JP4039163B2 - マルチチップモジュール、マルチチップモジュールのシャットダウン方法 - Google Patents
マルチチップモジュール、マルチチップモジュールのシャットダウン方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設したマルチチップモジュールに関し、より詳しくは、高温時の温度制御機能を備えたマルチチップモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、コンピュータやその周辺機器の他、携帯電話等のモバイル機器、カーナビゲーション等の車載機器等を含め、各種電子回路における高密度化が進み、ＬＳＩパッケージに対する小型、薄型化、高集積化、大容量化への要求が強くなっている。その一方で、複数のＬＳＩで構築していたシステムを１チップ(１つのシリコン)で実現するシステムＬＳＩへの期待が高くなっている。しかし、１チップで設計するためには、開発コストや開発期間が増大し、また、集積度を上げるための膨大な投資等が必要となる。そこで、近年、パッケージ技術からのアプローチとして、複数の半導体チップを１つのパッケージに搭載して封止し、見かけ上、１つのＬＳＩにした所謂マルチチップモジュール技術が注目を浴びている。
【０００３】
このマルチチップモジュール技術によれば、従来におけるプリント基板上に複数のチップを配線する場合と比べ、パターン配線長を短くすることができ、小型化が図れると共に、ＥＭＩの低減等を含め、耐ノイズ性を向上させることができる。また、既存のＬＳＩをそのまま搭載することも可能となり、従来のパッケージと同等の信頼性を確保できると共に、開発期間を大幅に短縮することができる。更には、製造プロセスの全く異なるモジュールを組み合わせて搭載することも可能となり、汎用性に富んだ低コストの半導体装置を提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、モジュール化される各々のチップには、サーマルシャットダウン回路(加熱保護回路)が備えられている。このサーマルシャットダウン回路は、過出力等の理由により、チップに過大な発熱が生じた場合、チップをディセーブル状態にしてデバイスの消費電力を軽減させ、熱的ストレスからチップを保護する回路である。マルチチップを構成する半導体チップでは、各々、単独にてサーマルシャットダウン回路が設けられ、かかる回路を用いて各々単独にてシャットダウンが実行される。このとき、マルチチップの半導体回路では、複数の半導体チップが隣接して配置されることから、チップ相互の発熱が相互に影響し、予期しないところでシャットダウンが発生する可能性がある。特に、本来はシャットダウンをしないチップが他の発熱が大きいチップの影響で高温になり、シャットダウンしてしまうことは問題である。
【０００５】
また、シャットダウン設定温度にバラツキがある場合に、本来、設定温度の低い方からシャットダウンすべきところが、設定温度の高い方が先にシャットダウンしてしまう場合がある。更に、シャットダウンに優先順位を付けたい場合に、バラツキを考慮した設定温度の差を付ける必要があるが、例えば、１つのチップにおける設定温度に±１０℃程度のバラツキがある場合には、例えば設定温度差を２０℃程度まで差をつける必要があり、チップの信頼性を確保する観点からは、かかる差をつけて設計することは困難である。また、このときに、優先的にシャットアウトされるチップでは、設定温度を極端に低く設定する必要があり、頻繁にシャットダウンを起こしてしまう。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設した所謂マルチチップモジュールにあって、搭載される各々の半導体チップにおけるシャットダウンを適切に行わせることにある。
また他の目的は、各々の半導体チップにおける設定温度のバラツキを意識することなく、各々の半導体チップにて優先順位をつけてシャットダウンを行うことにある。
更に他の目的は、外部からの特別なコントロールを行わずに、マルチチップモジュールに搭載される半導体チップのシャットダウンをコントロールすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設した半導体マルチチップモジュールにて、このマルチチップを構成する複数の半導体チップの各々がシャットダウン機能を備えている場合に、所定の半導体チップによる所定の温度の認識に基づいて、他の半導体チップがシャットダウンしているか否かに関わらず、強制シャットダウンのための信号をこの所定の半導体チップから他の半導体チップに対して出力している。即ち、本発明は、各々高温時に自らシャットダウンする第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールであって、この第１の半導体チップに設けられ、この第１の半導体チップが予め定められた設定温度に達したか否かを検出する設定温度検出手段と、この設定温度検出手段により設定温度に達したとの検出に基づき、強制的に第２の半導体チップをシャットダウンする強制シャットダウン手段とを含む。
【０００８】
ここで、この設定温度検出手段により検出される設定温度は、第１の半導体チップが自らシャットダウンする温度よりも低い温度であることを特徴とすれば、先にシャットダウンすべき第２の半導体チップを確実にシャットダウンすることができる点で好ましい。また、この強制シャットダウン手段は、第１の半導体チップから出力されるシャットダウンの信号に基づいて第２の半導体チップを強制的にシャットダウンさせている。更に、この第１の半導体チップは、車載用音響機器に所定の電圧を供給する電源用半導体チップであり、第２の半導体チップは、車載用音響機器における音声信号を増幅するアンプ用半導体チップであることを特徴とすれば、高温下での高出力が要求される車載機器にて、本発明を有効に活用することができる。
【０００９】
本発明は、第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールであって、前記第１の半導体チップは、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせる第１の設定温度に達したか否かを検出する手段と、当該第１の設定温度よりも低く設定され、前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる第３の設定温度に達したか否かを検出する手段と、当該第１の設定温度に達したと判断された場合に、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせ、当該第３の設定温度に達したと判断された場合に、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる信号を出力する第１の制御手段とを有し、前記第２の半導体チップは、前記第１の制御手段より当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号を取得し、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる第２の制御手段とを有することを特徴とする。
