発振回路であることを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１２】
少なくとも、送信部、受信部、ローカル部、ベースバンド処理部、制御処理部を有する移動通信端末装置において、
請求項１から請求項１１記載の半導体集積回路を搭載することを特徴とする移動通信端末装置。
【請求項１３】
少なくとも、送信部、受信部、ローカル部、ベースバンド処理部、制御処理部を有する移動通信基地局装置において、
請求項１から請求項１１記載の半導体集積回路を搭載することを特徴とする移動通信基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一半導体基板上に集積されたデジタル回路ブロックの雑音がアナログ回路ブロックに及ぼす影響を軽減する半導体集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に携帯電話器のブロック図の一例を示す。アンテナ１０１で受信した信号はアンテナスイッチ１０２を介して受信部２００で増幅および復調され、ベースバンド処理部５００および制御処理部６００で処理され、スピーカー部７０１に音として出力され、ディスプレイ部７０２には画像として出力される。一方、入力部７０３より入力された信号は制御処理部６００およびベースバンド処理部５００で処理され、送信部４００で変調および増幅され、アンテナスイッチ１０２を介してアンテナ１０１から送信される。ローカル部３００はローカル信号を生成し、前記受信部２００および前記送信部４００に供給する。
【０００３】
前記受信部２００は受信信号を増幅する低雑音増幅器２０１、前記低雑音増幅器２０１の出力信号から不要波を除去する帯域制限フィルタ２０２、前記帯域制限フィルタ２０２の出力を復調する復調器２０３から構成される。一方、前記送信部４００は前記ベースバンド処理部５００の出力信号に基づいて変調する変調器４０１、前記変調器４０１の出力信号から不要波を除去する帯域制限フィルタ４０２、前記帯域制限フィルタ４０２の出力信号を増幅する電力増幅器４０３から構成される。前記ローカル部３００で生成されたローカル信号は、前記復調器２０３および前記変調器４０１に供給される。
【０００４】
近年の携帯電話器に代表される携帯機器の小型化および表示デバイスの大型化や多機能化に伴い、無線部の小型化が求められているが、図５に示す従来の携帯電話のブロック図において、前記低雑音増幅器２０１、前記復調器２０３、前記変調器４０１、前記ローカル部３００などは個別に半導体回路化されていたため、部品点数が多くなりさらに実装面積が大きくなってしまうという課題があった。
【０００５】
本課題を解決するために、図６に示すブロック図の一例のように、前記低雑音増幅器２０１、前記復調器２０３、前記変調器４０１、前記ローカル部３００を同一半導体基板上に集積した半導体集積回路１００を開発した。
【０００６】
図３に前記半導体集積回路１００の半導体基板上のレイアウトの一例を示す。半導体基板１の上に集積された回路のうち、前記ローカル部３００の一部を構成するシンセサイザー回路３では、デジタル処理が行われて雑音が発生する。同じく半導体基板１の上に集積された回路のうち、前記低雑音増幅器２０１を構成する低雑音増幅回路２は、前記シンセサイザー回路３が発生する雑音の影響を受けて受信特性の劣化などが発生するため、図３に示すように前記低雑音増幅回路２と前記シンセサイザー回路３とのブロック間の距離をとるように両回路を配置することで、前記シンセサイザー回路３が発生する雑音の影響を軽減している。
【０００７】
また、前記低雑音増幅回路２と前記シンセサイザー回路３との間に、特許文献１に記載のようにノイズ源となる回路の影響を受けにくい回路を配置しても同様の効果が得られる。
【特許文献１】特開２００１−２４４４１６号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、前記シンセサイザー回路３が発生する雑音の影響をさらに低減しようと検討を続けた結果、図３に示すように前記低雑音増幅回路２と前記シンセサイザー回路３の近傍を通過する配線４によって前記シンセサイザー回路３の発生する雑音が前記低雑音増幅回路２に伝播していることが明らかになった。前記配線４は制御信号入力端子４２から制御回路４１に制御信号を伝達するためのものである。
【０００９】
