JP3852688B2 - 過熱検知回路内蔵の集積回路と温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路及びそのバーンイン試験方法 - Google Patents

過熱検知回路内蔵の集積回路と温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路及びそのバーンイン試験方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、初期不良を起こす集積回路を選別するために高温の環境下で行なわれるバーンイン試験に関し、特に過熱状態を検知する過熱検知回路を内蔵した集積回路とそのバーンイン試験方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路(以下、集積回路と記す)は、初期不良品を選別するために、検査された後に出荷される。集積回路の機能によって検査内容は異なるが、集積回路の初期不良を短時間に発生させる加速度試験の1つに、実際に集積回路が使用される環境温度よりも高い温度環境下で動作させることによって、検査を加速させるバーンイン試験がある。バーンイン試験においては、通常、試験対象の集積回路を高温槽に入れて、集積回路に電源及びテスト信号を供給して動作評価を行なう。
【0003】
数十℃の環境温度で使用される集積回路のバーンイン試験においては、150℃程度の温度が設定されるが、自動車のエンジン系に直接搭載されるパワー系の集積回路などは、通常約140℃の環境において正常に動作することが要求されることから、170〜180℃程度の温度でバーンイン試験を行なうことが望ましい。
【0004】
一方、大電力を消費するパワー系の集積回路や、高い信頼性が要求される集積回路においては、集積回路自体の内部発熱によって高温になって誤動作することを阻止する手段として、過熱検知回路を備えているものが多い。過熱検知回路は、所定の温度以上になった場合に、集積回路の内部又は外部の制御部に所定の信号を出力し、制御部がこの信号を受けて、集積回路への電源供給ラインを遮断する、又は集積回路の動作を停止させるなどの所定の処理を行なう。
【0005】
図13に過熱検知回路の一例を示す。図13に示された過熱検知回路131は、ダイオードD3に逆バイアス電圧を印加することによる漏洩電流が、温度上昇によって増加することを利用したものである。温度が低いときは、ダイオードD3の漏洩電流が小さくてベース電位が低く、NPN型のトランジスタTr3はオフしており、点133の電位は電源電位Vcc、即ちハイレベルであるが、温度が上昇すると、漏洩電流が増加してベース電位が高くなり、トランジスタTr3がオンする。これによって、点133の電位はローレベルに変化する。即ち、温度上昇を点133の電位の変化として検知することが可能となっている。
【0006】
点133の電位は制御部132に伝達され、制御部132は、この信号レベルがハイからローに変化したときに、温度上昇を抑制するために、上記した所定の処理を行なう。
【0007】
温度検知素子はダイオードに限られず、集積回路内に不純物を拡散して抵抗素子を形成し、この抵抗素子の抵抗値が温度上昇によって低下する特性を使用して温度を検知すること等も行なわれている。
【0008】
上記した、自動車のエンジン系に直接搭載されるパワー系の集積回路においては、通常約170℃を検知温度とする過熱検知回路が採用されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、過熱検知回路を内蔵した集積回路においては、温度上昇に対する保護機能が働くことから、過熱検知回路の検知温度よりも低い温度でしかバーンイン試験ができず、特に自動車のエンジン系に直接搭載される過熱検知回路を内蔵したパワー系の集積回路に対して、170〜180℃でのバーンイン試験を行なうことができなかった。
【0010】
本発明は、上記の課題を解決すべく、過熱検知回路を内蔵した集積回路において、過熱検知回路の検知温度よりも高い温度でバーンイン試験を行なうことを可能とする過熱検知回路内蔵の集積回路及びそのバーンイン試験方法を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段及びその効果】
本発明の目的は、以下の手段によって達成される。
本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(1)は、過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、前記過熱検知回路に電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子を備え、バーンイン試験において、前記制御手段が作動しないように前記所定レベルに応じて、前記テスト端子が接地又は所定電位に設定可能に構成されていることを特徴としている。
上記した過熱検知回路内蔵の集積回路(1)によれば、テスト端子を接地又は所定の電位に設定することによって、検知温度以上の温度においてバーンイン試験を行なうことが可能となる。
【0012】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(2)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(1)において、前記テスト端子が、前記出力信号を前記制御手段に伝達する信号ラインに電気的に接続されていることを特徴としている。
【0013】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(3)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(1)において、前記過熱検知回路が、逆バイアスされたダイオードと、該ダイオードの漏洩電流がベース電流となるように接続されたトランジスタとを備え、前記テスト端子が、前記トランジスタのコレクタに接続されていることを特徴としている。
