CN102543918B - 半导体芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体芯片，使电连接太阳能电池与二次电池的布线的长度不易受其他内部电路的影响，并能够降低从太阳能电池向二次电池进行充电时的电损耗的半导体芯片。半导体芯片(10)具有沿着边(20a)形成，与太阳能电池(11)电连接的第1端子(30)；沿着边(20a)形成，与二次电池(12)电连接的第2端子(40)、和电连接第1端子(30)与第2端子(40)的布线(50)。

Description

半导体芯片
技术领域
本发明涉及以抑制连接太阳能电池与二次电池的布线的电阻的增加为目的的半导体芯片，特别涉及在设置于半导体芯片上的外部连接端子的布局上具有特征的半导体芯片。
背景技术
在专利文献1中，作为具备控制从太阳能电池向二次电池的充电的功能的充电控制系统，公开了具备太阳能电池、二次电池、电连接太阳能电池与二次电池的布线、和设置在该布线上来防止从二次电池向太阳能电池的电流的逆流的逆流防止部的系统。
专利文献1：日本特开平8-251818号公报
在此，当研究根据专利文献1的尤其是图1想到的充电控制系统时，可考虑形成图4那样的构成。图4所示的充电控制系统具备太阳能电池1、二次电池2和半导体芯片3，而且半导体芯片3具备与太阳能电池1电连接的第1端子4、与二次电池2电连接的第2端子5、电连接第1端子4与第2端子5的布线6、和形成在布线6上来防止从二次电池2向太阳能电池1的电流的逆流的逆流防止部7。
但是，如图4所示那样，近年来，在充电控制系统所使用的半导体芯片3上除混装有逆流防止部7以外，还混装有具有各种功能的电路等作为内部电路8的情况已较普遍。
从而，如图4所示的以往的充电控制系统所使用的半导体芯片3那样，若电连接太阳能电池1与二次电池2的布线6采用从半导体芯片3的一边延伸到与该一边相对的另一边的构成，则布线6依赖于内部电路8的大小变得冗长，布线电阻增加对应的量，所以在从太阳能电池1向二次电池2进行充电时可能会蒙受电损耗。
发明内容
因此，本发明中提供一种电连接太阳能电池与二次电池的布线的长度不易受其他内部电路的影响，能够降低从太阳能电池向二次电池进行充电时的电损耗的半导体芯片。
本发明涉及的半导体芯片是被四边镶边而形成为矩形的半导体芯片，其特征在于，具有：第1端子，其沿着所述四边之中的一个边形成，与太阳能电池电连接；第2端子，其沿着所述一个边形成，与二次电池电连接；和布线，其电连接所述第1端子与所述第2端子。
另外，本发明的半导体芯片是被四边镶边而形成为矩形的半导体芯片，其特征在于，具有：第1端子，其沿着所述四边之中的一个边形成，与太阳能电池电连接；第2端子，其沿着与所述一个边相邻的另一个边形成，与二次电池电连接；布线，电连接所述第1端子与所述第2端子。
根据本发明的半导体芯片，与太阳能电池电连接的第1端子和与二次电池电连接的第2端子都沿着形成为矩形的半导体芯片的四边之中的一个边形成，或者第1端子形成于一个边，第2端子形成于与该边相邻的另一个边，因此电连接第1端子与第2端子的布线不会从半导体芯片的一个边延伸到与该边相对的另一个边而形成。因此，电连接太阳能电池与二次电池的布线的长度不易受其他内部电路的影响，能够减少从太阳能电池向二次电池进行充电时的电损耗。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的半导体芯片10的构成的图。
图2是本发明的第1实施方式的半导体芯片10内所形成的放电部70的详细电路图。
图3是表示本发明的第2实施方式的半导体芯片10的构成的图。
图4是用于说明根据专利文献1中公开的图1想到的充电控制系统中的问题的图。
附图标记的说明
10半导体芯片；20a～20d边；30第1端子；40第2端子；50布线；60控制部；70放电部；80第3端子；90内部电路
