传感器装置及其检查方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供传感器装置及其检查方法，该传感器装置能够在不设置专用端子的情况下进行利用了自身发热的高温检查，抑制了测试焊盘追加所造成的芯片占有面积增大所带来的成本增加。传感器装置构成为具有切换输出驱动器的有源逻辑的有源逻辑切换电路，且将输出驱动器作为发热源而在检查步骤中切换输出驱动器的有源逻辑并且进行加热检查。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将从外部施加的物理量转换成2值的电压信号电平的传感器装置及其检查方法，涉及能够在不追加占有面积大的测试焊盘的情况下实施利用了自身发热的高温检查的传感器装置及其检查方法。
技术介绍
关于半导体装置，为了在制造后确认其功能和特性满足产品规格的情况，而在晶片状态或者封装状态下进行检查。优选为，不仅在常温下进行检查，在一般容易引起特性变动或功能不全的高温状态下也进行检查，但在使周围温度上升而进行这样的高温检查时，需要引入装置和追加检查时间，导致成本增加。以往，为了解决这样的课题而尝试了在常温状态下使芯片的结温度(junction temperature)上升而实施高温检查。图11是现有的能够进行基于自身发热的高温检查的半导体装置的框图。现有的半导体装置1具有：电源端子2、接地端子3、输出端子4、测试端子100、以及连接于测试端子100的加热用电阻元件101。通过从测试端子100供给电压或者电流而使加热用电阻元件101发热，从而能够进行在使芯片的结温度上升的状态下使半导体装置动作的高温检查。另外，图12是在专利文献1中公开的、能够进行基于自身发热的高温检查的半导体装置。半导体装置1具有：电源端子2、接地端子3、输出端子4、在检查时的测定中未被使用的端子102、以及连接于端子102的ESD保护元件等寄生PN结(PN junction)103、104。在该结构中，通过从端子102向寄生PN结103或者寄生PN结104供给正向电流，从而使寄生PN结发热，能够进行在使芯片的结温度上升的状态下使半导体装置动作的高温检查。这样，利用专用端子或在检查时的测定中未被使用的已有端子，而使内部元件利用自身发热来提高结温度而实施高温检查。另外，即使在能够在高温检查环境中生成
的周围温度的上限未满足期望温度的情况下，也利用自身发热而成为比周围温度高的结温度，从而能够进行期望温度下的检查。专利文献1：日本特开平10－135286号公报
技术实现思路
然而，在现有的半导体装置中，需要用于向发热元件供给电压或者电流的专用端子，或者需要向与在检查时的测定中未被使用的端子连接的ESD保护元件的寄生PN结供给电压或者电流。在以磁开关为代表的三端子的传感器装置中，因为除了电源端子、接地端子、以及输出端子之外不具有其他端子，因此原本就不存在在检查时的测定中未被使用的端子，另外若要在芯片内新设置测试焊盘或加热用电阻元件，则使芯片面积增大，而存在产生成本上的缺点的课题。另外，在三端子封装中，存在不能设置用于进行封装状态下的加热测试的专用端子的课题。为了解决现有的课题，本专利技术的传感器装置采用如下的结构。传感器装置根据施加到传感器元件的物理量，切换输出驱动器的导通与截止，该传感器装置构成为具有切换输出驱动器的有源逻辑的有源逻辑切换电路，该传感器装置将输出驱动器作为发热源而在检查步骤中切换输出驱动器的有源逻辑并且进行加热检查。根据本专利技术，能够提供如下这样的传感器装置：该传感器装置具有有源逻辑切换电路，该有源逻辑切换电路切换输出驱动器的有源逻辑，通过将输出驱动器作为加热用元件来使用，能够在不新设置专用端子或加热用元件的情况下进行利用了自身发热的高温检查，抑制了测试焊盘追加所造成的芯片面积增大所带来的成本增加。附图说明图1是本专利技术的传感器装置的框图。图2是表示与本专利技术的传感器装置相关的第一状态的磁电转换特性的图。图3是表示与本专利技术的传感器装置相关的第二状态的磁电转换特性的图。图4是表示与本专利技术的传感器装置相关的输出驱动器电流和消耗功率的输出电
压依赖的图。图5是表示与本专利技术的传感器装置相关的传感器特性的温度依赖的图。图6是表示本专利技术的传感器装置的检查时的测定电路的图。图7是示出本专利技术的传感器装置的检查流程的一例的流程图。图8是示出本专利技术的传感器装置的有源逻辑切换电路的一例的电路图。图9是示出本专利技术的传感器装置的有源逻辑切换电路的其他例子的电路图。图10是示出本专利技术的传感器装置的动作的时序图。图11是示出现有的能够进行高温检查的半导体装置的一例的框图。图12是示出现有的能够进行高温检查的半导体装置的其他例子的框图。标号说明5：传感器电路；6：有源逻辑切换电路；7：输出驱动器；10：激光微调保险丝；11：下拉(pull-down)元件。