JPS6316235A - Temperature detecting device - Google Patents
Temperature detecting deviceInfo
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- JPS6316235A JPS6316235A JP16112686A JP16112686A JPS6316235A JP S6316235 A JPS6316235 A JP S6316235A JP 16112686 A JP16112686 A JP 16112686A JP 16112686 A JP16112686 A JP 16112686A JP S6316235 A JPS6316235 A JP S6316235A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野〕
本発明は温度検出装置に関し、特に多結晶シリコンによ
る抵抗と単結晶シリコンによる抵抗により構成された温
度検出装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a temperature detection device, and more particularly to a temperature detection device configured with a resistor made of polycrystalline silicon and a resistor made of single crystal silicon.
１、従来の技術〕
第２図（ａ＞及び（ｂ）は従来の温度検出装置の一例を
示す平面図及び要部回路図である。1. Prior Art FIGS. 2(a) and 2(b) are a plan view and a circuit diagram of a main part of an example of a conventional temperature detection device.
従来、この種の温度検出装置は上位装置内に使用される
チップ等の温度を検出するために使用されており、シス
テムの信頼性を向上させている。Conventionally, this type of temperature detection device has been used to detect the temperature of a chip or the like used in a host device, thereby improving the reliability of the system.
第２図（°ａ）に示す従来例は、半導体チップ２０上に
製品領域２１とダイオードからなる温度検出部２２とに
より構成される。温度検出部２２は同図（ｂ）に示すダ
イオードを用い、アノード２３及びカソード２４から構
成されている。The conventional example shown in FIG. 2 (°a) includes a product area 21 and a temperature detection section 22 made of a diode on a semiconductor chip 20. The temperature detection section 22 uses a diode shown in FIG. 2(b), and includes an anode 23 and a cathode 24.
以下にこの従来例による温度検出方法を説明する。ダイ
オードのアノード２３及びカソード２４間に印加する電
圧を■とすると、流れる電流値ＩＯは次式にて表わされ
る。The temperature detection method according to this conventional example will be explained below. Assuming that the voltage applied between the anode 23 and cathode 24 of the diode is 2, the flowing current value IO is expressed by the following equation.
１ ｏ ＝Ｋ （ｅ ｅｖ″ｋ” −１
＞なお、ｅ：電子の電荷量、Ｔ：温度、ｋ：ボルツマン
定数、Ｋ：比例定数である。1 o = K (e ev″k” −1
> Note that e: electron charge, T: temperature, k: Boltzmann's constant, and K: proportionality constant.
ここで流れる電流値ＩＯを一定としたとき、単位温度あ
たりの電圧の変化は約−１，８ｍＶである。When the current value IO flowing here is constant, the change in voltage per unit temperature is about -1.8 mV.
よって、この電圧変化の値から温度Ｔを検出するように
なっている。Therefore, the temperature T is detected from the value of this voltage change.
上述した従来の温度検出装置は、ダイオードを用いて素
子自身の特性を利用しているので、素子の変化分による
温度検出しかできないという欠点がある。The above-described conventional temperature detection device uses a diode to utilize the characteristics of the element itself, and therefore has the disadvantage that it can only detect temperature based on changes in the element.
本発明の温度検出装置は、同一のチップ上に形成された
負の抵抗温度係数を有する多結晶シリコンの抵抗及び正
の抵抗温度係数を有する単結晶シリコンの抵抗と、前記
チップの温度の上昇及び下降による前記抵抗の抵抗値の
変化に従って、オン・オフするスイ・ソチング回路とを
備えている。The temperature detection device of the present invention includes a polycrystalline silicon resistor having a negative temperature coefficient of resistance and a single crystal silicon resistor having a positive temperature coefficient of resistance formed on the same chip, and an increase in the temperature of the chip. A switching circuit is provided which turns on and off according to a change in the resistance value of the resistor due to a drop.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図（ａ＞及び（ｂ）は本発明の一実施例の部分平面
図及び本実施例を応用した回路図である。FIGS. 1(a) and 1(b) are a partial plan view of an embodiment of the present invention and a circuit diagram to which this embodiment is applied.
本実施例は多結晶シリコン及び単結晶シリコンによる抵
抗からなる温度検出部を主要構成とし、トランジスタ１
１、ベース・コンタクト領域１２及びその引出し配線１
２′、エミ・ツタ・コンタクト領域１３及びその引出し
配線１３′、引出し配線１３′に接続された多結晶シリ
コン抵抗１５、コレクタ・コンタク■・領域１４及びそ
の引出し配線１４′、引出し配線１４′に接続された単
結晶シリコン抵抗１６から構成される。また第１図＜ｂ
＞は本実施例をＥ ＣＬ （Ｅ＋＋＋１ｔｔｅｒ−Ｃｏ
ｕｐｌｅｄ−Ｌ。This embodiment mainly consists of a temperature detection section consisting of a resistor made of polycrystalline silicon and single crystalline silicon, and has a transistor 1.
