JP6942781B2 - Temperature measurement method - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置、温度センサ及び電源電圧モニタに関し、例えば、高確度で温度及び電源電圧を測定することができる半導体装置、温度センサ及び電源電圧モニタに関する。 The present invention relates to a semiconductor device, a temperature sensor and a power supply voltage monitor, for example, a semiconductor device capable of measuring temperature and a power supply voltage with high accuracy, a temperature sensor and a power supply voltage monitor.

車載情報端末は、ナビゲーション機能にとどまらず、テレビ、DVD、オーディオの機能を取り込み高機能化が進んでいる。そのような車載情報端末に用いられる半導体装置は、高速処理を実現するために半導体装置の温度を監視する温度センサモジュールを組み込んでいる。 In-vehicle information terminals are becoming more sophisticated by incorporating not only navigation functions but also TV, DVD, and audio functions. The semiconductor device used in such an in-vehicle information terminal incorporates a temperature sensor module that monitors the temperature of the semiconductor device in order to realize high-speed processing.

温度センサモジュールに関連する技術として、例えば、特許文献１が開示されている。 As a technique related to the temperature sensor module, for example, Patent Document 1 is disclosed.

特許文献２には、半導体製造時の特性確認時に得られた特性バラツキの値を利用して、温度センサモジュールごとに温度特性を補正する技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for correcting temperature characteristics for each temperature sensor module by utilizing the value of characteristic variation obtained at the time of characteristic confirmation during semiconductor manufacturing.

特開２０１３−０６４６７７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-064677 特開２０１４−１４５７０４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-145704

例えば、特許文献２のように、半導体製造時の特性確認時に得られた特性バラツキの値を利用して温度センサモジュールごとに温度特性を補正する方法において、確度良く補正するためには、半導体チップの絶対温度が測定可能であるウェーハ状態でのテスト工程を増やす必要があるため、コストがかかるなどの問題があった。 For example, in the method of correcting the temperature characteristics for each temperature sensor module by using the value of the characteristic variation obtained at the time of confirming the characteristics at the time of semiconductor manufacturing as in Patent Document 2, in order to correct the temperature characteristics with high accuracy, the semiconductor chip Since it is necessary to increase the number of test processes in a wafer state in which the absolute temperature of the wafer can be measured, there is a problem that the cost is high.

一実施の形態は、このような課題を解決するためになされたものであり、高確度で温度及び電源電圧を測定することができる半導体装置、温度センサ及び電源電圧モニタを提供する。 One embodiment is made to solve such a problem, and provides a semiconductor device, a temperature sensor, and a power supply voltage monitor capable of measuring temperature and power supply voltage with high accuracy.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other challenges and novel features will become apparent from the description and accompanying drawings herein.

一実施の形態によれば、半導体装置は、温度に関して非線形のディジタル値及び前記温度に関して略線形のセンサ電圧値を出力する温度センサモジュールと、前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を用いて特性式を算出する制御部と、を含み、前記記憶部に記憶された前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値には、絶対温度測定下における絶対温度、前記絶対温度における前記ディジタル値及び前記絶対温度における前記センサ電圧値が含まれる。 According to one embodiment, the semiconductor device stores a temperature sensor module that outputs a non-linear digital value with respect to temperature and a sensor voltage value that is substantially linear with respect to the temperature, and stores the temperature, the digital value, and the sensor voltage value. The temperature and the digital value stored in the storage unit include a storage unit and a control unit that calculates a characteristic formula using the temperature, the digital value, and the sensor voltage value stored in the storage unit. And the sensor voltage value includes the absolute temperature under absolute temperature measurement, the digital value at the absolute temperature, and the sensor voltage value at the absolute temperature.

前記一実施の形態によれば、高確度で温度及び電源電圧を測定することができる半導体装置、温度センサ及び電源電圧モニタを提供することができる。 According to the above embodiment, it is possible to provide a semiconductor device, a temperature sensor, and a power supply voltage monitor capable of measuring temperature and power supply voltage with high accuracy.

温度センサモジュールを例示した構成図である。It is a block diagram which illustrated the temperature sensor module. 温度検出回路が出力する電圧値及びセンサ電圧値の温度特性を例示したグラフであり、横軸は、温度を示し、縦軸は、電圧値を示す。It is a graph exemplifying the temperature characteristics of the voltage value and the sensor voltage value output by the temperature detection circuit, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the voltage value. 温度センサモジュールが出力するディジタル値の温度特性を例示したグラフであり、横軸は温度を示し、縦軸は、ディジタル値を示す。It is a graph exemplifying the temperature characteristic of the digital value output by the temperature sensor module, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the digital value. 実施形態１に係る半導体装置を例示した構成図である。It is a block diagram which exemplifies the semiconductor device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る半導体装置の製造方法を例示したフローチャート図である。It is a flowchart which illustrates the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る半導体装置の動作を例示したフローチャート図である。It is a flowchart which illustrates the operation of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る半導体装置の製造工程で取得したセンサ電圧値の温度特性を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はセンサ電圧値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic of the sensor voltage value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows a sensor voltage value. 実施形態１に係る半導体装置の製造工程で取得したディジタル値の温度特性と特性式を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。It is a figure which illustrated the temperature characteristic and the characteristic formula of the digital value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows a digital value. 実施形態１の変形例２に係る半導体装置の製造工程で取得したセンサ電圧値の温度特性を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はセンサ電圧値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic of the sensor voltage value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on modification 2 of Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the sensor voltage value. 実施形態１の変形例３に係る半導体装置の製造工程で取得したセンサ電圧値の温度特性を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はセンサ電圧値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic of the sensor voltage value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on modification 3 of Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the sensor voltage value. 実施形態１の変形例４に係る半導体装置の製造工程で取得したディジタル値の温度特性と特性式を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic and the characteristic formula of the digital value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on modification 4 of Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows a digital value. 実施形態１の変形例５に係る半導体装置の製造工程で取得したディジタル値の温度特性と特性式を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic and the characteristic formula of the digital value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on modification 5 of Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows a digital value. 実施形態１の変形例６に係る半導体装置の製造工程で取得したセンサ電圧値の温度特性を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はセンサ電圧値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic of the sensor voltage value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on modification 6 of Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the sensor voltage value. 実施形態１の変形例７に係る半導体装置の製造工程で取得したディジタル値の温度特性と特性式を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。It is a figure exemplifying the temperature characteristic and the characteristic formula of the digital value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device which concerns on modification 7 of Embodiment 1, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows a digital value. 実施形態２に係る半導体装置を例示した構成図である。It is a block diagram which exemplifies the semiconductor device which concerns on Embodiment 2. 実施形態２に係る半導体装置の動作を例示したフローチャート図である。It is a flowchart which illustrates the operation of the semiconductor device which concerns on Embodiment 2. 実施形態２に係る半導体装置のリファレンス用の温度センサモジュールが起動時に出力したディジタル値を例示したグラフであり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。It is a graph exemplifying the digital value output at the time of startup by the temperature sensor module for reference of the semiconductor device according to the second embodiment, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the digital value. 実施形態２に係る半導体装置の通常稼働用の温度センサモジュールが起動時に出力したディジタル値を例示したグラフであり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。It is a graph exemplifying the digital value output at the time of startup of the temperature sensor module for normal operation of the semiconductor device according to the second embodiment, the horizontal axis shows the temperature, and the vertical axis shows the digital value. 実施形態３に係る半導体装置を例示した構成図である。It is a block diagram which exemplifies the semiconductor device which concerns on Embodiment 3. 温度センサモジュールと電源ＩＣの制御の関係を例示した図である。It is a figure which illustrated the relationship of control of a temperature sensor module and a power supply IC.

説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。 In order to clarify the explanation, the following description and drawings have been omitted or simplified as appropriate. In addition, each element described in the drawing as a functional block that performs various processes can be composed of a CPU, a memory, and other circuits in terms of hardware, and a program loaded in the memory in terms of software. It is realized by such as. Therefore, it is understood by those skilled in the art that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof, and is not limited to any of them. In each drawing, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted as necessary.

まず、実施の形態による温度センサモジュールの構造が明確になると思われるため、本発明者らが検討した温度センサモジュールの温度特性の補正方法について、図１〜図３を用いて以下に説明する。 First, since it is considered that the structure of the temperature sensor module according to the embodiment will be clarified, the method for correcting the temperature characteristics of the temperature sensor module examined by the present inventors will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.

図１は、温度センサモジュールを例示した構成図である。半導体装置に組み込まれた温度センサモジュール１０は、温度センサ部１１、電源電圧モニタ部１２、制御ロジック１３を含んでいる。さらに、温度センサ部１１は、温度検出回路１４、A/D変換器１５、アナログバッファ１６及び１７を含んでいる。電源電圧モニタ部１２は、アナログバッファ１８及びA/D変換器１９を含んでいる。温度検出回路１４は、例えば、バンドギャップリファレンス回路（ＢＧＲ回路）である。温度センサ部１１及び電源電圧モニタ部１２をまとめてアナログ部ともいう。 FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a temperature sensor module. The temperature sensor module 10 incorporated in the semiconductor device includes a temperature sensor unit 11, a power supply voltage monitor unit 12, and a control logic 13. Further, the temperature sensor unit 11 includes a temperature detection circuit 14, an A / D converter 15, and analog buffers 16 and 17. The power supply voltage monitor unit 12 includes an analog buffer 18 and an A / D converter 19. The temperature detection circuit 14 is, for example, a bandgap reference circuit (BGR circuit). The temperature sensor unit 11 and the power supply voltage monitor unit 12 are also collectively referred to as an analog unit.

図２に示すように、温度センサ部１１において、温度検出回路１４は、ジャンクション温度Tjに対して若干弓形（常温がピーク）の特性１４ａを示す電圧値Vrefと、ジャンクション温度Tjに対して略線形の特性１４ｂを示すセンサ電圧値Vsenseとを出力する。ここでジャンクション温度Tjとは、半導体製品のチップ内PN接合部の温度のことを言う。温度検出回路１４が出力した電圧値Vref及びセンサ電圧値Vsenseは、組み合わされて、図１のA/D変換器１５により温度センサとしてのディジタル値へ変換される。 As shown in FIG. 2, in the temperature sensor unit 11, the temperature detection circuit 14 has a voltage value Vref showing a characteristic 14a that is slightly arched (at room temperature peaks) with respect to the junction temperature Tj, and is substantially linear with respect to the junction temperature Tj. The sensor voltage value Vsense indicating the characteristic 14b of the above is output. Here, the junction temperature Tj refers to the temperature of the PN junction in the chip of a semiconductor product. The voltage value Vref and the sensor voltage value Vsense output by the temperature detection circuit 14 are combined and converted into a digital value as a temperature sensor by the A / D converter 15 of FIG.

一方、電源電圧モニタ部１２において、半導体装置内の電源電圧VDD（半導体装置内の内部電圧ともいう。）と、電圧値Vrefとは、組み合わされて、図１のA/D変換器１９により電源電圧モニタとしてのディジタル値へ変換される。A/D変換は特性評価で得られた相関性を元に、特定の変換式または変換テーブルを使用して行う。 On the other hand, in the power supply voltage monitor unit 12, the power supply voltage VDD (also referred to as the internal voltage in the semiconductor device) in the semiconductor device and the voltage value Vref are combined and powered by the A / D converter 19 in FIG. It is converted to a digital value as a voltage monitor. A / D conversion is performed using a specific conversion formula or conversion table based on the correlation obtained in the characteristic evaluation.

このように、A/D変換されたディジタル値は、制御ロジック１３におけるレジスタに格納されてモニタされる。 In this way, the A / D-converted digital value is stored in a register in the control logic 13 and monitored.

図３に示すように、温度センサモジュール１０は、A/D変換後の温度センサとしてのディジタル値において、各温度センサモジュール１０が有する固有の特性のバラツキを反映したバラついた特性１１ａ〜１１ｃを示す。そこで、そのようにバラついた特性１１ａ〜１１ｃを、特性１１ｄのように、オフセットを一律に調整する方式がある。しかし、この方式は、オフセットを一律に調整するため、電圧値Vrefの弓形（非線形）の特性を反映した補正をすることができない。また、弓型の特性を反映した補正をするためには、ウェーハ状態で特性評価を行うテスト工程を増やす方法があるが、テスト工程が増えることでコストがかかるという問題がある。 As shown in FIG. 3, the temperature sensor module 10 has various characteristics 11a to 11c that reflect the variation of the unique characteristics of each temperature sensor module 10 in the digital value as the temperature sensor after A / D conversion. show. Therefore, there is a method of uniformly adjusting the offset of the characteristics 11a to 11c having such variations as in the characteristics 11d. However, since this method adjusts the offset uniformly, it is not possible to make a correction that reflects the bow-shaped (non-linear) characteristic of the voltage value Vref. Further, in order to make a correction that reflects the characteristics of the bow shape, there is a method of increasing the number of test steps for evaluating the characteristics in the wafer state, but there is a problem that the increase in the test steps increases the cost.