具体实施方式
对于本发明的半导体芯片，参照附图在下面进行详细地说明。
(第1实施方式)
图1表示具备本发明的第1实施方式的半导体芯片10的充电控制系统，由半导体芯片10、太阳能电池11和二次电池12构成。
半导体芯片10是对作为四边的边20a、边20b、边20c以及边20d进行镶边而形成为矩形的。半导体芯片10具有：第1端子30，其沿着作为四边之中的一个边的边20a形成，与太阳能电池11电连接；第2端子40，其沿着边20a形成，与二次电池12电连接；和布线50，其电连接第1端子30与第2端子40。从太阳能电池11向二次电池12的充电经由第1端子30、布线50、以及第2端子40被进行。
第1端子30在沿着边20a～边20d之中的边20a、且最接近的位置上形成。第1端子30与太阳能电池11连接，起到作为半导体芯片10接受从太阳能电池11供给的电力的窗口的作用。
第2端子40在沿着边20a～边20d之中的边20a、且最接近的位置上形成。第2端子40与二次电池12连接，起到作为向二次电池12交接由太阳能电池11供给并从半导体芯片10输出的电力的窗口的作用。而且，第2端子40与第1端子30相邻地形成。
布线50是电连接第1端子30与第2端子40的布线。布线50在从太阳能电池11向二次电池12进行充电时，起到将从第1端子30输入的太阳能电池11的电力向第2端子40传输的作用。
逆流防止部60设置在布线50上。逆流防止部60起到防止太阳能电池11的电压下降的结果为二次电池12的电压朝太阳能电池11发生逆流的作用，该逆流防止部60例如由开关元件构成。在逆流防止部60由开关元件构成的情况下，也可以采用下述构成：从太阳能电池11向二次电池12进行充电时接通开关元件，在太阳能电池11的电压比二次电池12的电压低时断开开关元件防止从二次电池12向太阳能电池11的逆流。另外，逆流防止部60可以不用开关元件，而只使用二极管，也可以将两者组合，但不仅限于此。
放电部70在连接点55上与布线50连接。放电部70为了防止从太阳能电池11向二次电池12的过充电而被设置，起到如下作用：当二次电池12中贮存的电压达到规定值以上时，为了防止从太阳能电池11向二次电池12的过充电，对从太阳能电池11向布线50供给的电力进行放电。
而且，优选放电部70在布线50和半导体芯片10的四边之中的与边20a不同的边、即边20b、边20c或者边20d中的至少任意一个边之间形成。由于放电部70在布线50与边20b～边20d的任意一个边之间形成，所以在半导体芯片10具备由连接第1端子30与第2端子40的线段100和布线50包围的区域110的情况下，放电部70形成于区域110的外侧，不形成于区域110的内侧，因此使不依赖于放电部70的形成面积的布线50的布线布局成为可能。这样，通过提高布线50的布局的自由度，与放电部70形成于区域110内的情况相比，能够将布线50形成得更短，因此能够将布线50的布线电阻抑制得更小。
第3端子80是从半导体芯片的外部供给接地电位GND的端子，与放电部70相连接。布线50中流动的从太阳能电池11供给的电流，在需要防止从太阳能电池11向二次电池12的过充电时，经由与布线50连接的放电部70以及第3端子80流向接地电位GND。
内部电路90在半导体芯片10内按照各种设计事项被形成。内部电路90可以是例如监视二次电池12中贮存的电压并且在二次电池12的电压达到规定值以上时对放电部70进行规定的控制的电路，也可以是例如具备对逆流防止部60所使用的开关元件进行控制的功能的电路，也可以不限于此而形成各种电路。
图2是本发明的半导体芯片10内所形成的放电部70的一个电路图，示出第1端子30、第2端子40、布线50、逆流防止部60、放电部70、第3端子80以及内部电路90的电路构成。而且，在图2中，对与图1相同的部分付与了同样的附图标记并省略其说明。另外，图2终归是表示电路构成的图，不是表示半导体芯片10内的各种配置的图。
