JPH05283749A - 温度検出装置 - Google Patents
温度検出装置Info
- Publication number
- JPH05283749A JPH05283749A JP4105991A JP10599192A JPH05283749A JP H05283749 A JPH05283749 A JP H05283749A JP 4105991 A JP4105991 A JP 4105991A JP 10599192 A JP10599192 A JP 10599192A JP H05283749 A JPH05283749 A JP H05283749A
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- JP
- Japan
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- temperature
- voltage
- junction diode
- detecting device
- temperature detecting
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＩＣチップ内のような微小領域の温度測定を
可能とした温度検出装置を提供することである。 【構成】 ＰＮ接合ダイオード１に定電流源２より順方
向電流Ｉを供給し、その時の電圧Ｖを電圧計３で読んで
Ｖthと温度Ｔとの関係より温度を測定する。
可能とした温度検出装置を提供することである。 【構成】 ＰＮ接合ダイオード１に定電流源２より順方
向電流Ｉを供給し、その時の電圧Ｖを電圧計３で読んで
Ｖthと温度Ｔとの関係より温度を測定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＰＮ接合ダイオードを用
いた温度検出装置に関する。
いた温度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の温度検出装置としては、周知のよ
うに熱電対が多く用いられている。
うに熱電対が多く用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の温度測定
装置によると、微小領域の温度測定やＩＣチップ上の温
度測定をすることは容易ではなかった。
装置によると、微小領域の温度測定やＩＣチップ上の温
度測定をすることは容易ではなかった。
【０００４】本発明の目的はＩＣチップ内又は同一パッ
ケージ内に作り込む等を可能にしたマイクロ温度計とし
て使用できるようにした温度検出装置を提供するにあ
る。
ケージ内に作り込む等を可能にしたマイクロ温度計とし
て使用できるようにした温度検出装置を提供するにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の第１の発明による温度検出装置は、ＰＮ接合
ダイオード素子と、上記ＰＮ接合ダイオード素子に定電
流を供給する定電流源と、上記ＰＮ接合ダイオード両端
の電圧を計測する電圧測定手段と、を含むことを要旨と
する。また本願の第２の発明による温度検出装置は、Ｐ
Ｎ接合ダイオードと、該ダイオードに電圧を供給する電
圧源と、該ダイオードに流れる電源を計測する電流測定
手段と、を含むことを要旨とする。
め、本願の第１の発明による温度検出装置は、ＰＮ接合
ダイオード素子と、上記ＰＮ接合ダイオード素子に定電
流を供給する定電流源と、上記ＰＮ接合ダイオード両端
の電圧を計測する電圧測定手段と、を含むことを要旨と
する。また本願の第２の発明による温度検出装置は、Ｐ
Ｎ接合ダイオードと、該ダイオードに電圧を供給する電
圧源と、該ダイオードに流れる電源を計測する電流測定
手段と、を含むことを要旨とする。
【０００６】
【作用】ある不純物濃度を有する半導体は、ある温度範
囲でフェルミレベルが変化するためＰＮ接合ダイオード
の拡散電位は、その温度範囲では、温度に依存する。本
発明の温度測定装置は、順方向の電圧電流特性が温度に
依存することを利用し温度を検出する。
囲でフェルミレベルが変化するためＰＮ接合ダイオード
の拡散電位は、その温度範囲では、温度に依存する。本
発明の温度測定装置は、順方向の電圧電流特性が温度に
依存することを利用し温度を検出する。
【０００７】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の第１の実施例で、１はＰＮ接合ダイオー
ド、２は定電流源、３は電圧計である。
図１は本発明の第１の実施例で、１はＰＮ接合ダイオー
ド、２は定電流源、３は電圧計である。
【０００８】図１の実施例でＰＮ接合ダイオード１には
定電流源２より順方向電流Ｉを流しその時の電圧Ｖを電
圧計３で読む。この電圧電流（Ｖ−Ｉ）特性は図４に示
すように温度依存性を持っており、ある設定電流値にな
る電圧をＶthとすると、Ｖthと温度Ｔとの間には図５の
ような相関がある。この相関特性を初めに求めておくこ
とにより、温度を知ることができる。
定電流源２より順方向電流Ｉを流しその時の電圧Ｖを電
圧計３で読む。この電圧電流（Ｖ−Ｉ）特性は図４に示
すように温度依存性を持っており、ある設定電流値にな
る電圧をＶthとすると、Ｖthと温度Ｔとの間には図５の
ような相関がある。この相関特性を初めに求めておくこ
とにより、温度を知ることができる。
【０００９】例えば、このＰＮ接合ダイオード１をＳｉ
で作る場合、Ｓｉにドープされる不純物濃度をパラメー
タとしたフェルミレベルＥFと温度Ｔの関係は図２のよ
うになっている。従って、ＰＮ接合ダイオード１のエネ
ルギーバンドは、低温時と高温時で、図３（ａ），
（ｂ）に示すように異なる。このことが図４のような温
度に依存したＩ−Ｖ特性を示す原理である。Ｓｉを用い
た場合Ｐ，Ｎのいずれも１０17cm-3程度の不純物濃度と
することにより、１００Ｋ〜６００Ｋの温度範囲での温
度測定が可能である。
で作る場合、Ｓｉにドープされる不純物濃度をパラメー
タとしたフェルミレベルＥFと温度Ｔの関係は図２のよ
うになっている。従って、ＰＮ接合ダイオード１のエネ
ルギーバンドは、低温時と高温時で、図３（ａ），
（ｂ）に示すように異なる。このことが図４のような温
度に依存したＩ−Ｖ特性を示す原理である。Ｓｉを用い
た場合Ｐ，Ｎのいずれも１０17cm-3程度の不純物濃度と
することにより、１００Ｋ〜６００Ｋの温度範囲での温
度測定が可能である。
【００１０】もちろん、測定温度範囲に合わせた半導体
材料と不純物濃度を選ぶのが良いのは言うまでもない。
上記第１の実施例では、定電流Ｉを流し電圧Ｖを読む方
法でとるとしたが、図６の第２の実施例に示す如く、Ｐ
Ｎ接合ダイオード１に対し逆に定電圧源４より定電圧Ｖ
をかけ、電流計５により電流Ｉの値を読むようにしても
よい。
材料と不純物濃度を選ぶのが良いのは言うまでもない。
上記第１の実施例では、定電流Ｉを流し電圧Ｖを読む方
法でとるとしたが、図６の第２の実施例に示す如く、Ｐ
Ｎ接合ダイオード１に対し逆に定電圧源４より定電圧Ｖ
をかけ、電流計５により電流Ｉの値を読むようにしても
よい。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、例
えば、本発明のＩＣチップ内に一緒に作り込むことが可
能となるため、本検出装置を含む１チップの温度計や温
度コントロールＩＣ等を製造することができる。さらに
マイクロ温度計として各分野への応用が期待できる。ま
たＩＣ内に本装置を多数作り込むことによりＩＣ内の温
度分布測定も可能となる。
えば、本発明のＩＣチップ内に一緒に作り込むことが可
能となるため、本検出装置を含む１チップの温度計や温
度コントロールＩＣ等を製造することができる。さらに
マイクロ温度計として各分野への応用が期待できる。ま
たＩＣ内に本装置を多数作り込むことによりＩＣ内の温
度分布測定も可能となる。
【００１２】なお、図２〜図５において、ＥCは伝導帯
（conduction band）最下端のエネルギーレベル、ＥVは
価電子帯（valence band）最上端のエネルギーレベル、
ＥFはフェルミレベル Ｅiは真性フェルミレベル（intrinsic level） Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔは夫々温度（Ｔａ＜Ｔｂ＜
Ｔｃ＜Ｔｄ）を示す。Ｖthはある設定電流値となるのに
必要な電圧Ｖ
（conduction band）最下端のエネルギーレベル、ＥVは
価電子帯（valence band）最上端のエネルギーレベル、
ＥFはフェルミレベル Ｅiは真性フェルミレベル（intrinsic level） Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔは夫々温度（Ｔａ＜Ｔｂ＜
Ｔｃ＜Ｔｄ）を示す。Ｖthはある設定電流値となるのに
必要な電圧Ｖ
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】Ｓｉにドープされる不純物濃度をパラメータと
したフェルミレベルＥFと温度Ｔとの関係を示す特性図
である。
したフェルミレベルＥFと温度Ｔとの関係を示す特性図
である。
【図３】ＰＮ接合ダイオードのエネルギーバンドの低温
時と高温時での特性図である。
時と高温時での特性図である。
【図４】ＰＮ接合ダイオードの温度をパラメータとする
Ｉ−Ｖ特性図である。
Ｉ−Ｖ特性図である。
【図５】ある設定電流値となるのに必要な電圧Ｖthと温
度Ｔとの関係を示す特性図である。
度Ｔとの関係を示す特性図である。
１ ＰＮ接合ダイオード ２ 定電流源 ３ 電圧計 ４ 定電圧源 ５ 電流計
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図６
【補正方法】追加
【補正内容】
【図６】本発明の第２の実施例を示す回路図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＰＮ接合ダイオード素子と、 上記ＰＮ接合ダイオード素子に定電流を供給する定電流
源と、 上記ＰＮ接合ダイオード両端の電圧を計測する電圧測定
手段と、を含むことを特徴とする温度検出装置。 - 【請求項２】 ＰＮ接合ダイオードと、 該ダイオードに電圧を供給する電圧源と、 該ダイオードに流れる電源を計測する電流測定手段と、
を含むことを特徴とする温度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105991A JPH05283749A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105991A JPH05283749A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283749A true JPH05283749A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14422198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4105991A Pending JPH05283749A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283749A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001098790A1 (de) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Braun Gmbh | Verfahren und schaltungsanordnung zur messung einer spannung oder einer temperatur sowie zum erzeugen einer spannung mit einer beliebig vorgebbaren temperaturabhängigkeit |
| US6896408B2 (en) | 2003-03-19 | 2005-05-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Temperature detection from differences in off leak currents of NMOS and PMOS transistors on CPU chip |
| KR100575863B1 (ko) * | 1999-10-21 | 2006-05-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 접합열 측정 방법 |
| KR100643209B1 (ko) * | 2005-05-26 | 2006-11-10 | (주)새론 | 발광다이오드의 열특성 측정장치 및 접합부 온도 측정방법 |
| JP2008080130A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Covidien Ag | 温度検知戻り電極パッド |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4105991A patent/JPH05283749A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100575863B1 (ko) * | 1999-10-21 | 2006-05-03 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 접합열 측정 방법 |
| WO2001098790A1 (de) * | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Braun Gmbh | Verfahren und schaltungsanordnung zur messung einer spannung oder einer temperatur sowie zum erzeugen einer spannung mit einer beliebig vorgebbaren temperaturabhängigkeit |
| US6896408B2 (en) | 2003-03-19 | 2005-05-24 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Temperature detection from differences in off leak currents of NMOS and PMOS transistors on CPU chip |
| KR100643209B1 (ko) * | 2005-05-26 | 2006-11-10 | (주)새론 | 발광다이오드의 열특성 측정장치 및 접합부 온도 측정방법 |
| JP2008080130A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Covidien Ag | 温度検知戻り電極パッド |
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