(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流の出力に伴ってノイズと熱を発生する大電流ドライバ回路と、
ノイズ発生源でもある前記大電流ドライバ回路の発熱による温度を検出する温度検出回路と、
前記大電流ドライバ回路と前記温度検出回路の間に配置され磁気記録媒体に対してデータの書き込み又は読み出しのアナログ信号を処理する信号処理回路と、
前記大電流ドライバ回路及び前記信号処理回路を制御するコントローラと
を備え、
前記温度検出回路は前記大電流ドライバ回路と共通でないＧＮＤ配線を用いたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記温度検出回路の検出結果に基づいて前記大電流ドライバ回路を制御することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフロッピーディスクドライブ装置等の磁気記録装置に用いる半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気記録装置について説明する。図５は従来の磁気記録装置の一種であるフロッピーディスクドライブ装置に使用されているＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）６０における各回路の配置を示す図である。ＬＳＩ６０は大電流ドライバ回路２０と、アナログ信号処理回路２１と、コントローラ２２と、サーマルシャットダウン回路２３とから成る。
【０００３】
大電流ドライバ回路２０はオン／オフ動作によりステッピングモータ（図示せず）に電流を供給し、該ステッピングモータを駆動する。ステッピングモータはリードライトヘッド（図示せず）を定められたトラック位置に移動させるモータである。
【０００４】
アナログ信号処理回路２１は、磁気記録媒体であるフロッピーディスクに対してデータの書き込み又は読み出しを行う際のアナログ信号を処理する。コントローラ２２はホストであるパーソナルコンピュータ（図示せず）等とのインターフェースをとり、大電流ドライバ回路２０やアナログ信号処理回路２１を制御する。
【０００５】
サーマルシャットダウン回路２３は内部に温度検出回路を有し、その温度検出回路でＬＳＩ６０の温度を検出する。大電流ドライバ回路２０の動作により発熱するが、サーマルシャットダウン回路２３はその温度が一定の基準値を超える異常な発熱が起こると、大電流ドライバ回路２０を強制的にオフにする。大電流ドライバ回路２０は動作することにより発熱するため、サーマルシャットダウン回路２３は異常な発熱による高温のためにＬＳＩ６０が動作不良となるのを防いでいる。ここで、温度検出回路は詳しくは後述するように図３に示す回路である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では図５に示すように大電流ドライバ回路２０とサーマルシャットダウン回路２３は近接して設けられていたため、図６に示すように大電流ドライバ回路２０のオン／オフ動作の切り替わり時にＬＳＩ６０と接続されているステッピングモータ（図示せず）におけるコイルによって逆起電力が発生し、逆起電力による電流がＩＣ基板を介して大電流ドライバ回路２０のグランド側に流れ込み、またグランド側から電流を引き込むので、大電流ドライバ回路２０の周辺のグランドレベルＶＧに０．１Ｖ程度のノイズを発生させる。
【０００７】
例えば、時間ｔ１に大電流ドライバ回路２０の動作がオンからオフに切り替わると、グランドレベルＶＧにノイズ７０が発生する。このとき、ノイズ７０のために検出電圧ＶＴまでのマージン電圧が矢印７１から矢印７２のように変化する。このように大電流ドライバ回路２０のオン／オフ動作の切り替わり時にノイズが発生し、検出電圧が変化するため、前記温度検出回路で検出する温度が変化することになる。したがって、高精度の温度検出ができなくなり、前記ノイズによってサーマルシャットダウン回路２３での温度検出に影響することがあった。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するもので、サーマルシャットダウン回路等に有する温度検出回路で安定した温度検出が可能なＬＳＩ等の半導体装置を提供することを目的とする。さらに、半導体装置において配置を工夫することによりチップ面積を削減することも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置では、電流の出力に伴ってノイズと熱を発生する大電流ドライバ回路と、ノイズ発生源でもある前記大電流ドライバ回路の発熱による温度を検出する温度検出回路と、前記大電流ドライバ回路と前記温度検出回路の間に配置され磁気記録媒体に対してデータの書き込み又は読み出しのアナログ信号を処理する信号処理回路と、前記大電流ドライバ回路及び前記信号処理回路を制御するコントローラとを備え、前記温度検出回路は前記大電流ドライバ回路と共通でないＧＮＤ配線を用いるようにしている。
