專利名稱：可用微弱電流檢測斷路的半導體裝置以及電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體電子裝置，特別涉及內置IC芯片，以接合電線(以下簡稱“電線”)連接IC芯片側的焊盤和IC的外部端子(以下簡稱“端子”)的半導體裝置以及裝載它的電子裝置。
背景技術：
根據(jù)半導體的規(guī)格，有要求流過比較大的電流的信號。該情況下，已知一種結構如下在IC芯片的多個焊盤(pad)上連接該信號，由多個焊盤分擔電流。從這些多個焊盤分別經由電線連接到外部端子，所以視作外觀上呈現(xiàn)為一個端子的一根信號線。但是，在內部兩根電線從兩個焊盤連接到一個端子。
在這樣的結構中，如果兩根電線中的一根引起斷路故障，則產生達不到要求的電流值，或在另一根電線上流過過電流，其長期可靠性也下降的不便。但是，即使在只有一根斷開的狀態(tài)下，其信號自身也在端子內出現(xiàn)，所以在通常的試驗中難以作故障判定。為了解決該問題，已知一種技術通過電阻連接基板間，檢測斷路故障引起的電阻值的變化(專利文獻1)。
專利文獻1特開平11-111785號公報但是，在專利文獻1的技術的情況下，如果流過某一程度大的測試電流，而不產生電壓下降，則不能判定故障。但是，對測試者來說，除了不能流過大電流的情況外，為了不因測試電流對電線施加負載，希望可以用微弱的電流檢測故障。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于這樣的課題而完成的，其目的在于提供一種即使用微弱的測試電流也可以作出故障判定的半導體裝置以及裝載它的電子裝置。
本發(fā)明的半導體裝置，具有包括第一焊盤以及第二焊盤的IC芯片，和在第一焊盤以及第二焊盤的兩者上連接了的端子，第一焊盤上連接的第一信號和第二焊盤上連接的第二信號由二極管耦合。在從第一信號向第二信號流過電流的方向上只加入一個二極管也可以，在其反方向上只加入一個也可以，在其兩方向上加入也可以。
任何一種情況下，產生斷路時，在IC芯片內部第一信號或第二信號上連接的電路不動作，根據(jù)二極管的正向壓降，在減電測試，即降低電壓的測試中，錯誤比通常早出現(xiàn)，所以可進行故障的檢測。通過使用二極管，該測試用微弱電流也可進行。
在該半導體裝置中，所述的端子為輸入端子時，該半導體裝置進而具有在對輸入端子施加了電壓時從其電源電壓生成目標電壓的控制電路，和輸出生成了的目標電壓的輸出端子，控制電路也可以為以下的結構在第一信號以及第二信號的雙系統(tǒng)中接受電源電壓，并生成所述的目標電壓。
作為其它的方式，在該半導體裝置中，所述的端子為輸出端子時，該半導體裝置進而具有施加規(guī)定的電源電壓的輸入端子，和根據(jù)該電源電壓生成目標電壓的控制電路，將目標電壓傳送到第一信號或者第二信號的任何一個都可以。
作為本發(fā)明的其它的方式，半導體裝置包含施加電源電壓的輸入端子、從電源電壓生成目標電壓的控制電路、將生成了的目標電壓輸出的輸出端子，對輸入端子或輸出端子的至少一方，設置多個IC芯片側的焊盤，將信號傳送路徑多路化，同時多路化的信號傳送路徑之間用二極管耦合。
本發(fā)明的其它方式涉及電子裝置。該電子裝置裝載半導體裝置和負載裝置。半導體裝置包含施加電源電壓的輸入端子、從所述電源電壓生成目標電壓的控制電路、將生成了的目標電壓輸出的輸出端子，對輸入端子或輸出端子的至少一方，設置多個IC芯片側的焊盤，將信號傳送路徑多路化，同時多路化的信號傳送路徑之間，在所述半導體裝置內部或半導體裝置于所述符合裝置之間的地方，用二極管耦合。


圖1是表示實施方式1的半導體裝置的結構的圖。
圖2是表示檢測實施方式1的半導體裝置的斷路故障的原理的圖。
圖3是表示實施方式2的半導體裝置的結構的圖。
圖4是表示實施方式3的半導體裝置的結構的圖。
圖5是表示實施方式4的半導體裝置的結構的圖。
圖6是表示實施方式5的電子裝置的結構的圖。
具體實施例方式
(實施方式1)圖1表示實施方式1的半導體裝置的電路。IC芯片11構成串聯(lián)穩(wěn)壓器。IC芯片11具有從電源將輸入電壓Vi輸入的輸入用焊盤Pi1、將作為控制目標電壓Vo輸出的輸出用焊盤Po1、將輸出到外部的輸出電壓Vo作為反饋電壓Vfb來反饋的反饋用焊盤Pf1。
輸入用焊盤Pi1和輸出用焊盤Po1之間連接有PMOS型的晶體管Q1。而且，輸出用焊盤Po1和反饋用焊盤Pf1之間，連接有以從前者向后者為正向的第一二極管D1和其反方向的第二二極管D2。另外，由于在后述的斷路故障的檢測中不需要第二二極管D2，所以也可以省略。以下，第一、第二二極管D1、D2作為總稱也簡稱為“二極管”。
在運算放大器OP1的反向輸入端子(-)輸入基準電壓Vref，在非反向端子(+)輸入由第一、第二分壓電阻R1、R2將反饋電壓Vfb分壓的比較對象電壓Vfb’。從運算放大器OP1輸出基準電壓Vref和比較對象電壓Vfb’的差分，并提供給晶體管Q1的柵極。
半導體裝置21具有作為導線端子的輸入端子Pi2和輸出端子Po2。輸入端子Pi2經由輸入電線Wi1連接到輸入用焊盤Pi1，輸出端子Po2經由輸出電線Wo1連接到輸出用焊盤Po1。而且輸出端子Po2經由反饋電線Wf1連接到反饋用焊盤Pf1。
如圖中虛線所示，輸入端子Pi2上連接作為電源的電池BAT，例如提供4.5V的輸入電壓Vi。從輸出端子Po2向負載裝置31提供例如3.0V的輸出電壓Vo。在半導體裝置21中，控制使基準電壓Vref和比較對象電壓Vfb’相等。
在本實施方式中，在IC芯片11的內部輸出用焊盤Po1和反饋用焊盤Pf1之間連接有二極管。沒有連接該二極管的情況下，反饋電線Wf1斷開時，不反饋，輸出電壓Vo上升到大致輸入電壓Vi，根據(jù)情況，對負載裝置31構成損傷。通過設置二極管，可以避免這樣的情況。
圖2表示斷路故障的檢測原理。在測試中，在輸入端子Pi2施加從零開始慢慢上升的電壓(以下稱作“檢測輸入電壓”，標記為Vti)，觀察此時輸出端子Po2中呈現(xiàn)的電壓(以下稱作“測試輸出電壓”，標記為Vto)來進行。該圖中粗實線(a)為正常時，虛線(b)在輸出電線Wo1斷開時表示與Vti相對的Vto的動作，點劃線(c)在反饋電線Wf1斷開時表示與Vti相對的Vto的動作。但是，為便于觀看，兩條以上的線重合部分錯開線表示。
(1)正常時直到Vti＝V0，Vto都不表現(xiàn)為有效。V0相當于晶體管Q1開始動作時的源極/漏極電壓。接著，直到Vto＝Vfb，Vto線性增加。以后，維持Vto＝Vfb。
(2)輸出電線Wo1斷開時直到Vti＝V0+Vf，Vto都不表現(xiàn)為有效。Vf是晶體管Q1的正向壓降。這是因為，Vto從晶體管Q1的漏極經由二極管D1、反饋電線Wf1出現(xiàn)在輸出端子Po2。由此，可以通過減電測試發(fā)現(xiàn)故障。
(3)反饋電線Wf1斷開時Vti＝V0時，Vto表現(xiàn)為有效，以后，Vto線性增加點與(1)相同。但是，Vto＝Vfb時不停止，一直增加到Vto＝Vfb+Vf。以后，維持該值。這是因為，Vfb’作為輸出電壓通過第一二極管D1后的電壓出現(xiàn)。由此，還是可以通過減電測試發(fā)現(xiàn)故障。