放电部70由形成有作为N型晶体管的多个放电晶体管Q1、Q2、…、Qn的放电晶体管部45构成，放电晶体管部45中所形成的放电晶体管Q1、Q2、…、Qn各自的漏极D在布线50上的连接点55与布线50连接。而且，放电晶体管Q1、Q2、…、Qn各自的源极S与第3端子80连接。而且，放电晶体管Q1、Q2、…、Qn各自的栅极G例如和作为内部电路90与布线50连接而形成的放电晶体管控制部95电流镜连接，放电晶体管Q1、Q2、…、Qn的开关被放电晶体管控制部95控制。而且，放电晶体管Q1、Q2、…、Qn也可以是P型晶体管。
放电部70为了上述那样防止从太阳能电池11向二次电池12的过充电而被使用。下面说明放电部70的放电动作的一个例子。而且，以下使用N型晶体管作为放电晶体管。
首先，在二次电池12的电压在规定值以下时，从放电晶体管控制部95向放电晶体管Q1、Q2、…、Qn各自的栅极供给0V，放电晶体管Q1、Q2、…、Qn的每一个都截止。下面，在二次电池12的电压达到规定值以上时，放电晶体管控制部95检测到该情况，从放电晶体管控制部95向放电晶体管Q1、Q2、…、Qn各自的栅极施加规定的电压，由此，各个放电晶体管Q1、Q2、…、Qn导通。当放电晶体管Q1、Q2、…、Qn导通时，从太阳能电池11经由第1端子30向布线50供给的电流开始向放电部70侧流动。即，从太阳能电池11向二次电池12流动的电流减少。通过以上的动作，防止从太阳能电池11向二次电池12的过充电。
在此，对放电部70的放电特性进行说明。放电部70的放电特性是指在放电晶体管Q1、Q2、…、Qn导通时，在布线50中流动的电流向放电部70侧流动的程度的特性，该放电特性越强，越能够将在布线50中流动的电流进一步吸引到放电部70，能够抑制从太阳能电池11向二次电池12的过充电。而且，半导体芯片10中的放电部70的放电特性依赖于从第1端子30到第3端子80的布线电阻的大小。从而，通过进一步减小从第1端子30到第3端子80的布线电阻，而能够得到更强的放电特性、即能够将沿布线50向第2端子40流动的电流进一步吸引到放电部70侧。
以下，再次使用图1说明能够得到更强的放电部70的放电特性的放电部70的半导体芯片10内的配置。
优选放电部70如图1所示连接在布线50上的第1端子30与逆流防止部60之间。换言之，优选放电部70在布线50上的比逆流防止部60靠近第1端子30的位置上与布线50连接。由此，比放电部70连接在布线50上的第2端子40与逆流防止部60之间的情况相比，能够缩短从第1端子30到放电部70的布线长度，能够减小布线电阻，所以能够进一步提高放电部70的放电特性。
另外，优选使从第1端子30到放电部70的布线50的布线电阻比从第2端子40到放电部70的布线50的布线电阻小。作为这样的一个例子，可以举出从第1端子30到放电部70的布线50的长度比从第2端子40到放电部70的布线50的长度短的情况。
另外，优选第3端子80沿着半导体芯片10的四边之中的离配置有放电部70的部位最近的边形成。通过第3端子80沿着离配置有放电部70的部位最近的边形成，与第3端子80在其他边上形成的情况相比，能够使连接放电部70与第3端子80的布线的长度最短，能够使该布线的布线电阻最小，因此能够进一步提高放电部70的放电特性。而且，优选在图1所示的半导体芯片10中，第3端子80在沿着边20a～边20d之中的边20a、且最接近的位置上形成。
