半导体器件、温度传感器和电源电压监测器制造技术

技术编号:27317529 阅读:27 留言:0更新日期:2021-02-10 09:52
本发明专利技术提供一种半导体器件、温度传感器和电源电压监测器。根据本发明专利技术的一个实施例,半导体器件(1)包括:温度传感器模块(10),其输出关于温度的非线性数字值和关于温度的大致线性的传感器电压值;存储单元(30),其存储温度、数字值和传感器电压值;以及控制器(40),其使用存储在存储单元(30)中的温度、数字值和传感器电压值来计算特性公式,其中存储在存储单元(30)中的温度、数字值和传感器电压值包括在绝对温度的测量下的绝对温度、绝对温度下的数字值和绝对温度下的传感器电压值。值和绝对温度下的传感器电压值。值和绝对温度下的传感器电压值。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件、温度传感器和电源电压监测器
[0001]本申请是申请日为2017年4月27日、申请号为201710286504.8、专利技术名称为“半导体器件、温度传感器和电源电压监测器”的专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请基于并要求于2016年4月27日提交的日本专利申请No.2016-088886的优先权,其公开内容通过引用整体并入本文。


[0004]本专利技术涉及半导体器件、温度传感器和电源电压监测器,并且涉及例如能够以高精度测量温度和电源电压的半导体器件、温度传感器和电源电压监测器。

技术介绍

[0005]车载信息终端不仅具有导航功能,而且具有TV、DVD和音频功能,并且趋向于具有越来越多的功能。在这种车载信息终端中使用的半导体器件包括温度传感器模块,该温度传感器模块监测其中的半导体器件的温度以实现高速处理。
[0006]作为与温度传感器模块相关的技术,例如公开了日本未审专利申请公开No.2013-064677。
[0007]日本未审专利申请公开No.2014-145704公开了一种用于使用在制造期间检查半导体的特性所获得的特性的变化的值来校正每一个温度传感器模块的温度特性的技术。

技术实现思路

[0008]为了在使用在制造期间检查半导体的特性时获得的特性的变化的值来校正每一个温度传感器模块的温度特性的方法中进行高精度的校正,例如在日本未审专利申请公开No.2014-145704中,需要增加在能够测量半导体芯片的绝对温度的晶片状态下的测试过程的数量,这导致成本增加。
[0009]已经做出了为了解决上述问题,并且提供能够以高精度测量温度和电源电压的半导体器件、温度传感器和电源电压监测器的实施例。
[0010]根据说明书和附图的描述,将使得现有技术的其它问题和本专利技术的新颖特性变得明显。
[0011]根据一个实施例,半导体器件包括温度传感器模块,其输出关于温度的非线性的数字值,以及关于温度的大致线性的传感器电压值;存储单元,其存储温度、数字值和传感器电压值;以及控制器,其使用存储在存储单元中的温度、数字值和传感器电压值来计算特性公式,其中存储在存储单元中的温度、数字值和传感器电压值包括在绝对温度的测量下的绝对温度、在绝对温度下的数字值和在绝对温度下的传感器电压值。
[0012]根据实施例,可以提供能够以高精度测量温度和电源电压的半导体器件、温度传感器和电源电压监测器。
附图说明
[0013]通过结合附图对某些实施例的以下描述,上述和其它方面、优点和特征将更加明显,其中:
[0014]图1是例示温度传感器模块的配置图;
[0015]图2是例示从温度检测电路输出的电压值和传感器电压值的温度特性的曲线图,其中横轴表示温度,纵轴表示电压值;
[0016]图3是例示从温度传感器模块输出的数字值的温度特性的曲线图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0017]图4是例示根据第一实施例的半导体器件的配置图;
[0018]图5是例示制造根据第一实施例的半导体器件的方法的流程图;
[0019]图6是例示根据第一实施例的半导体器件的操作的流程图;
[0020]图7是例示在制造根据第一实施例的半导体器件的过程中获得的传感器电压值的温度特性的图,其中横轴表示温度,纵轴表示传感器电压值;
[0021]图8是例示在制造根据第一实施例的半导体器件的过程中获得的数字值的温度特性和特性公式的图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0022]图9是例示在制造根据第一实施例的变形例2的半导体器件的过程中获得的传感器电压值的温度特性的图,其中横轴表示温度,纵轴表示传感器电压值;
[0023]图10是例示在制造根据第一实施例的变形例3的半导体器件的过程中获得的传感器电压值的温度特性的图,其中横轴表示温度,纵轴表示传感器电压值;
[0024]图11是例示在制造根据第一实施例的变形例4的半导体器件的过程中获得的数字值的温度特性和特性公式的图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0025]图12是例示在制造根据第一实施例的变形例5的半导体器件的过程中获得的数字值的温度特性和特性公式的图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0026]图13是例示在制造根据第一实施例的变形例6的半导体器件的过程中获得的传感器电压值的温度特性的图,其中横轴表示温度,纵轴表示传感器电压值;
[0027]图14是例示在制造根据第一实施例的变形例7的半导体器件的过程中获得的数字值的温度特性和特性公式的图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0028]图15是例示根据第二实施例的半导体器件的配置图;
[0029]图16是例示根据第二实施例的半导体器件的操作的流程图;
[0030]图17是例示从在启动时根据第二实施例的针对半导体器件的参考的温度传感器模块输出的数字值的曲线图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0031]图18是例示从在启动时根据第二实施例的针对半导体器件的正常操作的温度传感器模块输出的数字值的曲线图,其中横轴表示温度,纵轴表示数字值;
[0032]图19是例示根据第三实施例的半导体器件的配置图;以及
[0033]图20是例示温度传感器模块与电源IC的控制之间的关系的图。
具体实施方式
[0034]为了说明的清楚,可以适当地省略或简化以下描述和附图。此外,作为执行各种处理的功能块的附图中所示的每一个元件可以由硬件中的CPU、存储器和其它电路形成,并且
可以通过以软件加载到存储器中的程序来实现。因此,本领域技术人员将理解,这些功能块可以仅通过硬件、软件或其组合以各种方式实现,而没有任何限制。在所有附图中,相同的部件由相同的附图标记表示,并且适当地省略重复的描述。
[0035]首先,参照图1至图3,为了明确根据实施例的温度传感器模块的结构,将说明本专利技术人讨论的校正温度传感器模块的温度特性的方法。
[0036]图1是例示温度传感器模块的配置图。嵌入在半导体器件中的温度传感器模块10包括温度传感器单元11、电源电压监测器单元12和控制逻辑13。温度传感器单元11还包括温度检测电路14、A/D转换器15和模拟缓冲器16和17。电源电压监测器单元12包括模拟缓冲器18和A/D转换器19。温度检测电路14例如是带隙参考电路(BGR电路)。温度传感器单元11和电源电压监测器单元12也统称为模拟单元。
[0037]如图2所示,在温度传感器单元11中,温度检测电路14输出表示关于结温度Tj稍微呈弓形(在室温下具有峰值)特性14a的电压值Vref和表示大致关于结温度Tj的非线性特性14b的电压值Vsense。结温度Tj表示半导体产品的芯片内PN结的温度。从温度检测电路14输出的电压值Vref和传感器电压值Vsense彼此组合,并且通过图1所示的A/D转换器15将该组合值转换为温度传感器的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量半导体器件的温度的方法,其中,所述半导体器件包括:温度传感器模块,其输出关于温度的非线性的数字值、以及关于所述温度的大致线性的传感器电压值;存储单元,其存储所述温度、所述数字值和所述传感器电压值;以及控制器,其使用存储在所述存储单元中的所述温度、所述数字值和所述传感器电压值来计算特性公式,并且所述方法包括:在所述半导体器件被安装在印刷板上之前,使所述存储单元存储低于期望室温的绝对温度的测量下的第一温度、和在所述第一温度下从所述温度传感器模块输出的第一传感器电压值和第一数字值,以及高于所述室温的绝对温度的测量下的第二温度、和在所述第二温度下从所述温度传感器模块输出的第二传感器电压值和第二数字值的步骤;在所述半导体器件被安装在所述印刷板上之后,使所述存储单元存储通过将在所述室温下从所述温度传感器模块输出的第三传感器电压值代入由所述控制器使用所述第一温度、所述第二温度、所述第一传感器电压值和所述第二传感器电压值计算的大致线性的传感器特性公式而计算的第三温度,所述第三温度被指定为所述室温,以及第三数字值与所述第三传感器电压值一起输出的步骤;使所述控制器通过所述第一温度、所述第一数字值、所述第三温度和所述第三数字值计算第一特性公式,以及通过所述第三温度、所述第三数字值、所述第二温度和所述第二数字值计算第二特性公式的步骤;以及当从所述温度传感器模块输出的所述数字值小于所述第三数字值时,使所述控制器通过将已经输出的所述数字值代入所述第一特性公式来计算所述温度,并且当从所述温度传感器模块输出的所述数字值大于所述第三数字值时,使所述控制器通过将已经输出的所述数字值代入所述第二特性公式来计算所述温度的步骤。2.根据权利要求1所述的测量温度的方法,其中,所述半导体器件包括多个温度传感器模块,并且所述方法包括:在启动时操作彼此相邻的一个温度传感器模块和另一个温度传感器模块的步骤;以及在所述启动之后停止所述一个温度传感器模块的所述操作并且继续所述另一个温度传感器模块的所述操作的步骤,其中所述操作步骤包括:使所述一个温度传感器模块测量所述启动时的多个第一启动数字值;使所述控制器通过将所述多个第一启动数字值代入所述一个温度传感器模块的所述第一特性公式或所述第二特性公式来计算所述启动时的多个第一启动温度;使所述另一个温度传感器模块测量所述启动时的多个第二启动数字值;以及使所述控制器计算通过将所述多个第一启动温度代入所述另一个温度传感器模块的所述第一特性公式或所述第二特性公式而计算的第三启动数字值与所述第二启动数字值之间的差,以及使所述控制器使用已经计算的所述差,校正所述另一个温度传感器模块的
所述第一特性公式和所述第二特性公式中的至少一个。3.根据权利要求2所述的测量温度的方法,其中:所述温度传感器模块包括监测所述半导体元件的电源电压的电源电压监测器单元,并且所述方法包括使所述控制器使用所述差来校正所述电源电压的步骤。4.根据权利要求3所述的测量温度的方法,其中在除了所述一个温度传感器模块和所述另一个温度传感器模块以外的一个或多个其他温度传感器模块中,所述控制器使用所述差来校正所述其他温度传感器模块中的每一个温度传感器模块的所述第一特性公式和所述第二特性公式的至少一个。5.根据权利要求4所述的测量温度的方法,还包括使所述控制器使用所述差来校正所述其他温度传感器模块中的每一个温度传感器模块的所述电源电压的步骤。6.一种非暂时性有形计算机可读介质,包括用于使计算机执行测量半导体器件的温...

【专利技术属性】
技术研发人员:池田昌功龟山祯史
申请(专利权)人:瑞萨电子株式会社
类型:发明
国别省市:

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