JP2000338193A - 集積回路及び物理量検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種条件下（低温，高温，高圧力，高電界，高
磁界，高電磁界）で検査・調整できる集積回路及び物理
量検出システムを提供することにある。 【解決手段】本物理量検出システムは測定物理量の変化
に応じて出力信号が変化する物理量検出素子１，物理量
検出素子１の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを
補正する補正集積回路２より構成される。補正集積回路
２は物理量検出素子１の出力信号の補正処理をする補正
回路３，本物理量検出システムの外部と通信を行う通信
回路８，通信回路８からの情報を基に補正回路３の内部
信号を変化させる信号発生器５，通信回路８からの情報
を基に補正回路３の内部信号を観測し、通信回路８へ観
測情報を転送する観測回路６，通信回路８からの情報を
基にＰＲＯＭ４へ書き込み処理を行う書込回路７，補正
回路３の補正量を記憶するＰＲＯＭ４により構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路の検査及
び調整方法に係り、特に、前記集積回路を使用する上位
システムへ上記集積回路を実装後に上記集積回路の検査
・調整を可能にする集積回路及び、これを使用した物理
量検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、集積回路の検査方法には種々
の方式が提案されている。

【０００３】例えば、特開平9−281195 号に記載されて
いる検査システムでは、テスタとプローブ装置を使用し
て被検査対象集積回路単品での動作を検査している。ま
た、特開平10−143386号に記載されているマイクロプロ
セッサでは被検査対象集積回路自身が自己診断を行い被
検査対象集積回路の検査ができるようにしている。

【０００４】また、集積回路の調整方法も種々の方式が
提案されており、抵抗トリミング，ツェナーザップ，ポ
リシリフューズ，ＭＯＳメモリー等を使用した方法が提
案されている。例えば、特開平10−232723号に記載され
ている電圧調整回路ではEEPROMを使用した電圧値の調整
方法が記載されている。

【０００５】また、物理量検出システムの特性補正方法
についても抵抗トリミング，ツェナーザップ，ポリシリ
フューズ，ＭＯＳメモリー等を使用した方法が提案され
ている。例えば、特開平10−281912号に記載されている
圧力センサや特開平8− 128851号に記載されている
センサ出力信号処理回路ではＥＰＲＯＭを使用したセン
サ出力信号の補正方法が記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、集積回路の検査
方法として最も使用されている方法はテスタとプローブ
装置を使用した方法である。しかし、本方法ではベアチ
ップで出荷する場合の配慮が欠けていた。ベアチップで
出荷する場合、ベアチップの状態で運搬され、上位シス
テムに組み付けられ、上位システムとしての検査をした
後、出荷される。この場合、ベアチップでの運搬，組み
付け時に静電気によるストレスや機械的接触による傷に
より集積回路が故障する可能性がある。また、バーンイ
ンを必要とする製品ではベアチップ状態でのバーンイン
が難しいため、上位システムに組み付けた後にバーンイ
ンを行うが、このバーンインにより集積回路が初期的な
故障を起こす。これらの原因による集積回路の故障は上
位システムの検査で完全に抽出し取り除くことが必要で
あるが、集積回路の故障を上位システムの検査で完全に
抽出することは難しく、集積回路の故障を見逃したまま
出荷してしまう可能性がある。特に、集積回路の故障が
不完全な故障であった場合、上位システムの検査で取り
除くことは非常に難しい。

【０００７】また、上位システムの動作温度範囲が−４
０度以下や１３０度以上の動作温度範囲を要求される場
合、集積回路の検査を−４０度以下や１３０度以上で検
査する必要があるが、テスタとプローブ装置を使用した
方法では変化させる温度範囲が狭く、これに対応するこ
とができない。まだ温度条件であればテスタとプローブ
装置を使用した検査方法でも−２０度から１２０度程度
は対応できるが、高圧力，高電界，高磁界，高電磁界と
言った条件を要求されると至難である。

【０００８】上記課題にある程度対応できる方法とし
て、集積回路の検査を集積回路自身で行う方法（自己診
断）が提案されている。しかし、本方法を実現するため
には、内部信号の変化手順の情報，前記情報を基に内部
信号を変化させる回路，内部信号を観測する回路，観測
した内部信号の期待値の情報，前記期待値の情報と観測
した内部信号を比較する回路及びこれらを制御する回路
が必要であり、集積回路の大幅な面積増加を招く。ま
た、本方法はアナログ回路に関しては適用が困難であ
る。

【０００９】次に、集積回路の調整方法について説明す
る。上記集積回路の調整方法に関する従来例では被調整
対象集積回路を使用する上位システムの使用温度範囲が
広い場合や、同時に上位システムに組み込まれる素子や
回路部品とマッチングさせる調整が必要な場合に問題が
生じる。上記従来例ではテスタとプローブ装置で集積回
路の検査と同時に集積回路の調整を実行する。しかしな
がら、プローブ装置で変化させることのできる温度範囲
は狭く、上位システムの使用温度範囲が−４０度以下で
ある場合や１３０度以上の使用温度範囲を要求される場
合はこれらの温度での集積回路の状態を実測することは
困難である。また、外付け素子や外付け回路部品とマッ
チングした調整をすることは被調整対象集積回路単品で
の調整では不可能で、上位システムへ被調整対象集積回
路を組み込まないと不可能である。また、プローブ装置
で温度を変化させることはテスタ及びプローブ装置の使
用時間を増加させコスト増加を招く。特に、上位システ
ムの検査で温度試験を実施するような場合には、集積回
路で温度試験をし、更に上位システムで温度試験を行う
ことになり２度手間になる。つまり、上位システムで温
度試験を必要とする場合には上位システムの温度試験と
同時に集積回路の温度試験を行い、この試験結果により
集積回路の調整を行った方が工数を減らすことができ、
低コスト化を達成できる。

【００１０】最後に、物理量検出システムの特性補正方
法について説明する。物理量検出素子には機械的応力に
非常に敏感で蓋をすることで特性が変化するような物理
量検出素子がある。このような場合、蓋をする前に特性
補正をしても蓋をした瞬間に特性が変化してしまう。こ
のことに関して上記従来技術は考慮していなかった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めには、通信手段と、書き込み可能ＲＯＭと、通信手段
へ転送されたデータに基づき前記集積回路の内部信号を
変化させる手段と、前記集積回路の内部状態を観測する
手段と、前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記
書き込み可能ＲＯＭへデータを書き込む手段と、前記集
積回路の内部状態を前記書き込み可能ＲＯＭの内容によ
り変更する手段を持つことにより達成できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。

【００１３】まず、本発明による第１の実施例である物
理量検出システムを図１，図２，図３により説明する。
なお、図１は第１の実施例の物理量検出システムの構
成、図２は第１の実施例の物理量検出システムの実装形
態の断面図、図３は第１の実施例の物理量検出システム
の検査調整手順である。

【００１４】本物理量検出システムは測定物理量の変化
に応じて出力信号が変化する物理量検出素子１，物理量
検出素子１の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性などを
補正する補正集積回路２より構成される。補正集積回路
２は物理量検出素子１の出力信号の補正処理をする補正
回路３，本物理量検出システムの外部と通信を行う通信
回路８，通信回路８からの情報を基に補正回路３の内部
信号を変化させる信号発生器５，通信回路８からの情報
を基に補正回路３の内部信号を観測し、通信回路８へ観
測情報を転送する観測回路６，通信回路８からの情報を
基にＰＲＯＭ４へ書き込み処理を行う書込回路７，補正
回路３の補正量（感度の補正量，ゼロ点の補正量，温度
特性の補正量など）を記憶するＰＲＯＭ４により構成さ
る。