（実施形態１）
実施形態１に係る半導体装置を説明する。まず、実施形態１に係る半導体装置の構成を説明する。図４は、実施形態１に係る半導体装置１を例示した構成図である。図４に示すように、半導体装置１は、温度センサモジュール１０、テストモジュール２０、記憶部３０及び制御部４０を含んでいる。なお、半導体装置１は、車載情報端末に用いられる半導体装置１に限らず、携帯情報端末、高速計算機等任意の半導体機器に用いられてもよい。 (Embodiment 1)
The semiconductor device according to the first embodiment will be described. First, the configuration of the semiconductor device according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a configuration diagram illustrating the semiconductor device 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the semiconductor device 1 includes a temperature sensor module 10, a test module 20, a storage unit 30, and a control unit 40. The semiconductor device 1 is not limited to the semiconductor device 1 used for the in-vehicle information terminal, and may be used for any semiconductor device such as a portable information terminal and a high-speed computer.

図１及び図４に示すように、温度センサモジュール１０は、温度センサ部１１、電源電圧モニタ部１２及び制御ロジック１３を含んでいる。温度センサ部１１は、内部に温度検出回路１４を含んでいる。温度検出回路１４は、例えば、バンドギャップリファレンス回路（ＢＧＲ回路）である。 As shown in FIGS. 1 and 4, the temperature sensor module 10 includes a temperature sensor unit 11, a power supply voltage monitor unit 12, and a control logic 13. The temperature sensor unit 11 includes a temperature detection circuit 14 inside. The temperature detection circuit 14 is, for example, a bandgap reference circuit (BGR circuit).

図２で示したように、温度検出回路１４は、ジャンクション温度Tjに対して若干弓形（常温がピーク）の非線形の特性１４ａを示すアナログの電圧値Vrefと、ジャンクション温度Tjに対して略線形の特性１４ｂを示すアナログのセンサ電圧値Vsenseとを出力する。電源電圧モニタ部１２は、半導体装置１内の電源電圧VDD（半導体装置１内の内部電圧ともいう。）をモニタする。 As shown in FIG. 2, the temperature detection circuit 14 has an analog voltage value Vref showing a non-linear characteristic 14a that is slightly arched (peaks at room temperature) with respect to the junction temperature Tj, and is substantially linear with respect to the junction temperature Tj. The analog sensor voltage value Vsense showing the characteristic 14b is output. The power supply voltage monitoring unit 12 monitors the power supply voltage VDD (also referred to as the internal voltage in the semiconductor device 1) in the semiconductor device 1.

温度センサモジュール１０は、ディジタル値THCODEを出力する。ディジタル値THCODEは、アナログのセンサ電圧値Vsenseとアナログの電圧値Vrefとを組み合わせてA/D変換器１５を用いて変換されたディジタル値である。電圧値Vrefは、ジャンクション温度Tjに対して若干弓形の非線形の特性を有するので、ディジタル値THCODEも、温度に関して非線形の特性を有する。温度センサモジュール１０は、例えば、高温においては、センサ電圧値Vsense_H及びディジタル値THCODE_Hを出力し、低温においては、センサ電圧値Vsense_L及びディジタル値THCODE_Lを出力する。 The temperature sensor module 10 outputs the digital value THCODE. The digital value THCODE is a digital value converted by using the A / D converter 15 in combination with the analog sensor voltage value Vsense and the analog voltage value Vref. Since the voltage value Vref has a slightly arcuate non-linear characteristic with respect to the junction temperature Tj, the digital value THCODE also has a non-linear characteristic with respect to temperature. For example, the temperature sensor module 10 outputs the sensor voltage value Vsense_H and the digital value THCODE_H at a high temperature, and outputs the sensor voltage value Vsense_L and the digital value THCODE_L at a low temperature.

また、温度センサモジュール１０は、電源電圧モニタとしてのディジタル値を出力する。電源電圧モニタとしてのディジタル値（電源電圧ディジタル値）は、半導体装置１内の電源電圧VDDと、アナログの電圧値Vrefとを組み合わされてA/D変換器１９を用いてA/D変換されたものである。 Further, the temperature sensor module 10 outputs a digital value as a power supply voltage monitor. The digital value (power supply voltage digital value) as the power supply voltage monitor was A / D converted using the A / D converter 19 by combining the power supply voltage VDD in the semiconductor device 1 and the analog voltage value Vref. It is a thing.

テストモジュール２０は、温度センサモジュール１０を外部端子から制御を行うためのものである。外部端子から入力された制御信号は、テストモジュール２０を介して、温度センサモジュール１０に入力される。また、温度センサモジュール１０から出力された出力信号を、テストモジュール２０を介して、外部端子から外部へ取り出すことができる。 The test module 20 is for controlling the temperature sensor module 10 from an external terminal. The control signal input from the external terminal is input to the temperature sensor module 10 via the test module 20. Further, the output signal output from the temperature sensor module 10 can be taken out from the external terminal via the test module 20.

記憶部３０は、例えば、ヒューズ型メモリ（ＦＵＳＥ）等である。記憶部３０は、温度、ディジタル値、センサ電圧値等を記憶する。記憶部３０は、半導体装置１が起動する時に制御部４０からの制御信号に基づいて、記憶したディジタル値、温度、センサ電圧値等を温度センサモジュール１０の制御ロジック１３及び制御部４０等に対して出力する。 The storage unit 30 is, for example, a fuse type memory (FUSE) or the like. The storage unit 30 stores a temperature, a digital value, a sensor voltage value, and the like. The storage unit 30 transmits the stored digital value, temperature, sensor voltage value, etc. to the control logic 13 and the control unit 40 of the temperature sensor module 10 based on the control signal from the control unit 40 when the semiconductor device 1 is activated. And output.

制御部４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。制御部４０は、記憶部３０に記憶された温度、ディジタル値、センサ電圧値を、温度センサモジュール１０の制御ロジック１３のレジスタ及び制御部４０のレジスタ等を介して読み込む。また、制御部４０は、記憶部３０に記憶された温度、ディジタル値、センサ電圧値を用いて特性式を算出する。 The control unit 40 is, for example, a CPU (Central Processing Unit) or the like. The control unit 40 reads the temperature, digital value, and sensor voltage value stored in the storage unit 30 via the register of the control logic 13 of the temperature sensor module 10 and the register of the control unit 40. Further, the control unit 40 calculates a characteristic formula using the temperature, digital value, and sensor voltage value stored in the storage unit 30.

特性式とは、A/D変換器１５及び１９が出力したディジタル値を温度の値に変換するための式であり、温度センサモジュール１０の温度特性を補正するための式である。半導体装置１の内部の温度が変化数すると、バンドギャップリファレンス回路の特性の変動によって基準電圧が変動するため、ディジタル値も変化する。そのため、それらの変動を考慮するための式である。本実施形態では、温度変化による基準電圧の変動を考慮している。 The characteristic formula is a formula for converting the digital values output by the A / D converters 15 and 19 into temperature values, and is a formula for correcting the temperature characteristics of the temperature sensor module 10. When the temperature inside the semiconductor device 1 changes, the reference voltage fluctuates due to the fluctuation of the characteristics of the bandgap reference circuit, so that the digital value also changes. Therefore, it is an equation for considering those fluctuations. In this embodiment, the fluctuation of the reference voltage due to the temperature change is taken into consideration.

次に、実施形態１に係る半導体装置１の製造方法を説明する。図５は、実施形態１に係る半導体装置１の製造方法を例示したフローチャート図である。まず、半導体装置１がプリント基板に実装される前のウェーハ状態における検査を説明する。ウェーハ状態における検査は、半導体装置１の温度を直接測定することが可能である。すなわち、ウェーハ状態における検査は、半導体装置１の絶対温度を測定できる環境下での検査となっている。半導体装置１を載置させた製造装置等の温度制御により、特定の温度で、ウェーハ状態の半導体装置１の特性を検査する。検査は、例えば、ウェーハテスト工程、プローブ検査工程等の工程で行われる。 Next, a method of manufacturing the semiconductor device 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating a manufacturing method of the semiconductor device 1 according to the first embodiment. First, the inspection in the wafer state before the semiconductor device 1 is mounted on the printed circuit board will be described. The inspection in the wafer state can directly measure the temperature of the semiconductor device 1. That is, the inspection in the wafer state is an inspection in an environment where the absolute temperature of the semiconductor device 1 can be measured. The characteristics of the semiconductor device 1 in the wafer state are inspected at a specific temperature by controlling the temperature of the manufacturing device or the like on which the semiconductor device 1 is mounted. The inspection is performed in, for example, a wafer test process, a probe inspection process, and the like.

次に、図５のステップＳ１１に示すように、ウェーハ状態の半導体装置１において、常温より低い温度の低温（第１温度）に設定して、温度センサモジュール１０によりアナログのセンサ電圧値(Vsense_L)及びディジタル値(THCODE_L)を出力させる。具体的には、製造装置等の温度制御により、半導体装置１を常温よりも低温、例えば-41℃に設定する。この場合の低温は、半導体装置１の絶対温度として直接測定できる環境となっている。半導体装置１を低温に設定後、テストモジュール２０を通して温度センサモジュール１０だけを制御する。半導体装置１がプリント基板に実装された後の通常の動作では、制御部４０や位相同期回路（phase locked loop：PLL）などが動作することで、大電流が流れ、グラウンド（GND）にノイズが混入したり、グラウンドが浮いたりしてしまう。しかし、他のモジュールを動作させずに、テストモジュール２０を通して温度センサモジュール１０だけを制御することで、グラウンドにノイズが入らない静かな状態として測定することができる。 Next, as shown in step S11 of FIG. 5, in the semiconductor device 1 in the wafer state, the temperature is set to a low temperature (first temperature) lower than room temperature, and the temperature sensor module 10 sets the analog sensor voltage value (Vsense_L). And output the digital value (THCODE_L). Specifically, the semiconductor device 1 is set to a temperature lower than room temperature, for example, −41 ° C. by controlling the temperature of the manufacturing device or the like. The low temperature in this case is an environment that can be directly measured as the absolute temperature of the semiconductor device 1. After setting the semiconductor device 1 to a low temperature, only the temperature sensor module 10 is controlled through the test module 20. In normal operation after the semiconductor device 1 is mounted on the printed circuit board, a large current flows due to the operation of the control unit 40, the phase locked loop (PLL), and the like, and noise is generated in the ground (GND). It gets mixed in or the ground floats. However, by controlling only the temperature sensor module 10 through the test module 20 without operating other modules, it is possible to measure as a quiet state in which noise does not enter the ground.

このようにして、低温において、温度センサモジュール１０から出力される温度に関して略線形な特性を有するアナログのセンサ電圧値Vsense_Lを測定すると同時に、温度センサモジュール１０から出力される温度に関して非線形の特性を有するディジタル値THCODE_Lを測定する。 In this way, at a low temperature, the analog sensor voltage value Vsense_L having a substantially linear characteristic with respect to the temperature output from the temperature sensor module 10 is measured, and at the same time, it has a non-linear characteristic with respect to the temperature output from the temperature sensor module 10. Measure the digital value THCODE_L.

次に、図５のステップＳ１２に示すように、ウェーハ状態の半導体装置１において、常温より高い温度の高温（第２温度）に設定して、温度センサモジュール１０によりアナログのセンサ電圧値(Vsense_H)及びディジタル値(THCODE_H)を出力させる。具体的には、低温の場合と同様に、製造装置等の温度制御により、半導体装置１を常温よりも高温、例えば96℃に設定する。この場合の高温は、半導体装置１の絶対温度として直接測定できる環境となっている。半導体装置１を高温に設定後、テストモジュール２０を通して温度センサモジュール１０だけを制御する。これにより、高温において、温度センサモジュール１０から出力される温度に関して略線形な特性を有するアナログのセンサ電圧値Vsense_Hを測定すると同時に、温度センサモジュール１０から出力される温度に関して非線形の特性を有するディジタル値THCODE_Hを測定する。 Next, as shown in step S12 of FIG. 5, in the semiconductor device 1 in the wafer state, the temperature is set to a high temperature (second temperature) higher than room temperature, and the temperature sensor module 10 sets the analog sensor voltage value (Vsense_H). And output the digital value (THCODE_H). Specifically, as in the case of low temperature, the semiconductor device 1 is set to a temperature higher than room temperature, for example, 96 ° C., by controlling the temperature of the manufacturing device or the like. The high temperature in this case is an environment that can be directly measured as the absolute temperature of the semiconductor device 1. After setting the semiconductor device 1 to a high temperature, only the temperature sensor module 10 is controlled through the test module 20. As a result, at a high temperature, the analog sensor voltage value Vsense_H having a substantially linear characteristic with respect to the temperature output from the temperature sensor module 10 is measured, and at the same time, a digital value having a non-linear characteristic with respect to the temperature output from the temperature sensor module 10 is measured. Measure THCODE_H.

なお、低温及び高温は、-41℃及び96℃に限らない。例えば、低温とは、任意の常温よりも低い温度であり、例えば、-41℃〜常温を含んでおり、さらに、特性式を算出するためには、-40℃〜-20℃が好ましい。また、高温とは、任意の常温よりも高い温度であり、例えば、常温〜150°を含んでおり、さらに、特性式を算出するためには、96℃〜150℃が好ましい。 The low temperature and high temperature are not limited to -41 ° C and 96 ° C. For example, the low temperature is a temperature lower than an arbitrary room temperature, and includes, for example, −41 ° C. to normal temperature, and more preferably -40 ° C. to -20 ° C. for calculating a characteristic formula. Further, the high temperature is a temperature higher than an arbitrary room temperature, and includes, for example, room temperature to 150 ° C. Further, in order to calculate the characteristic formula, 96 ° C. to 150 ° C. is preferable.

