KR101607146B1 - 배터리 보호회로의 테스트 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 보호 IC의 전압, 전류, 및 클록주파수의 상태를 테스트하기 위한 방법으로서, 배터리 보호 IC로부터 전압, 전류, 및 클록주파수를 측정하는 단계, 상기 측정된 전압, 전류, 및 클록주파수와 미리 결정된 기준전압, 기준전류, 및 기준 클록주파수를 서로 비교하는 단계, 및 상기 측정된 전압, 전류, 및 클록주파수를 상기 기준전압, 기준전류, 및 기준 클록주파수로 세팅하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

배터리 보호회로의 테스트 방법 및 이를 위한 장치{Method for testing battery protection circuit and device for the same}
본 발명은 배터리 보호 IC의 스크라이브 라인 내 테스트 패드를 이용한 테스트 방법 및 이를 위한 장치에 관한 기술이다.
리튬 이온을 사용하는 배터리의 경우, 과충전시 전지 내부의 전해액이 분해되고, 과방전시 음극의 집전체인 구리가 전해액 내부로 용해되기 시작하여 전지의 성능이 저하된다. 특히, 과방전, 과전류시 온도가 상승하여 폭발 위험이 있기 때문에 배터리 보호 IC는 필수적인 요소이다.
이와 같은 배터리의 과충전, 과방전, 및 과전류 등으로부터 보호하기 위한 배터리 보호 IC는 기본적으로 전압, 전류, 및 클록주파수가 안정적인 상태가 되어야 정상적으로 동작할 수 있다. 따라서 배터리 보호 IC의 상태를 테스트하는 과정에서 전압, 전류, 및 클록주파수의 상태를 우선적으로 테스트하여 테스트 시간을 감소시킬 필요가 있다.
본 발명은 배터리 보호 IC의 스크라이브 라인 내에 배치된 테스트 패드를 이용하여 배터리 보호 IC의 전압, 전류, 및 클록 주파수를 테스트함으로써 테스트 시간을 감소시키기 위한 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 관점에 따른 집적회로 상태 테스트 방법은, 집적회로의 전압생성부로부터 출력되는 전압과 미리 결정된 기준전압 간의 차이에 의해 생성된 기준전압 설정데이터를 이용하여 상기 전압을 상기 기준전압으로 조정하는 제1단계; 상기 제1단계 이후에, 상기 집적회로의 전류생성부로부터 출력되는 전류와 미리 결정된 기준전류 간의 차이에 의해 생성된 기준전류 설정데이터를 이용하여 상기 전류를 상기 기준전류로 조정하는 제2단계; 및 상기 제2단계 이후에, 상기 집적회로의 클록생성부로부터 출력되는 클록주파수와 미리 결정된 기준 클록주파수 간의 차이에 의해 생성된 기준 클록주파수 설정데이터를 이용하여 상기 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 조정하는 제3단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1단계는 k 클록의 길이를 갖는 제1 시구간동안 이루어지고, 상기 제2단계는 m 클록의 길이를 갖는 제2 시구간동안 이루어지고, 그리고 상기 제3단계는 n 클록의 길이를 갖는 제3 시구간동안 이루어질 수 있다. 이때, 상기 집적회로가 상기 제1 시구간, 상기 제2 시구간, 및 상기 제3 시구간을 서로 구분할 수 있도록, 상기 집적회로에게 상기 제1 시구간동안 연속적인 k개의 클록펄스를 제공하고, 상기 제2 시구간동안 연속적인 m개의 클록펄스를 제공하고, 상기 제3 시구간동안 연속적인 n개의 클록펄스를 제공하며, 상기 제1 시구간, 상기 제2 시구간, 및 상기 제3 시구간 사이에는 각각 두 클록 이상의 클록펄스 휴지기를 제공할 수 있다. 이때, k, m, n은 서로 다른 자연수일 수 있다.
이때, 상기 집적회로는, 상기 전압을 조절하기 위한 k개의 제1 퓨즈, 상기 전류를 조절하기 위한 m개의 제2 퓨즈, 및 상기 클록주파수를 조절하기 위한 n개의 제3 퓨즈를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 기준전압 설정데이터는 k개의 연속적인 제1 바이너리 데이터로 이루어지고, 상기 기준전류 설정데이터는 m개의 연속적인 제2 바이너리 데이터로 이루어지며, 그리고 상기 기준 클록주파수 설정데이터는 n개의 제3 연속적인 바이너리 데이터로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 바이너리 데이터, 상기 제2 바이너리 데이터, 및 상기 제3 바이너리 데이터는 각각, 상기 제1 퓨즈, 상기 제2 퓨즈, 및 상기 제3 퓨즈의 단락여부를 결정하는 값일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 관점에 따른 집적회로 상태 테스트 장치는, 집적회로의 전압생성부로부터 출력되는 전압, 상기 집적회로의 전류생성부로부터 출력되는 전류, 및 상기 집적회로의 클록생성부로부터 출력되는 클록주파수를 측정하는 측정부; 및 제어부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부는, 상기 전압과 미리 결정된 기준전압 간의 차이에 의해 생성된 기준전압 설정데이터를 이용하여 상기 전압을 상기 기준전압으로 조정하는 제1단계; 상기 제1단계 이후에, 상기 전류와 미리 결정된 기준전류 간의 차이에 의해 생성된 기준전류 설정데이터를 이용하여 상기 전류를 상기 기준전류로 조정하는 제2단계; 및 상기 제2단계 이후에, 상기 클록주파수와 미리 결정된 기준 클록주파수 간의 차이에 의해 생성된 기준 클록주파수 설정데이터를 이용하여 상기 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 조정하는 제3단계를 수행하도록 되어 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 관점에 따른 집적회로는, 전압생성부, 전류생성부, 클록생성부, 설정부, 및 테스트 장치로부터 제어데이터를 입력받는 입력부(25, 26, 27)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 설정부는, 상기 전압생성부에서 출력된 전압과 미리 결정된 기준전압 간의 차이에 의해 생성된 기준전압 설정데이터를 이용하여 상기 전압을 상기 기준전압으로 조정하는 제1단계; 상기 제1단계 이후에, 상기 전류생성부에서 출력된 전류와 미리 결정된 기준전류 간의 차이에 의해 생성된 기준전류 설정데이터를 이용하여 상기 전류를 상기 기준전류로 조정하는 제2단계; 및 상기 제2단계 이후에, 상기 클록생성부에서 출력된 클록주파수와 미리 결정된 기준 클록주파수 간의 차이에 의해 생성된 기준 클록주파수 설정데이터를 이용하여 상기 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 조정하는 제3단계를 수행하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준전압 설정데이터, 상기 기준전류 설정데이터, 및 상기 기준 클록주파수 설정데이터는, 상기 제어데이터에 포함된 것일 수 있다.
