半导体装置以及包含该半导体装置的车载电子装置和汽车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体装置以及包含该半导体装置的车载电子装置和汽车。一种负载驱动装置，其包括：温度检测器，当输出晶体管的温度和环境温度之间的温差大于基准温差时，其将温差检测信号设置为激活，当输出晶体管的温度高于基准温度时，其将超温检测信号设置为激活；限流器，当任何一个检测信号变为激活时，其限制输出晶体管的GS电流；以及所述输出晶体管，当任何一个检测信号变为激活时，其不管外部输入信号如何而断开。当输出晶体管的温度和环境温度之间的温差等于或小于基准温差时，温度检测器将温差检测信号设置为非激活，当输出晶体管温度等于或小于基准温度时，温度检测器将超温检测信号设置为非激活。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】半导体装置以及包含该半导体装置的车载电子装置和汽车相关申请的交叉引用本申请基于并要求2014年10月2日提出的日本专利申请N0.2014-203682的优先权，通过引用的方式将其公开作为整体并入本文。
本专利技术涉及一种半导体装置，和车载电子装置以及每个包括该半导体装置的汽车，例如，涉及一种适于驱动负载诸如灯的半导体装置，和车载电子装置以及每个包括该半导体装置的汽车。
技术介绍
汽车配备有电子地控制发动机、灯、安全气囊，电动车窗和其他系统的电子控制单元(ecu)。电子控制单元包括驱动负载诸如灯的智能电力装置(iro)。Romeo Letor 等人，在 “How to implement a fault tolerant and reliableautomotive power management system in short circuit operat1n by using ST’ sVIPower MOtm technology”中，公开了关于负载驱动装置的技术。该现有技术的结构通过使用两种类型的温度检测功能限制流过输出晶体管的电流，防止输出晶体管的过热。
技术实现思路
从说明书和附图的描述，负载驱动装置的问题和新的特征将变得明显。根据一个实施例，一种半导体器件，包括:温度检测器，当输出晶体管的温度和环境温度之间的温差大于基准温差时，其将第一检测信号设置为激活，当输出晶体管的温度高于第一基准温度时，其将第二检测信号设置为激活；第一限流器，当第一和第二检测信号中任何一个信号变为激活时，其限制在输出晶体管的源极和漏极之间流动的电流；和输出晶体管，当第一和第二检测信号中任何一个信号变为激活时，其不管外部输入信号如何而断开，当第一检测信号被设置为激活时，当输出晶体管的温度和环境温度之间的温差降低到等于或小于比基准温差低第一迟滞的量的值时，该温度检测器将第一检测信号设置为非激活，当第二检测信号被设置为激活时，当输出晶体管的温度降低到等于或小于比第一基准温度低第一迟滞的量的值时，该温度检测器将第二检测信号设置为非激活。根据一个实施例，一种半导体器件，包括:温度检测器，当输出晶体管的温度和环境温度之间的温差大于基准温差时，温度检测器将第一检测信号设置为激活，当输出晶体管的温度高于第一基准温度时，温度检测器将第二检测信号设置为激活；第一限流器，当第一和第二检测信号中任何一个信号变为激活时，第一限流器限制在输出晶体管的源极和漏极之间流动的电流；和输出晶体管，当第一和第二检测信号中任何一个信号变为激活时，输出晶体管不管外部输入信号如何而断开，且该温度检测器包括:第一恒定电流源，串联连接到第一恒定电流源的并放置在远离输出晶体管的外围电路区域的第一二极管，第二恒定电流源，串联连接到第二恒定电流源的并放置在输出晶体管中或其附近的第二二极管，并联连接在第二恒定电流源和第二二极管之间的第一和第二电阻器元件，串联连接到第二电阻器元件的并基于第一检测信号控制接通和断开的第一开关，并联连接到第一开关并基于第二检测信号控制接通和断开的第二开关，将第一恒定电流源和第一二极管之间的节点的电位与第二恒定电流源和第一电阻器元件之间的节点的电位进行比较并且输出第一检测信号的第一比较器，第三恒定电流源，串联连接到第三恒定电流源的第三电阻器元件，以及，将第三恒定电流源和第三电阻器元件之间的节点的电位与第二恒定电流源和第一电阻器元件之间的节点的电位进行比较并且输出第二检测信号的第二比较器。根据上述实施例，能提供一种能防止驱动负载的能力急剧下降的半导体装置，以及包含其在内的车载电子装置。【附图说明】结合附图，从下面的某些实施例的描述，上述的和其他方面、优势和特征将更加明显，其中:图1是根据第一实施例的配备有电子控制单元的车辆的概要图。图2是示出图1示出的车辆的内部结构的图。图3是示出根据第一实施例的电子控制单元的结构的框图。图4是示出根据第一实施例的负载驱动装置的结构的框图。