【0014】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(4)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(1)において、前記過熱検知回路が、逆バイアスされたダイオードと、該ダイオードの漏洩電流がベース電流となるように接続されたトランジスタとを備え、前記テスト端子が、前記トランジスタのベースに接続されていることを特徴としている。
【0015】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(5)は、過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、直列に接続され、前記制御手段が作動しないように前記所定レベルに応じて、前記出力信号を前記制御手段に伝達する信号ラインと接地との間、又は前記信号ラインと電源ラインとの間に介装されたツェナダイオード及びヒューズと、前記信号ラインに電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子とを備え、バーンイン試験の後に前記テスト端子から大電流を流すことによって、前記ヒューズが切断可能に構成されていることを特徴としている。
【0016】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(6)は、過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、CPUと、該CPUに電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子とを備え、前記CPUが、前記テスト端子から入力されるシリアル信号に応じて、前記過熱検知回路に前記所定レベルの出力信号を出力させることを特徴としている。
【0017】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(7)は、過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、設定記憶手段と、該設定記憶手段に電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子とを備え、前記過熱検知回路が、前記設定記憶手段の設定状態に応じて、前記所定レベルの出力信号を出力することを特徴としている。
【0018】
また、本発明に係る過熱検知回路内蔵の集積回路(8)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(1)〜(7)の何れかにおいて、パッケージを形成して封止され、前記テスト端子が、該パッケージの表面に配置されていることを特徴としている。
上記した過熱検知回路内蔵の集積回路(2)〜(8)によれば、過熱検知回路内蔵の集積回路(1)と同様の効果を奏することが可能である。
【0019】
本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(1)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(1)〜(4)の何れかのバーンイン試験方法であって、前記制御手段が作動しないように前記所定レベルに応じて、前記テスト端子を接地又は所定の電位に設定する第1ステップと、前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第2ステップとを含んでいることを特徴としている。
【0020】
上記した集積回路のバーンイン試験方法(1)によれば、過熱検知回路の検知温度以上の温度でのバーンイン試験を行なうことが可能となり、試験時間を大幅に短縮することができる。例えば、バーンイン温度を125℃から150℃に上げた場合、アレニウスモデル式から計算すると約3.34倍の加速が得られ、8時間かかっていた試験を約2.4時間で完了することが可能となる。
【0021】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(2)は、前記集積回路のバーンイン試験方法(1)において、前記第1ステップが、前記テスト端子と接地ラインとの間、又は前記テスト端子と電源ラインとの間にスイッチを介装するステップと、前記スイッチをオンするステップとを含むことを特徴としている。
【0022】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(3)は、前記集積回路のバーンイン試験方法(1)において、前記第1ステップが、前記テスト端子と接地ラインとの間、又は前記テスト端子と電源ラインとの間をボンディングワイヤで接続するステップを含み、前記第2ステップの後に、前記ボンディングワイヤを切断するステップをさらに含むことを特徴としている。
【0023】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(4)は、前記集積回路のバーンイン試験方法(1)において、前記第1ステップが、前記テスト端子と接地ラインとの間、又は前記テスト端子と電源ラインとの間にトリマブル抵抗を介装するステップを含み、前記第2ステップの後に、前記トリマブル抵抗をトリミング又は切断するステップをさらに含むことを特徴としている。
【0024】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(5)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(5)のバーンイン試験方法であって、前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第1ステップと、前記テスト端子から大電流を印加して、前記ヒューズを切断する第2ステップとを含んでいることを特徴としている。
【0025】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(6)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(6)のバーンイン試験方法であって、前記過熱検知回路が前記所定レベルの出力信号を出力するように、前記テスト端子を介して前記CPUに前記過熱検知回路を制御させるシリアル信号を入力する第1ステップと、前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第2ステップとを含んでいることを特徴としている。
【0026】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(7)は、前記過熱検知回路内蔵の集積回路(7)のバーンイン試験方法であって、前記過熱検知回路が前記所定レベルの出力信号を出力するように、前記テスト端子を介して前記設定記憶手段を設定する第1ステップと、前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第2ステップとを含むことを特徴としている。
上記した集積回路のバーンイン試験方法(2)〜(7)によれば、集積回路のバーンイン試験方法(1)と同様の効果を奏することが可能である。
【0027】
また、本発明に係る温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路(1)は、過熱状態が検知されると温度上昇を回避する回避制御を行なう制御手段を備えた温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路において、外部から電気的接続可能な端子と、該端子から入力される所定の信号に基づいて、前記回避制御を停止させる停止手段とを備えていることを特徴としている。
上記した温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路(1)によれば、過熱検知回路内蔵の集積回路(1)と同様の効果を奏することが可能である。
【0028】
また、本発明に係る集積回路のバーンイン試験方法(8)は、前記温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路(1)のバーンイン試験方法であって、前記停止手段によって、前記制御手段の回避制御を停止させるように前記端子に所定の信号を入力する第1ステップと、前記過熱状態でバーンイン評価を行う第2ステップとを含むことを特徴としている。
上記した集積回路のバーンイン試験方法(8)によれば、集積回路のバーンイン試験方法(1)と同様の効果を奏することが可能である。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を、添付した図面に基づいて説明する。図1〜3は、実施の形態に係る過熱検知回路内蔵の集積回路を示している。以下において、「バーンイン試験」とは、試験の前処理工程及び後処理工程を含んだ一連の工程を表わし、高温槽内における試験は「バーンイン評価」と記載する。
【0030】
集積回路10は、過熱検知回路11、制御部12及びテスト端子13を備えており、パッケージによって封止されている。過熱検知回路11は、図13に示した過熱検知回路131と同じ回路構成であり、テスト端子13は過熱検知回路11から制御部12への出力信号ラインに電気的に接続され、パッケージの表面上に外部から電気的に接続可能に配置されている。
【0031】
集積回路10に対してバーンイン試験を行なう場合、集積回路10の外部の回路基板(図示せず)上に、テスト端子13と電源(Vcc)ラインとの間にスイッチSW1を介装し、スイッチSW1をオンした状態でバーンイン評価を行なう。
【0032】
図12は、複数の集積回路10のバーンイン試験を同時に行なうためのバーンインボード121の一例を示す斜視図である。バーンインボード121は、試験対象の集積回路10を搭載可能な複数のICソケット122、コネクタ123、スイッチSW1(図示せず)、図1に示した集積回路10の外部の配線パターン(図示せず)を備えている。バーンイン試験は、試験対象の集積回路10が搭載されてスイッチSW1がオンされたバーンインボード121全体を高温環境下に置き、外部からコネクタ123を介して個々の集積回路10へのテスト信号及び電源を供給して行なわれる。各々の集積回路10の動作状況の評価に使用される集積回路10からの信号は、コネクタ123を介してバーンイン試験装置(図示せず)に伝送され、評価される。スイッチSW1は、機械的スイッチに限らず、電気信号によってオン/オフ制御可能なトランジスタ等を使用した電気的スイッチであってもよい。また、ICソケット122と同数のスイッチSW1を備えて各々の集積回路10の端子13と電源ラインとの接続をオン/オフする構成としても、又は1個のスイッチSW1で全ての集積回路10の端子13と電源ラインとの接続をオン/オフする構成としてもよい。
【0033】
この場合、集積回路10の内部温度が、過熱検知回路11の出力信号がローレベルになる温度以上の高温になっても、過熱検知回路11の出力信号は、スイッチSW1を介してVccが供給されることから常に電源電位レベルに保持され、制御部12が集積回路10の温度上昇を抑制するための制御を行なうことが無い。即ち、過熱検知回路11の作動によってバーンイン評価が実施できなくなることを回避し、過熱検知回路11の検知温度以上の温度においても、集積回路10のバーンイン評価を行なうことが可能となる。尚、バーンイン評価後においてはスイッチSW1をオフさせて通常の状態に戻す。
【0034】
また、スイッチSW1をオフした状態でバーンイン評価を行なうことによって、過熱検知回路11及び制御部12による内部温度上昇を抑制する制御が正常に作動するか否かを評価することも可能である。