具体实施方式以下参照附图对本专利技术的传感器装置进行说明。图1是表示本专利技术的传感器装置的概念的框图。传感器装置根据施加于传感器元件的物理量而切换输出驱动器7的导通状态与截止状态。本专利技术的传感器装置1具有：电源端子2、接地端子3、输出端子4、传感器电路5、有源逻辑切换电路6、以及输出驱动器7。在本实施方式中，将传感器装置1作为交变检测型的磁传感器电路进行说明。传感器电路5根据被输入的匝连磁通密度的极性和大小而输出传感器输出逻辑信号8。有源逻辑切换电路6根据切换状态将被输入的传感器输出逻辑信号8转换成正逻辑或者负逻辑，而输出为驱动器控制信号9。关于输出驱动器7，栅极被输入驱动器控制信号9，漏极借助与输出端子4连接的电阻被上拉(pull-up)。关于输出驱动器7，当驱动器控制信号9为“高电平”时为导通状态，从输出端子4输出“低电平”，当驱动器控制信号9为“低电平”时为截止状态，从输出端子4输出“高电平”。图2是表示本专利技术的传感器装置的第一状态下的磁电转换特性的图。Bin表示施加的磁通密度，Vout表示当在芯片外部上拉输出端子4的情况下输出的输出电压。有源逻辑切换电路6被设定为在第一状态下根据磁通密度成为图示的输出逻辑。图3是表示本专利技术的传感器装置的第二状态下的磁电转换特性的图。有源逻辑切换电路6被设定为在第二状态下的输出逻辑相对于在第一状态下的输出逻辑翻转。图4是表示输出驱动器的导通状态下的输出电流和消耗功率的输出电压依赖的图。当通常使用时，如以负载线L所示那样，因为在通过与外部连接的上拉电压VPU和上拉电阻RPU来进行了电流限制的状态下使用，因此输出电压不会超过饱和电压VDSAT。因此，输出驱动器7进行电阻区域动作而作为电阻体发挥作用。另一方面，若在检查时从外部施加输出电压，且施加的输出电压超过饱和电压VDSAT，则输出驱动器7成为饱和区域(恒流)动作，而流过由构成输出驱动器7的晶体管的W/L比和跨导系数决定的恒定输出电流IOM。此时输出驱动器7的消耗功率(即发热量)为Pd＝VOUT·IOM，能够由从外部施加的输出电压VOUT的大小来控制芯片的发热量。图5是表示与本专利技术的传感器装置相关的传感器特性的温度依赖的图。图5的(a)是第一状态。因为在Bin＜BOP时输出驱动器7是截止状态(相当于输出电压“高电平”)且不流过电流，对于芯片来说，因为输出驱动器7没有自身发热，因此结温度Tj与周围温度Ta基本相等。当施加S极磁场而成为Bin＞BOP时，输出驱动器7导通(相当于输出电压“低电平”)。此时，测定Tj＝Ta时的BOP。对于芯片来说，输出驱动器7在导通状态下发热而被加热，经过由依赖于周围的环境的热电阻与热电容的乘积所表示的时间常数所决定的时间，而结温度Tj成为Ta+θ·Pd。在此，θ是依赖于芯片和周围环境的热电阻，Pd是输出驱动器7的消耗功率。接着，当施加N极磁场而成为Bin＜BRP时，输出驱动器7成为截止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传感器装置，其由具有电源端子、接地端子及输出端子这3端子的半导体装置构成，且根据施加到传感器元件的物理量，切换输出驱动器的导通状态与截止状态，该传感器装置的特征在于，该传感器装置具有：传感器电路，其根据所述物理量的大小，输出2值的传感器输出逻辑信号；以及有源逻辑切换电路，其被输入所述传感器输出逻辑信号，对输出驱动器的导通状态与截止状态进行切换控制，所述有源逻辑切换电路根据在内部生成的有源逻辑切换信号，切换被输入的所述传感器输出逻辑信号的逻辑。

【技术特征摘要】
2015.03.06 JP 2015-0449721.一种传感器装置，其由具有电源端子、接地端子及输出端子这3端子的半导体装置构成，且根据施加到传感器元件的物理量，切换输出驱动器的导通状态与截止状态，该传感器装置的特征在于，该传感器装置具有：传感器电路，其根据所述物理量的大小，输出2值的传感器输出逻辑信号；以及有源逻辑切换电路，其被输入所述传感器输出逻辑信号，对输出驱动器的导通状态与截止状态进行切换控制，所述有源逻辑切换电路根据在内部生成的有源逻辑切换信号，切换被输入的所述传感器输出逻辑信号的逻辑。2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述有源逻辑切换电路具有逻辑电路，该逻辑电路被输入所述传感器输出逻辑信号和所述有源逻辑切换信号。3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述有源逻辑切换电路具有：高电压检测电路，其利用所述电源端子的电压，切换输出所述有源逻辑切换信...

【专利技术属性】
技术研发人员：挽地友生，
申请(专利权)人：精工半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP