(57)【要約】【課題】不具合原因を早急に追究できるようにする。【解決手段】ダイオード４の周囲温度が例えば定格上限温度を超えた所定温度以上に上昇すると、ダイオード４のアノード−カソード間電圧が低下するため、コンパレータ３の正入力端子の電圧が負入力端子の電圧よりも低下する。すると、被溶断抵抗素子７の両端には溶断閾値電圧を超える電圧が印加される。すると被溶断抵抗素子７は切断され半導体集積回路装置１内に破断痕が残留する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶断抵抗素子と、
温度が所定温度を超えたか否かを判定する判定回路と、
前記判定回路により所定温度を超えたと判定されたことを条件として前記被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加する電流印加回路と、
を備えた過熱検出回路を具備したことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
前記被溶断抵抗素子は複数設けられ、
前記電流印加回路は、前記判定回路により第１の所定温度を超えたと判定されたことを条件として一の前記被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加すると共に、前記判定回路により前記第１の所定温度とは異なる第２の所定温度を超えたと判定されたことを条件として他の前記被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加することを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項３】
半導体集積回路装置本体内に流れる過電流を検知する検知回路を備え、
前記被溶断抵抗素子は複数設けられ、
前記電流印加回路は、前記判定回路により所定温度を超えたと判定されたことを条件として一の前記被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加すると共に、前記検知回路により過電流が検知されたことを条件として他の前記被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加することを特徴とする請求項１または２記載の半導体集積回路装置。
【請求項４】
不揮発性メモリを備えたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度上昇時の過熱検出を可能とした過熱検出回路を搭載した半導体集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の過熱検出回路の一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されている技術思想によれば、コンパレータの第１の入力を安定化基準電圧に接続し、第２の入力を電流源とダイオードを直列接続し、定電流源に温度依存性を備えるように構成することでダイオードを増やすことなく安定化基準電圧のばらつきによる検出温度のばらつきを小さくできるようにしている。
【特許文献１】特開平６−１６９２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記技術文献の技術思想を適用すると、過熱したことを検出した過熱検出信号を利用すれば例えば電源遮断することはできるものの、後に不具合原因を追及することはできないという問題を生じる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、不具合原因を早急に追究できるようにした半導体集積回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に係る発明によれば、電流印加回路が、判定回路により所定温度を超えたと判定されたことを条件として被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加するため、被溶断抵抗素子が溶断されることによって当該被溶断抵抗素子の構造的破断痕が半導体集積回路装置本体内に残留するようになり、後に不具合原因を追究する場合でも早急に把握することができる。
【０００５】
請求項２に係る発明によれば、電流印加回路が、判定回路により第１の所定温度を超えたと判定されたことを条件として一の被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加すると共に、判定回路により第２の所定温度を超えたと判定されたことを条件として他の被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加するため、複数の異なる温度に対応できるようになり不具合原因をさらに容易に追究できるようになる。
【０００６】
請求項３に係る発明によれば、電流印加回路が、判定回路により所定温度を超えたと判定されたことを条件として一の被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加すると共に、検知回路により過電流が検知されたことを条件として他の被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加するため、半導体集積回路装置内部において外部要因の影響で所定温度を超えたか、もしくは、過電流が流れたことにより自己発熱し温度上昇した結果所定温度を超えたかを判定でき、不具合原因を詳しく追究できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１を参照しながら説明する。ここで、半導体集積回路装置１は、数ｍｍ角〜十数ｍｍ角の半導体基板に、トランジスタやダイオード、抵抗器などの回路素子間を配線により結合したメイン回路（図示せず）や以下に説明する過熱検出回路２を構成した小規模または中規模なモノリシック集積回路である。したがって回路構成可能数は非常に少ない。本実施形態では、このような半導体集積回路装置１内に過熱検出回路２を具備していることに特徴を備えているため、以下では過熱検出回路２の構成について説明を行い、その他の機能部分についての説明を省略する。
【０００８】
図１は、半導体集積回路装置内の過熱検出回路の構成例を示している。この図１に示すように、この過熱検出回路２は、判定回路、電流印加回路としてのコンパレータ３、過熱検出素子としてのダイオード４、定電流源５、基準電圧生成部６、被溶断抵抗素子７を組み合わせて構成される。
【０００９】
コンパレータ３はオープンコレクタ型であり、その出力端子に対して電源ＶＤにプルアップして被溶断抵抗素子７が接続されている。被溶断抵抗素子７は、例えばＣｒＳｉ薄膜抵抗により構成され、限られた狭い面積でも容易に抵抗を構成できる。
【００１０】
定電流源５およびダイオード４のアノード−カソード間は直列接続されており、その共通接続点がコンパレータ３の正入力端子に接続されている。ダイオード４は、過熱検出用に設けられており、その周囲温度が上昇するとアノード−カソード間電圧が低下する温度特性を備えた半導体素子である。また、基準電圧生成部６は抵抗素子８および９を直列接続して当該抵抗素子の両端に直流電圧が印加されることによって構成されており、抵抗素子８および９の共通接続点がコンパレータ３の負入力端子に接続されている。
【００１１】
