WO2019176774A1 - 半導体装置及び半導体装置の識別方法 - Google Patents

半導体装置及び半導体装置の識別方法 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a semiconductor device and a semiconductor device identification method.
  • the semiconductor device is designed to identify its product by providing a mark on its resin surface.
  • semiconductor devices in which varieties having different configurations and electrical characteristics are formed in the same package.
  • the mark cannot be seen, and it may be difficult to identify the product of the semiconductor device.
  • a product identification method in such a case, for example, there is a method in which a resistance element whose resistance value is adjusted according to the product type is provided in the semiconductor device, and the resistance value of the resistance element is measured through an external terminal ( For example, see Patent Document 1).
  • An object of the present disclosure is to provide a semiconductor device and a semiconductor device identification method capable of performing product identification based on a resistance value even when the predetermined resistance value cannot be changed.
  • a semiconductor device provided by the first aspect of the present disclosure includes a first external terminal to which a first voltage is applied, a second external terminal to which a second voltage is applied, a third external terminal, and the first A first wiring connected to an external terminal; a second wiring connected to the second external terminal; a first internal block circuit connected to the first wiring; the first wiring; A first resistor and a first switching element connected in series with the wiring, and a second resistor connected between the first wiring and the second wiring, the first switching element Is turned on or off based on a test signal applied to the third external terminal.
  • a semiconductor device provided by the second aspect of the present disclosure includes a first external terminal to which a first voltage is applied, a second external terminal to which a second voltage is applied, a third external terminal, and the first external terminal.
  • a method for identifying a semiconductor device is a method for identifying a product of the semiconductor device, wherein the first step of turning off the first switching element and the first external terminal And a second step of detecting a resistance value of the second resistor based on a voltage between the first external terminal and the second external terminal.
  • FIG. 2 is a diagram showing a layout of part of the semiconductor device of FIG. 1.
  • the circuit diagram of the semiconductor device of a 2nd embodiment The circuit diagram of the semiconductor device of a 3rd embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of an example of a second internal block circuit of FIG. 4.
  • the circuit diagram of the semiconductor device of a 4th embodiment The circuit diagram of the semiconductor device of a 5th embodiment.
  • the top view of the power module which has a semiconductor device.
  • the principal part top view of the power module which has a semiconductor device.
  • the bottom view of the power module which has a semiconductor device.
  • the schematic circuit diagram of the power module of FIG. The circuit diagram which shows a part of circuit structure of the power module of FIG.
  • the state in which the member A is connected to the member B means that the member A and the member B are physically directly connected, and that the member A and the member B are electrically This includes the case where the connection is made indirectly through another member that does not affect the connection state.
  • the state in which the member C is provided between the member A and the member B means that the member A and the member C, or the member B and the member C are directly connected, as well as the member A. And the case where the member C or the member B and the member C are indirectly connected via another member which does not affect the electrical connection state.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram showing a main part of the semiconductor device 1a and a schematic configuration of the resistance value measuring device 100.
  • An example of the resistance value measuring device 100 is a handy tester.
  • the semiconductor device 1a is configured as a module by, for example, resin-sealing a plurality of electric elements such as transistors and resistors.
  • the semiconductor device 1 a includes an internal block circuit 11 that is an example of a first internal block circuit, a first resistor 12, a second resistor 13, a transistor 14 that is an example of a first switching element, 1 diode 15, second diode 16, first wiring 17, second wiring 18, third wiring 19, and test circuit 20 which is an example of a first test circuit.
  • the semiconductor device 1a includes a first external terminal 31, a second external terminal 32, a third external terminal 33, which is an example of an external detection terminal, and a fourth external terminal 34 as a plurality of terminals protruding from the sealing resin.
  • the first external terminal 31 is an input terminal to which a control signal for controlling the internal block circuit 11 of the semiconductor device 1a is input.
  • the second external terminal 32 is a GND terminal.
  • the third external terminal 33 is a terminal that outputs an abnormality signal to the outside when an abnormality of the semiconductor device 1a is detected.
  • a test signal is applied to the third external terminal 33 of the present embodiment when inspecting product identification and electrical characteristics of the semiconductor device 1a.
  • the fourth external terminal 34 is a terminal to which the power supply voltage VCC is applied.
  • the first wiring 17 is connected to the first external terminal 31, the second wiring 18 is connected to the second external terminal 32, and the third wiring 19 is connected to the fourth external terminal 34.
  • a first voltage for inputting a control signal is applied to the first wiring 17 via the first external terminal 31.
  • An example of the first voltage is 3.3V to 5.0V as the control voltage.
  • a second voltage that is a ground potential is applied to the second wiring 18 via the second external terminal 32.
  • the internal block circuit 11 includes, for example, a power transistor 11X, a gate drive circuit 11Y that drives the power transistor 11X, and a Schmitt trigger 11Z.
  • the gate drive circuit 11Y is provided between the power transistor 11X and the Schmitt trigger 11Z.
  • An example of the power transistor 11X is an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).
  • a gate terminal 11 g that is a control terminal of the power transistor 11 ⁇ / b> X is connected to the first wiring 17.
  • the power transistor 11X may be another transistor such as a MOSFET.
  • a gate control signal which is a pulse signal having a frequency of 2 kHz or more, is input to the control terminal of the power transistor 11X via the first external terminal 31 and the gate drive circuit 11Y.
  • the gate control signal preferably has a frequency of 5 kHz or more and 20 kHz or less.
  • the first resistor 12 and the transistor 14 as a switching element are connected in series between the first wiring 17 and the second wiring 18.
  • the transistor 14 is, for example, an NMOSFET.
  • the source of the transistor 14 is connected to the second wiring 18, and the gate, which is an example of the control terminal of the transistor 14, is connected to the third external terminal 33 via the test circuit 20.
  • the second resistor 13 is connected between the first wiring 17 and the second wiring 18.
  • the first resistor 12 and the second resistor 13 are connected between the first wiring 17 and the second wiring 18. That is, the first resistor 12 and the second resistor 13 are connected in parallel to each other.
  • the resistance value of the combined resistor by the first resistor 12 and the second resistor 13 connected in parallel to each other is a specified value determined by the specifications of the semiconductor device 1a. An example of this specified value is 5 k ⁇ .
  • the resistance value of the second resistor 13 is used for product identification of the semiconductor device 1a, and is set according to the specifications (electrical characteristics) of the semiconductor device 1a.
  • the resistance value of the first resistor 12 is set such that the resistance value of the combined resistor of the first resistor 12 and the second resistor 13 becomes a specified value.
  • the resistance value of the second resistor 13 is set according to the specifications of the semiconductor device 1a.
  • the resistance value of the first resistor 12 is set so that the resistance value of the combined resistance with the resistance value of the second resistor 13 becomes a specified value.
  • the resistance values of the first resistor 12 and the second resistor 13 are 5.03 k ⁇ and 800 k ⁇ , respectively.
  • the resistance values of the first resistor 12 and the second resistor 13 are 5.26 k ⁇ and 100 k ⁇ , respectively.
  • a polysilicon resistor is used for each of the first resistor 12 and the second resistor 13.
  • the resistance value of the second resistor 13 is larger than the resistance value of the first resistor 12.
  • the resistance value of the polysilicon resistor changes according to the ion implantation amount. For example, the ion implantation amount of the second resistor 13 is smaller than the ion implantation amount of the first resistor 12.
  • the first diode 15 and the second diode 16 are diodes for electrostatic protection of the internal block circuit 11.
  • the cathode of the first diode 15 is connected to the third wiring 19, and the anode of the first diode 15 is connected to the first wiring 17.
  • the cathode of the second diode 16 is connected to the first wiring 17, and the anode of the second diode 16 is connected to the second wiring 18.
  • the test circuit 20 is connected to the third wiring 19, the third external terminal 33, and the control terminal (gate) of the transistor 14, respectively.
  • the test circuit 20 controls on / off of the transistor 14 according to the state of the third external terminal 33. For example, when the power supply voltage VCC is supplied and the test signal is not applied to the third external terminal 33 (open state), the test circuit 20 turns on the transistor 14. On the other hand, when the power supply voltage VCC is supplied and a test signal of a predetermined level is applied to the third external terminal 33, the test circuit 20 supplies the gate signal voltage to the gate of the transistor 14 and turns off the transistor 14.
  • FIG. 2 shows an example of the layout of the first resistor 12, the second resistor 13, the first diode 15, the second diode 16, and the first external terminal 31.
  • the second wiring 18 and the third wiring 19 are provided on the end side of the module of the semiconductor device 1a with respect to the first external terminal 31.
  • the second wiring 18 is provided on the inner side of the module of the semiconductor device 1 a than the third wiring 19.
  • the second wiring 18 and the third wiring 19 extend in parallel to each other.
  • the first diode 15, the second diode 16, and the first resistor 12 are provided closer to the end of the module of the semiconductor device 1a than the first external terminal 31.
  • the first diode 15, the second diode 16, and the first resistor 12 are connected to the first wiring 17 connected to the first external terminal 31.
  • the first diode 15, the second diode 16, and the first resistor 12 are connected in this order from the side closer to the first external terminal 31.
  • the second resistor 13 is connected to a first wiring 17 (not shown).
  • the second resistor 13 is connected to the first wiring 17 at a location farther from the first external terminal 31 than the first resistor 12. As can be seen from FIG. 3, the area of the second resistor 13 is smaller than the area of the first resistor 12.
  • the operation of the semiconductor device 1a includes a normal mode in which normal operation is performed and a test mode in which the resistance value measuring instrument 100 performs product identification of the semiconductor device 1a.
  • the power supply voltage VCC is applied to the third wiring 19 via the fourth external terminal 34, and the power transistor 11X is connected via the drive voltage terminal according to the logic input to the first external terminal 31.
  • a driving voltage for turning on or off is applied.
  • the test circuit 20 since no test signal is applied to the third external terminal 33, the test circuit 20 turns on the transistor 14.
  • the first resistor 12 is connected in parallel to the second resistor 13, and the combined resistance of the first resistor 12 and the second resistor 13 connected in parallel pulls down the first external terminal 31 to the level of the second wiring 18. .
  • the resistance value of the combined resistor that pulls down the first external terminal 31 is a specified value in the specification of the semiconductor device 1a.
  • the power supply voltage VCC is applied to the third wiring 19 through the fourth external terminal 34, the first probe 101 of the resistance value measuring device 100 is connected to the first external terminal 31, and the second probe 102 is connected. Connected to the second external terminal 32.
  • the test circuit 20 turns off the transistor 14.
  • the resistance value measuring instrument 100 measures the resistance value of the second resistor 13 between the first external terminal 31 and the second external terminal 32. Based on the measured resistance value of the second resistor 13, the product identification of the semiconductor device 1a can be performed.
  • different resistance values of the second resistor 13 are set in advance for each semiconductor device of the same package (module) and different in so-called specification, which is different in the configuration and electrical characteristic value of the electric element. ing. For this reason, by acquiring the resistance value of the second resistor 13, the specification of the semiconductor device 1a can be grasped. Therefore, in the test mode, the first resistance 12 is disabled by the test circuit 20 so that only the resistance value of the second resistor 13 can be measured, and the resistance value of the second resistor 13 is acquired by the resistance value measuring device 100. . Based on the resistance value of the second resistor 13, the product identification of the semiconductor device 1a can be performed.
  • the first step of turning off the transistor 14 and the first step between the first external terminal 31 and the second external terminal 32 are performed.
  • the test circuit 20 When the power supply voltage VCC is not applied to the third wiring 19, the test circuit 20 does not operate. Accordingly, since the gate signal voltage is not applied to the gate of the transistor 14, the transistor 14 is turned off. At this time, similarly to the test mode described above, the first probe 101 is connected to the first external terminal 31 and the second probe 102 is connected to the second external terminal 32, so that the resistance value measuring instrument 100 can Only the resistance value of the second resistor 13 connected between the external terminal 31 and the second external terminal 32 can be measured. Based on the measured resistance value of the second resistor 13, product identification of the semiconductor device 1a is performed. Thus, even if the power supply voltage VCC is not supplied, the product identification of the semiconductor device 1a can be performed using only the resistance value measuring device 100.
  • the resistance value of the combined resistance of the first resistor 12 and the second resistor 13 is the specification of the semiconductor device 1a ( It becomes a predetermined resistance value (5 k ⁇ ) determined by electrical characteristics).
  • the transistor 14 is in an off state, so that only the second resistor 13 of the first resistor 12 and the second resistor 13 is between the first wire 17 and the second wire 18. Connected. Thereby, the resistance value measuring instrument 100 can measure the resistance value of the second resistor 13 from the voltage at the first external terminal 31 and the second external terminal 32.
  • the resistance value measuring instrument 100 can measure the resistance value of the second resistor 13 from the voltage at the first external terminal 31 and the second external terminal 32 by turning off the transistor 14. Therefore, the semiconductor device 1a can be identified from the resistance value of the second resistor 13 by changing the resistance value of the second resistor 13 for each specification (electrical characteristic) of the semiconductor device 1a. Therefore, the product identification of the semiconductor device 1a can be performed using a resistor that pulls down the first external terminal 31 with a predetermined value. Thus, even when the predetermined resistance value cannot be changed, the product identification of the semiconductor device 1a can be performed based on the resistance value.
  • the resistance value of the second resistor 13 is smaller than the resistance value of the first resistor 12. For this reason, since the area of the 2nd resistance 13 becomes smaller than the area of the 1st resistance 12, the enlargement of the semiconductor device 1a can be suppressed.
  • the length of the first wiring 17 that connects the first external terminal 31 and the first resistor 12 is shorter than the length of the first wiring 17 that connects the first external terminal 31 and the second resistor 13. According to this configuration, since the first resistor 12 having an effect of suppressing the surge voltage from the outside of the semiconductor device 1a is disposed near the first external terminal 31, the first resistor 12 and the first external terminal 31 It is possible to reduce the influence of the resistance and inductance of the first wiring 17 connecting the first resistance 12 on the first wiring 12.
  • the semiconductor device 1b of this embodiment is different from the semiconductor device 1a of the first embodiment in that the first external terminal 31, the second external terminal 32, the internal block circuit 11, the first resistor 12, the second resistor 13, and the second The difference is that a plurality of first wirings 17 and a plurality of second wirings 18 are provided.
  • the first diode 15 and the second diode 16 are omitted.
  • the semiconductor device 1 b includes N internal block circuits 11, a first resistor 12, a second resistor 13, a first wiring 17, and a first external terminal 31.
  • each member can be identified by adding a hyphen and an individual symbol (1 to N) to a common symbol (for example, “11” in the internal block circuit) for each member.
  • the semiconductor device 1 b includes a common second wiring 18, a second external terminal 32, a third external terminal 33, a fourth external terminal 34, and a common test circuit 20.
  • the test circuit 20 is connected to each of the control terminals of the transistors 14-1,.
  • the test circuit 20 outputs a control signal to each of the control terminals of the transistors 14-1,.
  • the third external terminal 33 is connected to the test circuit 20 via the wiring 27A.
  • the fourth external terminal 34 is connected to the third wiring 19.
  • the test circuit 20 is connected to the third wiring 19.
  • the resistance values of the N second resistors 13-1,... 13-N differs depending on the product type.
  • the resistance value of the combined resistance of the first resistor 12-1 and the second resistor 13-1, the combined resistance value of the first resistor 12-N and the second resistor 13-N are equal to each other. This is a specified value determined by the specification of the semiconductor device 1b as in the first embodiment. In one example, the resistance value of the combined resistor is 5 k ⁇ .
  • the resistance values of the first resistors 12-1,... 12-N are set in accordance with the resistance values and specified values of the second resistors 13-1,.
  • the power supply voltage VCC is applied to the third wiring 19 through the fourth external terminal 34, and the drive voltage is determined according to the logic input to each of the first external terminals 31-1,.
  • a drive voltage for turning on or off the power transistors 11X-1,... 11X-N is applied via the terminals.
  • the test circuit 20 turns on each of the transistors 14-1,.
  • the first resistors 12-1,... 12-N are connected in parallel to the second resistors 13-1,... 13-N, respectively.
  • the combined resistances of the second resistors 13-1,... 13-N pull down each of the first external terminals 31-1,.
  • the resistance value of the combined resistor that pulls down each of the first external terminals 31-1,... 31-N is a specified value in the specification of the semiconductor device 1a.
  • the transistors 14-1 to 14 -N are turned off.
  • the resistance value measuring device 100 connects the first probe 101 to the first external terminal 31-1, connects the second probe 102 to the second external terminal 32, and sets the resistance value of the second resistor 13-1. Measure.
  • the resistance measuring device 100 connects the first probe 101 to the first external terminals 31-2. ,... Measure the second resistor 13-N in the same manner.
  • the semiconductor device 1b identifies the product of the semiconductor device 1b by a combination of the resistance values of the second resistors 13-1,... 13-N. That is, the resistance values of the second resistors 13-1,... 13-N measured by the resistance value measuring device 100 are acquired, and the combination of the preset resistance values of the second resistors 13-1,.
  • the product identification of the semiconductor device 1b can be performed by collating with the correspondence information with the specification of the semiconductor device 1b.
  • FIGS. 1c A semiconductor device 1c according to the third embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the same members as those in the first embodiment may be denoted by the same reference numerals, and a part or all of the description may be omitted.
  • the semiconductor device 1c of this embodiment includes a first internal block circuit 11A and a second internal block circuit 11B.
  • the first internal block circuit 11A has the same configuration as the internal block circuit 11 of the first embodiment.
  • the second internal block circuit 11B has a circuit configuration of a control system.
  • the second internal block circuit 11B operates with, for example, the power supply voltage VCC.
  • the semiconductor device 1c has an analog switch 41 which is an example of a switch unit.