图5是示出包括在图4示出的负载驱动装置中的限流器的具体结构的电路图。图6是示出包括在图4示出的负载驱动装置中的温度检测器的具体结构的电路图。图7是图4示出的负载驱动装置的示意横截面图。图8是图4示出的负载驱动装置的示意平面图。图9是示出在环境温度等于或小于边界温度的情况下，图4示出的负载驱动装置的操作的时序图。图10是示出在环境温度高于边界温度的情况下，图4示出的负载驱动装置的操作的时序图。图11是示出图4示出的负载驱动装置中的输出晶体管的温度与环境温度之间的关系的图。图12是示出通过图4示出的负载驱动装置关断和恢复负载的电流供应的时序图。图13是不出接通和断开包括在图4不出的负载驱动装置中的输出晶体管的时序图。图14是示出包括在图4示出的负载驱动装置中的输出晶体管的工作(on-duty)和环境温度之间的关系的图。图15是示出由图4示出的负载驱动装置设置的限制电流值和环境温度之间的关系的图。图16是示出在恢复电流供应之后，由图4示出的负载驱动装置施加到负载的电力和环境温度之间的关系的图。图17是图11和图29的比较示例。图18是示出当超温检测信号的迟滞变化时，工作和环境温度之间的关系的图。图19是示出图6示出的温度检测器的替代示例的电路图。图20是示出根据第二实施例的负载驱动装置的结构的框图。图21是示出图20示出的负载驱动装置中的输出晶体管的温度与环境温度之间的关系的图。图22是示出由图20示出的负载驱动装置设置的限制电流值和环境温度之间的关系的图。图23是示出通过图20示出的负载驱动装置施加到负载的电力和环境温度之间的关系的图。图24是示出包括在图20示出的负载驱动装置中的温度检测器的结构的电路图。图25是示出图24示出的温度检测器的替代示例的电路图。图26是示出根据设计出实施例之前的想法的负载驱动装置的结构的框图。图27是输出晶体管温度和环境温度之间的温差和温差检测信号的每个的时序图。图28是输出晶体管温度和超温检测信号的每个的时序图。图29是示出图26示出的负载驱动装置中的输出晶体管的温度与环境温度之间的关系的图。图30是示出由图26示出的负载驱动装置设置的限制电流值和环境温度之间的关系的图。 图31是示出供给灯的理想电流随时间变化的图。图32是示出在环境温度等于或小于边界温度的情况下，当用图26示出的负载驱动装置驱动灯时，输出晶体管温度随时间变化的图。图33是示出在环境温度等于或小于边界温度的情况下，通过图26示出的负载驱动装置供给灯的电流随时间变化的图。图34是示出在环境温度等于或小于边界温度的情况下，图26示出的负载驱动装置的操作的时序图。图35是示出在环境温度高于边界温度的情况下，当用图26示出的负载驱动装置驱动灯时，输出晶体管温度随时间变化的图。图36是示出在环境温度高于边界温度的情况下，通过图26示出的负载驱动装置供给灯的电流随时间变化的图。图37是示出在环境温度高于边界温度的情况下，图26示出的负载驱动装置的操作的时序图。【具体实施方式】在下文中，参考附图描述了本专利技术的实施例。应该注意的是，附图仅以举例说明的方式以简化的形式给出，因此不应被视为限制本专利技术。相同的元件用相同的参考符号表示，并省略冗余的解释。在下面的实施例中，当为了方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，包括：输出晶体管，其被电连接到电源电压端子和输出端子；温度检测器，当所述输出晶体管的温度和环境温度之间的温差变为大于基准温差时，所述温度检测器将第一检测信号设置为激活，并且当所述输出晶体管的温度变为高于第一基准温度时，所述温度检测器将第二检测信号设置为激活；以及第一限流器，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的任何一个信号变为激活时，所述第一限流器对在所述输出晶体管的源极和漏极之间流动的电流进行限制，其中，当所述第一检测信号和所述第二检测信号均为非激活时，所述输出晶体管基于外部输入信号来接通和断开，当所述第一检测信号和所述第二检测信号中的任何一个信号为激活时，所述输出晶体管不管所述外部输入信号如何而断开，当所述第一检测信号被设置为激活时，当所述输出晶体管的温度和所述环境温度之间的温差降低到等于或小于比所述基准温差低规定量的值时，所述温度检测器将所述第一检测信号设置为非激活，以及当所述第二检测信号被设置为激活时，当所述输出晶体管的温度降低到等于或小于比所述第一基准温度低所述规定量的值时，所述温度检测器将所述第二检测信号设置为非激活。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：上村圣，中原明宏，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP