(57)【要約】【課題】高周波領域においても悪影響を与えることなく動作可能な高周波ＥＳＤ保護回路を提供する。【解決手段】伝送線路１１及び１２は、差動信号を入力する入力端子１及び２との間に直列接続されており、いずれも入力信号の波長の１／４の線路長を有している。ＥＳＤ保護素子１３は伝送線路１１と１２との間の接続ノードＡに一端を接続され、他端は接地端子ＧＮＤに接続されている。接続ノードＡは、入力端子１及び２からの差動入力信号に対しては、実質的に接地端子とみなすことができる。このため、接続ノードＡと実際の接地端子ＧＮＤの間に接続されたＥＳＤ保護素子１３のインピーダンスはほぼ零となる。【選択図】  図１
2009170626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号としての入力信号が入力される第１入力端子と第２入力端子との間に直列接続される第１伝送線路及び第２伝送線路と、
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路の接続ノードに一端を接続されたＥＳＤ保護素子と、
を備え、
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路は、同一の線路長を有する
ことを特徴とする高周波ＥＳＤ保護回路。
【請求項２】
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路の線路長は、入力信号の波長の１／４に設定されている請求項１記載の高周波ＥＳＤ保護回路。
【請求項３】
差動信号としての出力信号が出力される第１出力端子と第２出力端子との間に直列接続される第１伝送線路及び第２伝送線路と、
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路の接続ノードに一端を接続されたＥＳＤ保護素子と
を備え、
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路は、同一の線路長を有する
ことを特徴とする高周波ＥＳＤ保護回路。
【請求項４】
前記ＥＳＤ保護素子及び前記第２伝送線路は、前記接続ノードにバイアス電圧を供給されていることを特徴とする請求項３記載の高周波ＥＳＤ保護回路。
【請求項５】
前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路の線路長は、入力信号の波長の１／４に設定されている請求項３記載の高周波ＥＳＤ保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高周波領域で動作する回路をサージ等から保護するための高周波ＥＳＤ保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の数ＧＨｚ帯の周波数領域で動作する回路では、高周波ピンに対するＥＳＤ保護素子としてはダイオード等が用いられているが、それらのダイオードの寄生容量は１００ｆＦ程度となる。１００ｆＦ程度の寄生容量は、数ＧＨｚ帯で動作する回路に対しては深刻な特性劣化を生じさせない。
【０００３】
しかし、６０ＧＨｚ帯ないし７６ＧＨｚ帯などのミリ波の領域になると、この程度の寄生容量であっても周波数に比例して影響が大きくなる。例えば、６０ＧＨｚ帯における１００ｆＦの寄生容量は、１ＧＨｚ帯における３ｐＦの寄生容量と同等の影響を生じさせる。したがって、従来の化合物半導体で形成されたミリ波回路においては、ＥＳＤ保護回路を付けずに、サージ破壊を引き起こさないような慎重な取り扱いが必要となっている。現在の化合物半導体のＭＭ（マシンモデル）の耐性は、ＥＳＤ保護無しで５０Ｖ程度であり、この値はＩＣを取り扱う場合の最低のＥＳＤ耐性に近い。
【０００４】
化合物半導体の代わりに、シリコンプロセスにより形成されたミリ波ＩＣの開発・実用化が期待されているが、このようなミリ波ＩＣにおいては、ＥＳＤ保護素子なしでは、同じ条件の化合物半導体ＩＣと比較して、ＥＳＤ耐性が低いことが懸念される。したがって、何らかの形でシリコンのミリ波ＩＣのＥＳＤ耐性を向上させる技術が必要となる。
【０００５】
ＥＳＤ耐性を向上させるための技術として、例えば特許文献１〜３等が提案されている。しかし、これらの特許文献では、理想接地電位を仮定したり、大きなキャパシタを必要としたりするなど、ＥＳＤ保護素子を設けたことによる悪影響は必ずしも解消されない。
【特許文献１】特開平５−１２９８５６号公報
【特許文献２】特開２０００−２４５０５７号公報
【特許文献３】特開２００３−２３１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、高周波領域においても悪影響を与えることなく動作可能な高周波ＥＳＤ保護回路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】
【０００７】
本発明の一態様に係る高周波ＥＳＤ保護回路は、差動信号としての入力信号が入力される第１入力端子と第２入力端子との間に直列接続される第１伝送線路及び第２伝送線路と、前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路の接続ノードに一端を接続されたＥＳＤ保護素子とを備え、前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路は、同一の線路長を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の一態様に係る高周波ＥＳＤ保護回路は、差動信号としての出力信号が出力される第１出力端子と第２出力端子との間に直列接続される第１伝送線路及び第２伝送線路と、前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路の接続ノードに一端を接続されたＥＳＤ保護素子とを備え、前記第１伝送線路及び前記第２伝送線路は、同一の線路長を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、高周波領域においても悪影響を与えることなく動作可能な高周波ＥＳＤ保護回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
［第１の実施の形態］
図１に本発明の第１の実施の形態に係る高周波ＥＳＤ保護回路の全体構成を示す。図１に示すように、このＥＳＤ保護回路１０は、伝送線路１１、１２及びＥＳＤ保護素子１３とから構成されており、保護対象としての高周波回路３を保護している。入力端子１、２からは差動入力信号が入力される。
【００１２】
伝送線路１１及び１２は、入力端子１及び２との間に直列接続されており、いずれも入力信号の波長の１／４の線路長を有している。
【００１３】
ＥＳＤ保護素子１３はたとえばダイオードであり、伝送線路１１と１２との間の接続ノードＡに一端を接続され、他端は接地端子ＧＮＤに接続されている。
【００１４】
このような構成を有するＥＳＤ保護回路１０において、接続ノードＡは、入力端子１及び２からの差動入力信号に対しては、実質的に接地端子とみなすことができる、このため、接続ノードＡと実際の接地端子ＧＮＤの間に接続されたＥＳＤ保護素子１３のインピーダンスは、ほぼ零となる。
【００１５】
一方、接続ノードＡが実質的に接地されている場合、伝送線路１２、１３を介して接続ノードＡと接続されている接続ノードＢ及び接続ノードＣから見た伝送線路１１、１２のインピーダンスは無限大となる。従って、伝送線路１１，１２は、入力端子１、２から高周波回路３に流れる差動入力信号に全く影響を与えない。
【００１６】
他方、サージなど低い周波数の信号に対しては、波長線路１１、１２は単なる配線として考えられるため、サージはＥＳＤ保護素子１３を流れ、高周波回路３の内部に流れ込まない。したがって、このＥＳＤ保護回路１０によれば、入力信号に全く影響を与えることなく、高いＥＳＤ保護耐性が実現できる。
【００１７】
［第２の実施の形態］
図２に本発明の第２の実施の形態に係る高周波ＥＳＤ保護回路１０Ａの全体構成を示す。図２において、第１の実施の形態と同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、以下ではそれらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００１８】
この高周波ＥＳＤ保護回路１０Ａは、伝送線路１１Ａ、１２Ａが、入力信号の波長の１／４の線路長を有さず、別の大きさの線路長を有している点で、第１の実施の形態と異なっている。
【００１９】
この２つの伝送線路１１Ａ、１２Ａにより、整合回路が形成され、このため、接続ノードＡにＥＳＤ保護素子１３を接続しても、高周波特性が良好なＥＳＤ保護回路を実現することができる。
【００２０】
［第３の実施の形態］
図３に本発明の第３の実施の形態に係る高周波ＥＳＤ保護回路１０Ｂの全体構成を示す。図３において、第１の実施の形態と同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、以下ではそれらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００２１】
この実施の形態では、高周波回路３の出力端子３，４側に、バイアス供給回路を兼用するＥＳＤ保護回路１０Ｂが備えられている。このＥＳＤ保護回路１０Ｂは、伝送線路１１Ｂ、１２Ｂ及びＥＳＤ保護素子１３とから構成されている。出力端子３，４からは差動出力信号が出力される。伝送線路１１Ｂ及び１２Ｂは、出力端子３及び４との間に直列接続されている。また、接続ノードＡには、ＥＳＤ保護素子１３の一端が接続されている。この伝送線路１１Ａ及び１１Ｂは、線路長として出力信号の波長の１／４を有していても良いし、別の線路長を有していても良い。また、ＥＳＤ保護回路１３及び伝送線路１２Ｂは、バイアス電圧Ｖｄｄが与えられ、出力信号にバイアスを与えている。なお、このバイアス電圧Ｖｄｄを供給せず、ＥＳＤ保護回路１０Ｂをバイアス供給回路としては用いず、単にＥＳＤ保護のために用いることが可能であることはいうまでもない。
【００２２】
以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＥＳＤ保護回路の全体構成を示す。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るＥＳＤ保護回路の全体構成を示す。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るＥＳＤ保護回路の全体構成を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１、２・・・入力端子、  ３、４・・・出力端子、  １１、１２、１１Ａ、１２Ａ、１１Ｂ、１２Ｂ・・・伝送線路、  １３・・・ＥＳＤ保護素子。
【図１】
2009170626.tif 000003
【図２】
2009170626.tif 000004
【図３】
2009170626.tif 000005