次に、半導体装置１をパッケージとして組み立て、プリント基板に実装する。実装させた後は、パッケージの熱抵抗やプリント基板への熱拡散などにより、外部から温度をコントロールすることが困難となる。また、実装された後は、半導体装置１の絶対温度を直接測定することができない環境となる。しかし、温度に線形な特性を持つセンサ電圧値Vsenseを、テストモジュール２０を用いて測定することにより、温度センサ１の温度を推定することができる。そこで、半導体装置１をプリント基板に実装した状態における不特定の温度による測定を行う。ここで不特定の温度とは、ステップＳ１１及びＳ１２の測定のように、直接測定を行うことができない温度をいう。不特定な温度は、例えば、任意の常温である。 Next, the semiconductor device 1 is assembled as a package and mounted on a printed circuit board. After mounting, it becomes difficult to control the temperature from the outside due to the thermal resistance of the package and the heat diffusion to the printed circuit board. Further, after mounting, the environment becomes such that the absolute temperature of the semiconductor device 1 cannot be directly measured. However, the temperature of the temperature sensor 1 can be estimated by measuring the sensor voltage value Vsense having a characteristic linear to the temperature using the test module 20. Therefore, measurement is performed at an unspecified temperature when the semiconductor device 1 is mounted on a printed circuit board. Here, the unspecified temperature means a temperature at which direct measurement cannot be performed, such as the measurement in steps S11 and S12. The unspecified temperature is, for example, any room temperature.

図５のステップＳ１３に示すように、プリント基板に実装された半導体装置１において、常温で温度センサモジュール１０によりアナログのセンサ電圧値(Vsense_T)とディジタル値(THCODE_T)を出力させる。具体的には、プリント基板に実装した半導体装置１の温度を、不特定の温度、例えば、常温に設定する。半導体装置１を常温に設定後、テストモジュール２０を通して温度センサモジュール１０だけを制御する。これにより、常温において、温度センサモジュール１０から出力される温度に関して略線形な特性を有するアナログのセンサ電圧値Vsense_Tを測定する。また、これと同時に、温度センサモジュール１０から出力される温度に関して非線形の特性を有するディジタル値THCODE_Tを測定する。常温では、電圧値Vrefは、弓型の特性のピーク値を示す。よって、常温の測定により、電圧値Vrefの特性を得ることができる。なお、センサ電圧値Vsense_T及びディジタル値THCODE_Tは、測定点を常温の１点に限らず、複数の温度で測定し、複数の値を取得してもよい。 As shown in step S13 of FIG. 5, in the semiconductor device 1 mounted on the printed substrate, the temperature sensor module 10 outputs an analog sensor voltage value (Vsense_T) and a digital value (THCODE_T) at room temperature. Specifically, the temperature of the semiconductor device 1 mounted on the printed circuit board is set to an unspecified temperature, for example, room temperature. After setting the semiconductor device 1 to room temperature, only the temperature sensor module 10 is controlled through the test module 20. As a result, at room temperature, the analog sensor voltage value Vsense_T having substantially linear characteristics with respect to the temperature output from the temperature sensor module 10 is measured. At the same time, the digital value THCODE_T having a non-linear characteristic with respect to the temperature output from the temperature sensor module 10 is measured. At room temperature, the voltage value Vref indicates the peak value of the bow-shaped characteristic. Therefore, the characteristics of the voltage value Vref can be obtained by measuring at room temperature. The sensor voltage value Vsense_T and the digital value THCODE_T are not limited to one measurement point at room temperature, and may be measured at a plurality of temperatures to acquire a plurality of values.

次に、図５のステップＳ１４に示すように、低温、高温、常温で出力されたアナログのセンサ電圧値Vsense_L、Vsense_H及びVsense_Tをディジタル値VsenseC_L、VsenseC_H及びVsenseC_TにA/D変換し記録する。アナログのセンサ電圧値を記録することは困難だからである。ディジタル化したセンサ電圧値VsenseC_L、センサ電圧値VsenseC_T及びセンサ電圧値VsenseC_H並びにディジタル値THCODE_L、ディジタル値THCODE_T及びディジタル値THCODE_Hの合計6個の値は、記憶部３０、例えばＦＵＳＥ等に記録する。なお、アナログのセンサ電圧値をA/D変換するタイミングや記録するタイミングは各温度における測定後に行ってもよい。 Next, as shown in step S14 of FIG. 5, the analog sensor voltage values Vsense_L, Vsense_H and Vsense_T output at low temperature, high temperature and normal temperature are A / D converted into digital values VsenseC_L, VsenseC_H and VsenseC_T and recorded. This is because it is difficult to record the analog sensor voltage value. A total of six values, which are the digitized sensor voltage value VsenseC_L, sensor voltage value VsenseC_T, sensor voltage value VsenseC_H, digital value THCODE_L, digital value THCODE_T, and digital value THCODE_H, are recorded in a storage unit 30, for example, FUSE or the like. The timing of A / D conversion and the timing of recording the analog sensor voltage value may be performed after the measurement at each temperature.

このように、記憶部３０に記憶された温度、ディジタル値及びセンサ電圧値には、絶対温度測定下における絶対温度、絶対温度におけるディジタル値及び絶対温度におけるセンサ電圧値等が含まれる。ここで、絶対温度は、半導体装置１がプリント基板に実装される前に温度センサモジュール１０が出力した温度である。つまり、記憶部３０には、半導体装置１がプリント基板に実装される前に、半導体装置１の絶対温度を直接測定できる環境下において、温度センサモジュール１０によって出力された低温及び高温（絶対温度）、低温におけるディジタル値THCODE_L及び高温におけるディジタル値THCODE_H、並びに、低温におけるセンサ電圧値VsenseC_L及び高温におけるセンサ電圧値VsenseC_Hが含まれている。また、記憶部３０に記憶された温度、ディジタル値及びセンサ電圧値には、半導体装置１がプリント基板に実装された後に、半導体装置１の絶対温度を直接測定することができない環境下において、温度センサモジュール１０によって出力された常温（低温よりも高温で高温よりも低温の常温）、常温におけるディジタル値THCODE_T及び常温におけるセンサ電圧値VsenseC_Tが含まれている。ディジタル値THCODE_Tは、温度センサモジュール１０がセンサ電圧値VsenseC_Tとともに出力したものである。
その後、所定の工程を経て、実施形態１に係る半導体装置１は製造される。 As described above, the temperature, digital value, and sensor voltage value stored in the storage unit 30 include the absolute temperature under absolute temperature measurement, the digital value at absolute temperature, the sensor voltage value at absolute temperature, and the like. Here, the absolute temperature is the temperature output by the temperature sensor module 10 before the semiconductor device 1 is mounted on the printed circuit board. That is, in the storage unit 30, the low temperature and high temperature (absolute temperature) output by the temperature sensor module 10 in an environment where the absolute temperature of the semiconductor device 1 can be directly measured before the semiconductor device 1 is mounted on the printed substrate. , The digital value THCODE_L at low temperature and the digital value THCODE_H at high temperature, and the sensor voltage value VsenseC_L at low temperature and the sensor voltage value VsenseC_H at high temperature are included. Further, the temperature, the digital value, and the sensor voltage value stored in the storage unit 30 are the temperatures in an environment where the absolute temperature of the semiconductor device 1 cannot be directly measured after the semiconductor device 1 is mounted on the printed substrate. The normal temperature (higher temperature than low temperature and lower temperature than high temperature) output by the sensor module 10, the digital value THCODE_T at normal temperature, and the sensor voltage value VsenseC_T at normal temperature are included. The digital value THCODE_T is output by the temperature sensor module 10 together with the sensor voltage value VsenseC_T.
After that, the semiconductor device 1 according to the first embodiment is manufactured through a predetermined step.

次に、実施形態１に係る半導体装置１の動作を説明する。図６は、実施形態１に係る半導体装置１の動作を例示したフローチャート図である。 Next, the operation of the semiconductor device 1 according to the first embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of the semiconductor device 1 according to the first embodiment.

図６のステップＳ２１に示すように、製造工程時に記憶部３０に記憶させた、温度に略線形なセンサ電圧値と非線形なディジタル値を読み込む。具体的には、まず、半導体装置１が起動した後、制御部４０は、製造工程時に記憶部３０に記録させたセンサ電圧値VsenseC_L、センサ電圧値VsenseC_T及びセンサ電圧値VsenseC_H並びにディジタル値THCODE_L、ディジタル値THCODE_T及びディジタル値THCODE_Hを、制御部４０のレジスタ及び温度センサモジュール１０の制御ロジック１３のレジスタを経由して読み込む（Readする）。 As shown in step S21 of FIG. 6, the sensor voltage value substantially linear to the temperature and the non-linear digital value stored in the storage unit 30 during the manufacturing process are read. Specifically, first, after the semiconductor device 1 is started, the control unit 40 has a sensor voltage value VsenseC_L, a sensor voltage value VsenseC_T, a sensor voltage value VsenseC_H, a digital value THCODE_L, and a digital value recorded in the storage unit 30 during the manufacturing process. The value THCODE_T and the digital value THCODE_H are read (read) via the register of the control unit 40 and the register of the control logic 13 of the temperature sensor module 10.

図７は、実施形態１に係る半導体装置１の製造工程で取得したセンサ電圧値の温度特性を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸は電圧値を示す。図７に示すように、読み込んだ（Readした）センサ電圧値VsenseC_L（５１）、センサ電圧値VsenseC_T（５３）及びセンサ電圧値VsenseC_H（５２）が示す特性５０は、温度に対して、略線形な特性を示している。ここで、センサ電圧値VsenseC_T（５３）は、不特定な温度のときのセンサ電圧値である。温度が特定されたセンサ電圧値VsenseC_L（５１）及びセンサ電圧値VsenseC_H（５２）より算出した特性５０が示す直線上に、センサ電圧値VsenseC_T（５３）をプロットすることにより、不特定の温度Tjを特定することができる。このように特定された温度（第３温度）は、制御部４０が低温（第１温度）、高温（第２温度）、センサ電圧値VsenseC_L（第１センサ電圧値）、センサ電圧値VsenseC_H（第２センサ電圧値）を用いて算出した略線形のセンサ特性式に、センサ電圧値VsenseC_T（第３センサ電圧値）を代入することにより算出したものである。不特定な温度は、常温の温度であるが、このようにして常温の温度を特定することができる。 FIG. 7 is a diagram illustrating the temperature characteristics of the sensor voltage value acquired in the manufacturing process of the semiconductor device 1 according to the first embodiment, where the horizontal axis represents the temperature and the vertical axis represents the voltage value. As shown in FIG. 7, the characteristic 50 indicated by the read sensor voltage value VsenseC_L (51), the sensor voltage value VsenseC_T (53), and the sensor voltage value VsenseC_H (52) is substantially linear with respect to temperature. It shows the characteristics. Here, the sensor voltage value VsenseC_T (53) is a sensor voltage value at an unspecified temperature. By plotting the sensor voltage value VsenseC_T (53) on the straight line indicated by the characteristic 50 calculated from the sensor voltage value VsenseC_L (51) and the sensor voltage value VsenseC_H (52) for which the temperature is specified, the unspecified temperature Tj can be obtained. Can be identified. The temperature (third temperature) specified in this way is the low temperature (first temperature), high temperature (second temperature), sensor voltage value VsenseC_L (first sensor voltage value), and sensor voltage value VsenseC_H (third temperature) of the control unit 40. It is calculated by substituting the sensor voltage value VsenseC_T (third sensor voltage value) into the substantially linear sensor characteristic formula calculated using (2 sensor voltage values). The unspecified temperature is the temperature at room temperature, and the temperature at room temperature can be specified in this way.

このようにして、図６のステップＳ２２に示すように、制御部４０は、特定の温度で出力されたセンサ電圧値VsenseC_L、センサ電圧値VsenseC_H及び不特定の温度Tjで出力されたセンサ電圧値VsenseC_Tを用いて不特定の温度Tjを特定する。 In this way, as shown in step S22 of FIG. 6, the control unit 40 has the sensor voltage value VsenseC_L output at a specific temperature, the sensor voltage value VsenseC_H, and the sensor voltage value VsenseC_T output at an unspecified temperature Tj. To specify the unspecified temperature Tj using.

図８は、実施形態１に係る半導体装置１の製造工程で取得したディジタル値の温度特性と特性式を例示した図であり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。図８に示すように、読み込んだ（Readした）ディジタル値THCODEの特性は電圧値Vrefとセンサ電圧値Vsenseを用いた温度特性であることから、常温をピークとなるような弓形の非線形の特性６０を有している。低温におけるディジタル値THCODE_L（６１）、高温におけるディジタル値THCODE_H（６２）、及び、当初は不特定の温度Tjで出力されたTHCODE_T（６３）が読み込まれる。なお、不特定の温度Tjは、ステップＳ２２で特定されている。 FIG. 8 is a diagram illustrating the temperature characteristics and characteristic formulas of the digital values acquired in the manufacturing process of the semiconductor device 1 according to the first embodiment, where the horizontal axis represents the temperature and the vertical axis represents the digital values. As shown in FIG. 8, since the characteristic of the read digital value THCODE is the temperature characteristic using the voltage value Vref and the sensor voltage value Vsense, the bow-shaped non-linear characteristic 60 such that the room temperature peaks. have. The digital value THCODE_L (61) at low temperature, the digital value THCODE_H (62) at high temperature, and THCODE_T (63) initially output at an unspecified temperature Tj are read. The unspecified temperature Tj is specified in step S22.

