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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024143731
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】半導体装置およびその制御方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/822 20060101AFI20241003BHJP
【ＦＩ】
H01L27/04 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023056546
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(74)【代理人】
【識別番号】100133215
【弁理士】
【氏名又は名称】真家 大樹
(72)【発明者】
【氏名】井上 泰徳
(72)【発明者】
【氏名】本木 健一
【テーマコード（参考）】
5F038
【Ｆターム（参考）】
5F038BE07
5F038BH20
5F038EZ20
(57)【要約】
【課題】所定の電位が供給される端子と内部回路とを接続する経路における異常を検出し、その検出結果に応じて適切に動作できる半導体装置およびその制御方法を提供する。
【解決手段】半導体装置１は、入力される信号に応じた信号を出力する処理回路１２０と、所定の電位となる第１端子１０６と、第１端子１０６に接続され、所定の電位に応じた電圧を処理回路１２０に供給する供給経路１６０と、処理回路１２０に接続された第２端子１０８と、供給経路１６０と第２端子１０８との間に接続された接続回路１４２と、接続回路１４２の電圧を検出する電圧検出回路１４４と、を備える。処理回路１２０は、第１端子１０６を通じて所定の電位が供給経路１６０に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を電圧検出回路１４４が検出した場合に、処理回路１２０への信号の入力または処理回路１２０からの信号の出力を制限する。
【選択図】図２
【解決手段】半導体装置１は、入力される信号に応じた信号を出力する処理回路１２０と、所定の電位となる第１端子１０６と、第１端子１０６に接続され、所定の電位に応じた電圧を処理回路１２０に供給する供給経路１６０と、処理回路１２０に接続された第２端子１０８と、供給経路１６０と第２端子１０８との間に接続された接続回路１４２と、接続回路１４２の電圧を検出する電圧検出回路１４４と、を備える。処理回路１２０は、第１端子１０６を通じて所定の電位が供給経路１６０に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を電圧検出回路１４４が検出した場合に、処理回路１２０への信号の入力または処理回路１２０からの信号の出力を制限する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
半導体装置。
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
半導体装置。
【請求項2】
前記第１端子および前記第２端子のそれぞれは、グランド電位が供給され、
前記処理回路は、前記接続回路の前記供給経路側の端部を基準としたとき、前記接続回路の前記第２端子側の端部の負電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
請求項１に記載の半導体装置。
前記処理回路は、前記接続回路の前記供給経路側の端部を基準としたとき、前記接続回路の前記第２端子側の端部の負電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項3】
前記接続回路は、ダイオードを含み、
前記ダイオードは、アノードが前記供給経路側に接続され、カソードが前記第２端子側に接続されるように配置され、
前記電圧検出回路は、前記ダイオードの順方向電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
請求項２に記載の半導体装置。
前記ダイオードは、アノードが前記供給経路側に接続され、カソードが前記第２端子側に接続されるように配置され、
前記電圧検出回路は、前記ダイオードの順方向電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項4】
前記ダイオードは、前記処理回路の保護ダイオードである、
請求項３に記載の半導体装置。
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項5】
前記半導体装置は、前記供給経路を第１供給経路、前記接続回路を第１接続回路、前記電圧検出回路を第１電圧検出回路とするとき、グランド電位が供給されるグランド端子と、前記グランド端子に接続され、前記グランド電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する第２供給経路と、前記処理回路に接続された第３端子と、前記第２供給経路と前記第３端子との間に接続された第２接続回路と、前記第２接続回路の電圧を検出する第２電圧検出回路と、をさらに備え、
前記第１端子は、電源電位が供給され、
前記処理回路は、前記第１供給経路が前記第１端子を通じて前記電源電位が供給されたときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第１電圧検出回路が検出した場合、および前記第２供給経路に前記グランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第２電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
請求項１に記載の半導体装置。
前記第１端子は、電源電位が供給され、
前記処理回路は、前記第１供給経路が前記第１端子を通じて前記電源電位が供給されたときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第１電圧検出回路が検出した場合、および前記第２供給経路に前記グランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第２電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項6】
半導体装置の制御方法であって、
前記半導体装置は、
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記制御方法は、
前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき前記接続回路の電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限することを含む、
半導体装置の制御方法。
前記半導体装置は、
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記制御方法は、
前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき前記接続回路の電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限することを含む、
半導体装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＬＳＩ（Large Scale Integration）などの半導体装置では、外部と接続される端子と内部回路とが、ワイヤを用いて接続される（たとえば特許文献１を参照。）。このとき、ワイヤは、ワイヤボンディングによって端子に接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２３－０３００４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、ワイヤボンディングに異常が生じた場合であっても、内部回路が通常通り動作することがある。この場合、その異常を外部から認識できず、内部回路が動作していても、このような状態を放置しておくことは半導体装置にとって好ましくない。
【0005】
本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、所定の電位が供給される端子と内部回路とを接続する経路における異常を検出し、その検出結果に応じて適切に動作できる半導体装置およびその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示のある態様は、半導体装置である。この半導体装置は、入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、所定の電位となる第１端子と、第１端子に接続され、所定の電位に応じた電圧を処理回路に供給する供給経路と、処理回路に接続された第２端子と、供給経路と第２端子との間に接続された接続回路と、接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備える。処理回路は、第１端子を通じて所定の電位が供給経路に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を電圧検出回路が検出した場合に、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限する。
【0007】
本開示の別の態様は、半導体装置の制御方法である。この半導体装置は、入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、所定の電位となる第１端子と、第１端子に接続され、所定の電位に応じた電圧を処理回路に供給する供給経路と、処理回路に接続された第２端子と、供給経路と第２端子との間に接続された接続回路と、接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備える。この制御方法は、第１端子を通じて所定の電位が供給経路に供給されたときに検出されるべき接続回路の電圧とは異なる電圧を電圧検出回路が検出した場合に、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限することを含む。
【0008】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、所定の電位が供給される端子と内部回路とを接続する経路における異常を検出し、その検出結果に応じて適切に動作できる半導体装置およびその制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
（概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
【0012】
