(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な回路構成で検査時間が短縮できコストアップを抑えることができるカウンタ回路を提供することを目的とする。【解決手段】、発振器の出力するクロック信号をカウントして計時を行うカウンタ回路において、前記カウンタ回路を構成する複数段のフリップフロップ１１−１〜１１−ｎの全部をバイパスするヒューズ１３を有する。【選択図】図１
2010109606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振器の出力するクロック信号をカウントして計時を行うカウンタ回路において、
前記カウンタ回路を構成する複数段のフリップフロップの全部をバイパスするヒューズを有することを特徴とするカウンタ回路。
【請求項２】
請求項１記載のカウンタ回路において、
前記カウンタ回路を構成する複数段のフリップフロップの一部をバイパスするスイッチを有し、
前記ヒューズを切断した後、前記スイッチをオンして前記カウンタ回路の計時する時間を短縮することを特徴とするカウンタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック信号をカウントして計時を行うカウンタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二次電池としてリチウムイオン電池がデジタルカメラなど携帯機器に搭載されている。リチウムイオン電池は過充電及び過放電に弱いため、過充電及び過放電の保護回路を備えた電池パックの形態で使用される。
【０００３】
電池パックには保護ＩＣ（集積回路）が設けられている。保護ＩＣは、過充電検出回路、過放電検出回路、過電流検出回路等を内蔵しており、過放電検出回路或いは過電流検出回路で過放電或いは過電流を検出したときＭＯＳトランジスタを遮断してリチウムイオン電池の放電を停止し、また、過充電検出回路で過充電を検出したときＭＯＳトランジスタを遮断してリチウムイオン電池の充電を停止する。
【０００４】
上記の過充電検出回路、過放電検出回路、過電流検出回路においては、検出時間を計時して検出時間が所定時間（遅延時間）を超えた場合に、過充電検出、過放電検出、過電流検出を確定させてＭＯＳトランジスタの遮断を行うことで誤動作を防止している。つまり、過充電検出、過放電検出、過電流検出が確定するまでに所定時間を要する。
【０００５】
しかし、製造時に保護ＩＣの試験を行う場合には、上記過充電検出、過放電検出、過電流検出に所定時間（遅延時間）を要するために、試験時間が長くなるという問題がある。このため、試験時には保護ＩＣに試験モードを設定して上記所定時間（遅延時間）を短縮又はなしとすることが行われている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、テスト用端子の入力レベルがハイレベル（ＶＤＤ），ミドルレベル（ＶＤＤ／２），ローレベル（ＶＳＳ）のいずれであるかを判定して、コンパレータ出力の遅延時間を、通常の遅延時間モード，遅延時間短縮モード，遅延時間なしモードのいずれかに切替えることが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１８６１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来回路では、テスト用端子の入力レベルがハイレベル（ＶＤＤ），ミドルレベル（ＶＤＤ／２），ローレベル（ＶＳＳ）のいずれであるかを判定するために、２つのインバータと、１つのノア回路と、３つのナンド回路を必要とするために、回路構成が複雑となり、コストが高くなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、簡単な回路構成で検査時間が短縮できコストアップを抑えることができるカウンタ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施態様によるカウンタ回路は、発振器の出力するクロック信号をカウントして計時を行うカウンタ回路において、
前記カウンタ回路を構成する複数段のフリップフロップ（１１−１〜１１−ｎ）の全部をバイパスするヒューズ（１３）を有する。
【００１０】
好ましくは、前記カウンタ回路を構成する複数段のフリップフロップ（１１−１〜１１−ｎ）の一部をバイパスするスイッチ（１４）を有し、
前記ヒューズ（１３）を切断した後、前記スイッチ（１４）をオンして前記カウンタ回路の計時する時間を短縮する。
【００１１】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な回路構成で検査時間が短縮できコストアップを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
＜カウンタ回路＞
