(57)【要約】【課題】内部温度の上昇を自ら防ぐことのできる半導体集積回路を提供すること。【解決手段】半導体集積回路は、温度を検出する温度検出部と、温度検出部によって検出された温度に応じた制御信号を出力する制御部と、制御部から出力された制御信号に応じてオン／オフするスイッチ部と、スイッチ部がオン状態のときに電源が供給される回路とを備える。スイッチ部は、電源から前記回路を介してグランドに至る経路上の、前記回路のグランド側に設けられる。制御部は、温度検出部によって検出された温度が所定値以上となったとき、スイッチ部をオフする制御信号を出力する。【選択図】図１
2008034545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部によって検出された温度に応じた制御信号を出力する制御部と、
前記制御部から出力された前記制御信号に応じてオン／オフするスイッチ部と、
前記スイッチ部がオン状態のときに電源が供給される回路と、を備え、
前記スイッチ部は、電源から前記回路を介してグランドに至る経路上の、前記回路の前記グランド側に設けられ、
前記制御部は、前記温度検出部によって検出された温度が所定値以上となったとき、前記スイッチ部をオフする制御信号を出力することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体集積回路であって、
前記制御部は、
前記温度検出部によって検出された温度データを記憶する温度記憶部と、
前記温度記憶部に格納されている温度データが示す温度と、前記温度検出部から新たに検出された温度とを比較して、温度の変化量を算出する温度差算出部と、
前記温度差算出部によって算出された温度変化量に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、を有し、
前記制御信号生成部は、前記温度変化量が所定値以上となったとき、前記スイッチ部をオフする制御信号を生成することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体集積回路であって、
前記温度検出部によって検出された温度を示すアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部を備え、
前記制御部は、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号を処理することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体集積回路であって、
前記温度検出部は、ＤＬＬ回路を有し、前記ＤＬＬ回路から出力された遅延差分値を示す信号を出力し、
前記制御部は、遅延差分値と温度とが対応したテーブルを記憶し、前記ＤＬＬ回路から出力された信号が示す遅延差分値から前記テーブルを用いて温度を特定することを特徴とする半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部温度の上昇を防ぐ半導体集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、特開平５−０１３５４３号公報が開示する半導体集積回路の回路図である。図５に示す半導体集積回路は、電源パッド１と、電源ライン２と、電圧降下用のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ３と、基準電圧発生回路４と、差動増幅回路５と、第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ６と、温度検出回路７とを備える。
【０００３】
電源パッド１には、外部から供給された電源電圧Ｖccが印加される。電源ライン２からは図示しない内部回路に電源電圧が印加される。電圧降下用のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ３は、電源パッド１と電源ライン２との間に設けられている。基準電圧発生回路４は、所望の内部電源電圧と同一レベルの基準電圧Ｖrefを発生する。差動増幅回路５は、ＭＯＳＦＥＴ３のゲート制御電圧を発生する。第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴ６は、電源パッド１とＭＯＳＦＥＴ３のゲートとの間に設けられている。温度検出回路７は、同一の半導体チップ上に形成され、ＭＯＳＦＥＴ６のゲート制御電圧を発生する。
【０００４】
差動増幅回路５の非反転入力端子に基準電圧発生回路４から発生された基準電圧Ｖrefが印加され、差動増幅回路５の反転入力端子に電源ライン２から内部回路に供給される内部電源電圧Ｖcciが印加されることによって、差動増幅回路５の出力端子からＭＯＳＦＥＴ３のゲートに対して、ＭＯＳＦＥＴ３のドレイン電圧が基準電圧Ｖrefに一致するようにフィードバックがかかり、電源パッド２に印加された電源電圧Ｖccが降圧されて内部電源電圧Ｖcciが発生される。
【０００５】
温度検出回路７は、半導体チップの温度が所定の温度Ｔｃ以上になるとローレベルのゲート制御電圧をＭＯＳＦＥＴ６に印加する。このとき、ＭＯＳＦＥＴ６はオンし、ＭＯＳＦＥＴ３のゲート電圧を電源電圧Ｖｃｃに引き上げる。すると、ＭＯＳＦＥＴ３がオフされるため、内部回路に供給されるべき内部電源電圧Ｖｃｃｉが遮断される。