図６のステップＳ２３に示すように、制御部４０は、低温の温度（第１温度）、ディジタル値THCODE_L（６１）（第１ディジタル値）、特定された温度（第３温度）及びディジタル値THCODE_T（６３）（第３ディジタル値）を用いて特性式７１（第１特性式）を算出する。 As shown in step S23 of FIG. 6, the control unit 40 has a low temperature (first temperature), a digital value THCODE_L (61) (first digital value), a specified temperature (third temperature), and a digital value THCODE_T. (63) The characteristic formula 71 (first characteristic formula) is calculated using (third digital value).

また、図６のステップＳ２４に示すように、ステップＳ２３の処理と同様に、制御部４０は、高温の温度（第２温度）、ディジタル値THCODE_H（６２）（第２ディジタル値）、特定された温度（第３温度）及びディジタル値THCODE_T（６３）（第３ディジタル値）を用いて特性式７２（第２特性式）を算出する。なお、ディジタル値THCODE_Tと特定された温度を２点以上出力させた場合には、３つ以上の特性式を算出してもよい。 Further, as shown in step S24 of FIG. 6, the control unit 40 is specified as having a high temperature (second temperature) and a digital value THCODE_H (62) (second digital value), as in the process of step S23. The characteristic formula 72 (second characteristic formula) is calculated using the temperature (third temperature) and the digital value THCODE_T (63) (third digital value). When two or more points of the temperature specified as the digital value THCODE_T are output, three or more characteristic formulas may be calculated.

温度センサモジュール１０は周期的に温度を測定する。温度センサモジュール１０は、測定した温度を、ディジタル値THCODEとして出力する。出力されたディジタル値THCODEは、図１における制御ロジック１３のレジスタに格納される。半導体装置１の温度は定期的または必要に応じて監視される。その場合には、制御部４０は、温度センサモジュール１０によって出力されたディジタル値THCODEがディジタル値THCODE_T（６３）（第３ディジタル値）よりも小さい場合には、特性式７１（第１特性式）に、ディジタル値THCODEを代入することによって温度を算出する。 The temperature sensor module 10 periodically measures the temperature. The temperature sensor module 10 outputs the measured temperature as a digital value THCODE. The output digital value THCODE is stored in the register of the control logic 13 in FIG. The temperature of the semiconductor device 1 is monitored regularly or as needed. In that case, when the digital value THCODE output by the temperature sensor module 10 is smaller than the digital value THCODE_T (63) (third digital value), the control unit 40 uses the characteristic formula 71 (first characteristic formula). The temperature is calculated by substituting the digital value THCODE into.

一方、温度センサモジュール１０によって出力されたディジタル値THCODEがディジタル値THCODE_T（６３）（第３ディジタル値）よりも大きい場合には、特性式７２（第２特性式）に、ディジタル値THCODEを代入することによって温度を算出する。具体的には、ＣＰＵ等の制御部４０が、ディジタル値THCODEをReadし、ソフトウェア上でディジタル値THCODE_T（６３）と比較をして、ディジタル値THCODE≦ディジタル値THCODE_T（６３）の時は、特性式７１を用いる。ディジタル値THCODE≧ディジタル値THCODE_T（６３）の時は、特性式７２を用いて、温度への変換を行う。このようにして、制御部４０は、半導体装置１の温度をモニタする。 On the other hand, when the digital value THCODE output by the temperature sensor module 10 is larger than the digital value THCODE_T (63) (third digital value), the digital value THCODE is substituted into the characteristic formula 72 (second characteristic formula). The temperature is calculated by this. Specifically, the control unit 40 of the CPU or the like reads the digital value THCODE, compares it with the digital value THCODE_T (63) on the software, and when the digital value THCODE ≤ the digital value THCODE_T (63), the characteristic Equation 71 is used. When the digital value THCODE ≥ the digital value THCODE_T (63), the characteristic formula 72 is used to convert to temperature. In this way, the control unit 40 monitors the temperature of the semiconductor device 1.

次に、本実施形態の効果を説明する。
本実施形態の半導体装置１によれば、特性式を算出するための低温及び高温におけるディジタル値を、プリント基板に実装する前のウェーハ状態において算出している。ウェーハ状態における低温及び高温は、半導体装置１の絶対温度を直接測定して求めた温度である。よって、特性式を高確度に算出することができる。 Next, the effect of this embodiment will be described.
According to the semiconductor device 1 of the present embodiment, the digital values at low temperature and high temperature for calculating the characteristic formula are calculated in the wafer state before mounting on the printed circuit board. The low temperature and high temperature in the wafer state are temperatures obtained by directly measuring the absolute temperature of the semiconductor device 1. Therefore, the characteristic formula can be calculated with high accuracy.

また、温度及びディジタル値を記憶部３０に保存させている。よって、半導体装置１の起動時に、例えば、ソフトウェア等で特性式を算出することができる。 Further, the temperature and the digital value are stored in the storage unit 30. Therefore, at the time of starting the semiconductor device 1, for example, the characteristic formula can be calculated by software or the like.

温度センサモジュール１０が出力する温度は、各温度センサモジュール１０が有する固有の特性のバラツキを反映したものとなる場合があるが、各温度センサモジュール１０に対して、個別に特性式を算出するため、固有の特性のバラツキに応じた特性式とすることができる。よって、各温度センサモジュール１０の特性のバラツキを、オフセットを用いて一律に調整するよりも高確度に温度及び電源電圧を測定することができる。 The temperature output by the temperature sensor module 10 may reflect the variation in the unique characteristics of each temperature sensor module 10, but the characteristic formula is calculated individually for each temperature sensor module 10. , The characteristic formula can be set according to the variation of the unique characteristics. Therefore, the temperature and the power supply voltage can be measured with higher accuracy than adjusting the variation in the characteristics of each temperature sensor module 10 uniformly by using the offset.

また、各温度センサモジュール１０の特性を統一して補正するよりも迅速に温度を測定することができる。非線形の特性を統一して補正するためには、補正条件や補正量が増えて、補正可能な範囲を超えるものになってしまう。よって、統一して補正する方法では、確度を向上させることが困難となる。 In addition, the temperature can be measured more quickly than when the characteristics of each temperature sensor module 10 are unified and corrected. In order to unify the correction of non-linear characteristics, the correction conditions and the amount of correction increase, and the correction exceeds the range that can be corrected. Therefore, it is difficult to improve the accuracy by the unified correction method.

また、温度センサモジュール１０は、温度検出回路１４を含んでいる。そして、温度検出回路１４は、温度に関して略線形の特性を有するセンサ電圧値を出力する。よって、温度に関して略線形の特性を利用することにより、不特定な温度を、高確度で特定することができる。 Further, the temperature sensor module 10 includes a temperature detection circuit 14. Then, the temperature detection circuit 14 outputs a sensor voltage value having a substantially linear characteristic with respect to temperature. Therefore, an unspecified temperature can be specified with high accuracy by using a substantially linear characteristic with respect to temperature.

温度センサモジュール１０は、センサ電圧値をディジタル化して処理している。よって高速に処理することができる。また、半導体装置１の温度変化に迅速に対応することができるので、高確度に温度を測定することができる。 The temperature sensor module 10 digitizes and processes the sensor voltage value. Therefore, it can be processed at high speed. Further, since the temperature change of the semiconductor device 1 can be quickly responded to, the temperature can be measured with high accuracy.

（変形例１）
なお、実施形態１に係る半導体装置１では、不特定の温度Tjを１点のみに特定して特性式を算出しているが、実施形態１の変形例１に係る半導体装置は、不特定の温度１点の場合のみに限られない。不特定温度Tj_1、Tj_2、…、Tj_nのように特定する不特定温度の数を増やした場合、より高確度な補正が可能な特性式を算出することができる。このように、変形例１に係る半導体装置の制御部３０は、複数の任意のセンサ電圧値から、温度センサモジュール１０が複数の任意のセンサ電圧値を出力する複数の温度を特定し、特性式を算出する。 (Modification example 1)
In the semiconductor device 1 according to the first embodiment, the characteristic formula is calculated by specifying the unspecified temperature Tj at only one point, but the semiconductor device according to the modification 1 of the first embodiment is unspecified. It is not limited to the case where the temperature is one point. When the number of unspecified temperatures to be specified such as Tj_1, Tj_2, ..., Tj_n is increased, a characteristic formula capable of more accurate correction can be calculated. In this way, the control unit 30 of the semiconductor device according to the first modification identifies a plurality of temperatures from which the temperature sensor module 10 outputs a plurality of arbitrary sensor voltage values from the plurality of arbitrary sensor voltage values, and a characteristic formula is used. Is calculated.

（変形例２）
次に、センサ電圧値及びディジタル値を測定する温度の個数について説明する。まず、センサ電圧値を測定する温度の個数について説明する。実施形態１に係る半導体装置１では、図７で示したように、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、低温及び高温の２つの温度を設定した。そして、低温及び高温におけるセンサ電圧値(VsenseC_L)（５１）及びセンサ電圧値(VsenseC_H)（５２）を測定することにより、特性式５０を算出したが、温度の個数はこれに限られない。 (Modification 2)
Next, the number of temperatures for measuring the sensor voltage value and the digital value will be described. First, the number of temperatures for which the sensor voltage value is measured will be described. In the semiconductor device 1 according to the first embodiment, as shown in FIG. 7, two temperatures, low temperature and high temperature, are set as specific temperatures to be measured in the wafer state during the manufacturing process. Then, the characteristic formula 50 was calculated by measuring the sensor voltage value (VsenseC_L) (51) and the sensor voltage value (VsenseC_H) (52) at low temperature and high temperature, but the number of temperatures is not limited to this.

図９に示すように、変形例２に係る半導体装置では、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、例えば、低温の１点の温度に設定してもよい。そして、制御部４０は、低温におけるセンサ電圧値(VsenseC_L)（５１）を測定することにより、低温と、センサ電圧値(VsenseC_L)（５１）とから特性式５０を算出してもよい。この場合には、センサ電圧値(VsenseC)の傾きの値が予め記憶部３０に記憶されている。例えば、センサ電圧値(VsenseC)の傾きは、多数の半導体装置１の製造によって蓄積されたデータを用いるか、または、温度検出回路１４に固有なセンサ電圧値(VsenseC)の温度依存性を用いる等により、予め記憶部３０に記憶されている。また、記憶部３０は、低温（第１温度）と、低温におけるセンサ電圧値（第１センサ電圧値）を記憶する。 As shown in FIG. 9, in the semiconductor device according to the second modification, the specific temperature measured in the wafer state during the manufacturing process may be set to, for example, a low temperature at one point. Then, the control unit 40 may calculate the characteristic formula 50 from the low temperature and the sensor voltage value (VsenseC_L) (51) by measuring the sensor voltage value (VsenseC_L) (51) at the low temperature. In this case, the inclination value of the sensor voltage value (VsenseC) is stored in the storage unit 30 in advance. For example, the inclination of the sensor voltage value (VsenseC) uses the data accumulated by the manufacture of a large number of semiconductor devices 1, or uses the temperature dependence of the sensor voltage value (VsenseC) unique to the temperature detection circuit 14, etc. Therefore, it is stored in the storage unit 30 in advance. Further, the storage unit 30 stores the low temperature (first temperature) and the sensor voltage value (first sensor voltage value) at the low temperature.

（変形例３）
図１０に示すように、変形例３に係る半導体装置では、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、例えば、高温の１点の温度に設定し、高温におけるセンサ電圧値(VsenseC_H)（５２）を測定することにより、特性式５０を算出する。この場合にも、センサ電圧値(VsenseC)の傾きの値が予め記憶部３０に記憶されている。 (Modification example 3)
As shown in FIG. 10, in the semiconductor device according to the third modification, a specific temperature to be measured in the wafer state during the manufacturing process is set to, for example, a high temperature at one point, and the sensor voltage value (VsenseC_H) at the high temperature is set. The characteristic formula 50 is calculated by measuring (52). Also in this case, the inclination value of the sensor voltage value (VsenseC) is stored in the storage unit 30 in advance.

このように、変形例２及び３に係る半導体装置では、製造工程におけるウェーハ状態において測定する特定の温度が１点であっても、特性式５０を算出することができる。その後は、上述した実施形態１と同様に、変形例２及び３に係る半導体装置をパッケージとして組み立て、プリント基板に実装する。そして、制御部４０は、１つの特定の温度と、その温度におけるセンサ電圧値と、任意のセンサ電圧値から温度センサモジュール１０が任意のセンサ電圧値を出力する温度を特定する。具体的には、温度センサモジュール１０は、任意のセンサ電圧値を特性式に代入して任意の温度を特定する。 As described above, in the semiconductor device according to the modified examples 2 and 3, the characteristic formula 50 can be calculated even if the specific temperature measured in the wafer state in the manufacturing process is one point. After that, the semiconductor devices according to the second and third modifications are assembled as a package and mounted on the printed circuit board in the same manner as in the first embodiment described above. Then, the control unit 40 specifies one specific temperature, the sensor voltage value at that temperature, and the temperature at which the temperature sensor module 10 outputs an arbitrary sensor voltage value from the arbitrary sensor voltage value. Specifically, the temperature sensor module 10 specifies an arbitrary temperature by substituting an arbitrary sensor voltage value into the characteristic formula.