이때, 상기 제1단계는 k 클록의 길이를 갖는 제1 시구간동안 이루어지고, 상기 제2단계는 m 클록의 길이를 갖는 제2 시구간동안 이루어지고, 그리고 상기 제3단계는 n 클록의 길이를 갖는 제3 시구간동안 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제1 시구간, 상기 제2 시구간, 및 상기 제3 시구간 사이에는 각각 두 클록 이상의 클록펄스 휴지기가 제공되며, 상기 입력부를 통해, 상기 설정부에게 상기 제1 시구간동안 연속적인 k개의 클록펄스를 제공되고, 상기 제2 시구간동안 연속적인 m개의 클록펄스를 제공되고, 그리고 상기 제3 시구간동안 연속적인 n개의 클록펄스를 제공됨으로써, 상기 설정부가 상기 제1 시구간, 상기 제2 시구간, 및 상기 제3 시구간을 서로 구분할 수 있도록 되어 있을 수 있다. 이때, 단, k, m, n은 서로 다른 자연수일 수 있다.
이때, 상기 집적회로는, 상기 전압을 조절하기 위한 k개의 제1 퓨즈, 상기 전류를 조절하기 위한 m개의 제2 퓨즈, 및 상기 클록주파수를 조절하기 위한 n개의 제3 퓨즈를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 기준전압 설정데이터는 k개의 연속적인 제1 바이너리 데이터로 이루어지고, 상기 기준전류 설정데이터는 m개의 연속적인 제2 바이너리 데이터로 이루어지며, 그리고 상기 기준 클록주파수 설정데이터는 n개의 제3 연속적인 바이너리 데이터로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제1 바이너리 데이터, 상기 제2 바이너리 데이터, 및 상기 제3 바이너리 데이터는 각각, 상기 제1 퓨즈, 상기 제2 퓨즈, 및 상기 제3 퓨즈의 단락여부를 결정하는 값일 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리 보호 IC의 스크라이브 라인 내의 테스트 패드를 이용하여 배터리 보호 IC의 전압, 전류, 및 클록 주파수를 테스트함으로써 테스트 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈의 칩 영역과 스크라이브 라인 영역을 나타낸 것이다.
도 4는 배터리 보호 모듈의 내부를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 시스템이 "테스트 모드"일 경우의 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 방법에 대한 순서도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 시스템(100)을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈(200)을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈(200)의 칩 영역(210)과 스크라이브 라인 영역(220)을 나타낸 것이다. 도 3의 (a)는 배터리 보호 모듈(200)의 칩 영역(210)과 스크라이브 라인 영역(220)을 나타내는 단면도이며, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 부분(20)을 확대한 확대도이다.
도 4는 배터리 보호 모듈(200)의 내부를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 4를 함께 참조하여 설명하면, 배터리 보호 모듈 테스트 시스템(100)은 배터리 보호 모듈(200) 및 배터리 보호 모듈(200)의 상태를 테스트하기 위한 테스트 장치(300)를 포함할 수 있다.
이때, 배터리 보호 모듈(200)은 배터리 셀(10)에 연결되기 위한 단자들(PACK+, PACK-)을 구비할 수 있다. 이때, 배터리 보호 모듈(200)은 제1 FET(FET1), 제2 FET(FET2), 및 배터리 보호 IC(400) 간의 연결구조를 가질 수 있다.
제1 FET(FET1)와 상기 제2 FET(FET2)는 드레인 공통 구조를 가지며, 제1 FET(FET1)의 소스단자(S1)는 배터리 셀(10)의 음극단자(B-)와 연결되고, 상기 제2 FET(FET2)의 소스단자(S2)는 상기 단자(PACK-)와 연결될 수 있다.
배터리 보호 IC(400)는, 배터리 셀(10)의 과충전, 과방전, 과전류 등으로부터 배터리 셀(10)을 보호하기 위한 집적회로로서, 본 명세서에서 "보호 IC" 또는 "집적회로"라는 용어로 지칭될 수도 있다.
이때, 배터리 보호 IC(400)는 전압인가단자(VDD), 접지기준단자(VSS), 방전차단신호 출력단자(Dout), 및 충전차단신호 출력단자(Cout)를 구비할 수 있다.
전압인가단자(VDD)는 저항(R1)을 통하여 배터리 셀(10)의 양극단자(B+)와 연결되고, 제1 노드(n1)를 통해 충전전압 또는 방전전압이 인가되는 단자일 수 있다.
