JPS61190798A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61190798A
JPS61190798A JP60029272A JP2927285A JPS61190798A JP S61190798 A JPS61190798 A JP S61190798A JP 60029272 A JP60029272 A JP 60029272A JP 2927285 A JP2927285 A JP 2927285A JP S61190798 A JPS61190798 A JP S61190798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
output
temperature
mode
power consumption
Prior art date
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Pending
Application number
JP60029272A
Other languages
English (en)
Inventor
Keizo Aoyama
青山 慶三
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60029272A priority Critical patent/JPS61190798A/ja
Publication of JPS61190798A publication Critical patent/JPS61190798A/ja
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  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は少くとも2つの電流消費モードを有する半導体
装置に関し、特に2つの電流消費モードとして例えばア
クティブモード(メモリセルとその周辺回路とに所定の
電力が供給されてデータの書込み続出しが可能とされた
状態)とスタンバイモード(メモリセルを除く周辺回路
への電力供給が断たれた所謂パワーダウンの状態)とを
有するメモリなどの半導体装置に関する。
〔従来の技術〕
従来より所謂rcとして構成された半導体装置において
は該ICに印加しうる最高温度、最大電源電圧などが規
定されており、これらを越えるとその特性の劣化ないし
破損を招くことがある。
そこで通常ICを使用した装置の設計にあたっては、こ
れらの基準を考慮した設計が行われるが、何らかの原因
でこの最大定格を越えた条件がICに印加されることが
ある。例えば消費電力に動作Cycle Time依存
性のある非同期型SRAM(Ad−dress Tra
nsition Detect方式により内部をoy−
namicに動作させるTypeのIC)においてMi
nimuLICycle Time以下に相当するAd
dress skewが煩繁に印加された場合、消費電
流が最大規定値を越える可能性がある。高温雰囲気中で
この様なことがおこると、rcのjunctior+j
i度が最大定格値を越える可能性がある。しかしながら
従来の ICにおいてはそれに対する対策が何等施され
ていないという問題点があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、少くとも2つの電流消費モードを有する半導体装置を
対象として、その装置試験などにおいてそのチップ温度
が所定値以上に上昇した場合には該半導体装置を強制的
に低消費電力モード(パワーダウンモード)とすること
によって当該チップの発熱をおさえ、しかもその異状な
温度状態を予め確実に検出して、その特性劣化ないしは
破壊を事前に阻止するようにしたものである。
ここで少くとも2つの電流消費モードを有する半導体装
置としては例えばアクティブモードとスタンバイモード
とを有するメモリなどが挙げられる。その場合、アクテ
ィブモードにおいては当該メモリのメモリセルとその周
辺回路(例えばアドレスバッファ、デコーダなど)とに
所定の直流電源からパワーが供給されてデータの書込み
又は読出しを行うことが可能とされるもので、通常この
モードにおいてはチップセレクト信号τ丁がローレヘル
とされる。一方スタンバイモードにおいてはメモリセル
を除く周辺回路へのパワーが供給が断たれる(したがっ
て上記直流電源から供給されるパワーが低下した状態と
される)もので、通常子ノブセレクト信号τ丁がハイレ
ヘル(非選択)とされる。
〔問題点を解決するための手段〕
そしてかかる問題点を解決するために本発明によれば、
少くとも2つの電流消費モードを有する半導体装置のチ
ップ上にチップ温度検出器が設けられ、チップ温度が所
定値以上に上昇した場合には、該チップ温度検出器から
の出力にもとづいてその動作モードが強制的に低消費電
力モードとされる半導体装置が提供される。
〔作 用〕
上記構成によれば、チップ温度が所定値以上に上昇した
場合に、該チップ温度検出器からの出力にもとづいて、
仮に当該チップが外部からの信号によって選択された状
態にある場合においても当該子ノブの動作モードを強制
的に低消費電力モードとしてそのチップ発熱をおさえ、
しかもそのデータ出力がカントされる(データ読出しが
不可能とされる)ため、例えばその出荷前に行われる初
期の装置試験によっても当該半導体装置が異常な温度状
態となったことを確実に検出することができ、所定の対
策を講することが可能となる。
〔実施例〕
第1図は本発明にかかる半導体装置の1実施例を示すも
ので、1は動作モード制御回路、2はチップ温度検出器
、3はメモリセルアレイ、4,5゜6は該メモリセルア
レイの周辺回路であって、これらは1つの半導体集積回
路チップ10上に集積されており、その動作モード制御
回路1に外部から入力されるチップセレクト信号τ丁は
ノアゲー)11の一方の入力信号として入力され該ノア
ゲート11の他方の人力信号としてはチップ温度検出器
2の出力Bがインバータ12を通して入力される。
チップ温度検出器2は当該半導体装1における所定の個
所、例えばメモリセル又はその周辺回路など電力消費の
大きい個所(必ずしも1個所とは限らない)に配置され
るもので、第2図にはその構成の1具体例が示される。
すなわち第2図において直流電源Vcc(例えば+5v
)とトランジスタ22との間には複数のトランジスタ(
例えばF E T) 211.212−−−−−−21
nが直列接続されており、該トランジスタ22のドレイ
ン側と適当な負荷素子(例えば抵抗素子あるいはデプレ