（変形例４）
次に、ディジタル値を測定する温度の個数について説明する。実施形態１では、図８で示したように、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、低温、高温の２つの温度を設定した。そして、低温及び高温におけるディジタル値THCODE_L（６１）及びディジタル値THCODE_H（６２）を測定し、これらと常温におけるディジタル値THCODE_T（６３）を組み合せることによって、特性式７１及び７２を算出したが、温度の個数はこれに限られない。 (Modification example 4)
Next, the number of temperatures for measuring digital values will be described. In the first embodiment, as shown in FIG. 8, two temperatures, low temperature and high temperature, are set as specific temperatures to be measured in the wafer state during the manufacturing process. Then, the digital values THCODE_L (61) and the digital value THCODE_H (62) at low temperature and high temperature were measured, and the characteristic formulas 71 and 72 were calculated by combining these with the digital value THCODE_T (63) at room temperature. The number of is not limited to this.

図１１に示すように、変形例４に係る半導体装置では、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、例えば、低温の１点の温度に設定してもよい。制御部４０は、低温におけるディジタル値THCODE_L（６１）を測定する。そして、プリント基板に実装した後に測定した常温におけるディジタル値THCODE_T（６３）と共に用いることにより、特性式７１を算出してもよい。 As shown in FIG. 11, in the semiconductor device according to the modified example 4, the specific temperature measured in the wafer state during the manufacturing process may be set to, for example, a low temperature at one point. The control unit 40 measures the digital value THCODE_L (61) at a low temperature. Then, the characteristic formula 71 may be calculated by using it together with the digital value THCODE_T (63) at room temperature measured after mounting on the printed circuit board.

（変形例５）
また、図１２に示すように、変形例５に係る半導体装置では、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、例えば、高温の１点の温度に設定してもよい。制御部４０は、高温におけるディジタル値THCODE_H（６２）を測定する。そして、プリント基板に実装した後に測定した常温におけるディジタル値THCODE_T（６３）と共に用いることにより、特性式７２を算出してもよい。 (Modification 5)
Further, as shown in FIG. 12, in the semiconductor device according to the modified example 5, the specific temperature to be measured in the wafer state during the manufacturing process may be set to, for example, a high temperature at one point. The control unit 40 measures the digital value THCODE_H (62) at a high temperature. Then, the characteristic formula 72 may be calculated by using it together with the digital value THCODE_T (63) at room temperature measured after mounting on the printed circuit board.

（変形例６）
さらに、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度を、３つ以上の温度としてもよい。この場合には、３つ以上の温度に、低温及び高温のいずれか一方または低温及び高温の両方を含んでもよい。 (Modification 6)
Further, the specific temperature measured in the wafer state during the manufacturing process may be three or more temperatures. In this case, the three or more temperatures may include either low temperature and high temperature or both low temperature and high temperature.

図１３に示すように、変形例６に係る半導体装置では、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、例えば、特定の温度（-41℃）、特定の温度（-41+α℃）、特定の温度（96℃）及び特定の温度（96+α℃）の４点の温度に設定し、各温度に対応したセンサ電圧値(VsenseC)５１、５４、５２及び５５を測定することにより、特性式５０を算出してもよい。この場合には、記憶部３０は、第１温度を含む３以上の複数の温度と、複数の温度各々に対応するセンサ電圧値を更に記憶し、制御部４０は、複数の温度と、複数の温度各々に対応するセンサ電圧値と、任意のセンサ電圧値から、温度センサモジュール１０が任意のセンサ電圧値を出力する温度を特定し、特性式を算出する。このようにして、高確度で温度及び電源電圧を測定することができる。 As shown in FIG. 13, in the semiconductor device according to the modified example 6, as specific temperatures to be measured in the wafer state during the manufacturing process, for example, a specific temperature (-41 ° C.) and a specific temperature (-41 + α ° C.) ), A specific temperature (96 ° C) and a specific temperature (96 + α ° C), and measure the sensor voltage values (VsenseC) 51, 54, 52 and 55 corresponding to each temperature. Therefore, the characteristic formula 50 may be calculated. In this case, the storage unit 30 further stores a plurality of temperatures of 3 or more including the first temperature, and sensor voltage values corresponding to each of the plurality of temperatures, and the control unit 40 further stores the plurality of temperatures and a plurality of temperatures. From the sensor voltage value corresponding to each temperature and the arbitrary sensor voltage value, the temperature at which the temperature sensor module 10 outputs the arbitrary sensor voltage value is specified, and the characteristic formula is calculated. In this way, the temperature and power supply voltage can be measured with high accuracy.

（変形例７）
また、図１４に示すように、変形例７に係る半導体装置では、製造工程時におけるウェーハ状態において測定する特定の温度として、図１３と同様の４点の温度に設定し、各温度に対応したディジタル値（THCODE）６１、６４、６２及び６５を測定する。そして、プリント基板に実装した後に測定した常温におけるディジタル値THCODE_T（６３）を測定する。制御部４０は、４点の温度と、４点の温度各々に対応するディジタル値と、常温におけるディジタル値THCODE_T（６３）とから、特性式７１及び７２を算出してもよい。このようにして算出することにより高確度で温度及び電源電圧を測定することができる。なお、特性式を複数算出してもよい。 (Modification 7)
Further, as shown in FIG. 14, in the semiconductor device according to the modified example 7, the temperatures of four points similar to those in FIG. 13 were set as specific temperatures to be measured in the wafer state during the manufacturing process, and the temperatures corresponded to each temperature. Digital values (THCODE) 61, 64, 62 and 65 are measured. Then, the digital value THCODE_T (63) at room temperature measured after mounting on the printed circuit board is measured. The control unit 40 may calculate the characteristic equations 71 and 72 from the temperatures at the four points, the digital values corresponding to the temperatures at the four points, and the digital values THCODE_T (63) at room temperature. By calculating in this way, the temperature and the power supply voltage can be measured with high accuracy. A plurality of characteristic formulas may be calculated.

（実施形態２）
次に、実施形態２に係る半導体装置を説明する。温度センサモジュール１０は、長期間使用すると、経年変化により、アナログ特性に変化が生じる。そのため、半導体装置１の使用保証期間、例えば、7〜15年において、高確度な半導体装置１の温度Tjの測定を維持するためには、温度センサモジュール１０の温度特性の経年変化の補正が必要となる。本実施形態は、温度特性の経年変化の対応策となるものである。 (Embodiment 2)
Next, the semiconductor device according to the second embodiment will be described. When the temperature sensor module 10 is used for a long period of time, its analog characteristics change due to aging. Therefore, in order to maintain the highly accurate measurement of the temperature Tj of the semiconductor device 1 during the warranty period of use of the semiconductor device 1, for example, 7 to 15 years, it is necessary to correct the secular change of the temperature characteristics of the temperature sensor module 10. It becomes. This embodiment is a countermeasure against aging of temperature characteristics.

図１５は、実施形態２に係る半導体装置２を例示した構成図である。図１５に示すように、本実施形態に係る半導体装置２は、複数の温度センサモジュール１０ａ及び１０ｂを有している。そして、半導体装置２の起動時には、相互に隣接したリファレンス用の温度センサモジュール１０ａ（一方の温度センサモジュール）及び通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂ（他方の温度センサモジュール）が動作する。起動後には、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａは動作を停止し、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂは動作を継続する。なお、半導体装置２は、記憶部３０、制御部４０等、他にもモジュールを有しているが、図１５では、それらを省略している。 FIG. 15 is a configuration diagram illustrating the semiconductor device 2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 15, the semiconductor device 2 according to the present embodiment has a plurality of temperature sensor modules 10a and 10b. Then, when the semiconductor device 2 is started, the reference temperature sensor module 10a (one temperature sensor module) and the normal operation temperature sensor module 10b (the other temperature sensor module) that are adjacent to each other operate. After startup, the reference temperature sensor module 10a stops operating, and the normal operating temperature sensor module 10b continues operating. The semiconductor device 2 has other modules such as a storage unit 30 and a control unit 40, but these are omitted in FIG.

リファレンス用の温度センサモジュール１０ａと通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂとを隣接配置させることにより、両者は略同一の温度Tjを測定することができる。 By arranging the temperature sensor module 10a for reference and the temperature sensor module 10b for normal operation adjacent to each other, both can measure substantially the same temperature Tj.

実施形態２に係る半導体装置２の製造方法は、半導体装置２の各温度センサモジュールに対して、実施形態１に係る半導体装置１または変形例１〜７に係る半導体装置の温度センサモジュール１０と同様の製造方法を適用するものなので、説明を省略する。 The method for manufacturing the semiconductor device 2 according to the second embodiment is the same as the temperature sensor module 10 of the semiconductor device 1 according to the first embodiment or the semiconductor device according to the modifications 1 to 7 for each temperature sensor module of the semiconductor device 2. Since the manufacturing method of is applied, the description thereof will be omitted.

次に、実施形態２に係る半導体装置２の動作を説明する。図１６は、実施形態２に係る半導体装置２の動作を例示したフローチャート図である。 Next, the operation of the semiconductor device 2 according to the second embodiment will be described. FIG. 16 is a flowchart illustrating the operation of the semiconductor device 2 according to the second embodiment.

図１７は、実施形態２に係る半導体装置２のリファレンス用の温度センサモジュール１０ａが起動時に出力したディジタル値を例示したグラフであり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。図１８は、実施形態２に係る半導体装置２の通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂが起動時に出力したディジタル値を例示したグラフであり、横軸は、温度を示し、縦軸はディジタル値を示す。 FIG. 17 is a graph illustrating a digital value output at startup by the reference temperature sensor module 10a of the semiconductor device 2 according to the second embodiment, where the horizontal axis represents the temperature and the vertical axis represents the digital value. FIG. 18 is a graph illustrating a digital value output at startup by the temperature sensor module 10b for normal operation of the semiconductor device 2 according to the second embodiment, where the horizontal axis represents the temperature and the vertical axis represents the digital value. ..

図１６のステップＳ３１及び図１７に示すように、半導体装置２の起動時に、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａは、起動時における複数の温度と複数のディジタル値８１ａ、８２ａ及び８３ａ（第１起動時ディジタル値）を出力する。 As shown in steps S31 and 17 of FIG. 16, at the time of starting the semiconductor device 2, the reference temperature sensor module 10a has a plurality of temperatures at the time of starting and a plurality of digital values 81a, 82a and 83a (at the time of the first starting). Digital value) is output.

図１６のステップＳ３１及び図１８に示すように、半導体装置２の起動時に、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂは、起動時における複数の温度と複数のディジタル値８１ｂ、８２ｂ及び８３ｂ（第２起動時ディジタル値）を出力する。具体的には、半導体装置２の起動時には、ＣＰＵ等の制御部４０の稼動で基本的に温度が上昇する。この温度上昇を利用して、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａと通常稼動用の温度センサモジュール１０ｂは、例えば、１〜３点以上の温度及びディジタル値を出力する。 As shown in steps S31 and 18 of FIG. 16, at the time of starting the semiconductor device 2, the temperature sensor module 10b for normal operation has a plurality of temperatures at the time of starting and a plurality of digital values 81b, 82b and 83b (second start). Hour digital value) is output. Specifically, when the semiconductor device 2 is started, the temperature basically rises due to the operation of the control unit 40 such as the CPU. Utilizing this temperature rise, the reference temperature sensor module 10a and the normal operation temperature sensor module 10b output, for example, temperatures and digital values of 1 to 3 points or more.

図１７に示すように、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａにおける３点以上の温度及びディジタル値は、例えば、不特定の温度TJ1におけるディジタル値８１ａ、不特定の温度TJ2におけるディジタル値８２ａ及び不特定の温度TJ3におけるディジタル値８３ａである。 As shown in FIG. 17, the temperatures and digital values of three or more points in the reference temperature sensor module 10a are, for example, the digital value 81a at the unspecified temperature TJ1, the digital value 82a at the unspecified temperature TJ2, and the unspecified. It is a digital value 83a at the temperature TJ3.

図１８に示すように、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂにおける３点以上の温度及びディジタル値は、例えば、不特定の温度TJ1におけるディジタル値８１ｂ、不特定の温度TJ2におけるディジタル値８２ｂ及び不特定の温度TJ3におけるディジタル値８３ｂである。上述したように、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａ及び通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂは、隣接配置されているので、温度センサモジュール１０ａにおける不特定の温度TJ1〜TJ3と、温度センサモジュール１０ｂにおける不特定の温度TJ1〜TJ3とは、略同一の温度である。出力した温度及びディジタル値は、温度センサモジュール１０の制御ロジック１３のレジスタ及び制御部４０のレジスタ等に格納される。 As shown in FIG. 18, the temperatures and digital values of three or more points in the temperature sensor module 10b for normal operation are, for example, the digital value 81b at the unspecified temperature TJ1, the digital value 82b at the unspecified temperature TJ2, and unspecified. The digital value at TJ3 is 83b. As described above, since the reference temperature sensor module 10a and the temperature sensor module 10b for normal operation are arranged adjacent to each other, the unspecified temperatures TJ1 to TJ3 in the temperature sensor module 10a and the temperature sensor module 10b are not specified. The specific temperatures TJ1 to TJ3 are substantially the same temperature. The output temperature and digital value are stored in the register of the control logic 13 of the temperature sensor module 10 and the register of the control unit 40.