さらに、別の検討結果として、図４に示すように前記低雑音増幅回路２と前記シンセサイザー回路３の近傍を通過するシールリング６によって前記シンセサイザー回路３の発生する雑音が前記低雑音増幅回路２に伝播していることも明らかになった。シールリング６とは、半導体基板１の上の外周部に配置され、ダイシング時の応力を緩和し、水分などの侵入を防止するためのものである。
【００１０】
本発明の目的は、同一半導体基板上に集積されたデジタル回路ブロックとアナログ回路ブロックにおいて、デジタル回路ブロックの雑音が近傍を通過する配線を介して、アナログ回路ブロックに伝播する影響を軽減するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の半導体集積回路は、第１の回路ブロックと、第２の回路ブロックと、前記第１の回路ブロックの近傍を通過し前記第２の回路ブロックの近傍を通過する配線とを、同一半導体基板上に形成した半導体集積回路において、前記配線を交流的に接地する接地手段を有するものである。
【００１２】
また本発明の半導体集積回路は、請求項１記載の半導体集積回路において、前記配線は、前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックと異なる回路ブロックを制御するための配線とする。
【００１３】
また本発明の半導体集積回路は、請求項１および請求項２記載の半導体集積回路において、前記接地手段は、少なくとも１箇所以上バイパスコンデンサを介して接地する。
【００１４】
また本発明の半導体集積回路は、請求項１記載の半導体集積回路において、前記配線は、前記半導体基板上の外周部に配置され、さらに前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックの近傍に配置されたシールリングとする。
【００１５】
また本発明の半導体集積回路は、請求項１および請求項４記載の半導体集積回路において、前記接地手段は、少なくとも１箇所以上で接地する。
【００１６】
また本発明の半導体集積回路は、請求項１から請求項５記載の半導体集積回路において、前記接地は前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックの接地とは異なる接地とする。
【００１７】
また本発明の半導体集積回路は、請求項１から請求項６記載の半導体集積回路において、前記第１の回路ブロックおよび前記第２の回路ブロックの一方の回路ブロックがデジタル回路ブロックであり、他方がアナログ回路ブロックである。
【００１８】
また本発明の半導体集積回路は、請求項７記載の半導体集積回路において、前記デジタル回路ブロックがシンセサイザー回路である。
【００１９】
また本発明の半導体集積回路は、請求項７記載の半導体集積回路において、前記デジタル回路ブロックがロジック制御回路である。
【００２０】
また本発明の半導体集積回路は、請求項７記載の半導体集積回路において、前記アナログ回路ブロックが低雑音増幅回路である。
【００２１】
また本発明の半導体集積回路は、請求項７記載の半導体集積回路において、前記アナログ回路ブロックが電圧制御発振回路である。
【００２２】
また本発明の移動通信端末装置は、少なくとも、送信部、受信部、ローカル部、ベースバンド処理部、制御処理部を有する移動通信端末装置において、請求項１から請求項１１記載の半導体集積回路を搭載する。
【００２３】
また本発明の移動通信基地局装置は、少なくとも、送信部、受信部、ローカル部、ベースバンド処理部、制御処理部を有する移動通信基地局装置において、請求項１から請求項１１記載の半導体集積回路を搭載する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る半導体集積回路によると、同一半導体基板上に集積されたデジタル回路ブロックとアナログ回路ブロックにおいて、デジタル回路ブロックの雑音が近傍を通過する配線を介して、アナログ回路ブロックに伝播する影響を軽減することが出来る。
【００２５】
さらに、携帯電話器を構成する半導体集積回路として本半導体集積回路を採用すれば、携帯電話器の特性劣化が低減できる。また、携帯電話基地局に対しても本半導体集積回路を採用すれば、前記携帯電話器と同様に特性劣化が低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態を説明するための半導体集積回路の半導体基板上のレイアウト図である。同図に示すように、本実施の形態の半導体集積回路は、図３に示す従来の半導体集積回路の半導体基板上のレイアウト図に新たにコンデンサ５と接地端子７を追加したものであり、図３と重複する部分には同一の符号を付す。
