(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の検査温度範囲の最高温度若しくは最低温度において電源用半導体装置から出力された出力電圧が良品となる電圧範囲内である場合は当該出力電圧を記憶手段に記憶し、良品となる電圧範囲外である場合は不良品であると判断する第１の測定を実行し、
この第１の測定において出力電圧が良品となる電圧範囲内であると判断した場合は基準室温において前記電源用半導体装置から出力された出力電圧を測定する第２の測定を実行し、
この第２の測定による出力電圧と前記記憶手段に記憶されている出力電圧との電圧差を、前記第１の測定を実行したときの温度と基準室温との温度差で除算することにより温度勾配を求め、その温度勾配と所定の検査温度範囲とを積算することにより当該検査温度範囲における前記電源用半導体装置からの出力電圧の変動幅を予測し、その変動幅及び基準室温における出力電圧の何れもが所定の温度仕様を満足するときは前記電源用半導体装置は良品であると判断することを特徴とする電源用半導体装置の温度特性検査方法。
【請求項２】
前記第１の測定において合否の判断を行わず、
前記第２の測定を常に実行し、
前記第１の測定による測定結果の合否を併せて実行することにより前記電源用半導体装置の良否を判断することを特徴とする請求項１記載の電源用半導体装置の温度特性検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源用半導体装置からの出力電圧の温度特性を予測することを特徴とする電源用半導体装置の温度特性検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
精度の高い直流電圧を出力する電源ＩＣの温度特性検査においては、所定の検査温度範囲における電源ＩＣからの出力電圧の変動幅と、基準室温おける電源ＩＣの出力電圧との両方が所定の温度仕様を満足する必要がある。
【０００３】
ところが、各電源ＩＣについてこのような温度特性検査を実施して良否判定することは製作効率の点から困難であることから、全ての電源ＩＣの検査規格を例えば５Ｖ±１５ｍｖと設定して絞り込み検査していた。つまり、図４に示すように仕様上限電圧と仕様下限電圧との間に検査上限電圧と検査下限電圧とを設定し、それらの出力電圧範囲に検査温度範囲全体にわたって電源ＩＣの出力電圧が収まった電源ＩＣ（サンプル１）を合格として出荷するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すサンプル２の電源ＩＣに着目すると、温度特性を満足しているにもかかわらず、高温測定における出力電圧が検査上限電圧を上回っていることから、本来良品であるものが不良品と判断されてしまい、製品の歩留り低下の要因となっている。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単に製品検査を正しく行うことができる電源用半導体装置の温度特性検査方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、電源用半導体装置の温度特性を検査するには、まず、第１の測定を実行することにより所定の検査温度範囲の最高温度若しくは最低温度において電源用半導体装置から出力された出力電圧を測定し、その出力電圧が良品となる電圧範囲内である場合は当該出力電圧を記憶手段に記憶する。
続いて、第２の測定を実行することにより基準室温において電源用半導体装置からの出力電圧を測定する。
【０００７】
そして、第２の測定による出力電圧と記憶手段に記憶されている出力電圧との電圧差及び第１の測定を実行したときの温度と基準室温との温度差を求める。この場合、第２の測定による出力電圧と記憶手段に記憶されている出力電圧との電圧差は、検査温度範囲の最高温度若しくは最低温度と基準室温とにおいて電源用半導体からの出力電圧差を示している。また、第１の測定を実行したときの温度と基準室温との温度差は、検査温度範囲の最高温度若しくは最低温度と基準室温との温度差を示している。