【0035】
図2は、PNP型のトランジスタTr2を使用して、図1の場合と略同様に構成された過熱検知回路21を備えている、パッケージによって封止された集積回路20を示している。過熱検知回路21は、図1の過熱検知回路11とは逆に、所定の温度までは、過熱検知回路21の出力信号はローレベルであり、所定の温度を超えるとハイレベルとなる。
【0036】
集積回路20のバーンイン試験を行なう場合、上記の場合と略同様に、集積回路20外部の回路基板上に、テスト端子23と接地ラインとの間にスイッチSW2を介装し、スイッチSW2をオンした状態でバーンイン評価を行なう。集積回路20の内部温度が、過熱検知回路21の出力信号がハイレベルになる検知温度以上の高温になっても、過熱検知回路21の出力信号は、スイッチSW2によって常に接地レベル、即ちローレベルに保持されることから、制御部22が集積回路20の温度上昇を抑制する制御を行なうことが無い。即ち、図1の場合と同様に、過熱検知回路21の作動によってバーンイン評価が実施できなくなることを回避し、過熱検知回路21の検知温度以上の温度において、集積回路20のバーンイン評価を行なうことが可能となる。尚、バーンイン評価後においてはスイッチSW2をオフさせて通常の状態に戻す。
【0037】
また、スイッチSW2をオフした状態でバーンイン評価を行なうことによって、過熱検知回路21及び制御部22による内部温度上昇を抑制する制御が正常に動作するか否かを評価することも可能である。
【0038】
図3は、過熱検知回路11が図1の場合と同じ回路構成であり、テスト端子31がNPN型のトランジスタTr1のベースに接続されて配置されている、パッケージによって封止された集積回路30を示している。
【0039】
集積回路30にバーンイン試験を行なう場合、集積回路30外部の回路基板上に、テスト端子31と接地ラインとの間にスイッチSW3を介装し、スイッチSW3をオンした状態でバーンイン評価を行なう。集積回路30の内部温度が、過熱検知回路11の出力信号がハイレベルになる検知温度以上の高温になっても、トランジスタTr1のベースがローレベルに保持されることによって、過熱検知回路11の出力信号は常にハイレベルに保持され、制御部12が集積回路30の温度上昇を抑制する制御を行なうことが無い。即ち、図1、2の場合と同様に、過熱検知回路11の作動によって、バーンイン評価が実施できなくなることを回避し、過熱検知回路11の検知温度以上の温度において、集積回路30のバーンイン評価を行なうことが可能となる。尚、バーンイン評価後においてはスイッチSW3をオフさせて通常の状態に戻す。
また、スイッチSW3をオフした状態でバーンイン評価を行なうことによって、過熱検知回路11及び制御部12による内部温度上昇を抑制する制御が正常に作動するか否かを評価することも可能である。
【0040】
同様に、図3において、過熱検知回路11を図2に示す過熱検知回路21に置き換えて、トランジスタTr2のベースに電気的に接続したテスト端子を設け、このテスト端子を外部スイッチを介して電源Vccに接続することによっても、図3の場合と同様に、過熱検知回路21の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なうことが可能である。
【0041】
図4の(A)〜(D)は、パッケージによって封止されていない、別の実施の形態に係る過熱検知回路を備えた集積回路(以下、ベアチップと記す)を示している。
図4の(A)に示すベアチップ40は、図1に示した集積回路10と同じ回路構成であり、テスト端子44はテスト端子13(図1)と同様に過熱検知回路11の出力信号ラインに接続されている。ベアチップ40に対して、過熱検知回路11の検知温度以上でバーンイン試験を行なう際には、テスト端子44をボンディングワイヤBWによって電源Vccに接続する。
【0042】
図4の(B)に示すベアチップ41は、図2に示した集積回路20と同じ回路構成であり、テスト端子45はテスト端子23(図2)と同様に過熱検知回路21の出力信号ラインに接続されている。ベアチップ41に対して、過熱検知回路21の検知温度以上でバーンイン試験を行なう際には、テスト端子45をボンディングワイヤBWによって接地する。
【0043】
図4の(C)に示すベアチップ42は、図3に示した集積回路30と同じ回路構成であり、テスト端子46はテスト端子31(図3)と同様にトランジスタTr1(図3)のベースに接続されている。ベアチップ42に対して、過熱検知回路11の検知温度以上でバーンイン試験を行なう際には、テスト端子46をボンディングワイヤBWによって接地する。
【0044】
図4の(D)に示すベアチップ43は、図2に示した集積回路20と同じ回路構成であり、テスト端子47はトランジスタTr2(図2)のベースに接続されている。ベアチップ43に対して、過熱検知回路21の検知温度以上でバーンイン試験を行なう際には、テスト端子47をボンディングワイヤBWによって電源Vccに接続する。
【0045】
図4の(A)〜(D)に示すベアチップ40〜43の場合、バーンイン評価の後、ボンディングワイヤBWはカットされ、ポッティングによる封止などの必要な処置が施される。
【0046】
図5の(A)〜(D)は、それぞれ、図4の(A)〜(D)に示されたベアチップ40〜43が、過熱検知回路11、21の検知温度以上でバーンイン評価され得るように、ボンディングワイヤBWの代わりにトリマブル抵抗R5〜R8を介して接続された例を示している。図5に示すベアチップ40〜43の場合、バーンイン評価の後、トリマブル抵抗R5〜R8はトリミングされて大きい抵抗値に設定され、又は切断されて、ポッティングによる封止などの必要な処置が施される。
【0047】
図6、7は、さらに別の実施の形態に係る過熱検知回路内蔵の集積回路を示している。
