JPS6085552A - 集積回路 - Google Patents
集積回路Info
- Publication number
- JPS6085552A JPS6085552A JP58193788A JP19378883A JPS6085552A JP S6085552 A JPS6085552 A JP S6085552A JP 58193788 A JP58193788 A JP 58193788A JP 19378883 A JP19378883 A JP 19378883A JP S6085552 A JPS6085552 A JP S6085552A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- pellet
- voltage
- circuit
- heat
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/003—Modifications for increasing the reliability for protection
- H03K19/00369—Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は集積回路(以下、ICという)に関し、特に戸
外に設置される機器の制御用ICのように動作還境条件
がきびしいICに関する。
外に設置される機器の制御用ICのように動作還境条件
がきびしいICに関する。
この種のICでは、零下数十度という低温下で動作させ
る必要があるため、特に電源投入の起動一時におけるI
Cの動作不良という問題があった。
る必要があるため、特に電源投入の起動一時におけるI
Cの動作不良という問題があった。
すなわち、IC内に形成されたトランジスタの例えば電
流増幅率は温度依存性をもっていて低温であるほどそれ
は低くなり、これが原因で動作不良となる。特に、一部
にいわゆるIL構成の論理回路部が構成されているIC
では、ごく低温での動作不良が多々みられる。これは、
周知のように■2L構成のトランジスタの電流増幅率が
當温で小さいためでおる。IL構成のトランジスタの電
流増幅率を増大させるような製造プロセスやデバイス構
造を用いれば、ある程度の動作不良は避けれるが、この
ことは、周知のように、通常構造のトランジスタの耐圧
劣化を生じさせる。また、特別なプロセスが必要なため
、ICのコストが高くなる。
流増幅率は温度依存性をもっていて低温であるほどそれ
は低くなり、これが原因で動作不良となる。特に、一部
にいわゆるIL構成の論理回路部が構成されているIC
では、ごく低温での動作不良が多々みられる。これは、
周知のように■2L構成のトランジスタの電流増幅率が
當温で小さいためでおる。IL構成のトランジスタの電
流増幅率を増大させるような製造プロセスやデバイス構
造を用いれば、ある程度の動作不良は避けれるが、この
ことは、周知のように、通常構造のトランジスタの耐圧
劣化を生じさせる。また、特別なプロセスが必要なため
、ICのコストが高くなる。
前述したどく低温時の動作不良は、特に電源電圧投入に
よる起動時が問題である。すなわち、電源投入直後は、
ICの半導体ベレットの温度(接合温度)はほぼ周囲環
境の温度と一致しており、投入してしばらくたつと、I
Cへの電力供給による電力消費によって、周囲温度が一
定であるとしてもICの接合温度は上昇して所期の回路
動作が得られる。
よる起動時が問題である。すなわち、電源投入直後は、
ICの半導体ベレットの温度(接合温度)はほぼ周囲環
境の温度と一致しており、投入してしばらくたつと、I
Cへの電力供給による電力消費によって、周囲温度が一
定であるとしてもICの接合温度は上昇して所期の回路
動作が得られる。
本発明の目的は、前述の理由による動作不良を防止した
集積回路を提供することにある。
集積回路を提供することにある。
本発明は、電源投入に応答して半導体ベレットの温度(
接合温度)を所定温度まで上昇させるための起動回路が
設けられていることを特徴とする。
接合温度)を所定温度まで上昇させるための起動回路が
設けられていることを特徴とする。
すなわち、前述したように動作不良は電源投入による起
動時に特に問題となるので、それ棹応答して接合温度を
所定温度まで上昇させる起動回路を設けたものである。
動時に特に問題となるので、それ棹応答して接合温度を
所定温度まで上昇させる起動回路を設けたものである。
以下、本発明を図面をもとによシ詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示したものである。
半導体ペレット7は、その中にI”L構成の論理回路部
5を含んでいる。さらに、ごく低温の周囲環境下で動作
させた場合に生じる動作不良を防止するために起動回路
6が設けられている。起動回路6は、ベレット7の温度