従って、このようにして求めた電圧差を温度差で除算して温度勾配を求めることにより、検査温度範囲における電源用半導体からの出力電圧の変動幅を求めることができるので、その変動幅及び基準室温における出力電圧の何れもが所定の温度仕様を満足するときは電源用半導体装置は良品であると判断することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を車両用電源ＩＣに適用した一実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit ）に搭載される電子回路用の電源ＩＣの構成を概略的に示している。この図１において、電源ＩＣ（電源用半導体装置に相当）１は、高精度電源回路２、記憶素子（記憶手段に相当）３、その他の機能回路４から構成されており、高精度電源回路２は、車両用バッテリの電圧から高精度な直流電圧を生成してＥＣＵを構成する各種電子回路に出力する。記憶素子３は６ビットの消去可能なＥＰＲＯＭであり、外部から６ビットのデジタルデータを書込んだり、読出し可能に構成されている。
【００１１】
ここで、電源ＩＣ１の製品仕様は、基準室温（例えば２５゜Ｃ）における出力電圧変動が５Ｖ±１５ｍＶ、検査温度範囲（例えば−４０〜１１０゜Ｃ）における出力電圧変動が１５ｍＶに設定されており、斯様な温度仕様を満足した電源ＩＣ１が良品として出荷される。
【００１２】
ところで、上記温度仕様を製品毎に検査することは困難であることから、本実施の形態では、次のようにして製品の温度仕様を簡単に検査できるようにした。まず、第１の測定を実行する。つまり、所定の検査温度範囲（−４０゜Ｃ〜１１０゜Ｃ）の高温温度（１１０゜Ｃ）若しくは低温温度（−４０゜Ｃ）の何れかの温度における電源ＩＣ１の出力電圧を測定するもので、本実施の形態では、高温測定結果の出力電圧を記憶素子３に記憶する。
【００１３】
この場合、記憶素子３として必要な記憶容量は次のようにして求めることができる。
即ち、本実施の形態における電源ＩＣ１の温度仕様は、基準室温２５゜Ｃにおける出力電圧の公差が±１５ｍＶ、検査温度範囲における温度勾配が０．１ｍＶ／゜Ｃ以内であるから、電源ＩＣ１の基準室温における出力電圧が温度公差の最高温度である５．０１５Ｖであると仮定した場合、斯様な電源ＩＣ１が高温測定で良品となる最高電圧は、０．１（ｍＶ／゜Ｃ）×（１１０−２５）（゜Ｃ）＝０．００８５（ｍＶ）に基づいて、５．０１５（Ｖ）＋０．００８５（Ｖ）＝５．０２３５（Ｖ）と求めることができる。また、電源ＩＣ１の基準室温における出力電圧が温度公差の最低温度である４．９８５Ｖであると仮定した場合、斯様な電源ＩＣ１が高温測定で良品となる最低電圧は、温度勾配が０ｍＶ／゜Ｃであるとすると、４．９８５Ｖとなる。従って、高温測定結果を記憶素子３に記憶する場合は、記憶素子３としては４．９８５Ｖ〜５．０２３５Ｖの電圧をデジタルで記録可能なものを用いればよいことになる。この場合、高温測定時に斯様な電圧範囲から外れた製品は不良品であると判断して次の温度仕様の検査を行う必要はない。
【００１４】
尚、検査温度範囲の低温温度における電源ＩＣ１の出力電圧を記憶素子３に記憶する場合は、電源ＩＣ１の基準室温における出力電圧が温度公差の最低温度である４．９８５Ｖであると仮定した場合、斯様な電源ＩＣが低温測定で良品となる最高電圧は、０．１（ｍＶ／゜Ｃ）×（２５−（−４０）（゜Ｃ）＝０．００６５（ｍＶ）に基づいて、４．９８５（Ｖ）−０．００６５（Ｖ）＝４．９７８５Ｖと求めることができる。また、電源ＩＣ１の基準室温における出力電圧が温度公差の最高温度である５．０１５Ｖと仮定した場合、斯様な電源ＩＣ１が低温測定で良品となる最低電圧は、温度勾配が０ｍＶ／゜Ｃであるとすると、５．０１５Ｖとなる。従って、低温測定結果を記憶素子３に記憶する場合は、記憶素子３としては４．９７８５Ｖ〜５．０１５Ｖの電圧をデジタルで記録可能なものを用いればよいことになる。
【００１５】
さらに、検査温度範囲の高温温度若しくは低温温度の何れでも記憶可能とするには、４．９７８５Ｖ〜５．０２３５Ｖの電圧をデジタルで記憶可能なものを用いればよいことになる。
【００１６】
ここで、図２は、高温測定結果と、記憶素子３に書込むデジタルデータと、読出したときの電圧値との関係を示している。この図２に示すように高温測定結果が例えば５．００８２Ｖであった場合は、記憶素子３に「００１００１」と書込む。
【００１７】