図6に示すベアチップ60は、図1に示した集積回路10と同じ過熱検知回路11、制御部12を備え、さらにツェナダイオードZD1、ヒューズF1及びテスト端子61を備えている。ツェナダイオードZD1は、ヒューズF1と直列接続され、過熱検知回路11の出力信号ラインと接地との間に逆電圧が印加されるように接続され、テスト端子61は過熱検知回路11の出力信号ラインに接続されている。ツェナダイオードZD1には抵抗R2を介して逆電圧Vccが印加されることから、ツェナダイオードZD1の両端の電圧によって決定される制御部12への出力信号レベルは、一定のツェナ電圧に保持される。従って、ツェナ電圧が、制御部12への出力信号レベルがハイレベルに相当する電圧であるツェナダイオードZD1を使用することによって、制御部12への出力信号レベルは常にハイレベルに保持される。
【0048】
即ち、ベアチップ60のバーンイン評価を行なう場合、過熱検知回路11の検知温度以上の温度になっても、ツェナダイオードZD1によって、過熱検知回路11の出力信号レベルは常にハイレベルに保持され、制御部12は作動しない。よって、過熱検知回路11の検知温度以上の温度におけるバーンイン評価が可能となる。
【0049】
図7においても同様に、ツェナダイオードZD2には逆電圧が印加されることから、制御部22への出力信号レベルは、ツェナ電圧Vzdで決まる所定の値、即ち、Vcc−Vzdに保持される。従って、Vcc−Vzdが、制御部22が作動しない出力信号レベルであるローレベルとなるツェナ電圧を有するツェナダイオードZD2を使用することによって、過熱検知回路21の検知温度以上の温度において制御部22を作動させることなく、ベアチップ70のバーンイン評価を行なうことが可能となる。
【0050】
バーイン評価の後、各々のテスト端子61、71に大電流を流し、又はレーザ照射することによってヒューズF1、F2を切断し、制御部12、22への出力信号レベルが過熱検知回路11、21によって決定される状態とした後に、ベアチップ60、70は、ポッティングによる封止などの処置が施される。
【0051】
図6、7においてはヒューズを使用したが、外部からの高電圧印加などの操作によって回路を開放できるヒューズ以外の素子を使用することも可能である。
【0052】
また、過熱検知回路11、21の出力信号ラインに、FPGAなどのプログラマブルロジック回路に使用されるアンチヒューズ素子を直列に接続し、制御部12、22に出力信号が伝達されないように構成し、バーンイン評価の後に、アンチヒューズ素子に外部から電圧を印加してアンチヒューズ素子を導通させ、制御部12、22に信号が伝達されるようにすることも可能である。
【0053】
図8の(A)、(B)は、さらに別の実施の形態に係る過熱検知回路内蔵の集積回路を示している。
図8の(A)に示された集積回路80は、アナログ回路とディジタル回路が混在した集積回路であり、CPU81、過熱検知回路82、及びCPU81に電気的に接続されたテスト端子83を備えている。CPU81が、外部に設けられた端子83を介して受信したシリアル信号SGによって動作モードを変更するようになっている。バーンイン試験において、所定のシリアル信号SGを端子83から入力することによって、CPU81が、過熱検知回路81に対して、温度上昇を抑制する制御部(図示しない)への出力信号を停止させる。
【0054】
図8の(B)に示された集積回路84は、外部からの設定を記憶するためのEEPROM、FLASHROMなどの不揮発性メモリ(以下、ROMと記す)85を備えており、過熱検知回路86は、ROM85の所定のビットパターンに応じて、温度上昇を抑制する制御部(図示しない)への出力信号を変化させる。例えば、過熱検知回路86は、ROM85の所定の1ビットが、「1」の場合に温度上昇を抑制する制御部が作動するレベルの信号を出力し、「0」の場合に温度上昇を抑制する制御部が作動しないレベルの信号を出力する。この場合、集積回路84のバーンイン試験を行なう場合、端子87から所定の信号を入力して、ROM85の該当するビットを「0」に設定する。
【0055】
図8の(A)に示す集積回路80において、CPU81と過熱検知回路82との間にメモリ(バッファメモリ、ROMなど)を設け、CPU81がメモリに必要な設定を行い、過熱検知回路82がメモリの所定のビットに応じて、出力信号レベルを変化させるようにすることも可能である。
【0056】
図9の(A)、(B)は、さらに別の実施の形態に係る温度上昇回避制御手段を備えた集積回路を示している。
図9の(A)に示す集積回路90は、例えばCPU等から構成された温度上昇回避制御部91、過熱検知回路92、及び温度上昇回避制御部91に電気的に接続されたテスト端子93を備えている。過熱検知回路92は、過熱検知回路11と同様に内部に温度測定部を有し、温度測定部により過熱があることが検知されると温度上昇回避制御部91に対して過熱状態を示す信号を出力し、温度上昇回避制御部91は、該信号を受信すると温度上昇を回避する回避制御(例えば、温度上昇回避制御部91が直接回避制御を行なう、又は回避制御手段(図示せず)に回避制御を指示する信号を出力する)を行なう。さらに、温度上昇回避制御部91は、端子93を介して受信した信号によって動作モードを変更するように構成されている。
【0057】
図10は、温度上昇回避制御部91の動作を示すフローチャートである。以下、図10に示したフローチャートに基づき、バーンイン試験を行う場合の温度上昇回避制御部91の動作を説明する。
【0058】
ステップS1において、端子93を介して信号を受信する。
ステップS2において、ステップS1において受信した信号が、動作モードの変更を指示する信号であるか否かを判断する。動作モードの変更を指示する信号であると判断した場合、ステップS3に移行し、動作モードの変更を指示する信号でないと判断した場合、ステップS1に戻り、動作モードの変更を指示する信号を受信するまで処理を繰り返す。
【0059】