1. Base contact area 12 and its lead wiring 1
2', the emitter contact region 13 and its lead wire 13', the polycrystalline silicon resistor 15 connected to the lead wire 13', the collector contact region 14 and its lead wire 14', the lead wire 14' It is composed of connected single crystal silicon resistors 16. Also, Figure 1<b
> represents this example as E CL (E+++1tter-Co
upled-L.
（ｉｃ）回路にて応用した例を示し、トランジスタＱｓ
、Ｑ２ 、Ｑ３ 、Ｑ４、多結晶シリコンによる抵抗
Ｒ，−単結晶シリコンによる抵抗Ｒｓ 、 Ｒ２、Ｒ３
，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ？、Ｒ８、電圧源Ｖｃｃ、 Ｅ
ｏ 、 ＶＯ２，ＶＲＥＦ及びＶＥＥから構成される。(ic) An example of application in a circuit is shown, and the transistor Qs
, Q2, Q3, Q4, resistance R made of polycrystalline silicon, - resistance Rs made of single crystal silicon, R2, R3
, R4, R5, R6, R? , R8, voltage source Vcc, E
o, VO2, VREF and VEE.
次に、上述した構成の本実施例及びその応用回路の動作
を説明する。まず、電圧源ＶＣＣ，ＥＯ。Next, the operation of this embodiment having the above-described configuration and its application circuit will be explained. First, voltage sources VCC and EO.
■ｃｓ、■１εＰ及びＶＥＥは印加されているものとす
る。抵抗Ｒ１に流れる電流は抵抗ＲＯに流れる電流と殆
んど等しく、この電流値■は電圧源Ｅｏと抵抗ＲＯの値
により決定される。よって抵抗Ｒ１に生ずる電圧降下は
２：ｌ−Ｒ１となる。またこの出力はトランジスタＱｚ
、Ｑ９からなるスイッチ回路に抵抗Ｒ８を介して接続さ
れる。このスイッチ回路はトランジスタＱ１のコレクタ
電位の変化を検出して、変化分の同相及び反転の出力を
得ることが可能である。(2) It is assumed that cs, (1)1εP and VEE are applied. The current flowing through the resistor R1 is almost equal to the current flowing through the resistor RO, and this current value (2) is determined by the voltage source Eo and the value of the resistor RO. Therefore, the voltage drop occurring across the resistor R1 is 2:l-R1. Also, this output is the transistor Qz
, Q9 via a resistor R8. This switch circuit can detect a change in the collector potential of the transistor Q1 and obtain in-phase and inverted outputs corresponding to the change.
通常動作では抵抗Ｒ１のトランジスタＱ１のコレクタ側
の電位が、トランジスタＱ３の抵抗Ｒ６の人力電位より
高い。このときトランジスタＱ２はオン、トランジスタ
Ｑ３はオフとなっている。In normal operation, the potential on the collector side of the transistor Q1 of the resistor R1 is higher than the human potential of the resistor R6 of the transistor Q3. At this time, transistor Q2 is on and transistor Q3 is off.
いま、この回路が形成されているチップの温度が上昇し
たとき、流れる電流値■を決定する多結晶シリコン抵抗
は負の温度係数を有するので、抵抗値Ｒｏは小さくなり
電流値Ｉは増加する。逆に抵抗Ｒ１は単結晶シリコン抵
抗で正の温度係数を有するので、抵抗値は増加する。よ
って電圧降下は相乗された値で現われるのである。つま
りトランジスタＱ１のコレクタ側の電位はより低くなり
、基準電圧■ＲεＦより低くなれば、トランジスタＱ２
はオフし、トランジスタＱ３はオンするのである。この
ようにスイッチ回路のオン・オフによって、チップの温
度を検出することができる。Now, when the temperature of the chip on which this circuit is formed rises, the polycrystalline silicon resistor that determines the flowing current value (2) has a negative temperature coefficient, so the resistance value Ro decreases and the current value I increases. Conversely, since the resistor R1 is a single crystal silicon resistor and has a positive temperature coefficient, its resistance value increases. Therefore, the voltage drop appears as a multiplicative value. In other words, the potential on the collector side of transistor Q1 becomes lower, and if it becomes lower than the reference voltage ■RεF, transistor Q2
is turned off, and transistor Q3 is turned on. In this way, the temperature of the chip can be detected by turning the switch circuit on and off.