(接合温度)を検出する温度検出部1、これから得られ
温度に比例した電圧を基準電源3の電圧と比較する誤差
増幅器(比較器)2、およびこの出力によりベレット7
の接合温度を上昇させるための発熱部4を有する。発熱
部4により接合温度が所定温度になるまで、I”L論理
回路部5が出力信号を発生しないように起動回路6で制
御するために、制御信号8を利用するのが好ましい。
5を含んでいる。さらに、ごく低温の周囲環境下で動作
させた場合に生じる動作不良を防止するために起動回路
6が設けられている。起動回路6は、ベレット7の温度
(接合温度)を検出する温度検出部1、これから得られ
温度に比例した電圧を基準電源3の電圧と比較する誤差
増幅器(比較器)2、およびこの出力によりベレット7
の接合温度を上昇させるための発熱部4を有する。発熱
部4により接合温度が所定温度になるまで、I”L論理
回路部5が出力信号を発生しないように起動回路6で制
御するために、制御信号8を利用するのが好ましい。
次に、動作について説明する。
I2L回路部5が内蔵された半導体ペレット7の温度は
温度検出部1によシ検出され、その検出電圧は基準電源
3からの電圧と比較される。その結果、ある設定温度よ
シベレット温度が低い場合は、検出電圧と基準電圧との
差電圧が増幅回路2によシ増幅され、その出力により発
熱部4は発熱する。
温度検出部1によシ検出され、その検出電圧は基準電源
3からの電圧と比較される。その結果、ある設定温度よ
シベレット温度が低い場合は、検出電圧と基準電圧との
差電圧が増幅回路2によシ増幅され、その出力により発
熱部4は発熱する。
これによって、ベレット7の接合温度が上昇する。
このとき、制御信号8によりIL部5が出力を生じない
ようにすることが好ましい。ベレット温度が上昇しであ
る設定温度に達した場合は検出電圧と基準電圧の差電圧
は符号が逆転し、この結果、発熱部4はオフとなる。こ
のように、低温でI2L部5を動作させることがなくな
、j9.I2L部5の低温不良は改善される。発熱部4
がオフとなっても、I2L部5での電力消費やその他の
回路部での電力消費によシ接合温度が低くなることは抑
制される。
ようにすることが好ましい。ベレット温度が上昇しであ
る設定温度に達した場合は検出電圧と基準電圧の差電圧
は符号が逆転し、この結果、発熱部4はオフとなる。こ
のように、低温でI2L部5を動作させることがなくな
、j9.I2L部5の低温不良は改善される。発熱部4
がオフとなっても、I2L部5での電力消費やその他の
回路部での電力消費によシ接合温度が低くなることは抑
制される。
また、このICがボイラー等の燃焼制御に用いられると
きは、その輻射熱によっても接合温度低下が抑制される
。
きは、その輻射熱によっても接合温度低下が抑制される
。
第2図は、第1図で示した起動回路6の具体的回路構成
図である。電源端子29〜30間に電源電圧を印加する
と、その時の半導体ペレットの接合温度Tjは周囲温度
Taとほぼ同じであり、ダイオード10および11には
、抵抗12に応じた電流が流れ、その時の接合温度Tj
に応じた順方向電圧VDをそれぞれ発生する。一方、抵
抗20゜21によシミ原電圧を分割した電圧が基準電圧
として発生される。これら基準電圧および温度検出電圧
は、トランジスタ13,14,16,17゜24および
抵抗15.22.25でなる比較器で比較される。検出
電圧が基準電圧よりも低いと、トランジスタ13は導通
し、トランジスタ16はカットオフとなる。したがって
、トランジスタ14゜17はオン状態で、トランジスタ
24はオフとなる。
図である。電源端子29〜30間に電源電圧を印加する
と、その時の半導体ペレットの接合温度Tjは周囲温度
Taとほぼ同じであり、ダイオード10および11には
、抵抗12に応じた電流が流れ、その時の接合温度Tj
に応じた順方向電圧VDをそれぞれ発生する。一方、抵
抗20゜21によシミ原電圧を分割した電圧が基準電圧
として発生される。これら基準電圧および温度検出電圧
は、トランジスタ13,14,16,17゜24および
抵抗15.22.25でなる比較器で比較される。検出
電圧が基準電圧よりも低いと、トランジスタ13は導通
し、トランジスタ16はカットオフとなる。したがって
、トランジスタ14゜17はオン状態で、トランジスタ
24はオフとなる。
トランジスタ26.28および抵抗27は発熱部を構成
し、トランジスタ24がオフであるから、これは導通し
てバイアス電源端30から電力の供給を受けて発熱する
。これによっ′C1ペレットの温度が上昇する。
し、トランジスタ24がオフであるから、これは導通し
てバイアス電源端30から電力の供給を受けて発熱する
。これによっ′C1ペレットの温度が上昇する。
トランジスタ28による発熱および他の回路部での電力
消費による発熱によシ、ベレット温度が上昇すると、そ
れに応じてダイオード10,1.1の順方向電圧VDも