ステップS3において、動作モードの変更を指示する信号が、温度上昇の回避制御の停止を指示する信号であるか否かを判断する。回避制御の停止を指示する信号であると判断した場合、ステップS4に移行し、回避制御の停止を指示する信号でないと判断した場合、ステップS5に移行する。
【0060】
ステップS4において、回避制御を停止するモードに移行する。従って、バーンイン試験の前に、端子93を介して回避制御の停止を指示する信号が入力された場合、温度上昇回避制御部91は、バーンイン試験において過熱検知回路92から過熱状態を示す信号を受信しても、この信号を無視して温度上昇を回避する回避制御を行なわないこととなる。これにより回避制御を停止させた状態で過熱状態でのバーンイン評価を行う。
【0061】
ステップS5において、動作モードの変更を指示する信号が、温度上昇の回避制御の開始を指示する信号であるか否かを判断する。回避制御の開始を指示する信号であると判断した場合、ステップS6に移行し、回避制御の開始を指示する信号でない、即ち、まだ回避制御の停止を指示する信号を受信したままであると判断した場合、ステップS7に移行する。
【0062】
ステップS6において、回避制御を行うモードに移行する。従って、バーンイン試験を行った後、端子93を介して回避制御の開始を指示する信号が入力された場合、温度上昇回避制御部91は、過熱検知回路92から過熱状態を示す信号を受信すれば、温度上昇を回避する回避制御を行なうこととなる。
【0063】
ステップS7において、終了の指示を受けたか否かを判断し、終了の指示を受けるまでステップS1〜S6を繰り返す。
【0064】
図9の(B)に示す集積回路94は、温度上昇回避制御部95、過熱判定部96、温度測定部97及び温度測定部97に電気的に接続されたテスト端子98を備えている。温度測定部97は、内部に温度測定素子を有し、この温度測定素子の測定温度に対応したレベルの信号を生成して過熱判定部96に出力し、過熱判定部96は受信した信号を基に過熱状態であるか否かを判定し、判定信号を温度上昇回避制御部95に出力し、温度上昇回避制御部95が、温度上昇を回避する回避制御を行なうようになっている。さらに、温度測定部97は、テスト端子98を介して受信した信号によって動作モードを変更する構成となっている。
【0065】
図11は、例えばCPU等から構成された温度測定部97の動作を示すフローチャートである。以下、図11に示したフローチャートに基づき、バーンイン試験を行う場合の温度測定部97の動作を説明する。
【0066】
ステップS11において、端子98を介して信号を受信する。
ステップS12において、ステップS11において受信した信号が、動作モードの変更を指示する信号であるか否かを判断する。動作モードの変更を指示する信号であると判断した場合、ステップS13に移行し、動作モードの変更を指示する信号でないと判断した場合、ステップS11に戻り、動作モードの変更を指示する信号を受信するまで処理を繰り返す。
【0067】
ステップS13において、動作モードの変更を指示する信号が、実際の測定温度に対応する信号の代わりに、過熱状態でない温度に対応する所定の信号(以下、ダミー信号と記す)を出力する指示であるか否かを判断する。ダミー信号の出力を指示する信号であると判断した場合、ステップS14に移行し、ダミー信号の出力を指示する信号でないと判断した場合、ステップS15に移行する。
【0068】
ステップS14において、ダミー信号を出力するモードに移行する。従って、バーンイン試験の前に、端子98を介してダミー信号の出力を指示する信号が入力された場合、温度測定部97は、バーンイン試験において、前記温度測定素子で測定された実際の測定温度に対応したレベルの信号を出力する代わりに過熱状態でない温度に対応したレベルのダミー信号を出力する。例えば、140℃に対応したディジタル値の代わりに100℃に対応したディジタル値を出力する。これによって、バーンイン試験において、温度上昇回避制御部95に入力される判定信号は、常に過熱状態でない信号であり、温度上昇回避制御部95が温度上昇の回避制御を行なうことがない状態としながらも過熱状態でのバーンイン評価が行なわれることとなる。
【0069】
ステップS15において、動作モードの変更を指示する信号が、測定温度に対応する信号の出力を指示する信号であるか否かを判断する。測定温度に対応する信号の出力を指示する信号であると判断した場合、ステップS16に移行し、測定温度に対応する信号の出力を指示する信号でないと判断した場合、ステップS17に移行する。
【0070】
ステップS16において、測定温度に対応する信号を出力するモードに移行する。従って、バーンイン試験を行った後、端子98を介して測定温度に対応する信号の出力を指示する信号が入力された場合、温度測定部97は、実際の測定温度に対応する信号を出力することとなり、温度上昇回避制御部95に入力される判定信号が、過熱状態に対応する信号となり、温度上昇回避制御部95が温度上昇の回避制御を行なうこととなる。
【0071】
ステップS17において、終了の指示を受けたか否かを判断し、終了の指示を受けるまでステップS11〜S16を繰り返す。
【0072】
また、温度測定部97の外部信号によって出力信号を切り換える機能は、例えば、外部信号のレベルに応じて2つの入力信号を選択的に出力するアナログスイッチ回路を備え、このアナログスイッチ回路に実際の測定温度に対応する信号とダミー信号とを入力する構成とすることによって実現することも可能である。
【0073】
更にまた、温度上昇回避制御部95内に過熱検知部を装備し、温度測定部97からの測定温度に対応した信号に基づいて温度上昇回避制御部95が過熱を検知すると温度上昇を回避する制御を行うものであっても良く、その場合、バーンイン試験時には、温度上昇回避制御部95が過熱に相当する温度を受信しても無視する、又は前記過熱検知部が過熱に相当する温度の信号を出力しないようにすれば良い。
【0074】