而且，在图1中表示了沿着边20a，第1端子30和第2端子40相邻地形成的情况，但是不限于此，也可以在第1端子30与第2端子40之间形成有其他外部端子。这是因为即使在第1端子30与第2端子40之间形成有其他外部端子，由于在本发明的第1实施方式中第1端子30和第2端子40没有形成于相互对置的边上，因此这时也能够实现布线50的布线电阻的抑制。但是，优选在第1端子30与第2端子40之间不形成其他外部端子，第1端子30与第2端子40相邻接地形成。其原因是：在第1端子30与第2端子40之间形成有其他外部端子时，存在需要采用避开该其他外部端子那样的布线50的布局，因此造成布线50的布线长度要依赖于其他外部端子的配置来决定的情况，有可能导致布线50的布局的自由度降低，但是通过第1端子30与第2端子40相邻地形成，而能够不依赖于其他外部端子的配置地决定布线50的布线长度，从而不会导致布线50的布局的自由度的降低，就能够进一步抑制布线50的布线电阻的增加。
以上，根据本发明的第1实施方式的半导体芯片10，第1，与太阳能电池11电连接的第1端子30和与二次电池12电连接的第2端子40都沿着形成为矩形的半导体芯片10的边20a被形成，因而电连接第1端子30与第2端子40的布线50不会从半导体芯片10的一个边延伸到与该边相对的另一个边地形成。因此，电连接太阳能电池11与二次电池12的布线50的长度变得不易受其他内部电路90的影响，能够降低从太阳能电池11向二次电池12进行充电时的电损耗。
另外，第2，通过放电部70被形成于布线50和半导体芯片10的四边之中的与边20a不同的边、即边20b、边20c、或者边20d中的至少任意一个边之间，而使不依赖放电部70的形成面积的布线50的布线布局成为可能，能够将布线50的布线电阻抑制得更小。
另外，第3，通过放电部70连接在布线50上的第1端子30与逆流防止部60之间，与放电部70连接在布线50上的第2端子40与逆流防止部60之间的情况相比，能够缩短从第1端子30到放电部70的布线长度，能够减小布线电阻。
另外，第4，通过第3端子80沿着半导体芯片50的四边之中、离配置有放电部70的部位最近的边形成，与第3端子80在其他边上形成的情况相比，能够使连接放电部70与第3端子80的布线的长度最短，能够使该布线的布线电阻最小。
另外，第5，通过第1端子30与第2端子40沿着边20a相邻地形成，从而不会因其他外部端子而导致布线50的布局的自由度降低，因此能够抑制布线50的布线电阻的增加。
(第2实施方式)
图3示出具备本发明的第2实施方式的半导体芯片10的充电控制系统，其由半导体芯片10、太阳能电池11和二次电池12构成。而且，对于与本发明的第1实施方式中记载的充电控制系统同样的构成，付与同样的附图标记，来省略其说明。
半导体芯片10a是对作为四边的边20a、边20b、边20c以及边20d镶边而形成为矩形的。半导体芯片10a具有沿着作为四边之中的一个边的边20a形成，与太阳能电池11电连接的第1端子30；第2端子40，其沿着作为与边20a相邻的另一个边的边20b形成，与二次电池12电连接；和布线50，其电连接第1端子30与第2端子40。
本发明的第2实施方式的充电控制系统在与第1实施方式的充电控制系统相比较时，不同点在于第2端子40沿着与边20a相邻的边20b形成。
第2端子40在沿着边20a～边20d之中的边20b、且最接近的位置上形成。第2端子40与二次电池12连接，起到作为将从半导体芯片10输出、由太阳能电池11供给的电力向二次电池12交接的窗口的作用。而且，第2端子40与第1端子30相邻地形成。
优选放电部70在布线50和半导体芯片10的四边之中的与边20a以及边20b不同的边、即边20c、或者边20d中的任意一边之间被形成。通过放电部70在布线50与边20c或者边20d中的任意一边之间形成，而在半导体芯片10具备由连接第1端子30与第2端子40的线段100a和布线50包围的区域110a时，放电部70形成在区域110a的外侧，不形成在区域110a的内侧，因此使不依赖放电部70的形成面积的布线50的布线布局成为可能，与放电部70形成在区域110a内的情况相比，能够使布线50形成得更短，能够将布线50的布线电阻抑制到更小。