ここで、前記第２の半導体チップは、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる第２の設定温度に達したか否かを検出する手段を更に備え、前記第２の制御手段は、当該第２の設定手段に達したと判断された場合に、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせることを特徴とする。
また、前記第１の半導体チップは電圧調整用の半導体チップであり、前記第２の半導体チップはアンプ用半導体チップであることを特徴とする。
更に、前記第２の半導体チップは、少なくとも１つのアンプを有し、前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段から出力される当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号を受信した際に、当該アンプからの出力を遮断させることを特徴とする。
【００１０】
一方、本発明は、第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールのシャットダウン方法であって、前記第１の半導体チップにて、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせる第１の設定温度よりも低く設定され前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる第３の設定温度に達したか否かを検出し、前記第３の設定温度に達したと判断された場合に、前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる信号を当該第１の半導体チップから当該第２の半導体チップに出力し、 前記第２の半導体チップにて、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号により当該第２の半導体チップをシャットダウンさせることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される半導体マルチチップモジュールの構成を示した図である。図１に示すマルチチップモジュール１０は、基板１１上に、第１の半導体チップである電圧調整用半導体チップ３０と、第２の半導体チップであるアンプ用半導体チップ５０とを搭載して、１つのパッケージを形成している。電圧調整用半導体チップ３０およびアンプ用半導体チップ５０は、基板１１上に形成された配線パターン(リードフレーム)１２によって端子１３が構成され、図１では、複数の端子１３によって例えば１２ピンの出力を持つパッケージを形成している。また、電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とのチップ間は、バス１４によって接続されている。パッケージの内部に設けられたバス１４を用いる代わりに、パッケージ内部に簡単なコントロール線を設けることも可能である。電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とは、このバス１４を用いてチップ間通信を実行している。
【００１２】
本実施の形態におけるマルチチップモジュール１０は、例えば、車載機器として使用される音響機器に用いることができる。特に車載機器では高温下で用いられる場合が多く、また、車載音響機器としては高出力が要求される場合が多い。このマルチチップモジュール１０に搭載される電圧調整用半導体チップ３０は、例えば、車載音響機器における各種電圧を生成するチップであり、例えば、１４Ｖから９Ｖ、５Ｖ、３Ｖ等の電圧を生成している。また、このマルチチップモジュール１０に搭載されるアンプ用半導体チップ５０は、例えば車載オーディオセットのスピーカを鳴らすために、音声信号を増幅している。電圧調整用半導体チップ３０およびアンプ用半導体チップ５０は、各々チップに過大な発熱が生じた場合等に、チップをディセーブル状態にしてデバイスの消費電力を軽減させ、熱的ストレスからチップを保護する機能を各々備えている。
【００１３】
図２は、電圧調整用半導体チップ３０の構成を示す図である。本実施の形態が適用される電圧調整用半導体チップ３０は、電圧の調整を行うための例えば５つのレギュレータ(３１−１〜３１−５)を備え、装置を動作させるために必要な各種の電圧を生成している。また、内部電源電圧と同一レベルの基準電圧Ｖrefを発生する基準電圧生成回路３２、電圧調整用半導体チップ３０内部の温度上昇を検出してシャットダウンの指示を出す温度保護回路３３、例えば数十ボルトといった高い電圧が入った場合に、レギュレータ(３１−１〜３１−５)からの出力を遮断させてチップを保護する保護回路３４、例えばＩ２Ｃ(Inter Integrated Circuit)に準拠してアンプ用半導体チップ５０と情報伝達を行うバスコントロール回路３５を備えている。このＩ２Ｃは、フィリップス社により提唱され、ＳＣＬ(Serial Clock)とＳＤＡ(Serial DAta)によって、デバイス間の情報伝達を行うためのシリアルインタフェースである。本実施の形態では、例えば電圧調整用半導体チップ３０がマスタ側、アンプ用半導体チップ５０がスレーブ側となって、電圧調整用半導体チップ３０からアンプ用半導体チップ５０に対し、バス１４を介してシャットダウンの信号を出力している。予め定められた設定温度(後述する第１および第３の設定温度)の情報は、温度保護回路３３が自ら備えるメモリに、または他の箇所に設けられたメモリ等に格納されている。
【００１４】
基準電圧生成回路３２より生成された基準電圧Ｖrefは、レギュレータ(３１−１〜３１−５)に供給され、例えば車載音響機器の内部回路に供給されるべき内部電源電圧が供給される。温度保護回路３３は、例えば、電源電圧と接地点との間に温度変化によって自身の電気抵抗値が変化するサーミスタを設け、この電気抵抗値によって温度上昇を検出し、予め格納された所定の温度(例えば第１の設定温度である１８０℃)に達した時点でレギュレータ(３１−１〜３１−５)をシャットダウンさせ、レギュレータ(３１−１〜３１−５)からの出力を遮断するように制御している。この第１の設定温度は、自らの温度保護として最適な温度として設定されたものである。また、温度保護回路３３は、上述した第１の設定温度よりも低い温度である、予め設定された設定温度(例えば第３の設定温度である１７０℃)に達した時点で、バスコントロール回路３５にシャットダウンのための信号を出力している。
【００１５】
図３は、アンプ用半導体チップ５０の構成を示す図である。本実施の形態が適用されるアンプ用半導体チップ５０は、例えば、４チャンネル(右前(ＲＦ)、左前(ＬＦ)、右後(ＲＲ)、左後(ＬＲ))のスピーカに対して２６ｄＢのゲインを実現するアンプ(５１−１〜５１−４)を備えている。また、例えばパワーオフ時や過大入力時等における出力ミュート機能を実現するミュート回路(５２−１〜５２−４)、例えばパワーオン時等に問題となるＰＯＰノイズ等を低減するスタンバイ/ミュート回路５３、温度上昇を認識してアンプ出力を遮断したり誤接続を判別してアンプ出力を遮断したりする保護回路(５４−１〜５４−４)、Ｉ２Ｃに準拠したバス１４を介して電圧調整用半導体チップ３０との情報伝達を行うバスコントロール回路５５を備えている。尚、Ｉ２Ｃに準拠しない、簡単な内部専用バスによって情報伝達を行うこともできる。
【００１６】