図１は本発明のカウンタ回路の一実施形態の回路構成図を示す。同図中、端子１０には発振器の出力するクロック信号が供給される。カウンタ回路は縦続接続されたトリガ型フリップフロップ１１−１〜１１−ｎにて構成されており、端子１０からのクロック信号はトリガ型フリップフロップ１１−１の入力端子に供給され、トリガ型フリップフロップ１１−ｎの出力信号が端子１２から出力される。
【００１５】
トリガ型フリップフロップ１１−１の入力端子（端子１０）とトリガ型フリップフロップ１１−ｎの出力端子（端子１２）との間はヒューズ１３により接続されている。トリガ型フリップフロップ１１−４の入力端子とトリガ型フリップフロップ１１−ｎの出力端子（端子１２）との間にはスイッチ１４が接続されている。スイッチ１４は端子１５から時短モード信号が供給されており、時短モード信号がローレベルでオン（閉成）し、時短モード信号がハイレベルでオフ（開成）する。
【００１６】
ここで、製造当初はヒューズ１３により端子１０，１２間が接続されているため、端子１０から供給されるクロック信号はトリガ型フリップフロップ１１−１〜１１−ｎをバイパスされ端子１２より出力される。つまり、遅延時間はなしとなる。
【００１７】
次に、ヒューズ１３をレーザトリミングで切断すると、時短モード信号がローレベルの時短モードであれば、トリガ型フリップフロップ１１−３の出力はトリガ型フリップフロップ１１−４〜１１−ｎをバイパスされ端子１２より出力される。つまり、クロック信号の１周期をτとすると、遅延時間はτ×２３となる。
【００１８】
また、ヒューズ１３をレーザトリミングで切断した後、時短モード信号がハイレベルの通常モードであれば、端子１０から供給されるクロック信号はトリガ型フリップフロップ３１−１〜３１−ｎで１／２ｎ分周されて端子１２より出力される。つまり、遅延時間はτ×２ｎとなる。
【００１９】
＜保護ＩＣ＞
図２は、本発明のカウンタ回路を保護ＩＣに適用した電池パックの一実施形態のブロック図を示す。リチウムイオン電池５２と並列に抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ１１の直列回路が接続されている。リチウムイオン電池５２の正極は配線により電池パック５０の外部端子（Ｐ＋）５３に接続され、負極は配線により電流遮断用のｎチャネルＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２を介して電池パック５０の外部端子（Ｐ−）５４に接続されている。
【００２０】
ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２はドレインを共通接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１１のソースはリチウムイオン電池５２の負極に接続され、ＭＯＳトランジスタＭ１２のソースは外部端子５４に接続されている。
【００２１】
保護ＩＣ５５はリチウムイオン電池５２の正極から抵抗Ｒ１１を通して電源ＶＤＤを端子５５ａに供給されると共に、リチウムイオン電池５２の負極から電源ＶＳＳを端子５５ｃに供給されて動作する。
【００２２】
また、保護ＩＣ５５は端子５５ｂに外部からモード設定信号を供給され、端子５５ｆに抵抗Ｒ１２の一端を接続され抵抗Ｒ１２の他端は外部端子５４に接続されている。保護ＩＣ５５はＤＯＵＴ出力の端子５５ｄをＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに接続され、ＣＯＵＴ出力の端子５５ｅをＭＯＳトランジスタＭ１２のゲートに接続されている。
【００２３】
保護ＩＣ５５は、過充電検出回路５６，過放電検出回路５７，充電過電流検出回路５８，放電過電流検出回路５９，短絡検出回路６０を内蔵している。過充電検出回路５６は端子５５ａ，５５ｃの電圧からリチウムイオン電池５２の過充電を検出して検出信号を発振器６１，論理回路６３に供給する。過放電検出回路５７は端子５５ａ，５５ｃの電圧からリチウムイオン電池５２の過放電を検出して検出信号を発振器６１，論理回路６５に供給する。
【００２４】
充電過電流検出回路５８は端子５５ｆの電圧からＭＯＳトランジスタＭ１１、ＭＯＳトランジスタＭ１２に流れる電流が過大となる過電流を検出して検出信号を発振器６１，論理回路６３に供給する。放電過電流検出回路５９は端子５５ｆの電圧からＭＯＳトランジスタＭ１１、ＭＯＳトランジスタＭ１２に流れる電流が過大となる過電流を検出して検出信号を発振器６１，論理回路６５に供給する。短絡検出回路６０は端子５５ｆの電圧から外部端子５３，５４間の短絡を検出して検出信号を遅延回路６６から論理回路６５に供給する。
【００２５】
保護ＩＣ５５の端子（ＤＳ）５５ｂは抵抗Ｒ１３を介して端子５５ｃに接続されると共に、カウンタ回路６２に接続されている。カウンタ回路６２は図１に示す回路構成であり、端子５５ｃは端子１０に対応する。また、カウンタ回路６２に設けられたヒューズ６２ａは図１のヒューズ１３に対応する。図１の端子１０には発振器６１からクロック信号が供給される。カウンタ回路６２の出力つまり図１の端子１２出力は論理回路６３，６５に供給される。
【００２６】