一実施形態に係る半導体装置は、入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、所定の電位となる第１端子と、第１端子に接続され、所定の電位に応じた電圧を処理回路に供給する供給経路と、処理回路に接続された第２端子と、供給経路と第２端子との間に接続された接続回路と、接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備える。処理回路は、第１端子を通じて所定の電位が供給経路に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を電圧検出回路が検出した場合に、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限する。
【0013】
この構成によれば、供給経路において異常を検出し、その検出結果に応じて適切に処理回路を動作させることができる。
【0014】
一実施形態において、第１端子および第２端子のそれぞれは、グランド電位が供給されてよい。処理回路は、接続回路の供給経路側の端部を基準としたとき、接続回路の第２端子側の端部の負電圧を検出したときに、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限してよい。
【0015】
一実施形態において、接続回路は、ダイオードを含んでよい。ダイオードは、アノードが供給経路側に接続され、カソードが第２端子側に接続されるように配置されてよい。電圧検出回路は、ダイオードの順方向電圧を検出したときに、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限してよい。
【0016】
一実施形態において、ダイオードは、処理回路の保護ダイオードであってよい。
【0017】
一実施形態において、半導体装置は、供給経路を第１供給経路、接続回路を第１接続回路、電圧検出回路を第１電圧検出回路とするとき、グランド電位が供給されるグランド端子と、グランド端子に接続され、グランド電位に応じた電圧を処理回路に供給する第２供給経路と、処理回路に接続された第３端子と、第２供給経路と第３端子との間に接続された第２接続回路と、第２接続回路の電圧を検出する第２電圧検出回路と、をさらに備えてよい。第１端子は、電源電位が供給されてよい。処理回路は、第１供給経路が第１端子を通じて電源電位が供給されたときに検出されるべき電圧と異なる電圧を第１電圧検出回路が検出した場合、および第２供給経路にグランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧と異なる電圧を第２電圧検出回路が検出した場合に、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限してよい。
【0018】
他の実施形態に係る半導体装置の制御方法において、半導体装置は、入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、所定の電位となる第１端子と、第１端子に接続され、所定の電位に応じた電圧を処理回路に供給する供給経路と、処理回路に接続された第２端子と、供給経路と第２端子との間に接続された接続回路と、接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備える。制御方法は、第１端子を通じて所定の電位が供給経路に供給されたときに検出されるべき接続回路の電圧とは異なる電圧を電圧検出回路が検出した場合に、処理回路への信号の入力または処理回路からの信号の出力を制限することを含む。
【0019】
（従来技術）
図１は、従来技術に係る半導体装置９を模式的に示すブロック図である。半導体装置９は、ＬＳＩである。半導体装置９は、入力端子９００、出力端子９０２、電源端子９０４、グランド端子９０６、外部端子９０８、入出力回路９２０、ダイオード９４０、グランド経路９６０および接続経路９６２を備える。
図１は、従来技術に係る半導体装置９を模式的に示すブロック図である。半導体装置９は、ＬＳＩである。半導体装置９は、入力端子９００、出力端子９０２、電源端子９０４、グランド端子９０６、外部端子９０８、入出力回路９２０、ダイオード９４０、グランド経路９６０および接続経路９６２を備える。
【0020】
入出力回路９２０は、半導体装置９の内部回路であり、入力端子９００に入力される信号に応じた信号を生成し、生成した信号を出力端子９０２から出力する。入出力回路９２０には、電源端子９０４を通じて電源電位が供給される。
【0021】
グランド端子９０６は、グランド経路９６０を介して入出力回路９２０に接続される。グランド経路９６０は、ワイヤで構成され、ワイヤボンディングによってグランド端子９０６に接続される。入出力回路９２０には、グランド経路９６０を介してグランド端子９０６から半導体装置９のグランド電位が供給される。グランド電位は、半導体装置９において基準となる電位である。
【0022】
外部端子９０８は、接続経路９６２を介して入出力回路９２０に接続される。外部端子９０８は、各種の信号が入力されたり、接地されたりする。ダイオード９４０は、入出力回路９２０の保護ダイオードである。ダイオード９４０は、アノードがグランド経路９６０に接続され、カソードが接続経路９６２に接続されるように配置される。
【0023】
従来技術に係る半導体装置９では、グランド経路９６０を構成するワイヤのワイヤボンディングがグランド端子９０６から外れたとしても、入出力回路９２０が停止せず、動作し続ける可能性が残る。具体的には、グランド経路９６０がグランド端子９０６から外れてグランド端子９０６がオープン状態となっても、外部端子９０８が接地されているとき、ダイオード９４０に順方向電圧（たとえば０．７Ｖ）がかかることがある。この場合、グランド経路９６０の電位は、接地電位を基準としたときに、順方向電圧の電位となり、この電位に応じて入出力回路９２０が動作する。しかしながら、入出力回路９２０は、グランド経路９６０がグランド端子９０６から外れた状態で動作するため、入出力回路９２０における正常な動作を保証できない。