접지기준단자(VSS)는 전압인가단자(VDD), 배터리 보호 IC(400) 내부의 동작전압에 대한 기준이 되는 단자로서, 제2 노드(n1)를 통해 배터리 셀(10)의 음극단자(B-) 및 제1 FET(FET1)의 소스단자(S1)와 연결될 수 있다.
방전차단신호 출력단자(Dout)는 과방전 상태에서 제1 FET(FET1)를 오프(OFF)시키기 위한 단자이며, 충전차단신호 출력단자(Cout)는 과충전 상태에서 제2 FET(FET2)를 오프시키기 위한 단자일 수 있다.
배터리 보호 모듈(200)에서 배터리 셀(10)의 방전 시, 과방전 상태에 이르게 되면 방전차단신호 출력단자(Dout)는 로우(Low)-상태가 되어 제1 FET(FET1)를 오프시킴으로써 단자(PACK+), 단자(PACK-), 및 배터리 셀(10) 사이의 연결을 단락시키도록 되어 있을 수 있다. 반대로 과충전 상태에 이르게 되면 충전차단신호 출력단자(Cout)가 로우-상태가 되어 제2 FET(FET2)를 오프시키도록 되어 있을 수 있다. 그리고 과전류가 흐르는 경우, 충전 시에는 제2 FET(FET2)를 오프시키도록 되어 있으며, 방전 시에는 제1 FET(FET1)를 오프시키도록 구성되어 있을 수 있다.
이때, 배터리 보호 IC(400)를 제조하는 과정에서 생성되는 웨이퍼는, 도 3에 도시한 바와 같이, 칩 영역(210)과 스크라이브 라인 영역(220)으로 구분될 수 있다. 이때, 칩 영역(210)은 배터리 보호 IC(400)를 포함할 수 있으며, 스크라이브 라인 영역(220)은 배터리 보호 IC(400)의 상태를 테스트하기 위한 복수 개의 테스트 패드(20)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여 칩 영역(210), 즉, 배터리 보호 IC(400) 및 스크라이브 라인 영역(220)의 내부를 살펴보면, 스크라이브 라인 영역(220)에 포함되어 있는 복수 개의 테스트 패드(20)는 전압감지패드(22), 전류감지패드(23), 클록주파수 감지패드(24), 테스트모드 결정패드(25), 테스트클록 입력패드(26), 및 테스트데이터 입력패드(27)를 포함할 수 있다.
전압감지패드(22)는 배터리 전압과 미리 결정된 기준전압을 서로 비교하기 위한 온도와 전원전압에 무관한 기준 전압을 나타내기 위한 패드이고, 전류감지패드(23)는 배터리 보호 IC(400) 내부의 아날로그 블록의 전류 분배를 위한 패드이며, 클록주파수 감지패드(24)는 배터리 보호 IC(400) 내부의 클록생성부(440)에서 생성된 배터리 보호 IC(400)의 딜레이 타임(또는 지연 시간)(Delay Time)을 생성하기 위한 패드일 수 있다.
그리고 테스트모드 결정패드(25)는 "테스트 모드(Test mode)", "노멀 테스트 모드(Normal Test mode)", 및 "노멀 모드(Normal mode)"를 구분하여 동작시키기 위한 제어신호를 입력하기 위한 패드이고, 테스트클록 입력패드(26)는 "테스트 모드"시 사용할 기준 클록 입력을 위한 패드이며, 테스트데이터 입력패드(27)는 전압, 전류, 및 클록주파수를 설정하기 위한 제어데이터를 입력하기 위한 패드일 수 있다.
이때, 상기 "테스트 모드"는 테스트 패드(220)를 이용하여 배터리 보호 IC의 전압, 전류, 및 클록주파수를 측정한 후 기준값으로 보정하는 모드이다.
그리고 상기 "노멀 테스트 모드"는 상기 "테스트 모드"에서 세팅(또는 설정)(Setting)된 전압, 전류, 및 클록주파수를 적용하여 배터리 보호 IC의 동작을 테스트하기 위한 모드이다.
그리고 상기 "노멀 모드"는, 상기 배터리 보호 IC의 전압, 전류, 및 클록주파수를 기준값으로 영구적으로 세팅된 이후에 이루어지는 실제 동작 모드일 수 있다. 이때, 상기 배터리 보호 IC의 전압, 전류, 및 클록주파수를 기준값으로 영구적으로 세팅하는 것은, 상기 퓨즈의 단락상태를 제어함으로써 이루어질 수 있다. 그리고 상기 퓨즈의 단락상태를 제어하는 단계는, 상기 "테스트 모드" 및 상기 "노멀 테스트 모드"를 수행한 이후에 이루어질 수 있다.
이때, 본 명세서에서, 테스트모드 결정패드(25), 테스트클록 입력패드(26), 및 테스트데이터 입력패드(27)는 "입력부"라는 용어로 지칭될 수도 있다. 또한, 상기 "보정"은, "설정", "조정", 또는 "세팅"이라는 용어로 지칭될 수도 있다.
한편, 칩 영역(210)에 포함되어 있는 배터리 보호 IC(400)는 배터리 전압 감지부(410), 전압생성부(420), 전류생성부(430), 클록생성부(440), 및 설정부(450)를 포함할 수 있다.
