(57)【要約】【課題】電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板の小型化を図る。【解決手段】半導体装置１は、フィルタチップ２と、監視ＩＣチップ３と、フィルタチップ２および監視ＩＣチップ３を収容する１つのパッケージ４と、を備える。フィルタチップ２には、組電池を構成する複数の電池セルに関する物理量を入力とするフィルタを構成する複数のコンデンサがトレンチキャパシタを集積することにより形成されている。監視ＩＣチップ３には、フィルタの出力に基づいて組電池を監視するための所定の処理を実行する回路が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組電池（１２）を構成する複数の電池セル（Ｃｂ）に関する物理量を入力とするフィルタ（１３、５８、１２１）を構成する複数のコンデンサ（Ｃｆ、Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ２１、Ｃ２２）がトレンチキャパシタを集積することにより形成された第１半導体チップ（２、３２、３３、５２、７２、８２、１０２、１１２、１５２）と、
前記フィルタの出力に基づいて前記組電池を監視するための所定の処理を実行する回路（１０、１４、１５、５９、１２２、１２３、１５５）が形成された第２半導体チップ（３、５３、８３、１１３、１５３）と、
前記第１半導体チップおよび前記第２半導体チップを収容する１つのパッケージ（４、５４、１１４、１５４）と、
を備える半導体装置。
【請求項２】
前記第１半導体チップは、複数の前記コンデンサのうち所定の前記コンデンサが形成された領域と他の領域との間を素子分離する構造（２３）を備える請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記素子分離する構造は、所定の前記コンデンサが形成された領域と、それに隣接する別の前記コンデンサが形成された領域との間に設けられる請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記素子分離する構造は、
所定の前記コンデンサが形成された領域と、前記第１半導体チップの裏面側の領域との間に設けられる請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１半導体チップの裏面側の電位は、前記第２半導体チップにおける所定の固定電位となっている請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１半導体チップの裏面側の電位は、フローティングとなっている請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１半導体チップには、前記フィルタを構成する抵抗（Ｒｆ、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ２１〜Ｒ２３）が形成されている請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１半導体チップには、前記フィルタとは別の回路であり且つ前記第２半導体チップに対する前記物理量の入力に関連する回路を構成する素子（Ｒｎ）が形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
複数の前記第１半導体チップ（３２、３３）を備える請求項１から８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１半導体チップは、前記第２半導体チップ上に積層されている請求項１から９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記第１半導体チップの平面サイズは、前記第２半導体チップに形成された回路のうち機能面において相対的に重要度の高い回路である重要回路（１０）の平面サイズより大きくなっており、
前記重要回路の全体が前記第１半導体チップの外殻の内周に位置するように、前記重要回路の全体が前記第１半導体チップにより覆われている請求項１０に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記複数のコンデンサは、前記第１半導体チップの平面方向において、第１方向に複数個並ぶように且つ前記第１方向と直交する第２方向に複数個並ぶように行列状に配置されており、
前記第１方向において隣接する２つの前記コンデンサの各コモン電圧の差が、前記電池セルの電圧であるセル電圧に対応した電圧となるように、前記第１方向における前記コンデンサの並び順が設定されている請求項１から１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記第２方向において隣接する２つの前記コンデンサの各コモン電圧の差が、前記セル電圧に対し前記第１方向に並ぶ前記コンデンサの数を乗算して得られる電圧となるように、前記第２方向における前記コンデンサの並び順が設定されている請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
隣接する前記コンデンサ同士の間に、所定の固定電位を有する領域（４１）が形成されている請求項１から１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１５】
さらに、前記フィルタの機能を選択的に切り替える機能切替部（６４、７４、９２、１０３、１３９）を備える請求項１から１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記機能切替部（６４、７４、９２、１０３）は、前記フィルタの定数を選択的に切り替える請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記機能切替部（１３９）は、前記フィルタの回路構成を選択的に切り替える請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記機能切替部（６４、１３９）は、前記第１半導体チップに接続されるボンディングワイヤ（６０、６１、６３、１２４〜１３８）の接続態様を切り替えることにより前記フィルタの機能の切り替えを行う請求項１５から１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記第１半導体チップには、前記フィルタを構成する複数の回路素子（Ｒ１〜Ｒ３、Ｃ１〜Ｃ３）のうち少なくとも一部の回路素子の端子間に接続されたスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ６）が形成されており、
前記機能切替部（７４、９２）は、前記スイッチのオンオフを切り替えることにより前記フィルタの機能の切り替えを行う請求項１５から１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記機能切替部（７４）は、前記スイッチのオンオフを切り替えるための情報が記憶されたメモリ（７３）を備え、そのメモリから読み出した情報に基づいて前記スイッチのオンオフを切り替える請求項１９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記機能切替部（９２）は、外部からの指令に基づいて前記スイッチのオンオフを切り替える請求項１９に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記第１半導体チップには、前記フィルタを構成する複数の回路素子（Ｒ１〜Ｒ３、Ｃ１〜Ｃ３）のうち少なくとも一部の端子間に接続されたフューズ（Ｆ１〜Ｆ６）が形成されており、
前記機能切替部は、前記フューズの切断の有無により前記フィルタの機能の切り替えを行う請求項１５から１７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池を監視する用途に用いられる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される電池パックのサイズの大型化などに伴い、電池の監視機能が、電子制御装置であるＥＣＵと独立して電池モジュールの直近に配置されるようになっている。電池パックのサイズは、ハイブリッド自動車であるＨＥＶ、プラグインハイブリッド自動車であるＰＨＶ、電気自動車であるＥＶ、の順に大きくなる傾向がある。電池の監視機能の主な構成要素としては、電池監視ＩＣ、通信部、入力用のフィルタなどが挙げられる。これら各構成要素が実装された回路基板については、電池モジュールの直上などに搭載されることから、その小型化が強く求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１２６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１に開示されているように、フィルタを構成するコンデンサ、抵抗などの回路素子は、電池監視ＩＣに対して外付けされるようになっており、これら外付け部品が回路基板の小型化を妨げる一因となっている。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板の小型化を図ることができる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の半導体装置は、第１半導体チップ（２、３２、３３、５２、７２、８２、１０２、１１２、１５２）と、第２半導体チップ（３、５３、８３、１１３、１５３）と、第１半導体チップおよび第２半導体チップを収容する１つのパッケージ（４、５４、１１４、１５４）と、を備える。第１半導体チップには、組電池（１２）を構成する複数の電池セル（Ｃｂ）に関する物理量を入力とするフィルタ（１３、５８、１２１）を構成する複数のコンデンサ（Ｃｆ、Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ２１、Ｃ２２）がトレンチキャパシタを集積することにより形成されている。第２半導体チップには、フィルタの出力に基づいて組電池を監視するための所定の処理を実行する回路（１０、１４、１５、５９、１２２、１２３、１５５）が形成されている。
【０００７】
このように、上記構成では、電池の監視機能の構成要素の一つであるフィルタを構成する複数のコンデンサが形成された第１半導体チップと、電池の監視機能の構成要素の一つである電池監視ＩＣに対応する第２半導体チップと、が１つのパッケージに収容されている。このような構成によれば、従来では電池監視ＩＣの外付け部品であったフィルタを構成するコンデンサを半導体装置内に取り込む、つまり集積化することが可能となり、その分だけ、半導体装置を含めた電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板を小型化することができる。
【０００８】
また、トレンチキャパシタは、シリコン基板にトレンチを掘るとともに電極および誘電体を形成することにより、容量の高密度化を図ることができる。したがって、上記構成のように、トレンチキャパシタを用いてフィルタを構成するコンデンサを形成するようにすれば、より多くのコンデンサを半導体装置内に取り込むことが可能となり、その結果、回路基板の更なる小型化を実現することができる。このように、上記構成によれば、電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板の小型化を図ることができるという優れた効果が得られる。
【０００９】