【０００６】
上記説明した半導体集積回路では、電源遮断機能を有する回路がＶＤＤ側に設けられている。また、電源が遮断される際は、内部回路全体の電源が遮断される。さらに、当該電源遮断機能は、過電流による発火やラッチアップによる破壊を回避するために設けられている。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−０１３５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年における半導体集積回路の製造は微細化が進み、リーク電流の増加が顕著になってきている。特に高温時のリーク電流は多いため、２次電池等を電源としたモバイル端末のバッテリ駆動時間が短くなってしまうといった影響がある。このため、通常の動作を行いつつ、半導体チップ内の温度上昇を防ぐことのできる半導体集積回路が望まれている。
【０００９】
本発明の目的は、内部温度の上昇を自ら防ぐことのできる半導体集積回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部によって検出された温度に応じた制御信号を出力する制御部と、前記制御部から出力された前記制御信号に応じてオン／オフするスイッチ部と、前記スイッチ部がオン状態のときに電源が供給される回路と、を備え、前記スイッチ部は、電源から前記回路を介してグランドに至る経路上の、前記回路の前記グランド側に設けられ、前記制御部は、前記温度検出部によって検出された温度が所定値以上となったとき、前記スイッチ部をオフする制御信号を出力する半導体集積回路を提供する。
【００１１】
上記半導体集積回路では、前記制御部は、前記温度検出部によって検出された温度データを記憶する温度記憶部と、前記温度記憶部に格納されている温度データが示す温度と、前記温度検出部から新たに検出された温度とを比較して、温度の変化量を算出する温度差算出部と、前記温度差算出部によって算出された温度変化量に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、を有し、前記制御信号生成部は、前記温度変化量が所定値以上となったとき、前記スイッチ部をオフする制御信号を生成する。
【００１２】
上記半導体集積回路は、前記温度検出部によって検出された温度を示すアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部を備え、前記制御部は、前記ＡＤ変換部によって変換された前記デジタル信号を処理する。
【００１３】
上記半導体集積回路では、前記温度検出部は、ＤＬＬ回路を有し、前記ＤＬＬ回路から出力された遅延差分値を示す信号を出力し、前記制御部は、遅延差分値と温度とが対応したテーブルを記憶し、前記ＤＬＬ回路から出力された信号が示す遅延差分値から前記テーブルを用いて温度を特定する半導体集積回路。
【発明の効果】
【００１４】
温度検出部で検出された温度が所定値以上となった際には、前記回路への電源供給は遮断され、当該回路は動作を停止する。このため、前記回路による発熱はない。このように、本発明に係る半導体集積回路によれば、内部温度の上昇を自ら防ぐことができる。このため、前記回路からはリーク電流が発生しないため、半導体集積回路の低消費電力化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の半導体集積回路を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態の半導体集積回路は、常に電源が供給される第１の回路１０１と、高温時には電源が遮断される第２の回路１０２と、温度センサ１０３と、スイッチ制御部１０５と、電源スイッチ１０７とを備える。
【００１７】
温度センサ１０３は、周辺の温度を検出して、検出した温度を示す温度信号をスイッチ制御部１０５に供給する。スイッチ制御部１０５は、温度センサ１０３から供給された温度信号が示す温度に応じて電源スイッチ１０７をオン／オフ制御する。特に、温度信号が示す温度が所定値以上となった際、スイッチ制御部１０５は、電源スイッチ１０７をオフする制御信号を出力する。電源スイッチ１０７は、スイッチ制御部１０５から出力された制御信号に応じてオン／オフする。電源スイッチ１０７は、電源（電源電圧ＶＤＤ）から第２の回路１０２を介してグランド（グランド電圧ＶＳＳ）に至る経路上の、第２の回路１０２のＶＳＳ側に設けられたトランジスタ（ＦＥＴ）である。このため、電源スイッチ１０７がオフ状態では第２の回路１０２に電源が供給されない。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態の半導体集積回路によれば、温度センサ１０３で検出された温度が所定値以上となった際には、第２の回路１０２への電源供給は遮断され、第２の回路１０２は動作を停止する。このため、第２の回路１０２による発熱はなく、半導体集積回路の内部温度は抑えられる。このため、第１の回路１０１から発生するリーク電流は抑制され、第２の回路１０２からはリーク電流が発生しないため、半導体集積回路の低消費電力化を実現することができる。
