JPH01302849A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

Info

Publication number
JPH01302849A
JPH01302849A JP63133659A JP13365988A JPH01302849A JP H01302849 A JPH01302849 A JP H01302849A JP 63133659 A JP63133659 A JP 63133659A JP 13365988 A JP13365988 A JP 13365988A JP H01302849 A JPH01302849 A JP H01302849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
temperature
lsi
abnormal
bias
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63133659A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Komon
小門 正之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63133659A priority Critical patent/JPH01302849A/ja
Priority to EP19890109740 priority patent/EP0344715A3/en
Priority to KR1019890007198A priority patent/KR900019221A/ko
Publication of JPH01302849A publication Critical patent/JPH01302849A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H02H5/044Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using a semiconductor device to sense the temperature

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、LSI回路を温度上昇による熱破壊から保護
するための機能を備えた半導体集積回路装置に関し、 LSI内部の温度を検出し、異常温度状態になったら直
ちに発熱を停止することを可能とすることを目的とし、 LSI回路と、このLSI回路の温度を検出するために
同一の基板上に設けられた温度センサと、この温度セン
サによって検出される温度が所定値を超えたとき異常温
度信号を出力する異常温度検出回路と、この異常温度検
出回路からの異常温度信号に基づいてLSI回路にこれ
を遮断状態にするためのバイアス電圧を供給するバイア
ス回路とを備えたものとして構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、LSI回路を温度上昇による熱破壊から保護
するための機能を備えた半導体集積回路装置に関する。
特にバイポーラECL回路型LSIにおいては、動作速
度と集積度の向上に伴って消費電力が増大し、それに伴
って冷却方式も従来の自然空冷から強制空冷や液体冷却
へと変化してきている。このような冷却系になんらかの
異常が生ずると、動作中のLSIの温度は急激に上昇し
、瞬時に破壊温度に達してしまうので、破壊に至る前に
LSI温度を検出し、LSIの発熱を断つことにより、
LSIを自己発熱による熱破壊から保護することが必要
である。
〔従来の技術〕
従来のLSI回路においては、熱破壊から保護するため
の保護回路を自身の中にではなく、LSIを搭載したシ
ステム装置の中で別途に考慮していた。たとえば、装置
内の空気温度や冷却ファン駆動モータの動作を監視し、
異常が発生した場合、LSIへの電力供給を断つことに
よりLSIの発熱を止め、熱破壊を防止するようにして
いた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このようなLSI外部の温度をモニタす
る方式では、LSI自体の温度との間に大きなずれがあ
るばかりでなく、冷却系の異常によるLSI内の温度上
昇とそれが伝わって起こる外部の温度上昇とでは、後者
の方が時間的にかなり遅れるため、それだけ保護のタイ
ミングが遅れてしまい、確実な保護手段とは言えなかっ
た。
したがって本発明は、LSI内部の温度を検出し、異常
温度状態になったら直ちに発熱を停止する機能を備えた
半導体集積回路装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために本発明の半導体集積回路装置
は、LSI回路と、このLSI回路の温度を検出するた
めに同一の基板上に設けられた温度センサと、この温度
センサによって検出される温度が所定値を超えたとき異
常温度信号を出力する異常温度検出回路と、この異常温
度検出回路からの異常温度信号に基づいて前記LSI回
路にこれを遮断状態にするためのバイアス電圧を供給す
るバイアス回路とを備えていることを特徴とする。
〔作用〕
上記半導体集積回路装置においては、温度センサにより
LSI自体の温度を検出し、異常温度が検出されたら自
らバイアス電圧を調整して電流供給を断つため、保護動
作の応答に遅れが無く、熱破壊からの確実な保護を達成
することができる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示すものである。
第1図において、保護対象のLSI回路は符号10で示
されている。このLSI回路10を異常温度から保護す
るために温度センサ20、異常温度検出回路30、およ
びシャットダウン機能付きバイアス回路40がLSI回
路10と共通の基板上に設けられている。
LSI回路10は、ECL回路から構成され、カレント
スイッチ回路に定電流■。、を流すトランジスタQ15
と、エミッタフォロワ回路に定電流■ を流すトランジ
スタQ16とを備えている。力f レントスイッチ回路のトランジスタQ15は、第1の入
力(11)用のトランジスタQ11、第2の入力(I 
 )用のトランジスタQ1゜、および基準電圧■bbを
与えるためのトランジスタQ13を介してコレクタ電圧
源”ccに接続され、自らはエミッタ電圧源V。8に接
続されている。エミッタフォロワ回路に設けられたトラ
ンジスタQ16は、トランジスタQ14を介してコレク
タ電圧源V。0に接続されている。トランジスタQ14
のベースはトランジスタQ13のコレクタに接続されて
いる。トランジスタQ14のエミッタ側からOR出力が
取出される。
両トランジスタQ15.Q16のベースに対して、後述
のバイアス電圧vcSが入力される。
温度センサ20は、ダイオードDと抵抗Rの温度係数が