次に、図１６のステップＳ３２に示すように、半導体装置２が起動して不特定の温度Tjにおける複数（3点以上）のディジタル値を出力した後、経年変化を抑制するために、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａを停止させる。停止は、温度センサモジュール１０ａへの電源の遮断、制御部４０の制御等により行う。リファレンス用の温度センサモジュール１０ａの停止は、温度測定等のアナログ部の停止を含んでいる。アナログ部の経年変化を抑制するためである。 Next, as shown in step S32 of FIG. 16, after the semiconductor device 2 is activated and outputs a plurality of (three or more points) digital values at an unspecified temperature Tj, it is used as a reference in order to suppress aging. The temperature sensor module 10a of the above is stopped. The stop is performed by shutting off the power supply to the temperature sensor module 10a, controlling the control unit 40, and the like. The stop of the temperature sensor module 10a for reference includes the stop of the analog part such as temperature measurement. This is to suppress the secular change of the analog part.

次に、図１６のステップＳ３３に示すように、実施形態１または変形例１〜７の上述した方法を用いて、制御部４０は、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａにおける特性式７１ａ及び特性式７２ａと、通常稼動用の温度センサモジュール１０ｂにおける特性式７１ｂ及び特性式７２ｂを算出する。特性式７１ａ、特性式７１ｂ、特性式７２ａ及び特性式７２ｂは、例えば、出荷時等にあらかじめ常温において出力されたディジタル値を用いて算出されたものである。ここで出荷時とは、製品の生産工程の動作テスト時のことを言う。 Next, as shown in step S33 of FIG. 16, using the above-described method of the first embodiment or the first to seventh modifications, the control unit 40 uses the characteristic formula 71a and the characteristic formula 72a in the reference temperature sensor module 10a. And the characteristic formula 71b and the characteristic formula 72b in the temperature sensor module 10b for normal operation are calculated. The characteristic formula 71a, the characteristic formula 71b, the characteristic formula 72a, and the characteristic formula 72b are calculated by using, for example, digital values output in advance at room temperature at the time of shipment or the like. Here, the time of shipment means the time of operation test of the production process of the product.

次に、図１６のステップＳ３４に示すように、制御部４０は、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａの起動時の複数のディジタル値（第１起動時ディジタル値）を、温度センサモジュール１０ａの特性式７１ａまたは特性式７２ａに代入することによって起動時における複数の温度（第１起動時温度）を算出する。具体的には、図１７に示すように、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａは、ディジタル値８１ａ〜８３ａを特性式７１ａまたは特性式７２ａに代入することによって、温度TJ1〜TJ3を特定する。なお、特性式７１ａ及び特性式７２ａのいずれかの特性式を用いるかは、前述したように、基準となるディジタル値に対する大小関係により定める。 Next, as shown in step S34 of FIG. 16, the control unit 40 uses a plurality of digital values (first digital values at startup) at the time of starting the temperature sensor module 10a for reference as a characteristic formula of the temperature sensor module 10a. By substituting into 71a or the characteristic formula 72a, a plurality of temperatures at startup (first startup temperature) are calculated. Specifically, as shown in FIG. 17, the reference temperature sensor module 10a specifies the temperatures TJ1 to TJ3 by substituting the digital values 81a to 83a into the characteristic formula 71a or the characteristic formula 72a. Whether to use the characteristic formula 71a or the characteristic formula 72a is determined by the magnitude relation with respect to the reference digital value as described above.

次に、図１６のステップＳ３５及び図１８に示すように、ステップＳ３４により算出された起動時における複数の温度を、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂの特性式７１ｂまたは特性式７１ｂに代入することによって複数のディジタル値８１ｃ〜８３ｃ（第３起動時ディジタル値）を算出する。そして、各複数の温度におけるディジタル値８１ｃ〜８３ｃと、ディジタル値８１ｂ〜８３ｂと、の間の差分９１〜９３を算出する。 Next, as shown in steps S35 and 18 of FIG. 16, the plurality of temperatures at the time of startup calculated in step S34 are substituted into the characteristic formula 71b or the characteristic formula 71b of the temperature sensor module 10b for normal operation. A plurality of digital values 81c to 83c (third start-up digital values) are calculated according to the above. Then, the differences 91 to 93 between the digital values 81c to 83c and the digital values 81b to 83b at each of the plurality of temperatures are calculated.

リファレンス用の温度センサモジュール１０ａと、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂは、隣接配置されている。よって、温度センサモジュール１０ａ及び温度センサモジュール１０ｂの実際の温度は略同一である。したがって、温度センサモジュール１０ａ及び温度センサモジュール１０ｂが出力する温度は略同一のはずである。リファレンス用の温度センサモジュール１０ａが算出した起動時の複数の温度TJ1〜TJ3を、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂの特性式７１ｂまたは７２ｂに代入して算出したディジタル値８１ｃ〜８３ｃは、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂが起動時に出力したディジタル値８１ｂ〜８３ｂと本来は略同一になるはずである。しかしながら、温度センサモジュール１０ｂに経年変化等が生じた場合には、ディジタル値８１ｃ〜８３ｃとディジタル値８１ｂ〜８３ｂとの間に差分９１〜９３が発生する。そこで、そのような差分を算出する。 The temperature sensor module 10a for reference and the temperature sensor module 10b for normal operation are arranged adjacent to each other. Therefore, the actual temperatures of the temperature sensor module 10a and the temperature sensor module 10b are substantially the same. Therefore, the temperatures output by the temperature sensor module 10a and the temperature sensor module 10b should be substantially the same. The digital values 81c to 83c calculated by substituting the plurality of start-up temperatures TJ1 to TJ3 calculated by the reference temperature sensor module 10a into the characteristic formulas 71b or 72b of the normal operation temperature sensor module 10b are in normal operation. Originally, it should be substantially the same as the digital values 81b to 83b output by the temperature sensor module 10b for use at startup. However, when the temperature sensor module 10b is changed over time, a difference of 91 to 93 occurs between the digital values 81c to 83c and the digital values 81b to 83b. Therefore, such a difference is calculated.

次に、ステップＳ３６に示すように、制御部４０は、算出した差分を用いて、通常稼働用の温度センサモジュール１０ｂの特性式７１ｂ及び特性式７２ｂの少なくともいずれか一方を補正する。また、制御部４０は、差分９１〜９３を用いて電源電圧モニタ部１２が出力する電源電圧を補正する。補正は、具体的には、出荷時等における特性式に対して差分の分だけ加えるか、または減じるか等を行う。
このようにして補正した特性式７１ｂ及び７２ｂを用いて、半導体装置２の温度をモニタする。 Next, as shown in step S36, the control unit 40 corrects at least one of the characteristic formula 71b and the characteristic formula 72b of the temperature sensor module 10b for normal operation by using the calculated difference. Further, the control unit 40 corrects the power supply voltage output by the power supply voltage monitor unit 12 by using the differences 91 to 93. Specifically, the correction is performed by adding or subtracting the difference by the difference from the characteristic formula at the time of shipment.
The temperature of the semiconductor device 2 is monitored by using the characteristic equations 71b and 72b corrected in this way.

次に、実施形態２の効果を説明する。
実施形態２の半導体装置２によれば、リファレンス用の温度センサモジュール１０ａを通常稼動用の温度センサモジュール１０ｂに対して隣接配置させることで、両者に略同一の温度を測定させることができる。 Next, the effect of the second embodiment will be described.
According to the semiconductor device 2 of the second embodiment, by arranging the temperature sensor module 10a for reference adjacent to the temperature sensor module 10b for normal operation, both can measure substantially the same temperature.

起動時にリファレンス用及び通常稼動用の温度センサモジュール１０ａ及び１０ｂで同時に、不特定の温度Tj1〜TJ3に対する複数（少なくとも１〜３点）のディジタル値を出力する。出力したディジタル値から差分を算出し、算出した差分から特性式に対して補正をする。差分は、経年変化を反映したものなので、この補正により、経年変化の補正をすることができる。これにより、半導体装置２の使用保証期間において、高確度の温度測定をすることができる。 At startup, the reference and normal temperature temperature sensor modules 10a and 10b simultaneously output a plurality of (at least 1 to 3 points) digital values for unspecified temperatures Tj1 to TJ3. The difference is calculated from the output digital value, and the characteristic formula is corrected from the calculated difference. Since the difference reflects the secular change, it is possible to correct the secular change by this correction. As a result, the temperature can be measured with high accuracy during the guaranteed use period of the semiconductor device 2.

また、半導体装置２内の電源電圧を測定する場合に、経年変化の差分を用いた補正を行うことにより、半導体装置２の使用保証期間において、高確度の電源電圧の測定をすることができる。それ以外の効果は、実施形態１及び変形例１〜７と同様である。 Further, when measuring the power supply voltage in the semiconductor device 2, by performing correction using the difference in aging, it is possible to measure the power supply voltage with high accuracy during the usage guarantee period of the semiconductor device 2. Other effects are the same as those of the first embodiment and the first to seventh modifications.

（実施形態３）
次に、実施形態３に係る半導体装置３を説明する。実施形態３は、半導体装置３に、リファレンス用及び通常稼働用の温度センサモジュール以外の１つ以上の温度センサモジュールを配置させ、それらの温度センサモジュールに対しても差分を用いて補正する。図１９は、実施形態３に係る半導体装置３を例示した構成図である。 (Embodiment 3)
Next, the semiconductor device 3 according to the third embodiment will be described. In the third embodiment, one or more temperature sensor modules other than the reference and normal operation temperature sensor modules are arranged in the semiconductor device 3, and the temperature sensor modules are also corrected by using the difference. FIG. 19 is a configuration diagram illustrating the semiconductor device 3 according to the third embodiment.

図１９に示すように、半導体装置３は、リファレンス用及び通常稼働用の温度センサモジュール１０ａ及び１０ｂ以外の温度センサモジュール１０ｃ及び１０ｄ（その他の温度センサモジュール）を有している。リファレンス用及び通常稼働用の温度センサモジュール１０ａ及び１０ｂは相互に隣接配置されている。それ以外の複数の温度センサモジュール１０ｃ及び１０ｄは、半導体装置３において、温度が上昇しやすいＣＰＵ４０ａの近傍に配置されている。また、電源電圧の確度を向上させるためにもＣＰＵ４０ａの近傍に配置されている。 As shown in FIG. 19, the semiconductor device 3 has temperature sensor modules 10c and 10d (other temperature sensor modules) other than the temperature sensor modules 10a and 10b for reference and normal operation. The temperature sensor modules 10a and 10b for reference and normal operation are arranged adjacent to each other. The other plurality of temperature sensor modules 10c and 10d are arranged in the vicinity of the CPU 40a in which the temperature tends to rise in the semiconductor device 3. Further, it is arranged in the vicinity of the CPU 40a in order to improve the accuracy of the power supply voltage.

実施形態３に係る半導体装置３の製造方法は、半導体装置３の各温度センサモジュール１０ａ〜１０ｄに対して、実施形態１に係る半導体装置１または変形例１〜７に係る半導体装置の温度センサモジュール１０と同様の製造方法を適用する。また、ＣＰＵ４０ａ、ＤＤＲ（Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）へのインターフェース３０ａ等を設ける。その後、所定の工程を経て、半導体装置３は製造される。 In the method of manufacturing the semiconductor device 3 according to the third embodiment, for each of the temperature sensor modules 10a to 10d of the semiconductor device 3, the temperature sensor module of the semiconductor device 1 according to the first embodiment or the semiconductor device according to the modifications 1 to 7. The same manufacturing method as in No. 10 is applied. Further, a CPU 40a, an interface 30a to DDR (Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), and the like are provided. After that, the semiconductor device 3 is manufactured through a predetermined process.

次に、実施形態３に係る半導体装置３の動作を説明する。前述の実施形態２において算出した差分を用いて、各温度センサモジュール１０ｃ及び１０ｄにおける第１特性式及び第２特性式の少なくともいずれか一方を補正する。そして、各温度センサモジュール１０ｃ及び１０ｄは、補正された特性式を用いて、ディジタル値を温度に変換する。なお、経年変化量は各温度センサモジュールの個別の特性及び動作条件等により変化する。よって、半導体装置３の起動ごとに経年変化量を考慮した特性式の補正を行うことが好ましい。また、各温度センサモジュールは、電源電圧モニタとして機能する。そのような各電源電圧モニタは、差分を用いて、電源電圧としてのディジタル値を補正し出力する。 Next, the operation of the semiconductor device 3 according to the third embodiment will be described. At least one of the first characteristic formula and the second characteristic formula in each of the temperature sensor modules 10c and 10d is corrected by using the difference calculated in the second embodiment. Then, each of the temperature sensor modules 10c and 10d converts the digital value into the temperature by using the corrected characteristic formula. The amount of aging changes depending on the individual characteristics and operating conditions of each temperature sensor module. Therefore, it is preferable to correct the characteristic formula in consideration of the amount of change over time each time the semiconductor device 3 is started. In addition, each temperature sensor module functions as a power supply voltage monitor. Each such power supply voltage monitor uses the difference to correct and output a digital value as the power supply voltage.