【0024】
（実施形態）
以下、好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。
以下、好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。
【0025】
（第１実施形態）
図２は、第１実施形態に係る半導体装置１を模式的に示すブロック図である。第１実施形態に係る半導体装置１は、入力端子１００、出力端子１０２、電源端子１０４、グランド端子１０６（第１端子）、外部端子１０８（第２端子）、処理回路１２０、検出回路１４０、グランド経路１６０（供給経路）および接続経路１６２を備える。半導体装置１は、たとえばＬＳＩなどであってよい。図２には、１つの入力端子１００を示すが、入力端子１００の数は２つ以上であってよい。また、図２には、１の出力端子１０２を示すが、出力端子１０２の数は２つ以上であってよい。
図２は、第１実施形態に係る半導体装置１を模式的に示すブロック図である。第１実施形態に係る半導体装置１は、入力端子１００、出力端子１０２、電源端子１０４、グランド端子１０６（第１端子）、外部端子１０８（第２端子）、処理回路１２０、検出回路１４０、グランド経路１６０（供給経路）および接続経路１６２を備える。半導体装置１は、たとえばＬＳＩなどであってよい。図２には、１つの入力端子１００を示すが、入力端子１００の数は２つ以上であってよい。また、図２には、１の出力端子１０２を示すが、出力端子１０２の数は２つ以上であってよい。
【0026】
電源端子１０４は、処理回路１２０に電源電位を供給する。グランド端子１０６は、グランド電位（たとえば接地電位など）が供給され、グランド経路１６０を介して処理回路１２０に接続される。グランド電位は、半導体装置１において基準となる電位である。グランド経路１６０は、グランド電位に応じた電位を処理回路１２０に供給する。なお、グランド経路１６０は、各種の回路素子を有してよい。
【0027】
外部端子１０８は、接続経路１６２を介して処理回路１２０に接続される。外部端子１０８は、各種の信号が入力されてよいし、グランド電位（たとえば接地電位など）が供給されてよい。
【0028】
処理回路１２０は、信号の生成および信号の入出力に関する各種の処理を行い、具体的には、入力される信号に応じた信号を出力する。本実施形態に係る処理回路１２０は、電源端子１０４を通じて電源電位が供給され、グランド経路１６０を通じてグランド電位が供給される。処理回路１２０は、信号生成回路および制御回路１２４を有する。
【0029】
信号生成回路１２２は、入力端子１００から入力される信号に応じた信号を生成し、生成した信号を出力端子１０２から出力する。なお、後述するように、信号の入力および信号の出力は、制御回路１２４によって制限され得る。
【0030】
制御回路１２４は、信号生成回路１２２への信号の入力および信号生成回路１２２からの信号の出力を制御する。制御回路１２４は、後述する電圧検出回路１４４が検出した電圧に応じて、信号生成回路１２２への信号の入力および信号生成回路１２２からの信号の出力を制限する。具体的には、制御回路１２４は、ダイオード１４２のグランド経路１６０側（アノード側）の端部を基準としたとき、ダイオード１４２の外部端子１０８側（カソード側）の端部の負電圧を検出したときに、処理回路１２０への信号の入力または処理回路１２０からの信号の出力を制限してよい。
【0031】
たとえば、制御回路１２４は、電圧検出回路１４４が検出した電圧に応じて、入力端子１００への信号の入力を無効にしたり、出力端子１０２をオープンにしたりしてよい。あるいは、制御回路１２４は、信号生成回路１２２が入力端子１００に入力された信号を受け付けない、または信号生成回路１２２が出力端子１０２から信号を出力しないように、信号生成回路１２２を制御してよい。
【0032】
なお、入力端子の数が複数である場合、制御回路１２４は、複数の入力端子のうち、特に信号が入力されるべきでない入力端子を無効にしたり、その入力端子に入力された信号を信号生成回路１２２が受け付けないようにしてよい。また、出力端子の数が複数である場合、制御回路１２４は、複数の出力端子のうち、特に信号が出力されるべきでない出力端子をオープンにしたり、その出力端子から信号を信号生成回路１２２が出力しないようにしてよい。
【0033】
検出回路１４０は、グランド経路１６０における電位の異常を検出するように構成される。本実施形態に係る検出回路１４０は、ダイオード１４２および電圧検出回路１４４を有する。ダイオード１４２は、アノードがグランド経路１６０側に接続され、カソードが接続経路１６２側に接続されるように配置され、接続回路を構成する。本実施形態に係る１４２は、処理回路１２０の保護ダイオードである。電圧検出回路１４４は、ダイオード１４２の電圧を検出し、具体的には、グランド経路１６０を基準とした接続経路１６２の電圧を検出する。電圧検出回路１４４は、検出した電圧を処理回路１２０が有する制御回路１２４に通知する。
【0034】
本実施形態に係る制御回路１２４は、グランド経路１６０がグランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧と異なる電圧を電圧検出回路１４４が検出した場合に、信号生成回路１２２への信号の入力および信号生成回路１２２からの信号の出力を制限する。ここで、外部端子１０８にグランド電位が供給されているとする。この場合、グランド経路１６０がグランド端子１０６に接続されているとき、電圧検出回路１４４は、０Ｖを検出する。一方、制御回路１２４は、グランド経路１６０の電位に異常が生じ、０Ｖとは異なる電圧を電圧検出回路１４４が検出した場合、信号生成回路１２２への信号の入力および信号生成回路１２２からの信号の出力を制限する。
【0035】
図３は、グランド経路１６０がグランド端子１０６から外れたときの半導体装置１の動作を説明するための図である。ここでは、外部端子１０８はグランド電位が供給されているものとする。グランド経路１６０がグランド端子１０６から外れたとき、処理回路１２０（具体的には、信号生成回路１２２など）は、電源端子１０４を介して電源電位を受けて動作しているため、処理回路１２０における動作電流がダイオード１４２に流れる。これにより、ダイオード１４２には、順方向電圧Ｖｆが発生する。このとき、接続経路１６２の電位は、グランド経路１６０に対して－Ｖｆとなる。
【0036】
制御回路１２４は、ダイオード１４２の順方向電圧（－Ｖｆ）を電圧検出回路１４４が検出したことに応じて、信号生成回路１２２への信号の入力および信号生成回路１２２からの信号の出力を制限する。これにより、半導体装置１は、グランド経路１６０を構成するワイヤがグランド端子１０６から外れたことを自動で検出し、検出に応じてより適切に動作できる。
【0037】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態に係る半導体装置２を模式的に示すブロック図である。第２実施形態に係る半導体装置２は、入力端子２００、出力端子２０２、電源端子２０４（第１端子）、グランド端子２０６、第１外部端子２０８（第２端子）、第２外部端子２１０（第３端子）、処理回路２２０、第１検出回路２４０、第２検出回路２６０、電源経路２８０（第１供給経路）、第１接続経路２８２、第２接続経路２８４およびグランド経路２８６（第２供給経路）を備える。なお、第１実施形態および第２実施形態の各構成は、任意に組み合わせられてよい。
図４は、第２実施形態に係る半導体装置２を模式的に示すブロック図である。第２実施形態に係る半導体装置２は、入力端子２００、出力端子２０２、電源端子２０４（第１端子）、グランド端子２０６、第１外部端子２０８（第２端子）、第２外部端子２１０（第３端子）、処理回路２２０、第１検出回路２４０、第２検出回路２６０、電源経路２８０（第１供給経路）、第１接続経路２８２、第２接続経路２８４およびグランド経路２８６（第２供給経路）を備える。なお、第１実施形態および第２実施形態の各構成は、任意に組み合わせられてよい。
【0038】
電源端子２０４は、電源経路２８０を介して処理回路２２０に接続される。処理回路２２０には、電源経路２８０を通じて電源電位が供給される。電源経路２８０は、ワイヤで構成され、ワイヤボンディングによって電源端子２０４に接続される。グランド端子２０６は、グランド経路２８６を介して処理回路２２０に接続される。処理回路２２０には、グランド経路２８６を通じてグランド電位（たとえば接地電位など）が供給される。グランド電位は、半導体装置２において基準となる電位である。グランド経路２８６は、ワイヤで構成され、ワイヤボンディングによってグランド端子２０６に接続される。第１外部端子２０８は、第１接続経路２８２を介して処理回路２２０に接続される。第２外部端子２１０は、第２接続経路２８４を介して処理回路２２０に接続される。
【0039】
処理回路２２０は、信号の生成および信号の入出力に関する各種の処理を行い、具体的には、入力される信号に応じた信号を出力する。処理回路２２０は、信号生成回路２２２および制御回路２２４を有する。
【0040】
信号生成回路２２２は、入力端子２００に入力された信号に応じた信号を生成し、生成した信号を出力端子２０２から出力する。
【0041】
制御回路２２４は、信号生成回路２２２への信号の入力および信号生成回路２２２からの信号の出力を制御する。具体的には、制御回路２２４は、後述する第１電圧検出回路２４４および第２電圧検出回路２６４のそれぞれが検出した電圧に応じて、信号生成回路２２２への信号の入力および信号生成回路２２２からの信号の出力を制限する。たとえば、制御回路２２４は、入力端子２００への信号の入力を無効にしたり、出力端子２０２をオープンにしたりしてよい。また、制御回路２２４は、信号生成回路２２２が入力端子２００に入力された信号を受け付けない、または信号生成回路２２２が出力端子２０２から信号を出力しないように、信号生成回路２２２を制御してよい。
【0042】
第１検出回路２４０は、電源経路２８０における電位の異常を検出する。第１検出回路２４０は、第１接続回路２４２および第１電圧検出回路２４４を有する。
【0043】
第１接続回路２４２は、電源経路２８０と第１接続経路２８２との間に配置される。第１接続回路２４２は、各種の回路素子（たとえば、ダイオードなど）を有してよい。第１接続回路２４２は、単一の回路素子を有してよいし、直列に接続された複数の回路素子および並列に接続された複数の回路素子を含んでよい。
【0044】
第１電圧検出回路２４４は、第１接続回路２４２の電圧を検出し、具体的には、電源経路２８０と第１接続経路２８２との間の電圧を検出する。第１電圧検出回路２４４は、検出した電圧を処理回路２２０に通知する。なお、本実施形態では、第１電圧検出回路２４４が第１接続回路２４２の両端の電圧を検出する例を説明するが、これに限らず、第１接続回路２４２が複数の回路素子を含む場合、第１電圧検出回路２４４は、第１接続回路２４２の一部の回路素子の電圧を検出してよい。
