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公開番号2025060239
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170852
出願日2023-09-29
発明の名称マルチ・ダイ・モジュール、電源装置、半導体装置を作製する方法
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20250403BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】複数のレギュレータを搭載するマルチ・ダイ・モジュールを提供する。
【解決手段】マルチ・ダイ・モジュール11は、少なくともDC-DCコンバータを制御するように構成される第1制御回路21を含み、内部ライン13c、外部電極13d、及び内部電極13bを有する第1半導体ダイ13と、少なくともリニアレギュレータを制御するように構成された第2制御回路23を含み、複数の内部電極15bを有する第2半導体ダイ15と、第1半導体ダイ13及び第2半導体ダイ15がマルチ・ダイ・モジュールを構成するように第1半導体ダイ13及び第2半導体ダイ15を支持するパッケージ17と、を備え、第1半導体ダイ13の内部電極13bは、第2半導体ダイ15の内部電極15bに接続され、内部ライン13cは、第1半導体ダイ13の内部電極の一つを外部電極13dに接続する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくともＤＣ－ＤＣコンバータを制御するように構成される第１制御回路を含み、内部ライン、外部電極、及び複数の内部電極を有する第１半導体ダイと、
少なくともリニアレギュレータを制御するように構成された第２制御回路を含み、複数の内部電極を有する第２半導体ダイと、
少なくとも前記第１半導体ダイ及び前記第２半導体ダイがマルチ・ダイ・モジュールを構成するように前記第１半導体ダイ及び前記第２半導体ダイを支持するパッケージと、
を備え、
前記第１制御回路は、参照入力及び１又は複数の出力を有し、
前記第２制御回路は、帰還入力、参照入力、及び比較出力を有する電圧比較回路を含み、
前記第１半導体ダイの前記内部電極は、第１内部電極を含み、
前記第２半導体ダイの前記内部電極は、第１内部電極を含み、
前記電圧比較回路の前記帰還入力は、前記第２半導体ダイの前記第１内部電極に接続され、
前記第１半導体ダイの前記第１内部電極は、前記第２半導体ダイの前記第１内部電極に接続され、
前記内部ラインは、前記第１半導体ダイの前記第１内部電極を前記外部電極に接続する、
マルチ・ダイ・モジュール。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第２半導体ダイの前記内部電極は、前記電圧比較回路の前記比較出力に接続される第２内部電極を含み、
前記第１半導体ダイの前記内部電極は、前記第２半導体ダイの前記第２内部電極に接続される第２内部電極を含み、
前記第１制御回路は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータの駆動の制御を行う第１制御信号を提供する出力を有する生成回路と、第１駆動信号を提供する出力を有する第１駆動回路とを含み、
前記第１駆動回路は、前記生成回路の前記出力及び前記第１半導体ダイの前記第２内部電極に接続される、
請求項１に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項３】
前記第１半導体ダイは、前記第１駆動回路に接続されるゲートを有する第１出力トランジスタを含み、
前記第１出力トランジスタのドレイン及びソースの一方は、前記外部電極に接続される、
請求項２に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項４】
前記第１半導体ダイは、前記外部電極と異なる第１外部電極を更に含み、
前記第１駆動回路は、前記第１外部電極に接続される出力を有する、
請求項２に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項５】
前記第１制御回路は、前記生成回路の前記出力に接続されると共に、第２駆動信号を提供する出力を有する第２駆動回路を含み、
前記第１駆動信号の駆動の第１活性化期間は、前記第２駆動信号の駆動の第２活性化期間と重なり合わない、
請求項２に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項６】
前記第１半導体ダイは、前記第１駆動回路に接続されるゲートを有する第１出力トランジスタを含み、
前記第１出力トランジスタのドレイン及びソースの一方は、前記外部電極に接続され、
前記第１半導体ダイは、前記第２駆動回路の前記出力に接続されるゲートを有する第２出力トランジスタを含み、
前記第２出力トランジスタのドレインは、前記外部電極に接続される、
請求項５に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項７】
前記第１半導体ダイは、前記外部電極と異なる第２外部電極を更に含み、
前記第２駆動回路は、前記第２外部電極に接続される出力を有する、
請求項５に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項８】
前記第１半導体ダイ及び前記第２半導体ダイの何れか一方に設けられる参照電圧生成回路を更に備え、