異なることを利用してLSI回路10の温度を検出し、
その温度に応じた電圧出力を異常温度検出回路30に与
える回路であって、LSIの近く、とりわけ基板のほぼ
中央部分に設けられる。ダイオードDおよび抵抗Rは、
それぞれ定電流源S 、S2を直列に接続しており、そ
れらの直列接続点から温度センサ20の出力端子■およ
び■が導出されている。
異常温度検出回路30はコンパレータCPおよびラッチ
回路とからなっている。温度センサ20の出力電圧はコ
ンパレータCPの両入力端子に導かれる。
温度センサ20の出力端子■、■の電位は、通常の動作
温度においては出力端子■の電位が出力端子■の電位よ
りも低くなるように設定されている。LSI回路10の
温度が上昇するにつれてダイオードDの端子間電圧は小
さくなるのに対し、抵抗Rの抵抗値はほとんど変化しな
い、そのためLSI回fN10の温度上昇が続けば再出
力端子■。
■の電位が等しくなる温度T。を境にして出力端子■、
■間の電圧、すなわちコンパレータCPの入力電圧の極
性が反転する(第2図(a)参照)。
それに応じてコンパレータCPの論理出力も反転する。
ラッチ回路しはコンパレータCPの出力反転を記憶する
回路であって、その反転出力を異常温度信号として出力
する。このラッチ回路りの出力反転はリセット端子RS
にリセット信号が入力されるまで継続する。ラッチ回路
しは、通常動作時すなわち出力反転前は出力端子■が“
H”レベルに、また出力端子■が“L″レベルなってお
り、LSI回路10の温度上昇によって出力反転が行わ
れる(第2図(b)参照)。
上記温度T。の値はLSI回8IOの動作保証温度(通
常は最高125℃)よりも少し高い程度に設定すればよ
く、動作機能を失わない温度範囲、たとえば150℃〜
200°C程度が適当である。
この温度設定は、ダイオードD、抵抗Rおよび定電流源
S1.S2の各特性値を適当に設定することによって行
われる。
シャットダウン機能付きバイアス回路40は、トランジ
スタQ 〜Q5を有するシャットダウン部41と、トラ
ンジスタQ6〜Q1oを有するバイアス回路部42とか
らなっている。シャットダウン部41の出力端子は■で
示され、バイアス回路部42の出力端子すなわちバイア
ス回路40全体の出力端子は■で示されている。トラン
ジスタQ1.Q2はシャットダウン部41の入力部を形
成しており、このトランジスタQ1.Q2に対してそれ
ぞれ互いに等しい抵抗値の抵抗R1,R2を介してカレ
ントミラー回路を形成するトランジスタQ3.Q4が接
続されている。トランジスタQ4のコレクタはトランジ
スタQ5のベースに接続されており、このトランジスタ
Q5のコレクタ端子がシャットダウン部41の出力端子
■を形成する。
通常動作時は、すでに述べたように出力端子■がHレベ
ルに、出力端子■がLレベルになっている。またカレン
トミラー回路を形成する両トランジスタQ3.Q、には
常に等しい電流が流れている。更に、抵抗R1と抵抗R
2の値が等しく設定されている。したがってトランジス
タQ3.Q4の各コレクタ電圧には、出力端子■、■の
電圧差がそのまま現れるので、トランジスタQ4のコレ
クタ電圧はトランジスタQ3のコレクタ電圧より所定値
ΔV(出力端子■と■の電圧差)だけ低くなる。その結
果、トランジスタQ5はカットオフ状態となる。
バイアス回路部42はトランジスタQ6〜QIOおよび
抵抗R〜R7を有する。シャットダウン部41のトラン
ジスタQ5が力・yトオフされると、バイアス回路部4
2は正常な動作によるバイアス出力電圧vC3をその出
力端子■に発生し、それをLSI回路10に供給する。
この結果、LSI回路10内のカレントスイッチ回路を
構成するトランジスタQ15およびエミッタフォロワ回
路を構成するトランジスタQ16にそれぞれ電流■。、
Iefが流れるように制御する。
次に、LSI回路10の温度Tが前述の温度Toを超え
て高くなった場合であるが、この場合は異常温度検出回
路30からの異常温度信号によりシャットダウン部41
のシャットダウン機能が作用し、LSI回路10には電
流が流れない。すなわち、この場合、すでに述べたよう
に出力端子■の電位は出力端子■の電位よりも高くなり
、その結果、出力端子■が“L”レベルに、出力端子■
が“H”レベルになるので、トランジスタQ5がオンと
なる。このトランジスタQ5のコレクタ電流は抵抗R3
を通して流れるので出力端子■の電圧は降下し、はぼト
ランジスタQ5のコレクタ・エミッタ間の飽和電圧C〜
O,IV程度)にまで下がる。この結果、トランジスタ
Q8はカットオフされ、出力端子■の電圧■ は最低な
位■。。
C3 まで下がる(第2図(c)参照)、シたがって、LSI
回路10の定電流源用トランジスタQ15゜Q はカッ
トオフされ、電流1  、I  は流れな16    
         cs   efくなる(第2図(d
)参照)、これによりLSI回路10の発熱は無くなり
、チップの温度は低下する。
なお、異常温度検出回路30のリセット端子R8は、通
常は“L’レベルであるが、これに“H”レベルの信号
を印加することにより、シャットダウン機能付きバイア
ス回路40をシャットダウン状態から正常動作状態に復
帰させることができる。
以上の説明においては、LSI回路10は1個のカレン
トスイッチと1個のエミッタフォロワからなるものとし
たが、これはあくまでも説明の便宜上であって、−fi
的には数多くのカレントスイッチやエミッタフォロワか
ら構成されるので、大部分の発熱は、これらの部分で生
じている。温度センサ20、異常温度検出回路30、お
よびシャットダウン機能付きバイアス回F#140には
、シャットダウン時にも幾分かの電流が流れているが、
これらの回路部分の部品数は少なく、その発熱量は微小
であり、はぼ無視することができる。
以上述べたように、第1図の装置によれば、LSI回路
10の温度が予め設定された温度を超えると、シャット
ダウン機能が働いてLSI回路10の発熱を大幅に低下
させ、LSI回路10を熱破壊から保護することができ
、今後ますます高集積化・大消費電力化するバイポーラ
LSIの熱破壊の危険を未然に防止することができる。
以上の説明においてはLSI回路10として最も単純な
ECL回路を例示したが、本発明はそれに限られること
なく、定電流用バイアス回路をもった他の型のLSI回
路にも応用可能であることはもちろんである。
温度センサ20は、図示の実施例においてはダイオード
と抵抗とによって構成したが、これはLSI回路基板上
に搭載でき、かつ温度上昇を検出できさえすれば、他の
素子で構成してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、LSI回路の温
度上昇を迅速に検出し、温度上昇が原因で生ずるLSI
回路の熱破壊を確実かつ未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は第1
