JPH023947A - 半導体装置 - Google Patents

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】 （目次） 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するだめの手段 作用 実施例 本発明の一実施例　　　　（第１〜３図）発明の効果 〔（改変〕 半導体装置に関し、 遮断回路（以下、サーマルシャットダウン回路という）
のシャットダウン温度を高温試験を行うことなく常温で
試験を行うことができる半導体装置を提供することを目
的とし、 入力信号を増幅して所定のデバイスに出力する出力回路
と、制御信号に応じて該出力回路の動作を制御する制御
回路と、該デバイスが所定の温度以上になると該出力回
路の出力を遮断するように該制御回路を制御する遮断回
路と、を有する半導体装置において、前記遮断回路は、
温度依存がなく一定の電圧レベルを発生する基準電圧発
生回路と、該基準電圧発生回路の出力電圧が入力され、
入力閾値電圧が所定の温度係数を有する温度依存回路と
、からなり、前記所定温度のとき、該基準電圧発生回路
の出力電圧が該温度依存回路の入力閾値電圧と一致する
ように該基準電圧発生回路の電圧レベルを設定し、該遮
断回路の試験を該基準電圧発生回路の出力電圧を測定す
ることにより常温にて試験可能とするように構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、サーマルシャットダウン回路を内蔵した半導
体装置に係り、詳しくはデバイスに過大電流などが流れ
高温発熱状態となった場合にデバイスの保護のためその
デバイスがある温度以上になると過大電流の流入を防ぎ
発熱を抑制するようにしたサーマルシャットダウン回路
を内蔵した半導体装置およびその試験方法に関する。

ＬＳｉは、個別素子を集積化し、複雑な機能を達成した
一つのシステムとみなされるので、個別素子固有の信頼
性の問題に、集積化したための問題が加わる。このよう
なＬＳｉにおいて信頼性は最も重要なものの一つであり
、そのためＬＳｉの試験（テスト）が行われる。ＬＳｉ
のテストは被測定ＬＳｉに試験パターンまたは信号を入
力し、ＬＳｉからの出力値を期待値と比較してＬＳｉの
機能の良否を判定したり、入出力信号、電源部分の電圧
、電流などのアナグロ値を測定する等して行われる。

〔従来の技術〕

最近のデバイスにはデバイスの保護のために、例えば出
力が短絡した場合とかに発熱してデバイスが破損してし
まうことを防ぐためにサーマルシャットダウン回路と呼
ばれる保護回路をドライバ部に挿入することがある。こ
のサーマルシャットダウン回路は保護すべきデバイスが
ある温度以上になるとドライバ部の出力を完全にハイイ
ンピーダンス状態に（全く駆動させないように）して保
護する。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このような従来のサーマルシャットダウ
ン回路を有する半導体装置にあっては、高温になってサ
ーマルシャツ１−ダウン回路が遮断（シャットダウン）
するか否かを確かめるためには実際に高温試験を行って
みる必要があったため、長時間を要するばかりか非常に
手間がかかり、コストアップを招いてしまうという問題
点があった。

そこで本発明は、サーマルシャットダウン回路のシャフ
トダウン温度を高温試験を行うことなく常温で試験を行
うことができる半導体装置を提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明による半導体装置は上記目的達成のため、入力信
号を増幅して所定のデバイスに出力する出力回路と、制
御信号に応じて該出力回路の動作を制御する制御回路と
、該デバイスが所定の温度以上になると該出力回路の出
力を遮断するように該制御回路を制御する遮断回路と、
を有する半導体装置において、前記遮断回路は、温度依
存がなく一定の電圧レベルを発生する基準電圧発生回路
と、該基準電圧発生回路の出力電圧が入力され、入力閾
値電圧が所定の温度係数を有する温度依存回路と、から
なり、前記所定温度のとき、該基準電圧発生回路の出力
電圧が該温度依存回路の入力閾値電圧と一致するように
該基準電圧発生回路の電圧レベルを設定し、該遮断回路
の試験を該基準電圧発生回路の出力電圧を測定すること
により常温にて試験可能としたことを特徴とする半導体
装置を備えている。

〔作用］ 本発明では、サーマルシャットダウン回路が温度依存の
ない基準電圧発生回路と入力閾値が温度依存のある温度
依存回路とにより構成され、シャットダウン温度のとき
の入力閾値電圧と一致するように該基準電圧発生回路の
電圧レベルが設定される。

したがって、該基準電圧発生回路の出力電圧を測定する
ことでサーマルシャットダウン回路のシャットダウン温
度が測定可能となり、常温でのサーマルシャットダウン
回路の試験が実現する。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本発明に係る半導体装置の一実施例を示す
図である。

まず、構成を説明する。第１図はＩＣチップ１の構成を
示すブロック図であり、この図において、ＩＣチップｌ
はメイン回路２、出力回路３、基準電圧発生回路４、温
度依存回路５、イネーブルコントロール回路（制御回路
）６により構成され、その詳細な構成は第２図に示され
る。第２図において、メイン回路２はトランジスタ１１
、ショットキーバリアダイオード１２．１３および抵抗
１４により構成され、出力回路３はトランジスタ１５〜
１８、ショットキーバリアダイオード１９〜２１および
抵抗２２〜２５により構成される。

基準電圧発生回路４はトランジスタ２６〜３０、ダイオ
ード３１および抵抗３２〜３８により構成され、第３図
に示すように温度に依存しない安定した一定の電圧レベ
ルを発生する基準電圧発生回路である。