而且，优选在第2实施方式的半导体芯片10中，放电部70形成于由边20a、边20b、以及线段100包围的区域110b内。例如，想抑制布线电阻的增加，而将布线50以在在第1端子30与第2端子40的最短路径上、即布线50成为最短地形成时，存在区域110b成为未使用区域的情况。在该情况下，为了有效地利用区域110b，更优选把放电部70形成于区域110b内。另外，即使不是以布线50为最短的方式形成布线50的情况，也优选将放电部70配置于区域110b从而有效地利用区域110b。
另外，优选放电部70连接在布线50上的第1端子30与逆流防止部60之间。换言之，优选放电部70在比逆流防止部60靠近第1端子30的布线50上的位置与布线50连接。由此，与放电部70连接在布线50上的第2端子40与逆流防止部60之间的情况相比，能够缩短从第1端子30到放电部70的布线长度，能够减小布线电阻，因此能够进一步提高放电部70的放电特性。
另外，优选从第1端子30到放电部70的布线50的布线电阻的大小比从第2端子40到放电部70的布线50的布线电阻小。作为这样的一个例子，可以举出从第1端子30到放电部70的布线50的长度比从第2端子40到放电部70的布线50的长度短的情况。
另外，优选第3端子80沿着半导体芯片10的四边之中的离配置有放电部70的部位最近的边地形成。通过第3端子80沿着离配置有放电部70的部位最近的边地形成，而与第3端子80在其他边上形成的情况相比，能够使连接放电部70与第3端子80的布线的长度最短，能够使该布线的布线电阻最小，因此能够进一步提高放电部70的放电特性。而且，优选在图1所示的半导体芯片10中，第3端子80在沿着边20a～边20d之中的边20a、且接近的位置上被形成。
而且，图3表示了第1端子30与第2端子40相邻地形成的情况，但是不限于此，也可以在第1端子30与第2端子40之间形成其他外部端子。这是因为：即使在第1端子30与第2端子40之间形成了其他外部端子，在本发明的第1实施方式中第1端子30与第2端子40未形成在互相对的边上，因此这时也能够实现对布线50的布线电阻的增加的抑制。但是，优选在第1端子30与第2端子40之间不形成其他外部端子，第1端子30与第2端子40相邻地形成。其原因是：在第1端子30与第2端子40之间形成有其他外部端子时，存在需要采用避开该其他外部端子那样的布线50的布局，因此造成布线50的布线长度要依赖于其他外部端子的配置地决定的情况，有可能导致布线50的布局的自由度降低，但是通过第1端子30与第2端子40相邻地形成，能够不依赖其他外部端子的配置地决定布线50的布线长度，从而不会导致布线50的布局的自由度的降低，能够进一步抑制布线50的布线电阻的增加。
以上，根据本发明的第2实施方式的半导体芯片10，第1，与太阳能电池11电连接的第1端子30沿着形成为矩形的半导体芯片10的边20a地形成，与二次电池12电连接的第2端子40沿着与边20a相邻的边20b地形成，所以电连接第1端子30与第2端子40的布线50不会从半导体芯片10的一个边延伸到与该边相对的另一个边地形成。因此，电连接太阳能电池11与二次电池12的布线50的长度变得不易受其他的内部电路90的影响，能够减小从太阳能电池11向二次电池12进行充电时的电损耗。
另外，第2，通过放电部70在布线50和与半导体芯片10的边20a以及边20b不同的边、即边20c或者边20d中的任意一边之间被形成，从而使不依赖于放电部70的形成面积的布线50的布线布局成为可能，能够将布线电阻增加抑制到更少。
另外，第3，通过放电部70连接在布线50上的第1端子30与逆流防止部60之间，从而与放电部70连接在布线50上的第2端子40与逆流防止部60之间的情况相比，能够缩短从第1端子30到放电部70的布线长度，能够减小布线电阻。