【００１５】本物理量検出システムでは補正集積回路２
の検査を以下のように実行する。まず、通信回路８を介
して信号発生器５を動作させることで補正回路３の内部
信号を変化させる。次に、前述した内部信号の変化に応
じて変化すべき信号を観測回路６で観測し、通信回路８
を介して外部へ転送する。この外部へ転送したデータを
本物理量検出システムの外部で期待値と比較検証する。
これらの処理を繰り返すことで補正集積回路２の全ての
部位の故障の有無を検査する。本検査方法では数本の通
信信号だけで補正集積回路２の検査を実現できる。この
ため、後節で述べる本物理量検出システムの実装形態の
ように実装形態外部に取り出せる信号線の数が制約され
る場合でも、補正集積回路２を本物理量検出システムの
実装形態のように実装した後に補正集積回路２を検査す
ることができる。従って、補正集積回路２がベアチップ
であっても補正集積回路２を実装後に詳細に検査でき、
且つ、各種環境(高温，低温，高圧力下，高電界下，高
磁界下，高電磁環境下など)での検査を容易にできる。

【００１６】次に、本物理量検出システムの特性補正方
法について説明する。物理量検出素子１には製造バラツ
キがあるため、サンプル毎に測定物理量に対する出力信
号の特性がばらつく。この特性のバラツキを補正集積回
路２で補正し、測定物理量に対する出力信号の特性を要
求される特性に規格化する必要がある。これを実現する
ため、補正集積回路２は補正回路３を持ち、この補正回
路３で感度，ゼロ点，温度特性などを補正することで測
定物理量に対する出力信号の特性を要求される特性に規
格化する。なお、補正回路３の補正量（感度の補正量，
ゼロ点の補正量，温度特性の補正量など）の情報はＰＲ
ＯＭ４に記憶させている。従って、本物理量検出システ
ムでは、まず、未補正での測定物理量に対する出力信号
の特性を測定し、この測定結果から補正回路３での補正
量を本物理量検出システムの外部で算出し、それに応じ
た情報を通信回路８を介して書込回路７へ転送し、書込
回路７によりＰＲＯＭ４へ情報を書き込むことで、補正
回路３の補正量を適正な値にすることで測定物理量に対
する出力信号の特性を規格に満足するようにする。本特
性補正方法でも前述した検査方法と同様に数本の通信信
号だけで本物理量検出システムの特性の補正を実現でき
る。このため、後節で述べる本物理量検出システムの実
装形態のように実装形態外部に取り出せる信号線の数が
制約される場合でも、実装後に特性調整を可能にするこ
とができる。これには以下に示すような利点がある。ま
ず第１の利点は、機械的応力の影響を受けやすい物理量
検出素子１を実装する場合でも、実装による機械的応力
の影響を考慮して特性調整することができることであ
る。物理量検出素子１には機械的応力の影響を受けやす
いものが多く、接着，接着面の歪み，実装容器の歪み等
により物理量検出素子１に機械的応力が発生し、この機
械的応力により物理量検出素子１の特性が変化してしま
う。特に、蓋をすることで生じる実装容器の歪みによる
物理量検出素子１への機械的応力で発生する物理量検出
素子１の特性変化を考慮して特性調整することは難し
く、これを考慮した特性調整をするためには蓋をした後
に特性調整するしかない。第２の利点は低高温での温度
試験を必要とする場合、実装前であれば結露や酸化など
影響を受け易いが、実装後であればこれらの影響を減ら
すことができる。第３の利点はシリコーンゲル等の保護
樹脂を物理量検出素子１や補正回路２へ被せる場合、こ
れら保護樹脂の影響で物理量検出素子１や補正回路２の
特性が変動してしまうが、実装後に調整することで、こ
れらの影響を考慮して調整することができる。

【００１７】次に、本物理量検出システムの実装形態に
ついて図２により説明する。本物理量検出システムの実
装はベース１０へ物理量検出素子１とベアチップ状態の
補正集積回路２を取り付け、カバー９をベース１０へ溶
接することで物理量検出素子１と補正集積回路２を機密
封止している。出力信号はベース１０にハーメチックシ
ールにより取り出されたリード１４を介して外部へ取り
出し、ベース１０に接着したマウント１３に形成したコ
ネクタ１５を介して外部と接続できるようにしている。
また、通信信号はベース１０にハーメチックシールによ
り取り出されたリード１２を介してマウント１３の外部
へ露出するようにし、検査・調整時にはリード１２に針
などを接触させリード１２を介して通信信号を印加でき
るようにしている。なお、マウント１３のリード１２の
露出部は最終検査終了後、カバー１１で覆い、本物理量
検出システムのユーザーが誤信号を入れないようにして
いる。このような実装では補正集積回路２を機密封止し
ているため、信号線の取り出しにはハーメチックシール
を必要とする。このため、取り出す信号線の数は限られ
る。

【００１８】次に、本物理量検出システムの調整及び補
正集積回路２の検査手順を図３により説明する。補正集
積回路２はウエハ行程完了後、ウエハ状態で単品検査を
行い実装後の検査で極端な歩留まり不良がでないように
基本動作の確認を行う。単品検査後、ダイシング，シス
テム組立，バーンインが実施される。本物理量検出シス
テムのようにベアチップの状態で実装される場合、ベア
チップの状態ではバーンインを実施するのが困難である
ため、システム組立後にバーンインを実施する。バーン
イン後、常温，高温，低温での回路検査及び物理量検出
システムの補正前の特性を測定する。なお、補正集積回
路２の検査は先述した検査方法を使用することで詳細な
回路検査を可能にした。これにより、バーンインで顕在
化する初期故障を確実に摘出できるようにした。また、
補正集積回路２の補正量を決めるために常温，高温，低
温に温度を変化させ補正前の物理量検出システムの測定
物理量に対する出力信号を測定するが、この行程と同時
に補正集積回路２の検査をするようにした。このため、
回路単品での検査で温度を変化させて、各温度条件での
特性を測定する必要がなくなり、行程短縮を図ることが
できる。また、完全な実装状態での検査であるため、補
正集積回路２は同時に組み合わせた物理量検出素子１に
対してのみ確実に動作すれば良くなり、如何なる物理量
検出素子１が組み合わされても確実な動作を補償しなけ
ればならない回路単品での検査と比べて補正集積回路２
の検査マージンを減らすことができ、歩留まり向上を実
現できる。そして、常温，高温，低温での物理量検出シ
ステムの補正前の特性の測定結果を基に補正量を先述し
た方法で調整し、最終検査にて完成する。

【００１９】次に、本発明による第２の実施例である物
理量検出システムを図４，図５，図６，図７，図８，図
９，図１０により説明する。なお、図４は第２の実施例
の物理量検出システムの構成、図５はレジスタ群２９の
内容、図６はＰＲＯＭ２７のアドレスマップ、図７は測
定物理量に対するＡＤ変換器１９の出力特性、図８はＤ
Ａ変換器２３の入力に対する補正集積回路１７の出力信
号の関係、図９は物理量検出素子１６の消費電流と補正
集積回路１７の消費電流の最大値の関係、図１０は補正
集積回路１７の消費電流と補正集積回路１７の動作速度
の関係である。

【００２０】本物理量検出システムは測定物理量の変化
に応じて出力信号が変化する物理量検出素子１６，物理
量検出素子１６の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性な
どを補正する補正集積回路１７より構成される。補正集
積回路１７はＡＤ変換器１９の入力を選択する切換回路
１８，切換回路１８のアナログ出力をデジタル値に変換
するＡＤ変換器１９，補正回路２１の入力を選択する切
換回路２０，PROM27の情報を基に物理量検出素子１６の
出力信号の補正演算処理をする補正回路２１，ＤＡ変換
器２３の入力を選択する切換回路２２，切換回路２２の
デジタル出力をアナログ値に変換し出力信号を作成する
ＤＡ変換器２３，切換回路１８，２０，２２の制御情報
と切換回路２０，２１への出力データとＡＤ変換器１９
と補正回路２１の出力信号を一時的に保持するレジスタ
の集合体であるレジスタ群２９，ＡＤ変換器１９やＤＡ
変換器２３などのアナログ回路を動作させるための定電
圧を発生する定電圧回路２５，ＡＤ変換器１９やＤＡ変
換器２３などのアナログ回路を動作させるための定電流
を発生する定電流回路２６，補正回路２１の補正量（感
度の補正量，ゼロ点の補正量，温度特性の補正量など）
及び定電圧回路２５と定電流回路２６の調整情報を記憶
するＰＲＯＭ２７，本物理量検出システムの外部と通信
を行う通信回路２４，通信回路２４からの情報を基にＰ
ＲＯＭ２７へ書き込みを行う書込回路２８により構成さ
れる。