  • a first terminal of the analog switch 41 is connected to the second internal block circuit 11B, and a second terminal of the analog switch 41 is connected to a node N1 to which the first resistor 12 and the drain of the transistor 14 are connected.
  • the analog switch 41 includes, for example, a PMOSFET and an NMOSFET connected in parallel to each other, and is configured to be turned on / off complementarily with the transistor 14. Note that the analog switch 41 may include only one of PMOSFET and NMOSFET.
  • the temperature measurement circuit 40 is a circuit that measures the temperature of the driving IC for the power transistor 11X, for example, and includes an analog temperature sensor (hereinafter, “temperature sensor 42”), a signal transmission circuit 43, and a constant current source 44.
  • the temperature sensor 42 has a configuration in which a plurality of diodes are connected in series.
  • the anode of the diode is connected to the constant current source 44, and the cathode of the diode is connected to the ground.
  • the constant current source 44 is connected to the third wiring 19 (see FIG. 5).
  • the signal transmission circuit 43 includes a voltage follower circuit 45 and an inverting amplifier circuit 46.
  • a first input terminal of the voltage follower circuit 45 is connected to a node N2 to which the constant current source 44 and the temperature sensor 42 are connected.
  • the second input terminal of the voltage follower circuit 45 is connected to the output terminal of the voltage follower circuit 45.
  • the inverting amplifier circuit 46 includes resistors 47 and 48 and an operational amplifier 46a.
  • the inverting input terminal of the operational amplifier 46a is connected to the output terminal of the voltage follower circuit 45 through the resistor 47, and the resistor 48 is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 46a.
  • a reference voltage is applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 46a.
  • the first terminal of the analog switch 41 is connected to a detection terminal 49 connected to a node N3 between the voltage follower circuit 45 and the inverting amplifier circuit 46. As a result, the output voltage of the temperature sensor 42 is output to the analog switch 41.
  • the operation of the semiconductor device 1c includes a normal mode in which a normal operation is performed, a first test mode in which the resistance value measuring device 100 performs product identification of the semiconductor device 1c, and a voltage measuring device (not shown) in the second internal block circuit 11B. And a second test mode for measuring the internal voltage of the second test mode.
  • the operation of the semiconductor device 1c in the normal mode is the same as the operation of the semiconductor device 1a in the normal mode of the first embodiment.
  • the analog switch 41 is off.
  • the operation of the semiconductor device 1c in the first test mode is the same as the operation of the semiconductor device 1a in the test mode of the first embodiment. That is, when the power supply voltage VCC is not applied to the fourth external terminal 34, the test circuit 20 and the second internal block circuit 11B do not operate, the transistor 14 is turned off, and the analog switch 41 is not turned on.
  • the first probe 101 is connected to the first external terminal 31 and the second probe 102 is connected to the second external terminal 32, so that the resistance value measuring instrument 100
  • the resistance value of only the second resistor 13 connected between the first external terminal 31 and the second external terminal 32 can be measured.
  • product identification of the semiconductor device 1a is performed.
  • the product identification of the semiconductor device 1c can be performed using only the resistance value measuring device 100.
  • the power supply voltage VCC is applied to the fourth external terminal 34.
  • the test circuit 20 inputs a test mode signal from the third external terminal 33 to turn off the transistor 14 and turn on the analog switch 41. Therefore, the test circuit 20 is connected between the first resistor 12 and the transistor 14 via the analog switch 41.
  • the internal voltage of the second internal block circuit 11B is applied to the node N1. This internal voltage appears at the first external terminal 31. Therefore, the voltage measuring device can measure the internal voltage of the second internal block circuit 11B by measuring the voltage between the first external terminal 31 and the second external terminal 32.
  • the first step of turning off the transistor 14 and turning on the analog switch 41, and between the first external terminal 31 and the second external terminal 32 are performed.
  • a second step of detecting the voltage of the second internal block circuit 11B based on the voltage is performed.
  • the semiconductor device 1d of the present embodiment includes a first transistor 14A as an example of a first switching element, a second transistor 14B as an example of a second switching element, a first test circuit 20A, a second test circuit 20B, and a fifth transistor.
  • An external terminal 35 is provided.
  • the first transistor 14A has the same configuration as the transistor 14 of the first embodiment
  • the first test circuit 20A has the same configuration as the test circuit 20 of the first embodiment.
  • the second transistor 14 ⁇ / b> B is provided between the second resistor 13 and the second wiring 18.
  • An example of the second transistor 14B is an NMOSFET.
  • the second resistor 13 and the second transistor 14 ⁇ / b> B are connected in series between the first wiring 17 and the second wiring 18.
  • the first test circuit 20A is connected to the third wiring 19, the third external terminal 33, and the control terminal (gate) of the first transistor 14A.
  • the first test circuit 20A controls on / off of the first transistor 14A based on a test signal input to the third external terminal 33.
  • the second test circuit 20B is connected to the third wiring 19, the fifth external terminal 35, and the control terminal (gate) of the second transistor 14B.
  • the second test circuit 20B controls on / off of the second transistor 14B based on the test signal input to the fifth external terminal 35.
  • the configuration of the second test circuit 20B is the same as that of the first test circuit 20A, for example.
  • the operation of the semiconductor device 1d includes a normal mode in which the normal operation is performed, a first test mode in which the resistance value measuring device 100 identifies the product of the semiconductor device 1d, and a first internal block circuit 11A by a current measuring device (not shown).
  • the second test mode for measuring the leakage current from the gate terminal 11g of the Schmitt trigger 11Z to the first wiring 17 and the third test mode for measuring the resistance value of the first resistor 12 by the resistance value measuring device 100.
  • the power supply voltage VCC is applied to the fourth external terminal 34.
  • both the first transistor 14A and the second transistor 14B are turned on.
  • the first resistor 12 and the second resistor 13 are connected in parallel, and the combined resistance of the first resistor 12 and the second resistor 13 connected in parallel pulls down the first external terminal 31 to the level of the second wiring 18.
  • the resistance value of the combined resistor that pulls down the first external terminal 31 is a specified value in the specification of the semiconductor device 1a.
  • the resistance value measuring instrument 100 is set in a state where the first probe 101 is connected to the first external terminal 31 and the second probe 102 is connected to the second external terminal 32.
  • a test signal is applied to both the third external terminal 33 and the fifth external terminal 35.
  • the test signal applied to the third external terminal 33 is a control signal for turning off the first transistor 14A.
  • the test signal applied to the fifth external terminal 35 is a control signal for turning off the second transistor 14B.
  • the power supply voltage VCC is applied to the fourth external terminal 34.
  • the first test circuit 20A turns off the first transistor 14A based on the test signal from the third external terminal 33.
  • the resistance value measuring instrument 100 can measure the resistance value of the second resistor 13 between the first external terminal 31 and the second external terminal 32.
  • the semiconductor device 1d uses the resistance value of the second resistor 13 because the resistance value of the second resistor 13 is set for each specification of the semiconductor device 1d, similarly to the semiconductor device 1a of the first embodiment.
  • the product identification of the semiconductor device 1d can be performed.
  • the current measuring instrument is set in a state where the first probe (not shown) is connected to the first external terminal 31 and the second probe (not shown) is connected to the second external terminal 32.
  • the A test signal is applied to both the third external terminal 33 and the fifth external terminal 35.
  • the power supply voltage VCC is applied to the fourth external terminal 34.
  • the first test circuit 20A turns off the first transistor 14A based on the test signal from the third external terminal 33, and the second test circuit 20B receives the test signal from the fifth external terminal 35. Based on this, the second transistor 14B is turned off. As a result, the first wiring 17 is disconnected from the second wiring 18.
  • the resistance value measuring device 100 can measure the current flowing through the first wiring 17, for example, the leakage current of the first internal block circuit 11 ⁇ / b> A, that is, the leakage current from the gate terminal 11 g of the Schmitt trigger 11 ⁇ / b> Z to the first wiring 17. it can.
  • the resistance value measuring device 100 is set in a state where the first probe 101 is connected to the first external terminal 31 and the second probe 102 is connected to the second external terminal 32.
  • a test signal is applied only to the fifth external terminal 35.
  • the power supply voltage VCC is applied to the fourth external terminal 34.
  • the second test circuit 20B turns off the second transistor 14B based on the test signal from the fifth external terminal 35. Thereby, only the first resistor 12 of the first resistor 12 and the second resistor 13 is connected between the first wire 17 and the second wire 18.
  • the resistance value measuring instrument 100 can measure the resistance value of the first resistor 12 between the first external terminal 31 and the second external terminal 32.
  • the semiconductor device 1e of this embodiment includes a first internal block circuit 11A, a second internal block circuit 11B, and an analog switch 41 based on the semiconductor device 1d of the fourth embodiment.
  • the first internal block circuit 11A has the same configuration as the internal block circuit 11 of the fourth embodiment.
  • the second internal block circuit 11B has the same configuration as the second internal block circuit 11B of the third embodiment.
  • the first terminal of the analog switch 41 is connected to the second internal block circuit 11B, and the second terminal of the analog switch 41 is connected to the node N1 between the first resistor 12 and the first transistor 14A.
  • the inversion control terminal of the analog switch 41 is connected to the control terminal (gate) of the second transistor 14B.
  • the semiconductor device 1e further includes a switch control circuit 20C that controls on / off of the first transistor 14A, the second transistor 14B, and the analog switch 41.
  • the switch control circuit 20C is electrically connected to the first test circuit 20A and the second test circuit 20B. Based on the combination of the test signals of the third external terminal 33 and the fifth external terminal 35, for example, Thus, the on / off of the first transistor 14A, the second transistor 14B, and the analog switch 41 is controlled.
  • test signal of the third external terminal 33 and the fifth external terminal 35 is indicated by “0” when the test signal is not applied and “1” when the test signal is applied.
  • the operation of the semiconductor device 1e includes a normal mode in which normal operation is performed, a first test mode in which the resistance value measuring device 100 identifies the product of the semiconductor device 1e, and a second mode in which the leakage current of the first internal block circuit 11A is measured.
  • a test mode and a third test mode for measuring an internal voltage of the second internal block circuit 11B are set according to the combination of the test signals of the third external terminal 33 and the fifth external terminal 35.
  • the normal mode, the first test mode, and the second test mode of the semiconductor device 1e are substantially the same as the normal mode, the first test mode, and the second test mode of the fourth embodiment, description thereof is omitted.
  • the operation of the analog switch 41 is different. Since the second transistor 14B is turned on in each of the normal mode and the first test mode, the analog switch 41 is turned off in each of the normal mode, the first test mode, and the second test mode. In the first test mode, the test signal is applied only to the fifth external terminal 35, and in the second test mode, the test signal is applied to both the third external terminal 33 and the fifth external terminal 35.
  • the power supply voltage VCC is applied to the fourth external terminal 34.
  • a test signal is applied only to the third external terminal 33.
  • the first wiring 17 is disconnected from the second wiring 18, while the second internal block circuit 11B is in an operating state, so that the node N1 between the first resistor 12 and the transistor 14 is connected via the analog switch 41.
  • the internal voltage of the second internal block circuit 11B is applied. This internal voltage appears at the first external terminal 31. Therefore, the voltage measuring device (not shown) can measure the internal voltage of the second internal block circuit 11B by measuring the voltage between the first external terminal 31 and the second external terminal 32.
  • a power module 50 as an example of a specific configuration of the semiconductor devices 1a to 1e of the first to fifth embodiments will be described with reference to FIGS.
  • the power module 50 can be used for driving circuits such as an inverter circuit that drives a compressor of an outdoor unit of an air conditioner, an inverter circuit that drives a compressor of a refrigerator, and an inverter circuit that drives a fan.
  • the drive circuit drives, for example, a three-phase AC motor.
  • FIG. 8 is a plan view of the power module 50.
  • FIG. 9 is a plan view of a main part of the power module 50, and a sealing resin 53 described later is indicated by an imaginary line.
  • FIG. 10 is a bottom view of the power module 50.
  • FIG. 11 is a plan view of the upper switch drive unit 60U of the power module 50.
  • FIG. FIG. 12 is a plan view of the lower switch driver 60L of the power module 50.
  • the power module 50 includes a plurality of lead frames 51, a heat sink 52, and a sealing resin 53.
  • the sealing resin 53 is formed in a rectangular shape in plan view.
  • the length of the sealing resin 53 in the longitudinal direction is 38 mm
  • the length in the direction (width direction) orthogonal to the longitudinal direction of the sealing resin 53 is 24 mm
  • the thickness of the sealing resin 53 is 3 .5 mm.
  • the plurality of lead frames 51 protrude from side surfaces along the longitudinal direction of the sealing resin 53.
  • Each lead frame 51 is formed in a substantially L shape when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the heat sink 52 is exposed from one surface of the sealing resin 53 in the thickness direction.
  • the exposed surface of the heat sink 52 is a rectangle in which the longitudinal direction of the sealing resin 53 is the longitudinal direction of the heat sink 52 in plan view.
  • the plurality of lead frames 51 are portions protruding from the sealing resin 53 and have terminals that are connected to the circuit board when the power module 50 is mounted on a circuit board (not shown).
  • the terminals of the plurality of lead frames 51 are P terminal, U terminal, V terminal, W terminal, NU terminal, NV terminal, NW terminal, VBU terminal, VBV terminal, VBW terminal, HINU terminal, HINV terminal, HINW terminal. , HVCC terminal, first GND terminal, LINU terminal, LINV terminal, LINW terminal, LVCC terminal, FO terminal, CIN terminal, second GND terminal, VOT terminal, first NC terminal, and second NC terminal.
  • the power module 50 includes a U-phase switching arm 54U, a V-phase switching arm 54V, and a W-phase switching arm 54W, and a control circuit 60 that controls the switching arms 54U, 54V, and 54W.
  • the U-phase switching arm 54U, the V-phase switching arm 54V, and the W-phase switching arm 54W are connected in parallel to each other.
  • the control circuit 60 includes an upper switch driving unit 60U and a lower switch driving unit 60L.
  • Each switching arm 54U, 54V, 54W includes an upper switching element 55 and a lower switching element 56, respectively.
  • the upper switching element 55 and the lower switching element 56 are connected in series.
  • Upper switching element 55 has a first terminal to which a power supply voltage is supplied, a second terminal connected to lower switching element 56, and a control terminal.
  • the lower switching element 56 has a first terminal connected to the second terminal of the upper switching element 55, a second terminal connected to the ground, and a control terminal.
  • An example of the upper switching element 55 and the lower switching element 56 is an IGBT.
  • a diode 57 is connected to each of the upper switching element 55 and the lower switching element 56.
  • An example of the diode 57 is a fast recovery diode.
  • the collectors of the upper switching elements 55 of the switching arms 54U, 54V, 54W are connected to each other and electrically connected to the P terminal.
  • the P terminal is a terminal that supplies the drive voltage VDD to the upper switching element 55.
  • the emitter of the upper switching element 55 and the collector of the lower switching element 56 of the U-phase switching arm 54U are electrically connected to the U terminal, and the emitter of the lower switching element 56 is electrically connected to the NU terminal.
  • the U terminal is an output terminal of the U-phase switching arm 54U.
  • the emitter of the upper switching element 55 and the collector of the lower switching element 56 of the V-phase switching arm 54V are electrically connected to the V terminal, and the emitter of the lower switching element 56 is electrically connected to the NV terminal.
  • the V terminal is an output terminal of the V-phase switching arm 54V.
  • the emitter of the upper switching element 55 and the collector of the lower switching element 56 of the W-phase switching arm 54W are electrically connected to the W terminal, and the emitter of the lower switching element 56 is electrically connected to the NW terminal.
  • the W terminal is an output terminal of the W-phase switching arm 54W.
  • the gate of each upper switching element 55 is connected to the upper switch driving unit 60U, and the gate of each lower switching element 56 is connected to the lower switch driving unit 60L.
  • the upper switch drive unit 60U is electrically connected to the VBU terminal, the VBV terminal, the VBW terminal, the HINU terminal, the HINV terminal, the HINW terminal, the HVCC terminal, and the first GND terminal.
  • the HVCC terminal is a terminal that supplies the power supply voltage VCC to the upper switch driving unit 60U.
  • a gate signal voltage is applied to the HINU terminal, the HINV terminal, and the HINW terminal from an external gate drive circuit (not shown).
  • the upper switch driving unit 60U is a circuit for applying these gate signal voltages to the gate of the upper switching element 55.
  • the upper switch driver 60U is formed with pads that are electrically connected to the VBU terminal, VBV terminal, VBW terminal, HINU terminal, HINV terminal, HINW terminal, HVCC terminal, and first GND terminal.
  • pads include, for example, those arranged along the outer edge of the upper switch drive unit 60U or those arranged so as to be located inside the upper switch drive unit 60U in plan view.
  • the illustrated upper switch drive unit 60U includes a plurality of second resistors 13 described with reference to FIGS.
  • these second resistors 13 are arranged along the direction in which the pads connected to the HVCC terminals are arranged. Further, these second resistors 13 are arranged adjacent to the pads connected to the HINU terminal, the HINV terminal, and the HINW terminal in the vertical direction in the figure.
  • the lower switch driving unit 60L is electrically connected to the LINU terminal, the LINV terminal, the LINW terminal, the LVCC terminal, the FO terminal, the CIN terminal, the second GND terminal, and the VOT terminal.
  • the LVCC terminal is a terminal that supplies the power supply voltage VCC to the lower switch driving unit 60L.
  • a gate signal voltage is applied to the LINU terminal, the LINV terminal, and the LINW terminal from an external gate driving circuit.
  • the lower switch driving unit 60L is a circuit for applying these gate signal voltages to the gate of the lower switching element 56.
  • the lower switch driving unit 60L has pads electrically connected to the LINU terminal, the LINV terminal, the LINW terminal, the LVCC terminal, the FO terminal, the CIN terminal, the second GND terminal, and the VOT terminal. Is formed. These pads include, for example, those arranged along the outer edge of the lower switch driving unit 60L.
  • the illustrated lower switch driving unit 60L includes a plurality of second resistors 13 described with reference to FIGS. 1 and 2. Of the second resistors 13, two second resistors 13 are arranged between the pads connected to the LINU terminal and the LINV terminal in the example shown in FIG. One second resistor 13 is arranged side by side on the right side in the drawing with respect to the pad connected to the LINW terminal.
  • FIG. 14 shows an example of the configuration of the upper switch drive unit 60U and the lower switch drive unit 60L that drive the U-phase switching arm 54U, for example.
  • FIG. 14 shows an example of the configuration of a circuit (hereinafter referred to as “control circuit 60X”) that controls the U-phase switching arm 54U in the upper switch drive unit 60U and the lower switch drive unit 60L.
  • control circuit 60X a circuit that controls the U-phase switching arm 54U in the upper switch drive unit 60U and the lower switch drive unit 60L.
  • the circuit corresponding to the upper switch drive unit 60U in the control circuit 60X has a first resistor 612 resistor in order from the input side (HINU terminal side) to the output side (HOU terminal side), A second resistor 613, a transistor 614, a Schmitt trigger 62, a level shifter 63, a controller 64, a pulse generator 65, a level shifter 66, a filter circuit 67, an RS flip-flop circuit 68, and a driver 69 are included.
  • the first resistor 612 resistor and the second resistor 613 pull down the HINU terminal to the ground terminal. Therefore, when the HINU terminal is in an open state, the upper input signal HINU as a gate signal voltage input from the gate drive circuit to the HINU terminal is at a low level (a logic level for turning off the upper switching element 55). Therefore, the upper switching element 55 is not turned on unintentionally.
  • the first resistor 612 and the second resistor 613 correspond to the first resistor 12 and the second resistor 13 of the semiconductor devices 1a to 1e.
  • the transistor 614 corresponds to the transistor 14 of the semiconductor devices 1a to 1e.
  • the transistor 614 functions to switch the connection of the first resistor 612 resistor.
  • a test circuit 820 described later is connected to the gate electrode of the transistor 614.
  • the Schmitt trigger 62 transmits the upper input signal HINU input to the HINU terminal to the level shifter 63.
  • a predetermined hysteresis is given to the threshold voltage of the Schmitt trigger 62.
  • the level shifter 63 shifts the output signal of the Schmitt trigger 62 to a voltage level (VCC-GND) suitable for input to the controller 64 and outputs it.
  • VCC-GND voltage level
  • the controller 64 determines whether or not to transmit the output signal of the level shifter 63 to the pulse generator 65 based on the abnormality signal input from the abnormality protection unit 80 or the external abnormality signal input from the FO terminal (by extension, the upper switching element). 55).
  • the controller 64 includes an upper controller 64H and a lower controller 64L.
  • the upper controller 64H is connected to the level shifter 63 and controls the upper switching element 55.
  • the upper controller 64H is incorporated as the upper switch driving unit 60U in the power module 50 shown in FIGS.
  • the abnormality signal input from the abnormality protection unit 80 to the controller 64 is input to the lower controller 64L and is not input to the upper controller 64H.
  • the present disclosure is not limited to this, and an abnormality signal input from the abnormality protection unit 80 may be input to the upper controller 64H.
  • the pulse generator 65 generates each pulse signal of the on signal SON and the off signal SOFF based on the output signal of the controller 64. More specifically, the pulse generator 65 uses the rising edge of the output signal of the controller 64 as a trigger, sets the ON signal SON to a high level for a predetermined ON period TON1, and triggers the falling edge of the output signal of the controller 64 as an off signal. SOFF is set to a high level only for a predetermined ON period TON2. Note that the output signal of the controller 64 (a signal corresponding to the upper input signal HINU), the on period TON1 and the on period TON2 are set so that both the on signal SON and the off signal SOFF do not become high level at the same time. . That is, when the power module 50 is operating normally, at least one of the on signal SON and the off signal SOFF is at a high level, the other is at a low level.
  • the level shifter 66 shifts the signal level from the low potential block to the high potential block between the high potential block including the filter circuit 67, the RS flip-flop circuit 68, and the driver 69 and the low potential block including the pulse generator 65. It is a circuit that transmits. More specifically, the level shifter 66 receives the pulse signals of the on signal SON and the off signal SOFF from the pulse generator 65 belonging to the low potential block. The level shifter 66 shifts the level of these signals, and outputs them to the filter circuit 67 as a first shifted signal and a second shifted signal.
  • the high potential block operates between the boost voltage VBU applied to the VBU terminal and the switch voltage VS applied to the U terminal.
  • the filter circuit 67 is a circuit that performs filter processing on the first shifted signal and the second shifted signal input from the level shifter 66 and outputs the filtered signal to the RS flip-flop circuit 68.
  • the RS flip-flop circuit 68 has a set terminal (S terminal) to which the first shifted signal that has been filtered by the filter circuit 67 is input as the set signal SSET, and a second shift that has been filtered by the filter circuit 67.
  • the RS flip-flop circuit 68 sets the output signal SQ to a high level using the falling edge of the set signal SSET as a trigger, and sets the output signal SQ to a low level using the falling edge of the reset signal SRESET as a trigger. Note that both the set signal SSET and the reset signal SRESET are input from the level shifter 66.
  • the driver 69 generates an upper output signal HOU that is a signal corresponding to the output signal of the RS flip-flop circuit 68, and outputs the upper output signal HOU to the gate of the upper switching element 55.
  • the high level of the upper output signal HOU is the boost voltage VBU, and the low level is the switch voltage VS.
  • a circuit corresponding to the lower switch drive unit 60L in the control circuit 60X includes a first resistor 712, a second resistor 713, and a transistor in order from the input side (LINU terminal side) to the output side (LOU terminal side). 714, a Schmitt trigger 72, a level shifter 73, a delay circuit 74, and a driver 75.
  • the controller 64 of the upper switch drive unit 60U is provided between the level shifter 73 and the delay circuit 74.
  • the controller of the lower switch drive unit 60L may be provided separately from the controller 64 of the upper switch drive unit 60U. In this case, the controller of the lower switch driving unit 60L may be provided between the delay circuit 74 and the driver 75, and when the abnormality occurs, the lower switching element 56 is quickly turned on without passing through the delay circuit 74. Can be turned off.
  • the first resistor 712 resistor and the second resistor 713 pull down the LINU terminal to the ground terminal. For this reason, when the LINU terminal is in an open state, the lower input signal LINU as the gate signal voltage from the gate drive circuit is at a low level (a logic level for turning off the lower switching element 56). The lower switching element 56 is not turned on unintentionally.
  • the first resistor 712 and the second resistor 713 correspond to the first resistor 12 and the second resistor 13 of the semiconductor devices 1a to 1e.
  • the resistance value of the resistor 71 is the resistance value of the combined resistance of the first resistor 12 and the second resistor 13.
  • the transistor 714 corresponds to the transistor 14 of the semiconductor devices 1a to 1e.
  • the transistor 714 functions to switch the connection of the first resistor 712 resistor.
  • a test circuit 820 described later is connected to the gate electrode of the transistor 714.
  • the Schmitt trigger 72 transmits the lower input signal LINU input to the LINU terminal to the level shifter 73.
  • the threshold voltage of the Schmitt trigger 72 is given a predetermined hysteresis. By adopting such a configuration, resistance to noise can be increased.
  • the level shifter 73 shifts the output signal of the Schmitt trigger 72 to a voltage level (VCC-GND) suitable for input to the controller 64 and outputs it.
  • VCC-GND voltage level
  • the controller 64 determines whether or not to transmit the output signal of the delay circuit 74 to the driver 75 based on the abnormality signal input from the abnormality protection unit 80 or the external abnormality signal input from the FO terminal (and thus lower switching). The driving of the element 56 is controlled.
  • the lower controller 64L is connected to the level shifter 73 and controls the lower switching element 56.
  • the lower controller 64L is incorporated as the lower switch driver 60L in the power module 50 shown in FIGS.
  • the delay circuit 74 gives a predetermined delay (corresponding to a circuit delay generated by the pulse generator 65, the level shifter 66, and the RS flip-flop circuit 68 of the upper switch driving unit 60U) to the output signal of the controller 64, and transmits it to the driver 75.
  • the driver 75 outputs the lower output signal LOU to the gate of the lower switching element 56 based on the output signal of the controller 64 delayed by the delay circuit 74.
  • the high level of the lower output signal LOU is the power supply voltage VCC, and the low level is the ground voltage VGND.
  • the abnormality protection unit 80 includes a temperature protection circuit (TSD [Thermal Shut Down] circuit) 81, a low voltage malfunction prevention circuit (UVLO circuit) 82, a low-pass filter circuit 83, a short circuit protection circuit 84, an abnormality signal generation circuit 86, a transistor 87, A Schmitt trigger 88 and a level shifter 89 are provided.
  • TSD Temperature Shut Down
  • the temperature protection circuit 81 changes the temperature protection signal from a normal logic level (for example, low level) to an abnormal logic level (for example, low level). For example, switch to high level.
  • the low voltage malfunction prevention circuit 82 switches the malfunction prevention signal from a normal logic level (eg, low level) to an abnormal logic level (eg, high level) when the power supply voltage VCC falls below a predetermined threshold voltage.
  • the low pass filter circuit 83 is electrically connected to the detection terminal CIN outside the power module 50.
  • the low-pass filter circuit 83 outputs a detection voltage CIN.
  • the detection voltage CIN is supplied to the short circuit protection circuit 84 via the CIN terminal.
  • the short-circuit protection circuit 84 switches the short-circuit protection signal from a normal logic level (for example, low level) to an abnormal logic level (for example, high level) when the detection voltage CIN exceeds a threshold value.
  • the abnormal signal generation circuit 86 is input from the temperature protection signal input from the temperature protection circuit 81, the malfunction prevention signal input from the low voltage malfunction prevention circuit 82, the short circuit protection signal input from the short circuit protection circuit 84, and the FO terminal. Each of the external abnormal signals is monitored.
  • the abnormality signal generation circuit 86 outputs an abnormality signal when any one of the temperature protection circuit 81, the low voltage malfunction prevention circuit 82, and the short circuit protection circuit 84 has an abnormality, or when an external abnormality signal is input. Switching from a normal logic level (for example, low level) to an abnormal logic level (for example, high level).
  • the abnormal signal generation circuit 86 outputs an abnormal signal to the lower controller 64L of the controller 64.
  • the controller 64 limits the current flowing through at least one of the upper switching element 55 and the lower switching element 56, for example, when an abnormal signal is input.
  • the transistor 87 forms an open drain output stage for outputting an external abnormality signal from the FO terminal.
  • the transistor 87 is, for example, an NMOSFET.
  • the transistor 87 is turned off by the abnormality signal generation circuit 86, and the external abnormality signal is set to the high level.
  • the transistor 87 outputs an abnormality signal. It is turned on by the generation circuit 86, and the external abnormality signal is set to the low level.
  • the Schmitt trigger 88 transmits an external abnormality signal input to the FO terminal (for example, an external abnormality signal output from the FO terminal of another power module 50) to the level shifter 89.
  • the threshold voltage of the Schmitt trigger 88 is given a predetermined hysteresis. By adopting such a configuration, resistance to noise can be increased.
  • the level shifter 89 level-shifts the output signal of the Schmitt trigger 88 to a voltage level (VCC-GND) suitable for input to the controller 64 and outputs it.
  • the bootstrap circuit 58U includes a boot diode 58BU having an anode connected to the application terminal of the power supply voltage VCC via a resistor 58R, and a boot capacitor 59BU provided between the cathode of the boot diode 58BU and the emitter of the upper switching element 55. And have.
  • the boot capacitor 59BU is electrically connected to the VBU terminal and the U terminal.
  • the test circuit 820 corresponds to the test circuit 20 of the semiconductor devices 1a to 1e.
  • the test circuit 20 receives an output signal from the short circuit protection circuit 84 and a signal from the FO terminal.
  • An output signal of the test circuit 820 is input to the gate electrodes of the transistor 614 and the transistor 714.
  • the bootstrap circuit 58U generates a boost voltage VB (a driving voltage of a high potential block including the driver 69) at a connection node (VB terminal) between the boot diode 58BU and the boot capacitor 59BU.
  • the resistor 58R limits the current supplied from the external power supply to the boot diode 58BU via the HVCC terminal. Thereby, the charging current to the boot capacitor 59BU is limited.
  • the boot diode 58BU When the upper switching element 55 is turned off and the lower switching element 56 is turned on so that the switch voltage VS appearing at the U terminal is at a low level (GND), the boot diode 58BU is applied from the application terminal of the power supply voltage VCC. A current flows through a path through the boot capacitor 59BU and the lower switching element 56. For this reason, the boot capacitor 59BU provided between the VBU terminal and the U terminal is charged.
  • the boost voltage VB appearing at the VBU terminal (that is, the charging voltage of the boot capacitor 59BU) has a voltage value (VCC-Vf) obtained by subtracting the forward drop voltage Vf of the boot diode 58BU from the power supply voltage VCC.
  • FIG. 15 shows an example of the configuration of the first test circuit 20A (test circuit 20).
  • the test circuit 20 includes a first voltage dividing resistor 21A, a second voltage dividing resistor 22A, a bipolar transistor 23Q, a transistor 23M, a resistor 24, a NOT circuit 25, a filter circuit 26, and a latch circuit 28.
  • the test circuit 20 removes noise from the test signal applied to the third external terminal 33 and then outputs it to the gate of the first transistor 14A (transistor 14).
  • an example of the third external terminal 33 is an FO terminal to which an external abnormality signal is input from the outside of the semiconductor devices 1a to 1e.
  • An example of the bipolar transistor 23Q is an NPN transistor.
  • An example of the transistor 23M is an NMOSFET.
  • the first voltage dividing resistor 21A and the second voltage dividing resistor 22A are connected in series with the transistor 23M between the wiring 27A connected to the third external terminal 33 and the second wiring 18, respectively. More specifically, the first terminal of the first voltage dividing resistor 21A is connected to the wiring 27A, and the second terminal of the first voltage dividing resistor 21A is connected to the drain of the transistor 23M. The first terminal of the first voltage dividing resistor 21A is connected to the source of the transistor 23M, and the second terminal of the second voltage dividing resistor 22A is connected to the second wiring 18.
  • An abnormal signal generation circuit 86 is connected to the gate of the transistor 23M, similarly to the transistor 87 shown in FIG. Therefore, the transistor 23M is turned on / off by the abnormal signal generation circuit 86. Therefore, in the test mode, the transistor 23M can be turned on by applying a test signal to the CIN terminal.
  • the base of the bipolar transistor 23Q is connected to the node N4 to which the second terminal of the first voltage dividing resistor 21A and the first terminal of the second voltage dividing resistor 22A are connected.
  • the bipolar transistor 23Q and the resistor 24 are connected in series between the third wiring 19 and the second wiring 18. More specifically, the first terminal of the resistor 24 is connected to the third wiring 19, and the second terminal of the resistor 24 is connected to the collector of the bipolar transistor 23Q.
  • the emitter of the bipolar transistor 23Q is connected to the second wiring 18.
  • the input terminal of the NOT circuit 25 is connected to a node N5 to which the second terminal of the resistor 24 and the collector of the bipolar transistor 23Q are connected.
  • the output terminal of the NOT circuit 25 is connected to the filter circuit 26.
  • An example of the filter circuit 26 is a low-pass filter.
  • the output terminal of the filter circuit 26 is connected to the latch circuit 28.
  • the latch circuit 28 is connected to a CIN terminal to which the detection voltage CIN is input.
  • the output terminal of the latch circuit 28 is connected to the gate of the transistor 14.
  • FIG. 16 shows an example of the configuration of the second test circuit 20B.
  • the second test circuit 20B includes a first voltage dividing resistor 21B, a second voltage dividing resistor 22B, a filter circuit 26, and a comparator 29.
  • the second test circuit 20B removes noise from the test signal applied to the fifth external terminal 35 and then outputs it to the gate of the second transistor 14B.
  • An example of the fifth external terminal 35 is a LINW terminal that applies a gate signal voltage to the lower switching element 56 of the W-phase switching arm 54W in the semiconductor devices 1a to 1e.
  • the first voltage dividing resistor 21 ⁇ / b> B and the second voltage dividing resistor 22 ⁇ / b> B are connected in series between the wiring 27 ⁇ / b> B connected to the fifth external terminal 35 and the second wiring 18. More specifically, the first terminal of the first voltage dividing resistor 21B is connected to the wiring 27B, and the second terminal of the first voltage dividing resistor 21B is connected to the first terminal of the second voltage dividing resistor 22B. A second terminal of the second voltage dividing resistor 22 ⁇ / b> B is connected to the second wiring 18.
  • the first input terminal of the comparator 29 is connected to a node N6 to which the second terminal of the first voltage dividing resistor 21B and the first terminal of the second voltage dividing resistor 22B are connected.
  • a reference voltage is applied to the second input terminal of the comparator 29.
  • the output terminal of the comparator 29 is connected to the filter circuit 26.
  • the output terminal of the filter circuit 26 is connected to the gate of the second transistor 14B.
  • the first test circuit 20A (test circuit 20) and the second test circuit 20B are connected to the existing terminals of the semiconductor devices 1a to 1e. For this reason, when individually providing the resistance element for product identification, it is necessary to provide an external terminal only for product identification, and the problem of increasing the size of the product can be solved.
  • each said embodiment is an illustration of the form which the semiconductor device of this indication and the identification method of a semiconductor device can take, and it does not intend restrict
  • the semiconductor device and the method for identifying a semiconductor device according to the present disclosure may take a form in which, for example, modifications of the above-described embodiments described below and at least two modifications not contradicting each other are combined.
  • the configuration of the semiconductor device 1b of the second embodiment can be applied to any of the third embodiment, the fourth embodiment, and the fifth embodiment.
  • the semiconductor device 1b has one second external terminal 32.
  • the present invention is not limited to this.
  • the semiconductor device 1b may have N second external terminals 32. Good.
  • a test circuit for turning on and off the transistor 14 and the analog switch 41 may be provided independently. Thereby, ON / OFF of the transistor 14 and the analog switch 41 can be controlled.
  • a test signal that turns off the second transistor 14B may be supplied to the fifth external terminal 35.
  • the resistance value of the first resistor 12 becomes the specified value of the semiconductor devices 1d and 1e in the normal mode.
  • the test circuit 20 (first test circuit 20A) may be any circuit that can turn on and off the transistor 14 (first transistor 14A), and is not limited to the circuit configuration as shown in FIG.
  • the second test circuit 20B may be any circuit that can turn on and off the second transistor 14B, and is not limited to the circuit configuration shown in FIG.
  • the test circuit 20 (first test circuit 20A) and the second test circuit 20B may be modified as shown in FIG. 17 or FIG. 18, for example.
  • the test circuit 20 (first test circuit 20A) and the second test circuit 20B have a Schmitt trigger 90 and a filter circuit 91.
  • the Schmitt trigger 90 transmits the test signal from the third external terminal 33 to the control terminal of the transistor 14.
  • a predetermined hysteresis is given to the threshold voltage of the Schmitt trigger 90.
  • the output terminal of the Schmitt trigger 90 is connected to the filter circuit 91.
  • An example of the filter circuit 91 is a low-pass filter.
  • the test circuit 20 (first test circuit 20A) and the second test circuit 20B have an amplifier circuit 92 and a filter circuit 93.
  • a first input terminal of the amplifier circuit 92 is connected to the third external terminal 33.
  • a reference voltage is applied to the second input terminal of the amplifier circuit 92.
  • the output terminal of the amplifier circuit 92 is connected to the filter circuit 93.
  • An example of the filter circuit 93 is a low-pass filter.
  • test circuit 20 first test The circuit 20A
  • second test circuit 20B second test circuit 20B
  • an analog switch switching circuit (not shown) for controlling on / off of the analog switch 41 may be further provided.
  • the internal voltages of the plurality of circuits of the second internal block circuit 11B may be individually measured.
  • the analog switch 41 is provided according to the internal voltage measured in a plurality of circuits. By individually controlling these analog switches 41, the internal voltages of a plurality of circuits can be individually measured.
  • FIG. 19 is an example of a configuration capable of individually measuring the internal voltages of the plurality of circuits of the second internal block circuit 11B of the semiconductor device 1c of the third embodiment.
  • the second internal block circuit 11B includes a temperature measurement circuit 40, an overcurrent protection circuit 94, an overheat protection circuit 95, a low voltage malfunction prevention circuit 96, an internal reference voltage generation circuit 97, and a logic circuit 98.
  • An analog switch 41 is connected to each of the temperature measurement circuit 40, overcurrent protection circuit 94, overheat protection circuit 95, low voltage malfunction prevention circuit 96, internal reference voltage generation circuit 97, and logic circuit 98. Each of the second terminals of these analog switches 41 is connected to a node N ⁇ b> 1 between the first resistor 12 and the transistor 14. An analog switch 41 is connected to the test circuit 20 in order to measure the internal voltage of the test circuit 20. The second terminal of the analog switch 41 is also connected to the node N1.
  • the on / off of the analog switch 41 is controlled by the analog switch switching circuit 99.
  • the analog switch switching circuit 99 is provided, for example, inside the semiconductor device 1c.
  • the analog switch switching circuit 99 is connected to the sixth external terminal 36.
  • the analog switch switching circuit 99 outputs a control signal to the inversion control terminal of the analog switch 41.
  • the analog switch switching circuit 99 may be provided outside the semiconductor device 1c.
  • the analog switch 41 corresponding to the circuit of the second internal block circuit 11B measured by the analog switch switching circuit 99 is turned on, and other circuits are supported.
  • the analog switch 41 is turned off.
  • the internal voltage of the circuit to be measured can be measured by measuring the voltages of the first external terminal 31 and the second external terminal 32.
  • the semiconductor device 1e can be similarly changed.
  • [Appendix 1] A first external terminal to which a first voltage is applied; A second external terminal to which a second voltage is applied; A third external terminal; A first wiring connected to the first external terminal; A second wiring connected to the second external terminal; A first internal block circuit connected to the first wiring; A first resistor and a first switching element connected in series between the first wiring and the second wiring; A second resistor connected between the first wiring and the second wiring; Have The first switching element is a semiconductor device that is turned on or off based on a test signal applied to the third external terminal.
  • [Appendix 2] The semiconductor device according to appendix 1, wherein the first external terminal is an input terminal to which a control signal for controlling the first internal block circuit is input.
  • [Appendix 6] The semiconductor device according to any one of appendices 1 to 5, further comprising a test circuit that turns on and off the first switching element based on the test signal and turns on the first switching element based on supply of a drive voltage.
  • [Appendix 7] A switch unit connected to a node between the first resistor and the first switching element; A second internal block circuit electrically connected to the switch unit;
  • [Appendix 8] The semiconductor device according to appendix 7, wherein the second internal block circuit includes a temperature measurement circuit.
  • a test circuit for turning on and off the first switching element and the switch unit based on the test signal includes: A first test mode for turning on the first switching element and turning off the switch unit based on the test signal; A second test mode in which the first switching element is turned off and the switch unit is turned on based on the test signal;
  • the control terminal of the second switching element is electrically connected to an external detection terminal that outputs to the outside when an abnormality of the semiconductor device is detected, the first external terminal, and an external terminal other than the second external terminal.
  • [Appendix 12] A first test circuit for turning on and off the first switching element based on the test signal and turning on the first switching element based on supply of a driving voltage;
  • the semiconductor device according to appendix 10 or 11 which has the following.
  • a switch unit connected to a node between the first resistor and the first switching element; A second internal block circuit electrically connected to the switch unit; Further comprising The first test circuit or the second test circuit turns on and off the switch unit based on the test signal,
  • the semiconductor device includes a normal mode that is a mode selected based on the supply of a drive voltage, and a first test mode, a second test mode, and a third test mode that are modes selected based on the test signal.
  • the normal mode is a mode in which the first switching element is turned on, the second switching element is turned on or off, and the switch unit is turned off.
  • the first test mode is a mode in which the first switching element is turned off, the second switching element is turned on, and the switch unit is turned off.
  • the second test mode is a mode in which each of the first switching element and the second switching element is turned off and the switch unit is turned on.
  • the semiconductor device according to appendix 12, wherein the third test mode is a mode in which each of the first switching element, the second switching element, and the switch unit is turned off.
  • the first external terminal, the second external terminal, the first wiring, the second wiring, the first internal block circuit, the first resistor, the second resistor, and the first switching element are each plural. 15.
  • An identification method for identifying a product of a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 8 and 17, A first step of turning off the first switching element; A second step of detecting a resistance value of the second resistor between the first external terminal and the second external terminal; A method for identifying a semiconductor device comprising: [Appendix 19] An identification method for identifying a product of a semiconductor device according to any one of appendices 7 to 9, A first step of turning off the first switching element and turning on the switch unit; A second step of detecting a voltage of the second internal block circuit based on a voltage between the first external terminal and the second external terminal; A method for identifying a semiconductor device comprising: [Appendix 20] An identification method for identifying a product of a semiconductor device according to any one of appendices 10 to 13, A first step of turning off the first switching element and turning on the second switching element; A second step of detecting a resistance value of the second resistor between the first external terminal and the second external terminal; A method for identifying a semiconductor

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Abstract

半導体装置1aは、第1電圧が印加される第1外部端子31と、第2電圧が印加される第2外部端子32と、第3外部端子33と、第1外部端子31に接続されている第1配線17と、第2外部端子32に接続されている第2配線18と、第1配線17に接続された内部ブロック回路11と、第1配線17と第2配線18との間に直列に接続された第1抵抗12及びトランジスタ14と、第1配線17と第2配線18との間に接続された第2抵抗13と、を有する。トランジスタ14は、第3外部端子33から供給されるテスト信号に応答してオンオフする。このような構成により、所定の抵抗値から変更できない場合でも抵抗値による製品識別を行うことができる。

Description

半導体装置及び半導体装置の識別方法
 本開示は、半導体装置及び半導体装置の識別方法に関する。
 半導体装置は、その樹脂表面に標印が設けられることによりその製品を識別できるようにしている。構成や電気的特性の異なる品種が同一のパッケージにて形成される半導体装置がある。そして、半導体装置が基板に実装された場合に標印が見えなくなり、半導体装置の製品識別が困難となる場合がある。このような場合の製品識別の方法として、例えば、製品の品種に応じて抵抗値が調整された抵抗素子を半導体装置内に設け、外部端子を通じてその抵抗素子の抵抗値を測定する方法がある(例えば特許文献1参照)。
特開2015-68810号公報
 ところで、半導体装置内に設けられた抵抗素子が、半導体装置の仕様(電気的特性)上、所定の抵抗値から変更できない場合、製品識別を行うように抵抗素子の抵抗値を設定することは困難である。
 本開示の目的は、所定の抵抗値から変更できない場合でも抵抗値による製品識別を行うことができる半導体装置及び半導体装置の識別方法を提供することである。
 本開示の第1の側面によって提供される半導体装置は、第1電圧が印加される第1外部端子と、第2電圧が印加される第2外部端子と、第3外部端子と、前記第1外部端子に接続されている第1配線と、前記第2外部端子に接続されている第2配線と、前記第1配線に接続された第1内部ブロック回路と、前記第1配線と前記第2配線との間に直列に接続された第1抵抗及び第1スイッチング素子と、前記第1配線と前記第2配線との間に接続された第2抵抗と、を有し、前記第1スイッチング素子は、前記第3外部端子に印加されるテスト信号に基づいてオン又はオフする。
 本開示の第2の側面によって提供される半導体装置は、第1電圧が印加される第1外部端子と、第2電圧が印加される第2外部端子と、第3外部端子と、前記第1外部端子に接続されている第1配線と、前記第2外部端子に接続されている第2配線と、前記第1配線に接続された第1内部ブロック回路と、前記第1配線と前記第2配線との間に直列に接続された第1抵抗及び第1スイッチング素子と、前記第1配線と前記第2配線との間に接続された第2抵抗と、を有する。
 本開示の第3の側面によって提供される半導体装置の識別方法は、前記半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、前記第1スイッチング素子をオフする第1ステップと、前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の電圧に基づいて前記第2抵抗の抵抗値を検出する第2ステップと、を有する。
第1実施形態の半導体装置の回路図。 図1の半導体装置の一部のレイアウトを示す図。 第2実施形態の半導体装置の回路図。 第3実施形態の半導体装置の回路図。 図4の第2内部ブロック回路の一例の回路図。 第4実施形態の半導体装置の回路図。 第5実施形態の半導体装置の回路図。 半導体装置を有するパワーモジュールの平面図。 半導体装置を有するパワーモジュールの要部平面図。 半導体装置を有するパワーモジュールの底面図。 半導体装置の上側スイッチ駆動部の平面図。 半導体装置の下側スイッチ駆動部の平面図。 図8のパワーモジュールの模式回路図。 図8のパワーモジュールの回路構成の一部を示す回路図。 第1テスト回路(テスト回路)の一例の回路図。 第2テスト回路の一例の回路図。 変形例のテスト回路の一例の回路図。 変形例のテスト回路の一例の回路図。 変形例の半導体装置の回路図。
 以下、半導体装置の実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための構成や方法を例示するものであって、各構成部品の材質、形状、構造、配置、寸法等を下記のものに限定するものではない。以下の実施形態は、種々の変更を加えることができる。
 本明細書において、「部材Aが部材Bと接続された状態」とは、部材Aと部材Bとが物理的に直接的に接続される場合、並びに、部材A及び部材Bが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合を含む。
 同様に、「部材Cが部材Aと部材Bとの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cとが直接的に接続される場合、並びに、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cとが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合を含む。
 (第1実施形態)
 図1及び図2を参照して、第1実施形態の半導体装置1aについて説明する。図1は、半導体装置1aの要部を示す回路図と、抵抗値測定器100の模式的な構成とを示している。抵抗値測定器100の一例は、ハンディテスターである。
 半導体装置1aは、トランジスタ、抵抗等の複数の電気素子を例えば樹脂封止することによりモジュールとして構成されている。一例では、図1に示すとおり、半導体装置1aは、第1内部ブロック回路の一例である内部ブロック回路11、第1抵抗12、第2抵抗13、第1スイッチング素子の一例であるトランジスタ14、第1ダイオード15、第2ダイオード16、第1配線17、第2配線18、第3配線19、及び第1テスト回路の一例であるテスト回路20を有する。
 また、半導体装置1aは、封止樹脂から突出する複数の端子として、第1外部端子31、第2外部端子32、外部検出端子の一例である第3外部端子33、及び第4外部端子34を有する。第1外部端子31は、半導体装置1aの内部ブロック回路11を制御する制御信号が入力される入力端子である。第2外部端子32は、GND端子である。第3外部端子33は、半導体装置1aの異常を検出した場合に外部に異常信号を出力する端子である。また本実施形態の第3外部端子33には、半導体装置1aの製品識別や電気的特性を検査する場合においてテスト信号が印加される。第4外部端子34は、電源電圧VCCが印加される端子である。第1外部端子31には第1配線17が接続され、第2外部端子32には第2配線18が接続され、第4外部端子34には第3配線19が接続されている。第1配線17には、制御信号が入力されるための第1電圧が第1外部端子31を介して印加される。第1電圧の一例は、制御電圧としての3.3V~5.0Vである。第2配線18には、接地電位である第2電圧が第2外部端子32を介して印加される。
 内部ブロック回路11は、例えば、電力用トランジスタ11Xと電力用トランジスタ11Xを駆動させるゲート駆動回路11Yと、シュミットトリガ11Zとを含む。ゲート駆動回路11Yは、電力用トランジスタ11Xとシュミットトリガ11Zとの間に設けられている。電力用トランジスタ11Xの一例は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)である。電力用トランジスタ11Xの制御端子であるゲート端子11gは、第1配線17に接続されている。なお、電力用トランジスタ11Xとしては、MOSFET等の他のトランジスタであってもよい。電力用トランジスタ11Xの制御端子には、2kHz以上の周波数のパルス信号であるゲート制御信号が第1外部端子31及びゲート駆動回路11Yを介して入力される。一例では、ゲート制御信号は、5kHz以上かつ20kHz以下の周波数であることが好ましい。
 第1抵抗12及びスイッチング素子としてのトランジスタ14は、第1配線17と第2配線18との間に直列に接続されている。トランジスタ14は、例えばNMOSFETである。トランジスタ14のソースは第2配線18に接続され、トランジスタ14の制御端子の一例であるゲートはテスト回路20を介して第3外部端子33に接続されている。
 第2抵抗13は、第1配線17と第2配線18との間に接続されている。トランジスタ14がオンすることにより、第1配線17と第2配線18との間には第1抵抗12と第2抵抗13とが接続される。つまり、第1抵抗12と第2抵抗13は互いに並列に接続される。この互いに並列に接続された第1抵抗12及び第2抵抗13による合成抵抗の抵抗値は、半導体装置1aの仕様で決められた規定値である。
この規定値の一例は、5kΩである。
 トランジスタ14がオフすることにより、第1配線17と第2配線18との間には第2抵抗13のみが接続される。この第2抵抗13の抵抗値は、半導体装置1aの製品識別に用いられるものであって、半導体装置1aの仕様(電気的特性)に応じて設定される。そして、第1抵抗12の抵抗値は、第1抵抗12及び第2抵抗13の合成抵抗の抵抗値が規定値となるように設定される。
 詳述すると、まず半導体装置1aの仕様に応じて第2抵抗13の抵抗値が設定される。そして第1抵抗12の抵抗値は、第2抵抗13の抵抗値との合成抵抗の抵抗値が規定値となるように設定される。例えば、第1抵抗12と第2抵抗13の抵抗値はそれぞれ5.03kΩ、800kΩである。また、別の例では、第1抵抗12と第2抵抗13の抵抗値はそれぞれ5.26kΩ、100kΩである。
 一例では、第1抵抗12及び第2抵抗13はそれぞれ、ポリシリコン抵抗が用いられる。第2抵抗13の抵抗値は、第1抵抗12の抵抗値よりも大きい。ポリシリコン抵抗の抵抗値は、イオンの注入量に応じて変化し、例えば、第2抵抗13のイオンの注入量が第1抵抗12のイオンの注入量よりも少ない。
 第1ダイオード15及び第2ダイオード16は、内部ブロック回路11の静電気保護のためのダイオードである。第1ダイオード15のカソードは第3配線19に接続され、第1ダイオード15のアノードは第1配線17に接続されている。第2ダイオード16のカソードは第1配線17に接続され、第2ダイオード16のアノードは第2配線18に接続されている。
 テスト回路20は、第3配線19、第3外部端子33、及びトランジスタ14の制御端子(ゲート)にそれぞれ接続されている。テスト回路20は、第3外部端子33の状態に応じてトランジスタ14のオンオフを制御する。例えば、電源電圧VCCが供給され、かつ第3外部端子33にテスト信号が印加されていない(オープン状態)のとき、テスト回路20はトランジスタ14をオンする。一方、電源電圧VCCが供給され、第3外部端子33に所定レベルのテスト信号が印加されるとき、テスト回路20はトランジスタ14のゲートにゲート信号電圧を供給し、トランジスタ14をオフする。
 次に、図1の回路をICとして構成した場合の、第1抵抗12、第2抵抗13、第1ダイオード15、第2ダイオード16、及び第1外部端子31のレイアウトについて説明する。図2は、第1抵抗12、第2抵抗13、第1ダイオード15、第2ダイオード16、及び第1外部端子31のレイアウトの一例を示している。
 第1外部端子31よりも半導体装置1aのモジュールの端部側には、第2配線18及び第3配線19が設けられている。第2配線18は、第3配線19よりも半導体装置1aのモジュールの内側に設けられている。第2配線18と第3配線19とは互いに平行に延びている。
 第1ダイオード15、第2ダイオード16、及び第1抵抗12は、第1外部端子31よりも半導体装置1aのモジュールの端部側に設けられている。第1ダイオード15、第2ダイオード16、及び第1抵抗12は、第1外部端子31に接続された第1配線17に接続されている。第1配線17において、第1外部端子31から近い側から第1ダイオード15、第2ダイオード16、及び第1抵抗12の順に接続されている。
 第2抵抗13は、図示しない第1配線17に接続されている。第2抵抗13は、第1配線17において第1抵抗12よりも第1外部端子31から離れた箇所で接続されている。図3から分かるとおり、第2抵抗13の面積は、第1抵抗12の面積よりも小さい。
 次に、図1を参照して、半導体装置1aの動作について説明する。半導体装置1aの動作としては、通常動作を行う通常モードと、抵抗値測定器100による半導体装置1aの製品識別を行うテストモードとを有する。
 通常モードの場合、第4外部端子34を介して第3配線19に電源電圧VCCが印加され、第1外部端子31に入力される論理に応じて、駆動電圧端子を介して電力用トランジスタ11Xをオン又はオフさせる駆動電圧が印加される。通常モードでは、第3外部端子33にテスト信号が印加されていないため、テスト回路20は、トランジスタ14をオンさせる。これにより、第1抵抗12は第2抵抗13に並列接続され、この並列接続された第1抵抗12及び第2抵抗13による合成抵抗が第1外部端子31を第2配線18のレベルにプルダウンする。この第1外部端子31をプルダウンする合成抵抗の抵抗値は、半導体装置1aの仕様の規定値である。
 テストモードの場合、第4外部端子34を介して第3配線19に電源電圧VCCが印加され、抵抗値測定器100の第1プローブ101が第1外部端子31に接続され、第2プローブ102が第2外部端子32に接続される。第3外部端子33からテスト信号を入力することにより、テスト回路20は、トランジスタ14をオフする。そして抵抗値測定器100は、第1外部端子31と第2外部端子32との間の第2抵抗13の抵抗値を測定する。この測定した第2抵抗13の抵抗値に基づいて、半導体装置1aの製品識別を行うことができる。詳述すると、例えば同一のパッケージ(モジュール)の半導体装置であって、電気素子の構成や電気特性値が異なる、所謂仕様が異なる半導体装置ごとに、異なる第2抵抗13の抵抗値が予め設定されている。このため、第2抵抗13の抵抗値を取得することにより、半導体装置1aの仕様を把握することができる。そこで、テストモードにおいて、テスト回路20によって第1抵抗12を無効化して第2抵抗13の抵抗値のみを測定可能な状態にして、抵抗値測定器100によって第2抵抗13の抵抗値を取得する。この第2抵抗13の抵抗値により、半導体装置1aの製品識別を行うことができる。このように、半導体装置1aの製品識別を行うテストモードでは、半導体装置1aの識別方法として、トランジスタ14をオフする第1ステップと、第1外部端子31と第2外部端子32との間の第2抵抗13の抵抗値を測定する第2ステップとを有する。
 第3配線19に電源電圧VCCが印加されない場合、テスト回路20は、動作しない。これにより、トランジスタ14のゲートにゲート信号電圧が印加されないため、トランジスタ14はオフ状態となる。このとき、上述したテストモードと同様に、第1外部端子31に第1プローブ101を接続し、第2外部端子32に第2プローブ102を接続することで、抵抗値測定器100により、第1外部端子31と第2外部端子32との間に接続される第2抵抗13のみの抵抗値を測定できる。この測定した第2抵抗13の抵抗値に基づいて、半導体装置1aの製品識別を行う。このように、電源電圧VCCが供給されなくても、抵抗値測定器100のみを使用して半導体装置1aの製品識別を行うことができる。
 本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
 (1-1)通常モードの場合にトランジスタ14をオンすることにより第1抵抗12が有効化されるため、第1抵抗12および第2抵抗13の合成抵抗の抵抗値が半導体装置1aの仕様(電気的特性)で決められる所定の抵抗値(5kΩ)となる。電源電圧VCCが印加されない場合、トランジスタ14がオフ状態であるため、第1配線17と第2配線18との間には、第1抵抗12及び第2抵抗13のうちの第2抵抗13のみが接続される。これにより、抵抗値測定器100によって第1外部端子31と第2外部端子32との電圧から第2抵抗13の抵抗値が測定可能となる。また、テストモードの場合、トランジスタ14をオフすることにより、抵抗値測定器100によって第1外部端子31と第2外部端子32との電圧から第2抵抗13の抵抗値が測定可能となる。したがって、第2抵抗13の抵抗値を半導体装置1aの仕様(電気的特性)ごとに変更することで、第2抵抗13の抵抗値から半導体装置1aを識別することができる。したがって、既定値にて第1外部端子31をプルダウンする抵抗を用いて、半導体装置1aの製品識別を行うことができる。このように、所定の抵抗値から変更できない場合でも抵抗値による半導体装置1aの製品識別を行うことができる。
 (1-2)第2抵抗13の抵抗値が第1抵抗12の抵抗値よりも小さい。このため、第2抵抗13の面積が第1抵抗12の面積よりも小さくなるため、半導体装置1aの大型化を抑制することができる。
 (1-3)第1外部端子31と第1抵抗12とを繋ぐ第1配線17の長さは、第1外部端子31と第2抵抗13とを繋ぐ第1配線17の長さよりも短い。この構成によれば、半導体装置1aの外部からのサージ電圧を抑制する効果のある第1抵抗12が第1外部端子31の近くに配置されるため、第1抵抗12と第1外部端子31とを繋ぐ第1配線17の抵抗やインダクタンスが第1抵抗12に影響を与えることを低減することができる。
 (第2実施形態)
 図3を参照して、第2実施形態の半導体装置1bについて説明する。なお、本実施形態の説明において、前記第1実施形態と同様の部材について同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略することがある。
 本実施形態の半導体装置1bは、第1実施形態の半導体装置1aと比較して、第1外部端子31、第2外部端子32、内部ブロック回路11、第1抵抗12、第2抵抗13、第1配線17、及び第2配線18が複数個設けられた点が異なる。なお、図3では、説明の便宜上、第1ダイオード15及び第2ダイオード16を省略して示している。
 図3に示すように、半導体装置1bは、N個の内部ブロック回路11、第1抵抗12、第2抵抗13、及び第1配線17と、第1外部端子31とを有する。図3では、それぞれの部材について、共通の符号(例えば、内部ブロック回路では「11」)に、ハイフンと個別の符号(1~N)を付して各部材を識別可能としている。
 半導体装置1bは、共通の第2配線18、第2外部端子32、第3外部端子33、及び第4外部端子34と、共通のテスト回路20とを有する。テスト回路20は、トランジスタ14-1,…14-Nの制御端子のそれぞれに接続されている。テスト回路20は、トランジスタ14-1,…14-Nの制御端子のそれぞれに制御信号を出力する。第3外部端子33は、配線27Aを介してテスト回路20に接続されている。第4外部端子34は、第3配線19に接続されている。テスト回路20は、第3配線19に接続されている。
 半導体装置1bでは、N個の第2抵抗13-1,…13-Nの抵抗値のうちの少なくとも1つの抵抗値が製品の品種に応じて異なる。一方、第1抵抗12-1と第2抵抗13-1との合成抵抗の抵抗値、…第1抵抗12-Nと第2抵抗13-Nとの合成抵抗の抵抗値は、互いに等しく、第1実施形態と同様に半導体装置1bの仕様で決められる規定値である。一例では、前記合成抵抗の抵抗値は、5kΩである。第1抵抗12-1,…12-Nの抵抗値はそれぞれ、第2抵抗13-1,…13-Nの抵抗値と規定値とに応じて設定される。
 次に、半導体装置1bの動作について説明する。通常モードの場合、第4外部端子34を介して第3配線19に電源電圧VCCが印加され、第1外部端子31-1,…31-Nの各々に入力される論理に応じて、駆動電圧端子を介して電力用トランジスタ11X-1,…11X-Nをオン又はオフさせる駆動電圧が印加される。通常モードでは、第3外部端子33にテスト信号が印加されていないため、テスト回路20は、トランジスタ14-1,…14-Nのそれぞれをオンさせる。これにより、第1抵抗12-1,…12-Nは第2抵抗13-1,…13-Nがそれぞれに並列接続され、この並列接続された第1抵抗12-1,…12-N及び第2抵抗13-1,…13-Nによる合成抵抗が第1外部端子31-1,…31-Nのそれぞれを第2配線18のレベルにプルダウンする。この第1外部端子31-1,…31-Nをそれぞれプルダウンする合成抵抗の抵抗値は、半導体装置1aの仕様の規定値である。
 テストモードの場合又は第3配線19に電源電圧VCCが印加されない場合、トランジスタ14-1,…14-Nがそれぞれオフ状態となる。これにより、第1配線17と第2配線18との間には、第1抵抗12-1,…12-N及び第2抵抗13-1,…13-Nのうちの第2抵抗13-1,…13-Nのみが接続される。次に、抵抗値測定器100は、第1プローブ101を第1外部端子31-1に接続し、第2プローブ102を第2外部端子32に接続して、第2抵抗13-1の抵抗値を測定する。抵抗値測定器100は、第2プローブ102を第2外部端子32に接続した状態で、第1プローブ101を第1外部端子31-2…31-Nに順に接続して第2抵抗13-2,…第2抵抗13-Nも同様に順に測定する。
 半導体装置1bは、第2抵抗13-1,…13-Nの抵抗値の組み合わせによって、半導体装置1bの製品識別を行う。すなわち、抵抗値測定器100によって測定された第2抵抗13-1,…13-Nの抵抗値を取得し、予め設定された第2抵抗13-1,…13-Nの抵抗値の組み合わせと半導体装置1bの仕様との対応情報と照合することにより、半導体装置1bの製品識別を行うことができる。
 本実施形態によれば、第1実施形態の効果と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
 (2-1)複数の第2抵抗13の抵抗値の組合せに基づいて半導体装置1bの製品識別が可能となるため、半導体装置1bの製品識別のための複数の第2抵抗13の抵抗値の組合せの種類が多くなる。したがって、同一パッケージの半導体装置であって、より多種の仕様の半導体装置1bの製品識別を行うことができる。
 (第3実施形態)
 図4及び図5を参照して、第3実施形態の半導体装置1cについて説明する。なお、本実施形態の説明において、前記第1実施形態と同様の部材について同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略することがある。
 本実施形態の半導体装置1cは、第1内部ブロック回路11A及び第2内部ブロック回路11Bを有する。第1内部ブロック回路11Aは、前記第1実施形態の内部ブロック回路11と同じ構成である。
 第2内部ブロック回路11Bは、第1内部ブロック回路11Aとは異なり、制御系の回路構成を有する。第2内部ブロック回路11Bは、例えば電源電圧VCCによって動作する。
 図4に示すように、半導体装置1cは、スイッチ部の一例であるアナログスイッチ41を有する。アナログスイッチ41の第1端子は第2内部ブロック回路11Bに接続され、アナログスイッチ41の第2端子は第1抵抗12とトランジスタ14のドレインとが接続されたノードN1に接続されている。アナログスイッチ41は、例えば互いに並列に接続されたPMOSFET及びNMOSFETを含み、トランジスタ14と相補的にオンオフするように構成されている。なお、アナログスイッチ41を、PMOSFETとNMOSFETのいずれか一方のみを含む構成としてもよい。
 第2内部ブロック回路11Bの一例は、図5に示すような温度測定回路40である。温度測定回路40は、例えば電力用トランジスタ11Xの駆動用ICの温度を測定する回路であり、アナログ温度センサ(以下、「温度センサ42」)、信号伝達回路43、及び定電流源44を有する。
 温度センサ42は、複数のダイオードが直列に接続された構成である。ダイオードのアノードは、定電流源44に接続され、ダイオードのカソードはグランドに接続されている。定電流源44は、第3配線19(図5参照)に接続されている。
 信号伝達回路43は、ボルテージフォロワ回路45及び反転増幅回路46を有する。ボルテージフォロワ回路45の第1入力端子は、定電流源44と温度センサ42とが接続されるノードN2に接続されている。ボルテージフォロワ回路45の第2入力端子は、ボルテージフォロワ回路45の出力端子と接続されている。
 反転増幅回路46は、抵抗47,48及びオペアンプ46aを含む。オペアンプ46aの反転入力端子は抵抗47を介してボルテージフォロワ回路45の出力端子に接続され、オペアンプ46aの反転入力端子と出力端子との間に抵抗48が接続されている。オペアンプ46aの非反転入力端子には、基準電圧が印加される。
 アナログスイッチ41の第1端子は、ボルテージフォロワ回路45と反転増幅回路46との間のノードN3に接続された検出端子49に接続されている。これにより、アナログスイッチ41には、温度センサ42の出力電圧が出力される。
 次に、半導体装置1cの動作について説明する。半導体装置1cの動作としては、通常動作を行う通常モードと、抵抗値測定器100による半導体装置1cの製品識別を行う第1テストモードと、電圧測定器(図示略)によって第2内部ブロック回路11Bの内部電圧を測定する第2テストモードとを有する。
 通常モードにおける半導体装置1cの動作は、第1実施形態の通常モードにおける半導体装置1aの動作と同様である。このとき、アナログスイッチ41はオフしている。また、第1テストモードにおける半導体装置1cの動作は、第1実施形態のテストモードにおける半導体装置1aの動作と同様である。つまり、第4外部端子34に電源電圧VCCを印加しない場合、テスト回路20及び第2内部ブロック回路11Bがそれぞれ動作せず、トランジスタ14がオフ状態となり、アナログスイッチ41もオンしない。このとき、第1実施形態のテストモードと同様に、第1外部端子31に第1プローブ101を接続し、第2外部端子32に第2プローブ102を接続することで、抵抗値測定器100により、第1外部端子31と第2外部端子32との間に接続される第2抵抗13のみの抵抗値を測定できる。この測定した第2抵抗13の抵抗値に基づいて、半導体装置1aの製品識別を行う。このように、電源電圧VCCが供給されなくても、抵抗値測定器100のみを使用して半導体装置1cの製品識別を行うことができる。
 なお、第4外部端子34に電源電圧VCCを印加する場合、テストモード入力信号が第3外部端子33から印加されるものしかないため、トランジスタ14もアナログスイッチ41もともにオフする状態とならないため、製品識別を行うことはできない。
 第2テストモードでは、第4外部端子34に電源電圧VCCを印加する。テスト回路20は、第3外部端子33からテストモード信号を入力することによって、トランジスタ14をオフし、アナログスイッチ41をオンするため、アナログスイッチ41を介して第1抵抗12とトランジスタ14との間のノードN1に第2内部ブロック回路11Bの内部電圧が印加される。この内部電圧は、第1外部端子31に現れる。したがって、電圧測定器は、第1外部端子31と第2外部端子32との間の電圧を測定することにより、第2内部ブロック回路11Bの内部電圧を測定することができる。このように、第2テストモードでは、半導体装置1cの試験方法として、トランジスタ14をオフし、アナログスイッチ41をオンする第1ステップと、第1外部端子31と第2外部端子32との間の電圧に基づいて第2内部ブロック回路11Bの電圧を検出する第2ステップとを有する。
 本実施形態によれば、第1実施形態の効果と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
 (3-1)第2テストモードによって第2内部ブロック回路11Bの内部電圧を測定することができるため、第1外部端子31及び第2外部端子32を用いて第2内部ブロック回路11Bの出荷検査を実施することができる。
 (第4実施形態)
 図6を参照して、第4実施形態の半導体装置1dについて説明する。なお、本実施形態の説明において、前記第1実施形態と同様の部材について同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略することがある。
 本実施形態の半導体装置1dは、第1スイッチング素子の一例としての第1トランジスタ14A、第2スイッチング素子の一例としての第2トランジスタ14B、第1テスト回路20A、第2テスト回路20B、及び第5外部端子35を有する。第1トランジスタ14Aは、第1実施形態のトランジスタ14と同じ構成であり、第1テスト回路20Aは、第1実施形態のテスト回路20と同じ構成である。
 図6に示すように、第2トランジスタ14Bは、第2抵抗13と第2配線18との間に設けられる。第2トランジスタ14Bの一例は、NMOSFETである。第2抵抗13及び第2トランジスタ14Bは、第1配線17と第2配線18との間に直列に接続されている。
 第1テスト回路20Aは、第3配線19、第3外部端子33、及び第1トランジスタ14Aの制御端子(ゲート)にそれぞれ接続されている。第1テスト回路20Aは、第3外部端子33に入力されたテスト信号に基づいて第1トランジスタ14Aのオンオフを制御する。
 第2テスト回路20Bは、第3配線19、第5外部端子35、及び第2トランジスタ14Bの制御端子(ゲート)にそれぞれ接続されている。第2テスト回路20Bは、第5外部端子35に入力されたテスト信号に基づいて第2トランジスタ14Bのオンオフを制御する。第2テスト回路20Bの構成は、例えば第1テスト回路20Aの構成と同一である。
 次に、半導体装置1dの動作について説明する。半導体装置1dの動作としては、通常動作を行う通常モードと、抵抗値測定器100による半導体装置1dの製品識別を行う第1テストモードと、電流測定器(図示略)による第1内部ブロック回路11Aのシュミットトリガ11Zのゲート端子11gから第1配線17へのリーク電流を測定する第2テストモードと、抵抗値測定器100による第1抵抗12の抵抗値を測定する第3テストモードとを有する。
 通常モードの場合、第4外部端子34に電源電圧VCCを印加する。このとき、第3外部端子33及び第5外部端子35にはそれぞれテスト信号が印加されないことにより、第1トランジスタ14Aと第2トランジスタ14Bがともにオンする。これにより、第1抵抗12及び第2抵抗13が並列接続され、この並列接続された第1抵抗12及び第2抵抗13による合成抵抗が第1外部端子31を第2配線18のレベルにプルダウンする。この第1外部端子31をプルダウンする合成抵抗の抵抗値は、半導体装置1aの仕様の規定値である。
 第1テストモードの場合、抵抗値測定器100は、第1プローブ101が第1外部端子31に接続され、第2プローブ102が第2外部端子32に接続された状態にセットされる。また第3外部端子33と第5外部端子35との両方にテスト信号が印加される。第3外部端子33に印加されるテスト信号は、第1トランジスタ14Aをオフさせるための制御信号である。第5外部端子35に印加されるテスト信号は、第2トランジスタ14Bをオフさせるための制御信号である。また第4外部端子34に電源電圧VCCが印加される。
 第1テストモードの場合、第1テスト回路20Aは、第3外部端子33からのテスト信号に基づいて第1トランジスタ14Aをオフする。これにより、第1配線17と第2配線18との間には、第1抵抗12及び第2抵抗13のうちの第2抵抗13のみが接続される。そして抵抗値測定器100は、第1外部端子31と第2外部端子32との間の第2抵抗13の抵抗値を測定することができる。このように、第1テストモードでは、半導体装置1dの試験方法として、第1トランジスタ14Aをオフし、第2トランジスタ14Bをオンする第1ステップと、第1外部端子31と第2外部端子32との間の第2抵抗13の抵抗値を検出する第2ステップとを有する。
 ここで、半導体装置1dは、第1実施形態の半導体装置1aと同様に、半導体装置1dの仕様ごとに第2抵抗13の抵抗値が設定されているため、第2抵抗13の抵抗値を用いて、半導体装置1dの製品識別を行うことができる。
 第2テストモードの場合、電流測定器は、第1プローブ(図示略)が第1外部端子31に接続され、第2プローブ(図示略)が第2外部端子32に接続された状態にセットされる。また第3外部端子33と第5外部端子35との両方にテスト信号が印加される。また第4外部端子34に電源電圧VCCが印加される。
 第2テストモードの場合、第1テスト回路20Aは、第3外部端子33からのテスト信号に基づいて第1トランジスタ14Aをオフし、第2テスト回路20Bは、第5外部端子35からのテスト信号に基づいて第2トランジスタ14Bをオフする。これにより、第1配線17が第2配線18から切り離される。そして抵抗値測定器100は、第1配線17に流れる電流、例えば、第1内部ブロック回路11Aのリーク電流、すなわちシュミットトリガ11Zのゲート端子11gから第1配線17へのリーク電流を測定することができる。
 第3テストモードの場合、抵抗値測定器100は、第1プローブ101が第1外部端子31に接続され、第2プローブ102が第2外部端子32に接続された状態にセットされる。また第5外部端子35のみにテスト信号が印加される。また第4外部端子34に電源電圧VCCが印加される。
 第3テストモードの場合、第2テスト回路20Bは、第5外部端子35からのテスト信号に基づいて第2トランジスタ14Bをオフする。これにより、第1配線17と第2配線18との間には、第1抵抗12及び第2抵抗13のうちの第1抵抗12のみが接続される。そして抵抗値測定器100は、第1外部端子31と第2外部端子32との間の第1抵抗12の抵抗値を測定することができる。
 本実施形態によれば、第1実施形態の効果と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
 (4-1)第1配線17と第2配線18との間に電流経路(例えば抵抗)が存在する場合、第1配線17に流れる電流が第2配線18に流れるため、シュミットトリガ11Zのゲート端子11gから第1配線17へのリーク電流を測定することができない。そこで、本実施形態では、第2テストモードの場合に各トランジスタ14A,14Bをともにオフすることにより、第1配線17と第2配線18との間の電流経路をなくし、第1配線17の電流を測定することによって、シュミットトリガ11Zのリーク電流を精度よく測定することができる。
 (第5実施形態)
 図7を参照して、第5実施形態の半導体装置1eについて説明する。なお、本実施形態の説明において、前記第4実施形態と同様の部材について同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略することがある。
 本実施形態の半導体装置1eは、第4実施形態の半導体装置1dをベースとして、第1内部ブロック回路11A、第2内部ブロック回路11B、及びアナログスイッチ41を有する。第1内部ブロック回路11Aは、第4実施形態の内部ブロック回路11と同じ構成である。第2内部ブロック回路11Bは、第3実施形態の第2内部ブロック回路11Bと同じ構成である。
 アナログスイッチ41の第1端子は、第2内部ブロック回路11Bに接続され、アナログスイッチ41の第2端子は、第1抵抗12と第1トランジスタ14Aとの間のノードN1に接続されている。アナログスイッチ41の反転制御端子は、第2トランジスタ14Bの制御端子(ゲート)に接続されている。
 また半導体装置1eは、第1トランジスタ14A、第2トランジスタ14B、及びアナログスイッチ41のオンオフを制御するスイッチ制御回路20Cをさらに有する。スイッチ制御回路20Cは、第1テスト回路20A及び第2テスト回路20Bに電気的に接続され、第3外部端子33と第5外部端子35のテスト信号の組合せに基づいて、例えば次の表1のように第1トランジスタ14A、第2トランジスタ14B、及びアナログスイッチ41のオンオフを制御する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1では、第3外部端子33と第5外部端子35のテスト信号はそれぞれ、テスト信号が印加されていない状態が「0」、テスト信号が印加された状態が「1」で示される。
 半導体装置1eの動作について説明する。半導体装置1eの動作としては、通常動作を行う通常モードと、抵抗値測定器100による半導体装置1eの製品識別を行う第1テストモードと、第1内部ブロック回路11Aのリーク電流を測定する第2テストモードと、第2内部ブロック回路11Bの内部電圧を測定する第3テストモードとを有する。また、第3外部端子33と第5外部端子35のテスト信号の組合せによって、通常モード、第1テストモード、第2テストモード、及び第3テストモードの4つのモードに設定される。
 半導体装置1eの通常モード、第1テストモード、及び第2テストモードは、第4実施形態の通常モード、第1テストモード、及び第2テストモードと概ね同様であるため、その説明を省略する。一方、アナログスイッチ41の動作が追加された点で異なる。通常モード及び第1テストモードのそれぞれにおいて第2トランジスタ14Bがオンされるため、通常モード、第1テストモード、及び第2テストモードのそれぞれにおいて、アナログスイッチ41はオフされる。第1テストモードにおいては、第5外部端子35のみにテスト信号が印加され、第2テストモードにおいては、第3外部端子33と第5外部端子35との両方にテスト信号が印加される。
 第3テストモードの場合、第4外部端子34に電源電圧VCCが印加される。第3テストモードにおいては第3外部端子33のみにテスト信号が印加される。これにより、第1配線17が第2配線18から切り離れる一方、第2内部ブロック回路11Bが動作状態であるため、アナログスイッチ41を介して第1抵抗12とトランジスタ14との間のノードN1に第2内部ブロック回路11Bの内部電圧が印加される。この内部電圧は、第1外部端子31に現れる。したがって、電圧測定器(図示略)は、第1外部端子31と第2外部端子32との間の電圧を測定することにより、第2内部ブロック回路11Bの内部電圧を測定することができる。このように、第3テストモードでは、半導体装置1eの試験方法として、第1トランジスタ14A及び第2トランジスタ14Bのそれぞれをオフし、アナログスイッチ41をオンする第1ステップと、第1外部端子31と第2外部端子32との間の電圧に基づいて第2内部ブロック回路11Bの電圧を検出する第2ステップとを有する。
 本実施形態によれば、第4実施形態の効果と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
 (5-1)第3テストモードの場合に第1トランジスタ14A及び第2トランジスタ14Bがともにオフ状態となる一方、ノードN1に第2内部ブロック回路11Bの内部電圧が印加される。したがって、第1抵抗12及び第2抵抗13の影響を受けないため、第2内部ブロック回路11Bの内部電圧を精度よく測定することができる。
 (第1~第5実施形態の半導体装置1a~1eの具体的な構成例)
 図8~図14を参照して、前記第1~第5実施形態の半導体装置1a~1eの具体的な構成の一例であるパワーモジュール50について説明する。パワーモジュール50は、例えば空気調和機の室外機の圧縮機を駆動するインバータ回路、冷蔵庫のコンプレッサを駆動するインバータ回路、ファンを駆動するインバータ回路等の駆動回路に用いることができる。駆動回路は、例えば3相交流モータを駆動する。
 図8は、パワーモジュール50の平面図である。図9は、パワーモジュール50の要部平面図であり、後述の封止樹脂53を想像線で示している。図10は、パワーモジュール50の底面図である。図11は、パワーモジュール50の上側スイッチ駆動部60Uの平面図である。図12は、パワーモジュール50の下側スイッチ駆動部60Lの平面図である。図8~図10に示すように、パワーモジュール50は、複数のリードフレーム51、放熱板52、及び封止樹脂53を有する。封止樹脂53は、平面視において長方形に形成されている。一例では、封止樹脂53の長手方向の長さは38mmであり、封止樹脂53の長手方向と直交する方向(幅方向)の長さは24mmであり、封止樹脂53の厚さは3.5mmである。複数のリードフレーム51は、封止樹脂53の長手方向に沿う側面から突出している。各リードフレーム51は、長手方向と直交する方向から見て、略L字状に形成されている。放熱板52は、封止樹脂53の厚さ方向の一面から露出している。放熱板52の露出面は、平面視において封止樹脂53の長手方向が放熱板52の長手方向となる長方形である。
 複数のリードフレーム51は、封止樹脂53から突出した部分であって、図示しない回路基板にパワーモジュール50が実装されるときに回路基板に接続される端子を有する。一例では、複数のリードフレーム51の端子は、P端子、U端子、V端子、W端子、NU端子、NV端子、NW端子、VBU端子、VBV端子、VBW端子、HINU端子、HINV端子、HINW端子、HVCC端子、第1GND端子、LINU端子、LINV端子、LINW端子、LVCC端子、FO端子、CIN端子、第2GND端子、VOT端子、第1NC端子、及び第2NC端子を含む。
 図13に示すように、パワーモジュール50は、U相スイッチングアーム54U、V相スイッチングアーム54V、及びW相スイッチングアーム54Wと、これらスイッチングアーム54U,54V,54Wを制御する制御回路60とを備える。U相スイッチングアーム54U、V相スイッチングアーム54V、及びW相スイッチングアーム54Wは、互いに並列に接続されている。制御回路60は、上側スイッチ駆動部60U及び下側スイッチ駆動部60Lを有する。
 各スイッチングアーム54U,54V,54Wはそれぞれ、上側スイッチング素子55と下側スイッチング素子56とを含む。上側スイッチング素子55及び下側スイッチング素子56は直列に接続されている。上側スイッチング素子55は、電源電圧が供給される第1端子、下側スイッチング素子56に接続される第2端子、及び制御端子を有する。下側スイッチング素子56は、上側スイッチング素子55の第2端子に接続される第1端子、グランドに接続される第2端子、及び制御端子を有する。上側スイッチング素子55及び下側スイッチング素子56の一例は、IGBTである。上側スイッチング素子55及び下側スイッチング素子56のそれぞれには、ダイオード57が接続されている。ダイオード57の一例はファストリカバリダイオードである。
 各スイッチングアーム54U,54V,54Wの上側スイッチング素子55のコレクタは、互いに接続され、P端子に電気的に接続されている。P端子は、上側スイッチング素子55に駆動電圧VDDを供給する端子である。U相スイッチングアーム54Uの上側スイッチング素子55のエミッタ及び下側スイッチング素子56のコレクタはU端子に電気的に接続され、下側スイッチング素子56のエミッタはNU端子に電気的に接続されている。U端子は、U相スイッチングアーム54Uの出力端子である。V相スイッチングアーム54Vの上側スイッチング素子55のエミッタ及び下側スイッチング素子56のコレクタはV端子に電気的に接続され、下側スイッチング素子56のエミッタはNV端子に電気的に接続されている。V端子は、V相スイッチングアーム54Vの出力端子である。W相スイッチングアーム54Wの上側スイッチング素子55のエミッタ及び下側スイッチング素子56のコレクタはW端子に電気的に接続され、下側スイッチング素子56のエミッタはNW端子に電気的に接続されている。W端子は、W相スイッチングアーム54Wの出力端子である。各上側スイッチング素子55のゲートは、上側スイッチ駆動部60Uに接続され、各下側スイッチング素子56のゲートは、下側スイッチ駆動部60Lに接続されている。
 図9および図11に示すように、上側スイッチ駆動部60Uは、VBU端子、VBV端子、VBW端子、HINU端子、HINV端子、HINW端子、HVCC端子、及び第1GND端子と電気的に接続されている。HVCC端子は、上側スイッチ駆動部60Uに電源電圧VCCを供給する端子である。HINU端子、HINV端子、及びHINW端子には、外部のゲート駆動回路(図示略)からゲート信号電圧が印加される。上側スイッチ駆動部60Uは、これらゲート信号電圧を上側スイッチング素子55のゲートに印加するための回路である。
 図11に示すように、上側スイッチ駆動部60Uには、VBU端子、VBV端子、VBW端子、HINU端子、HINV端子、HINW端子、HVCC端子、及び第1GND端子と電気的に接続されるパッドが形成されている。これらのパッドは、たとえば上側スイッチ駆動部60Uの外端縁に沿って配列されたもの、あるいは上側スイッチ駆動部60Uの平面視における内部に位置するように配列されたもの、を含む。
 図示された上側スイッチ駆動部60Uは、図1および図2を参照して説明した第2抵抗13を複数個有している。これらの第2抵抗13は、図11に図示された例においては、HVCC端子と接続されるパッドが配列された方向に沿って配列されている。また、これらの第2抵抗13は、HINU端子、HINV端子およびHINW端子と接続されるパッドに対して図中上下方向に隣り合うように配置されている。
 下側スイッチ駆動部60Lは、LINU端子、LINV端子、LINW端子、LVCC端子、FO端子、CIN端子、第2GND端子、およびVOT端子と電気的に接続されている。LVCC端子は、下側スイッチ駆動部60Lに電源電圧VCCを供給する端子である。LINU端子、LINV端子、及びLINW端子には、外部のゲート駆動回路からゲート信号電圧が印加される。下側スイッチ駆動部60Lは、これらゲート信号電圧を下側スイッチング素子56のゲートに印加するための回路である。
 図12に示すように、下側スイッチ駆動部60Lには、LINU端子、LINV端子、LINW端子、LVCC端子、FO端子、CIN端子、第2GND端子、およびVOT端子と電気的に接続されるパッドが形成されている。これらのパッドは、たとえば下側スイッチ駆動部60Lの外端縁に沿って配列されたもの、を含む。
 図示された下側スイッチ駆動部60Lは、図1および図2を参照して説明した第2抵抗13を複数個有している。これらの第2抵抗13のうち2つの第2抵抗13は、図12に図示された例においては、LINU端子およびLINV端子と接続されるパッドの間に配置されている。また、1つの第2抵抗13は、LINW端子と接続されるパッドに対して図中右方に並んで配置されている。
 図14は、例えばU相スイッチングアーム54Uを駆動する上側スイッチ駆動部60U及び下側スイッチ駆動部60Lの構成の一例を示している。図14は、上側スイッチ駆動部60Uおよび下側スイッチ駆動部60LにおけるU相スイッチングアーム54Uを制御する回路(以下、「制御回路60X」)の構成の一例を示している。
 図14に示すように、制御回路60Xのうちの上側スイッチ駆動部60Uに対応する回路は、入力側(HINU端子側)から出力側(HOU端子側)に向けて順に、第1抵抗612抵抗、第2抵抗613、トランジスタ614、シュミットトリガ62、レベルシフタ63、コントローラ64、パルスジェネレータ65、レベルシフタ66、フィルタ回路67、RSフリップフロップ回路68、及びドライバ69を有する。
 第1抵抗612抵抗及び第2抵抗613は、HINU端子を接地端にプルダウンする。このため、HINU端子がオープン状態である場合には、ゲート駆動回路からHINU端子に入力されるゲート信号電圧としての上側入力信号HINUがローレベル(上側スイッチング素子55がオフするための論理レベル)となるので、上側スイッチング素子55が意図せずにオンされることがない。第1抵抗612抵抗及び第2抵抗613は、半導体装置1a~1eの第1抵抗12及び第2抵抗13に相当する。
 トランジスタ614は、半導体装置1a~1eのトランジスタ14に相当する。トランジスタ614は、第1抵抗612抵抗の接続をスイッチンする機能を果たす。トランジスタ614のゲート電極には、後述のテスト回路820が接続される。
 シュミットトリガ62は、HINU端子に入力される上側入力信号HINUをレベルシフタ63に伝達する。なお、シュミットトリガ62の閾値電圧には、所定のヒステリシスが与えられている。このような構成にすることにより、ノイズに対する耐性を高めることができる。
 レベルシフタ63は、シュミットトリガ62の出力信号をコントローラ64への入力に適した電圧レベル(VCC-GND)にレベルシフトして出力する。
 コントローラ64は、異常保護部80から入力される異常信号やFO端子から入力される外部異常信号に基づいて、レベルシフタ63の出力信号をパルスジェネレータ65に伝達するか否か(延いては上側スイッチング素子55の駆動可否)を制御する。図示された例においては、コントローラ64は、上側コントローラ64Hおよび下側コントローラ64Lを含む。上側コントローラ64Hは、レベルシフタ63が接続されており、上側スイッチング素子55を制御する。なお、上側コントローラ64Hは、図8~図12に示されたパワーモジュール50において、上側スイッチ駆動部60Uとして組み込まれている。なお、本例においては、異常保護部80からコントローラ64に入力される異常信号は、下側コントローラ64Lに入力され、上側コントローラ64Hには、入力されない。しかし、本開示はこれに限定されず、異常保護部80から入力される異常信号が上側コントローラ64Hに入力される構成であってもよい。
 パルスジェネレータ65は、コントローラ64の出力信号に基づいて、オン信号SON及びオフ信号SOFFの各パルス信号を生成する。詳述すると、パルスジェネレータ65は、コントローラ64の出力信号の立上りエッジをトリガとして、オン信号SONを所定のオン期間TON1だけハイレベルとし、コントローラ64の出力信号の立下りエッジをトリガとして、オフ信号SOFFを所定のオン期間TON2だけハイレベルとする。なお、コントローラ64の出力信号(上側入力信号HINUに応じた信号)、オン期間TON1及びオン期間TON2は、オン信号SONとオフ信号SOFFの双方が同時にはハイレベルとはならないように設定されている。すなわちパワーモジュール50が正常に動作しているとき、少なくともオン信号SONとオフ信号SOFFの一方がハイレベルときは、他方はローレベルになる。
 レベルシフタ66は、フィルタ回路67、RSフリップフロップ回路68、及びドライバ69を含む高電位ブロックと、パルスジェネレータ65を含む低電位ブロックとの間において、低電位ブロックから高電位ブロックに、信号レベルをシフトして伝達する回路である。詳述すると、レベルシフタ66は、低電位ブロックに属するパルスジェネレータ65から、オン信号SONとオフ信号SOFFの各パルス信号が入力される。レベルシフタ66は、これらの信号をそれぞれレベルシフトさせ、第1シフト済み信号及び第2シフト済み信号としてフィルタ回路67に出力する。なお、高電位ブロックは、VBU端子に印加されるブースト電圧VBUと、U端子に印加されるスイッチ電圧VSとの間で動作する。
 フィルタ回路67は、レベルシフタ66から入力される第1シフト済み信号及び第2シフト済み信号に対してフィルタ処理を行い、RSフリップフロップ回路68に出力する回路である。
 RSフリップフロップ回路68は、フィルタ回路67によりフィルタ処理が行われた第1シフト済み信号がセット信号SSETとして入力されるセット端子(S端子)、フィルタ回路67によりフィルタ処理が行われた第2シフト済み信号がリセット信号SRESETとして入力されるリセット端子(R端子)、及び出力信号SQを出力する出力端子(Q端子)を有する。RSフリップフロップ回路68は、セット信号SSETの立下りエッジをトリガとして出力信号SQをハイレベルにセットし、リセット信号SRESETの立下りエッジをトリガとして出力信号SQをローレベルにセットする。なお、セット信号SSET及びリセット信号SRESETは、いずれもレベルシフタ66から入力されるようになっている。
 図14に示すように、ドライバ69は、RSフリップフロップ回路68の出力信号に応じた信号である上側出力信号HOUを生成して、上側スイッチング素子55のゲートに上側出力信号HOUを出力する。なお、上側出力信号HOUのハイレベルはブースト電圧VBUとなり、ローレベルはスイッチ電圧VSとなる。
 制御回路60Xのうちの下側スイッチ駆動部60Lに対応する回路は、入力側(LINU端子側)から出力側(LOU端子側)に向けて順に、第1抵抗712抵抗、第2抵抗713、トランジスタ714、シュミットトリガ72、レベルシフタ73、遅延回路74、及びドライバ75を有する。本実施形態では、上側スイッチ駆動部60Uのコントローラ64がレベルシフタ73と遅延回路74との間に設けられている。なお、下側スイッチ駆動部60Lのコントローラは、上側スイッチ駆動部60Uのコントローラ64とは別に設けられてもよい。この場合、下側スイッチ駆動部60Lのコントローラは、遅延回路74とドライバ75との間に設けられてもよく、遅延回路74を介さない分、異常が発生した場合に下側スイッチング素子56を速やかにオフすることができる。
 第1抵抗712抵抗及び第2抵抗713は、LINU端子を接地端にプルダウンする。このため、LINU端子がオープン状態である場合には、ゲート駆動回路からのゲート信号電圧としての下側入力信号LINUがローレベル(下側スイッチング素子56をオフするための論理レベル)となるので、下側スイッチング素子56が意図せずにオンされることはない。第1抵抗712抵抗及び第2抵抗713は、半導体装置1a~1eの第1抵抗12及び第2抵抗13に相当する。抵抗71の抵抗値は、第1抵抗12及び第2抵抗13の合成抵抗の抵抗値である。
 トランジスタ714は、半導体装置1a~1eのトランジスタ14に相当する。トランジスタ714は、第1抵抗712抵抗の接続をスイッチンする機能を果たす。トランジスタ714のゲート電極には、後述のテスト回路820が接続される。
 シュミットトリガ72は、LINU端子に入力される下側入力信号LINUをレベルシフタ73に伝達する。なお、シュミットトリガ72の閾値電圧には、所定のヒステリシスが与えられている。このような構成にすることにより、ノイズに対する耐性を高めることができる。
 レベルシフタ73は、シュミットトリガ72の出力信号をコントローラ64への入力に適した電圧レベル(VCC-GND)にレベルシフトして出力する。
 コントローラ64は、異常保護部80から入力される異常信号やFO端子から入力される外部異常信号に基づいて、遅延回路74の出力信号をドライバ75に伝達するか否か(延いては下側スイッチング素子56の駆動可否)を制御する。
 下側コントローラ64Lは、レベルシフタ73が接続されており、下側スイッチング素子56を制御する。なお、下側コントローラ64Lは、図8~図12に示されたパワーモジュール50において、下側スイッチ駆動部60Lとして組み込まれている。
 遅延回路74は、コントローラ64の出力信号に所定の遅延(上側スイッチ駆動部60Uのパルスジェネレータ65、レベルシフタ66、及びRSフリップフロップ回路68で生じる回路遅延に相当)を与えてドライバ75に伝達する。
 ドライバ75は、遅延回路74により遅延されたコントローラ64の出力信号に基づいて、下側スイッチング素子56のゲートに下側出力信号LOUを出力する。なお、下側出力信号LOUのハイレベルは電源電圧VCCとなり、ローレベルは接地電圧VGNDとなる。
 異常保護部80は、温度保護回路(TSD[Thermal Shut Down]回路)81、低電圧誤動作防止回路(UVLO回路)82、ローパスフィルタ回路83、短絡保護回路84、異常信号生成回路86、トランジスタ87、シュミットトリガ88、及びレベルシフタ89を有する。
 温度保護回路81は、パワーモジュール50の下側スイッチ駆動ICのジャンクション温度が所定の閾値温度を上回ったときに、温度保護信号を正常時の論理レベル(例えばローレベル)から異常時の論理レベル(例えばハイレベル)に切り替える。
 低電圧誤動作防止回路82は、電源電圧VCCが所定の閾値電圧を下回ったときに、誤動作防止信号を正常時の論理レベル(例えばローレベル)から異常時の論理レベル(例えばハイレベル)に切り替える。
 ローパスフィルタ回路83は、パワーモジュール50の外部において検出端子CINに電気的に接続されている。ローパスフィルタ回路83は、検出電圧CINを出力する。その検出電圧CINは、CIN端子を介して短絡保護回路84に供給される。
 短絡保護回路84は、検出電圧CINが閾値を上回ったときに、短絡保護信号を正常時の論理レベル(例えばローレベル)から異常時の論理レベル(例えばハイレベル)に切り替える。
 異常信号生成回路86は、温度保護回路81から入力される温度保護信号、低電圧誤動作防止回路82から入力される誤動作防止信号、短絡保護回路84から入力される短絡保護信号、及びFO端子から入力される外部異常信号をそれぞれ監視している。異常信号生成回路86は、温度保護回路81、低電圧誤動作防止回路82、及び短絡保護回路84のいずれか一つでも異常が生じていた場合、又は外部異常信号が入力された場合、異常信号を正常時の論理レベル(例えばローレベル)から異常時の論理レベル(例えばハイレベル)に切り替える。異常信号生成回路86は、異常信号をコントローラ64の下側コントローラ64Lに出力する。
 そしてコントローラ64は、異常信号が入力されたとき、例えば上側スイッチング素子55及び下側スイッチング素子56の少なくとも一方に流れる電流を制限する。
 トランジスタ87は、FO端子から外部異常信号を出力するためのオープンドレイン出力段を形成する。トランジスタ87は、例えばNMOSFETである。パワーモジュール50に異常が生じていない場合には、トランジスタ87が異常信号生成回路86によってオフとされ、外部異常信号がハイレベルとされる。一方、パワーモジュール50に異常が生じている場合には、すなわち温度保護回路81、低電圧誤動作防止回路82、及び短絡保護回路84の少なくとも一つが異常を検出した場合には、トランジスタ87が異常信号生成回路86によってオンとされ、外部異常信号がローレベルとされる。
 シュミットトリガ88は、FO端子に入力される外部異常信号(例えば、他のパワーモジュール50のFO端子から出力された外部異常信号)をレベルシフタ89に伝達する。なお、シュミットトリガ88の閾値電圧には、所定のヒステリシスが与えられている。このような構成とすることにより、ノイズに対する耐性を高めることができる。
 レベルシフタ89は、シュミットトリガ88の出力信号をコントローラ64への入力に適した電圧レベル(VCC-GND)にレベルシフトして出力する。
 ブートストラップ回路58Uは、アノードが抵抗58Rを介して電源電圧VCCの印加端に接続されたブートダイオード58BUと、ブートダイオード58BUのカソードと上側スイッチング素子55のエミッタとの間に設けられたブートキャパシタ59BUとを有する。ブートキャパシタ59BUは、VBU端子とU端子とに電気的に接続されている。
 テスト回路820は、半導体装置1a~1eのテスト回路20に相当する。テスト回路20には、短絡保護回路84からの出力信号と、FO端子からの信号とが入力する。テスト回路820の出力信号は、トランジスタ614及びトランジスタ714のゲート電極に入力される。
 ブートストラップ回路58Uは、ブートダイオード58BUとブートキャパシタ59BUとの接続ノード(VB端子)にブースト電圧VB(ドライバ69などを含む高電位ブロックの駆動電圧)を生成する。抵抗58Rは、外部電源からHVCC端子を介してブートダイオード58BUに供給される電流を制限する。これにより、ブートキャパシタ59BUへの充電電流が制限される。
 上側スイッチング素子55がオフとされて下側スイッチング素子56がオンとされることにより、U端子に現れるスイッチ電圧VSがローレベル(GND)とされるときには、電源電圧VCCの印加端からブートダイオード58BU、ブートキャパシタ59BU、及び下側スイッチング素子56を介する経路で電流が流れる。このため、VBU端子とU端子との間に設けられるブートキャパシタ59BUが充電される。このとき、VBU端子に現れるブースト電圧VB(すなわち、ブートキャパシタ59BUの充電電圧)は、電源電圧VCCからブートダイオード58BUの順方向下降電圧Vfを差し引いた電圧値(VCC-Vf)となる。
 一方、ブートキャパシタ59BUが充電されている状態で上側スイッチング素子55がオンとされて下側スイッチング素子56がオフとされることにより、スイッチ電圧VSがローレベル(GND)からハイレベル(HV)に立上げられる。ブースト電圧VBは、スイッチ電圧VSのハイレベル(HV)よりもさらにブートキャパシタ59BUの充電電圧分(VCC-Vf)だけ高い電圧値(=HV+VCC-Vf)まで引き上げられる。したがって、このようなブースト電圧VBを高電位ブロック(RSフリップフロップ回路68及びドライバ69)やレベルシフタ66の駆動電圧とすることにより、上側スイッチング素子55のスイッチング動作であるオンオフ制御(特にオン制御)を行うことができる。
 (第1テスト回路(テスト回路)及び第2テスト回路の構成例)
 次に、前記各実施形態の半導体装置1a~1eに適用される第1テスト回路(テスト回路)の構成の一例、及び第2テスト回路の構成の一例について、図15及び図16を用いて説明する。
 図15は、第1テスト回路20A(テスト回路20)の構成の一例を示している。テスト回路20は、第1分圧抵抗21A、第2分圧抵抗22A、バイポーラトランジスタ23Q、トランジスタ23M、抵抗24、NOT回路25、フィルタ回路26、及びラッチ回路28を有する。テスト回路20は、第3外部端子33に印加されたテスト信号のノイズを除去したうえで第1トランジスタ14A(トランジスタ14)のゲートに出力する。図15に示すように、第3外部端子33の一例は、半導体装置1a~1eの外部から外部異常信号が入力されるFO端子である。バイポーラトランジスタ23Qの一例は、NPN型トランジスタである。トランジスタ23Mの一例は、NMOSFETである。
 第1分圧抵抗21A及び第2分圧抵抗22Aはそれぞれ、第3外部端子33に接続された配線27Aと第2配線18との間にトランジスタ23Mと直列に接続されている。詳述すると、第1分圧抵抗21Aの第1端子は配線27Aに接続され、第1分圧抵抗21Aの第2端子はトランジスタ23Mのドレインに接続されている。第1分圧抵抗21Aの第1端子はトランジスタ23Mのソースに接続され、第2分圧抵抗22Aの第2端子は第2配線18に接続されている。トランジスタ23Mのゲートには、図14に示すトランジスタ87と同様に、異常信号生成回路86が接続されている。したがって、トランジスタ23Mは、異常信号生成回路86によってオンオフされる。このため、テストモードでは、CIN端子にテスト信号を印加することにより、トランジスタ23Mをオンできる。
 第1分圧抵抗21Aの第2端子と第2分圧抵抗22Aの第1端子とが接続されるノードN4には、バイポーラトランジスタ23Qのベースが接続されている。バイポーラトランジスタ23Q及び抵抗24は、第3配線19と第2配線18との間に直列に接続されている。詳述すると、抵抗24の第1端子は第3配線19に接続され、抵抗24の第2端子はバイポーラトランジスタ23Qのコレクタに接続されている。バイポーラトランジスタ23Qのエミッタは第2配線18に接続されている。
 抵抗24の第2端子とバイポーラトランジスタ23Qのコレクタとが接続されるノードN5には、NOT回路25の入力端子が接続されている。NOT回路25の出力端子はフィルタ回路26に接続されている。フィルタ回路26の一例は、ローパスフィルタである。
 フィルタ回路26の出力端子は、ラッチ回路28に接続されている。またラッチ回路28には、検出電圧CINが入力されるCIN端子が接続されている。ラッチ回路28の出力端子は、トランジスタ14のゲートに接続されている。
 図16は、第2テスト回路20Bの構成の一例を示している。第2テスト回路20Bは、第1分圧抵抗21B、第2分圧抵抗22B、フィルタ回路26、及び比較器29を有する。第2テスト回路20Bは、第5外部端子35に印加されたテスト信号のノイズを除去したうえで第2トランジスタ14Bのゲートに出力する。第5外部端子35の一例は、半導体装置1a~1eにおけるW相スイッチングアーム54Wの下側スイッチング素子56にゲート信号電圧を印加するLINW端子である。
 第1分圧抵抗21B及び第2分圧抵抗22Bは、第5外部端子35に接続された配線27Bと第2配線18との間に直列に接続されている。詳述すると、第1分圧抵抗21Bの第1端子は配線27Bに接続され、第1分圧抵抗21Bの第2端子は第2分圧抵抗22Bの第1端子に接続されている。第2分圧抵抗22Bの第2端子は第2配線18に接続されている。
 第1分圧抵抗21Bの第2端子と第2分圧抵抗22Bの第1端子とが接続されるノードN6には、比較器29の第1入力端子が接続されている。比較器29の第2入力端子には、基準電圧が印加される。比較器29の出力端子は、フィルタ回路26に接続されている。フィルタ回路26の出力端子は、第2トランジスタ14Bのゲートに接続されている。
 このように、第1テスト回路20A(テスト回路20)及び第2テスト回路20Bは、半導体装置1a~1eの既存の端子に接続されている。このため、製品識別のための抵抗素子を個別に設ける場合、製品識別のためだけに外部端子を設ける必要があり、製品の大型化を招くといった問題を解消できる。
 (変形例)
 前記各実施形態に関する説明は、本開示の半導体装置及び半導体装置の識別方法が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本開示の半導体装置及び半導体装置の識別方法は、例えば以下に示される前記各実施形態の変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも2つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。
 前記第2実施形態の半導体装置1bの構成を、前記第3実施形態、前記第4実施形態、及び前記第5実施形態のいずれかに適用することができる。
 前記第2実施形態において、半導体装置1bは、1つの第2外部端子32を有していたが、これに限られず、例えば半導体装置1bは、N個の第2外部端子32を有してもよい。
 前記第3実施形態において、トランジスタ14及びアナログスイッチ41をオンオフするテスト回路を、それぞれ独立に設けてもよい。これにより、トランジスタ14及びアナログスイッチ41のオンオフをそれぞれ制御することができる。
 前記第4及び第5実施形態において、通常モードの場合、第2トランジスタ14Bがオフするようなテスト信号を第5外部端子35に供給してもよい。この場合、第1抵抗12の抵抗値が通常モードにおける半導体装置1d,1eの規定値となる。
 前記各実施形態において、テスト回路20(第1テスト回路20A)はトランジスタ14(第1トランジスタ14A)をオンオフすることができる回路であればよく、図2のような回路構成に限定されない。また第2テスト回路20Bは第2トランジスタ14Bをオンオフすることができる回路であればよく、図2のような回路構成に限定されない。テスト回路20(第1テスト回路20A)及び第2テスト回路20Bはそれぞれ、例えば図17又は図18のように変更してもよい。
 図17に示すように、テスト回路20(第1テスト回路20A)及び第2テスト回路20Bは、シュミットトリガ90及びフィルタ回路91を有する。シュミットトリガ90は、第3外部端子33からのテスト信号をトランジスタ14の制御端子に伝達する。なお、シュミットトリガ90の閾値電圧には、所定のヒステリシスが与えられている。このような構成にすることにより、ノイズに対する耐性を高めることができる。シュミットトリガ90の出力端子は、フィルタ回路91に接続されている。フィルタ回路91の一例は、ローパスフィルタである。これにより、第3外部端子33に印加されたテスト信号は、ノイズが除去された状態でトランジスタ14の制御端子に伝達される。
 図18に示すように、テスト回路20(第1テスト回路20A)及び第2テスト回路20Bは、増幅回路92及びフィルタ回路93を有する。増幅回路92の第1入力端子は、第3外部端子33に接続されている。増幅回路92の第2入力端子は、基準電圧が印加される。増幅回路92の出力端子は、フィルタ回路93に接続されている。フィルタ回路93の一例は、ローパスフィルタである。これにより、第3外部端子33に印加されたテスト信号は、増幅回路92によって増幅され、フィルタ回路93によってノイズが除去された状態でトランジスタ14の制御端子に伝達される。
 前記各実施形態において、トランジスタ14(第1トランジスタ14A)及び第2トランジスタ14Bのオンオフを制御することができる回路が半導体装置1a~1eの内部に設けられていれば、テスト回路20(第1テスト回路20A)及び第2テスト回路20Bを省略してもよい。この場合、第3及び第5実施形態において、アナログスイッチ41のオンオフを制御するアナログスイッチ切替回路(図示略)がさらに設けられてもよい。
 前記第3及び第5実施形態において、第2内部ブロック回路11Bの複数の回路の内部電圧を個別に測定可能な構成としてもよい。この場合、複数の回路において測定する内部電圧に応じてアナログスイッチ41が設けられる。これらアナログスイッチ41を個別に制御することにより、複数の回路の内部電圧を個別に測定可能にする。図19は、前記第3実施形態の半導体装置1cの第2内部ブロック回路11Bの複数の回路の内部電圧を個別に測定可能な構成の一例である。第2内部ブロック回路11Bは、温度測定回路40、過電流保護回路94、過熱保護回路95、低電圧誤動作防止回路96、内部基準電圧生成回路97、及び論理回路98を有する。これら温度測定回路40、過電流保護回路94、過熱保護回路95、低電圧誤動作防止回路96、内部基準電圧生成回路97、及び論理回路98のそれぞれには、アナログスイッチ41が接続されている。これらアナログスイッチ41の第2端子のそれぞれは、第1抵抗12とトランジスタ14との間のノードN1に接続されている。またテスト回路20には、テスト回路20の内部電圧を測定するためにアナログスイッチ41が接続されている。このアナログスイッチ41の第2端子も前記ノードN1に接続されている。
 前記アナログスイッチ41は、アナログスイッチ切替回路99によってオンオフが制御される。アナログスイッチ切替回路99は、例えば半導体装置1cの内部に設けられている。アナログスイッチ切替回路99は、第6外部端子36に接続されている。アナログスイッチ切替回路99は、前記アナログスイッチ41の反転制御端子に制御信号を出力する。なお、アナログスイッチ切替回路99は、半導体装置1cの外部に設けられてもよい。
 このような半導体装置1cによれば、第3テストモードの場合、アナログスイッチ切替回路99によって測定する第2内部ブロック回路11Bの回路に対応するアナログスイッチ41をオンし、それ以外の回路に対応するアナログスイッチ41をオフする。これにより、第1外部端子31及び第2外部端子32の電圧の測定によって、測定したい回路の内部電圧を測定することができる。なお、半導体装置1eについても同様に変更することができる。
  〔付記1〕
 第1電圧が印加される第1外部端子と、
 第2電圧が印加される第2外部端子と、
 第3外部端子と、
 前記第1外部端子に接続されている第1配線と、
 前記第2外部端子に接続されている第2配線と、
 前記第1配線に接続された第1内部ブロック回路と、
 前記第1配線と前記第2配線との間に直列に接続された第1抵抗及び第1スイッチング素子と、
 前記第1配線と前記第2配線との間に接続された第2抵抗と、
を有し、
 前記第1スイッチング素子は、前記第3外部端子に印加されるテスト信号に基づいてオン又はオフする
半導体装置。
  〔付記2〕
 前記第1外部端子は、前記第1内部ブロック回路を制御する制御信号が入力される入力端子である
付記1に記載の半導体装置。
  〔付記3〕
 前記第2抵抗の抵抗値は、前記第1抵抗の抵抗値よりも大きい
付記1又は2に記載の半導体装置。
  〔付記4〕
 前記第1スイッチング素子の制御端子は、前記半導体装置の異常を検出した場合に外部に出力する外部検出端子に電気的に接続されている
付記1ないし3のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記5〕
 前記第1外部端子と前記第1抵抗とを繋ぐ前記第1配線の長さは、前記第1外部端子と前記第2抵抗とを繋ぐ前記第1配線の長さよりも短い
付記1ないし4のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記6〕
 前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオンオフし、駆動電圧の供給に基づいて前記第1スイッチング素子をオンするテスト回路を有する
付記1ないし5のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記7〕
 前記第1抵抗と前記第1スイッチング素子とのノードに接続されたスイッチ部と、
前記スイッチ部に電気的に接続された第2内部ブロック回路と、
をさらに有する
付記1ないし6のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記8〕
 前記第2内部ブロック回路は、温度測定回路を含む
付記7に記載の半導体装置。
  〔付記9〕
 前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子及び前記スイッチ部をそれぞれオンオフするテスト回路を有し、
 前記テスト回路は、
 前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオンし、前記スイッチ部をオフする第1テストモードと、
 前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオフし、前記スイッチ部をオンする第2テストモードと、
 駆動電圧の供給に基づいて前記第1スイッチング素子をオンし、前記スイッチ部をオフする通常モードと、を有する
付記7又は8に記載の半導体装置。
  〔付記10〕
 前記第2抵抗と前記第2配線との間に接続された第2スイッチング素子を有する
付記1ないし8のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記11〕
 前記第2スイッチング素子の制御端子は、前記半導体装置の異常を検出した場合に外部に出力する外部検出端子、前記第1外部端子、及び前記第2外部端子以外の外部端子に電気的に接続されている
付記10に記載の半導体装置。
  〔付記12〕
 前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオンオフし、駆動電圧の供給に基づいて前記第1スイッチング素子をオンする第1テスト回路と、
 前記テスト信号に基づいて前記第2スイッチング素子をオンオフし、駆動電圧の供給に基づいて前記第2スイッチング素子をオン又はオフする第2テスト回路と、
を有する
付記10又は11に記載の半導体装置。
  〔付記13〕
 前記第1抵抗と前記第1スイッチング素子とのノードに接続されたスイッチ部と、
前記スイッチ部に電気的に接続された第2内部ブロック回路と、
をさらに有し、
 前記第1テスト回路又は前記第2テスト回路は、前記テスト信号に基づいて前記スイッチ部をオンオフし、
 前記半導体装置は、駆動電圧の供給に基づいて選択されるモードである通常モードと、前記テスト信号に基づいて選択されるモードである第1テストモード、第2テストモード、及び第3テストモードとを有し、
 前記通常モードは、前記第1スイッチング素子をオンし、前記第2スイッチング素子をオン又はオフし、前記スイッチ部をオフするモードであり、
 前記第1テストモードは、前記第1スイッチング素子をオフし、前記第2スイッチング素子をオンし、前記スイッチ部をオフするモードであり、
 前記第2テストモードは、前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子をそれぞれオフし、前記スイッチ部をオンするモードであり、
 前記第3テストモードは、前記第1スイッチング素子、前記第2スイッチング素子、及び前記スイッチ部をそれぞれオフするモードである
付記12に記載の半導体装置。
  〔付記14〕
 前記第1内部ブロック回路は、電力用トランジスタを有する
付記1ないし13のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記15〕
 前記第1外部端子、前記第2外部端子、前記第1配線、前記第2配線、前記第1内部ブロック回路、前記第1抵抗、前記第2抵抗、及び前記第1スイッチング素子はそれぞれ、複数個設けられている
付記1ないし14のいずれか一項に記載の半導体装置。
  〔付記16〕
 前記複数の第1抵抗の一部の抵抗値は、残りの第1抵抗の抵抗値と異なり、
 前記複数の第2抵抗の一部の抵抗値は、残りの第2抵抗の抵抗値と異なる
付記15に記載の半導体装置。
  〔付記17〕
 第1電圧が印加される第1外部端子と、
 第2電圧が印加される第2外部端子と、第3外部端子と、
 前記第1外部端子に接続されている第1配線と、
 前記第2外部端子に接続されている第2配線と、
 前記第1配線に接続された第1内部ブロック回路と、
 前記第1配線と前記第2配線との間に直列に接続された第1抵抗及び第1スイッチング素子と、
 前記第1配線と前記第2配線との間に接続された第2抵抗と、
を有する
半導体装置。
  〔付記18〕
 付記1ないし8、及び17のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
 前記第1スイッチング素子をオフする第1ステップと、
 前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の前記第2抵抗の抵抗値を検出する第2ステップと、
を有する
半導体装置の識別方法。
  〔付記19〕
 付記7ないし9のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
 前記第1スイッチング素子をオフし、前記スイッチ部をオンする第1ステップと、
 前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の電圧に基づいて前記第2内部ブロック回路の電圧を検出する第2ステップと、
を有する
半導体装置の識別方法。
  〔付記20〕
 付記10ないし13のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
 前記第1スイッチング素子をオフし、前記第2スイッチング素子をオンする第1ステップと、
 前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の前記第2抵抗の抵抗値を検出する第2ステップと、
を有する
半導体装置の識別方法。
  〔付記21〕
 付記10ないし13のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
 前記第1抵抗と前記第1スイッチング素子とのノードに接続されたスイッチ部と、
 前記スイッチ部に電気的に接続された第2内部ブロック回路と、
をさらに有し、
 前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子のそれぞれをオフし、前記スイッチ部をオンする第1ステップと、
 前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の電圧に基づいて前記第2内部ブロック回路の電圧を検出する第2ステップと、
を有する
半導体装置の識別方法。

Claims (21)

  1.  第1電圧が印加される第1外部端子と、
     第2電圧が印加される第2外部端子と、
     第3外部端子と、
     前記第1外部端子に接続されている第1配線と、
     前記第2外部端子に接続されている第2配線と、
     前記第1配線に接続された第1内部ブロック回路と、
     前記第1配線と前記第2配線との間に直列に接続された第1抵抗及び第1スイッチング素子と、
     前記第1配線と前記第2配線との間に接続された第2抵抗と、
    を有し、
     前記第1スイッチング素子は、前記第3外部端子に印加されるテスト信号に基づいてオン又はオフする
    半導体装置。
  2.  前記第1外部端子は、前記第1内部ブロック回路を制御する制御信号が入力される入力端子である
    請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記第2抵抗の抵抗値は、前記第1抵抗の抵抗値よりも大きい
    請求項1又は2に記載の半導体装置。
  4.  前記第1スイッチング素子の制御端子は、前記半導体装置の異常を検出した場合に外部に出力する外部検出端子に電気的に接続されている
    請求項1ないし3のいずれか一項に記載の半導体装置。
  5.  前記第1外部端子と前記第1抵抗とを繋ぐ前記第1配線の長さは、前記第1外部端子と前記第2抵抗とを繋ぐ前記第1配線の長さよりも短い
    請求項1ないし4のいずれか一項に記載の半導体装置。
  6.  前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオンオフし、駆動電圧の供給に基づいて前記第1スイッチング素子をオンするテスト回路を有する
    請求項1ないし5のいずれか一項に記載の半導体装置。
  7.  前記第1抵抗と前記第1スイッチング素子とのノードに接続されたスイッチ部と、
    前記スイッチ部に電気的に接続された第2内部ブロック回路と、
    をさらに有する
    請求項1ないし6のいずれか一項に記載の半導体装置。
  8.  前記第2内部ブロック回路は、温度測定回路を含む
    請求項7に記載の半導体装置。
  9.  前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子及び前記スイッチ部をそれぞれオンオフするテスト回路を有し、
     前記テスト回路は、
     前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオンし、前記スイッチ部をオフする第1テストモードと、
     前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオフし、前記スイッチ部をオンする第2テストモードと、
     駆動電圧の供給に基づいて前記第1スイッチング素子をオンし、前記スイッチ部をオフする通常モードと、を有する
    請求項7又は8に記載の半導体装置。
  10.  前記第2抵抗と前記第2配線との間に接続された第2スイッチング素子を有する
    請求項1ないし8のいずれか一項に記載の半導体装置。
  11.  前記第2スイッチング素子の制御端子は、前記半導体装置の異常を検出した場合に外部に出力する外部検出端子、前記第1外部端子、及び前記第2外部端子以外の外部端子に電気的に接続されている
    請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記テスト信号に基づいて前記第1スイッチング素子をオンオフし、駆動電圧の供給に基づいて前記第1スイッチング素子をオンする第1テスト回路と、
     前記テスト信号に基づいて前記第2スイッチング素子をオンオフし、駆動電圧の供給に基づいて前記第2スイッチング素子をオン又はオフする第2テスト回路と、
    を有する
    請求項10又は11に記載の半導体装置。
  13.  前記第1抵抗と前記第1スイッチング素子とのノードに接続されたスイッチ部と、
    前記スイッチ部に電気的に接続された第2内部ブロック回路と、
    をさらに有し、
     前記第1テスト回路又は前記第2テスト回路は、前記テスト信号に基づいて前記スイッチ部をオンオフし、
     前記半導体装置は、駆動電圧の供給に基づいて選択されるモードである通常モードと、前記テスト信号に基づいて選択されるモードである第1テストモード、第2テストモード、及び第3テストモードとを有し、
     前記通常モードは、前記第1スイッチング素子をオンし、前記第2スイッチング素子をオン又はオフし、前記スイッチ部をオフするモードであり、
     前記第1テストモードは、前記第1スイッチング素子をオフし、前記第2スイッチング素子をオンし、前記スイッチ部をオフするモードであり、
     前記第2テストモードは、前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子をそれぞれオフし、前記スイッチ部をオンするモードであり、
     前記第3テストモードは、前記第1スイッチング素子、前記第2スイッチング素子、及び前記スイッチ部をそれぞれオフするモードである
    請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記第1内部ブロック回路は、電力用トランジスタを有する
    請求項1ないし13のいずれか一項に記載の半導体装置。
  15.  前記第1外部端子、前記第2外部端子、前記第1配線、前記第2配線、前記第1内部ブロック回路、前記第1抵抗、前記第2抵抗、及び前記第1スイッチング素子はそれぞれ、複数個設けられている
    請求項1ないし14のいずれか一項に記載の半導体装置。
  16.  前記複数の第1抵抗の一部の抵抗値は、残りの第1抵抗の抵抗値と異なり、
     前記複数の第2抵抗の一部の抵抗値は、残りの第2抵抗の抵抗値と異なる
    請求項15に記載の半導体装置。
  17.  第1電圧が印加される第1外部端子と、
     第2電圧が印加される第2外部端子と、第3外部端子と、
     前記第1外部端子に接続されている第1配線と、
     前記第2外部端子に接続されている第2配線と、
     前記第1配線に接続された第1内部ブロック回路と、
     前記第1配線と前記第2配線との間に直列に接続された第1抵抗及び第1スイッチング素子と、
     前記第1配線と前記第2配線との間に接続された第2抵抗と、
    を有する
    半導体装置。
  18.  請求項1ないし8、及び17のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
     前記第1スイッチング素子をオフする第1ステップと、
     前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の前記第2抵抗の抵抗値を検出する第2ステップと、
    を有する
    半導体装置の識別方法。
  19.  請求項7ないし9のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
     前記第1スイッチング素子をオフし、前記スイッチ部をオンする第1ステップと、
     前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の電圧に基づいて前記第2内部ブロック回路の電圧を検出する第2ステップと、
    を有する
    半導体装置の識別方法。
  20.  請求項10ないし13のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
     前記第1スイッチング素子をオフし、前記第2スイッチング素子をオンする第1ステップと、
     前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の前記第2抵抗の抵抗値を検出する第2ステップと、
    を有する
    半導体装置の識別方法。
  21.  請求項10ないし13のいずれか一項に記載の半導体装置の製品識別を行う識別方法であって、
     前記第1抵抗と前記第1スイッチング素子とのノードに接続されたスイッチ部と、
     前記スイッチ部に電気的に接続された第2内部ブロック回路と、
    をさらに有し、
     前記第1スイッチング素子及び前記第2スイッチング素子のそれぞれをオフし、前記スイッチ部をオンする第1ステップと、
     前記第1外部端子と前記第2外部端子との間の電圧に基づいて前記第2内部ブロック回路の電圧を検出する第2ステップと、
    を有する
    半導体装置の識別方法。
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