なお、本実施例では、基準電圧ＶＲＥＰを電圧源として
説明したが、基準電圧ＶＲＥＦに検出回路の単結晶シリ
コン抵抗と多結晶シリコン抵抗を入れ換えた基準電圧発
生回路を゛使用すれば、より検出感度を向上することが
できる。Although this embodiment has been described using the reference voltage VREP as a voltage source, if a reference voltage generation circuit in which the single crystal silicon resistor and the polycrystalline silicon resistor of the detection circuit are replaced is used for the reference voltage VREF, the detection sensitivity can be improved. can be improved.
以上説明したように本発明は、同一チップ上に正及び負
の温度係数を有する抵抗を使用することにより、温度検
出装置を高め得る効果がある。As described above, the present invention has the effect of improving the temperature detection device by using resistors having positive and negative temperature coefficients on the same chip.
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ＞及び（ｂ）は本発明の一実施例の部分平面
図及び本実施例を応用した回路図、第２図（ａ）及び（
ｂ）は従来の温度検出装置の一例を示す平面図及び要部
回路図である。
１１・・・トランジスタ、１２・・・ベース・コンタク
ト領域、１３・・・エミッタ・コンタクト領域、１４・
−・コレクタ・コンタクト領域、１５・・・多結晶シリ
コンによる抵抗、１６・・・単結晶シリコンによる抵抗
、１２′、１３′、１４′・・・引出し配線、２０・・
半導体チップ、２１・・・製品領域、２２・・・温度検
出部、２３・・・アノード、２４・・・カソード、ＶＣ
Ｃ。
Ｅｏ 、 ＶＣ５，ＶＲＥＦ 、 Ｖｃｃ・・・電圧源
、Ｒｏ・・・多結晶シリコンによる抵抗、Ｒ１，Ｒ２、
Ｒ３、Ｒ４゜Ｒｓ 、Ｒ６、Ｒ７，Ｒｓ・・・単結晶シ
リコンによる抵抗、Ｑ＋ 、Ｑ２ 、Ｑ３ 、Ｑ４・・
・トランジスタ。
牛 Ｉ 図
（ｄ）
１２： ／Ｊ′、 ／、１’ 引出し看こ、衆（ネジ[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 (a> and (b) is a partial plan view of an embodiment of the present invention and a circuit diagram to which this embodiment is applied, and Fig. 2 (a) and (b) are
b) is a plan view and a main part circuit diagram showing an example of a conventional temperature detection device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Transistor, 12... Base contact region, 13... Emitter contact region, 14...
- Collector contact region, 15... Resistance made of polycrystalline silicon, 16... Resistance made of single crystal silicon, 12', 13', 14'... Leading wiring, 20...
Semiconductor chip, 21... Product area, 22... Temperature detection section, 23... Anode, 24... Cathode, VC
C. Eo, VC5, VREF, Vcc...voltage source, Ro...resistance made of polycrystalline silicon, R1, R2,
R3, R4゜Rs, R6, R7, Rs... Resistance made of single crystal silicon, Q+, Q2, Q3, Q4...
・Transistor. Cow I Figure (d) 12: /J', /, 1' Look at the drawer, people (screws)
Claims (1)
多結晶シリコンの抵抗及び正の抵抗温度係数を有する単
結晶シリコンの抵抗と、前記チップの温度の上昇及び下
降による前記抵抗の抵抗値の変化に従って、オン・オフ
するスイッチング回路とを備えることを特徴とする温度
検出装置。A polycrystalline silicon resistor with a negative temperature coefficient of resistance and a single crystal silicon resistor with a positive temperature coefficient of resistance formed on the same chip, and changes in the resistance value of the resistor as the temperature of the chip increases and decreases. A temperature detection device characterized by comprising a switching circuit that turns on and off according to changes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16112686A JPS6316235A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Temperature detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16112686A JPS6316235A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Temperature detecting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316235A true JPS6316235A (en) | 1988-01-23 |
| JPH0584852B2 JPH0584852B2 (en) | 1993-12-03 |
Family
ID=15729095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16112686A Granted JPS6316235A (en) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | Temperature detecting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6316235A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0473193A2 (en) * | 1990-08-30 | 1992-03-04 | Nec Corporation | Semiconductor device having a temperature detection circuit |
| CN112729578A (en) * | 2020-12-08 | 2021-04-30 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | Electrical equipment, electronic device and temperature detection circuit thereof |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP16112686A patent/JPS6316235A/en active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0473193A2 (en) * | 1990-08-30 | 1992-03-04 | Nec Corporation | Semiconductor device having a temperature detection circuit |
| CN112729578A (en) * | 2020-12-08 | 2021-04-30 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | Electrical equipment, electronic device and temperature detection circuit thereof |
| CN112729578B (en) * | 2020-12-08 | 2024-03-22 | 广东美的白色家电技术创新中心有限公司 | Electrical equipment, electronic device and temperature detection circuit thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584852B2 (en) | 1993-12-03 |
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