【００２１】次に、レジスタ群２９の内容を図５により
説明する。レジスタ群２９にはレジスタ０からレジスタ
６までの７個のレジスタがあり、それぞれに切換回路１
８の切換データ，切換回路２０の切換データ，切換回路
２２の切換データ，切換回路２０への出力データ，切換
回路２２への出力データ，ＡＤ変換器１９の出力デー
タ，補正回路２１の出力データを保持するようになって
おり、各レジスタは通信回路２４により読み書きができ
るようにしている。

【００２２】次に、ＰＲＯＭ２７の内容を図６により説
明する。ＰＲＯＭ２７にはアドレス０から６まであり、
それぞれのアドレスには検査調整許可情報，定電圧回路
２５の調整情報，定電流回路２６の調整情報，特性補正
情報１，特性補正情報２，特性補正情報３，特性補正情
報４を記憶するようになっており、通信回路２４からの
情報で制御される書込回路２８により書き込みができる
ようにしている。検査調整許可情報は切替器１８，２
０，２２を固定するか、レジスタ群２９の切換データに
より切換可能にするかを表す情報で、検査調整許可情報
がＰＲＯＭ２７の初期値の状態ではレジスタ群２９の切
換器１８，２０，２２の切換データにより切替器１８，
２０，２２を切換可能にすることで、補正集積回路１７
の検査調整を可能にし、検査調整完了後にＰＲＯＭ２７
の検査調整許可情報にデータを書き込むことで切換器１
８を物理量検出素子１６側に、切換器２０をＡＤ変換器
１９側に、切換器２２を補正回路２１側に固定すること
で、レジスタ群２９のデータの如何に関わらず物理量検
出素子１６の出力信号を補正処理した信号を常に補正集
積回路１７の出力信号とするようにする。こうすること
で通常使用時に切換回路１８，２０，２２がレジスタ群
２９の情報により切り換わり、不正な信号が補正集積回
路１７の出力信号へ出るようなことが生じないようにで
きる。次に、定電圧回路２５の調整情報は定電圧回路２
５の出力電圧を調整するための情報で製造バラツキによ
り生じる定電圧回路２５の出力電圧のバラツキの補正及
び、定電圧回路２５の出力電圧と他の回路との整合をと
ることを可能にした。次に、定電流回路２６の調整情報
は定電流回路２６の出力電流を調整するための情報で製
造バラツキにより生じる定電流回路２６の出力電流のバ
ラツキの補正及び、定電流回路２６の出力電流と他の回
路との整合をとることを可能にした。次に、特性調整情
報１，特性調整情報２，特性調整情報３，特性調整情報
４は補正回路２１での補正量を決定する情報でゼロ点の
補正量，感度の補正量，温度特性の補正量などの情報で
ある。

【００２３】本物理量検出システムでは通信回路２４へ
データを送信することにより、レジスタ群２９へデータ
を書き込み、レジスタ群２９のデータにより切換回路１
８，２０，２２を制御し、ＡＤ変換器１９，補正回路２
１，ＤＡ変換器２３，定電圧回路２５，定電流回路２６
の検査・調整ができるようにしている。以下、順次説明
していく。

【００２４】まず、補正回路２１の検査は通信回路２４
へデータを送信し、レジスタ群２９のレジスタ１へデー
タを書き込むことで、切換回路２０の入力をレジスタ群
２９のレジスタ３に切り換え、レジスタ群２９のレジス
タ３のデータを通信回路２４を介して与えてやること
で、補正回路２１の入力を変化させ、補正回路２１の出
力をレジスタ群２９のレジスタ６，通信回路２４を介し
て外部へ取り出し、外部で基準値と比較検証することで
補正回路２１の動作確認をする。

【００２５】次に、ＡＤ変換器１９，ＤＡ変換器２３の
検査は通信回路２４へデータを送信し、レジスタ群２９
のレジスタ０，レジスタ２へデータを書き込むことで、
切換回路１８の入力をＤＡ変換器２３側に、切換回路２
２の入力をレジスタ群２９のレジスタ４に切り換え、レ
ジスタ群２９のレジスタ４へ通信回路２４を介して外部
からデータ与えてやることで、ＤＡ変換器２３の入力を
変化させ、ＤＡ変換器２３の出力を本物理量検出システ
ムの出力信号にて観測し、基準値と比較検証をすること
でＤＡ変換器２３の動作確認すると伴に、本物理量検出
システムの出力信号をＡＤ変換器１９でアナログ・デジ
タル変換し、ＡＤ変換器１９の出力をレジスタ群２９の
レジスタ５、通信回路２４を介して外部へ取り出し、外
部で基準値と比較検証をすることでＡＤ変換器１９の動
作確認をする。

【００２６】次に、定電圧回路２５の検査・調整方法に
ついて説明する。まず、通信回路２４へデータを送信
し、レジスタ群２９のレジスタ０へデータを書き込むこ
とで、切換回路１８の入力を定電圧回路２５に切り換
え、ＡＤ変換器１９により定電圧回路２５の出力電圧を
デジタル化し、このデジタル値をレジスタ群２９のレジ
スタ５、通信回路２４を介して外部で観測し、この観測
結果から割り出される調整量を外部で計算し、この調整
量を通信回路２４を介して書込回路２８を動作させ、Ｐ
ＲＯＭ２７のアドレス１へデータを書き込むことで、定
電圧回路２５の調整情報を更新してやることで定電圧回
路２５の出力電圧を調整する。調整後、定電圧回路２５
の出力電圧を切換回路１８，ＡＤ変換器１９，レジスタ
群２９のレジスタ５、通信回路２４を介して外部で観測
し、この観測結果が適正であることを確認することで定
電圧回路２５の検査を行う。なお、定電流回路２６につ
いても同様な方法で検査調整を行うことが出来る。本実
施例のようにＡＤ変換器１９と通信回路２４を内部に有
するような集積回路では、このＡＤ変換器１９を利用し
て内部のアナログ的な信号をデジタル化し、通信回路２
４を介して外部に出力することにより、集積回路の外部
から少数の通信信号で集積回路内部の各所のアナログ的
な信号を観測することができる。つまり、集積回路の検
査調整を実装後に可能にすることができる。当然のこと
ながら実装後であるので各種環境下（高温，低温，高圧
力下，高磁界下，高電界下，高電磁界下など）での動作
検査をすることが可能である。