変化して小さくなる。なぜなら、順方向電圧は負の温度
係数をもっているからである。一方、基準電圧は、二つ
の抵抗20.21で得ているので、その値は温度変化に
対しては変化しない。そして、接合温度がある設定温度
Tsに達して検出電圧が基準電圧よりも高くなると、ト
ランジスタ16が導通し、トランジスタ13はカットオ
フとなる。したがって、トランジスタ24がオンし、ト
ランジスタ28はオフとなってこれによる発熱は停止す
る。
消費による発熱によシ、ベレット温度が上昇すると、そ
れに応じてダイオード10,1.1の順方向電圧VDも
変化して小さくなる。なぜなら、順方向電圧は負の温度
係数をもっているからである。一方、基準電圧は、二つ
の抵抗20.21で得ているので、その値は温度変化に
対しては変化しない。そして、接合温度がある設定温度
Tsに達して検出電圧が基準電圧よりも高くなると、ト
ランジスタ16が導通し、トランジスタ13はカットオ
フとなる。したがって、トランジスタ24がオンし、ト
ランジスタ28はオフとなってこれによる発熱は停止す
る。
設定温度Tsは、以上の説明かられかるように、抵抗2
0.21による基準電圧とダイオード10゜11の順方
向電圧VDによって決まシ、次式(1)で示される。
0.21による基準電圧とダイオード10゜11の順方
向電圧VDによって決まシ、次式(1)で示される。
の温度係数である。
トランジスタ16が導通すると、トランジスタ23も導
通し、これによって抵抗21には、抵抗19およびトラ
ンジスタ23の飽和抵抗の直列回路が並列に接続さ扛た
ことにある。つまり、シーミツト回路を構成し、設定温
度Tsは次式(2)で示される設定温度Ts’に下がる
。
通し、これによって抵抗21には、抵抗19およびトラ
ンジスタ23の飽和抵抗の直列回路が並列に接続さ扛た
ことにある。つまり、シーミツト回路を構成し、設定温
度Tsは次式(2)で示される設定温度Ts’に下がる
。
几1.:抵抗19の抵抗値
γ5czs : )ランジスタ23の飽和抵抗T s
) T s’ であるので、一度発熱トランジスタ28
がオフすると、電源オン状態を継続する間は他の。
) T s’ であるので、一度発熱トランジスタ28
がオフすると、電源オン状態を継続する間は他の。
回路部の電力消費や前述のボイラー等の輻射熱によシト
ランジスタ28はオンしない。ペレット上の他の回路ブ
ロックの消費電力により、接合温度はさらに上昇してそ
の値Tj/は次式となる。
ランジスタ28はオンしない。ペレット上の他の回路ブ
ロックの消費電力により、接合温度はさらに上昇してそ
の値Tj/は次式となる。
Tj’=Ta−Pd−Rth
Ta:周囲温度
Pd:消費電力
几th:パッケージの熱抵抗
以上のように、電源投入時において周囲温度が設定温度
TS以外のときのみペレットのジャンクション温度Tj
を上昇させて第1図のI2L部5を動作させやすくして
、その後は発熱しないので省電力であシ、本発明の起動
回路を内蔵することによシ特別なプロセスを用いること
なく量産品のあるロットで発生するI”L低温不良は発
生しない。
TS以外のときのみペレットのジャンクション温度Tj
を上昇させて第1図のI2L部5を動作させやすくして
、その後は発熱しないので省電力であシ、本発明の起動
回路を内蔵することによシ特別なプロセスを用いること
なく量産品のあるロットで発生するI”L低温不良は発
生しない。
尚、第1図で示した制御信号8は、第2図で示したトラ
ンジスタ13,16.17、又は24等を利用して発生
できる。また、実施例はI2L部を有するICで説明し
たが、これ以外のものにも適用され得る。また発熱部は
集積回路チップ上に設けなくとも外部で集積回路チップ
を加熱しても良いが、費用、装置の小型化等の見地から
は集積回路チップ上に設けることが望ましい。
ンジスタ13,16.17、又は24等を利用して発生
できる。また、実施例はI2L部を有するICで説明し
たが、これ以外のものにも適用され得る。また発熱部は
集積回路チップ上に設けなくとも外部で集積回路チップ
を加熱しても良いが、費用、装置の小型化等の見地から
は集積回路チップ上に設けることが望ましい。
第1図は本発明の一実施例を示すペレット構成図、第2
図は第1図に示した一部の回路の具体的構成部である。 1・・・・・・温度検出集子、2・・・・・・増幅回路
、4・・・・・・発熱素子、3・・・・・・基準電圧、
10,11,140.。 ・・・ダイオード、12,15.18〜22.25 。 27・・・・・・抵抗、13,16,17,23,24
゜26.28・・・・・・トランジスタ、5・・・・・
・I”L部、6・・・・・・起動回路、29.30・・
・・・・電源、31・・・・・・GND。
図は第1図に示した一部の回路の具体的構成部である。 1・・・・・・温度検出集子、2・・・・・・増幅回路
、4・・・・・・発熱素子、3・・・・・・基準電圧、