以上において、過熱状態を検知する手段を内部に備えた集積回路について説明したが、過熱検知手段を備えていない集積回路と過熱検知手段とを搭載し、両者を接続して製品として完成された状態でバーンイン試験が行なわれることもある。その場合においても、接続状態において上記した実施の形態と同様の回路構成となるようにすればよい。例えば、接続状態において図1〜8と同様の回路構成とすることによって、バーンイン試験において、集積回路内部の温度上昇を回避する制御手段が、外部の過熱検知手段から過熱状態を示す信号を受信することがなくなる。また、接続状態において図9の(A)、(B)と同様の回路構成とすることによって、バーンイン試験において、集積回路内部の温度上昇を回避する制御手段は、外部の過熱検知手段から過熱状態を示す信号を受信しても、温度上昇を回避する制御を行なうことがないようになる。
【0075】
また、テスト端子は、専用の端子に限らず、他の用途に使用される端子を兼用することも可能である。
また、図9の(A)に示した集積回路において、端子93を介して所定の信号を受信した場合、温度上昇回避制御部91が回避制御を完全に停止せずに、間欠的に停止、又は温度検出感度を鈍くする等、回避制御を抑制するようにすることも可能である。
その他、本発明の技術的思想の範囲内において、温度上昇を回避する制御手段を停止させる種々の形態が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係る過熱検知回路の出力信号ラインがスイッチを介して電源に接続されている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略回路図である。
【図2】 本発明の実施の形態に係る過熱検知回路の出力信号ラインがスイッチを介して接地されている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略回路図である。
【図3】 本発明の実施の形態に係る過熱検知回路のトランジスタのベースがスイッチを介して接地されている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略回路図である。
【図4】 (A)〜(B)は、本発明の実施の形態に係るテスト端子がボンディングワイヤで接地又は電源に接続された状態の過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略ブロック図である。
【図5】 (A)〜(B)は、本発明の実施の形態に係るテスト端子がトリミング抵抗を介して接地又は電源に接続された状態の過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略ブロック図である。
【図6】 本発明の実施の形態に係る過熱検知回路の出力信号ラインがツェナダイオード及びヒューズを介して接地されている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略回路図である。
【図7】 本発明の実施の形態に係る過熱検知回路の出力信号ラインがツェナダイオード及びヒューズを介して電源に接続されている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略回路図である。
【図8】 (A)は本発明の実施の形態に係るCPUを備えている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略ブロック図であり、(B)は本発明の実施の形態に係る不揮発性メモリを備えている過熱検知回路内蔵の集積回路を示す概略回路図である。
【図9】 (A)、(B)は本発明の実施の形態に係る温度上昇回避制御手段を備えた集積回路を示す概略ブロック図である。
【図10】 図9の(A)に示した温度上昇回避制御部の動作を示すフローチャートである。
【図11】 図9の(B)に示した温度測定部の動作を示すフローチャートである。
【図12】 本発明の実施の形態に係る過熱検知回路内蔵の集積回路のバーンイン試験を行なうためのバーンインボードの一例を示す斜視図である。
【図13】 従来の過熱検知回路を示す回路図である。
【符号の説明】
10、20、30、40〜43、60、70、80、84、90、94 集積回路
11、21、82、86、92 過熱検知回路
12、22 制御部
13、23、31、44〜47、54〜57、61、71、83、87、93、98 テスト端子
81 CPU
85 不揮発性メモリ
91、95 温度上昇回避制御部
96 過熱判定部
97 温度測定部
121 バーンインボード
122 ICソケット
123 コネクタ
Tr1〜Tr3 トランジスタ
R1〜R4、R9、R10 抵抗
R5〜R8 トリミング抵抗
D1〜D3 ダイオード
ZD1、ZD2 ツェナダイオード
F1、F2 ヒューズ
BW ボンディングワイヤ
SG シリアル信号

Claims (17)

  1. 過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、
    前記過熱検知回路に電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子を備え、
    バーンイン試験において、前記制御手段が作動しないように前記所定レベルに応じて、前記テスト端子が接地又は所定電位に設定可能に構成されていることを特徴とする過熱検知回路内蔵の集積回路。
  2. 前記テスト端子が、前記出力信号を前記制御手段に伝達する信号ラインに電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の過熱検知回路内蔵の集積回路。
  3. 前記過熱検知回路が、逆バイアスされたダイオードと、該ダイオードの漏洩電流がベース電流となるように接続されたトランジスタとを備え、
    前記テスト端子が、前記トランジスタのコレクタに接続されていることを特徴とする請求項1記載の過熱検知回路内蔵の集積回路。