【００２７】次に、物理量検出素子１６の出力特性の補
正方法について説明する。まず、通信回路２４へデータ
を送信し、レジスタ群２９のレジスタ０へデータを書き
込むことで、切換回路１８の入力を物理量検出素子１６
側に切り換え、物理量検出素子１６の出力がＡＤ変換器
１９の出力で観測できる状態にし、この状態で測定物理
量を変化させ、この時の物理量検出素子１６の出力をＡ
Ｄ変換器１９，レジスタ群２９のレジスタ５，通信回路
２４を介して外部で観測することで図７に示すような特
性をとる。当然のことながら、物理量検出素子１６，Ａ
Ｄ変換器１９は温度特性を持つため、周囲温度を変えて
同様な特性をとる。なお、この時レジスタ群２９のレジ
スタ２へデータを書き込むことで、切換回路２２の入力
をレジスタ群２９のレジスタ４に切り換え、レジスタ群
２９のレジスタ４の内容でＤＡ変換器２３の出力を変更
できるようにしておき、現在本物理量検出システムへ与
えている測定物理量に対応する出力電圧が本物理量検出
システムの規格の出力電圧になるように調整する。こう
することで、図８に示すようなＤＡ変換器２３の入出力
特性を測定すると共にＡＤ変換器１９の出力電圧依存性
を補償するようにする。ＡＤ変換器１９はＤＡ変換器２
３の出力電圧が変化することで生じる内部電流の変化等
で特性が変化してしまう。これを補償するためにＤＡ変
換器２３の出力を現在与えている測定物理量に対する規
格値になるようにした。このようにして測定した測定物
理量に対するＡＤ変換器１９の出力の特性と、ＤＡ変換
器２３の入出力特性から補正回路２１に必要な補正量を
外部で計算し、この補正量が得られるＰＲＯＭ２７の特
性補正情報１，２，３，４を外部で計算し、この情報を
通信回路２４，書込回路２８を介してＰＲＯＭ２７へデ
ータを書き込む。こうすることで、測定物理量に対する
出力信号の特性が規格値になるように調整することがで
きる。

【００２８】次に、定電流回路２６の調整を物理量検出
素子１６と組み合わせた後に調整することの効果につい
て説明する。物理量検出システムはその応用によっては
消費電流を制限される。また、物理量検出素子１６自身
も消費電流があり、この値がセンサの種類毎あるいは素
子毎にばらつく。前述したように物理量検出システムと
しての消費電流は決まっているから、図９に示すように
物理量検出素子１６の消費電流に応じて補正集積回路１
７の消費電流の最大値は変化する。また、図１０に示す
ように補正集積回路１７の消費電流に応じて補正集積回
路１７の動作速度は増加する。つまり、物理量検出素子
１６毎に定電流回路２６の値を調整することで補正集積
回路１７の消費電流を許容できる最大値に調整すること
で、補正集積回路１７の消費電流を個別に検査し選別す
る場合に比べて、動作速度不良で不良品になる率を減ら
すことができる。

【００２９】このように本物理量検出システムでは通信
回路２４を利用して、内部回路の検査・調整及び出力特
性の調整ができるようなる。従って、第１の実装例のよ
うに各部品を実装後に検査調整を可能にする。このた
め、定電圧回路２５や定電流回路２６を同時に組み合わ
せる物理量検出素子１６に対して適切に成るように調整
することや、各種環境条件での検査を容易にすることが
できる。

【００３０】次に、本発明による第３の実施例である物
理量検出システムを図１１により説明する。なお、図１
１は第３の実施例の物理量検出システムの構成である。

【００３１】本物理量検出システムは測定物理量の変化
に応じて出力信号が変化する物理量検出素子３０，物理
量検出素子３０の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性な
どを補正する補正集積回路３１より構成される。補正集
積回路３１は物理量検出素子３０の出力信号のゼロ点や
感度を補正し本物理量検出システムの出力信号を規格値
になるように補正する補正回路３２，本物理量検出シス
テムの出力信号を切り換える切換回路３３，補正回路３
２を動作させるためのクロック信号を発生させる発振器
３５，補正回路３２を動作させるための定電圧信号を発
生させる定電圧発生回路３６，補正回路３２を動作させ
るための定電流信号を発生させる定電流発生回路３７，
発振器３５の出力周波数と定電圧発生回路３６の出力電
圧と定電流発生回路３７の出力電流を調整する情報を記
憶するPROM34，PROM34へデータを書き込む書込回路３
８，外部との通信を実行し切換回路３３と書込回路３８
へデータを転送する通信回路３９により構成される。

【００３２】本物理量検出システムでは発振器３５、定
電圧発生回路３６，定電流発生回路３７の検査・調整
を、外部から通信回路３９へ通信信号を介してデータを
送信することで可能にしている。まず、発振器３５の検
査・調整は外部から通信回路３９を介して切換回路３３
へデータを送信し、切換回路３３により本物理量検出シ
ステムの出力信号を発振器３５の出力信号に切り換え、
本物理量検出システムの出力信号で発振器３５の出力周
波数を外部で観測し、この観測結果を基に発振器３５を
調整する情報を外部で計算し、この計算結果を外部から
通信回路３９を介して書込回路３８に送り、書込回路３
８によりＰＲＯＭ３４へデータを書き込むことで発振器
３５の出力周波数を調整する。調整後、発振器３５の出
力周波数を本物理量検出システムの出力信号で観測し、
これが適正であることを確認することで発振器３５の検
査を行う。なお、調整後に観測した発振器３５の出力周
波数が適正でない場合には、調整後に観測した発振器３
５の出力周波数から発振器３５を調整する情報を再度計
算し、ＰＲＯＭ３４のデータを書き直すようにした。こ
のような調整作業を繰り返すことで、発振器３５の出力
周波数を逐次近似させていくことで、より高精度な調整
を実現することができる。次に、定電圧回路３６の検査
・調整は外部から通信回路３９を介して切換回路３３へ
データを送信し、切換回路３３により本物理量検出シス
テムの出力信号を定電圧回路３６の出力信号に切り換
え、本物理量検出システムの出力信号で定電圧回路３６
の出力電圧を外部で観測し、この観測結果を基に定電圧
回路３６を調整する情報を外部で計算し、この計算結果
を外部から通信回路３９を介して書込回路３８に送り、
書込回路３８によりＰＲＯＭ３４へデータを書き込むこ
とで定電圧回路３６の出力電圧を調整する。調整後、定
電圧回路３６の出力電圧を本物理量検出システムの出力
信号で観測し、これが適正であることを確認することで
定電圧回路３６の検査を行う。定電流回路３７について
も切換回路３３を切り換えることで本物理量検出システ
ムの出力信号で定電流回路の出力電流を観測し、この観
測結果を基に通信回路３９を介してＰＲＯＭ３４へデー
タを書き込むことで定電流回路３７を調整し、調整後、
定電流回路３７の出力電流を本物理量検出システムの出
力信号で観測し、これが適正であることを確認すること
で定電流回路３７の検査を行う。

【００３３】本実施例の物理量検出システムにおいて
は、通信回路３９へ通信信号を印加し切換回路３３を切
り換えることで発振器３５，定電圧回路３６、定電流回
路３７の出力を本物理量検出システムの出力信号で観測
できるようにした。本物理量検出システムの出力信号は
必ず実装容器の外部に出力されるから、少数の通信信号
を付加することで発振器３５，定電圧回路３６，定電流
回路３７を検査・調整できるようになる。また、第２の
実施例のようにＡＤ変換器のような回路がなくても、集
積回路内部のアナログ的な信号を観測可能にした。つま
り、集積回路内部のアナログ回路の検査・調整ができる
ようにした。なお、本実施例では本物理量検出システム
の出力信号を切り換えることで内部のアナログ的な信号
の観測を行ったが、切り換える信号は実装容器の外部へ
取り出される信号であれば何でも良い。

【００３４】次に、本発明による第４の実施例である物
理量検出システムを図１２，図１３により説明する。な
お、図１２は第４の実施例の物理量検出システムの構
成、図１３は本物理量検出システムに格納されているプ
ログラムのフローチャートである。

【００３５】本物理量検出システムは測定物理量の変化
に応じて出力信号が変化する物理量検出素子４０，物理
量検出素子４０の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性な
どを補正する補正集積回路４１より構成される。補正集
積回路４１は各内部ブロックを制御する制御回路４２，
データを一時的に格納するＲＡＭ４３，図１３に示すプ
ログラムを格納するＲＯＭ４４，物理量検出素子４０の
出力信号をデジタル化するＡＤ変換器４５，ＰＲＯＭ４
７へ書き込みを行うために必要なＰＲＯＭ書込電圧の電
圧値が高電圧になったことを検出する電圧検出回路４
６，物理量検出素子４０の特性を補正するための情報を
格納するＰＲＯＭ４７，外部との通信を行う通信回路４
８，本物理量検出システムのアナログ出力を発生するＤ
Ａ変換器４９により構成される。

【００３６】本物理量検出システムでは、図１３に示す
ようなプログラムをＲＯＭ４４に格納しており、本プロ
グラムにより各ブロックの検査を実施できるようにして
いる。従って、ＰＲＯＭ書込電圧が高電圧でない状態で
は通常処理を実施し、PROM書込電圧が高電圧になった場
合には検査処理を実行するようにしている。検査処理は
まず、通信回路４８から命令を受信し、これを解釈し、
命令がＲＡＭ４３の読み込みであった場合にはＲＡＭ４
３の読み込みを行い、通信回路４８を介してＲＡＭ４３
の読み込み結果を通信回路４８により送信する。また、
通信回路４８で受信した命令がＲＡＭ４３への書き込み
であった場合にはＲＡＭ４３への書き込みを実行する。
同様に通信回路４８で受信した命令がＰＲＯＭ４７への
書き込みであった場合にはＰＲＯＭ４７への書き込み
を、受信した命令がPROM47の読み込みであった場合には
ＰＲＯＭ４７の読み込みと読み込み結果の送信を実行す
る。従って、通信信号を使用して命令を送信することで
内部のＲＡＭ４３の読み書き検査やＰＲＯＭ４７の読み
書き検査を実現することができる。同様にROM44，ＡＤ
変換器４５，ＤＡ変換器４９についてもこれらを操作す
る命令をプログラムにコーディングしておくことで各ブ
ロックの検査をできる。このようにプログラムの一部に
集積回路内部の各ブロックの検査プログラムをコーディ
ングしておくことで追加回路無しに集積回路の各ブロッ
クの検査を通信信号により実現できるようにすると共
に、実動作タイミングでの検査を可能にする。また、本
実施例ではＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になった場合に検
査プログラムを実施するようにした。通常使用時、ＰＲ
ＯＭ書込電圧に誤信号が印加されても電源電圧を越える
ようなことは起こりにくい。つまり、間違ってもＰＲＯ
Ｍ書込電圧が高電圧になることはない。従って、通常使
用時、何らかの誤信号などにより間違って、検査プログ
ラムが実行されることを防ぐことができる。

【００３７】次に、本発明による第５の実施例である物
理量検出システムを図１４，図１５，図１６，図１７に
より説明する。なお、図１４は第５の実施例の物理量検
出システムの構成、図１５はシフトレジスタ５９の構
成、図１６はＰＲＯＭ書込電圧と通信クロックとプログ
ラムカウンタの関係、図１７は本物理量検出システムに
格納されている検査プログラムのフローチャートであ
る。

【００３８】本物理量検出システムは測定物理量の変化
に応じて出力信号が変化する物理量検出素子５０，物理
量検出素子５０の出力信号の感度，ゼロ点，温度特性な
どを補正する補正集積回路５１より構成される。補正集
積回路５１は各内部ブロックを制御する制御回路５２，
データを一時的に格納するＲＡＭ５３，通常処理時のプ
ログラム及び図１７に示す検査プログラムを格納するＲ
ＯＭ５４，ＡＤ変換器５６の入力を切り換える切換回路
５５，物理量検出素子５０の出力信号をデジタル化する
ＡＤ変換器５６，ＰＲＯＭ５８へ書き込みを行うために
必要なＰＲＯＭ書込電圧の電圧値が高電圧になったこと
を検出する電圧検出回路５７，物理量検出素子５０の特
性を補正するための情報を記憶するＰＲＯＭ５８，外部
から印加されるシリアルデータの入出力を行い制御回路
５２からパラレルで読み書きできるシフトレジスタ５
９，本物理量検出システムのアナログ出力を発生するＤ
Ａ変換器６０により構成される。

【００３９】次に、シフトレジスタ５９の内部構成を図
１５により説明をする。シフトレジスタ５９は１６個の
フリップフロップが直列に接続されたフリップフロップ
群６１，書込信号でセットされ、読み出し信号でリセッ
トされるフリップフロップ６２，アンドゲート６３，出
力トランジスタ６４により構成されている。フリップフ
ロップ群６１は書込信号によりパラレル書込データを各
フリップフロップへセットし、読出信号により各フリッ
プフロップのデータをパラレル読出データへ出力し、シ
フトクロックにより、直列に並んだ各フリップフロップ
のデータが右シフトするようになっている。なお、シフ
トクロックにより右シフトする時、フリップフロップ群
６１の左端のフリップフロップにはシリアルデータが入
るようにしている。また、フリップフロップ群６１の右
端のフリップフロップはアンドゲート６３を介して出力
トランジスタ６４に接続されている。従って、シリアル
データからデータを読み込む場合には、まずフリップフ
ロップ６２をリセットし、出力トランジスタ６４をオフ
状態にし、シリアルデータの信号がフリップフロップ群
６１の左端のフリップフロップに入る状態にし、シフト
クロックを１６クロック印加しながらシリアルデータに
所望のデータを乗せることで、フリップフロップ群６１
に１６ビットのデータを読み込ませ、この状態で読出信
号を入れパラレル読出データを介してフリップフロップ
群６１のデータを読むことで、シリアルデータの信号を
読み込めるようにしている。次に、シリアルデータへデ
ータを出力する場合には、まず、書込信号を入れパラレ
ル書込データを介してフリップフロップ群６１の各フリ
ップフロップへデータ書き込むと同時にフリップフロッ
プ６２をセットし、出力トランジスタ６４へフリップフ
ロップ群６１の右端のフリップフロップのデータがシリ
アルデータへ出力されるようにする。この状態で、シフ
トクロックを１６クロック印加することでシリアルデー
タへ順次フリップフロップ群６１の各フリップフロップ
のデータを出力するようにしている。

【００４０】本物理量検出システムでは、図１６に示す
ようにＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になることで割り込み
が発生し、図１７に示す検査プログラムが実行されるよ
うになる。なお、この検査プログラムを実行する状態で
は図１６に示すようにシフトレジスタ５９のシフトを行
うために外部から印加するシフトクロックによってプロ
グラムの実行を管理するプログラムカウンタを進ませる
ようにしている。図１６ではシフトクロック４クロック
でプログラムカウンタを１つ進ませるようにしている。
このことにより、外部から与えるシフトクロックにより
検査プログラムの実行を管理できるようにした。検査プ
ログラムの内容は予め分かっているから、検査プログラ
ムがシフトレジスタ５９を読むタイミング及びシフトレ
ジスタ５９へデータを書き込むタイミングを外部で管理
できるようにした。従って、検査プログラムがシフトレ
ジスタを読むタイミングに合わせて外部からシフトデー
タを印加してやることで外部からのデータを正確に入力
できるようにした。また、検査プログラムがシフトレジ
スタにデータを書き込み、シリアルデータにデータが送
り出されるタイミングを外部で把握することができるか
ら、シリアルデータに乗せたデータを外部で正確に入力
できるようになる。また、検査プログラムの各ステップ
の実行時間を外部から印加するシフトクロックで任意に
管理できるようになるため、ＰＲＯＭ５８へデータを書
き込む時の書込時間（ＰＲＯＭ５８の各メモリセルへ高
電圧を印加する時間）を外部から管理できるようにな
る。こうすることで複雑な通信回路必要とせずに集積回
路内部と外部でのデータのやり取りを可能にした。ま
た、ＰＲＯＭ５８へデータ書き込むために必要な集積回
路内部に必要な回路も簡易化することができる。