図の装置の動作を説明するために各部の出力を横軸に温
度をとって示したグラフである。 10・・・LSI回路、20・・・温度センサ、30・
・・異常温度検出回路、40・・・シャットダウン機能
付きバイアス回路、41・・・シャットダウン部、42
・・・バイアス回路部。 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  LSI回路(10)と、このLSI回路の温度を検出
    するために同一の基板上に設けられた温度センサ(20
    )と、この温度センサによって検出される温度が所定値
    を超えたとき異常温度信号を出力する異常温度検出回路
    (30)と、この異常温度検出回路からの異常温度信号
    に基づいて前記LSI回路にこれを遮断状態にするため
    のバイアス電圧を供給するバイアス回路(40)とを備
    えていることを特徴とする半導体集積回路装置。
JP63133659A 1988-05-31 1988-05-31 半導体集積回路装置 Pending JPH01302849A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63133659A JPH01302849A (ja) 1988-05-31 1988-05-31 半導体集積回路装置
EP19890109740 EP0344715A3 (en) 1988-05-31 1989-05-30 Semiconductor integrated circuit device having temperature detecting means
KR1019890007198A KR900019221A (ko) 1988-05-31 1989-05-30 온도검출수단을 갖는 반도체 집적회로 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63133659A JPH01302849A (ja) 1988-05-31 1988-05-31 半導体集積回路装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01302849A true JPH01302849A (ja) 1989-12-06

Family

ID=15109938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63133659A Pending JPH01302849A (ja) 1988-05-31 1988-05-31 半導体集積回路装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0344715A3 (ja)
JP (1) JPH01302849A (ja)
KR (1) KR900019221A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461252A (en) * 1992-10-06 1995-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device comprising an over-temperature detection element for detecting excessive temperature of amplifiers
US6841843B2 (en) 2003-03-31 2005-01-11 Nec Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit device
US7239002B2 (en) 2004-01-23 2007-07-03 Nec Electronics Corporation Integrated circuit device
US7391092B2 (en) 2004-03-30 2008-06-24 Nec Electronics Corporation Integrated circuit including a temperature monitor element and thermal conducting layer
JP2008181585A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Elpida Memory Inc 基準電圧発生回路及び半導体集積回路装置
US7462921B2 (en) 2004-03-30 2008-12-09 Nec Corporation Integrated circuit device, method of manufacturing the same and method of forming vanadium oxide film
US7544940B2 (en) 2004-05-24 2009-06-09 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including vanadium oxide sensor element with restricted current density
US7741692B2 (en) 2004-03-30 2010-06-22 Nec Electronics Corporation Integrated circuit device with temperature monitor members
US7777288B2 (en) 2004-02-09 2010-08-17 Nec Electronics Corporation Integrated circuit device and fabrication method therefor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100389308C (zh) * 2004-05-26 2008-05-21 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 芯片温测装置及其温测方法
KR100736403B1 (ko) * 2005-08-19 2007-07-09 삼성전자주식회사 온도 검출기, 온도 검출방법, 및 상기 온도 검출기를구비하는 반도체 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3916263A (en) * 1971-12-13 1975-10-28 Honeywell Inf Systems Memory driver circuit with thermal protection
DE3415764A1 (de) * 1984-04-27 1985-10-31 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Schaltungsanordnung zur temperaturueberwachung integrierter schaltungen
US4667265A (en) * 1985-12-20 1987-05-19 National Semiconductor Corporation Adaptive thermal shutdown circuit
JPS6315528A (ja) * 1986-07-08 1988-01-22 Nec Corp 半導体装置
JPS63124618A (ja) * 1986-11-14 1988-05-28 Nec Corp 論理ゲ−ト駆動制御回路

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5461252A (en) * 1992-10-06 1995-10-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device comprising an over-temperature detection element for detecting excessive temperature of amplifiers
US5629551A (en) * 1992-10-06 1997-05-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor device comprising an over-temperature detection element for detecting excessive temperatures amplifiers
US6841843B2 (en) 2003-03-31 2005-01-11 Nec Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit device
US7239002B2 (en) 2004-01-23 2007-07-03 Nec Electronics Corporation Integrated circuit device
US7777288B2 (en) 2004-02-09 2010-08-17 Nec Electronics Corporation Integrated circuit device and fabrication method therefor
US7391092B2 (en) 2004-03-30 2008-06-24 Nec Electronics Corporation Integrated circuit including a temperature monitor element and thermal conducting layer
US7462921B2 (en) 2004-03-30 2008-12-09 Nec Corporation Integrated circuit device, method of manufacturing the same and method of forming vanadium oxide film
US7741692B2 (en) 2004-03-30 2010-06-22 Nec Electronics Corporation Integrated circuit device with temperature monitor members
US7544940B2 (en) 2004-05-24 2009-06-09 Nec Electronics Corporation Semiconductor device including vanadium oxide sensor element with restricted current density
JP2008181585A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 Elpida Memory Inc 基準電圧発生回路及び半導体集積回路装置
JP4524688B2 (ja) * 2007-01-23 2010-08-18 エルピーダメモリ株式会社 基準電圧発生回路及び半導体集積回路装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR920008421B1 (ja) 1992-09-28
EP0344715A2 (en) 1989-12-06
EP0344715A3 (en) 1991-03-27
KR900019221A (ko) 1990-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4787007A (en) Output driver circuit
US4186418A (en) Overvoltage protected integrated circuit network, to control current flow through resistive or inductive loads
JPH01302849A (ja) 半導体集積回路装置
EP0561386A1 (en) Semiconductor device
US5543996A (en) Protective circuit for protecting transistor from thermal destruction
KR910001425B1 (ko) 입력보호회로를 갖춘 반도체집적회로
JPH03207218A (ja) 保護電力制御器
KR100292572B1 (ko) 유도성구성부품을지니는단락회로동안트랜지스터를불활성화시키는데사용되는보호회로
JP2676762B2 (ja) 電力用半導体装置
US4329725A (en) Control circuitry for multistage fans
JPH04317365A (ja) 半導体集積回路及びそれを含むデータ処理システム
JP3710616B2 (ja) トランジスタ保護回路および出力電力増幅回路
JPH11340459A (ja) 温度検出回路
JPH11211792A (ja) 半導体試験装置の保護装置
JP2826322B2 (ja) 半導体装置
JPH0259630A (ja) 温度検出回路
JP5145615B2 (ja) 半導体装置
JPH02248113A (ja) 狭いしきい値変動範囲を有する過熱防止トリガ回路
JPH11225055A (ja) 光結合装置
JPS6042624A (ja) 温度検出回路
JPH07114354B2 (ja) トランジスタ制御回路の高温リーク補償回路
US9519298B2 (en) Multi-junction semiconductor circuit and method
JPH01114060A (ja) 集積回路装置
JPS618634A (ja) 熱検知回路
JPH04285424A (ja) 熱遮断回路の熱遮断動作試験方法