ただし、上記したフィルタを構成するコンデンサの耐圧としては、電池セルの差電圧を考慮することはもちろん、各フィルタのコモン電位が異なることから隣接間におけるコモン電位の差をも考慮する必要がある。従来のトレンチキャパシタに関する技術では、複数の素子を集積する前提になっていないことから、このような点は考慮されておらず、コンデンサの耐圧に関する問題が生じるおそれがある。
【００１０】
そこで、請求項２に記載の半導体装置において、第１半導体チップは、複数のコンデンサのうち所定のコンデンサが形成された領域と他の領域との間を素子分離する構造（２３）を備える。より具体的には、請求項３に記載の半導体装置のように、素子分離する構造は、所定のコンデンサが形成された領域と、それに隣接する別のコンデンサが形成された領域との間に設けられる。
【００１１】
このような構成によれば、素子分離する構造により、各コンデンサの耐圧として、隣接間のコモン電圧の差、つまりコモン耐圧を確保することができる。つまり、上記構成によれば、複数のコンデンサの耐圧として、電池セルの差電圧だけでなく隣接間のコモン電圧をも考慮した耐圧を確保することが可能となる。
【００１２】
さらに、上記したフィルタを構成するコンデンサの耐圧としては、第１半導体チップの裏面側の領域との間におけるコモン電位の差をも考慮する必要がある。そこで、請求項４に記載の半導体装置において、素子分離する構造は、所定のコンデンサが形成された領域と、第１半導体チップの裏面側の領域との間に設けられる。上記構成によれば、複数のコンデンサの耐圧として、複数の電池セルの差電圧だけでなく、各コンデンサが形成された領域のコモン電位と第１半導体チップの裏面側の領域の電位との差をも考慮した耐圧を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す上面から見た平面図
【図２】第１実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す断面図
【図３】第１実施形態に係る半導体装置に関連する回路構成を模式的に示す図
【図４】第１実施形態に係るフィルタチップの構成を模式的に示す断面図
【図５】第１実施形態に係るフィルタチップの構成を模式的に示す平面レイアウト図
【図６】第２実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す上面から見た平面図
【図７】第３実施形態に係るフィルタチップの構成を模式的に示す平面レイアウト図その１
【図８】第３実施形態に係るフィルタチップの構成を模式的に示す平面レイアウト図その２
【図９】第４実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す図
【図１０】第５実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す図
【図１１】第６実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す図
【図１２】第７実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す図
【図１３】第８実施形態に係る半導体装置の第１構成を模式的に示す図
【図１４】第８実施形態に係る半導体装置の第２構成を模式的に示す図
【図１５】第８実施形態に係る半導体装置の第３構成を模式的に示す図
【図１６】第８実施形態に係る半導体装置が第１構成とされる場合のフィルタの回路構成を模式的に示す図
【図１７】第８実施形態に係る半導体装置が第２構成とされる場合のフィルタの回路構成を模式的に示す図
【図１８】第８実施形態に係る半導体装置が第３構成とされる場合のフィルタの回路構成を模式的に示す図
【図１９】第９実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す斜視図
【図２０】第９実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す平面図
【図２１】第１０実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示す図
【図２２】比較例に係る半導体装置および外付け部品の構成を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
【００１５】
＜全体構成＞
図１および図２に示すように、本実施形態の半導体装置１は、複数の半導体チップが１つのパッケージに収容されたマルチチップパッケージのＩＣとなっている。なお、本明細書では、図２における上側を半導体装置１の表側と称し、図２における下側を半導体装置１の裏側と称する。また、本明細書では、図１における上下方向を半導体装置１の縦方向と称し、図１における左右方向を半導体装置１の横方向と称する。
【００１６】
この場合、半導体装置１は、車両用の電池監視システム、より具体的には電池の監視機能がＥＣＵと独立して電池モジュールの直近に配置されるサテライト型の電池監視システムに用いられる。サテライト型の電池監視システムでは、配線の削減などを目的として、電池の監視機能の各構成要素が実装された回路基板が複数の電池モジュール毎に取り付けられるようになっている。
【００１７】
半導体装置１は、フィルタチップ２と、監視ＩＣチップ３と、フィルタチップ２および監視ＩＣチップ３を収容するパッケージ４と、を備える。フィルタチップ２は、組電池を構成する複数の電池セルの物理量を入力とするフィルタを構成する複数のコンデンサおよび複数の抵抗が形成されたものであり、第１半導体チップに相当する。上記した電池セルの物理量としては、例えば電池セルの電圧、電流などが挙げられる。
【００１８】
監視ＩＣチップ３は、上記フィルタの出力に基づいて組電池を監視するための所定の処理を実行する回路が形成されたものであり、第２半導体チップに相当する。上記した所定の処理としては、電池セルの電圧を検出する電圧検出、外部のマイコンとの通信、断線や機能ブロックの故障検知などの診断である故障診断、各電池セルの電圧を均等化するためのセル均等化などの処理が挙げられる。
【００１９】
半導体装置１は、電池の監視機能の各構成要素のうちフィルタチップ２および監視ＩＣチップ３に実装されていない他の構成要素とともに、図示しない回路基板に実装される。上記した他の構成要素としては、上記フィルタとは別の回路であり且つ監視ＩＣチップ３に対する上記物理量の入力に関連する回路を構成する素子、電源電圧の変動を抑制するためのバイパスコンデンサ、ダンピング抵抗、プルアップ用抵抗、プルダウン用抵抗などが挙げられる。上記した入力に関連する回路を構成する素子としては、セル均等化に用いられる放電用の抵抗、静電気などから回路を保護するためのダイオードなどが挙げられる。
【００２０】
図１および図２に示すように、パッケージ４には、アイランド５、リード６、モールド樹脂７などが含まれる。なお、図１では、複数のリードのうち一部のリードにだけ符号を付し、他のリードの符号は省略している。この場合、矩形板状をなすアイランド５の表面の上に、監視ＩＣチップ３およびフィルタチップ２が、この順に積層されており、これらがモールド樹脂７により封止されている。アイランド５は、銅、鉄、またはこれらの合金などの金属製である。後述するように、リード６は、アイランド５と一体のリードフレーム素材により形成されている。図１に示すように、アイランド５の四隅部からモールド樹脂７の表面まで吊りリード５ａが延びている。吊りリード５ａは、アイランド５がリード６と一体のリードフレーム素材により形成されたものである場合に必然的に存在するものである。
【００２１】
フィルタチップ２および監視ＩＣチップ３は、いずれもシリコンなどの半導体からなる板状をなす半導体チップである。監視ＩＣチップ３の裏面とアイランド５の表面とは、接合材８を介して接合されている。この場合、フィルタチップ２の平面サイズＰ１は、監視ＩＣチップ３の平面サイズＰ２より小さくなっており、フィルタチップ２が監視ＩＣチップ３上に積層されている。フィルタチップ２の裏面と監視ＩＣチップ３の表面とは、接合材９を介して接合されている。接合材８としては、例えば銀ペースト、はんだなどが用いられる。また、接合材９としては、いずれも低弾性樹脂からなるダイアタッチフィルム、つまりチップ接着フィルムが用いられる。なお、本明細書では、ダイアタッチフィルムのことをＤＡＦと省略することがある。
【００２２】
監視ＩＣチップ３の表面側には、基準電圧Ｖrefを生成する基準電源回路１０が形成されている。基準電圧Ｖrefは、監視ＩＣチップ３内部に形成される様々な回路に供給されている。そのため、基準電圧Ｖrefが変動すると、電池の監視機能について大きな影響を及ぼすおそれがある。このようなことから、基準電源回路１０は、監視ＩＣチップ３に形成された回路のうち機能面において相対的に重要度の高い回路であり、重要回路に相当する。
【００２３】
この場合、フィルタチップ２の平面サイズＰ１は、基準電源回路１０の平面サイズＰ３よりも大きくなっている。そして、基準電源回路１０の全体がフィルタチップ２の外殻の内周に位置するようになっている。つまり、基準電源回路１０の全体がフィルタチップ２の端部の内側に位置するように、基準電源回路１０の全体がフィルタチップ２により覆われている。
【００２４】
この場合、複数のリード６が、アイランド５の周囲を取り囲むように放射状に設けられている。リード６は、例えばタイバーなどによりアイランド５とリード６とが一体に連結されたリードフレーム素材により形成されるもので、モールド樹脂７による封止後にリードカットが行われることにより、アイランド５と分離される。なお、リード６は、アイランド５とは別の素材により構成されていてもよい。
【００２５】
リード６は、アイランド５と同様、銅や鉄などの金属製である。リード６と、フィルタチップ２および監視ＩＣチップ３のそれぞれとは、ワイヤ１１を介して結線され電気的に接続されている。なお、フィルタチップ２と監視ＩＣチップ３とについても、ワイヤ１１を介して結線され電気的に接続されている。ワイヤ１１は、通常のワイヤボンディングにより形成されるものであり、例えば金、銀、銅、アルミニウムなどからなる。なお、図１では、複数のワイヤのうち一部のワイヤにだけ符号を付し、他のワイヤの符号は省略している。
【００２６】
上記構成では、アイランド５、フィルタチップ２、監視ＩＣチップ３、ワイヤ１１、リード６におけるワイヤ１１との接続部であるインナーリードがモールド樹脂７により封止されている。リード６におけるワイヤ１１との接続部とは反対側の部位であるアウターリードは、モールド樹脂７から露出しており、外部の配線部材などと接続されるようになっている。
【００２７】
＜回路構成＞
上記したフィルタとしては、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタなど様々な種類のフィルタが考えられるが、電池監視システムではローパスフィルタが用いられることが多い。電池監視システムで用いられるローパスフィルタとしては、先行技術文献として挙げた特開２０１７−１１２６７７号公報にも開示されているように、単独型または非単独型のＲＣフィルタが挙げられる。本実施形態では、上記したフィルタは、単独型のＲＣフィルタとなっている。
【００２８】
以下、このようなフィルタの回路構成を含む半導体装置１の回路構成について図３を参照して説明する。なお、以下で説明するフィルタは、Ｌ型の構成となっているが、フィルタの構成はこれに限らずともよく、例えばπ型など他の構成であってもよい。図３に示すように、組電池１２は、例えば車両に搭載されるものであり、複数個の電池セルＣｂが多段に直列接続された構成となっている。
【００２９】
そのため、電池セルＣｂには、コモンモード電圧が重畳されており、そのコモンモード電圧は、組電池１２の上段側、つまり高電位側に接続される電池セルほど高くなる。なお、本明細書では、コモンモード電圧のことをコモン電圧とも称する。本実施形態では、電池セルＣｂは、例えばリチウムイオン電池などの二次電池により構成されており、その電圧であるセル電圧は、例えば５Ｖである。また、本実施形態では、２４個の電池セルＣｂにより組電池１２が構成されている。そのため、本実施形態では、電池セルＣｂのコモン電圧は、最大で１２０Ｖとなる。
【００３０】
なお、図３では、４つの電池セルＣｂが示されており、それら４つの電池セルＣｂを区別するために、符号の末尾に１〜４の数字を付している。また、４つの電池セルＣｂのそれぞれに対応する各構成についても、符号の末尾に同様の数字を付して区別することとする。ただし、これら各構成について、区別する必要がない場合には、末尾の数字を省略して総称することとする。また、電池セルＣｂの高電位側端子および低電位側端子の近くには、それぞれの電圧値の一例が記載されている。
【００３１】
監視ＩＣチップ３は、各電池セルＣｂの低電位側端子に対応した接続端子Ｐｎを備え、各接続端子Ｐｎは放電用の抵抗Ｒｎを介して、対応する電池セルＣｂの低電位側端子にそれぞれ接続されている。なお、接続端子Ｐｎを含め、監視ＩＣチップ３が備える各端子は、いずれも半導体チップに形成されたパッドに該当する。例えば電池セルＣｂ１の高電位側端子は、その上段側、つまり高電圧側の電池セルＣｂ２の低電位側端子と共通であるから、電池セルＣｂの高電位側端子に対応した接続端子をＰｐとし、放電用の抵抗をＲｐとすれば、接続端子Ｐｐ１は接続端子Ｐｎ２に相当し、放電用の抵抗Ｒｐ１は放電用の抵抗Ｒｎ２に相当する。
【００３２】
各電池セルＣｂの高電位側端子と低電位側端子との間には、抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆの直列回路が接続されている。抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆは、ＲＣフィルタであるフィルタ１３を構成している。監視ＩＣチップ３において、各電池セルＣｂに対応する接続端子Ｐｎ同士の間には、フィルタ接続端子Ｐｆ１〜Ｐｆ４が設けられている。フィルタ接続端子Ｐｆには、抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆの共通接続点であるフィルタ１３の出力端子が接続されている。このように、フィルタ１３は、各電池セルＣｂのそれぞれに対応して設けられている。以下、フィルタ接続端子Ｐｆのことを接続端子Ｐｆと省略する。
【００３３】
上記構成において、フィルタ１３を構成する抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆは、フィルタチップ２に形成されている。また、上記構成において、放電用の抵抗Ｒｎは、半導体装置１の外部に外付け部品として設けられる。監視ＩＣチップ３は、複数の短絡スイッチＳｄ１〜Ｓｄ４、複数の選択スイッチＳｆ１〜Ｓｆ４、複数の選択スイッチＳｎ１〜Ｓｎ４、電圧検出回路１４、制御回路１５、前述した基準電圧Ｖrefを生成する基準電源回路１０などを備えている。短絡スイッチＳｄ、選択スイッチＳｆおよび選択スイッチＳｎは、いずれも例えばＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成されている。
【００３４】
短絡スイッチＳｄは、各電池セルＣｂのそれぞれに対応して設けられている。短絡スイッチＳｄは、電池セルＣｂの両端子間を短絡させるスイッチである。短絡スイッチＳｄは、各電池セルＣｂのうち、他の電池セルＣｂに比べて高電圧となる電池セルＣｂの両端を短絡させ、高電圧となる電池セルＣｂを放電することにより、各電池セルＣｂのセル電圧のばらつきを均等化するために設けられている。
【００３５】
所定の電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄは、監視ＩＣチップ３の内部において、その所定の電池セルＣｂの高電位側端子へと繋がる接続端子Ｐｎと低電位側端子へと繋がる接続端子Ｐｎとの間に接続されている。例えば、電池セルＣｂ１に対応する短絡スイッチＳｄ１は、接続端子Ｐｎ１とＰｎ２との間に接続されている。電圧検出回路１４は、フィルタ１３を介して各電池セルＣｂの電圧を検出する。
【００３６】
制御回路１５は、短絡スイッチＳｄ、選択スイッチＳｆおよび選択スイッチＳｎのオン／オフを制御するとともに、後述する各種の処理などを実行する。この場合、各電池セルＣｂに対応する接続端子Ｐｎは、選択スイッチＳｎを介して電圧検出回路１４の一方の入力端子に接続されている。また、各電池セルＣｂに対応する接続端子Ｐｆは、選択スイッチＳｆを介して電圧検出回路１４の他方の入力端子に接続されている。
【００３７】
制御回路１５は、選択スイッチＳｆ、Ｓｎのオン／オフを制御して、電圧検出回路１４に各電池セルＣｂの電圧を個別に検出させる電圧検出処理を実行する。具体的には、制御回路１５は、所定の電池セルＣｂの電圧を検出する際、その所定の電池セルＣｂに対応する選択スイッチＳｆ、Ｓｎをオンするとともに、他の選択スイッチＳｆ、Ｓｎをオフするように制御する。これにより、検出対象となる所定の電池セルＣｂの両端子の電圧が電圧検出回路１４へ入力され、電圧検出回路１４によって上記所定の電池セルＣｂのセル電圧が検出される。
【００３８】
また、制御回路１５は、短絡スイッチＳｄのオン／オフを制御して、各電池セルＣｂのセル電圧のばらつきを均等化する均等化処理を実行する。均等化処理は、例えば次のように行われる。すなわち、制御回路１５は、電圧検出回路１４から取得した各電池セルＣｂのセル電圧のばらつきが拡大した際に、各電池セルＣｂのうち高電圧となる電池セルＣｂを放電対象に決定し、その電池セルＣｂの放電時間を算出する。制御回路１５は、放電対象となる電池セルＣｂに対応する短絡スイッチＳｄが算出した放電時間だけオンされるように短絡スイッチＳｄのオン／オフを制御する。これにより、各電池セルＣｂの均等化が実現される。
【００３９】
上記構成において、放電用の抵抗Ｒｎの抵抗値は、フィルタ１３を構成する抵抗Ｒｆの抵抗値に比べて小さい値となっている。また、放電用の各抵抗Ｒｎの抵抗値は、互いに同一の値となるように設計されており、フィルタ１３を構成する各抵抗Ｒｆの抵抗値は、互いに同一の値となるように設計されている。
【００４０】
＜フィルタチップの構成＞
前述したように、フィルタチップ２には、フィルタ１３を構成する抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆが形成される。この場合、図４に示すように、抵抗Ｒｆは、例えばポリシリコン抵抗、いわゆるポリ抵抗であり、例えばシリコン基板などの半導体基板１６上に形成されている。なお、図５では、抵抗Ｒｆの図示は省略されている。
【００４１】
図４および図５に示すように、コンデンサＣｆは、トレンチキャパシタを集積することにより形成されている。一般に、トレンチキャパシタは、半導体基板にトレンチを掘るとともに、電極および誘電体を形成することにより構成される。具体的には、この場合、半導体基板１６には、その表面側において開口するとともに、その裏面側において閉塞された有底穴であるトレンチ１７が設けられている。
【００４２】
トレンチ１７の底面および側面、つまりトレンチ１７の内面に、内面側から第１導電体１８、誘電体１９および第２導電体２０が、この順に積層されている。第１導電体１８および第２導電体２０としては、例えばポリシリコンが用いられる。また、誘電体１９としては、誘電率が高い材料が用いられる。第１導電体１８および第２導電体２０は、それぞれトレンチ１７の内部から半導体基板１６の表面上に引き出され、その表面において所望の電極形状にパターニングされて、それぞれ第１電極２１および第２電極２２として構成されている。
【００４３】
このように構成された抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆは、前述したような構成のフィルタ１３を形成するべく、図示しない上部の配線層において所望する結線状態となるように配線されるが、図４では、このような配線を単なる線により模式的に表している。この場合、第１電極２１は電池セルＣｂの低電位側端子に接続され、第２電極２２は抵抗Ｒｆを介して電池セルＣｂの高電位側端子に接続される。
【００４４】
例えば、電池セルＣｂ１に対応するフィルタ１３を構成するコンデンサＣｆ１において、第１電極２１には電池セルＣｂ１の低電位側端子の電圧である０Ｖが与えられ、第２電極２２には抵抗Ｒｆ１を介して電池セルＣｂ１の高電位側端子の電圧である５Ｖが与えられる。コンデンサＣｆが形成された領域の半導体基板１６の電圧は、電池セルＣｂの低電位側端子の電圧または高電位側端子の電圧となる。ここでは、半導体基板１６の電圧は、一律して、電池セルＣｂの低電位側端子の電圧になるものとする。したがって、コンデンサＣｆ１が形成された領域の半導体基板１６の電圧は、０Ｖとなる。
【００４５】
また、電池セルＣｂ２に対応するフィルタ１３を構成するコンデンサＣｆ２において、第１電極２１には電池セルＣｂ２の低電位側端子の電圧である５Ｖが与えられ、第２電極２２には抵抗Ｒｆ２を介して電池セルＣｂ２の高電位側端子の電圧である１０Ｖが与えられる。したがって、コンデンサＣｆ２が形成された領域の半導体基板１６の電圧は、５Ｖとなる。
【００４６】
さらに、電池セルＣｂ３に対応するフィルタ１３を構成するコンデンサＣｆ３において、第１電極２１には電池セルＣｂ３の低電位側端子の電圧である１０Ｖが与えられ、第２電極２２には抵抗Ｒｆ３を介して電池セルＣｂ３の高電位側端子の電圧である１５Ｖが与えられる。したがって、コンデンサＣｆ３が形成された領域の半導体基板１６の電圧は、１０Ｖとなる。
【００４７】
このようなコンデンサＣｆが形成された領域の半導体基板１６の電圧は、前述した各電池セルＣｂにおけるコモン電圧に対応している。なお、図５では、各コンデンサＣｆを表す符号に続けて括弧書きで上記コモン電圧の値が記載されている。各コンデンサＣｆは、このようなコモン電圧が互いに異なる。そのため、フィルタチップ２としては、隣接するコンデンサＣｆ同士において、このようなコモン電圧の差を考慮した構造とする必要がある。
【００４８】
そこで、本実施形態では、所定のコンデンサＣｆが形成された領域と、それに隣接する別のコンデンサＣｆが形成された領域との間に、それらの間を素子分離する構造が設けられている。本実施形態では、素子分離の方法として、Silicon on Insulator、つまりＳＯＩが用いられており、素子分離する構造は、絶縁体からなる分離層２３となっている。なお、素子分離の方法としては、ＳＯＩに限らずともよく、例えばＰＮ接合の逆バイアスによって素子間分離を形成するジャンクションアイソレーション、つまり接合分離など、一般的に用いられる各種の手法を採用することができる。
【００４９】
また、この場合、フィルタチップ２の裏面側の電位は、監視ＩＣチップ３における所定の固定電位、具体的には監視ＩＣチップ３におけるグランド電位となっている。なお、図４では、半導体基板１６のうちグランド電位となっている箇所に括弧書きで「ＧＮＤ」と記載している。そこで、本実施形態では、コンデンサＣｆが設けられた各領域と、フィルタチップ２の裏面側の領域との間にも、それらの間を素子分離する構造となる分離層２３が設けられている。このように、上記構成では、分離層２３は、隣接する２つのコンデンサＣｆの領域同士を仕切るとともに、コンデンサＣｆの領域とフィルタチップ２の裏面側の領域とを仕切るように設けられている。言い換えると、フィルタチップ２には、複数のコンデンサＣｆのうち所定のコンデンサＣｆが形成された領域と他の領域との間を素子分離する構造が設けられている。
【００５０】
図５に示すように、複数のコンデンサＣｆは、フィルタチップ２の平面方向において、横方向に複数個並ぶように且つ縦方向に複数個並ぶように行列状に配置されている。なお、横方向は、第１方向に相当し、縦方向は第１方向と直交する第２方向に相当する。また、図５では、１２個のコンデンサＣｆ１〜Ｃｆ１２の配置だけが図示されているが、他のコンデンサＣｆについても、これらと同様に配置されている。
【００５１】
この場合、横方向において隣接する２つのコンデンサＣｆの各コモン電圧の差が、セル電圧である５Ｖに対応した電圧となるように、横方向におけるコンデンサＣｆの並び順が設定されている。つまり、この場合、全ての行において、左から順に、コモン電圧が５Ｖずつ高くなるように、４つのコンデンサＣｆが並べられている。例えば一番上の行に着目すると、左からコモン電圧が０ＶのコンデンサＣｆ１、コモン電圧が５ＶのコンデンサＣｆ２、コモン電圧が１０ＶのコンデンサＣｆ３、コモン電圧が１５ＶのコンデンサＣｆ４が、この順で並べられている。
【００５２】
また、この場合、縦方向において隣接する２つのコンデンサＣｆの各コモン電圧の差が、セル電圧である５Ｖに対し横方向に並ぶコンデンサＣｆの数である「４」を乗算して得られる電圧、つまり「５Ｖ×４＝２０Ｖ」となるように、縦方向におけるコンデンサＣｆの並び順が設定されている。つまり、この場合、全ての列において、上から順に、コモン電圧が２０Ｖずつ高くなるように、３つのコンデンサＣｆが並べられている。例えば一番左の列に着目すると、上からコモン電圧が０ＶのコンデンサＣｆ１、コモン電圧が２０ＶのコンデンサＣｆ５、コモン電圧が４０ＶのコンデンサＣｆ９が、この順で並べられている。
【００５３】
上記構成によれば、横方向において隣接する２つのコンデンサＣｆ間の耐圧は、いずれも５Ｖに相当する電圧以上あればよく、縦方向において隣接する２つのコンデンサＣｆ間の耐圧は、いずれも２０Ｖに相当する電圧以上あればよい。そのため、分離層２３の厚みとしては、横方向に隣接するコンデンサＣｆ間を仕切る箇所は比較的薄くなっており、縦方向に隣接するコンデンサＣｆ間を仕切る箇所は比較的厚くなっている。
【００５４】
また、分離層２３のうち、各コンデンサＣｆとフィルタチップ２の裏面側の領域とを仕切る箇所の厚みは、全領域を通じて同じ厚みとなっている。この場合の厚みとしては、最もコモン電圧が高い電池セルＣｂに対応するコンデンサＣｆを形成する領域と裏面側の領域との間における電位差（例えば１２０Ｖ）に相当する耐圧を確保できるだけの厚みとすればよい。
【００５５】
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
半導体装置１は、フィルタ１３を構成する複数のコンデンサＣｆが形成されたフィルタチップ２と、フィルタ１３の出力に基づいて各種の処理を実行する回路が形成された監視ＩＣチップ３と、が１つのパッケージ４に収容されたマルチチップパッケージのＩＣとなっている。このような構成によれば、従来ではＩＣの外付け部品であったフィルタ１３を構成するコンデンサＣｆを半導体装置１内に取り込む、つまり集積化することが可能となり、その分だけ、半導体装置１を含めた電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板を小型化することができる。
【００５６】
また、コンデンサＣｆは、トレンチキャパシタを集積することによりフィルタチップ２に形成されている。トレンチキャパシタは、シリコン基板にトレンチを掘るとともに電極および誘電体を形成することにより、容量の高密度化を図ることができる。したがって、上記構成のように、トレンチキャパシタを用いてフィルタ１３を構成するコンデンサＣｆを形成するようにすれば、より多くのコンデンサＣｆを半導体装置１内に取り込むことが可能となり、その結果、回路基板の更なる小型化を実現することができる。このように、本実施形態によれば、電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板の小型化を図ることができるという優れた効果が得られる。
【００５７】
ただし、フィルタ１３を構成するコンデンサＣｆの耐圧としては、電池セルＣｂの差電圧を考慮することはもちろん、各フィルタ１３のコモン電圧が異なることから隣接間におけるコモン電圧の差をも考慮する必要がある。従来のトレンチキャパシタに関する技術では、複数の素子を集積する前提になっていないことから、このような点は考慮されておらず、コンデンサＣｆの耐圧に関する問題が生じるおそれがある。
【００５８】
そこで、本実施形態のフィルタチップ２は、複数のコンデンサＣｆのうち所定のコンデンサＣｆが形成された領域と他の領域との間を素子分離する構造を備えている。より具体的には、素子分離する構造である分離層２３は、所定のコンデンサＣｆが形成された領域と、それに隣接する別のコンデンサＣｆが形成された領域と、の間に設けられている。このような構成によれば、分離層２３により、各コンデンサＣｆの耐圧として、隣接間のコモン電圧の差、つまりコモン耐圧を確保することができる。つまり、上記構成によれば、複数のコンデンサＣｆの耐圧として、電池セルＣｂの差電圧だけでなく隣接間のコモン電圧をも考慮した耐圧を確保することが可能となる。
【００５９】
さらに、フィルタ１３を構成するコンデンサＣｆの耐圧としては、フィルタチップ２の裏面側の領域との間におけるコモン電圧の差をも考慮する必要がある。そこで、本実施形態のフィルタチップ２では、分離層２３は、所定のコンデンサＣｆが形成された領域と、フィルタチップ２の裏面側の領域と、の間にも設けられている。このような構成によれば、各コンデンサＣｆの耐圧として、電池セルＣｂの差電圧だけでなく、複数のコンデンサＣｆが形成された領域のコモン電圧とフィルタチップ２の裏面側の領域の電圧との差をも考慮した耐圧を確保することが可能となる。
【００６０】
上記構成では、フィルタチップ２の裏面側の電位は、監視ＩＣチップ３におけるグランド電位となっている。このような構成によれば、フィルタチップ２の裏面電位と監視ＩＣチップ３やアイランド５との電位の問題が生じ難くなるため、ＤＡＦである接合材９として、絶縁性能が比較的低いものを用いることが可能となる。すなわち、上記構成によれば、接合材９に求められる要件が緩和される。
【００６１】
フィルタチップ２には、フィルタ１３を構成する抵抗Ｒｆも形成されている。このようにすれば、従来ではＩＣの外付け部品であったフィルタ１３を構成する抵抗Ｒｆを半導体装置１内に取り込む、つまり集積化することが可能となり、その分だけ、半導体装置１を含めた電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板を一層小型化することができる。
【００６２】
なお、放電用の抵抗Ｒｎについても、フィルタチップ２に形成する、つまり集積化することは可能である。しかし、抵抗Ｒｎは、均等化処理が実行される際に発熱するため、これを集積化した場合には、半導体装置１の発熱が多くなり問題が生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、放電用の抵抗Ｒｎは、敢えて半導体装置１の外部に外付け部品として設けられている。このようにすれば、抵抗Ｒｎを集積化する場合に比べ、半導体装置１の発熱を少なく抑えることができる。
【００６３】
上記構成では、フィルタチップ２は、監視ＩＣチップ３上に積層されている。そして、フィルタチップ２の平面サイズは、監視ＩＣチップ３に形成され基準電源回路１０の平面サイズより大きくなっており、基準電源回路１０の全体がフィルタチップ２の外殻の内周に位置するように基準電源回路１０の全体がフィルタチップ２により覆われている。このような構成によれば、次のような効果が得られる。
【００６４】
すなわち、半導体装置において、パッケージの伸縮などに起因する応力の影響を受けて、基準電源の電圧値が変動することが知られている。上記構成によれば、監視ＩＣチップ３の基準電源回路１０の全体を覆うようにフィルタチップ２が搭載されているため、応力の影響が緩和され、その結果、基準電源回路１０により生成される基準電圧Ｖrefの変動を抑制することができる。なお、このような応力の影響を緩和する作用については、特開２０１５−１５３９８５号に開示されているため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６５】
複数のコンデンサＣｆは、フィルタチップ２の平面方向において、横方向に複数個並ぶように且つ縦方向に複数個並ぶように行列状に配置されている。そして、横方向において隣接する２つのコンデンサＣｆの各コモン電圧の差が、セル電圧に対応した電圧となるように、横方向におけるコンデンサＣｆの並び順が設定されている。上記構成によれば、横方向において隣接する２つのコンデンサＣｆ間の耐圧は、コモン電圧の差として最も低い５Ｖに相当する電圧以上あればよく、横方向において隣接する２つのコンデンサＣｆ間を仕切る分離層２３の厚さを薄くすることができる。
【００６６】
また、上記構成では、縦方向において隣接する２つのコンデンサＣｆの各コモン電圧の差が、セル電圧に対し横方向に並ぶコンデンサの数を乗算して得られる電圧となるように縦方向におけるコンデンサＣｆの並び順が設定されている。上記構成によれば、縦方向において隣接する２つのコンデンサＣｆ間の耐圧は、いずれも同一の電圧（例えば２０Ｖ）以上あればよいことになるため、横方向において２つのコンデンサＣｆ間を仕切る分離層２３の厚さを必要最低限の厚さで均一にすることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図６を参照して説明する。
フィルタ１３を構成する複数のコンデンサＣｆが形成された第１半導体チップであるフィルタチップ２は、複数に分けることもできる。言い換えると、半導体装置は、複数の第１半導体チップを備える構成であってもよい。そこで、本実施形態では、このように複数の第１半導体チップを備える半導体装置の一構成例について説明する。
【００６８】
図６に示すように、本実施形態の半導体装置３１は、２つのフィルタチップ３２、３３と、監視ＩＣチップ３と、フィルタチップ３２、３３および監視ＩＣチップ３を収容するパッケージ４と、を備える。フィルタチップ３２には、複数のコンデンサＣｆのうち一部のコンデンサＣｆが含まれている。また、フィルタチップ３３には、複数のコンデンサＣｆのうちフィルタチップ３２に含まれるものとは異なるコンデンサＣｆが含まれている。
【００６９】
本実施形態では、フィルタチップ３２、３３は、いずれも監視ＩＣチップ３の上に積層されている。また、図示は省略するが、フィルタチップ３２、３３の裏面と監視ＩＣチップ３の表面とは、接合材９を介して接合されている。そして、フィルタチップ３２、３３は、監視ＩＣチップ３の表面上に並べて配置されている、つまり平面状に並べて配置されている。また、この場合、基準電源回路１０の全体がフィルタチップ３２により覆われるような配置となっている。
【００７０】
以上説明した本実施形態によっても第１実施形態と同様の効果が得られる。また、２つのフィルタチップ３２、３３を備える本実施形態の構成によれば、１つのフィルタチップ２を備える第１実施形態の構成に比べ、耐圧要件が分散される。すなわち、この場合、１つのフィルタチップ３２または３３において、各コンデンサＣｆが形成される領域のうち最もコモン電圧が低い領域と最もコモン電圧が高い領域との電圧差が、第１実施形態に比べて低く、より具体的には第１実施形態の半分程度に抑えられる。したがって、本実施形態によれば、分離層２３の厚みを薄くすることができるなどの効果が得られる。
【００７１】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図７および図８を参照して説明する。
図７に示すように、本実施形態では、第１実施形態に対し、複数のコンデンサＣｆのフィルタチップ２の平面方向における配置、つまり平面レイアウトに変更が加えられている。この場合、隣接するコンデンサＣｆ同士の間は、近接しておらず、若干の隙間が存在する。そして、その隙間には、グランド電位（０Ｖ）を有する領域４１であるField GNDが形成されている。
【００７２】
すなわち、本実施形態では、隣接するコンデンサＣｆ同士の間に、所定の固定電位を有する領域４１が形成されている。この場合、各コンデンサＣｆのそれぞれが、グランド電位を有する領域４１に隣接することになる。そのため、本実施形態では、隣接間を仕切るように、つまり隣接するコンデンサＣｆの領域同士を仕切るように設けられる分離層２３の厚みは、第１実施形態に比べて厚くする必要がある。
【００７３】
以上説明した本実施形態によれば、グランド電位を有する領域４１により、所定のコンデンサＣｆと、それに隣接する別のコンデンサＣｆとの間を確実に分離することができる。そのため、例えば所定のコンデンサＣｆ２（５Ｖ）にノイズが重畳した場合に、そのノイズが分離層２３を介して隣接する別のコンデンサＣｆ１（０Ｖ）およびＣｆ３（１０Ｖ）に混入することが防止される。
【００７４】
また、上記構成によれば、抵抗Ｒｆがポリ抵抗である場合、図８に示すように、その抵抗Ｒｆを領域４１の半導体基板１６上に形成することができる。このようにすれば、抵抗Ｒｆを領域４１に形成する分だけ、コンデンサＣｆを形成するための領域を小さくすることが可能となり、その結果、領域４１が追加されたことによる面積効率の低下を補うことができる。
【００７５】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図９を参照して説明する。
上記各実施形態によれば、電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板の小型化を図ることができるという優れた効果が得られるものの、次のような別の課題が生じる可能性がある。すなわち、フィルタの最適な定数、最適な構成などは、ノイズ環境、使用状況などに応じて変化する。そして、ノイズ環境、使用状況などは、電池監視システムが適用される車両のシステム毎に異なる可能性がある。
【００７６】
フィルタを構成するコンデンサＣｆ、抵抗Ｒｆなどの回路素子を半導体装置であるＩＣの外付けとする構成であれば、それらの定数、構成を変更することが容易であり、システム毎に最適なフィルタを実現することができる。しかし、上記各実施形態のように、これらフィルタの回路素子をＩＣのパッケージ４に取り込む構成とした場合、それら回路素子の定数の変更などが困難となり、システム毎に最適なフィルタを実現することが難しくなる。
【００７７】
本実施形態では、このような課題を解決するため、次のような構成が採用されている。すなわち、図９に示すように、本実施形態の半導体装置５１は、第１半導体チップに相当するフィルタチップ５２と、第２半導体チップに相当する監視ＩＣチップ５３と、フィルタチップ５２および監視ＩＣチップ５３を収容するパッケージ５４と、を備える。なお、図９では、１つの電池セルＣｂの電圧を検出するための各構成だけが示されているが、他の電池セルＣｂの電圧を検出するための構成についても同様である。
【００７８】
パッケージ５４のリード５６には、電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられる。また、パッケージ５４のリード５７には、電池セルＣｂの低電位側端子の電圧が与えられる。フィルタチップ５２には、上記各実施形態におけるフィルタ１３と同様の役割を担うフィルタ５８を構成する回路素子が形成されている。この場合、フィルタ５８は、単独型のＲＣフィルタである。
【００７９】
フィルタ５８は、抵抗Ｒ１〜Ｒ３およびコンデンサＣ１〜Ｃ３を備えている。抵抗Ｒ１〜Ｒ３およびコンデンサＣ１〜Ｃ３としては、上記各実施形態における抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆと同様の構成を採用することができる。抵抗Ｒ１は、パッドＰｉ１およびパッドＰｉ２の間に接続されている。抵抗Ｒ２は、パッドＰｉ２およびパッドＰｉ３の間に接続されている。抵抗Ｒ３は、パッドＰｉ３およびノードＮ１の間に接続されている。
【００８０】
コンデンサＣ１は、ノードＮ１およびノードＮ２の間に接続されている。コンデンサＣ２は、ノードＮ２およびノードＮ３の間に接続されている。コンデンサＣ３は、ノードＮ３およびノードＮ４の間に接続されている。ノードＮ１は、パッドＰｏ１に接続されている。ノードＮ２は、パッドＰｉ４およびパッドＰｏ２に接続されている。ノードＮ３は、パッドＰｉ５およびパッドＰｏ３に接続されている。ノードＮ４は、パッドＰｉ６およびパッドＰｏ４に接続されている。
【００８１】
監視ＩＣチップ５３には、電池監視部５９が形成されている。電池監視部５９は、電池セルＣｂの電圧を検出するための構成であり、上記各実施形態における電圧検出回路１４、制御回路１５などと同様の機能を有する。電池監視部５９の一方の入力端子はパッドＰ１に接続され、その他方の入力端子はパッドＰ２に接続されている。
【００８２】
リード５６は、ワイヤ６０を介して、フィルタチップ５２のパッドＰｉ１〜Ｐｉ３のいずれか１つに選択的に接続される。例えば、半導体装置５１が所定のシステムＡ向けである場合、図９に実線で示すように、リード５６は、ワイヤ６０を介してパッドＰｉ１に接続される。また、半導体装置５１がシステムＡとは異なる別のシステムＢ向けである場合、図９に一点鎖線で示すように、リード５６は、ワイヤ６０を介してパッドＰｉ３に接続される。
【００８３】
リード５７は、ワイヤ６１を介して、フィルタチップ５２のパッドＰｉ４〜Ｐｉ６のいずれか１つに選択的に接続される。例えば、半導体装置５１がシステムＡ向けである場合、図９に実線で示すように、リード５７は、ワイヤ６１を介してパッドＰｉ４に接続される。また、半導体装置５１がシステムＢ向けである場合、図９に一点鎖線で示すように、リード５７は、ワイヤ６１を介してパッドＰｉ６に接続される。
【００８４】
監視ＩＣチップ５３のパッドＰ１は、ワイヤ６２を介して、フィルタチップ５２のパッドＰｏ１に接続される。監視ＩＣチップ５３のパッドＰ２は、ワイヤ６３を介して、フィルタチップ５２のパッドＰｏ２〜Ｐｏ４のいずれか１つに選択的に接続される。例えば、半導体装置５１がシステムＡ向けである場合、図９に実線で示すように、パッドＰ２は、ワイヤ６３を介してパッドＰｏ２に接続される。また、半導体装置５１がシステムＢ向けである場合、図９に一点鎖線で示すように、パッドＰ２は、ワイヤ６３を介してパッドＰｏ４に接続される。
【００８５】
ワイヤ６０〜６３は、ボンディングワイヤであり、上記各実施形態におけるワイヤ１１などと同様の構成を採用することができる。この場合、ワイヤ６０、６１および６３は、フィルタ５８の機能、具体的にはフィルタ５８の定数を選択的に切り替える機能切替部６４として機能する。なお、フィルタ５８の定数とは、フィルタ５８のカットオフ周波数に寄与する回路素子の値のことであり、ＲＣフィルタであるフィルタ５８の抵抗値および容量値に相当する。機能切替部６４は、フィルタチップ５２に接続されるワイヤ６０、６１および６３の接続態様を切り替えることによりフィルタ５８の機能の切り替えを行うようになっている。
【００８６】
上記構成によれば、半導体装置５１がシステムＡ向けである場合、図９に実線で示すようにワイヤ６０、６１および６３の接続態様が切り替えられることにより、フィルタ５８の抵抗値が抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の直列合成抵抗値になるとともにフィルタ５８の容量値がコンデンサＣ１の容量値になる。また、上記構成によれば、半導体装置５１がシステムＢ向けである場合、図９に一点鎖線で示すようにワイヤ６０、６１および６３の接続態様が切り替えられることにより、フィルタ５８の抵抗値が抵抗Ｒ３の抵抗値になるとともにフィルタ５８の容量値がコンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ３の直列合成容量値になる。
【００８７】
以上説明した本実施形態の構成によれば、フィルタ５８の機能、具体的にはフィルタ５８の定数を選択的に切り替えることが可能となっている。したがって、本実施形態によれば、電池監視システムが適用される車両のシステムに応じて、フィルタ５８の定数の最適化を図ること、つまり最適なフィルタ５８を実現することができる。また、本実施形態の構成によれば、フィルタ５８の定数、ひいてはカットオフ周波数を容易に変更することができることから、幅広いノイズ環境のシステムに対応可能となる。
【００８８】
さらに、本実施形態の構成によれば、フィルタチップ５２および監視ＩＣチップ５３の構成に変更を加えることなく、ボンディングワイヤの接続態様を切り替えることにより、フィルタ５８の定数の切り替えを行うことができる。そのため、本実施形態によれば、１種類のフィルタチップ５２および１種類の監視ＩＣチップ５３を用いて、複数のシステム向けの半導体装置５１を製造することができ、それらチップ５２、５３の共用化を図れる分だけ製造コストを低減することが可能となる。
【００８９】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について図１０を参照して説明する。
図１０に示すように、本実施形態の半導体装置７１は、第４実施形態の半導体装置５１に対し、フィルタチップ５２に代えてフィルタチップ７２を備えている点などが異なる。第１半導体チップに相当するフィルタチップ７２は、フィルタチップ５２に対し、パッドＰｉ２〜Ｐｉ５、Ｐｏ２およびＰｏ３が削除されている点、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６およびメモリ７３が追加されている点などが異なる。
【００９０】
この場合、リード５６は、ワイヤ６０を介してフィルタチップ７２のパッドＰｉ１に接続される。また、この場合、リード５７は、ワイヤ６１を介してフィルタチップ７２のパッドＰｉ６に接続される。また、この場合、監視ＩＣチップ５３のパッドＰ２は、ワイヤ６３を介してフィルタチップ７２のパッドＰｏ４に接続される。スイッチＳＷ１〜ＳＷ６は、フィルタを構成する回路素子のうち少なくとも一部の回路素子の端子間に接続されたものである。具体的には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６は、次のように接続されている。
【００９１】
すなわち、スイッチＳＷ１、ＳＷ２およびＳＷ３は、抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の端子間にそれぞれ接続されている。また、スイッチＳＷ４、ＳＷ５およびＳＷ６は、コンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ３の端子間にそれぞれ接続されている。スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフは、メモリ７３から読み出される切替信号に基づいて制御される。メモリ７３には、半導体装置７１の製造段階において、適用されるシステム毎に異なる情報、具体的には、上記した切替信号に対応した情報、つまりスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えるための情報が記憶される。
【００９２】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、少なくともいずれか１つがオフするように、それらのオンオフが制御される。また、スイッチＳＷ４〜ＳＷ６は、少なくともいずれか１つがオフするように、それらのオンオフが制御される。例えば、半導体装置７１が所定のシステムＡ向けである場合、図１０に示すように、スイッチＳＷ１、ＳＷ５およびＳＷ６がオンされるとともにスイッチＳＷ２〜ＳＷ４がオフされる。また、半導体装置７１がシステムＡとは異なる別のシステムＢ向けである場合、図示は省略するが、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６の全てがオフされる。
【００９３】
この場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６およびメモリ７３は、フィルタ５８の機能、具体的にはフィルタ５８の定数を選択的に切り替える機能切替部７４として機能する。機能切替部７４は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えることによりフィルタ５８の機能の切り替えを行うようになっている。この場合、機能切替部７４は、メモリ７３から読みだした情報に基づいてスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えるようになっている。
【００９４】
上記構成によれば、半導体装置７１がシステムＡ向けである場合、図１０に示すようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフが切り替えられることにより、フィルタ５８の抵抗値が抵抗Ｒ２およびＲ３の直列合成抵抗値になるとともにフィルタ５８の容量値がコンデンサＣ１の容量値になる。また、上記構成によれば、半導体装置７１がシステムＢ向けである場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６が全てオフした状態となるようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフが切り替えられることにより、フィルタ５８の抵抗値が抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の直列合成抵抗値になるとともにフィルタ５８の容量値がコンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ３の直列合成容量値になる。
【００９５】
以上説明した本実施形態の構成によっても、第４実施形態と同様、フィルタ５８の定数を選択的に切り替えることが可能となっている。したがって、本実施形態によっても第４実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の構成によれば、半導体装置７１の製造段階においてメモリ７３に記憶するデータを変更するだけでフィルタ５８の定数の切り替えを行うことができる。
【００９６】
そのため、本実施形態によれば、システム毎にボンディングワイヤの工程を変更することなく、複数のシステム向きの半導体装置７１を製造することができる。なお、本実施形態の構成において、メモリ７３のデータを、半導体装置７１の製造後にも書き換え可能な構成とすることも可能である。このような構成によれば、半導体装置７１の製造後においても、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えてフィルタ５８の定数を変更することができる。
【００９７】
（第６実施形態）
以下、第６実施形態について図１１を参照して説明する。
図１１に示すように、本実施形態の半導体装置８１は、第５実施形態の半導体装置７１に対し、フィルタチップ７２に代えてフィルタチップ８２を備えている点、監視ＩＣチップ５３に代えて監視ＩＣチップ８３を備えている点などが異なる。第１半導体チップに相当するフィルタチップ８２は、フィルタチップ７２に対し、メモリ７３が削除されている点、パッドＰｉ７〜Ｐｉ１２が追加されている点などが異なる。
【００９８】
第２半導体チップに相当する監視ＩＣチップ８３は、監視ＩＣチップ５３に対し、通信部８４、レジスタ８５およびパッドＰ３〜Ｐ８が追加されている点などが異なる。通信部８４は、半導体装置８１の外部の装置との間で通信を行うための通信インターフェースである。レジスタ８５には、適用されるシステム毎に異なる情報、具体的には、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えるための切替信号に対応した情報が記憶される。レジスタ８５に対する情報の記憶は、通信部８４を介して半導体装置８１の外部の装置から与えられる指令に基づいて行われる。
【００９９】
レジスタ８５の各出力端子は、端子Ｐ３〜Ｐ８のそれぞれに接続される。端子Ｐ３は、ワイヤ８６を介してフィルタチップ８２のパッドＰｉ７に接続される。端子Ｐ４は、ワイヤ８７を介してフィルタチップ８２のパッドＰｉ８に接続される。端子Ｐ５は、ワイヤ８８を介してフィルタチップ８２のパッドＰｉ９に接続される。端子Ｐ６は、ワイヤ８９を介してフィルタチップ８２のパッドＰｉ１０に接続される。端子Ｐ７は、ワイヤ９０を介してフィルタチップ８２のパッドＰｉ１１に接続される。端子Ｐ８は、ワイヤ９１を介してフィルタチップ８２のパッドＰｉ１２に接続される。
【０１００】
この場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフは、パッドＰｉ７〜Ｐｉ１２を介してレジスタ８５から読み出される切替信号に基づいて制御される。この場合、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６およびレジスタ８５は、フィルタ５８の機能、具体的にはフィルタ５８の定数を選択的に切り替える機能切替部９２として機能する。機能切替部９２は、機能切替部７４と同様、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えることによりフィルタ５８の機能の切り替えを行うようになっている。この場合、機能切替部９２は、外部からの指令に基づいてスイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えるようになっている。
【０１０１】
以上説明した本実施形態の構成によっても、第５実施形態と同様、フィルタ５８の定数を選択的に切り替えることが可能となっている。したがって、本実施形態によっても第５実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の構成によれば、半導体装置８１の製造段階においてレジスタ８５に記憶するデータを変更するだけでフィルタ５８の定数の切り替えを行うことができる。
【０１０２】
そのため、本実施形態によれば、システム毎にボンディングワイヤの工程を変更することなく、複数のシステム向きの半導体装置８１を製造することができる。また、レジスタ８５のデータは、半導体装置８１の製造後にも書き換え可能である。そのため、本実施形態によれば、半導体装置８１の製造後においても、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフを切り替えてフィルタ５８の定数を変更することができる。
【０１０３】
（第７実施形態）
以下、第７実施形態について図１２を参照して説明する。
図１２に示すように、本実施形態の半導体装置１０１は、第５実施形態の半導体装置７１に対し、フィルタチップ５２に代えてフィルタチップ１０２を備えている点などが異なる。第１半導体チップに相当するフィルタチップ１０２は、フィルタチップ７２に対し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６およびメモリ７３に代えてフューズＦ１〜Ｆ６を備えている点などが異なる。
【０１０４】
フューズＦ１〜Ｆ６は、フィルタを構成する回路素子のうち少なくとも一部の回路素子の端子間に接続されたものである。具体的には、フューズＦ１〜Ｆ６は、次のように接続されている。すなわち、フューズＦ１、Ｆ２およびＦ３は、抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の端子間にそれぞれ接続されている。また、フューズＦ４、Ｆ５およびＦ６は、コンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ３の端子間にそれぞれ接続されている。
【０１０５】
フューズＦ１〜Ｆ６は、製造段階などにおいて、レーザカットにより切断することができる。このようなレーザカットは、適用されるシステム毎にフューズＦ１〜Ｆ６の切断の有無の態様が異なるものとなるように実施される。この場合、フューズＦ１〜Ｆ３は、少なくともいずれか１つが切断される。また、この場合、フューズＦ４〜Ｆ６は、少なくともいずれか１つが切断される。例えば、半導体装置１０１が所定のシステムＡ向けである場合、図１２に示すように、フューズＦ２、Ｆ３およびＦ４が切断される。また、半導体装置１０１がシステムＡとは異なる別のシステムＢ向けである場合、図示は省略するが、フューズＦ１〜Ｆ６の全てが切断される。
【０１０６】
この場合、フューズＦ１〜Ｆ６は、フィルタ５８の機能、具体的にはフィルタ５８の定数を選択的に切り替える機能切替部１０３として機能する。機能切替部１０３は、フューズＦ１〜Ｆ６の切断の有無によりフィルタ５８の機能の切り替えを行うようになっている。
【０１０７】
上記構成によれば、半導体装置１０１がシステムＡ向けである場合、図１２に示すようにフューズＦ２〜Ｆ４が切断されることにより、フィルタ５８の抵抗値が抵抗Ｒ２およびＲ３の直列合成抵抗値になるとともにフィルタ５８の容量値がコンデンサＣ１の容量値になる。また、上記構成によれば、半導体装置１０１がシステムＢ向けである場合、フューズＦ１〜Ｆ６の全てが切断されることにより、フィルタ５８の抵抗値が抵抗Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の直列合成抵抗値になるとともにフィルタ５８の容量値がコンデンサＣ１、Ｃ２およびＣ３の直列合成容量値になる。
【０１０８】
以上説明した本実施形態の構成によっても、第５実施形態と同様、フィルタ５８の定数を選択的に切り替えることが可能となっている。したがって、本実施形態によっても第５実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の構成によれば、半導体装置８１の製造段階においてフューズＦ１〜Ｆ６のうちいずれを切断するのかを変更するだけでフィルタ５８の定数の切り替えを行うことができる。そのため、本実施形態によれば、システム毎にボンディングワイヤの工程を変更することなく、複数のシステム向きの半導体装置１０１を製造することができる。
【０１０９】
（第８実施形態）
以下、第８実施形態について図１３〜図１８を参照して説明する。
図１３〜図１５に示すように、本実施形態の半導体装置１１１は、第１半導体チップに相当するフィルタチップ１１２と、第２半導体チップに相当する監視ＩＣチップ１１３と、フィルタチップ１１２および監視ＩＣチップ１１３を収容するパッケージ１１４と、を備える。なお、図１３〜図１５では、２つの電池セルＣｂの電圧を検出するための各構成を主体に示されているが、他の電池セルＣｂの電圧を検出するための構成についても同様である。また、以下の説明では、２つの電池セルＣｂのうち高電位側に配置されるものを一方の電池セルＣｂと称するとともに、低電位側に配置されるものを他方の電池セルＣｂと称する。
【０１１０】
半導体装置１１１は、適用されるシステムに応じて、監視ＩＣチップ１１３およびパッケージ１１４の一方または双方の構成が変更されることにより、３つの構成が実現されるようになっている。以下、３つの構成をそれぞれ第１構成、第２構成および第３構成と称する。半導体装置１１１が第１構成とされる場合、図１３に示すように、パッケージ１１４にはリード１１５〜１２０が設けられる。半導体装置１１１が第２構成または第３構成とされる場合、図１４または図１５に示すように、パッケージ１１４にはリード１１６、１１８、１２０が設けられる。
【０１１１】
半導体装置１１１が第１構成とされる場合、リード１１５には、一方の電池セルＣｂの高電位側に隣接する電池セルＣｂの低電位側端子の電圧が与えられる。また、この場合、リード１１６には一方の電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられ、リード１１７には一方の電池セルＣｂの低電位側端子の電圧が与えられる。また、この場合、リード１１８には他方の電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられ、リード１１９には他方の電池セルＣｂの低電位側端子の電圧が与えられる。また、この場合、リード１２０には、他方の電池セルＣｂの低電位側に隣接する電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられる。
【０１１２】
半導体装置１１１が第２構成または第３構成とされる場合、リード１１６には、一方の電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられる。また、この場合、リード１１８には、共通に接続された一方の電池セルＣｂの低電位側端子および他方の電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられる。また、この場合、リード１２０には、共通に接続された他方の電池セルＣｂの低電位側端子および他方の電池セルＣｂの低電位側に隣接する電池セルＣｂの高電位側端子の電圧が与えられる。
【０１１３】
フィルタチップ１１２には、上記各実施形態におけるフィルタ１３と同様の役割を担うフィルタ１２１を構成する回路素子が形成されている。フィルタ１１２は、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３およびコンデンサＣ２１、Ｃ２２を備えている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２３およびコンデンサＣ２１、Ｃ２２としては、上記各実施形態における抵抗ＲｆおよびコンデンサＣｆと同様の構成を採用することができる。
【０１１４】
フィルタチップ１１２には、パッドＰｉ２１〜Ｐｉ２６およびパッドＰｏ２１〜Ｐｏ２６が形成されている。パッドＰｉ２１は、パッドＰｏ２１に接続されている。パッドＰｉ２１とパッドＰｏ２１を接続する経路に存在するノードＮ２１は、フィルタ１２１の高電位側に隣接する別のフィルタへと接続される。抵抗Ｒ２１は、パッドＰｉ２２およびノードＮ２２の間に接続されている。ノードＮ２２は、パッドＰｏ２２に接続されている。コンデンサＣ２１は、ノードＮ２２およびノードＮ２３の間に接続されている。ノードＮ２３は、パッドＰｉ２３およびパッドＰｏ２３に接続されている。
【０１１５】
抵抗Ｒ２２は、パッドＰｉ２４およびノードＮ２４の間に接続されている。ノードＮ２４は、パッドＰｏ２４に接続されている。コンデンサＣ２２は、ノードＮ２４およびノードＮ２５の間に接続されている。ノードＮ２５は、パッドＰｉ２５およびパッドＰｏ２５に接続されている。抵抗Ｒ２３は、パッドＰｉ２６およびノードＮ２６の間に接続されている。ノードＮ２６は、パッドＰｏ２６に接続されるとともに、フィルタ１２１の低電位側に隣接する別のフィルタへと接続される。
【０１１６】
監視ＩＣチップ１１３には、電池監視部１２２、１２３が形成されている。電池監視部１２２、１２３は、第４実施形態などにおける電池監視部５９と同様の構成である。監視ＩＣチップ１１３には、パッドＰ２１〜Ｐ２６が形成されている。パッドＰ２１は、電池監視部１２２の高電位側に隣接する電池監視部の他方の入力端子に接続される。電池監視部１２２の一方の入力端子はパッドＰ２１に接続され、その他方の入力端子はパッドＰ２２に接続されている。
【０１１７】
電池監視部１２３の一方の入力端子はパッドＰ２４に接続され、その他方の入力端子はパッドＰ２５に接続されている。パッドＰ２６は、電池監視部１２３の低電位側に隣接する電池監視部の一方の入力端子に接続される。半導体装置１１１が第３構成とされる場合、図１５に示すように、パッドＰ２１とパッドＰ２２を接続する配線、パッドＰ２３とパッドＰ２４を接続する配線およびパッドＰ２５とパッドＰ２６を接続する配線が追加される。
【０１１８】
半導体装置１１１が第１構成とされる場合、図１３に示すように、リード１１５はワイヤ１２４を介してパッドＰｉ２１に接続され、リード１１６はワイヤ１２５を介してパッドＰｉ２２に接続され、リード１１７はワイヤ１２６を介してパッドＰｉ２３に接続される。また、この場合、リード１１８はワイヤ１２７を介してパッドＰｉ２４に接続され、リード１１９はワイヤ１２８を介してパッドＰｉ２５に接続され、リード１２０はワイヤ１２９を介してパッドＰｉ２６に接続される。
【０１１９】
半導体装置１１１が第２構成または第３構成とされる場合、図１４または図１５に示すように、リード１１６はワイヤ１２５を介してパッドＰｉ２２に接続され、リード１１８はワイヤ１２７を介してパッドＰｉ２４に接続され、リード１２０はワイヤ１２９を介してパッドＰｉ２６に接続される。
【０１２０】
半導体装置１１１が第１構成例または第３構成例とされる場合、図１３または図１５に示すように、パッドＰ２１はワイヤ１３０を介してパッドＰｏ２１に接続され、パッドＰ２２はワイヤ１３１を介してパッドＰｏ２２に接続され、パッドＰ２３はワイヤ１３２を介してパッドＰｏ２３に接続される。また、この場合、パッドＰ２４はワイヤ１３３を介してパッドＰｏ２４に接続され、パッドＰ２５はワイヤ１３４を介してパッドＰｏ２５に接続され、パッドＰ２６はワイヤ１３５を介してパッドＰｏ２６に接続される。
【０１２１】
半導体装置１１１が第２構成例とされる場合、図１４に示すように、第１構成例または第３構成例と同様にパッドＰ２１〜Ｐ２６はワイヤ１３０〜１３５を介してパッドＰｏ２１〜Ｐｏ２６にそれぞれ接続される。さらに、この場合、パッドＰ２１は、ワイヤ１３６を介してパッドＰｏ２２に接続され、パッドＰ２３はワイヤ１３７を介してパッドＰｏ２４に接続され、パッドＰ２５はワイヤ１３８を介してパッドＰｏ２６に接続される。
【０１２２】
ワイヤ１２４〜１３８は、ボンディングワイヤであり、上記各実施形態におけるワイヤ１１などと同様の構成を採用することができる。この場合、ワイヤ１２４〜１３８および監視ＩＣチップ１１３の配線は、フィルタ１２１の機能、具体的にはフィルタ１２１の回路構成を選択的に切り替える機能切替部１３９として機能する。この場合、機能切替部１３９は、フィルタチップ１１２に接続されるワイヤ１２４〜１３８の接続態様、監視ＩＣチップ１１３の配線などを切り替えることにより、フィルタ１２１を単独型のＲＣフィルタおよび非単独型のＲＣフィルタのうちいずれかに切り替えるようになっている。
【０１２３】
半導体装置１１１が第１構成例とされる場合、図１３に示すように、リード１１５〜１２０とフィルタチップ１１２との間がワイヤ１２４〜１２９を介して接続されるとともに、監視ＩＣチップ１１３とフィルタチップ１１２との間がワイヤ１３０〜１３５を介して接続される。これにより、フィルタ１２１は、図１６に示すような回路構成、つまり単独型のＬ型ＲＣフィルタの回路構成となる。
【０１２４】
半導体装置１１１が第２構成例とされる場合、図１４に示すように、リード１１６、１１８、１２０とフィルタチップ１１２との間がワイヤ１２５、１２７、１２９を介して接続されるとともに、監視ＩＣチップ１１３とフィルタチップ１１２との間がワイヤ１３０〜１３８を介して接続される。これにより、フィルタ１２１は、図１７に示すような回路構成、つまり非単独型のπ型ＲＣフィルタの回路構成となる。
【０１２５】
半導体装置１１１が第３構成例とされる場合、図１５に示すように、リード１１６、１１８、１２０とフィルタチップ１１２との間がワイヤ１２５、１２７、１２９を介して接続されるとともに、監視ＩＣチップ１１３とフィルタチップ１１２との間がワイヤ１３０〜１３５を介して接続される。また、この場合、監視ＩＣチップ１１３において、パッドＰ２１とパッドＰ２２を接続する配線、パッドＰ２３とパッドＰ２４を接続する配線およびパッドＰ２５とパッドＰ２６を接続する配線が追加される。これにより、フィルタ１２１は、図１８に示すような回路構成、つまり非単独型のπ型ＲＣフィルタの回路構成となる。
【０１２６】
以上説明した本実施形態の構成によれば、フィルタ１２１の機能、具体的にはフィルタ１２１の回路構成を選択的に切り替えることが可能となっている。したがって、本実施形態によれば、電池監視システムが適用される車両のシステムに応じて、フィルタ１２１の回路構成の最適化を図ること、つまり最適なフィルタ１２１を実現することができる。また、本実施形態の構成によれば、フィルタ１２１の回路構成を容易に変更することができることから、幅広いノイズ環境のシステムに対応可能となる。
【０１２７】
さらに、本実施形態の構成によれば、フィルタチップ１１２の構成に変更を加えることなく、監視ＩＣチップ１１３の構成の変更、パッケージ１１４の構成の変更、ボンディングワイヤの接続態様の切り替えなどにより、フィルタ１２１の回路構成の切り替えを行うことができる。そのため、本実施形態によれば、１種類のフィルタチップ１１２を用いて、複数のシステム向けの半導体装置１１１を製造することができ、フィルタチップ１１２の共用化を図れる分だけ製造コストを低減することが可能となる。
【０１２８】
（第９実施形態）
以下、第９実施形態について図１９および図２０を参照して説明する。
図１９および図２０に示すように、本実施形態の半導体装置１４１は、第１実施形態の半導体装置１に対し、パッケージ４に収容される半導体チップとして高圧電源チップ１４２が追加されている。高圧電源チップ１４２は、シリコンなどの半導体からなる板状をなす半導体チップである。高圧電源チップ１４２には、比較的高い電圧となる電池セルＣｂの電圧を降圧して監視ＩＣチップ３用の電源電圧を生成する電源回路が形成されている。
【０１２９】
高圧電源チップ１４２の平面サイズは、フィルタチップ２および監視ＩＣチップ３の平面サイズよりも大きくなっている。この場合、高圧電源チップ１４２、監視ＩＣチップ３およびフィルタチップ２が、この順に積層されており、これらがモールド樹脂により封止される。このような構成により、監視ＩＣチップ３に形成される基準電源回路１０の全体が、フィルタチップ２の外郭の内周に位置するだけでなく、高圧電源チップ１４２の外郭の内周にも位置するようになっている。つまり、上記構成では、基準電源回路１０の全体が、フィルタチップ２および高圧電源チップ１４２により覆われている。
【０１３０】