【００４１】以下、本実施例における検査手順を順次説
明する。まず、ＰＲＯＭ書き込み電圧を高電圧にし、図
１７に示す検査プログラムが実行するような状態にす
る。次に、外部からシフトクロックを印加することでプ
ログラムカウンタを受信処理まで進ませる。この時、シ
フトレジスタ５９の内容が適当になるようにシフトデー
タをシフトクロックに同期させて印加させてやる。この
ことにより外部から任意のデータをシフトレジスタ５９
で受信できるようになる。次に、ＲＡＭ５３へこの受信
したデータの書き込みを行い、検査プログラムの次のス
テップでＲＡＭ53の読み込みを行い、ＲＡＭ５３から読
み込んだデータを外部に送信する。送信処理はシフトレ
ジスタ５９にデータを書き込むことで外部に出力される
シフトデータをシフトクロックを入れた数が適当なタイ
ミングで読み込むことで外部でデータを確認できるよう
にすることができる。これは前述したように外部クロッ
クによりプログラムの実行を管理できるようにしたこと
で可能にした。このため、複雑な命令を送信するする必
要がなく、所定のタイミングでデータをシフトデータに
書き込んだり、所定のタイミングでシフトデータを読み
込むことで検査プログラムで実施される処理に対して適
当なデータを読み込んだり書き込んだりできるようにし
た。次に、ＰＲＯＭ５８への書き込みについてもＲＡＭ
５３の検査と同様にデータをシフトレジスタ５９から入
力し、ＰＲＯＭ５８へデータを書き込み、そしてＰＲＯ
Ｍ５８の読み込みを行い、このデータを送信し、外部で
確認することでＰＲＯＭ５８の書き込み・読み出し検査
を実施することができる。

【００４２】本実施例でもＰＲＯＭ書込電圧を使用し
て、このＰＲＯＭ書込電圧が高電圧になった場合に検査
プログラムを実施するようにした。通常使用時にはＰＲ
ＯＭ書込電圧が電源電圧を越えることは起こり得ないの
で検査プログラムが誤動作などで実行されることを防ぐ
ことができる。

【００４３】次に、本発明による第６の実施例である物
理量検出システムを図１８により説明する。なお、図１
８は第６の実施例の物理量検出システムの構成である。

【００４４】本物理量検出システム６５は測定物理量の
変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子６６，
物理量検出素子６６の出力信号の感度，ゼロ点，温度特
性などを補正する補正集積回路６７より構成される。補
正集積回路６７は物理量検出素子６６のアナログ出力を
デジタル値に変換するＡＤ変換器６８，物理量検出素子
６６の出力信号の補正演算処理をする補正回路６９，本
物理量検出システムの出力を外部へ送信する送信回路７
０，通信信号を介して本物理量検出システム６５に接続
された温度センサ７２，回転数センサ７３，大気圧セン
サ７４の出力信号を受信する受信回路７１により構成さ
れる。

【００４５】物理量検出システム６５においては通信信
号を介して、他のセンサ（温度センサ７２，回転数セン
サ７３，大気圧センサ７４など）の情報を受信回路７１
で受信し、これらのセンサの情報を基に物理量検出素子
６６の特性を補正回路６９で補正する。このように通信
信号を介し他のセンサの情報を入手することで、物理量
検出素子６６の温度や回転数や大気圧などの影響を補正
することができるようになり、より高精度な特性を得る
ことが出来る。

【００４６】次に、補正回路６９での補正演算処理の内
容について説明する。補正出力Ｙは物理量検出素子６６
の出力Ｘ，温度センサの出力Ｔ，回転数センサの出力
Ｎ，大気圧センサの出力Ｐにより下式で示す内容の演算
処理をすることで得た。

【００４７】ｙ１＝Ｘ＋ｋ１＋ｋ２＊Ｔ＋ｋ３＊Ｔ*Ｔ
＋ｋ４＊Ｔ*Ｔ*Ｔ＋ｋ５＊Ｎ＋ｋ６＊Ｐ ｙ２＝ｙ１*（ｋ７＋ｋ８＊Ｔ＋ｋ９＊Ｔ*Ｔ＋ｋ１０＊
Ｔ*Ｔ*Ｔ＋ｋ１１＊Ｎ＋ｋ１２＊Ｐ） Ｙ＝ｙ２＋ｋ１３＊ｙ２＊ｙ２＋ｋ１４＊ｙ２＊ｙ２＊
ｙ２ ここで、ｋ１はゼロ点の補正量、ｋ２はゼロ点の温度依
存性の１次係数の補正量、ｋ３はゼロ点の温度依存性の
２次係数の補正量、ｋ４はゼロ点の温度依存性の３次係
数の補正量、ｋ５はゼロ点の回転数依存性の１次係数の
補正量、ｋ６はゼロ点の大気圧依存性の１次係数の補正
量、ｋ７は感度の補正量、ｋ８は感度の温度依存性の１
次係数の補正量、ｋ９は感度の温度依存性の２次係数の
補正量、ｋ１０は感度の温度依存性の３次係数の補正
量、ｋ１１は感度の回転数依存性の１次係数の補正量、
ｋ１２は感度の大気圧依存性の１次係数の補正量、ｋ１
３は非直線性の１次係数の補正量、ｋ１４は非直線性の
２次係数の補正量である。本実施例では物理量検出素子
６６へ大きな影響を与える温度センサの出力に対しては
３次項までの依存性を計算し、比較的小さいと思われる
回転数及び大気圧に関しては１次項までの依存性を補正
するようにした。こうすることで補正回路６９で演算す
る演算量を減らし、短時間で演算処理を実行できるよう
にした。

【００４８】次に、本発明による第７の実施例である物
理量検出システムを図１９により説明する。なお、図１
９は第７の実施例の物理量検出システムの構成である。

【００４９】本物理量検出システム７５は測定物理量の
変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子７６，
物理量検出素子７６の出力信号の感度，ゼロ点，温度特
性などを補正する補正集積回路７７より構成される。補
正集積回路７７は物理量検出素子６６の出力信号をＰＲ
ＯＭ８０に格納された補正情報を基に補正処理をする補
正回路７８，本物理量検出システム７５の出力を外部へ
送信する送信回路７９，通信信号を介して本物理量検出
システム７５に接続された気象情報送出装置８４，地理
情報送出装置８５の出力信号を受信し本物理量検出シス
テムが出力すべき真の値を推定する推定回路８３，補正
回路７８の出力と推定回路８３で推定した推定値からＰ
ＲＯＭ８０に書き込まれた補正情報の訂正量を計算する
訂正量演算処理回路８２，ＰＲＯＭ８０に書き込まれた
補正情報を書き換える書込回路８１により構成される。

【００５０】本物理量検出システムにおいては通信信号
を介して気象情報送出装置８４，地理情報送出装置８５
から提供される気象情報や地理情報から本物理量検出シ
ステムが検出すべき真の値を推定し、本物理量検出シス
テムの特性を自己校正ができるようにすることで本物理
量検出システムの経時変化をなくし、長期間に渡って精
度を維持できるようにしている。

【００５１】次に、測定すべき真の値の推定方法につい
て説明する。例えば本物理量検出システムが温度を測定
する場合、気象情報から平地での気温を取得し、地理情
報から標高を取得し、平地での気温と標高の情報から現
在の温度を推定した。なお、気象情報や地理情報はイン
ターネットやナビゲーションシステムやＩＴＳ（高度情
報システム）などから通信により入手した。これらの情
報はリアルタイムで受け取ることは難しいが高精度な情
報を入手することができる。次に、本物理量検出システ
ムが圧力を測定する場合、圧力の推定について説明す
る。圧力の推定はまず気象情報から平地での気圧を取得
し、地理情報から標高を取得し、平地での気圧と標高の
情報から現在の圧力を推定するようにした。

【００５２】次に、補正情報の訂正量の計算方法につい
て説明する。訂正量の計算は推定回路８３で推定した推
定値と補正回路７８の出力を所定の期間記憶し、この記
憶した推定回路８３で推定した推定値と補正回路７８の
出力の相関関係を計算し、ゼロ点と感度のズレを最小二
乗法より計算した。なお、ここで温度の関係を含めた相
関関係を計算することでより高精度な訂正値を計算する
ことができる。

【００５３】次に、本発明による第８の実施例である物
理量検出システムを図２０により説明する。なお、図２
０は第８の実施例の物理量検出システムの構成である。

【００５４】本物理量検出システム８６は測定物理量の
変化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子８７，
物理量検出素子８７の出力信号の感度，ゼロ点，温度特
性などを補正する補正集積回路８８より構成される。補
正集積回路８８は物理量検出素子８７の出力信号をＰＲ
ＯＭ９１に格納した補正情報を基に補正処理をする補正
回路８９，本物理量検出システムの出力を外部へ送信す
る送信回路９０，通信信号を介して本物理量検出システ
ム８６につながる較正制御装置９４の信号を受信する受
信回路９３，受信回路９３からの情報を基にＰＲＯＭ９
１を書き換える書込回路９２，補正情報を記憶するＰＲ
ＯＭ９１により構成される。

【００５５】物理量検出システム８６では通信信号を介
して接続され外部に配置された較正制御装置９４で気象
情報送出装置９５，地理情報送出装置９６の出力信号を
集め、本物理量検出システム８６が出力すべき真の値と
真の値が出るべき時間を推定する。そして、この真の値
が出るべき時間に物理量検出システム８６へ較正指令と
物理量検出システム８６が出力すべき真の値の推定値を
送る。この指令を受信回路９３で受信し、較正制御回路
９４で推定した真の値に物理量検出システム８６の出力
がなるように書込回路９２を介してＰＲＯＭ９１の補正
情報を書き換える。このことにより本物理量検出システ
ム８６の較正をする。本物理量検出システムにおいて
は、真の測定値を推定するような複雑な処理を通信信号
を介して接続されるより強力な演算能力を有する較正制
御装置９４に実施させるようにすることで本物理量検出
システムの回路規模を小さくできるようにした。また、
物理量検出システム８６がエンジンのインテークマニホ
ールドの内部の圧力を検出するような場合、エンジンが
停止していればインテークマニホールドの内部の圧力は
大気圧と同じになる。従って、較正制御装置９４でエン
ジンの停止を確認し、この時の気象情報送出装置９５，
地理情報送出装置９６から現在の大気圧を推定し、本物
理量検出システム８６へ較正指令を出すようなことがで
きる。つまり、多くの情報が集まり且つ処理できる較正
制御装置９４を配置することで、較正を実行すべき時間
と、物理量検出システム８６が出力すべき真の値を決定
することが可能になる。

【００５６】次に、本発明による第９の実施例である物
理量検出システムを図２１により説明する。なお、図２
１は第９の実施例の物理量検出システムの構成である。

【００５７】物理量検出システム９７は測定物理量の変
化に応じて出力信号が変化する物理量検出素子９８，物
理量検出素子９８の出力をデジタル信号にして通信信号
に出力するセンサ信号処理回路９９より構成される。セ
ンサ信号処理回路９９は物理量検出素子９８のアナログ
出力をデジタル化するＡＤ変換器１００とＡＤ変換器１
００でデジタル化した信号を通信信号に出力する通信回
路１０１，本物理量検出システム９７の補正情報を記憶
するＰＲＯＭ１０２により構成される。

【００５８】物理量検出システム９７では物理量検出素
子９８の出力をデジタル化した信号とＰＲＯＭ１０２に
記憶する補正情報を通信回路１０１により本物理量検出
システム９７の出力を受信する上位システム１０３へ送
信する。上位システム１０３では物理量検出素子９８の
出力と補正情報を受け取り、補正回路１０４でこれらの
情報から測定すべき物量を演算処理することで得る。

【００５９】本実施例においては、センサ信号処理回路
９９の構成を非常に簡単にすることができる。このた
め、微細なプロセスを使用せずにセンサ信号処理回路９
９を実現できる。センサ信号処理回路９９が微細なプロ
セスを使用しないため、センサ信号処理回路９９の耐圧
や過電圧耐量が高く且つ動作温度範囲も広くなる。この
ため、本物理量検出システム９７を劣悪な環境へ適応す
ることが容易になる。

【００６０】次に、本発明による第１０の実施例である
集積回路を図２２，図２３により説明する。なお、図２
２は第１０の実施例の集積回路の構成、図２３は通信信
号とカウンタ１１２のカウント値の関係である。

【００６１】本集積回路は各ブロックを制御する制御回
路１０５，制御回路１０５に制御され演算を実行する演
算回路１０６，外部と通信信号により通信を実行する通
信回路１０７，制御回路１０５と演算回路１０６と通信
手段１０７の基本クロックを発生する発振器１０８，通
信信号の立ち上がりエッジでクリアされ通信信号がＨレ
ベルの期間基本クロックにより計数を行う８ビットカウ
ンタ１１２，加算器１１１の出力を保持するレジスタ１
１０，通信信号の立ち下がりエッジでレジスタ１１０の
内容とカウンタ１１２の内容との加算を行いレジスタ１
１０へ転送する加算器１１１，加算器１１１の出力をフ
ィルタ処理することで発振器１０８の発振周波数を調整
する情報を出力するデジタルフィルタ１０９により構成
される。

【００６２】本集積回路では図２３に示すように他の機
器が出力する通信信号のパルス幅がＨレベルの間、８ビ
ットカウンタ１１２で発振器１０８の出力する基本クロ
ックを計数する。この時、発振器１０８の出力する基本
クロックの周波数が通信信号のパルス幅の１／２００で
あった場合、８ビットカウンタ１１２の値は２００にな
り２の補数表現で−５５になる。この値を加算器１１１
で現在のレジスタ110の内容と加算し、レジスタ１１０
へ転送する。このことによりレジスタ１１０の内容は５
５減少する。レジスタ１１０の値はデジタルフィルタ１
１１によりフィルタ処理を施した後に発振器１０８へ伝
えられ、発振器１０８の発信周波数を増加させる。これ
とは逆に、発振器１０８の出力する基本クロックの周波
数が通信信号のパルス幅の１／３００であった場合、８
ビットカウンタの値は４４になり２の補数表現で＋４４
になる。この値を加算器１１１で現在のレジスタ１１０
の内容と加算し、レジスタ１１０へ転送する。このこと
によりレジスタ１１０の内容は４４増加する。レジスタ
１１０の値はデジタルフィルタ１１１によりフィルタ処
理を施した後に発振器１０８へ伝えられ、発振器１０８
の発信周波数を減少させる。このような動作を繰り返す
ことにより、発振器１０８の出力周波数は通信信号のパ
ルス幅の１／２５６になる。この処理は通信信号がのＨ
レベルが２データであっても３データであっても同様に
動作をする。なお、通信信号がのＨレベルが２データ以
上あった場合、これを補正した方がより高精度に発振器
１０８の周波数を調整できる。

【００６３】前述したような方法で発振器１０８の発信
周波数を調整することで、集積回路に集積化不可能な機
械的振動子（水晶振動子やセラミック振動子）を使用せ
ずに、集積回路上に集積化可能なＣＲ発振器などで安定
な出力周波数の得られる発振器１０８を得ることができ
る。このことにより、集積回路上に集積化可能なＣＲ発
振器などで、通信回路１０７と外部の通信機器との間で
同期をとれるようにした。また、基本クロックの周波数
で特性の変化する処理、例えばフィルタ処理等を演算器
１０６で実行させることができるようになる。