保護回路(５４−１〜５４−４)は、所定の温度(例えば第２の設定温度である１７０℃)に達した時点で、アンプ(５１−１〜５１−４)からの出力を遮断させている。また、バスコントロール回路５５を介して得られた電圧調整用半導体チップ３０からの指示に基づき、アンプ(５１−１〜５１−４)からの出力を遮断させている。即ち、アンプ用半導体チップ５０は、高温時において、自らの内部に設定された所定の温度(例えば第２の設定温度である１７０℃)によってシャットダウンすると共に、マルチチップモジュールを構成する電圧調整用半導体チップ３０にて認識された温度に基づき、シャットダウンがなされる。予め定められた設定温度(第２の設定温度)は、アンプ用半導体チップ５０の温度保護機能として最適な温度が決定されており、この設定温度に関する情報は、保護回路(５４−１〜５４−４)が自ら有する設定値で決定されている。この設定値は、保護回路(５４−１〜５４−４)が自ら備えるメモリに、または他の箇所に設けられたメモリ等に格納するように構成することができる。
【００１７】
次に、高温時のシャットダウン動作について説明する。
電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とは、温度保護回路３３および保護回路(５４−１〜５４−４)によって、各々高温時に自らシャットダウンする。このとき、電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とは１つのパッケージに配設されてマルチチップモジュール１０を形成しており、例えばヒートシンク(図示せず)等によって冷却する機能を備えているものの、一方のチップの温度上昇に伴って他方のチップも温度上昇してしまう。例えば、電圧調整用半導体チップ３０は約１０Ｗ程度の内部消費電力であるのに対し、アンプ用半導体チップ５０は、例えば５０Ｗ×４チャンネルで２００Ｗの高い出力電力を供給しており、平均的には内部で２０Ｗ程度の電力を内部消費している。従って、通常、電圧調整用半導体チップ３０が自らの発熱でシャットダウンする場合が少ないとしても、内部消費電力の大きいアンプ用半導体チップ５０の発熱の影響を受けてシャットダウンする場合が生じる。
【００１８】
また、その一方で、アンプ用半導体チップ５０では、例えばユーザが音声ボリュームを極端に大きくした場合等に、ＩＣ内部発熱が増加し、保護回路(５４−１〜５４−４)によってアンプ(５１−１〜５１−４)からの出力が遮断され、結果として、スピーカからの音が落ちる。その後、温度が低下すると、出力が回復し、音が鳴る。従って、非常に細かな音の途切れとなって問題となるが、遮断後の復帰が非常に早く、他の機器に対する影響が少ない。その一方で、電圧調整用半導体チップ３０が遮断すると、装置全体の電源が落ちてしまい、例えば、ＣＤやＭＤ等のドライバに対する電源も遮断されてしまう。その結果、シャットダウンした後のメカデッキなどの機械的な安定動作の復帰に時間がかかってしまう。即ち、電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とでは、高温時に、まずアンプ用半導体チップ５０をシャットダウンさせ、その後、電圧調整用半導体チップ３０のシャットダウンを行うことが好ましい。即ち、アンプ用半導体チップ５０に対するシャットダウンの優先度を上げ、電圧調整用半導体チップ３０よりもシャットダウンの優先順位を高くすることが好ましい。
【００１９】
そこで、本実施の形態では、電圧調整用半導体チップ３０の温度保護回路３３およびアンプ用半導体チップ５０の保護回路(５４−１〜５４−４)において、上述したように、シャットダウン時の設定温度を異ならせ、シャットダウンの優先順位が高いアンプ用半導体チップ５０側の設定温度(第２の設定温度)を低くし(例えば１７０℃)、電圧調整用半導体チップ３０側の設定温度(第１の設定温度)を高くしている(例えば１８０℃)。これによって、理論上、電源が落ちる前に、アンプの出力が落ち、シャットダウン時のユーザに対する影響を少なくすることができる。
【００２０】
しかしながら、温度保護回路３３や保護回路(５４−１〜５４−４)を用いたシャットダウンでは、設定温度に対する実際の動作に際して所定のバラツキが生じる。例えば、設計値として規定した設定温度に対し、温度保護回路３３と保護回路(５４−１〜５４−４)との動作のバラツキが±１０℃あった場合には、優先順位に基づいて正しく動作させるために２０℃の差を付ける必要があるが、この差を付けるためには、一方のシャットダウンのための設定温度を更に高温にする必要があり、信頼性に欠ける温度での使用を余儀なくされてしまう。そこで、本実施の形態では、シャットダウンの優先順位の低いチップである電圧調整用半導体チップ３０の温度保護回路３３にて、自らがシャットダウンする設定温度(第１の設定温度)よりも低い設定温度(第３の設定温度)を定め、この第３の設定温度の認識に基づいて、バス１４を介してアンプ用半導体チップ５０を強制的にシャットダウンしている。
【００２１】
このとき、アンプ用半導体チップ５０が既にシャットダウンしているか否かは無関係に、電圧調整用半導体チップ３０からシャットダウン信号が出力される。この結果、温度保護回路３３と保護回路(５４−１〜５４−４)とのバラツキの有無、バラツキの大きさとは無関係に、シャットダウンの優先順位の高いチップから優先的にシャットダウンさせ、マルチチップモジュール１０全体を高温時のトラブルから保護することができる。尚、上述した第１の設定温度に比べて第３の設定温度は低く設定されているが、この第３の設定温度とアンプ用半導体チップ５０側の設定温度(第２の設定温度)とを同じ温度とすることもでき、異なる温度とすることも可能である。即ち、第３の設定温度は、第２の設定温度とは無関係に決定することが可能である。
【００２２】
図４は、以上説明した内容について、電圧調整用半導体チップ３０の温度保護回路３３におけるシャットダウン処理の流れを示したフローチャートである。温度保護回路３３では、電圧調整用半導体チップ３０における温度が検出される(ステップ１０１)。この検出によって、自らがシャットダウンすべきものとして予め定められている第１の設定温度(例えば１８０℃)よりも低い温度として、予め定められている第３の設定温度(例えば１７０℃)に達したか否かが判断される(ステップ１０２)。この第３の設定温度に達していない場合には、この判断が継続され、達している場合には、バスコントロール回路３５を介して、アンプ用半導体チップ５０にシャットダウン信号が出力される(ステップ１０３)。その後、第１の設定温度(例えば１８０℃)に達したか否かが判断され(ステップ１０４)、達していない場合には、ステップ１０２の判断に戻り、達している場合には、自ら、レギュレータ(３１−１〜３１−５)の出力を遮断し(ステップ１０５)、シャットダウンの処理が終了する。その後、安全な温度になった場合には、レギュレータ(３１−１〜３１−５)を復帰させる復帰処理が実行される。尚、ステップ１０３により、消費電力の大きなアンプ用半導体チップ５０がシャットダウンすることで、電圧調整用半導体チップ３０が自らシャットダウンする頻度を少なくすることができる。
【００２３】
このように、複数の半導体チップを搭載させてマルチチップを形成する態様において、本実施の形態では、各々のチップの有する機能によって、シャットダウンに優先順位が発生する場合に、確実にその優先順位に基づいてシャットダウンさせている。そのために、複数の半導体チップの中から、シャットダウンすることを遅らせるべき(シャットダウンの優先順位の低い)半導体チップの内部にて、自らがシャットダウンする設定温度よりも低い設定温度を予め定め、この低い設定温度に自らが達した時点で、マルチチップを形成する他の半導体チップ、即ち、シャットダウンすることを早める(シャットダウンの優先順位の高い)半導体チップを強制的にシャットダウンするように構成した。