以上説明した本実施形態の半導体装置１４１では、フィルタチップ２および高圧電源チップ１４２により監視ＩＣチップ３を挟み込むような形で各チップが積層されるスタック構造となっている。そして、監視ＩＣチップ３に形成される基準電源回路１０の全体がフィルタチップ２および高圧電源チップ１４２によりおおわれている。このような構成によれば、第１実施形態において説明したパッケージの伸縮などに起因する応力の影響を緩和する効果が一層高められ、その結果、基準電源回路１０により生成される基準電圧Ｖrefの変動を一層抑制することができる。
【０１３１】
また、本実施形態の構成によれば、従来では別のＩＣとして構成されていた高圧電源チップ１４２をフィルタチップ２および監視ＩＣチップ３と同一のパッケージに取り込んで１つの半導体装置１４１としたことにより、半導体装置１４２を含めた電池の監視機能の各構成要素を実装するための回路基板をさらに小型化することができる。そして、本実施形態によれば、このように回路基板が小型化されることにより、グランドの配線インピーダンス、インダクタが低減され、その結果、電池監視における主たる機能である電池セルＣｂの電圧検出に対し、電源回路の動作により生じる電源ノイズなどの影響が低減されるという効果が得られる。
【０１３２】
（第１０実施形態）
以下、第１０実施形態について図２１および図２２を参照して説明する。
図２１に示すように、本実施形態の半導体装置１５１は、第１実施形態の半導体装置１に対し、フィルタチップ２に代えてフィルタチップ１５２を備えている点、監視ＩＣチップ３に代えて監視ＩＣチップ１５３を備えている点、パッケージ４に代えてパッケージ１５４を備えている点などが異なっている。
【０１３３】
フィルタチップ１５２は、第１半導体チップに相当するものであり、フィルタチップ２と同様の構成に加え、コンデンサＣ３１、Ｃ３２を備えている。コンデンサＣ３１、Ｃ３２は、従来ではＩＣの外付け部品とされていたものであり、監視ＩＣチップ１５３の回路電源を安定化するための安定化容量、つまりバイパスコンデンサである。監視ＩＣチップ１５３は、第２半導体チップに相当するものであり、監視ＩＣチップ３が備える基準電源回路１０に加え、その基準電源回路１０により生成される基準電圧Ｖrefが供給されるＡ／Ｄ変換器１５５を備えている。なお、本明細書では、Ａ／Ｄ変換器のことをＡＤＣと省略することがある。
【０１３４】
コンデンサＣ３１は、監視ＩＣチップ３の回路電源と、基準電源回路１０およびＡＤＣ１５５におけるグランド電位とされる専用ＧＮＤと、の間に接続されている。コンデンサＣ３２は、専用ＧＮＤと、監視ＩＣチップ１５３の各回路におけるグランド電位とされる回路ＧＮＤと、の間に接続されている。
【０１３５】
パッケージ１５４は、フィルタチップ１５２および監視ＩＣチップ１５３を収容するものであり、リード１５６〜１５８を備えている。リード１５６には、半導体装置１５１の外部から、回路電源に対応した電源電圧が供給される。リード１５７、１５８には、半導体装置１５１の外部から、グランド電位が供給される。リード１５６は、ワイヤ１５９を介してコンデンサＣ３１の一方の端子に接続される。リード１５７は、ワイヤ１６０を介してコンデンサＣ３１の他方の端子およびコンデンサＣ３２の一方の端子に接続される。リード１５８は、ワイヤ１６１を介してコンデンサＣ３２の他方の端子に接続される。
【０１３６】
以上説明した本実施形態の半導体装置１５１では、従来ではＩＣの外付け部品であったコンデンサＣ３１、Ｃ３２が半導体装置１５１内に取り込まれて集積化されている。このような構成によれば、次のような効果が得られる。すなわち、図２２に示す比較例のように、コンデンサＣ３１、Ｃ３２をＩＣの外付けとする構成の場合、コンデンサＣ３１、Ｃ３２とＩＣ内部の回路との間におけるワイヤ、配線などに起因する寄生のインダクタンスＬｓ１、Ｌｓ２、Ｌｓ３、寄生の抵抗Ｒｓ１、Ｒｓ２、Ｒｓ３の影響により、コンデンサＣ３１、Ｃ３２によるノイズ除去の効果が低減する。
【０１３７】
これに対し、本実施形態の半導体装置１５１によれば、コンデンサＣ３１、Ｃ３２と回路との間における寄生のインダクタンスや抵抗を非常に小さいものとすることができる。そのため、本実施形態によれば、コンデンサＣ３１、Ｃ３２によるノイズ除去の効果が十分に高められることになる。したがって、本実施形態によれば、基準電源回路１０、ＡＤＣ１５５などの回路特性を良好なものとすることが可能となり、その結果、電池セルＣｂの電圧検出精度を向上することができる。なお、半導体装置１５１がフィルタチップ１５２および監視ＩＣチップ１５３とは別の半導体チップを備える構成である場合、その別の半導体チップにコンデンサＣ３１、Ｃ３２を設けてもよい。このような構成であっても、上述した効果を得ることができる。
【０１３８】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
【０１３９】
抵抗Ｒｆは、例えば薄膜抵抗など他の種類の抵抗により形成してもよい。すなわち、フィルタチップ２、３２、３３に抵抗Ｒｆを形成する場合、その種類は、フィルタチップ２、３２、３３においてコンデンサＣｆを形成するプロセスにより適宜決定すればよい。薄膜抵抗は、配線層に形成されることから、コンデンサＣｆの直上、特に誘電体１９の直上であっても、配置することができる。したがって、薄膜抵抗により抵抗Ｒｆを形成すれば、ポリ抵抗により抵抗Ｒｆを形成する場合に比べて面積効率が向上する。一方、ポリ抵抗は、薄膜抵抗に比べてプロセスコストが低く抑えられる。したがって、ポリ抵抗により抵抗Ｒｆを形成すれば、薄膜抵抗により抵抗Ｒｆを形成する場合に比べて製造コストを低く抑えることができる。
【０１４０】
フィルタチップ２、３２、３３には、少なくともフィルタ１３を構成するコンデンサＣｆの一部が含まれていればよい。したがって、フィルタ１３を構成するコンデンサＣｆの一部、フィルタ１３を構成する抵抗Ｒｆなどは、半導体装置１の外部に外付け部品として設けてもよい。抵抗Ｒｆを外付け部品として設けた場合、抵抗Ｒｆを集積化した場合に比べ、回路基板を小型化する効果は低減するものの、フィルタ１３の定数の合わせ込みにおいて融通が利く、つまり定数の合わせ込みがし易くなるという効果が得られる。
【０１４１】
フィルタチップ２、３２、３３には、フィルタ１３とは別の回路であり且つ監視ＩＣチップ３に対する物理量の入力に関連する回路を構成する素子、例えば放電用の抵抗Ｒｎ、保護用のダイオードなどが形成されていてもよいし、バイパスコンデンサ、ダンピング抵抗、プルアップ用抵抗、プルダウン用抵抗などの他の回路素子が形成されていてもよい。さらに言えば、第１半導体チップとしては、少なくとも上記他の回路素子が形成されたものであってもよい。これらいずれの構成によっても、従来ではＩＣの外付け部品であった回路素子を集積化することにより、回路基板を小型化することができる。
【０１４２】
フィルタチップ２、３２、３３において、フィルタ１３を構成するコンデンサＣｆの横方向および縦方向の並び順、つまり平面レイアウトは、上記各実施形態において説明したものに限らずともよく、適宜変更することができる。
フィルタチップ２、３２、３３の裏面側の電位は、監視ＩＣチップ３におけるグランド電位に限らずともよく、監視ＩＣチップ３における所定の固定電位でもよいし、フローティングとなっていてもよい。裏面側の電位をフローティングとした場合、裏面側の電位をグランド電位とした場合に比べ、耐圧の要件を緩和することができる。例えば、図４におけるコンデンサＣｆ３が形成された領域に着目すると、裏面側の電位が理想的なフローティングであれば、コンデンサＣｆ３が形成された領域の下側に位置する分離層２３による耐圧要件は、裏面側の電位がグランド電位である場合の半分となる。
【０１４３】
上記各実施形態では、フィルタチップ２の平面サイズＰ１が、監視ＩＣチップ３の平面サイズＰ２より小さくなっていることから、フィルタチップ２を監視ＩＣチップ３上に積層する構成が採用されていた。しかし、フィルタチップ２および監視ＩＣチップ３の上下関係を逆転させてもよい。例えば、フィルタ１３を構成するコンデンサＣｆの容量が比較的大きいことなどに起因して、監視ＩＣチップ３の平面サイズＰ２よりも、フィルタチップ２の平面サイズＰ１のほうが大きい場合、バランスなどを考慮すると、監視ＩＣチップ３をフィルタチップ２上に積層する構成を採用することが望ましい。
【０１４４】
第２実施形態では、複数のフィルタチップ３２、３３を平面上に並べて配置したが、フィルタチップを複数に分ける場合、それら複数のフィルタチップを上下に積層して配置してもよい。つまり、監視ＩＣチップ３を含め、半導体チップを３段以上に積層配置してもよい。ただし、ワイヤボンディングによる制約があるため、積層する段数としては、その制約の範囲内での段数に限られる。
【０１４５】
フィルタチップ２、３２、３３において、素子分離する構造である分離層２３は、所定のコンデンサＣｆが形成された領域と、それに隣接する別のコンデンサＣｆが形成された領域との間にだけ設けられていてもよい。言い換えると、所定のコンデンサＣｆが形成された領域と、フィルタチップ２、３２、３３の裏面側の領域との間には、分離層２３が設けられていなくともよい。このような構成であっても、例えばＤＡＦである接合材９として絶縁性能が比較的高いものを用いれば、フィルタチップ２、３２、３３の裏面電位と監視ＩＣチップ３やアイランド５との電位の問題が生じることはない。
【０１４６】
第８実施形態の機能切替部１３９は、フィルタチップ１１２に接続されるワイヤ１２４〜１３８の接続態様を切り替えることによりフィルタ１２１の回路構成の切り替えを行うようになっていたが、このような切り替えの手法については、次のように変形することができる。すなわち、第５または第６実施形態のように、フィルタ１２１を構成する回路素子のうち少なくとも一部の回路素子の端子間に接続されたスイッチを設ける構成としたうえで、機能切替部１３９は、上記スイッチのオンオフを切り替えることによりフィルタ１２１の回路構成を切り替えるようにしてもよい。
【０１４７】
この場合、機能切替部１３９は、第５実施形態のように、上記スイッチのオンオフを切り替えるための情報が記憶されたメモリから読み出した情報に基づいて上記スイッチのオンオフを切り替えてもよいし、外部からの指令に基づいて上記スイッチのオンオフを切り替えてもよい。また、第７実施形態のように、フィルタ１２１を構成する回路素子のうち少なくとも一部の回路素子の端子間に接続されたフューズを設ける構成としたうえで、機能切替部１３９は、上記フューズの切断の有無によりフィルタ１２１の回路構成を切り替えるようにしてもよい。
【０１４８】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【０１４９】
１、３１、５１、７１、８１、１０１、１１１、１４１、１５１…半導体装置、２、３２、３３、５２、７２、８２、１０２、１１２、１５２…フィルタチップ、３、５３、８３、１１３、１５３…監視ＩＣチップ、４、５４、１１４、１５４…パッケージ、１０…基準電源回路、１２…組電池、１３、５８、１２１…フィルタ、１４…電圧検出回路、１５…制御回路、２３…分離層、４１…領域、５９、１２２、１２３…電池監視部、６４、７４、９２、１０３、１３９…機能切替部、６０、６１、６３、１２４〜１３８…ワイヤ、７３…メモリ、１５５…ＡＤＣ、Ｃｂ…電池セル、Ｃｆ…コンデンサ、Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ２１、Ｃ２２…コンデンサ、Ｆ１〜Ｆ６…フューズ、Ｒｆ…抵抗、Ｒｎ…抵抗、Ｒ１〜Ｒ３、Ｒ２１〜Ｒ２３…抵抗、ＳＷ１〜ＳＷ６…スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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