【００１０】
このような構成によると、前記半導体装置においてサーマルシャットダウン回路等に有する温度検出回路が信号処理回路を挟んで大電流ドライバ回路と離れた位置にあるとともに、大電流ドライバと共通でないＧＮＤ配線（アナログ回路と共用）を用いているので、温度検出回路は大電流ドライバ回路が例えばオン／オフ動作するときでもグランドレベル等にほとんど影響しなくなる。なお、磁気記録装置は大電流ドライバ回路により例えばステッピングモータを駆動する。このとき、大電流ドライバ回路が動作しているときには、信号の読み取り及び書き込みは行われていないので、信号処理回路は非動作状態となる。したがって、信号処理回路では大電流ドライバ回路と隣接していても大電流ドライバ回路の動作により発生するノイズによっても影響を受けることがない。
【００１１】
また、本発明では上記構成において、さらに、前記温度検出回路の検出結果に基づいて前記大電流ドライバ回路を制御するようにしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の半導体装置を適用したフロッピー（登録商標）ディスクドライブ装置のブロック図である。ＬＳＩ１はフロッピー（登録商標）ディスクドライブ装置のホストであるパーソナルコンピュータ（以下「パソコンホスト」という）２とインターフェースドライバ１０でデータの送受信を行い、コントローラ１２でＬＳＩ１の制御を行う。そして、アナログ信号処理回路１３でフロッピー（登録商標）ディスク（図示せず）に対してデータの書き込み又は読み出しを行うためのアナログ信号を処理する。
【００１３】
ＬＳＩ１はパソコンホスト２とデータの送受信をするインターフェースドライバ１０と、ステッピングモータ３を駆動するステッピングモータドライバ１１と、アナログ信号処理回路１３と、これらを制御するコントローラ１２とを有する。
【００１４】
インデックスセンサー５はディスクが１回転すると反応する。そのため、コントローラ１２ではディスクの有無の判断をすることができる。スピンドルモータ７はスピンドルモータドライバ６によって駆動され、スピンドルモータドライバ６はコントローラ１２によって制御される。
【００１５】
アナログ信号処理回路１３はリードライトヘッド９によりフロッピーディスクにデータの書き込み又は読み出しを行う。また、イレーズヘッド８はリードライトヘッド９の書き込み動作時に、リードライトヘッド９のトラック位置のわずかな位置ずれによって生ずるフロッピーディスク上の不要なデータの残留部分を消去する。
【００１６】
トラックセンサー４はイレーズヘッド８のトラック位置を定めるのに、トラック番号０の位置で機械的に反応してイレーズヘッド８のトラック位置の基準とするためのものである。
【００１７】
図２はＬＳＩ１における各回路の配置を示す図である。大電流ドライバ回路２０は図１におけるステッピングモータドライバ１１の電流出力部である。大電流ドライバ回路２０はＬＳＩ１の一辺に接している。そして、大電流ドライバ回路２０と隣接するようにコントローラ１２が設けられている。大電流ドライバ回路２０及びコントローラ１２に隣接するように、アナログ信号処理回路１３が設けられている。
【００１８】
そして、サーマルシャットダウン回路２３が大電流ドライバ回路２０と対角となるコーナー部に設けられている。したがって、サーマルシャットダウン回路２３と大電流ドライバ回路２０の間にはアナログ信号処理回路１３が配置されている。サーマルシャットダウン回路２３は図３に示す温度検出回路を有し、その検出結果によってＬＳＩ１が一定の基準値を超えた場合には大電流ドライバ回路２０をオフする。
【００１９】
図２に示すように、大電流ドライバ回路２０とサーマルシャットダウン回路２３との間にはアナログ信号処理回路１３が配置されているとともに、ＧＮＤ線も共用されていないので一定の距離が設けられている。そのため、大電流ドライバ回路２０のオン／オフ動作によって生ずるノイズがサーマルシャットダウン回路２３までほとんど影響しない。また、大電流ドライバ回路２０のオン／オフ動作時には、アナログ信号処理回路１３は非動作状態となるのでサーマルシャットダウン回路２３の精度が大幅に低下することがない。