この電圧レベルはシャットダウン温度（例えば、１６０
’Ｃ）のときの温度依存回路５の入力閾値電圧に一致す
るように設定される。基準電圧発生回路４の出力電圧は
入力閾値電圧が温度〔°Ｃ〕に対して第３図に示すよう
に一定の温度係数を有する温度依存回路５に入力されて
おり、温度依存回路５はトランジスタ３９および抵抗４
０により構成される。

温度依存回路５の入力閾値電圧はトランジスタ３９のベ
ース−エミッタ間電圧■□の温度特性により決定され、
例えば通常、常温でトランジスタ３９が約ＶＢ！−０，
３ＶでＯＮするものとすれば、初めに設定温度を０．６
Ｖとしておくと常温ではトランジスタ３９はＯＮせず、
温度依存回路５の出力は“Ｈ＋＋レベルを維持する。一
方、イネーブルコントロール回路６はトランジスタ４１
〜４５、ショットキーバリアダイオード４６〜４９、ダ
イオード５０、抵抗５１〜５５により構成され、イネー
ブル入力信号として°“ＨＩＴレベル信号が人力される
と、温度依存回路５の出力レベルが“Ｈ””レベルであ
るものとすればイネーブルコントロール回路６からは出
力回路３に°“Ｈ”信号（ＴＴＬレベルでいうＨレベル
であり、例えば５■に相当する）が出力され、したがっ
て、この場合は出力回路３とイネーブルコントロール回
路６は接続されていない状態になる。

また、イネーブル入力信号が“Ｌ”レベルとすると（温
度依存回路５の出力レベルは°゛Ｈ゛Ｈ゛レベル）、イ
ネーブルコントロール回路６から′“Ｌ“信号（ＴＴＬ
レベルでいうＬレベルであり、接地電位に相当する）が
出力され、出力回路３の出力端子をハイインピーダンス
状態とする。

次に、作用を説明する。

基準電圧発生回路４の出力電圧（基準電圧）は第３図に
示すように温度が変わっても一定になるように設計され
ており、温度依存回路５のトランジスタ３９は■。の温
度係数で決定されている。いま、温度が次第に上昇して
いくものとすると■１は徐々に下がっていくことになる
が、基準電圧発生回路４の基準電圧は一定であるため両
者が交わる温度（すなわち、シャットダウン温度）でト
ランジスタ３９がＯＮして温度依存回路５の出力は反転
し“Ｌ”レベルとなる。したがって、イネーブルコント
ロール回路６にイネーブル入力信号として゛°Ｈパ信号
が入力されたとしてもショットキーバリアダイオード４
８を介して温度依存回路５からトランジスタ４２０ベー
ス電位を“Ｌ”レベルで引っ張ることによって強制的に
出力回路３の出力端子をハイインピーダンス状態にして
出力端子側の回路を保護する。すなわち、上記したサー
マルシャットダウンが正常に動作するか否かの試験は基
準電圧発生回路４の出力端子をバ・ンドへ引き出し、基
準電圧発生回路４の出力電圧を測定すればよく、高温試
験を行うことなく常温で試験を行うことが可能になる。

また、常温で試験が行えるため、ブロービングテストが
可能になり（通常ブロービングテストは常温（室温）で
行う）、パンケージング時に当パッドを外に導かない（
ボンディングしない）ようにすることで、テスト用の余
分なビンの割り当てが不要になる。別言すれば、パンケ
ージのピンを増加させることなく、常温で等測的にサー
マルシャットダウン回路の温度特性（シャットダウン温
度）を試験することができる。

次に、従来例に対する効果を考察する。

（１）従来例では、常温試験のみでな（、高温試験も必
要なため長時間を要していたものが、本実施例では常温
試験のみで済むため、短時間で試験を行うことができる
。

（ＩＩ）本実施例では、ＩＣ！！造工程の最終工程での
出荷試験のみでなく、途中工程のウェハブロービングテ
ストにおいて、良品、不良品の選別することも可能にな
り、最終工程における不良品を少なくすることができる
（コストダウン効果）。

（ＩＩＩ）本実施例では、ブロービングテストでサーマ
ルシャ・ノドダウン回路の温度特性を試験できるためパ
ンケージの余分な端子（試験用端子）の割り当てが不要
になる。

〔効果〕

本発明によれば、シャットダウン温度のときの入力閾値
電圧と一致するように基準電圧発生回路の電圧レベルを
設定しているので、基準電圧発生回路の出力電圧を測定
することでシャットダウン温度を常温にて試験すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る半導体装置の一実施例を示す
図であり、 第１図はそのＩＣチップのブロック図、第２図はその回
路図、 第３図はその各部の電圧を示す図である。 １・・・・・・ＩＣチップ、 ６・・・・・・イネーブルコントロール回路（制御回路
）、２６〜３０．３９・・・・・・トランジスタ、３１
・・・・・・ダイオード、 ３２〜３８．４０・・・・・・抵抗、 ４８・・・・・・ショソトキーハリアダイオード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号を増幅して所定のデバイスに出力する出力回路
   と、 制御信号に応じて該出力回路の動作を制御する制御回路
   と、 該デバイスが所定の温度以上になると該出力回路の出力
   を遮断するように該制御回路を制御する遮断回路と、を
   有する半導体装置において、前記遮断回路は、温度依存
   がなく一定の電圧レベルを発生する基準電圧発生回路と
   、 該基準電圧発生回路の出力電圧が入力され、入力閾値電
   圧が所定の温度係数を有する温度依存回路と、からなり
   、 前記所定温度のとき、該基準電圧発生回路の出力電圧が
   該温度依存回路の入力閾値電圧と一致するように該基準
   電圧発生回路の電圧レベルを設定し、 該遮断回路の試験を該基準電圧発生回路の出力電圧を測
   定することにより常温にて試験可能としたことを特徴と
   する半導体装置。