【００２７】
半導体基板１の上に集積された低雑音増幅回路２と、シンセサイザー回路３と、制御信号入力端子４２から入力された制御信号を制御回路４１に伝達する配線４と、前記低雑音増幅回路２の接地端子２１と、前記シンセサイザー回路３の接地端子３１と、前記配線４に一方の端子が接続され、他方の端子が接地端子７に接続されたコンデンサ５と、を備える。
【００２８】
なお、低雑音増幅回路２は、特許請求の範囲のアナログ回路ブロックの一例に該当し、シンセサイザー回路３は、デジタル回路ブロックの一例に該当し、配線４は、デジタル回路ブロックおよびアナログ回路ブロックの２つの回路ブロックと異なる回路を制御するための配線の一例に該当し、コンデンサ５は、接地手段を構成するバイパスコンデンサの一例に該当し、接地端子７は、デジタル回路ブロックおよびアナログ回路ブロックの２つの回路の接地とは異なる接地の一例にそれぞれ該当する。
【００２９】
前記制御信号入力端子４２から入力された制御信号は、前記制御回路４１に伝達されて、半導体集積回路の制御を行っているが、半導体集積回路の制御を行う時以外は、不定あるいは電源電圧などのある電圧値に固定されている。
【００３０】
前記シンセサイザー回路３で発生した雑音は、前記シンセサイザー回路３の近傍に配置された前記配線４に、交流的な結合により伝播される。雑音は前記配線４を介して前記低雑音増幅回路２へ伝播されるが、前記配線４に接続された前記コンデンサ５があるため、前記配線４よりインピーダンスの低い前記接地端子７に流れ、前記低雑音増幅回路２に与える影響が軽減される。
【００３１】
以上のように、前記低雑音増幅回路２の近傍に配置され、前記シンセサイザー回路３の近傍に配置された前記配線４は、前記コンデンサ５を介して前記低雑音増幅回路２の接地端子２１および前記シンセサイザー回路３の接地端子３１とは独立した前記接地端子７に接地することにより、前記シンセサイザー回路３の雑音が前記低雑音増幅回路２に与える影響を低減できる。
【００３２】
さらに図６に示す一般的な携帯電話器の構成を示すブロック図において、半導体集積回路１００として本半導体集積回路を採用すれば、ローカル部３００の一部を構成する前記シンセサイザー回路３の雑音の影響が低減され、前記低雑音増幅回路２から構成された低雑音増幅器２０１の特性劣化が低減でき、安定した受信特性が確保できる。
【００３３】
また、携帯電話基地局に対しても本半導体集積回路を採用すれば、前記携帯電話器と同様に安定した受信特性が確保できる。
【００３４】
なお、前記配線４により伝達される制御信号は、前記制御信号入力端子４２から入力されて前記制御回路４１に出力されていたが、前記制御信号は本半導体集積回路の外部から入力されるものに限るものではなく、また前記制御信号の出力は前記制御回路４１に限るものではない。
【００３５】
なお、前記配線４は、前記コンデンサ５を介して前記低雑音増幅回路２の接地端子２１および前記シンセサイザー回路３の接地端子３１とは独立した前記接地端子７に接地したが、独立した接地端子を設けずに、前記コンデンサ５を介して、前記低雑音増幅回路２の接地端子２１に接地しても良い。独立した端子が不要になるため、本半導体集積回路の面積削減が可能になる。
【００３６】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態を説明するための半導体集積回路の半導体基板上のレイアウト図である。同図に示すように、本実施の形態の半導体集積回路は、図４に示す従来の半導体集積回路の構成を示すブロック図に新たに接地端子８を追加したものであり、図４と重複する部分には同一の符号を付す。
【００３７】
半導体基板１の上に集積された低雑音増幅回路２と、シンセサイザー回路３と、前記半導体基板１の外周部に配置され、さらに前記低雑音増幅回路２および前記シンセサイザー回路３の近傍に配置されたシールリング６と、前記低雑音増幅回路２の接地端子２１と、前記シンセサイザー回路３の接地端子３１と、前記シールリング６の接地端子８と、を備える。
【００３８】
なお、低雑音増幅回路２は、特許請求の範囲のアナログ回路ブロックの一例に該当し、シンセサイザー回路３は、デジタル回路ブロックの一例に該当し、接地端子８は、デジタル回路ブロックおよびアナログ回路ブロックの２つの回路ブロックの接地とは異なる接地の一例にそれぞれ該当する。
【００３９】