另外，除此以外，考慮輸入電線Wi1的斷路故障。此時，即使Vti變化Vto也不出現(xiàn)，所以容易檢測。
以上，按照本實施方式，通過利用二極管，通過微弱的電流的測試可以進行斷路的檢測。而且，即使電線斷開一根，通過二極管將輸出電壓和反饋電壓維持在比較接近的值，可以減小輸出電壓過大對負載裝置31構成損傷的可能性。
(實施方式2)圖3表示本實施方式的半導體裝置的電路。以下，對與實施方式1相同的結構賦予相同的符號并適當省略說明。本實施方式于實施方式1不同之處在于穩(wěn)壓器中利用的晶體管有兩個。第一晶體管Q1的配置和實施方式1相同。追加的第二晶體管Q2中，柵極、源極、漏極都與第一晶體管Q1共用。從而，第二晶體管Q2與第一晶體管Q1進行相同的動作。在本實施方式中，通過設置兩個晶體管，即使各晶體管的型號比較小，也可以確保必要的驅動能力。以上的結構中的斷路的檢測與實施方式1相同。
(實施方式3)圖4表示本實施方式的半導體裝置的電路。以下，對與實施方式2相同的結構賦予相同的符號并適當省略說明。本實施方式于實施方式2不同之處在于不是在輸出側，而是在輸入側設置兩個焊盤，在其上面設置二極管。從而，在本實施方式中，適宜稱作控制電路由兩個焊盤的雙系統(tǒng)接受電池電壓并生成目標電壓的結構。如圖4所示，新設置第二輸入用焊盤Pila，將其用電線連接到輸入端子Pi2。另一方面，廢止反饋用焊盤Pf1，也廢止第一、第二二極管D1、D2，第一、第二晶體管Q1、Q2的漏極直接連接到輸出用焊盤Po1。第一晶體管Q1的源極與實施方式2相同，第二晶體管Q2的源極連接到新設置的輸入用焊盤Pila，第二晶體管Q2和第一晶體管Q1的漏極之間連接以從前者向后者為正向的第三二極管D3和其反方向的第四二極管D4。以上的結構中的斷路的檢測通過以下的方法進行。
(1)新設置的輸入電線Wila斷開時第二晶體管Q2的源極電位下降從Vti向第四晶體管D4的正向壓降Vf，所以第二晶體管Q2的導通的程度減弱。其結果，作為IC芯片11整體的驅動能力下降，所以通過在輸出端子Po2監(jiān)視驅動電流，可以檢測電線斷路。另外，即使電線斷開，通過使第二晶體管Q2進行某種程度的動作，可以防止對第一晶體管Q1施加過度的負載。
(2)從最初開始存在的輸入電線Wi1斷開時可以用和(1)同樣的方法檢測。
(3)原電線Wo1斷開時當然，由于即使Vti變化Vto也不出現(xiàn)，所以容易檢測。
(實施方式4)圖5表示本實施方式的半導體裝置的電路。本實施方式組合了實施方式2和3。在輸入側和輸出側都設置兩個焊盤。即，輸入側與實施方式3結構相同，輸出側與實施方式2結構相同。從而，輸入側的斷路的檢測與實施方式3可以利用相同方法，輸出側的電線斷路與實施方式2可以利用相同方法。
本實施方式兼具實施方式2和3的效果。首先，可以用微弱電流檢測電線斷路故障。而且，即使輸出側的電線斷開，也難以對負載裝置31構成損害。進而，即使輸入側的電線斷開，也難以向任何一個晶體管施加過電荷。輸入、輸出路徑都被多路化，所以本實施方式適合大電流的驅動。
(實施方式5)圖6是裝載了實施方式1的半導體裝置的電子裝置的概念結構圖。但是，在實施方式1中，在半導體裝置的內部設置了二極管，但這里設置在外部。而且，在實施方式1中輸出用管腳Po2兼作反饋用管腳，但該實施方式中新設置反饋專用管腳Pf2。