【0045】
第２検出回路２６０は、グランド経路２８６における電位の異常を検出する。第２検出回路２６０は、第２接続回路２６２および第２電圧検出回路２６４を有する。
【0046】
第２接続回路２６２は、グランド経路２８６と第２接続経路２８４との間に配置される。第２接続回路２６２は、各種の回路素子（たとえば、ダイオードなど）を有してよい。第２接続回路２６２は、単一の回路素子を有してよいし、直列に接続された複数の回路素子および並列に接続された複数の回路素子を含んでよい。
【0047】
第２電圧検出回路２６４は、第２接続回路２６２の電圧を検出し、具体的には、第２電圧検出回路２６４は、グランド経路２８６と第２接続経路２８４との間の電圧を検出する。第２電圧検出回路２６４は、検出した電圧を処理回路２２０に通知する。なお、本実施形態では、第２電圧検出回路２６４が第２接続回路２６２の両端の電圧を検出する例を説明するが、これに限らず、第２接続回路２６２が複数の回路素子を含む場合、第２電圧検出回路２６４は、第２接続回路２６２の一部の回路素子の電圧を検出してよい。
【0048】
処理回路２２０は、入力端子２００に入力された信号に応じた信号を生成し、生成した信号を出力端子２０２から出力する。処理回路２２０は、必要に応じて、入力端子２００からの信号の入力および出力端子２０２からの信号の出力を制限する。処理回路２２０は、電源経路２８０を通じて電源電位が供給され、グランド経路２８６を通じて部分的に接地される。処理回路２２０は、信号生成回路２２２および制御回路２２４を有する。
【0049】
本実施形態に係る制御回路２２４は、第１接続経路２８２に電源電位が供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を第１電圧検出回路２４４が検出した場合、信号生成回路２２２への信号の入力および信号生成回路２２２からの信号の出力を制限できる。たとえば、電源経路２８０のワイヤボンディングが電源端子２０４から外れたにも関わらず処理回路２２０（より具体的には、信号生成回路２２２）が動作することがある。このような場合には、制御回路２２４は、第１接続回路２４２の電圧に応じて信号生成回路２２２への信号の入力および信号生成回路２２２からの信号の出力を制限する。これにより、電源経路２８０のワイヤボンディングが外れた場合であっても、適切に信号生成回路２２２を動作させることが可能となる。
【0050】
本実施形態に係る制御回路２２４は、グランド経路２８６にグランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を第２電圧検出回路２６４が検出した場合に、信号生成回路２２２への信号の入力および信号生成回路２２２からの信号の出力を制限できる。たとえば、グランド経路２８６のワイヤボンディングがグランド端子２０６から外れたにも関わらず処理回路２２０（より具体的には、信号生成回路２２２）が動作することがある。このような場合には、制御回路２２４は、第２接続回路２６２の電圧に応じて信号生成回路２２２への信号の入力および信号生成回路２２２からの信号の出力を制限する。これにより、グランド経路２８６のワイヤボンディングが外れた場合であっても、適切に信号生成回路２２２を動作させることが可能となる。
【0051】
（補足）
本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものである。また、実施形態のみでなく、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。
本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものである。また、実施形態のみでなく、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。
【0052】
上記実施形態では、主として、電源端子と処理回路とを接続する経路またはグランド端子と処理回路とを接続する経路における電圧の異常を検出する例を説明した。これに限らず、半導体装置は、各種の端子と処理回路とを接続する経路における電圧における異常を検出するように構成されてよい。
【0053】
（付記）
本明細書に開示される技術は、一側面において以下のように把握できる。
本明細書に開示される技術は、一側面において以下のように把握できる。
【0054】
（項目１）
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
半導体装置。
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記処理回路は、前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
半導体装置。
【0055】
（項目２）
前記第１端子および前記第２端子のそれぞれは、グランド電位が供給され、
前記処理回路は、前記接続回路の前記供給経路側の端部を基準としたとき、前記接続回路の前記第２端子側の端部の負電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
項目１に記載の半導体装置。
前記第１端子および前記第２端子のそれぞれは、グランド電位が供給され、
前記処理回路は、前記接続回路の前記供給経路側の端部を基準としたとき、前記接続回路の前記第２端子側の端部の負電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