前記シンセサイザー回路３で発生した雑音は、前記シンセサイザー回路３の近傍に配置された前記シールリング６に、交流的な結合により伝播される。雑音は前記シールリング６を介して前記低雑音増幅回路２へ伝播されるが、前記シールリング６は前記接地端子８に接地されているため、前記シールリング６よりインピーダンスの低い前記接地端子８に流れ、前記低雑音増幅回路２に与える影響が軽減される。
【００４０】
以上のように、前記低雑音増幅回路２の近傍に配置され、前記シンセサイザー回路３の近傍に配置された前記シールリング６は、前記低雑音増幅回路２の接地端子２１および前記シンセサイザー回路３の接地端子３１とは独立した前記接地端子８に接地することにより、前記シンセサイザー回路３の雑音が前記低雑音増幅回路２に与える影響を低減できる。
【００４１】
さらに図６に示す一般的な携帯電話器の構成を示すブロック図において、半導体集積回路１００として本半導体集積回路を採用すれば、ローカル部３００の一部を構成する前記シンセサイザー回路３の雑音の影響が低減され、前記低雑音増幅回路２から構成された低雑音増幅器２０１の特性劣化が低減でき、安定した受信特性が確保できる。
【００４２】
また、携帯電話基地局に対しても本半導体集積回路を採用すれば、前記携帯電話器と同様に安定した受信特性が確保できる。
【００４３】
なお、前記シールリング６は、前記接地端子８に接地したが、実施の形態１のようにコンデンサーを介して交流的に接地しても良い。
【００４４】
なお、前記シールリング６は、前記低雑音増幅回路２の接地端子２１および前記シンセサイザー回路３の接地端子３１とは独立した前記接地端子８に接地したが、独立した接地端子を設けずに、前記低雑音増幅回路２の接地端子２１に接地しても良い。独立した端子が不要になるため、本半導体集積回路の面積削減が可能になる。
【００４５】
なお、実施の形態１および実施の形態２において、特許請求の範囲のアナログ回路ブロックの一例として低雑音増幅回路２としたが、電圧制御発振回路など雑音の影響を受けて特性が劣化する回路であれば、低雑音増幅回路２に限るものではない。
【００４６】
なお、実施の形態１および実施の形態２において、特許請求の範囲のデジタル回路ブロックの一例としてシンセサイザー回路３としたが、ロジック制御回路など回路の動作によって雑音が発生する回路であれば、シンセサイザー回路３に限るものではない。
【００４７】
なお、実施の形態１および実施の形態２において、デジタル回路ブロックの雑音がアナログ回路ブロックに及ぼす場合について説明したが、アナログ回路ブロックの雑音がデジタル回路ブロックに及ぼす場合についても同様である。
【００４８】
なお、実施の形態１および実施の形態２において、本半導体集積回路を採用した携帯電話器および携帯電話基地局について説明したが、携帯電話器以外の移動通信端末装置および移動通信基地局装置であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本発明は、アナログ回路ブロックとデジタル回路ブロックを集積した半導体集積回路などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための半導体集積回路の半導体基板上のレイアウト図
【図２】本発明の第２の実施の形態を説明するための半導体集積回路の半導体基板上のレイアウト図
【図３】従来の半導体集積回路の半導体基板上のレイアウト図
【図４】従来の半導体集積回路の半導体基板上の別のレイアウト図
【図５】一般的な携帯電話器の構成を示すブロック図
【図６】一般的な携帯電話器の別の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００５１】
１  半導体基板
２  低雑音増幅回路
３  シンセサイザー回路
４  配線
５  コンデンサ
６  シールリング
７，８，２１，３１  接地端子
４１  制御回路
４２  制御信号入力端子
１００  半導体集積回路
１０１  アンテナ
１０２  アンテナスイッチ
２００  受信部
２０１  低雑音増幅器
２０２，４０２  帯域制限フィルタ
２０３  復調器
３００  ローカル部
４００  送信部
４０１  変調器
４０３  電力増幅器
５００  ベースバンド処理部
６００  制御処理部
７０１  スピーカー部
７０２  ディスプレイ部
７０３  入力部
【図１】
2005235977.tif 000003
【図２】
2005235977.tif 000004
【図３】
2005235977.tif 000005
【図４】
2005235977.tif 000006
【図５】
2005235977.tif 000007
【図６】
2005235977.tif 000008