배터리 전압 감지부(410)는 과충전방지 비교부(41), 과방전방지 비교부(42), 과전류방지 비교부(43), 및 단락방지 비교부(44)를 포함할 수 있다. 이때, 배터리 전압 감지부(410)는 상기 각각의 비교부(41,42,43,44)와 관련된 복수 개의 퓨즈(Fuse)가 연결되어 있는 퓨즈 박스(Fuse box)(40)를 더 포함할 수 있다. 이때, 배터리의 보호 기능, 즉, 과충전 방지전압, 과방전 방지전압, 과전류 방지, 및 단락 방지 등을 위한 스펙(spec)의 범위가 좁기 때문에 스펙(spec)을 만족하기 위해서는 상기 퓨즈의 사용이 필수적이다. 이때, 상기 퓨즈는 복수 개의 퓨즈 비트(Fuse bit)가 사용될 수 있으며, 반도체 공정 변화에 대해서 이를 보정하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
배터리 보호 IC(400)가 제조된 경우, 제조공정오차에 의해 내부 전압, 전류, 및 클록 주파수가 미리 설계된 값에서 벗어날 수 있다. 이때, 이러한 오차를 보상하기 위한 장치로서, 배터리 보호 IC(400)의 내부에 상기 복수 개의 퓨즈를 제공할 수 있다. 그리고 이 퓨즈 중 일부를 끊는 경우에는 상기 내부 전압, 전류, 또는 클록 주파수를 미세하게 조절할 수 있도록 되어 있다. 예컨대 상기 내부 '전압'을 미세하게 조정하기 위하여 k개의 전용 퓨즈가 제공될 수 있다. 이 k개의 전용 퓨즈의 단락상태를 어떻게 조합하느냐에 따라 상기 내부 전압의 크기가 미세하게 조절될 수 있다. 마찬가지로 상기 내부 '전류' 및 '클록 주파수'를 미세하게 조정하기 위하여 각각 m개, n개의 전용 퓨즈가 제공될 수 있다. 여기서 k개의 전용 퓨즈, m개의 전용 퓨즈, 및 n개의 전용 퓨즈는 각각 k비트의 퓨즈, m비트의 퓨즈, 및 n비트의 퓨즈로 지칭될 수도 있다.
전압생성부(420), 전류생성부(430), 및 클록생성부(440)는 배터리 보호 IC(400)가 동작하는 데 기본적인 역할을 하는 생성부로서, 배터리 보호 IC(400)가 동작하기 위한 전압, 전류, 및 클록을 제공할 수 있도록 배터리 전압 감지부(410)에 각각 연결되어 있을 수 있다. 이때, 배터리 보호 IC(400)의 상태를 테스트하기 위해, 전압생성부(420), 전류생성부(430), 및 클록생성부(440)의 일 측은 각각 전압감지패드(22), 전류감지패드(23), 및 클록주파수 감지패드(24)에 연결되어 있을 수 있다.
설정부(450)는 테스트모드 결정패드(25), 테스트클록 입력패드(26), 및 테스트데이터 입력패드(27)로부터 입력받은 값에 따라 설정된 전압 설정값, 전류 설정값, 및 클록 설정값을 출력하여 전압생성부(420), 전류생성부(430), 및 클록생성부(440)에 입력될 수 있도록 각각 연결되어 있을 수 있다. 또한, 설정부(450)는 배터리 전압 감지부(410)에 연결되어 퓨즈 박스(40)로부터 특정 퓨즈의 단락을 결정하도록 되어 있을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 시스템(100)이 "테스트 모드(시구간 t1~t6)"일 경우와 "노멀 테스트 모드(시구간 t7)"일 경우의 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.
이때, 도 5에서, 시구간(t1 ~ t6)은 배터리 보호 모듈 테스트 시스템(100)이 "테스트 모드"일 경우를 나타내고 시구간(t7)은 배터리 보호 모듈 테스트 시스템(100)"노멀 테스트 모드"일 경우의 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 배터리 보호 모듈 테스트 시스템(100)이 "테스트 모드"일 경우에는 T_MODE_시그널, T_CLK_시그널, 및 T_DATA_시그널에 의해 동작될 수 있다.
상기 T_MODE_시그널은 "테스트 모드"의 시작을 나타내기 위한 신호로서, T_MODE_시그널의 값이 하이(High)이면 "테스트 모드"의 시작을 의미하고, 로우(Low)이면 상기 "노멀 모드"를 의미할 수 있다.
상기 T_CLK_시그널은 배터리 보호 IC(400)의 전압, 전류, 및 클록주파수를 측정하여 이들을 기준전압, 기준전류, 및 기준 클록주파수로 세팅하기 위한 시구간을 결정하기 위한 신호일 수 있다. 즉, T_CLK_시그널에 의해 전압설정구간(t2), 전류설정구간(t4), 및 클록주파수 설정구간(t6)이 결정될 수 있다.
예컨대, T_CLK_시그널에 의해 출력된 클록의 개수가 k개라면, k개의 클록 수만큼의 구간동안은 전압을 설정할 수 있는 구간으로 지정될 수 있다. 또는, T_CLK_시그널에 의해 출력된 클록의 개수가 m개라면, m개의 클록 수만큼의 구간동안은 전류를 설정할 수 있는 구간으로 지정될 수 있다. 또는, T_CLK_시그널에 의해 출력된 클록의 개수가 n개라면, n개의 클록 수만큼의 구간동안은 클록주파수를 설정할 수 있는 구간으로 지정될 수 있다. 이때, 상기 k, m, n은 미리 결정된 수일 수 있으며, 정수의 값을 가질 수 있다. 일 실시예에서, k, m, n은 서로 다른 값일 수 있다.
이에 따라, 테스트 장치(300)는, 배터리 보호 IC(400)가 전압설정구간, 전류설정구간, 및 클록주파수 설정구간을 서로 구분할 수 있도록, 배터리 보호 IC(400)에게 상기 전압설정구간동안 연속적인 k개의 클록펄스를 제공하고, 상기 전류설정구간동안 연속적인 m개의 클록펄스를 제공하고, 상기 클록주파수 설정구간동안 n개의 클록펄스를 제공하도록 되어있을 수 있다. 이때, 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간 사이에는 각각 두 클록 이상의 클록펄스 휴지기를 제공하도록 되어 있을 수 있다.
상기 T_DATA 시그널은 상기 측정된 전압, 전류, 및 클록주파수를, 상기 기준전압, 상기 기준전류, 및 상기 기준 클록주파수로 보정하기 위해 설정되어야 하는 퓨즈의 단락상태에 대응하는 설정값을 포함하고 있는 신호로서, 상기 T_CLK_시그널에 동기되어 하이(High) 또는 로우(Low)값으로 표현될 수 있다.
이때, 상기 측정된 전압을 상기 기준전압으로 설정하기 위한 기준전압 설정데이터(V_REF)는 상기 측정된 전압과 상기 기준전압의 차이값에 의해 결정되도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준전압 설정데이터는 상기 T_CLK_시그널에 동기되어 k개의 연속적인 제1 바이너리 데이터로 이루어질 수 있다. 이때, 본 명세서에서 상기 "기준전압 설정데이터"는 "V_REF" 또는 "V_REF 전압 설정데이터"라는 용어로 지칭될 수도 있다.
그리고 상기 측정된 전류를 상기 기준전류로 설정하기 위한 기준전류 설정데이터(I_REF)는 상기 측정된 전류와 상기 기준전류의 차이값에 의해 결정되도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준전류 설정데이터는 상기 T_CLK_시그널에 동기되어 m개의 연속적인 제2 바이너리 데이터로 이루어질 수 있다. 이때, 본 명세서에서 상기 "기준전류 설정데이터"는 "I_REF" 또는 "I_REF 전류 설정데이터"라는 용어로 지칭될 수도 있다.
또한, 상기 측정된 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 설정하기 위한 기준 클록주파수 설정데이터(OSC_CLK)는 상기 측정된 클록주파수와 상기 기준 클록주파수의 차이값에 의해 결정되도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준 클록주파수 설정데이터는 상기 T_CLK_시그널에 동기되어 n개의 제3 연속적인 바이너리 데이터로 이루어질 수 있다. 이때, 본 명세서에서 상기 "기준 클록주파수 설정데이터"는 "OSC_CLK" 또는 "OSC_CLK 클록 설정데이터"라는 용어로 지칭될 수도 있다.
이때, 배터리 보호 IC(400)는 상기 전압을 조절하기 위한 k개의 제1 퓨즈, 상기 전류를 조절하기 위한 m개의 제2 퓨즈, 및 상기 클록주파수를 조절하기 위한 n개의 제3 퓨즈를 더 포함하며, 상기 제1 바이너리 데이터, 상기 제2 바이너리 데이터, 및 상기 제3 바이너리 데이터는 각각, 상기 제1 퓨즈, 상기 제2 퓨즈, 및 상기 제3 퓨즈의 단락여부를 결정하는 값일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 전압, 전류, 및 클록주파수를 보정할 때에, 전압을 먼저 보정하고(t2), 그 다음 전류를 보정하고(t4), 그리고 마지막으로 클록 주파수를 보정(t6)할 수 있다. 이 순서로 보정해야 전압, 전류, 및 클록주파수를 정확하게 보정할 수 있다.
이때, 테스트모드 결정패드(25)에 입력되는 제어신호에 따라 "테스트 모드"가 설정되면, T_MODE_시그널의 값이 하이(High)가 되면서 테스트가 시작될 수 있다.
제1 시구간(t1)에서, 테스트 장치(300)는, 전압감지패드(22)를 통해 배터리 보호 IC(400)에 포함되어 있는 전압생성부(420)로부터 출력되는 제1 전압을 측정하도록 되어 있을 수 있다.
제2 시구간(t2)에서, 테스트 장치(300)는, 상기 제1 전압을 상기 기준전압으로 세팅하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 제1 전압을 상기 기준전압으로 세팅하는 단계는 테스트 장치(300)가 상기 제1 전압과 상기 기준전압을 비교하여 얻은 상기 기준전압 설정데이터를 테스트데이터 입력패드(27)를 통해 입력함으로써 이루어질 수 있다. 이때, 제2 시구간(t2)은 상기 미리 결정된 k 클록의 길이 만큼의 시구간일 수 있다.
이때, k개의 클록 각각에 대하여 동기화되어 k 클록동안 제공되는 V_REF 전압 설정데이터의 각 비트의 값은 각각 전압 보정 용도의 k개의 퓨즈의 단락여부에 대응하는 값일 수 있다. 예컨대, 전압 보정 용도의 퓨즈가 5개 제공되는 경우(k=5), 제2 시구간(t2)에서의 T_CLK의 개수는 5개일 수 있다. 이때, 만일 전압 보정 용도의 상기 5개의 퓨즈가 순서대로 '통전(1)', '단락(0)', '통전(1)', '단락(0)', '통전(1)'의 값을 갖도록 상기 테스트 장치에서 결정되었다면, 제2 시구간(t2)에서의 T_DATA의 값은 순차적으로 '1', '0', '1', '0', '1'의 값을 가질 수 있다.
다만, "테스트 모드" 및 "노멀 테스트 모드"에서는 퓨즈의 단락상태가 실제로 조절되는 것은 아니며, T_DATA의 값에 의해, 예컨대 설정부(450)에서 시뮬레이션되는 것일 수 있다. "테스트 모드" 및 "노멀 테스트 모드"가 성공적으로 종료된 후에, 실제로 퓨즈의 단락상태를 조절하게 되며, 그 후에 배터리 보호 IC는 "노멀모드"로 동작할 수 있다.
제3 시구간(t3)에서, 테스트 장치(300)는, 전류감지패드(23)를 통해 배터리 보호 IC(400)에 포함되어 있는 전류생성부(430)로부터 출력되는 제1 전류를 측정하도록 되어 있을 수 있다.
제4 시구간(t4)에서, 테스트 장치(300)는, 상기 제1 전류를 상기 기준전류로 세팅하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 제1 전류를 상기 기준전류로 세팅하는 단계는 테스트 장치(300)가 상기 제1 전류와 상기 기준전류를 비교하여 얻은 상기 기준전류 설정데이터를 테스트데이터 입력패드(27)를 통해 입력함으로써 이루어질 수 있다. 이때, 제4 시구간(t4)은 상기 미리 결정된 m 클록의 길이 만큼의 시구간일 수 있다.
제5 시구간(t5)에서, 테스트 장치(300)는, 클록주파수 감지패드(24)를 통해 배터리 보호 IC(400)에 포함되어 있는 클록생성부(440)로부터 출력되는 제1 클록주파수를 측정하도록 되어 있을 수 있다.
제6 시구간(t6)에서, 테스트 장치(300)는, 상기 제1 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 세팅하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 제1 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 세팅하는 단계는 테스트 장치(300)가 상기 제1 클록주파수와 상기 기준 클록주파수를 비교하여 얻은 상기 기준 클록주파수 설정데이터를 테스트데이터 입력패드(27)를 통해 입력함으로써 이루어질 수 있다. 이때, 제6 시구간(t6)은 상기 미리 결정된 n 클록의 길이 만큼의 시구간일 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 시구간(t1)부터 제6 시구간(t6)동안 전압, 전류, 및 클록주파수를 측정하고 세팅하는 단계를 포함하는 테스트를 수행함으로써 배터리 보호 모듈(200)이 정상 상태로 동작하도록 설정할 수 있다.
제7 시구간(t7)에서는 상기 제1 시구간(t1) 내지 제6 시구간(t6)동안 세팅된 값들을 적용하여 동작을 테스트하도록 되어 있는 "노멀 테스트 모드"가 수행될 수 있다. 상기 테스트 모드가 끝난 후에야, 배터리 보호 IC(400)의 전압, 전류, 및 클록 주파수가 미리 결정된 값을 가질 수 있기 때문에, 배터리 보호 IC(400)의 다른 회로부분을 테스트하는 상기 노멀 테스트 모드는 상기 테스트 모드가 종료된 후에 수행될 수 있다.
한편, 도 1 내지 도 6을 함께 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 방법에 대한 순서도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보호 모듈 테스트 방법은, 도 6에 도시한 바와 같이, 단계(S101) 내지 단계(S109)를 수행함으로써 구현될 수 있다.
단계(S101)에서, 테스트 장치(300)는 전압생성부(420)로부터 출력되는 제1 전압을 측정하도록 되어 있을 수 있다.
단계(S102)에서, 테스트 장치(300)는 상기 미리 결정된 기준전압과 상기 제1 전압을 비교하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 미리 결정된 기준전압과 상기 제1 전압이 다를 경우, 단계(S103)와 같이, 테스트 장치(300)는 기준전압 설정데이터를 이용하여 상기 제1 전압을 상기 기준전압으로 설정하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준전압 설정데이터는 상기 제1 전압과 상기 기준전압의 차이값에 의해 결정될 수 있다.
반면, 상기 미리 결정된 기준전압과 상기 제1 전압이 같을 경우, 단계(S103)를 생략하고 단계(S104) 내지 단계(S109)를 수행하도록 되어 있을 수 있다.
단계(S104)에서, 테스트 장치(300)는 전류생성부(430)로부터 출력되는 제1 전류를 측정하도록 되어 있을 수 있다.
단계(S105)에서, 테스트 장치(300)는 상기 미리 결정된 기준전류와 상기 제1 전류를 비교하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 미리 결정된 기준전류와 상기 제1 전류가 다를 경우, 단계(S106)에서, 테스트 장치(300)는 기준전류 설정데이터를 이용하여 상기 제1 전류를 상기 기준전류로 설정하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준전류 설정데이터는 상기 제1 전류와 상기 기준전류의 차이값에 의해 결정될 수 있다.
반면, 상기 미리 결정된 기준전류와 상기 제1 전류가 같을 경우, 단계(S106)를 생략하고 단계(S107) 내지 단계(S109)를 수행하도록 되어 있을 수 있다.
단계(S107)에서, 테스트 장치(300)는 클록생성부(440)로부터 출력되는 제1 클록주파수를 측정하도록 되어 있을 수 있다.
단계(S108)에서, 테스트 장치(300)는 상기 미리 결정된 기준 클록주파수와 상기 제1 클록주파수를 비교하도록 되어 있을 수 있다.
이때, 상기 미리 결정된 기준 클록주파수와 상기 제1 클록주파수가 다를 경우, 단계(S109)에서, 테스트 장치(300)는 기준 클록주파수 설정데이터를 이용하여 상기 제1 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 설정하도록 되어 있을 수 있다. 이때, 상기 기준 클록주파수 설정데이터는 상기 제1 클록주파수와 상기 기준 클록주파수의 차이값에 의해 결정될 수 있다.
이때, 상기 제1 전압을 상기 기준전압으로 설정하는 단계(S103)는 k 클록만큼의 범위동안 이루어지고, 상기 제1 전류를 상기 기준 전류로 설정하는 단계(S106)는 m 클록만큼의 범위동안 이루어지며, 상기 제1 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 설정하는 단계(S109)는 n 클록만큼의 범위동안 이루어지도록 되어 있을 수 있다(단, k, m, n은 0 이상의 정수). 이때, 상기 k, m, n은 미리 결정된 값으로서, 서로 다른 정수의 값을 가질 수 있다.
상술한 테스트 모드 및 노멀 테스트 모드가 종료된 이후에, 상기 제1 전압과 관련된 퓨즈의 단락을 제어함으로써 상기 제1 전압을 상기 기준전압으로 영구적으로 설정하도록 되어 있을 수 있고, 상기 제1 전류와 관련된 퓨즈의 단락을 제어함으로써 상기 제1 전류를 상기 기준전류로 영구적으로 설정하도록 되어 있을 수 있으며, 상기 제1 클록주파수와 관련된 퓨즈의 단락을 제어함으로써 상기 제1 클록주파수를 상기 기준 클록주파수로 영구적으로 설정하도록 되어 있을 수 있다.
예컨대, 단계(S101)에서, 전압생성부(420)로부터 측정된 제1 전압이 1.49V이고 상기 미리 결정된 기준전압이 1.5V인 경우, 단계(S102)를 통해 상기 제1 전압(1.49V)과 상기 기준전압(1.5V)을 비교한 결과, 상기 제1 전압(1.49V)과 상기 기준전압(1.5V)은 다른 값을 가진다. 이때, 상술한 바와 같이, 기준전압 설정데이터는 상기 제1 전압과 상기 기준전압의 차이값에 의해 결정될 수 있으므로, 이때의 기준전압 설정데이터는 0.01V(1.5V-1.49V)로 결정된다. 이때, 단계(S103)에 따라, 상기 기준전압 설정데이터(0.01V)를 이용하여 상기 제1 전압(1.49V)를 상기 기준전압(1.5V)로 설정한다. 단계(S103)가 수행된 후, 단계(S104)에 따라, 전류생성부(430)로부터 측정된 제1 전류가 4.9mA이고 미리 결정된 기준전류가 5.0mA일 경우, 단계(S105)를 통해 상기 제1 전류(4.9mA)와 상기 기준전류(5.0mA)를 비교한 결과, 상기 제1 전류(4.9mA)와 상기 기준전류(5.0mA)는 다른 값을 가진다. 이때, 상술한 바와 같이, 기준전류 설정데이터는 상기 제1 전류와 상기 기준전류의 차이값에 의해 결정될 수 있으므로, 이때의 기준전류 설정데이터는 0.1mA(5.0mA-4.9mA)로 결정된다. 이때, 단계(S106)에 따라, 상기 기준전류 설정데이터(0.1mA)를 이용하여 상기 제1 전류(4.9mA)를 상기 기준전류(5.0mA)로 설정한다. 단계(S106)가 수행된 후, 단계(S107)에 따라, 클록생성부(440)로부터 측정된 제1 클록주파수가 3.97M이고 미리 결정된 기준 클록주파수가 4.0M인 경우, 단계(S108)를 통해 상기 제1 클록주파수(3.97M)와 상기 기준 클록주파수(4.0M)를 비교한 결과, 상기 제1 클록주파수((3.97M)와 상기 기준 클록주파수(4.0M)는 다른 값을 가진다. 이때, 상술한 바와 같이, 기준 클록주파수 설정데이터는 상기 제1 클록주파수와 상기 기준클록주파수의 차이값에 의해 결정될 수 있으므로, 이때의 기준 클록주파수 설정데이터는 0.03M(4.96M-3.97M)로 결정된다. 이때, 단계(109)에 따라, 상기 기준 클록주파수 설정데이터(0.03M)를 이용하여 상기 제1 클록주파수(3.9M)를 상기 기준 클록주파수(4.0M)으로 설정한다.
상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims (7)

  1. 집적회로 상태 테스트 장치가, 배터리 보호 모듈의 집적회로의 전압생성부로부터 출력되는 출력전압, 상기 집적회로의 전류생성부로부터 출력되는 출력전류, 및 상기 집적회로의 클록생성부로부터 출력되는 출력클록주파수를 조정하는, 배터리 보호 모듈의 상태 조절 방법으로서,
    상기 출력전압을 조절하기 위하여 미리 결정된 전압설정구간 동안, 연속적인 k개의 클록펄스를 상기 집적회로에 연결된 테스트클록 입력패드에게 제공하고, 상기 출력전압과 미리 결정된 기준전압 간의 차이를 기초로 생성한 k개의 연속적인 제1 바이너리 데이터를 상기 k개의 클록펄스에 동기화하여 상기 집적회로에 연결된 테스트데이터 입력패드에게 제공하는 단계;
    상기 출력전류를 조절하기 위하여 미리 결정된 전류설정구간 동안, 연속적인 m개의 클록펄스를 상기 테스트클록 입력패드에게 제공하고, 상기 출력전류와 미리 결정된 기준전류 간의 차이를 기초로 생성한 m개의 연속적인 제2 바이너리 데이터를 상기 m개의 클록펄스에 동기화하여 상기 테스트데이터 입력패드에게 제공하는 단계; 및
    상기 출력클록주파수를 조절하기 위하여 미리 결정된 클록주파수 설정구간 동안, 연속적인 n개의 클록펄스를 상기 테스트클록 입력패드에게 제공하고, 상기 출력클록주파수와 미리 결정된 기준 클록주파수 간의 차이를 기초로 생성한 n개의 연속적인 제3 바이너리 데이터를 상기 n개의 클록펄스에 동기화하여 상기 테스트데이터 입력패드에게 제공하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 집적회로가 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간을 서로 구분할 수 있도록, 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간 사이에는 각각, 상기 각 클록펄스의 지속시간의 두 배 이상의 클록펄스 휴지기가 제공되며, k, m, 및 n은 서로 다른 자연수인 것으로 설정된 것을 특징으로 하는,
    배터리 보호 모듈의 상태 조절 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집적회로는, 상기 출력전압을 조절하기 위한 k개의 제1 퓨즈, 상기 출력전류를 조절하기 위한 m개의 제2 퓨즈, 및 상기 출력클록주파수를 조절하기 위한 n개의 제3 퓨즈를 더 포함하며,
    상기 제1 바이너리 데이터, 상기 제2 바이너리 데이터, 및 상기 제3 바이너리 데이터는 각각, 상기 제1 퓨즈, 상기 제2 퓨즈, 및 상기 제3 퓨즈의 단락여부를 결정하는 값인,
    배터리 보호 모듈의 상태 조절 방법.
  4. 배터리 보호 모듈의 집적회로의 전압생성부로부터 출력되는 출력전압, 상기 집적회로의 전류생성부로부터 출력되는 출력전류, 및 상기 집적회로의 클록생성부로부터 출력되는 출력클록주파수를 측정하는 측정부; 및 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 출력전압을 조절하기 위하여 미리 결정된 전압설정구간 동안, 연속적인 k개의 클록펄스를 상기 집적회로에 연결된 테스트클록 입력패드에게 제공하고, 상기 출력전압과 미리 결정된 기준전압 간의 차이를 기초로 생성한 k개의 연속적인 제1 바이너리 데이터를 상기 k개의 클록펄스에 동기화하여 상기 집적회로에 연결된 테스트데이터 입력패드에게 제공하는 단계;
    상기 출력전류를 조절하기 위하여 미리 결정된 전류설정구간 동안, 연속적인 m개의 클록펄스를 상기 테스트클록 입력패드에게 제공하고, 상기 출력전류와 미리 결정된 기준전류 간의 차이를 기초로 생성한 m개의 연속적인 제2 바이너리 데이터를 상기 m개의 클록펄스에 동기화하여 상기 테스트데이터 입력패드에게 제공하는 단계; 및
    상기 출력클록주파수를 조절하기 위하여 미리 결정된 클록주파수 설정구간 동안, 연속적인 n개의 클록펄스를 상기 테스트클록 입력패드에게 제공하고, 상기 출력클록주파수와 미리 결정된 기준 클록주파수 간의 차이를 기초로 생성한 n개의 연속적인 제3 바이너리 데이터를 상기 n개의 클록펄스에 동기화하여 상기 테스트데이터 입력패드에게 제공하는 단계;
    를 수행하도록 되어 있으며,
    상기 집적회로가 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간을 서로 구분할 수 있도록, 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간 사이에는 각각, 상기 각 클록펄스의 지속시간의 두 배 이상의 클록펄스 휴지기가 제공되며, k, m, 및 n은 서로 다른 자연수인 것으로 설정된 것을 특징으로 하는,
    집적회로 상태 테스트 장치.
  5. 출력전압을 출력하는 전압생성부, 출력전류를 출력하는 전류생성부, 출력클록주파수를 출력하는 클록생성부, 설정부, 테스트클록 입력패드, 및 테스트데이터 입력패드를 포함하는 배터리 보호 모듈의 집적회로로서,
    상기 설정부는,
    미리 결정된 전압설정구간 동안, 상기 테스트클록 입력패드를 통해 연속적인 k개의 클록펄스를 제공받고, 상기 출력전압과 미리 결정된 기준전압 간의 차이를 기초로 생성된 k개의 연속적인 제1 바이너리 데이터를 상기 테스트데이터 입력패드를 통해 상기 k개의 클록펄스에 동기화되어 제공받은 후에, 상기 제1 바리너리 데이터를 기초로 상기 출력전압을 조절하는 단계;
    미리 결정된 전류설정구간 동안, 상기 테스트클록 입력패드를 통해 연속적인 m개의 클록펄스를 제공받고, 상기 출력전류와 미리 결정된 기준전류 간의 차이를 기초로 생성된 m개의 연속적인 제2 바이너리 데이터를 상기 테스트데이터 입력패드를 통해 상기 m개의 클록펄스에 동기화되어 제공받은 후에, 상기 제2 바리너리 데이터를 기초로 상기 출력전류를 조절하는 단계; 및
    미리 결정된 클록주파수 설정구간 동안, 상기 테스트클록 입력패드를 통해 연속적인 n개의 클록펄스를 제공받고, 상기 출력클록주파수와 미리 결정된 기준 클록주파수 간의 차이를 기초로 생성된 n개의 연속적인 제3 바이너리 데이터를 상기 테스트데이터 입력패드를 통해 상기 n개의 클록펄스에 동기화되어 제공받은 후에, 상기 제3 바리너리 데이터를 기초로 상기 출력클록주파수를 조절하는 단계;
    를 수행하도록 되어 있고,
    상기 집적회로가 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간을 서로 구분할 수 있도록, 상기 전압설정구간, 상기 전류설정구간, 및 상기 클록주파수 설정구간 사이에는 각각, 상기 각 클록펄스의 지속시간의 두 배 이상의 클록펄스 휴지기가 제공되며, k, m, 및 n은 서로 다른 자연수인 것으로 설정된 것을 특징으로 하는,
    배터리 보호 모듈의 집적회로.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 출력전압을 조절하기 위한 k개의 제1 퓨즈, 상기 출력전류를 조절하기 위한 m개의 제2 퓨즈, 및 상기 출력클록주파수를 조절하기 위한 n개의 제3 퓨즈를 더 포함하며,
    상기 제1 바이너리 데이터, 상기 제2 바이너리 데이터, 및 상기 제3 바이너리 데이터는 각각, 상기 제1 퓨즈, 상기 제2 퓨즈, 및 상기 제3 퓨즈의 단락여부를 결정하는 값인,
    배터리 보호 모듈의 집적회로.
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