次に、実施形態３の効果を説明する。
本実施形態の半導体装置３によれば、実施形態２で算出した経年変化による差分を各温度センサモジュールに適用して各温度センサモジュールの特性式を補正している。半導体装置３内の各温度センサモジュールは、略同一の経年変化をしたものと考えられるから、温度センサモジュール１０ａ及び温度センサモジュール１０ｂにより算出した差分を、各温度センサモジュールに特有の各特性式に適用することによって、各温度センサモジュールが有する特性に対して経年変化の補正をすることができる。よって、温度及び電源電圧を高確度に測定することができる。 Next, the effect of the third embodiment will be described.
According to the semiconductor device 3 of the present embodiment, the difference due to the secular change calculated in the second embodiment is applied to each temperature sensor module to correct the characteristic formula of each temperature sensor module. Since it is considered that each temperature sensor module in the semiconductor device 3 has undergone substantially the same secular change, the difference calculated by the temperature sensor module 10a and the temperature sensor module 10b is converted into each characteristic expression peculiar to each temperature sensor module. By applying it, it is possible to correct the secular change for the characteristics of each temperature sensor module. Therefore, the temperature and the power supply voltage can be measured with high accuracy.

また、半導体装置３内の各温度センサモジュールは、略同一の経年変化をしたものと考えられるから、隣接配置させるリファレンス用及び通常稼働用の温度センサモジュールの組は、少なくとも１組あればよい。よって、温度センサモジュール１０ｃ及び１０ｄのリファレンス用のものを不要とすることができるので、半導体装置３内のスペースを縮小し、半導体装置３を微細化することができる。 Further, since it is considered that each temperature sensor module in the semiconductor device 3 has undergone substantially the same secular change, at least one set of temperature sensor modules for reference and for normal operation to be arranged adjacent to each other may be sufficient. Therefore, since the reference modules of the temperature sensor modules 10c and 10d can be eliminated, the space in the semiconductor device 3 can be reduced and the semiconductor device 3 can be miniaturized.

次に、温度センサモジュールと電源ＩＣの制御の関係について説明する。図２０は、温度センサモジュール１０と電源ＩＣ９６の制御の関係を例示した図である。上述したように、温度センサモジュール１０には、電源電圧モニタ部１２が設けられている。したがって、温度センサモジュール１０は、温度センサとして機能する他に、電源電圧モニタとして機能する。 Next, the relationship between the temperature sensor module and the control of the power supply IC will be described. FIG. 20 is a diagram illustrating the relationship between the control of the temperature sensor module 10 and the power supply IC 96. As described above, the temperature sensor module 10 is provided with a power supply voltage monitor unit 12. Therefore, the temperature sensor module 10 functions as a power supply voltage monitor in addition to functioning as a temperature sensor.

そして、半導体装置１が設けられた実装基板９５には、電源ＩＣ９６が設けられている。電源ＩＣ９６は、目的とする電圧まで降下させた電源電圧を半導体装置１に供給する。電源ＩＣ９６から電源電圧モニタ部１２に至る間には、配線等による負荷がかけられる。これにより、電源電圧VDDが降下分ΔVDDだけ減少する。一方、電源ＩＣ９６のグラウンドから電源電圧モニタ部１２に至る間には、配線等による負荷がかけられる。これにより、グランド電圧の浮き分ΔGNDだけ上昇する。よって、電源電圧モニタ部１２に供給された電源において、半導体装置１の電源電圧VDD（内部電圧ともいう）は、降下分ΔVDD及び浮き分ΔGNDを引いた電圧となる。 A power supply IC 96 is provided on the mounting board 95 on which the semiconductor device 1 is provided. The power supply IC 96 supplies the semiconductor device 1 with a power supply voltage lowered to a target voltage. A load such as wiring is applied between the power supply IC 96 and the power supply voltage monitor unit 12. As a result, the power supply voltage VDD is reduced by the amount of drop Δ VDD. On the other hand, a load such as wiring is applied between the ground of the power supply IC 96 and the power supply voltage monitor unit 12. As a result, the floating amount of the ground voltage is increased by ΔGND. Therefore, in the power supply supplied to the power supply voltage monitor unit 12, the power supply voltage VDD (also referred to as the internal voltage) of the semiconductor device 1 is the voltage obtained by subtracting the drop portion Δ VDD and the floating portion ΔGND.

電源電圧モニタ部１２において、半導体装置１内の電源電圧VDD(＋ΔVDD−ΔGND)と、電圧値Vrefとは、組み合わされてA/D変換器１９により電源電圧モニタとしてのディジタル値へ変換される。変換されたディジタル値は、制御ロジック１３において、適切な電源電圧かモニタされる。制御部４０は、また、実施形態２で上述したように、経年変化を考慮した差分を用いてディジタル値を補正してモニタする。制御ロジック１３は、制御部４０に対してモニタした電源電圧を出力する。制御部４０は、場合に応じて、IC電源制御機能を動作させて、電源ＩＣ９６の電源を制御する。 In the power supply voltage monitor unit 12, the power supply voltage VDD (+ ΔVDD−ΔGND) in the semiconductor device 1 and the voltage value Vref are combined and converted into a digital value as a power supply voltage monitor by the A / D converter 19. The converted digital value is monitored by the control logic 13 for an appropriate power supply voltage. As described above in the second embodiment, the control unit 40 also corrects and monitors the digital value by using the difference in consideration of the secular change. The control logic 13 outputs the monitored power supply voltage to the control unit 40. The control unit 40 operates the IC power supply control function to control the power supply of the power supply IC 96, depending on the case.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments already described, and various changes can be made without departing from the gist thereof. It goes without saying that it is possible.

また、上述した実施形態１〜３の半導体装置の動作方法を、以下のプログラムとして、コンピュータに実行させてもよい。 Further, the computer may be made to execute the operation method of the semiconductor device of the above-described first to third embodiments as the following program.

（実施形態１のプログラム）
半導体装置の温度測定方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記半導体装置は、
温度に関して非線形のディジタル値及び前記温度に対して略線形のセンサ電圧値を出力する温度センサモジュールと、
前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を用いて特性式を算出する制御部と、
を含み、
前記半導体装置が前記プリント基板に実装される前に、
任意の常温よりも低温の絶対温度測定下における第１温度と、前記第１温度において前記温度センサモジュールによって出力された第１ディジタル値及び第１センサ電圧値と、
前記常温よりも高温の絶対温度測定下における第２温度と、前記第２温度において前記温度センサモジュールによって出力された第２ディジタル値及び第２センサ電圧値と、を前記記憶部に記憶させるステップと、
前記半導体装置が前記プリント基板に実装された後に、
前記常温において前記温度センサモジュールによって出力された第３センサ電圧値を、前記制御部が前記第１温度、前記第２温度、前記第１センサ電圧値及び前記第２センサ電圧値を用いて算出した略線形のセンサ特性式に代入することにより算出した第３温度であって、前記常温の温度として特定された第３温度と、前記第３センサ電圧値とともに出力された第３ディジタル値と、を前記記憶部に記憶させるステップと、
前記制御部に、前記第１温度、前記第１ディジタル値、前記第３温度及び前記第３ディジタル値により第１特性式を算出させ、前記第３温度、前記第３ディジタル値、前記第２温度及び前記第２ディジタル値により第２特性式を算出させるステップと、
前記制御部に、前記温度センサモジュールによって出力された前記ディジタル値が前記第３ディジタル値よりも小さい場合には、出力された前記ディジタル値を前記第１特性式に代入することによって前記温度を算出させ、前記温度センサモジュールによって出力された前記ディジタル値が前記第３ディジタル値よりも大きい場合には、出力された前記ディジタル値を前記第２特性式に代入することによって前記温度を算出させるステップと、
を実行させるプログラム。 (Program of Embodiment 1)
A program that causes a computer to execute the temperature measurement method of a semiconductor device.
The semiconductor device is
A temperature sensor module that outputs a digital value that is non-linear with respect to temperature and a sensor voltage value that is substantially linear with respect to the temperature.
A storage unit that stores the temperature, the digital value, and the sensor voltage value,
A control unit that calculates a characteristic formula using the temperature, the digital value, and the sensor voltage value stored in the storage unit.
Including
Before the semiconductor device is mounted on the printed circuit board
The first temperature under an absolute temperature measurement lower than an arbitrary room temperature, and the first digital value and the first sensor voltage value output by the temperature sensor module at the first temperature.
A step of storing the second temperature under absolute temperature measurement, which is higher than room temperature, and the second digital value and the second sensor voltage value output by the temperature sensor module at the second temperature in the storage unit. ,
After the semiconductor device is mounted on the printed circuit board,
The third sensor voltage value output by the temperature sensor module at the normal temperature was calculated by the control unit using the first temperature, the second temperature, the first sensor voltage value, and the second sensor voltage value. The third temperature, which is the third temperature calculated by substituting into the substantially linear sensor characteristic formula, is the third temperature specified as the room temperature, and the third digital value output together with the third sensor voltage value. The step of storing in the storage unit and
The control unit is made to calculate the first characteristic formula by the first temperature, the first digital value, the third temperature and the third digital value, and the third temperature, the third digital value, and the second temperature are calculated. And the step of calculating the second characteristic formula from the second digital value,
When the digital value output by the temperature sensor module to the control unit is smaller than the third digital value, the temperature is calculated by substituting the output digital value into the first characteristic formula. When the digital value output by the temperature sensor module is larger than the third digital value, the temperature is calculated by substituting the output digital value into the second characteristic formula. ,
A program that executes.

（実施形態２のプログラム）
前記温度センサモジュールを複数有し、
起動時に、相互に隣接した一方及び他方の前記温度センサモジュールを動作させるステップと、
起動後に、前記一方の温度センサモジュールの動作を停止させ、前記他方の温度センサモジュールの動作を継続させるステップと、を有し、
前記動作させるステップにおいて、
前記一方の温度センサモジュールに、起動時における複数の第１起動時ディジタル値を測定させ、
前記制御部に、複数の前記第１起動時ディジタル値を、前記一方の温度センサモジュールの前記第１特性式または前記第２特性式に代入することによって起動時における複数の第１起動時温度を算出させ、
前記他方の温度センサモジュールに、起動時における複数の第２起動時ディジタル値を測定させ、
前記制御部に、複数の前記第１起動時温度を、前記他方の温度センサモジュールの前記第１特性式または前記第２特性式に代入することによって算出した第３起動時ディジタル値と、前記第２起動時ディジタル値と、の間の差分を算出させ、算出した前記差分を用いて、前記他方の温度センサモジュールの前記第１特性式及び前記第２特性式の少なくともいずれか一方を補正させる上記記載のプログラム。 (Program of Embodiment 2)
Having a plurality of the temperature sensor modules
At startup, the step of operating one and the other temperature sensor modules adjacent to each other, and
It has a step of stopping the operation of the one temperature sensor module and continuing the operation of the other temperature sensor module after the start-up.
In the step of operating,
One of the temperature sensor modules is made to measure a plurality of first start-up digital values at the time of start-up.
By substituting the plurality of first start-up digital values into the first characteristic expression or the second characteristic expression of the one temperature sensor module in the control unit, a plurality of first start-up temperatures at start-up can be obtained. Let me calculate
The other temperature sensor module is made to measure a plurality of second startup digital values at startup.
The third start-up digital value calculated by substituting the plurality of first start-up temperatures into the first characteristic formula or the second characteristic formula of the other temperature sensor module to the control unit, and the first 2 The difference between the digital value at startup and the calculated difference is calculated, and at least one of the first characteristic formula and the second characteristic formula of the other temperature sensor module is corrected by using the calculated difference. Described program.

また、前記温度センサモジュールは、
前記半導体素子の電源電圧をモニタする電源電圧モニタ部を含み、
前記制御部に、前記差分を用いて、前記電源電圧を補正させるステップを有する上記記載のプログラム。 In addition, the temperature sensor module is
A power supply voltage monitor unit for monitoring the power supply voltage of the semiconductor element is included.
The program according to the above description, wherein the control unit has a step of correcting the power supply voltage by using the difference.

（実施形態３のプログラム）
前記一方の温度センサモジュール及び前記他方の温度センサモジュール以外の１つ以上のその他の温度センサモジュールにおいて、
前記制御部に、前記差分を用いて、各前記その他の温度センサモジュールの前記第１特性式及び前記第２特性式の少なくともいずれか一方を補正させる上記記載のプログラム。 (Program of Embodiment 3)
In one or more other temperature sensor modules other than the one temperature sensor module and the other temperature sensor module.
The program according to the above description, which causes the control unit to correct at least one of the first characteristic expression and the second characteristic expression of each of the other temperature sensor modules by using the difference.

また、前記制御部に、前記差分を用いて、各前記その他の温度センサモジュールの前記電源電圧を補正させるステップを有する上記記載のプログラム。 The program according to the above description, wherein the control unit has a step of correcting the power supply voltage of each of the other temperature sensor modules by using the difference.

(付記１)
温度に関して非線形のディジタル値及び前記温度に関して略線形のセンサ電圧値を出力する温度センサモジュールと、
前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を用いて特性式を算出する制御部と、
を含み、
前記記憶部に記憶された前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値には、絶対温度測定下における絶対温度、前記絶対温度における前記ディジタル値及び前記絶対温度における前記センサ電圧値が含まれる温度センサ。 (Appendix 1)
A temperature sensor module that outputs a non-linear digital value with respect to temperature and a sensor voltage value that is substantially linear with respect to the temperature.
A storage unit that stores the temperature, the digital value, and the sensor voltage value,
A control unit that calculates a characteristic formula using the temperature, the digital value, and the sensor voltage value stored in the storage unit.
Including
The temperature, the digital value, and the sensor voltage value stored in the storage unit include the absolute temperature under absolute temperature measurement, the digital value at the absolute temperature, and the sensor voltage value at the absolute temperature. ..