10,11,140.。 ・・・ダイオード、12,15.18〜22.25 。 27・・・・・・抵抗、13,16,17,23,24
゜26.28・・・・・・トランジスタ、5・・・・・
・I”L部、6・・・・・・起動回路、29.30・・
・・・・電源、31・・・・・・GND。
Claims (1)
- 電源投入に応答して半導体ベレットの温度を設定温度ま
で上昇させる起動回路が前記半導体ベレットに内蔵され
ていることを4?徴とする集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58193788A JPS6085552A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58193788A JPS6085552A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6085552A true JPS6085552A (ja) | 1985-05-15 |
Family
ID=16313801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58193788A Pending JPS6085552A (ja) | 1983-10-17 | 1983-10-17 | 集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6085552A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1174907A2 (de) * | 2000-07-14 | 2002-01-23 | Infineon Technologies AG | Halbleitervorrichtung mit Temperaturregelung |
DE102008026135A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Steuerung für tiefe Temperaturen in einem Halbleiterbauelement |
US9346292B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-05-24 | Seiko Epson Corporation | Recording apparatus |
-
1983
- 1983-10-17 JP JP58193788A patent/JPS6085552A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1174907A2 (de) * | 2000-07-14 | 2002-01-23 | Infineon Technologies AG | Halbleitervorrichtung mit Temperaturregelung |
EP1174907A3 (de) * | 2000-07-14 | 2003-12-17 | Infineon Technologies AG | Halbleitervorrichtung mit Temperaturregelung |
US6815643B2 (en) | 2000-07-14 | 2004-11-09 | Infineon Technologies Ag | Semiconductor device with temperature regulation |
DE102008026135A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Steuerung für tiefe Temperaturen in einem Halbleiterbauelement |
DE102008026135B4 (de) * | 2008-05-30 | 2012-02-16 | GLOBALFOUNDRIES Dresden Module One Ltd. Liability Company & Co. KG | Steuerung für tiefe Temperaturen in einem Halbleiterbauelement |
US8212184B2 (en) | 2008-05-30 | 2012-07-03 | GlobalFoundries, Inc. | Cold temperature control in a semiconductor device |
US9346292B2 (en) | 2012-03-30 | 2016-05-24 | Seiko Epson Corporation | Recording apparatus |
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