電子裝置40的印刷基板41上裝載半導體裝置21和負載裝置31。半導體裝置21的輸出端子Po2和負載裝置31的輸入端子通過印刷基板41上形成的輸出用配線Lo被連接。半導體裝置21的反饋專用管腳Pf2和輸出用配線Lo上的點N通過反饋用配線Lf被連接。輸入端子Pi2上通過結構配線被施加輸入電壓Vi。第一二極管D1在從輸出用配線Lo向反饋用配線Lf的方向上連接到印刷基板，第二二極管D2在其反方向上連接到基板。
根據(jù)以上的結構，在半導體裝置21內部沒有二極管的情況下，實施方式1同樣的效果，即負載裝置31的保護和斷路的檢測變得容易。另外，按照本實施方式，在印刷基板安裝測試步驟中，不僅半導體裝置21內部的斷路，也可以檢測在印刷基板41上安裝了半導體裝置21時的輸出用管腳Po2、反饋用管腳Pf2的虛焊造成的斷路故障。
以上，基于實施方式說明了本發(fā)明。該實施方式為例示，可以有各種變形例，而且本領域計數(shù)人員可以理解這些變形例也屬于本發(fā)明的范圍。
例如，實施方式中使用了MOS晶體管。但是，當然晶體管也可以是雙極型的。
在實施方式中，作為控制電路說明了串聯(lián)穩(wěn)壓器。但是控制電路也可以具備開關穩(wěn)壓器、電荷泵型穩(wěn)壓器等其它的穩(wěn)壓器。
權利要求
1.一種半導體裝置，具有具有第一焊盤和第二焊盤的IC芯片；以及連接到所述第一焊盤和第二焊盤兩方的端子，其特征在于由二極管來耦合所述第一焊盤中連接的第一信號和所述第二焊盤中連接的所述第二信號。
2.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于所述端子是輸入端子，該半導體裝置還具有控制電路，對所述輸入端子施加電源電壓時，由該電源電壓生成目標電壓；以及輸出端子，輸出生成了目標電壓，所述控制電路為如下結構用第一以及第二信號的雙系統(tǒng)接受所述電源電壓，生成所述目標電壓。
3.如權利要求1所述的半導體裝置，其特征在于所述端子是輸入端子，該半導體裝置進而具有被施加規(guī)定的電源電壓的輸入端子；以及由該電源電壓生成目標電壓控制電路，將所述目標電壓傳送到所述第一信號或所述第二信號的任何一個上。
4.一種半導體裝置，包含被施加電源電壓的輸入端子；由述電源電壓生成目標電壓的控制電路以及輸出生成了的目標電壓的輸出端子，其特征在于對所述輸入端子或輸出端子的至少一方，設置多個IC芯片側的焊盤并將信號傳送路徑多路化，同時對多路化的信號傳送路徑之間用二極管進行耦合。
5.一種電子裝置，裝載半導體裝置和負載裝置，其特征在于所述半導體裝置包含被施加電源電壓的輸入端子；由所述電源電壓生成目標電壓的控制電路以及輸出生成了的目標電壓的輸出端子，對所述輸入端子或輸出端子的至少一方，設置多個IC芯片側的焊盤并將信號傳送路徑多路化，對多路化的信號傳送路徑之間，在所述半導體裝置內部或半導體裝置和所述負載裝置之間的部位，用二極管進行耦合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可用微弱電流檢測斷路的半導體裝置以及電子裝置。IC芯片中內置串聯(lián)穩(wěn)壓器。輸入管腳上被施加電池電壓。構成穩(wěn)壓器的晶體管的輸出經由輸出用焊盤出現(xiàn)在管腳中。輸出電壓的反饋信號經由反饋用焊盤出現(xiàn)在分壓電阻的一端。用二極管連接輸出焊盤和反饋焊盤。
文檔編號H01L21/66GK1595651SQ20041006870
公開日2005年3月16日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權日2003年9月12日
發(fā)明者山本勛, 宮長晃一 申請人:羅姆股份有限公司