項目１に記載の半導体装置。
【0056】
（項目３）
前記接続回路は、ダイオードを含み、
前記ダイオードは、アノードが前記供給経路側に接続され、カソードが前記第２端子側に接続されるように配置され、
前記電圧検出回路は、前記ダイオードの順方向電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
項目２に記載の半導体装置。
前記接続回路は、ダイオードを含み、
前記ダイオードは、アノードが前記供給経路側に接続され、カソードが前記第２端子側に接続されるように配置され、
前記電圧検出回路は、前記ダイオードの順方向電圧を検出したときに、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
項目２に記載の半導体装置。
【0057】
（項目４）
前記ダイオードは、前記処理回路の保護ダイオードである、
項目３に記載の半導体装置。
前記ダイオードは、前記処理回路の保護ダイオードである、
項目３に記載の半導体装置。
【0058】
（項目５）
前記半導体装置は、前記供給経路を第１供給経路、前記接続回路を第１接続回路、前記電圧検出回路を第１電圧検出回路とするとき、グランド電位が供給されるグランド端子と、前記グランド端子に接続され、前記グランド電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する第２供給経路と、前記処理回路に接続された第３端子と、前記第２供給経路と前記第３端子との間に接続された第２接続回路と、前記第２接続回路の電圧を検出する第２電圧検出回路と、をさらに備え、
前記第１端子は、電源電位が供給され、
前記処理回路は、前記第１供給経路が前記第１端子を通じて前記電源電位が供給されたときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第１電圧検出回路が検出した場合、および前記第２供給経路に前記グランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第２電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
項目１に記載の半導体装置。
前記半導体装置は、前記供給経路を第１供給経路、前記接続回路を第１接続回路、前記電圧検出回路を第１電圧検出回路とするとき、グランド電位が供給されるグランド端子と、前記グランド端子に接続され、前記グランド電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する第２供給経路と、前記処理回路に接続された第３端子と、前記第２供給経路と前記第３端子との間に接続された第２接続回路と、前記第２接続回路の電圧を検出する第２電圧検出回路と、をさらに備え、
前記第１端子は、電源電位が供給され、
前記処理回路は、前記第１供給経路が前記第１端子を通じて前記電源電位が供給されたときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第１電圧検出回路が検出した場合、および前記第２供給経路に前記グランド電位が供給されているときに検出されるべき電圧と異なる電圧を前記第２電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限する、
項目１に記載の半導体装置。
【0059】
（項目６）
半導体装置の制御方法であって、
前記半導体装置は、
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記制御方法は、
前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき前記接続回路の電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限することを含む、
半導体装置の制御方法。
半導体装置の制御方法であって、
前記半導体装置は、
入力される信号に応じた信号を出力する処理回路と、
所定の電位となる第１端子と、
前記第１端子に接続され、前記所定の電位に応じた電圧を前記処理回路に供給する供給経路と、
前記処理回路に接続された第２端子と、
前記供給経路と前記第２端子との間に接続された接続回路と、
前記接続回路の電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
前記制御方法は、
前記第１端子を通じて前記所定の電位が前記供給経路に供給されたときに検出されるべき前記接続回路の電圧とは異なる電圧を前記電圧検出回路が検出した場合に、前記処理回路への信号の入力または前記処理回路からの信号の出力を制限することを含む、
半導体装置の制御方法。
【符号の説明】
【0060】
１，２ 半導体装置、１００，２００ 入力端子、１０２，２０２ 出力端子、１０４，２０４ 電源端子、１０６，２０６ グランド端子、１０８ 外部端子、１２０，２２０ 処理回路、１２２，２２２ 信号生成回路、１２４，２２４ 制御回路、１４０ 検出回路、１４２ ダイオード、１４４ 電圧検出回路、１６０，２８６ グランド経路、１６２ 接続経路、２０８ 第１外部端子、２１０ 第２外部端子、２４０ 第１検出回路、２４２ 第１接続回路、２４４ 第１電圧検出回路、２６０ 第２検出回路、２６２ 第２接続回路、２６４ 第２電圧検出回路、２８０ 電源経路、２８２ 第１接続経路、２８４ 第２接続経路、２８６ グランド経路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】