ここで、充電時（ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２がオン）に、過充電検出回路５６又は充電過電流検出回路５８が検出信号を出力すると、発振器６１が発振してクロック信号を出力し、カウンタ回路６２でクロック信号を所定値だけカウントした時点で論理回路６３にハイレベル出力を供給する。論理回路６３は、上記検出信号を供給された後、カウンタ回路６２のハイレベル出力を供給されると、充電停止するためにＭＯＳトランジスタＭ１２のゲートに供給する制御信号をローレベルとし、この制御信号をレベルシフト回路６４で所定値だけ低下させるレベルシフトを行って端子５５ｅからＭＯＳトランジスタＭ１２のゲートに供給する。これにより、リチウムイオン電池５２の充電が停止する。なお、このレベルシフトは、端子５５ｃに対して外部端子５４が、電位が低いために行っている。
【００２７】
また、放電時（ＭＯＳトランジスタＭ１１，Ｍ１２がオン）に、過放電検出回路５７又は放電過電流検出回路５９が検出信号を出力すると、発振器６１が発振してクロック信号を出力し、カウンタ回路６２でクロック信号を所定値だけカウントした時点で論理回路６５にハイレベル出力を供給する。論理回路６５は、上記検出信号を供給された後、カウンタ回路６２のハイレベル出力を供給されると、放電停止するためにＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに供給する制御信号をローレベルとし、この制御信号を端子５５ｄからＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに供給する。
【００２８】
なお、短絡検出回路６０の検出信号は遅延回路６６でカウンタ回路６２による遅延と同様に遅延されされて論理回路６５に供給され、論理回路６５は放電停止するためにＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに供給する制御信号をローレベルとし、この制御信号を端子５５ｄからＭＯＳトランジスタＭ１１のゲートに供給する。これにより、リチウムイオン電池５２の放電が停止する。
【００２９】
＜試験手順＞
（工程１）保護ＩＣ５５の製造時に、ウェハ状態で端子５５ａ，５５ｃ，５５ｆ等に印加する電圧をスイープ（変化）させて、過充電検出回路５６，過放電検出回路５７，充電過電流検出回路５８，放電過電流検出回路５９それぞれの検出値を測定する。この工程の段階ではヒューズ６２ａ（ヒューズ１３）はまだ接続しているのでカウンタ回路６２の遅延時間はなしであり、上記検出値の測定を速やかに行うことができる。
【００３０】
（工程２）上記検出値の測定結果に基づいて、過充電検出回路５６，過放電検出回路５７，充電過電流検出回路５８，放電過電流検出回路５９それぞれに設けられているトリミング抵抗をレーザトリミングすることで、過充電検出回路５６，過放電検出回路５７，充電過電流検出回路５８，放電過電流検出回路５９それぞれの閾値が目標値となるように設定する。これと共に、ヒューズ６２ａ（ヒューズ１３）を切断する。
【００３１】
（工程３）ウェハ状態で端子５５ａ，５５ｃ，５５ｆ等に所定電圧を印加して、過充電検出回路５６，過放電検出回路５７，充電過電流検出回路５８，放電過電流検出回路５９それぞれが正常に動作するかを試験する。このとき、端子５５ｂにローレベルの時短モード信号を供給して時短モードとし、短時間で試験を終了させる。
【００３２】
（工程４）ウェハをハウジングに収納し保護ＩＣ５５が完成したアセンブリ状態で端子５５ａ，５５ｂ，５５ｆ等に所定電圧を印加して、過充電検出回路５６，過放電検出回路５７，充電過電流検出回路５８，放電過電流検出回路５９それぞれが正常に動作するかを試験する。このときも、必要に応じて端子５５ｂにローレベルの時短モード信号を供給して時短モードとし、短時間で試験を終了させる。
【００３３】
なお、通常の使用時には端子５５ｂにハイレベルの時短モード信号を供給して通常モードとすることはもちろんである。
【００３４】
このように、上記実施形態によれば、ヒューズ１３とスイッチ１４を設ける簡単な回路構成で検査時間が短縮できコストアップを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のカウンタ回路の一実施形態の回路構成図である。
【図２】本発明のモード設定回路を保護ＩＣに適用した電池パックの一実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１−１〜１１−ｎ  トリガ型フリップフロップ
１３，６２ａ  ヒューズ
１４  スイッチ
５０  電池パック
５２  リチウムイオン電池
５５  保護ＩＣ
５６  過充電検出回路
５７  過放電検出回路
５８  充電過電流検出回路
５９  放電過電流検出回路
６０  短絡検出回路
６１  発振器
６２  カウンタ回路
６３，６５  論理回路
６６  遅延回路
【図１】
2010109606.tif 000003
【図２】
2010109606.tif 000004