  4. 前記過熱検知回路が、逆バイアスされたダイオードと、該ダイオードの漏洩電流がベース電流となるように接続されたトランジスタとを備え、
    前記テスト端子が、前記トランジスタのベースに接続されていることを特徴とする請求項1記載の過熱検知回路内蔵の集積回路。
  5. 過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、
    直列に接続され、前記制御手段が作動しないように前記所定レベルに応じて、前記出力信号を前記制御手段に伝達する信号ラインと接地との間、又は前記信号ラインと電源ラインとの間に介装されたツェナダイオード及びヒューズと、
    前記信号ラインに電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子とを備え、
    バーンイン試験の後に前記テスト端子から大電流を流すことによって、前記ヒューズが切断可能に構成されていることを特徴とする過熱検知回路内蔵の集積回路。
  6. 過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、
    CPUと、
    該CPUに電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子とを備え、
    前記CPUが、前記テスト端子から入力されるシリアル信号に応じて、前記過熱検知回路に前記所定レベルの出力信号を出力させることを特徴とする過熱検知回路内蔵の集積回路。
  7. 過熱検知回路と、該過熱検知回路からの所定レベルの出力信号が入力されて温度上昇を回避する制御を行なう制御手段とを備えた過熱検知回路内蔵の集積回路において、
    設定記憶手段と、
    該設定記憶手段に電気的に接続され、外部から電気的に接続可能なテスト端子とを備え、
    前記過熱検知回路が、前記設定記憶手段の設定状態に応じて、前記所定レベルの出力信号を出力することを特徴とする過熱検知回路内蔵の集積回路。
  8. パッケージを形成して封止され、
    前記テスト端子が、該パッケージの表面に配置されていることを特徴とする請求項1〜7の何れかの項に記載の過熱検知回路内蔵の集積回路。
  9. 請求項1〜4の何れかの項に記載の集積回路のバーンイン試験方法であって、
    前記制御手段が作動しないように前記所定レベルに応じて、前記テスト端子を接地又は所定の電位に設定する第1ステップと、
    前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第2ステップとを含んでいることを特徴とする集積回路のバーンイン試験方法。
  10. 前記第1ステップが、
    前記テスト端子と接地ラインとの間、又は前記テスト端子と電源ラインとの間にスイッチを介装するステップと、
    前記スイッチをオンするステップとを含むことを特徴とする請求項9記載の集積回路のバーンイン試験方法。
  11. 前記第1ステップが、前記テスト端子と接地ラインとの間、又は前記テスト端子と電源ラインとの間をボンディングワイヤで接続するステップを含み、
    前記第2ステップの後に、前記ボンディングワイヤを切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項9記載の集積回路のバーンイン試験方法。
  12. 前記第1ステップが、前記テスト端子と接地ラインとの間、又は前記テスト端子と電源ラインとの間にトリマブル抵抗を介装するステップを含み、
    前記第2ステップの後に、前記トリマブル抵抗をトリミング又は切断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項9記載の集積回路のバーンイン試験方法。
  13. 請求項5記載の集積回路のバーンイン試験方法であって、
    前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第1ステップと、
    前記テスト端子から大電流を印加して、前記ヒューズを切断する第2ステップとを含んでいることを特徴とする集積回路のバーンイン試験方法。
  14. 請求項6記載の集積回路のバーンイン試験方法であって、
    前記過熱検知回路が前記所定レベルの出力信号を出力するように、前記テスト端子を介して前記CPUに前記過熱検知回路を制御させるシリアル信号を入力する第1ステップと、
    前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第2ステップとを含んでいることを特徴とする集積回路のバーンイン試験方法。
  15. 請求項7記載の集積回路のバーンイン試験方法であって、
    前記過熱検知回路が前記所定レベルの出力信号を出力するように、前記テスト端子を介して前記設定記憶手段を設定する第1ステップと、
    前記過熱検知回路の検知温度以上の温度でバーンイン評価を行なう第2ステップとを含むことを特徴とする集積回路のバーンイン試験方法。
  16. 過熱状態が検知されると温度上昇を回避する回避制御を行なう制御手段を備えた温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路において、
    外部から電気的接続可能な端子と、
    該端子から入力される所定の信号に基づいて、前記回避制御を停止させる停止手段とを備えていることを特徴とする温度上昇回避制御手段内蔵の集積回路。
  17. 請求項16記載の集積回路のバーンイン試験方法であって、
    前記停止手段によって、前記制御手段の回避制御を停止させるように前記端子に所定の信号を入力する第1ステップと、
    前記過熱状態でバーンイン評価を行う第2ステップとを含むことを特徴とする集積回路のバーンイン試験方法。
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