【００２４】
これによって、各々が単独でシャットダウンしていた半導体チップをまとめて１つのパッケージに含めるマルチチップモジュールにおける以下の問題点、
▲１▼ 相互の発熱が相互に影響し、予期しないところでシャットダウンが発生する。
▲２▼ 本来はシャットダウンしない半導体チップが、発熱の多いチップの影響で高温になり、頻繁にシャットダウンする。
▲３▼ シャットダウンの設定温度に対し、各々の半導体チップにおいて実際にシャットダウンする温度にバラツキがあり、シャットダウンの優先順位の高いものが後からシャットダウンしてしまう場合がある。
▲４▼ バラツキを考慮して設定温度を決定すると、設定温度差が非常に大きくなり、シャットダウンの優先順位の高いものの設定温度が非常に低温となり、頻繁にシャットダウンをおこしてしまう。一方、優先順位の低いものの設定温度が非常に高温となり、信頼性に欠ける温度での使用を強いられ、ライフタイムの減少等が余儀なくされる。
を解決することが可能となる。
【００２５】
即ち、本実施の形態によれば、複数の半導体チップを１つのパッケージとするマルチチップモジュールにおいて、各半導体チップの温度特性のバラツキに依存せずに、これらの半導体チップについて、希望とする順序にて、シャットダウンさせることができる。また、各々の半導体チップにおけるシャットダウンの設定温度について、余計なマージンを取る必要がない。更に、マルチチップ内部のバスや簡単なコントロール線で、パッケージ内部で処理することが可能となり、外部からのコントロールを不要とすることができる。
【００２６】
尚、本実施の形態では、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの２つを配設したマルチチップモジュールについて説明したが、第３の半導体チップ、第４の半導体チップ…、等の更に複数の半導体チップを配設した場合にも適用することができる。かかる場合には、その優先順位に基づいて、シャットダウンの優先順位の低いチップ(即ち、できるだけ生かしたいチップ)によってシャットダウンの優先順位の高いチップを強制的にシャットダウンさせればよい。このとき、閾値(設定温度)を多く設け、１つのチップが複数のチップのシャットダウンを制御するように構成しても良いし、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの関係を多数、設定し、これらを単純に複数、設けるように構成しても構わない。
【００２７】
更に、本実施の形態では、複数の半導体チップを並列的に配設した場合について説明したが、複数の半導体チップを積層させたマルチチップモジュールに対しても適用できる。また、本実施の形態では、車載音響機器に用いられるマルチチップモジュールを例に挙げているが、かかる車載音響機器に限らず、他のマルチチップモジュールについても同様に適用させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設した所謂マルチチップモジュールにあって、搭載される各々の半導体チップにおけるシャットダウンを適切に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態が適用される半導体マルチチップモジュールの構成を示した図である。
【図２】 電圧調整用半導体チップの構成を示す図である。
【図３】 アンプ用半導体チップの構成を示す図である。
【図４】 電圧調整用半導体チップの温度保護回路におけるシャットダウン処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…マルチチップモジュール、１１…基板、１２…配線パターン(リードフレーム)、１３…端子、１４…バス、３０…電圧調整用半導体チップ、３１−１〜３１−５…レギュレータ、３２…基準電圧生成回路、３３…温度保護回路、３４…保護回路、３５…バスコントロール回路、５０…アンプ用半導体チップ、５１−１〜５１−４…アンプ、５２−１〜５２−４…ミュート回路、５３…スタンバイ/ミュート回路、５４−１〜５４−４…保護回路、５５…バスコントロール回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設したマルチチップモジュールに関し、より詳しくは、高温時の温度制御機能を備えたマルチチップモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、コンピュータやその周辺機器の他、携帯電話等のモバイル機器、カーナビゲーション等の車載機器等を含め、各種電子回路における高密度化が進み、ＬＳＩパッケージに対する小型、薄型化、高集積化、大容量化への要求が強くなっている。その一方で、複数のＬＳＩで構築していたシステムを１チップ(１つのシリコン)で実現するシステムＬＳＩへの期待が高くなっている。しかし、１チップで設計するためには、開発コストや開発期間が増大し、また、集積度を上げるための膨大な投資等が必要となる。そこで、近年、パッケージ技術からのアプローチとして、複数の半導体チップを１つのパッケージに搭載して封止し、見かけ上、１つのＬＳＩにした所謂マルチチップモジュール技術が注目を浴びている。
【０００３】
このマルチチップモジュール技術によれば、従来におけるプリント基板上に複数のチップを配線する場合と比べ、パターン配線長を短くすることができ、小型化が図れると共に、ＥＭＩの低減等を含め、耐ノイズ性を向上させることができる。また、既存のＬＳＩをそのまま搭載することも可能となり、従来のパッケージと同等の信頼性を確保できると共に、開発期間を大幅に短縮することができる。更には、製造プロセスの全く異なるモジュールを組み合わせて搭載することも可能となり、汎用性に富んだ低コストの半導体装置を提供することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、モジュール化される各々のチップには、サーマルシャットダウン回路(加熱保護回路)が備えられている。このサーマルシャットダウン回路は、過出力等の理由により、チップに過大な発熱が生じた場合、チップをディセーブル状態にしてデバイスの消費電力を軽減させ、熱的ストレスからチップを保護する回路である。マルチチップを構成する半導体チップでは、各々、単独にてサーマルシャットダウン回路が設けられ、かかる回路を用いて各々単独にてシャットダウンが実行される。このとき、マルチチップの半導体回路では、複数の半導体チップが隣接して配置されることから、チップ相互の発熱が相互に影響し、予期しないところでシャットダウンが発生する可能性がある。特に、本来はシャットダウンをしないチップが他の発熱が大きいチップの影響で高温になり、シャットダウンしてしまうことは問題である。
【０００５】
また、シャットダウン設定温度にバラツキがある場合に、本来、設定温度の低い方からシャットダウンすべきところが、設定温度の高い方が先にシャットダウンしてしまう場合がある。更に、シャットダウンに優先順位を付けたい場合に、バラツキを考慮した設定温度の差を付ける必要があるが、例えば、１つのチップにおける設定温度に±１０℃程度のバラツキがある場合には、例えば設定温度差を２０℃程度まで差をつける必要があり、チップの信頼性を確保する観点からは、かかる差をつけて設計することは困難である。また、このときに、優先的にシャットアウトされるチップでは、設定温度を極端に低く設定する必要があり、頻繁にシャットダウンを起こしてしまう。