(付記２)
前記絶対温度は、第１温度及び前記第１温度よりも高温の第２温度を含み、
前記ディジタル値は、前記第１温度における第１ディジタル値及び前記第２温度における第２ディジタル値を含み、
前記記憶部は、さらに、
前記第１温度よりも高温で前記第２温度よりも低温の第３温度と、
前記第３温度における第３ディジタル値と、
を含む付記２に記載の温度センサ。 (Appendix 2)
The absolute temperature includes a first temperature and a second temperature higher than the first temperature.
The digital value includes a first digital value at the first temperature and a second digital value at the second temperature.
The storage unit further
A third temperature that is higher than the first temperature and lower than the second temperature,
The third digital value at the third temperature and
The temperature sensor according to Appendix 2, including the above.

(付記３)
前記絶対温度は、前記温度センサがプリント基板に実装される前に前記温度センサモジュールが出力した前記温度であり、
前記第３温度は、前記温度センサが前記プリント基板に実装された後に前記温度センサモジュールが出力した温度である付記２に記載の温度センサ。 (Appendix 3)
The absolute temperature is the temperature output by the temperature sensor module before the temperature sensor is mounted on the printed circuit board.
The temperature sensor according to Appendix 2, wherein the third temperature is a temperature output by the temperature sensor module after the temperature sensor is mounted on the printed substrate.

(付記４)
前記制御部は、
前記第１温度、前記第１ディジタル値、前記第３温度及び前記第３ディジタル値を用いて第１特性式を算出し、
前記第３温度、前記第３ディジタル値、前記第２温度及び前記第２ディジタル値を用いて第２特性式を算出する付記２または付記３に記載の温度センサ。 (Appendix 4)
The control unit
The first characteristic formula was calculated using the first temperature, the first digital value, the third temperature, and the third digital value.
The temperature sensor according to Appendix 2 or Appendix 3, wherein a second characteristic formula is calculated using the third temperature, the third digital value, the second temperature, and the second digital value.

(付記５)
前記制御部は、
前記温度センサモジュールによって出力された前記ディジタル値が前記第３ディジタル値よりも小さい場合には、前記第１特性式に、前記ディジタル値を代入することによって前記温度を算出し、
前記温度センサモジュールによって出力された前記ディジタル値が前記第３ディジタル値よりも大きい場合には、前記第２特性式に、前記ディジタル値を代入することによって前記温度を算出する付記４に記載の温度センサ。 (Appendix 5)
The control unit
When the digital value output by the temperature sensor module is smaller than the third digital value, the temperature is calculated by substituting the digital value into the first characteristic formula.
The temperature according to Appendix 4, which calculates the temperature by substituting the digital value into the second characteristic formula when the digital value output by the temperature sensor module is larger than the third digital value. Sensor.

(付記６)
前記第１温度は、任意の常温よりも低温であり、
前記第２温度は、前記常温よりも高温であり、
前記記憶部は、前記絶対温度測定下における前記センサ電圧値として、
前記第１温度における第１センサ電圧値と、前記第２温度における第２センサ電圧値と、を含み、
さらに、前記記憶部は、前記センサ電圧値として、前記温度センサモジュールにより前記常温において出力された第３センサ電圧値を含み、
前記第３ディジタル値は、前記温度センサモジュールが前記常温において前記第３センサ電圧値とともに出力したものであり、
前記第３温度は、前記制御部が前記第１温度、前記第２温度、前記第１センサ電圧値、前記第２センサ電圧値を用いて算出した略線形のセンサ特性式に、前記第３センサ電圧値を代入することにより算出したものであって、前記常温の温度として特定されたものである付記２〜付記５のいずれか一項に記載の温度センサ。 (Appendix 6)
The first temperature is lower than any room temperature.
The second temperature is higher than the room temperature.
The storage unit can be used as the sensor voltage value under the absolute temperature measurement.
The first sensor voltage value at the first temperature and the second sensor voltage value at the second temperature are included.
Further, the storage unit includes the third sensor voltage value output by the temperature sensor module at room temperature as the sensor voltage value.
The third digital value is output by the temperature sensor module together with the third sensor voltage value at the room temperature.
The third temperature is based on a substantially linear sensor characteristic formula calculated by the control unit using the first temperature, the second temperature, the first sensor voltage value, and the second sensor voltage value. The temperature sensor according to any one of Supplementary note 2 to Supplementary note 5, which is calculated by substituting a voltage value and is specified as the temperature at room temperature.

１、２、３ 半導体装置
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 温度センサモジュール
１１ 温度センサ部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 特性
１２ 電源電圧モニタ部
１３ 制御ロジック
１４ 温度検出回路
１４ａ、１４ｂ 特性
１５、１９ A/D変換機
１６、１７、１８ アナログバッファ
２０ テストモジュール
３０ 記憶部
４０ 制御部
４０ａ ＣＰＵ
３０ａ インターフェース
５０、６０ 特性
７１、７１ａ、７１ｂ、７２、７２ａ、７２ｂ 特性式
９１〜９３ 差分
９５ 実装基板
９６ 電源ＩＣ 1, 2, 3 Semiconductor devices 10, 10a, 10b, 10c, 10d Temperature sensor module 11 Temperature sensor units 11a, 11b, 11c, 11d Characteristics 12 Power supply voltage monitor unit 13 Control logic 14 Temperature detection circuits 14a, 14b Characteristics 15, 19 A / D converters 16, 17, 18 Analog buffer 20 Test module 30 Storage unit 40 Control unit 40a CPU
30a Interface 50, 60 Characteristic 71, 71a, 71b, 72, 72a, 72b Characteristic formula 91-93 Difference 95 Mounting board 96 Power supply IC

Claims (8)

温度に関して非線形のディジタル値及び前記温度に関して略線形のセンサ電圧値を出力する温度センサモジュールと、
外部端子に接続され前記温度センサモジュールを制御するテストモジュールと、
前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記温度、前記ディジタル値及び前記センサ電圧値を用いて特性式を算出する制御部と、を有する半導体装置における温度測定方法であって、
前記テストモジュールによって前記温度センサモジュールを制御して出力された、第１温度測定下における第１温度、前記第１温度における第１ディジタル値および第１センサ電圧値、第２温度測定下における第２温度、前記第２温度における第２ディジタル値および第２センサ電圧値、第３温度における第３ディジタル値および第３センサ電圧値を前記記憶部に記憶し、
前記制御部が、前記第１温度、前記第１センサ電圧値、前記第２温度および前記第２センサ電圧値に基づきセンサ特性式を算出し、前記センサ特性式に基づいて前記第３センサ電圧値に対応する前記第３温度を特定し、
前記制御部によって、前記第１温度、前記第１ディジタル値、前記第３温度、前記第３ディジタル値に基づき第１特性式を算出し、
前記制御部によって、前記第２温度、前記第２ディジタル値、前記第３温度、前記第３ディジタル値に基づき第２特性式を算出し、
前記温度センサモジュールが出力するディジタル値を、前記第１特性式または前記第２特性式を用いて温度に変換する
ことを特徴とする温度測定方法。 A temperature sensor module that outputs a non-linear digital value with respect to temperature and a sensor voltage value that is substantially linear with respect to the temperature.
A test module that is connected to an external terminal and controls the temperature sensor module,
A storage unit that stores the temperature, the digital value, and the sensor voltage value,
A temperature measuring method in a semiconductor device having a control unit that calculates a characteristic formula using the temperature, the digital value, and the sensor voltage value stored in the storage unit.
The first temperature under the first temperature measurement, the first digital value and the first sensor voltage value at the first temperature, and the second under the second temperature measurement output by controlling the temperature sensor module by the test module. The temperature, the second digital value and the second sensor voltage value at the second temperature, the third digital value and the third sensor voltage value at the third temperature are stored in the storage unit, and the storage unit is used.
The control unit calculates a sensor characteristic formula based on the first temperature, the first sensor voltage value, the second temperature, and the second sensor voltage value, and the third sensor voltage value based on the sensor characteristic formula. Identify the third temperature corresponding to
The control unit calculates the first characteristic formula based on the first temperature, the first digital value, the third temperature, and the third digital value.
The control unit calculates a second characteristic formula based on the second temperature, the second digital value, the third temperature, and the third digital value.
A temperature measuring method characterized in that a digital value output by the temperature sensor module is converted into a temperature by using the first characteristic formula or the second characteristic formula. 前記第１温度および前記第２温度は、前記半導体装置がプリント基板に実装される前にそれぞれ前記温度センサモジュールが前記第１ディジタル値および前記第２ディジタル値を出力したときの測定環境下での温度であり、
前記第３温度は、前記半導体装置が前記プリント基板に実装された後に前記温度センサモジュールが前記第３ディジタル値を出力したときの温度である請求項１に記載の温度測定方法。 The first temperature and the second temperature are measured in a measurement environment when the temperature sensor module outputs the first digital value and the second digital value, respectively, before the semiconductor device is mounted on the printed substrate. Is the temperature
The temperature measuring method according to claim 1, wherein the third temperature is a temperature when the temperature sensor module outputs the third digital value after the semiconductor device is mounted on the printed substrate. 前記制御部は、
前記温度センサモジュールによって出力された前記ディジタル値が前記第３ディジタル値よりも小さい場合には、前記第１特性式に、前記ディジタル値を代入することによって前記温度を算出し、
前記温度センサモジュールによって出力された前記ディジタル値が前記第３ディジタル値よりも大きい場合には、前記第２特性式に、前記ディジタル値を代入することによって前記温度を算出する請求項１に記載の温度測定方法。 The control unit
When the digital value output by the temperature sensor module is smaller than the third digital value, the temperature is calculated by substituting the digital value into the first characteristic formula.
The first aspect of claim 1, wherein when the digital value output by the temperature sensor module is larger than the third digital value, the temperature is calculated by substituting the digital value into the second characteristic formula. Temperature measurement method. 前記温度センサモジュールを複数有し、
起動時には、相互に隣接した一方及び他方の前記温度センサモジュールが動作し、
起動後には、一方の前記温度センサモジュールは動作を停止し、他方の前記温度センサモジュールは動作を継続する請求項１に記載の温度測定方法。 Having a plurality of the temperature sensor modules
At startup, one and the other temperature sensor modules that are adjacent to each other operate.
The temperature measuring method according to claim 1, wherein after the start-up, one of the temperature sensor modules stops operating and the other temperature sensor module continues to operate. 前記起動時には、
前記一方の前記温度センサモジュールは、起動時における複数の第１起動時ディジタル値を出力し、
前記他方の前記温度センサモジュールは、起動時における複数の第２起動時ディジタル値を出力し、
前記制御部は、複数の前記第１起動時ディジタル値を、一方の温度センサモジュールの前記第１特性式または前記第２特性式に代入することによって起動時における複数の第１起動時温度を算出し、
前記制御部は、複数の前記第１起動時温度を、前記他方の温度センサモジュールの前記第１特性式または前記第２特性式に代入することによって算出した複数の第３起動時ディジタル値と、複数の前記第２起動時ディジタル値と、の間の差分を算出し、算出した前記差分を用いて、前記他方の温度センサモジュールの前記第１特性式及び前記第２特性式の少なくともいずれか一方を補正する請求項４に記載の温度測定方法。 At the time of the startup
The one of the temperature sensor modules outputs a plurality of first start-up digital values at the time of start-up, and outputs a plurality of first start-up digital values.
The other temperature sensor module outputs a plurality of second startup digital values at startup.
The control unit calculates a plurality of first start-up temperatures at start-up by substituting the plurality of first start-up digital values into the first characteristic formula or the second characteristic formula of one of the temperature sensor modules. death,
The control unit includes a plurality of third start-up digital values calculated by substituting the plurality of first start-up temperatures into the first characteristic formula or the second characteristic formula of the other temperature sensor module. A difference between the plurality of second start-up digital values is calculated, and the calculated difference is used to at least one of the first characteristic formula and the second characteristic formula of the other temperature sensor module. The temperature measuring method according to claim 4, wherein the temperature is corrected. 前記温度センサモジュールは、
前記半導体装置の電源電圧をモニタする電源電圧モニタ部を含み、
前記制御部は、
前記差分を用いて、前記電源電圧を補正する請求項５に記載の温度測定方法。 The temperature sensor module
A power supply voltage monitor unit for monitoring the power supply voltage of the semiconductor device is included.
The control unit
The temperature measuring method according to claim 5, wherein the power supply voltage is corrected by using the difference. 前記一方及び前記他方の温度センサモジュール以外の１つ以上のその他の温度センサモジュールをさらに有し、
前記制御部は、前記差分を用いて、各前記その他の温度センサモジュールの前記第１特性式及び前記第２特性式の少なくともいずれか一方を補正する請求項６に記載の温度測定方法。 It further comprises one or more other temperature sensor modules other than the one and the other temperature sensor module.
The temperature measuring method according to claim 6, wherein the control unit uses the difference to correct at least one of the first characteristic formula and the second characteristic formula of each of the other temperature sensor modules. 前記制御部は、前記差分を用いて、各前記その他の温度センサモジュールの前記電源電圧を補正する請求項７に記載の温度測定方法。 The temperature measuring method according to claim 7, wherein the control unit corrects the power supply voltage of each of the other temperature sensor modules by using the difference.
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