【００６４】次に、通信信号のデータフィールドの構成
を図２４により説明する。通信信号は相方向のシリアル
信号で、そのデータフィールドには図２４に示すよう
に、スタートビット，コマンドフィールド，データフィ
ールドがある。スタートビットは通信の開始を知らせる
信号で、送信側が信号線にスタートビットを乗せること
で相手側に受信状態に成るように指示する信号である。
コマンドフィールドにはコマンド（命令コード）情報が
あり、信号発生器５へ所定の信号群を変化させるよう指
示する命令，観測回路６へ所定の信号群を観測するよう
指示する命令，書込回路７へ所定のアドレスへの書き込
みを指示する命令がある。データフィールドの情報はコ
マンド毎に異なり、コマンドが信号発生器５へ所定の信
号群を変化させるよう指示する命令の場合は所定の信号
群を変化させる内容を、コマンドが書込回路７へ所定の
アドレスへの書き込みを指示する命令の場合は所定のア
ドレスへ書き込む内容をデータフィールドに置く。な
お、コマンドが観測回路６へ所定の信号群を観測するよ
う指示する命令の場合はデータフィールドはない。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、少数の信号線で集積回
路の詳細な検査・調整及び物理量検出システムの補正量
を調整することができるので、これらを実装容器に組み
立てた後に集積回路の詳細な検査・調整及び物理量検出
システムの補正量を調整することができ、各種条件下
（低温，高温，高圧力，高電界，高磁界，高電磁界）で
集積回路の詳細な検査・調整及び物理量検出システムの
補正量を調整することができ、集積回路及び物理量検出
システムの信頼度及び精度の向上に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１の実施例の物理量検出システムの構
成。

【図２】第１の実施例の物理量検出システムの実装形態
の断面図。

【図３】第１の実施例の物理量検出システムの検査調整
手順。

【図４】第２の実施例の物理量検出システムの構成。

【図５】レジスタ群２９の内容。

【図６】ＰＲＯＭ２７のアドレスマップ。

【図７】測定物理量に対するＡＤ変換器１９の出力特
性。

【図８】ＤＡ変換器２３の入力に対する補正集積回路１
７の出力信号の関係。

【図９】物理量検出素子１６の消費電流と補正集積回路
１７の消費電流の最大値。

【図１０】補正集積回路１７の消費電流と補正集積回路
１７の動作速度の関係。

【図１１】第３の実施例の物理量検出システムの構成。

【図１２】第４の実施例の物理量検出システムの構成。

【図１３】本物理量検出システムに格納されているプロ
グラムのフローチャート。

【図１４】第５の実施例の物理量検出システムの構成。

【図１５】シフトレジスタ５９の構成。

【図１６】ＰＲＯＭ書込電圧と通信クロックとプログラ
ムカウンタの関係。

【図１７】本物理量検出システムに格納されている検査
プログラムのフローチャート。

【図１８】第６の実施例の物理量検出システムの構成。

【図１９】第７の実施例の物理量検出システムの構成。

【図２０】第８の実施例の物理量検出システムの構成。

【図２１】第９の実施例の物理量検出システムの構成。

【図２２】第１０の実施例の集積回路の構成。

【図２３】通信信号と８ビットカウンタ１１２のカウン
ト値の関係。

【図２４】通信信号のデータフィールドの構成。

【符号の説明】

１，１６…物理量検出素子、２…補正集積回路、３…補
正回路、４…ＰＲＯＭ、５…信号発生器、６…観測回
路、７…書込回路、８…通信回路、９，１１…カバー、
１０…ベース、１２，１４…リード、１３…マウント、
１５…コネクタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 櫻井 康平 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 村林 文夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山内 辰美 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山田 弘道 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮▲崎▼ 敦史 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 半沢 恵二 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 Ｆターム(参考） 2G032 AA04 AA08 AB02 AB12 AB13 AD01 AD06 AD07 AE07 AE12 AE14 AF01 AG02 AG07 AH07 AL00 5F038 BB04 BB08 DF17 DT05 DT15 DT17 DT18

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信手段を有する集積回路において、 前記通信手段へ転送されたデータに基づき、前記集積回
   路の内部信号を変化させる手段と、前記内部信号の変化
   により前記集積回路の故障の有無を判定できる内部信号
   を観測し前記通信手段を介して外部に転送する手段を有
   することを特徴とする集積回路。
2. 【請求項２】通信手段を有する集積回路において、 前記通信手段へ転送されたデータに基づき、前記集積回
   路の内部状態を調整をすることを特徴とする集積回路。
3. 【請求項３】請求項２の集積回路において、 書き込み可能ＲＯＭと、前記通信手段へ転送されたデー
   タに基づき前記書き込み可能ＲＯＭへデータを書き込む
   手段と、前記集積回路の内部状態を前記書き込み可能Ｒ
   ＯＭの内容により変更する手段を有することを特徴とす
   る集積回路。
4. 【請求項４】請求項２の集積回路において、 前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記集積回路
   の内部状態を観測し、前記通信手段を介して外部へ転送
   する手段を有することを特徴とする集積回路。
5. 【請求項５】物理量検出素子の特性を補正する特性補正
   手段と、通信手段と、書き込み可能ＲＯＭを有する集積
   回路において、 前記通信手段へ転送されたデータに基づき前記書き込み
   可能ＲＯＭへデータを書き込む手段と、前記書き込み可
   能ＲＯＭの内容により前記特性補正手段の補正量を変更
   する手段を有することを特徴とする集積回路。
6. 【請求項６】通信手段と、外部から供給される高電圧を
   使用して書き込みを行う書き込み可能ＲＯＭを有する集
   積回路において、 前記高電圧が供給されたことを検出する高電圧検出手段
   と、前記高電圧検出手段の検出信号により前記書き込み
   可能ＲＯＭへの書き込み動作を行う状態に前記集積回路
   を移行させる手段を有することを特徴とする集積回路。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６の集積回路におい
   て、 所定の外部端子の電圧が高電圧であることを検出する高
   電圧検出手段と、前記高電圧検出手段の検出信号により
   検査あるいは調整を行う状態に前記集積回路を移行させ
   る手段を有することを特徴とする集積回路。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項７の集積回路におい
   て、 前記集積回路に格納されたプログラムにより検査・調整
   あるいはＰＲＯＭへの書込を行う手段を有することを特
   徴とする集積回路。
9. 【請求項９】通信手段を有する集積回路において、 前記通信手段へ外部から転送される通信データ信号のパ
   ルス幅を観測する手段と、前記パルス幅の観測結果に応
   じて前記通信手段の動作周波数を変化させる手段を有す
   ることを特徴とする集積回路。
10. 【請求項１０】請求項１ないし請求項９の集積回路と、
    測定物理量の変化に応じて出力信号の変化する物理量検
    出素子を有する物理量検出システムにおいて、 前記集積回路と前記物理量検出素子を収納する容器と、
    前記通信手段の通信信号を前記容器の外部から変化させ
    る手段を有することを特徴とする物理量検出システム。
11. 【請求項１１】測定物理量の変化によって出力信号が変
    化する物理量検出素子と、前記物理量検出素子の出力を
    補正する手段と、通信手段とを有する物理量検出システ
    ムにおいて、 前記通信手段から温度に関する情報を入手する手段を有
    することを特徴とする物理量検出システム。
12. 【請求項１２】測定物理量の変化によって出力信号が変
    化する物理量検出素子と、前記物理量検出素子の出力を
    補正する手段と、通信手段とを有する物理量検出システ
    ムにおいて、 前記通信手段から他のセンサの情報を入手する手段を有
    することを特徴とする物理量検出システム。
13. 【請求項１３】測定物理量の変化によって出力信号が変
    化する物理量検出素子と、前記物理量検出素子の出力を
    補正する手段と、通信手段とを有する物理量検出システ
    ムにおいて、 前記通信手段から地理あるいは気象に関する情報を入手
    する手段を有することを特徴とする物理量検出システ
    ム。
14. 【請求項１４】請求項１３の物理量検出システムにおい
    て、 前記地理あるいは気象に関する情報から測定物理量を算
    出し、前記算出した測定物理量を基に前記物理量検出素
    子の出力を補正する手段の補正量を修正する手段を有す
    ることを特徴とする物理量検出システム。