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設した所謂マルチチップモジュールにあって、搭載される各々の半導体チップにおけるシャットダウンを適切に行わせることにある。
また他の目的は、各々の半導体チップにおける設定温度のバラツキを意識することなく、各々の半導体チップにて優先順位をつけてシャットダウンを行うことにある。
更に他の目的は、外部からの特別なコントロールを行わずに、マルチチップモジュールに搭載される半導体チップのシャットダウンをコントロールすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的のもと、本発明は、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設した半導体マルチチップモジュールにて、このマルチチップを構成する複数の半導体チップの各々がシャットダウン機能を備えている場合に、所定の半導体チップによる所定の温度の認識に基づいて、他の半導体チップがシャットダウンしているか否かに関わらず、強制シャットダウンのための信号をこの所定の半導体チップから他の半導体チップに対して出力している。即ち、本発明は、各々高温時に自らシャットダウンする第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールであって、この第１の半導体チップに設けられ、この第１の半導体チップが予め定められた設定温度に達したか否かを検出する設定温度検出手段と、この設定温度検出手段により設定温度に達したとの検出に基づき、強制的に第２の半導体チップをシャットダウンする強制シャットダウン手段とを含む。
【０００８】
ここで、この設定温度検出手段により検出される設定温度は、第１の半導体チップが自らシャットダウンする温度よりも低い温度であることを特徴とすれば、先にシャットダウンすべき第２の半導体チップを確実にシャットダウンすることができる点で好ましい。また、この強制シャットダウン手段は、第１の半導体チップから出力されるシャットダウンの信号に基づいて第２の半導体チップを強制的にシャットダウンさせている。更に、この第１の半導体チップは、車載用音響機器に所定の電圧を供給する電源用半導体チップであり、第２の半導体チップは、車載用音響機器における音声信号を増幅するアンプ用半導体チップであることを特徴とすれば、高温下での高出力が要求される車載機器にて、本発明を有効に活用することができる。
【０００９】
本発明は、第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールであって、前記第１の半導体チップは、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせる第１の設定温度に達したか否かを検出する手段と、当該第１の設定温度よりも低く設定され、前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる第３の設定温度に達したか否かを検出する手段と、当該第１の設定温度に達したと判断された場合に、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせ、当該第３の設定温度に達したと判断された場合に、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる信号を出力する第１の制御手段とを有し、前記第２の半導体チップは、前記第１の制御手段より当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号を取得し、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる第２の制御手段とを有することを特徴とする。
ここで、前記第２の半導体チップは、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる第２の設定温度に達したか否かを検出する手段を更に備え、前記第２の制御手段は、当該第２の設定手段に達したと判断された場合に、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせることを特徴とする。
また、前記第１の半導体チップは電圧調整用の半導体チップであり、前記第２の半導体チップはアンプ用半導体チップであることを特徴とする。
更に、前記第２の半導体チップは、少なくとも１つのアンプを有し、前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段から出力される当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号を受信した際に、当該アンプからの出力を遮断させることを特徴とする。
【００１０】
一方、本発明は、第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールのシャットダウン方法であって、前記第１の半導体チップにて、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせる第１の設定温度よりも低く設定され前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる第３の設定温度に達したか否かを検出し、前記第３の設定温度に達したと判断された場合に、前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる信号を当該第１の半導体チップから当該第２の半導体チップに出力し、 前記第２の半導体チップにて、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号により当該第２の半導体チップをシャットダウンさせることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される半導体マルチチップモジュールの構成を示した図である。図１に示すマルチチップモジュール１０は、基板１１上に、第１の半導体チップである電圧調整用半導体チップ３０と、第２の半導体チップであるアンプ用半導体チップ５０とを搭載して、１つのパッケージを形成している。電圧調整用半導体チップ３０およびアンプ用半導体チップ５０は、基板１１上に形成された配線パターン(リードフレーム)１２によって端子１３が構成され、図１では、複数の端子１３によって例えば１２ピンの出力を持つパッケージを形成している。また、電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とのチップ間は、バス１４によって接続されている。パッケージの内部に設けられたバス１４を用いる代わりに、パッケージ内部に簡単なコントロール線を設けることも可能である。電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とは、このバス１４を用いてチップ間通信を実行している。
【００１２】