另外，第4，通过第3端子80沿着半导体芯片10的四边之中的离配置有放电部70的部位最近的边地形成，从而与第3端子80形成在其他边上的情况相比，能够使连接放电部70与第3端子80的布线的长度最短，能够使该布线的布线电阻最小。
另外，第5，通过第1端子30与第2端子40相邻地形成，不会因其他外部端子而导致布线50的布局的自由度降低的情况，因此能够抑制布线50的布线电阻的增加。

Claims (14)

1.一种半导体芯片，对其四边镶边而形成为矩形，该半导体芯片的特征在于，具有：
第1端子，其沿着所述四边之中的一个边形成，与太阳能电池电连接；
第2端子，其沿着所述一个边形成，与二次电池电连接；
布线，其电连接所述第1端子与所述第2端子，
在所述布线上连接有放电部，该放电部对由所述太阳能电池供给的电力进行放电，
所述放电部在所述布线和所述半导体芯片的所述四边之中的与所述一个边不同的边之间形成。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，
从所述第1端子到所述放电部的所述布线的布线电阻比从所述第2端子到所述放电部的所述布线的布线电阻小。
3.根据权利要求1或者2所述的半导体芯片，其特征在于，
从所述第1端子到所述放电部的所述布线的长度比从所述第2端子到所述放电部的所述布线的长度短。
4.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，
在所述布线上设置有逆流防止部，该逆流防止部防止从所述二次电池向所述太阳能电池的电流的逆流，所述放电部连接在所述布线上的所述第1端子与所述逆流防止部之间。
5.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，
所述放电部沿着所述半导体芯片的四边之中的离所述放电部的距离最近的边形成，并且与连接在接地电位上的第3端子电连接。
6.根据权利要求5所述的半导体芯片，其特征在于，
所述半导体芯片的四边之中的最近的边是所述一个边。
7.根据权利要求1所述的半导体芯片，其特征在于，
所述第1端子与所述第2端子相互邻接地形成。
8.一种半导体芯片，对其四边镶边而形成为矩形，该半导体芯片的特征在于，具有：
第1端子，其沿着所述四边之中的一个边形成，与太阳能电池电连接；
第2端子，其沿着与所述一个边相邻的另一个边形成，与二次电池电连接；
布线，其电连接所述第1端子与所述第2端子，
在所述布线上连接有放电部，该放电部对由所述太阳能电池供给的电力进行放电，
所述放电部在所述布线和所述半导体芯片的所述四边之中的与所述一个边以及所述另一个边不同的边之间形成。
9.根据权利要求8所述的半导体芯片，其特征在于，
从所述第1端子到所述放电部的所述布线的布线电阻比从所述第2端子到所述放电部的所述布线的布线电阻小。
10.根据权利要求8或者9所述的半导体芯片，其特征在于，
从所述第1端子到所述放电部的所述布线的长度比从所述第2端子到所述放电部的所述布线的长度短。
11.根据权利要求8所述的半导体芯片，其特征在于，
在所述布线上设置有逆流防止部，其防止从所述二次电池向所述太阳能电池的电流的逆流，所述放电部连接在所述布线上的所述第1端子与所述逆流防止部之间。
12.根据权利要求8所述的半导体芯片，其特征在于，
所述放电部沿着所述半导体芯片的四边之中的离所述放电部的距离最近的边形成，并且与连接在接地电位上的第3端子电连接。
13.根据权利要求12所述的半导体芯片，其特征在于，
所述半导体芯片的四边之中的最近的边是所述一个边或者所述另一个边。
14.根据权利要求8所述的半导体芯片，其特征在于，
所述第1端子与所述第2端子相互相邻地形成。
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