前記参照電圧生成回路は、前記第１制御回路の前記参照入力及び前記電圧比較回路の前記参照入力にそれぞれの参照電圧を提供するように構成され、
前記第１半導体ダイの前記内部電極は、第３内部電極を含み、
前記第２半導体ダイの前記内部電極は、第３内部電極を含み、
前記第１半導体ダイの前記第３内部電極は、前記第２半導体ダイの前記第３内部電極に接続され、
前記第１半導体ダイの前記第３内部電極は、前記第１制御回路の前記参照入力及び前記参照電圧生成回路の少なくとも一方に接続され、
前記第２半導体ダイの前記第３内部電極は、前記電圧比較回路の前記参照入力及び前記参照電圧生成回路の少なくとも一方に接続される、
請求項１に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項９】
前記参照電圧生成回路は、前記第１半導体ダイに設けられる、
請求項８に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
【請求項１０】
前記第１半導体ダイ及び前記第２半導体ダイの何れか一方に設けられる選択信号生成回路を更に備え、
前記選択信号生成回路は、選択信号を生成し、前記選択信号は、前記ＤＣ－ＤＣコンバータ及び前記リニアレギュレータをそれぞれ排他的に動作させることを示す第１値及び第２値を有し、
前記選択信号は、前記第１制御回路及び前記第２制御回路に提供される、
請求項１に記載されたマルチ・ダイ・モジュール。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ・ダイ・モジュール、及び電源装置、半導体装置を作製する方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ＤＣ－ＤＣコンバータを、スイッチングレギュレータ又はリニアレギュレータとして動作させることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開2007-82273号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つのチップ（ダイ）内に複数のレギュレータを搭載するＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＵｎｉｔ）がある。レギュレータの一方は、ＤＣ－ＤＣコンバータ回路を含み、他方はリニアレギュレータ回路を含む。複数のレギュレータを搭載するＭＣＵは、ユーザーの要求に応えることができる一方で、複数のレギュレータ回路を搭載することは、チップ面積の増大、及び、テストコストの増大になる。大きなチップ面積は、ウエハプロセス（前工程）における歩留まりの改善の妨げになる。また、単一のダイに搭載された複数のレギュレータの検査において、検査の結果として当該ダイが不良であると、テストコスト低減の妨げになる。
【０００５】
本発明は、複数のレギュレータを搭載するマルチ・ダイ・モジュール、及びこのマルチ・ダイ・モジュールを含む電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に係るマルチ・ダイ・モジュールは、少なくともＤＣ－ＤＣコンバータを制御するように構成される第１制御回路を含み、内部ライン、外部電極、及び複数の内部電極を有する第１半導体ダイと、少なくともリニアレギュレータを制御するように構成された第２制御回路を含み、複数の内部電極を有する第２半導体ダイと、少なくとも前記第１半導体ダイ及び前記第２半導体ダイがマルチ・ダイ・モジュールを構成するように前記第１半導体ダイ及び前記第２半導体ダイを支持するパッケージと、を備え、前記第１制御回路は、参照入力及び１又は複数の出力を有し、前記第２制御回路は、帰還入力、参照入力、及び比較出力を有する電圧比較回路を含み、前記第１半導体ダイの前記内部電極は、第１内部電極を含み、前記第２半導体ダイの前記内部電極は、第１内部電極を含み、前記電圧比較回路の前記帰還入力は、前記第２半導体ダイの前記第１内部電極に接続され、前記第１半導体ダイの前記第１内部電極は、前記第２半導体ダイの前記第１内部電極に接続され、前記内部ラインは、前記第１半導体ダイの前記第１内部電極を前記外部電極に接続する。
【０００７】
本発明の第２態様に係る電源装置は、第１態様に記載されたマルチ・ダイ・モジュールと、前記マルチ・ダイ・モジュールの前記外部電極に接続された一端を有するインダクタと、前記マルチ・ダイ・モジュールの前記外部電極に接続された一端を有するキャパシタと、を備える。
【０００８】
本発明の第３態様に係る電源装置は、第１態様に記載されたマルチ・ダイ・モジュールと、前記マルチ・ダイ・モジュールの前記外部電極に接続された一端を有するキャパシタと、を備える。
【０００９】
本発明の第４態様に係る電源装置は、第１態様に記載されたマルチ・ダイ・モジュールと、前記第１制御回路に接続されたゲート、前記外部電極に接続されたソース及びドレインの一方、及び第１電源線に接続されたソース及びドレインの他方を有する第１外部トランジスタと、前記マルチ・ダイ・モジュールの前記外部電極に接続された一端を有するキャパシタと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
上記の態様によれば、複数のレギュレータを搭載するマルチ・ダイ・モジュール、及びこのマルチ・ダイ・モジュールを含む電源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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