ッション形トランジスタなど)23との接続点から上記
出力Bがとり出され、該出力Bが上述したようにインバ
ータ12を介してノアゲート11に入力される。そして
上記複数のトランジスタ211.212−−−−−−2
inとしては、そのソース・ドレイン間の電圧vthが
温度上昇とともに低下する(例えば1°Cあたり2 m
 V )ような素子が用いられる。
これにより当該チップ温度検出器2によって検出される
温度が上昇するにつれてトランジスタ22のゲートに印
加される電圧Aは第4図に示すように次第に上昇し、該
印加電圧がトランジスタ22のスレッシュホールド電圧
に達する所定の温度t。
において該トランジスタ22が導通して、その出力側か
らとり出される出力信号Bがローレベルとなる。(同じ
く第4図参照)。
したがって当該半導体装置の試験の際に何らかの原因に
よってチップ温度が所定値以上に上昇すれば、上述した
ようにしてチップ温度検出器2の出力Bがローレベルと
なり、その結果第1図におけるインバータ12の出力C
がハイレベルとなって、仮に当該チップが選択された状
態(外部から入力されるチップセレクト信号C8がロー
レベルの状態)となっていても、ノアゲート11の出力
C8′がローレベルとなる。そして本発明においてはこ
の出力信号cs’を内部消費電力制御信号とするもので
、これにより該信号C8′がローレベルとなったとき、
当該チップにおける周辺回路への電源供給回路を断ち、
該チップを所謂低消費電力モードに切換える。
上述したような第1図の装置の動作は第3図に示されて
いる。いまチップ温度が該図中(alに示すように変化
するものとし、その温度が所定値以上に上昇した場合に
チップ温度検出器からの出力Bが3g図中(C)に示す
よしにハイレベルからローレベルに変化するものとする
これにより外部から入力されるチップセレクト信号mが
該図中(b)に示すようにローレベルのままである(当
該チップが選択されている状B)としても、該チップ温
度検出器からの出力Bがローレベルとなる(インバータ
12の出力Cがハイレベルとなる)ことによってノアゲ
ート11の出力C8′は該図中(elに示すように強制
的にローレベルとされ、これにより当該子ノブは強制的
に低消費電力モードとされる。
なお第1図に示される装置において、上記インバータ1
2を例えば第5図に示されるようにシュミットトリガ−
回路13で構成することによって、第3図fdl、 (
elにそれぞれ点線で示されるように、出力Cおよび制
御信号C8′に所定の遅延をもたせることもセき、それ
により異常状態の検出を一層容易とすることもできる。
第6図には上記した2つの消費電力モードをもつ周辺回
路の1例としてのデコーダ4が示されている。該第6図
に示されるトランジスタ410.41L−−−−−41
mの各ゲートにはそれぞれアドレス信号Ao 、 A+
  −−−−・−Amが入力され、またトランジスタ4
3のゲートには上記制御信号cs’が直接入力され、一
方トランジスタ45のゲートには該制御信号C3′がイ
ンバータ42を介して入力される。なお44はPj ト
ランジスタ43と直列に接続されたデプレッション形M
O3hランジスタ(図中りで示す)であり、他のトラン
ジスタ410.411−−−−41m 、および43+
 45はエンハンスメント形MO3)ランジスタ(図中
Eで示す)である。
いま上記制御信号C3′がローレベルとなればトランジ
スタ43がオフとなり、トランジスタ45がオンとなっ
てデコーダ出力Xはローレベルに固定される。この場合
トランジスタ43がオフなので定常電流は流れることが
なくパワーダウンの状態とされる。
一方上記制御信号C8′がハイレベルとなればトランジ
スタ43がオンとなり、トランジスタ45がオフとなる
。これによって該デコーダ4はアクティブの状態となり
、該トランジスタ410,411−−−−−−41mに
それぞれ入力される各アドレス信号AO,A、  ・−
−−−Amがすべてローレベルのときデコーダ出力Xが
ハイレベルとされる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、初期の装置試験などにおいてチップ温
度が所定値以上に上昇したときは、たとえ外部からのチ
ップセレクト信号によって該チップが選択されたときに
も当該チップの動作モードを低消費電力モード(周辺回
路への電力供給を断った状態)として該チップの発熱を
おさえることができる。
しかも低消費電力モードとすることによって、該チップ
からのデータ読出しを不可能な状態とし、それによって
当該チップが異常な温度状態にあることを確実に検出す
ることができ、したがってそれをもとにして事前に所定
の対策を講することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明にかかる半導体装置の1実施例を示す
回路図、 第2図は、第1図の装置におけるチップ温度検出器の1
具体例を示す回路図、 第3図は、第1図の装置の動作を説明するためのタイミ
ング図、 第4図は、第2図のチップ温度検出器の動作を説明する
ためのタイミング図である。 第5図は、第1図の装置における動作モード刷部回路の
変形例を示す回路図、 第6図は、第1図の装置における周辺回路の1例として
デコーダの具体例を示す回路図である。 (符号の説明) ■・・・動作モード制御回路、 2・・・千ノブ温度検出器、 3・・・メモリセルアレイ、 4、 5. 6・・・周辺回路、 10・・・ICチップ、11・・・ノアゲート、12・
・・インバータ、 211、212.21n、 22・・・トランジスタ、
23・・・負荷素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、少くとも2つの電流消費モードを有する半導体装置
    のチップ上にチップ温度検出器が設けられ、チップ温度
    が所定値以上に上昇した場合には、該チップ温度検出器
    からの出力にもとづいてその動作モードが強制的に低消
    費電力モードとされることを特徴とする半導体装置。
JP60029272A 1985-02-19 1985-02-19 半導体装置 Pending JPS61190798A (ja)

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JP60029272A JPS61190798A (ja) 1985-02-19 1985-02-19 半導体装置

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