本実施の形態におけるマルチチップモジュール１０は、例えば、車載機器として使用される音響機器に用いることができる。特に車載機器では高温下で用いられる場合が多く、また、車載音響機器としては高出力が要求される場合が多い。このマルチチップモジュール１０に搭載される電圧調整用半導体チップ３０は、例えば、車載音響機器における各種電圧を生成するチップであり、例えば、１４Ｖから９Ｖ、５Ｖ、３Ｖ等の電圧を生成している。また、このマルチチップモジュール１０に搭載されるアンプ用半導体チップ５０は、例えば車載オーディオセットのスピーカを鳴らすために、音声信号を増幅している。電圧調整用半導体チップ３０およびアンプ用半導体チップ５０は、各々チップに過大な発熱が生じた場合等に、チップをディセーブル状態にしてデバイスの消費電力を軽減させ、熱的ストレスからチップを保護する機能を各々備えている。
【００１３】
図２は、電圧調整用半導体チップ３０の構成を示す図である。本実施の形態が適用される電圧調整用半導体チップ３０は、電圧の調整を行うための例えば５つのレギュレータ(３１−１〜３１−５)を備え、装置を動作させるために必要な各種の電圧を生成している。また、内部電源電圧と同一レベルの基準電圧Ｖrefを発生する基準電圧生成回路３２、電圧調整用半導体チップ３０内部の温度上昇を検出してシャットダウンの指示を出す温度保護回路３３、例えば数十ボルトといった高い電圧が入った場合に、レギュレータ(３１−１〜３１−５)からの出力を遮断させてチップを保護する保護回路３４、例えばＩ２Ｃ(Inter Integrated Circuit)に準拠してアンプ用半導体チップ５０と情報伝達を行うバスコントロール回路３５を備えている。このＩ２Ｃは、フィリップス社により提唱され、ＳＣＬ(Serial Clock)とＳＤＡ(Serial DAta)によって、デバイス間の情報伝達を行うためのシリアルインタフェースである。本実施の形態では、例えば電圧調整用半導体チップ３０がマスタ側、アンプ用半導体チップ５０がスレーブ側となって、電圧調整用半導体チップ３０からアンプ用半導体チップ５０に対し、バス１４を介してシャットダウンの信号を出力している。予め定められた設定温度(後述する第１および第３の設定温度)の情報は、温度保護回路３３が自ら備えるメモリに、または他の箇所に設けられたメモリ等に格納されている。
【００１４】
基準電圧生成回路３２より生成された基準電圧Ｖrefは、レギュレータ(３１−１〜３１−５)に供給され、例えば車載音響機器の内部回路に供給されるべき内部電源電圧が供給される。温度保護回路３３は、例えば、電源電圧と接地点との間に温度変化によって自身の電気抵抗値が変化するサーミスタを設け、この電気抵抗値によって温度上昇を検出し、予め格納された所定の温度(例えば第１の設定温度である１８０℃)に達した時点でレギュレータ(３１−１〜３１−５)をシャットダウンさせ、レギュレータ(３１−１〜３１−５)からの出力を遮断するように制御している。この第１の設定温度は、自らの温度保護として最適な温度として設定されたものである。また、温度保護回路３３は、上述した第１の設定温度よりも低い温度である、予め設定された設定温度(例えば第３の設定温度である１７０℃)に達した時点で、バスコントロール回路３５にシャットダウンのための信号を出力している。
【００１５】
図３は、アンプ用半導体チップ５０の構成を示す図である。本実施の形態が適用されるアンプ用半導体チップ５０は、例えば、４チャンネル(右前(ＲＦ)、左前(ＬＦ)、右後(ＲＲ)、左後(ＬＲ))のスピーカに対して２６ｄＢのゲインを実現するアンプ(５１−１〜５１−４)を備えている。また、例えばパワーオフ時や過大入力時等における出力ミュート機能を実現するミュート回路(５２−１〜５２−４)、例えばパワーオン時等に問題となるＰＯＰノイズ等を低減するスタンバイ/ミュート回路５３、温度上昇を認識してアンプ出力を遮断したり誤接続を判別してアンプ出力を遮断したりする保護回路(５４−１〜５４−４)、Ｉ２Ｃに準拠したバス１４を介して電圧調整用半導体チップ３０との情報伝達を行うバスコントロール回路５５を備えている。尚、Ｉ２Ｃに準拠しない、簡単な内部専用バスによって情報伝達を行うこともできる。
【００１６】
保護回路(５４−１〜５４−４)は、所定の温度(例えば第２の設定温度である１７０℃)に達した時点で、アンプ(５１−１〜５１−４)からの出力を遮断させている。また、バスコントロール回路５５を介して得られた電圧調整用半導体チップ３０からの指示に基づき、アンプ(５１−１〜５１−４)からの出力を遮断させている。即ち、アンプ用半導体チップ５０は、高温時において、自らの内部に設定された所定の温度(例えば第２の設定温度である１７０℃)によってシャットダウンすると共に、マルチチップモジュールを構成する電圧調整用半導体チップ３０にて認識された温度に基づき、シャットダウンがなされる。予め定められた設定温度(第２の設定温度)は、アンプ用半導体チップ５０の温度保護機能として最適な温度が決定されており、この設定温度に関する情報は、保護回路(５４−１〜５４−４)が自ら有する設定値で決定されている。この設定値は、保護回路(５４−１〜５４−４)が自ら備えるメモリに、または他の箇所に設けられたメモリ等に格納するように構成することができる。
【００１７】
次に、高温時のシャットダウン動作について説明する。
電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とは、温度保護回路３３および保護回路(５４−１〜５４−４)によって、各々高温時に自らシャットダウンする。このとき、電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とは１つのパッケージに配設されてマルチチップモジュール１０を形成しており、例えばヒートシンク(図示せず)等によって冷却する機能を備えているものの、一方のチップの温度上昇に伴って他方のチップも温度上昇してしまう。例えば、電圧調整用半導体チップ３０は約１０Ｗ程度の内部消費電力であるのに対し、アンプ用半導体チップ５０は、例えば５０Ｗ×４チャンネルで２００Ｗの高い出力電力を供給しており、平均的には内部で２０Ｗ程度の電力を内部消費している。従って、通常、電圧調整用半導体チップ３０が自らの発熱でシャットダウンする場合が少ないとしても、内部消費電力の大きいアンプ用半導体チップ５０の発熱の影響を受けてシャットダウンする場合が生じる。
【００１８】
また、その一方で、アンプ用半導体チップ５０では、例えばユーザが音声ボリュームを極端に大きくした場合等に、ＩＣ内部発熱が増加し、保護回路(５４−１〜５４−４)によってアンプ(５１−１〜５１−４)からの出力が遮断され、結果として、スピーカからの音が落ちる。その後、温度が低下すると、出力が回復し、音が鳴る。従って、非常に細かな音の途切れとなって問題となるが、遮断後の復帰が非常に早く、他の機器に対する影響が少ない。その一方で、電圧調整用半導体チップ３０が遮断すると、装置全体の電源が落ちてしまい、例えば、ＣＤやＭＤ等のドライバに対する電源も遮断されてしまう。その結果、シャットダウンした後のメカデッキなどの機械的な安定動作の復帰に時間がかかってしまう。即ち、電圧調整用半導体チップ３０とアンプ用半導体チップ５０とでは、高温時に、まずアンプ用半導体チップ５０をシャットダウンさせ、その後、電圧調整用半導体チップ３０のシャットダウンを行うことが好ましい。即ち、アンプ用半導体チップ５０に対するシャットダウンの優先度を上げ、電圧調整用半導体チップ３０よりもシャットダウンの優先順位を高くすることが好ましい。
【００１９】