【００１９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の半導体集積回路が第１の実施形態の半導体集積回路と異なる点はスイッチ制御部である。この点以外は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。
【００２０】
図２は、第２の実施形態の半導体集積回路が備えるスイッチ制御部の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態のスイッチ制御部２０５は、温度記憶部２５１と、温度差算出部２５３と、制御信号生成部２５５とを有する。温度記憶部２５１は、温度センサ１０３から供給された温度信号が示す温度データを時系列に記憶する。温度センサ１０３が一定時間毎に温度信号を供給する場合、温度記憶部２５１には少なくとも最新の温度データが格納されている。温度差算出部２５３は、温度記憶部２５１に格納されている最新の温度データが示す温度と、温度センサ１０３から新たに検出された温度信号が示す温度とを比較し、温度の変化量を算出する。制御信号生成部２５５は、温度差算出部２５３で算出された変化量に応じた制御信号を生成する。制御信号生成部２５５は、温度変化量が所定値以上となった際に、電源スイッチ１０７をオフする制御信号を生成する。
【００２１】
本実施形態の半導体集積回路によれば、温度センサ１０３の周辺の温度が急激に上昇した際には、第２の回路１０２への電源供給は遮断され、第２の回路１０２は動作を停止する。このため、第２の回路１０２による発熱はなく、半導体集積回路の内部温度は抑えられる。なお、スイッチ制御部２０５は、温度が急激に変化した際に第２の回路１０２が動作してないことを確認した上で、電源スイッチ１０７をオフする制御を生成した方が好ましい。
【００２２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の半導体集積回路には、図３に示すように、温度センサ１０３とスイッチ制御部３０５との間にＡＤコンバータ３０１が設けられている。この点以外は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。ＡＤコンバータ３０１は、温度センサ１０３から出力されたアナログの温度信号をデジタル形式に変換して出力する。スイッチ制御部１０５は、デジタルの温度信号を処理して第１の実施形態と同様の動作を行う。
【００２３】
このように、スイッチ制御部１０５にはデジタルの温度信号が供給されるため、スイッチ制御部１０５としてＣＰＵ等の汎用品を利用することができる。また、スイッチ制御部１０５を動作させるプログラムを書き換えることで、スイッチ制御部１０５による制御内容を比較的容易に変更することができる。
【００２４】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の半導体集積回路は、図４に示すように、温度センサ１０３の代わりにＤＬＬ（Delay Looked Loop）回路４０１を備える。本実施形態のスイッチ制御部４０５は、ＤＬＬ回路４０１から出力された遅延差分値を示すデジタル信号を用いて温度変化を検出する。本実施形態のスイッチ制御部４０５は、遅延差分値と温度とが対応したテーブルを記憶する。スイッチ制御部４０５は、ＤＬＬ回路４０１から出力された信号が示す遅延差分値からテーブルを用いて温度を特定し、電源スイッチ１０７を制御する。
【００２５】
本実施形態の半導体集積回路には温度センサ等のアナログ素子が設けられていないため、アナログ回路とデジタル回路とが混在していない。半導体集積回路を全てデジタル回路で構成することができるため、第１の実施形態と比較して設計が容易である。
【００２６】
以上説明した第１〜第４の実施形態の半導体集積回路は、例えばＣＤＭＡ通信端末に搭載される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る半導体集積回路は、内部温度の上昇を自ら防いでリーク電流の発生を抑制する端末機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態の半導体集積回路を示すブロック図
【図２】第２の実施形態の半導体集積回路が備えるスイッチ制御部の内部構成を示すブロック図
【図３】第３の実施形態の半導体集積回路を示すブロック図
【図４】第４の実施形態の半導体集積回路を示すブロック図
【図５】特開平５−０１３５４３号公報が開示する半導体集積回路の回路図
【符号の説明】
【００２９】
１０１  第１の回路
１０２  第２の回路
１０３  温度センサ
１０５，２０５，３０５，４０５  スイッチ制御部
１０７  電源スイッチ
２５１  温度記憶部
２５３  温度差算出部
２５５  制御信号生成部
３０１  ＡＤコンバータ
４０１  ＤＬＬ回路
【図１】
2008034545.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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