JPH05326845A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置の市場における基礎データとし
て、半導体装置の実使用時間を正確に求める。 【構成】 入力信号を周波数調整部１で調整し、カウン
タ３で計数する。計数終了後、メモリ４にデータを格納
し、再び計数を始めるときに、メモリ４からカウンタ３
にデータを読み込み、計数を開始する。 【効果】 半導体装置の信頼性の基礎データを正確に求
めることができ、高信頼度を要求される分野に広く応用
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の測定器は、図５に示すように同期
情報のＳＹＮ検出回路１８とＥＴＢ検出回路２０に、パ
ルス発生回路２６とカウンタ３を付加することにより、
データ伝送による回線の実使用時間を測定できるもので
あった（例えば、特公昭５９−３４０２６号）。また、
１９はセット回路、２１はリセット回路、２２はＮＡＮ
Ｄ回路、２３は受信レジスタ、２４は制御チャネル検出
回路、２５はキャラクタバッファである。

【０００３】動作について説明する。ＳＴＹ検出回路１
８によりデータ伝送の開始を判別し、ＳＥＴ回路１９に
報告する。これにより、パルス発生器２６からの信号を
カウンタ３で計数し累積を求める。データ伝送の終了を
ＥＴＢ検出回路２０で判別し、リセット回路２１の信号
によりカウンタ３は計数をやめる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】市場における半導体装
置の故障モードが使用条件，環境条件などの違いによ
り、どのように変化するかを推定し、その原因系にフィ
ードバックすることは重要である。しかし、市場でのデ
ータを収集・解析し、その原因の追求をするには、半導
体装置の稼働時間を正確に求めるという困難な点があっ
た。

【０００５】従来、半導体装置の寿命は主に信頼性試験
の結果により推定されてきた。高温動作，温度サイク
ル，静電気放電耐量などの試験により、環境試験や、電
気的な試験が行われ、市場出荷後における半導体装置の
信頼度予測や故障モードの推定を行っている。また、フ
ィールドにおける故障率を算出しているが、正確なデー
タを得るためには、実際の市場での故障率を求めること
が重要である。

【０００６】従来技術による実使用時間を積算できる装
置は、次に示すような欠点があった。すなわち、 既存の装置の外に、積算機能をもつ装置を必要とし
た。 メモリ機能をもたないため、積算機能をもつ装置の電
源を切ることができない。等の欠点があった。

【０００７】本発明の目的は、実使用時間を積算できる
半導体集積回路装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体集積回路装置は、所定回路素子
が組み込まれた半導体素子に、電源投入時間を計数する
手段と、計数値に基づいて半導体集積回路の実時間使用
を積算する手段とを有するものである。

【０００９】

【作用】所定回路素子が組み込まれた半導体素子に、電
源投入時間を計時するため機能と、半導体集積回路の実
使用時間を積算する機能とを内蔵し、実使用時間を正確
に求める。

【００１０】

【実施例】本発明について図面を参照して説明する。

【００１１】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
係る計時機能部を示すブロック図である。図において、
本発明の計時機能部１は、周波数調整部２と、カウンタ
３と、メモリ４とを有している。

【００１２】入力端子からの信号を周波数調整部２で一
定の周波数のクロックに調整し、この周波数調整部２の
出力を基にカウンタ３で計数する。カウンタ３の計数結
果を不揮発性メモリ４に格納し、必要に応じて計数値を
出力する。

【００１３】図２に、本実施例の詳細なブロック図を示
し、動作を説明する。電源投入と同時に、立ち上がり検
出回路５は電源の立ち上がりを検出し、その出力信号で
制御機能６を開き、前回の計数値を書き込み／読み出し
可不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭなど）４から
カウンタ３に読みだす。

【００１４】立ち上がりエッジ検出回路５は、立ち上が
りエッジを検出して１パルスを出力する回路であるの
で、書き込み／読み出し可不揮発性メモリ４からカウン
タ３に値を書き込むとすぐに、制御機能６が閉じて書き
込み／読み出し可不揮発性メモリ４から値が入らないよ
うにする。

【００１５】一方、カウンタ３は周波数調整部２の信号
を基に前回の計数値に加算していく。また、周波数調整
部２が、入力端子から１時間分のクロックを受け取った
ら、書き込み／読み出し可不揮発性メモリ４の、書き込
み制御機能９を開く信号をおくる。そして、カウンタ３
の計数値が書き込み／読み出し可不揮発性メモリ４にメ
モリバス７を介して書き込まれる。

【００１６】これによりカウンタ３が１６ｂｉｔで、お
よそ７〜８年間使用することができる。また、必要に応
じて制御機能８を開いてその時点までの計数結果を読み
出すことができる。以上の繰り返しにより積算計の機能
を実現できる。

【００１７】図３に、図２における動作のタイムチャー
トを示す。立ち上がり検出回路５が立ち上がると同時
に、制御機能６が開いてすぐに閉じる。書き込み／読み
出し可不揮発性メモリ４からカウンタ３に値が読み込ま
れ、計数を始める。このとき書き込み制御機能９の信号
は閉じており、書き込み／読み出し可不揮発性メモリ４
に値は書き込まれない。

【００１８】一時間後、周波数調整部２から信号が出
て、書き込み制御機能９が開き、書き込み／読み出し可
不揮発性メモリ４にその時点での計数値が書き込まれ
る。以下同様に繰り返される。

【００１９】（実施例２）実施例１で使用した図２を用
いる。商用電源を用いた場合の例であるが、動作は実施
例１と同様である。

【００２０】電源投入と同時に、立ち上がり検出回路５
は電源の立ち上がりを検出し、その出力信号で制御機能
６を開き、前回の計数値を書き込み／読み出し可不揮発
性メモリ４からカウンタ３に読みだす。

【００２１】図４にゼロクロス検出回路１０の詳細な回
路図を示す。交流電源１１は電圧変換回路１２．コンデ
ンサ１３を通って、半導体集積回路装置の入力電圧の規
格範囲内にして、入力端子からゼロクロス検出回路１０
に入る。

【００２２】入力端子は自己の出力を入力に接続したイ
ンバータ１４及び抵抗素子１５により、約１／２Ｖ_DDに
バイアスされる。よって、信号は１／２Ｖ_DDを中心に変
化し、インバータ１６により波形整形される。

【００２３】このように、ゼロクロス検出回路１０を通
して、交流から商用周波数に対応したクロックに変換さ
れた信号を周波数調整部２に送り、その信号を基にカウ
ンタ３が前回の計数値に加算していく。以下、実施例１
と同様に動作する。

【００２４】回路のブロック構成は、実施例１と同様で
あるが、商用電源を用いた場合、以下のような利点があ
る。 交流から直流に直す必要性がなくなり、パソコン，家
電用など幅広く利用できる。 周波数が安定しているため、より正確な時間を計数で
きる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は計時手段
とメモリ機能を内蔵することにより、半導体集積回路の
実使用時間を積算できる機能がある。メモリを用いるこ
とにより、 積算できる機能装置を従来は付加するものであった
が、本発明では内蔵でき、かつ既存回路とは独立に扱う
ことができる。 メモリに計数値を書き込んで行くため、カウンタの桁
数を小さくできる。という効果を有する。

【００２６】ところで、半導体集積回路の実使用時間の
記録は、市場における信頼性の基礎データとして重要で
ある。一般に、市場での稼働時間を正確に求めることは
困難な場合が多いが、本発明では積算計を内蔵すること
により容易に可能になる。よって、故障率（故障率の定
義は：故障率＝故障数／稼働時間により定義される。）
も正確に求まる。

【００２７】本発明の半導体装置は高信頼度を要求され
る分野に広く利用でき、本半導体装置を使用することに
よりフィールドデータの蓄積が得られ、半導体装置の使
用環境の改善や半導体装置そのものの改善に大いに利用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る計時機能部を示すブロ
ック図である。

【図２】図１に示した計時機能部の詳細図を示す図であ
る。

【図３】図２における動作のタイムチャートである。

【図４】本発明の実施例２に係るゼロクロス検出回路の
詳細を示す回路図である。

【図５】従来例のブロック図である。

【符号の説明】

１ 計時機能部 ２ 周波数調整部 ３ カウンタ ４ 書き込み／読み出し可不揮発性メモリ ５ 立ち上がり検出回路 ６ 制御機能 ７ メモリバス ８ 制御機能 ９ 書き込み制御信号 １０ ゼロクロス検出回路 １１ 交流電源 １２ 電圧変換回路 １３ コンデンサ １４ インバータ １５ 抵抗素子 １６ インバータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定回路素子が組み込まれた半導体素子
   に、電源投入時間を計数する手段と、計数値に基づいて
   半導体集積回路の実時間使用を積算する手段とを有する
   ことを特徴とする半導体集積回路装置。