そこで、本実施の形態では、電圧調整用半導体チップ３０の温度保護回路３３およびアンプ用半導体チップ５０の保護回路(５４−１〜５４−４)において、上述したように、シャットダウン時の設定温度を異ならせ、シャットダウンの優先順位が高いアンプ用半導体チップ５０側の設定温度(第２の設定温度)を低くし(例えば１７０℃)、電圧調整用半導体チップ３０側の設定温度(第１の設定温度)を高くしている(例えば１８０℃)。これによって、理論上、電源が落ちる前に、アンプの出力が落ち、シャットダウン時のユーザに対する影響を少なくすることができる。
【００２０】
しかしながら、温度保護回路３３や保護回路(５４−１〜５４−４)を用いたシャットダウンでは、設定温度に対する実際の動作に際して所定のバラツキが生じる。例えば、設計値として規定した設定温度に対し、温度保護回路３３と保護回路(５４−１〜５４−４)との動作のバラツキが±１０℃あった場合には、優先順位に基づいて正しく動作させるために２０℃の差を付ける必要があるが、この差を付けるためには、一方のシャットダウンのための設定温度を更に高温にする必要があり、信頼性に欠ける温度での使用を余儀なくされてしまう。そこで、本実施の形態では、シャットダウンの優先順位の低いチップである電圧調整用半導体チップ３０の温度保護回路３３にて、自らがシャットダウンする設定温度(第１の設定温度)よりも低い設定温度(第３の設定温度)を定め、この第３の設定温度の認識に基づいて、バス１４を介してアンプ用半導体チップ５０を強制的にシャットダウンしている。
【００２１】
このとき、アンプ用半導体チップ５０が既にシャットダウンしているか否かは無関係に、電圧調整用半導体チップ３０からシャットダウン信号が出力される。この結果、温度保護回路３３と保護回路(５４−１〜５４−４)とのバラツキの有無、バラツキの大きさとは無関係に、シャットダウンの優先順位の高いチップから優先的にシャットダウンさせ、マルチチップモジュール１０全体を高温時のトラブルから保護することができる。尚、上述した第１の設定温度に比べて第３の設定温度は低く設定されているが、この第３の設定温度とアンプ用半導体チップ５０側の設定温度(第２の設定温度)とを同じ温度とすることもでき、異なる温度とすることも可能である。即ち、第３の設定温度は、第２の設定温度とは無関係に決定することが可能である。
【００２２】
図４は、以上説明した内容について、電圧調整用半導体チップ３０の温度保護回路３３におけるシャットダウン処理の流れを示したフローチャートである。温度保護回路３３では、電圧調整用半導体チップ３０における温度が検出される(ステップ１０１)。この検出によって、自らがシャットダウンすべきものとして予め定められている第１の設定温度(例えば１８０℃)よりも低い温度として、予め定められている第３の設定温度(例えば１７０℃)に達したか否かが判断される(ステップ１０２)。この第３の設定温度に達していない場合には、この判断が継続され、達している場合には、バスコントロール回路３５を介して、アンプ用半導体チップ５０にシャットダウン信号が出力される(ステップ１０３)。その後、第１の設定温度(例えば１８０℃)に達したか否かが判断され(ステップ１０４)、達していない場合には、ステップ１０２の判断に戻り、達している場合には、自ら、レギュレータ(３１−１〜３１−５)の出力を遮断し(ステップ１０５)、シャットダウンの処理が終了する。その後、安全な温度になった場合には、レギュレータ(３１−１〜３１−５)を復帰させる復帰処理が実行される。尚、ステップ１０３により、消費電力の大きなアンプ用半導体チップ５０がシャットダウンすることで、電圧調整用半導体チップ３０が自らシャットダウンする頻度を少なくすることができる。
【００２３】
このように、複数の半導体チップを搭載させてマルチチップを形成する態様において、本実施の形態では、各々のチップの有する機能によって、シャットダウンに優先順位が発生する場合に、確実にその優先順位に基づいてシャットダウンさせている。そのために、複数の半導体チップの中から、シャットダウンすることを遅らせるべき(シャットダウンの優先順位の低い)半導体チップの内部にて、自らがシャットダウンする設定温度よりも低い設定温度を予め定め、この低い設定温度に自らが達した時点で、マルチチップを形成する他の半導体チップ、即ち、シャットダウンすることを早める(シャットダウンの優先順位の高い)半導体チップを強制的にシャットダウンするように構成した。
【００２４】
これによって、各々が単独でシャットダウンしていた半導体チップをまとめて１つのパッケージに含めるマルチチップモジュールにおける以下の問題点、
▲１▼ 相互の発熱が相互に影響し、予期しないところでシャットダウンが発生する。
▲２▼ 本来はシャットダウンしない半導体チップが、発熱の多いチップの影響で高温になり、頻繁にシャットダウンする。
▲３▼ シャットダウンの設定温度に対し、各々の半導体チップにおいて実際にシャットダウンする温度にバラツキがあり、シャットダウンの優先順位の高いものが後からシャットダウンしてしまう場合がある。
▲４▼ バラツキを考慮して設定温度を決定すると、設定温度差が非常に大きくなり、シャットダウンの優先順位の高いものの設定温度が非常に低温となり、頻繁にシャットダウンをおこしてしまう。一方、優先順位の低いものの設定温度が非常に高温となり、信頼性に欠ける温度での使用を強いられ、ライフタイムの減少等が余儀なくされる。
を解決することが可能となる。
【００２５】
即ち、本実施の形態によれば、複数の半導体チップを１つのパッケージとするマルチチップモジュールにおいて、各半導体チップの温度特性のバラツキに依存せずに、これらの半導体チップについて、希望とする順序にて、シャットダウンさせることができる。また、各々の半導体チップにおけるシャットダウンの設定温度について、余計なマージンを取る必要がない。更に、マルチチップ内部のバスや簡単なコントロール線で、パッケージ内部で処理することが可能となり、外部からのコントロールを不要とすることができる。
【００２６】
尚、本実施の形態では、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの２つを配設したマルチチップモジュールについて説明したが、第３の半導体チップ、第４の半導体チップ…、等の更に複数の半導体チップを配設した場合にも適用することができる。かかる場合には、その優先順位に基づいて、シャットダウンの優先順位の低いチップ(即ち、できるだけ生かしたいチップ)によってシャットダウンの優先順位の高いチップを強制的にシャットダウンさせればよい。このとき、閾値(設定温度)を多く設け、１つのチップが複数のチップのシャットダウンを制御するように構成しても良いし、第１の半導体チップと第２の半導体チップとの関係を多数、設定し、これらを単純に複数、設けるように構成しても構わない。
【００２７】
更に、本実施の形態では、複数の半導体チップを並列的に配設した場合について説明したが、複数の半導体チップを積層させたマルチチップモジュールに対しても適用できる。また、本実施の形態では、車載音響機器に用いられるマルチチップモジュールを例に挙げているが、かかる車載音響機器に限らず、他のマルチチップモジュールについても同様に適用させることができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１つのパッケージに複数の半導体チップを配設した所謂マルチチップモジュールにあって、搭載される各々の半導体チップにおけるシャットダウンを適切に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態が適用される半導体マルチチップモジュールの構成を示した図である。
