[发明专利]半导体集成电路

说明书

技术领域

本申请涉及采用了自举电路的DC/DC变换器的半导体集成电路。

背景技术

现有技术中在各种用途中使用采用了自举电路的DC/DC变换器的半导体集成电路(例如参照专利文献1)。

图4图示现有的DC/DC变换器的半导体集成电路的一个例子的框图。在图4中，在半导体集成电路10的外部端子BS、外部端子SW之间连接电容器C1，在外部端子SW、外部端子GND之间连接肖特基二极管SD。外部端子SW通过电感器L1连接到输出端子11上。在输出端子11和外部端子GND之间串联连接电阻R1、R2，并且连接有电容器C2。电阻R1、R2的连接点连接到半导体集成电路10的外部端子FB上。从外部向半导体集成电路10的外部端子VIN施加例如12V的直流电压。

在半导体集成电路10中，调节器12由从外部端子VIN提供的直流电压(例如12V)生成例如电压5V的直流电压，提供给半导体集成电路10的各个部分，并且通过二极管D1将上述电压5V的直流电压施加给外部端子BS。

在外部端子SW上连接作为切换元件的n沟道MOS晶体管M1的源极和n沟道MOS晶体管M2的漏极。MOS晶体管M1的源极连接到外部端子VIN，向栅极提供驱动电路13所输出的切换信号。从外部端子BS、SW向驱动电路13提供操作电源。MOS晶体管M2的源极连接到外部端子GND，向栅极提供驱动电路14所输出的切换信号。

开关控制部15向驱动电路13、14提供极性反转的切换信号，由此使MOS晶体管M1、M2交替导通。MOS晶体管M1关断时(M2导通时)外部端子SW成为接地电平，电容器C1被电压5V充电，外部端子BS成为5V。

接下来，在MOS晶体管M1导通时(M2关断时)，外部端子SW成为从外部端子VIN提供的12V，电容器C1的充电电压使外部端子BS为17V。反复进行该切换，由电感器L1等进行平滑，从端子11输出规定电压的直流电压。在这样外部端子SW的电压通过切换元件M1和M2在HIGH和LOW之间切换的结构中，在该外部端子SW和外部端子BS之间设置电容器C1。由该电容器的充电电压向外部端子BS施加比外部端子VIN的电压高的电压，将该高电压作为驱动电压提供给HIGH侧的切换元件M1的驱动电路13。由此可以完全导通HIGH侧的切换元件M1。提供该高的驱动电压的电路是自举电路。

端子11的输出电压被电阻R1、R2分压，从半导体集成电路20的外部端子FB提供给误差放大器16的反相输入端子。向误差放大器16的非反相输入端子提供基准电压Vref，误差放大器16生成相对于基准电压Vref的输出电压的误差电压，提供给PWM比较器17的反相输入端子。

从振荡器18向PWM比较器17的非反相输入端子提供规定频率数的三角波，PWM比较器17比较误差电压和三角波，生成PWM(脉冲宽度调制)信号，提供给开关控制部15。开关控制部15生成将PWM信号反转而得到的信号，从端子DRH提供给驱动电路13，同时在PWM信号的上升时从DRL端子将PWM信号提供给驱动电路14。

但是，在半导体集成电路10的外部端子VIN、BS、SW的每一个上，分别设置未图示的阴极连接在上述外部端子VIN、BS、SW上、阳极接地的二极管等高耐压的ESD(electro-static discharge：静电放电)保护元件(耐压例如为几十伏)。

<驱动电路的电路结构图>

图5图示驱动电路13的一个例子的电路结构图。在图5中，驱动电路13具有电平移位(shift)电路13a、闩锁电路13b、和驱动段反相器13c。电平移位电路13a将高电平/低电平为5V/0V的输入信号在MOS晶体管M1的导通时变换为高电平/低电平为17V/12V的信号并进行输出，在MOS晶体管M1关断时不变换就进行输出。

闩锁电路13b对电平移位电路13a的输出信号进行闩锁。驱动段反相器13c具有：构成第一段反相器的CMOS结构的p沟道MOS晶体管M11以及n沟道MOS晶体管M12、构成第二段反相器的CMOS结构的p沟道MOS晶体管M13以及n沟道MOS晶体管M14。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002-83872号公报

发明内容

发明要解决的问题

图4中图示的半导体集成电路10中，在通过HBM(Human Body Model：人体模型)法，以外部端子VIN为基准向外部端子BS施加正的高电压的情况下，存在图5中图示的驱动电路13的驱动段反相器13c发生破坏这样的问题。