【００２０】
サーマルシャットダウン回路２３における温度検出回路を図３に示す。定電流源回路３０は定電流ＩをＡ点に出力する。そして、定電流ＩがＡ点から抵抗３２を介してグランドレベルに流れ込み、常温ではＡ点の電圧ＶＴは約０．５Ｖに保たれている。そして、Ａ点はＮＰＮトランジスタ３４のベースに接続されている。トランジスタ３４のエミッタは接地されている。また、トランジスタ３４のコレクタは抵抗３３を介して電源電圧に接続され、そのコレクタより温度検出結果を示す信号ＯＵＴを出力する。
【００２１】
抵抗３２等には多少の温度特性があるが、ＬＳＩ１の温度が上昇してもＡ点はほぼ一定に保たれている。ＮＰＮトランジスタ３４はスイッチングトランジスタであり、オン／オフが切り替わるベース−エミッタ間のスレッショルド電圧ＶＦは常温では約０．７Ｖである。ベース−エミッタ間にスレッショルド電圧ＶＦより高い電圧が印加されると、ＮＰＮトランジスタ３４はオンする。
【００２２】
常温では、Ａ点の電圧ＶＴが約０．５Ｖに保たれているため、ＮＰＮトランジスタ３４はオフしている。そのため、信号ＯＵＴはハイレベルとなる。そして、ＬＳＩ１の温度が上昇すると、スレッショルド電圧ＶＦが下がり、ついにＡ点の電圧ＶＴよりも下がるとトランジスタ３４はオンし、信号ＯＵＴはローレベルとなる。
【００２３】
このようにして、温度検出回路ではＬＳＩ１の温度を検出している。したがって、常温時では信号ＯＵＴがハイレベルであるが、例えば１５０℃以上の高温となると、信号ＯＵＴはローレベルとなるようにする。そして、サーマルシャットダウン回路２３（図２参照）は温度検出回路の信号ＯＵＴがローレベルとなると、大電流ドライバ回路２０（図２参照）をオフする。
【００２４】
図４に示すように、大電流ドライバ回路２０（図２参照）がオン／オフを切り替えるように動作していても、サーマルシャットダウン回路２３の電圧ＶＴ及びグランドレベルＶＧのいずれにもほとんどノイズが生じない。そのため、大電流ドライバ回路２０のオン／オフの切り替わり時においても、矢印４０に示すように検出電圧が安定に保たれるので、温度検出に逆起電力によるノイズの影響が生じないようになっている。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態ではフロッピー（登録商標）ディスクドライブ装置等で使用されるＬＳＩ１において、大電流ドライバ回路２０とサーマルシャットダウン回路２３の間にアナログ信号処理回路１３が介在し、一定の距離が設けられているので、大電流ドライバ回路２０のオン／オフ動作によってもサーマルシャットダウン回路２３での温度検出にほとんど影響しなくなる。さらに、サーマルシャットダウン回路２３はＬＳＩ１のコーナー部に設けられているので、ＬＳＩ１の表面を有効に活用でき、チップ面積の削減が可能となっている。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体装置によれば、温度検出回路が信号処理回路を挟んで大電流ドライバ回路と離れた位置にあるので、大電流ドライバ回路のオン／オフ動作によっても温度検出回路には大きな影響がなく、高精度かつ安定した温度検出が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のフロッピーディスクドライブ装置のブロック図。
【図２】  そのフロッピーディスクドライブ装置のＬＳＩにおける各回路の配置を示す図。
【図３】  そのＬＳＩにおける温度検出回路の回路図。
【図４】  そのＬＳＩの動作を示す波形図。
【図５】  従来のフロッピーディスクドライブ装置のＬＳＩにおける各回路の配置を示す図。
【図６】  そのＬＳＩの動作を示す波形図。
【符号の説明】
１    ＬＳＩ
２    パソコンホスト
３    ステッピングモータ
４    トラックセンサー
５    インデックスセンサー
６    スピンドルモータドライバ
７    スピンドルモータ
８    イレーズヘッド
９    リードライトヘッド
１０    インターフェースドライバ
１１    ステッピングモータドライバ
１２    コントローラ
１３    アナログ信号処理回路
【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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