【図２】 電圧調整用半導体チップの構成を示す図である。
【図３】 アンプ用半導体チップの構成を示す図である。
【図４】 電圧調整用半導体チップの温度保護回路におけるシャットダウン処理の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０…マルチチップモジュール、１１…基板、１２…配線パターン(リードフレーム)、１３…端子、１４…バス、３０…電圧調整用半導体チップ、３１−１〜３１−５…レギュレータ、３２…基準電圧生成回路、３３…温度保護回路、３４…保護回路、３５…バスコントロール回路、５０…アンプ用半導体チップ、５１−１〜５１−４…アンプ、５２−１〜５２−４…ミュート回路、５３…スタンバイ/ミュート回路、５４−１〜５４−４…保護回路、５５…バスコントロール回路
Claims (6)
- 第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールであって、
前記第１の半導体チップは、
当該第１の半導体チップをシャットダウンさせる第１の設定温度に達したか否かを検出する手段と、
当該第１の設定温度よりも低く設定され、前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる第３の設定温度に達したか否かを検出する手段と、
当該第１の設定温度に達したと判断された場合に、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせ、当該第３の設定温度に達したと判断された場合に、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる信号を出力する第１の制御手段と
を有し、
前記第２の半導体チップは、
前記第１の制御手段より当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号を取得し、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる第２の制御手段と
を有する
ことを特徴とするマルチチップモジュール。 - 前記第２の半導体チップは、
当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる第２の設定温度に達したか否かを検出する手段を更に備え、
前記第２の制御手段は、当該第２の設定手段に達したと判断された場合に、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせることを特徴とする請求項１記載のマルチチップモジュール。 - 前記第１の半導体チップは電圧調整用の半導体チップであり、前記第２の半導体チップはアンプ用半導体チップであることを特徴とする請求項１または２記載のマルチチップモジュール。
- 前記第２の半導体チップは、少なくとも１つのアンプを有し、
前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段から出力される当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号を取得した際に、当該アンプからの出力を遮断させることを特徴とする請求項３記載のマルチチップモジュール。 - 前記第１の半導体チップは、車載用音響機器に所定の電圧を供給する電源用半導体チップであり、
前記第２の半導体チップは、当該車載用音響機器における音声信号を増幅するアンプ用半導体チップであることを特徴とする請求項１記載のマルチチップモジュール。 - 第１の半導体チップおよび第２の半導体チップを１つのパッケージに配設するマルチチップモジュールのシャットダウン方法であって、
前記第１の半導体チップにて、当該第１の半導体チップをシャットダウンさせる第１の設定温度よりも低く設定され前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる第３の設定温度に達したか否かを検出し、
前記第３の設定温度に達したと判断された場合に、前記第２の半導体チップをシャットダウンさせる信号を当該第１の半導体チップから当該第２の半導体チップに出力し、
前記第２の半導体チップにて、当該第２の半導体チップをシャットダウンさせる前記信号により当該第２の半導体チップをシャットダウンさせることを特徴とするマルチチップモジュールのシャットダウン方法。
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| US10156512B2 (en) * | 2013-03-01 | 2018-12-18 | Futurewei Technologies, Inc. | System and method for measuring thermal reliability of multi-chip modules |
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| US5008736A (en) * | 1989-11-20 | 1991-04-16 | Motorola, Inc. | Thermal protection method for a power device |
| US5206778A (en) | 1991-05-16 | 1993-04-27 | International Business Machines Corporation | Sense circuit for on-chip thermal shutdown |
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| JP3684866B2 (ja) * | 1998-10-16 | 2005-08-17 | 株式会社日立製作所 | 導通，遮断制御装置 |
| US6594129B1 (en) * | 1999-09-22 | 2003-07-15 | Yazaki Corporation | Method of cutting off circuit under overcurrent, circuit cutting-off device under overcurrent, and method of protecting semiconductor relay system |
| JP3585105B2 (ja) * | 1999-12-08 | 2004-11-04 | 矢崎総業株式会社 | 過熱保護機能付き半導体装置の制御回路 |
| JP2001313364A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-11-09 | Denso Corp | パワーｍｏｓトランジスタの過熱保護装置及び記録媒体 |
| US6667868B2 (en) * | 2001-10-03 | 2003-12-23 | Maxim Integrated Products, Inc. | Thermal shutdown control for multi-channel integrated circuit boards |
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