上記構成の作用を説明する。ダイオード４の周囲温度が例えば定格上限温度を超えた所定温度以上に上昇すると、ダイオード４のアノード−カソード間電圧が低下するため、コンパレータ３の正入力端子の電圧が負入力端子の電圧よりも低下し、被溶断抵抗素子７には溶断閾値電圧を超える電圧が印加される。すると、コンパレータ３の出力端子と電源ＶＤとの間に電圧降下を生じ被溶断抵抗素子７に溶断用電流が印加されるようになる。すると被溶断抵抗素子７は切断され半導体集積回路装置１内に破断痕が残留する。これにより、後に不具合原因を特定するときには、半導体集積回路装置１内の破断痕を顕微鏡などで観察することによって早急に特定できるようになる。
【００１２】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、複数の異なる温度に対応できるようにしたところにある。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、また素子の抵抗値を互いに異なるようにしている回路素子には符号ａ，ｂを付し、以下、異なる部分についてのみ説明する。
【００１３】
図２は、半導体集積回路装置１に代わる半導体集積回路装置１０の構成例を示している。この図２に示すように、半導体集積回路装置１０は、前述実施形態において説明した過熱検出回路２を複数並列接続した形態であり、１つの過熱検出用のダイオード４が周辺温度を検出すると、２つのコンパレータ３がそれぞれ２の所定温度（第１の所定温度、第２の所定温度）の超過を判定し、それぞれの温度に対応して２つの被溶断抵抗素子７にそれぞれ溶断用電流を印加している。
【００１４】
前述実施形態と回路素子値上で異なるところは、分圧抵抗８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂの抵抗値を変更することで互いの分圧比を変更し、各基準電圧生成部６ａ、６ｂの基準電圧を互いに変更しているところにある。すると、ダイオード４の周囲温度が上昇した場合、複数のコンパレータ３の正入力端子には同一電圧が与えられるが、基準電圧生成部６ａ、６ｂが生成する基準電圧が互いに異なるため、同一特性の被溶断抵抗素子７を用いたとしても当該被溶断抵抗素子７が溶断する温度は互いに異なる。したがって、複数の温度に対応できるようになり、不具合原因をさらに容易に追究できるようになる。
【００１５】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、複数の被溶断抵抗素子と半導体集積回路装置内に流れる過電流を検知する検知回路とを設け、所定温度を超えたことを条件として一の被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加すると共に、過電流を検知したことを条件として他の被溶断抵抗素子に溶断用電流を印加するようにしたところにある。前述実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。また素子の抵抗値を互いに異なるようにしている回路素子には符号ｃを付し、以下、異なる部分についてのみ説明する。
【００１６】
図３は、半導体集積回路装置１１の過熱検出部と過電流検出部との構成例を示している。この図３に示すように、半導体集積回路装置１１は、検知回路１２と過熱検出回路２とを並列接続して設けられている。検知回路１２は、過電流を検知するための抵抗素子１３とｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ１４とを直列接続した構成に保護用駆動回路１５を付加して過電流を電圧によって検出し、当該検出電圧が所定電圧以上になるとオープンコレクタ型のコンパレータ３の作用によって被溶断抵抗素子７に溶断用電流を印加するように構成されている。
【００１７】
これらの検知回路１２と過熱検出回路２とは、半導体集積回路装置１１内に並列接続して近接配置されている。したがってその配置形態から両回路２および１２の周辺温度はほぼ同一温度となる。この場合、周辺温度が上昇したときには過熱検出回路２内の被溶断抵抗素子７は溶断する。しかし、半導体集積回路装置１１に過電流が印加されているわけではないため検知回路１２内の被溶断抵抗素子７は溶断しない。
【００１８】
他方、過電流が半導体集積回路装置１１に印加された場合、検知回路１２内の被溶断抵抗素子７は溶断する。しかも過電流が流れると、両回路２および１２が発熱するため当該両回路２および１２の周辺温度も上昇する。すると、過熱検出回路２は上昇時の温度が定格上限温度を超えた場合に被溶断抵抗素子７を溶断させる。
【００１９】
したがって、後に不具合原因を特定するときには、過熱検出回路２内の被溶断抵抗素子７の破断痕と検知回路１２内の被溶断抵抗素子７の破断痕とを顕微鏡などで観察することにより、外部要因によって定格上限温度を超えたか、過電流によって定格上限温度を超えたかを判定することができ、どのような要因によって不具合を生じたかを早急に特定できるようになる。
【００２０】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、プルダウンするように被溶断抵抗素子を接続したところにある。この図４に示すように、コンパレータ３の出力端子からプルダウンするように被溶断抵抗素子７を接続している。このような実施形態でも前述実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２１】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは回路の態様を変更したところにある。図５に示すように、電源ＶＤとグランドとの間には、ツェナーダイオード４ａと抵抗１６とが直列接続されており、ツェナーダイオード４ａと抵抗１６との共通接続点は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタ１７のベースに接続されている。トランジスタ１７のコレクタは、被溶断抵抗素子７を介して電源ＶＤに接続されていると共に、トランジスタ１７のエミッタは、グランドに接続されている。
【００２２】
この場合、ツェナーダイオード４ａの周辺温度が上昇すると両端電圧が低下し、トランジスタ１７のベースエミッタ間電流が上昇する。すると、被溶断抵抗素子７に流れる電流が多くなり被溶断抵抗素子７は溶断する。このような形態でも前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。
【００２３】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形または拡張が可能である。
前述実施形態では小規模または中規模な半導体集積回路装置１を対象としているが、回路規模を問わなければ、不揮発性メモリを設け、当該不揮発性メモリに当該過熱されたことを示す過熱情報や過電流が流れたことを示す過電流情報を書き込むようにしても良い。電流印加回路としてコンパレータ３を適用したが、他の回路態様に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る過熱検出回路の電気的構成図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る図１相当図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る図１相当図
【図４】本発明の第４の実施形態に係る図１相当図
【図５】本発明の第５の実施形態に係る図１相当図
【符号の説明】
【００２５】
図面中、１、１０、１１は半導体集積回路装置、２は過熱検出回路、３はコンパレータ（判定回路、電流印加回路）、７は被溶断抵抗素子を示す。
【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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