次に、上述した第１の測定による高温測定結果が良品であると判断された製品に関して、第２の測定を実行する。つまり、基準室温（２５゜Ｃ）における電源ＩＣからの出力電圧を測定し、測定が終了したときは、記憶素子３に予め記憶してある高温測定結果を読取る。この場合、高温測定結果を５．００８２Ｖとして記憶した記憶素子３から読出した高温測定結果は図３に示すように５．００９Ｖとなり、基準室温時における出力電圧は５．００１１Ｖであるから、温度勾配は、（５．００９（Ｖ）−５．００１１（Ｖ））／（１１０（゜Ｃ）−２５（゜Ｃ））＝０．０９３（ｍＶ／゜Ｃ）となる。従って、温度勾配が０．０９３ｍＶ／゜Ｃであることに基づいて検査温度範囲における出力電圧の変動幅は０．０９３（ｍＶ／゜Ｃ）×１５０（゜Ｃ）＝１３．９５（ｍＶ）と予測できるので、検査温度範囲での変動量１５ｍＶ以下を保証することができ、製品として合格となる。
【００１８】
同様にして、記憶素子３に低温測定結果を記憶した場合は、その低温測定結果と基準室温における電源ＩＣ１の出力電圧とに基づいて検査温度範囲における出力電圧の変動幅を予測することにより製品の良否を判断することができる。
【００１９】
ところで、記憶素子３が６ビットの場合は、上述したように記憶素子３に記憶した高温測定結果（５．００８２Ｖ）を読出したときは５．００９Ｖとなり、大きな誤差は生じないものの、記憶素子３が５ビットの場合は、記憶素子３に記憶した高温測定結果（５．００８２Ｖ）を読出したときは、図２に示すように５．０１０Ｖとなってしまう。このため、上記電源ＩＣ１の温度変動幅は、（５．０１０（Ｖ）−５．００１１（Ｖ））／（１１０（゜Ｃ）−２５（゜Ｃ））に基づいて０．１０４ｍＶ／゜Ｃとなり、検査温度範囲における出力電圧の変動幅を０．１０４（ｍＶ／゜Ｃ）×１５０（゜Ｃ）＝１６．１（ｍＶ）と予測することができる。このため、全温度範囲での変動量１５ｍＶ以下を保証することができなくなり、本来良品と判断されるべき製品が不良品と判断されてしまう。
【００２０】
しかるに、記憶素子３から読出したデータの信頼性を担保するには、アナログデータとデジタルデータとの変換時に誤差が大きく生じないように変換精度を高くすることが重要であり、斯様な変換精度の向上には記憶素子３として大きなビット数のもとを用いることが必要である。
【００２１】
このような本実施の形態によれば、電源ＩＣ１の温度特性を検査する際に、電源ＩＣ１に設けられた記憶素子３に高温測定時における電源ＩＣ１の出力電圧を記憶しておき、基準室温測定時における電源ＩＣ１の出力電圧を測定した際に、その出力電圧と記憶素子３に記憶した出力電圧とに基づいて温度測定範囲における出力電圧の変動幅を予測することにより製品の合否を判断するようにしたので、検査上限及び検査下限を設けて絞り込み検査を行っている従来方法に比較して、製品の検査精度が向上して歩留まりを高めることができる。
【００２２】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
基準室温における電源ＩＣ１の出力電圧を記憶素子３に記憶しておき、高温測定若しくは低温測定における電源ＩＣ１からの出力電圧を測定した際に、その出力電圧と記憶素子３に記憶されている出力電圧とに基づいて製品の合否を判断するようにしてもよい。
【００２３】
高温測定若しくは低温測定時に電源ＩＣ１から温度仕様を満足する適正な出力電圧を出力した製品のみの出力電圧を記憶するのではなく、温度仕様を外れた出力電圧を出力する電源ＩＣ１からの出力電圧も記憶しておき、基準室温測定時に高温測定若しくは低温測定結果の合否を併せて判断するようにしてもよい。
【００２４】
記憶素子としては、Ｅ2 ＲＯＭ、ＦＬＡＳＨメモリ、ＭＲＡＭなどのメモリ素子の他に、特性調整用に利用する抵抗のレーザトリミングを利用してもよく、また、ヒューズ、ツェナザッフなど一般的に特性調整に用いられる手段を利用する用にしてもよい。この場合、これらの記憶素子としては、製品出荷前の特性保持に利用されるだけであるので、特に素子の信頼性は要求されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における電源ＩＣを示す概略図
【図２】電源ＩＣの記憶素子のビット数と読み出しデータとの関係を示す図
【図３】検査温度時における電源ＩＣからの出力電圧を示す図
【図４】従来例を示す図３相当図
【符号の説明】
１は電源ＩＣ、２は高精度電源回路、３は記憶素子である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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