半导体装置制造方法及图纸

提供能够不依赖于低压侧驱动电路的驱动而对高压侧驱动电路的电源电压进行充电，并且能够防止寄生晶体管的动作的技术。半导体装置具备第1驱动电路(102)和自举控制电路(200)。在电压V

Semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本说明书中公开的技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，采用将自举二极管(bootstrapdiode，即BSD)搭载于高耐压IC等半导体装置的技术。在高耐压IC中，通过分离地形成P型阱区域和P型扩散层，从而自举二极管起作用。而且，在使低压侧的IGBT等成为接通状态时，经由自举二极管对自举电容器进行充电，由此能够提供不需要在高压侧浮置供给绝对电压VB侧另外设置浮置电源的方法。但是，在将自举二极管搭载于高耐压IC的情况下，自举二极管的阳极端子与阴极端子相比在电位方面高出电源电压的量。因此，寄生晶体管在从自举二极管的阳极端子朝向半导体衬底的方向上动作。而且，产生以下问题，即，电源电压的消耗电流变得极大。因此，有时使用模拟了自举二极管的自举二极管仿真电路。自举二极管仿真电路如专利文献1所例示的那样，通常与低压侧驱动电路的驱动输入电压LIN同步地动作。专利文献1：日本特表2007-513543号公报然而，在使自举二极管仿真电路与低压侧驱动电路的驱动输入电压LIN同步地动作的情况下，自举二极管仿真电路依赖于低压侧驱动电路的驱动。因此，产生以下问题，即，在功率器件的续流模式等不依赖于低压侧驱动电路的驱动而动作时，无法对高压侧驱动电路的高压侧浮置供给绝对电压VB进行充电。另外，产生以下问题，即，无法针对不具备低压侧驱动电路的IC、例如仅具备用于DC-DC转换器(斩波型)用途等的高压侧驱动电路的IC应用上述技术。
技术实现思路
本说明书所公开的技术就是鉴于以上所记载的问题而提出的，其目的在于提供一种能够不依赖于低压侧驱动电路的驱动而对高压侧驱动电路的电源电压进行充电，并且能够防止寄生晶体管的动作的技术。本说明书所公开的技术的第1方式，具备：第1驱动电路，其驱动第1功率器件；以及自举控制电路，其与所述第1驱动电路连接，以GND电位为基准的电源电压VCC对在表示所述第1驱动电路的电源电压的VB端子和表示所述第1驱动电路的基准电压的VS端子之间连接的电容器进行充电，将该充电而得到的电压向所述第1驱动电路供给，所述自举控制电路具备：N型MOSFET；升压控制电路，其与所述MOSFET的栅极端子连接；背栅控制电路，其与所述MOSFET的背栅端子连接；以及VB电位检测电路，其与所述背栅控制电路连接，并且对所述第1驱动电路的电源电压即电压VB进行检测，所述MOSFET的漏极端子与所述VB端子连接，所述MOSFET的源极端子与所述电源电压VCC连接，在由所述VB电位检测电路检测出的所述电压VB小于或等于所述电源电压VCC的情况下，所述升压控制电路通过控制输入到所述栅极端子的栅极信号，从而使所述MOSFET为接通状态，所述背栅控制电路使施加到所述背栅端子的电压小于所述电压VB。另外，本说明书所公开的技术的第2方式，具备：第1驱动电路，其驱动第1功率器件；以及自举控制电路，其与所述第1驱动电路连接，以GND电位为基准的电源电压VCC对在表示所述第1驱动电路的电源电压的VB端子和表示所述第1驱动电路的基准电压的VS端子之间连接的电容器进行充电，将该充电而得到的电压向所述第1驱动电路供给，所述自举控制电路具备：N型MOSFET；升压控制电路，其与所述MOSFET的栅极端子连接；背栅控制电路，其与所述MOSFET的背栅端子连接；以及VS电位检测电路，其与所述背栅控制电路连接，并且对所述第1驱动电路的基准电压即电压VS进行检测，所述MOSFET的漏极端子与所述VB端子连接，所述MOSFET的源极端子与所述电源电压VCC连接，在由所述VS电位检测电路检测出的所述电压VS小于或等于所述GND电位的情况下，所述升压控制电路通过控制输入到所述栅极端子的栅极信号，从而使所述MOSFET为接通状态，所述背栅控制电路使施加到所述背栅端子的电压小于所述电压VB。专利技术的效果本说明书所公开的技术的第1方式，具备：第1驱动电路，其驱动第1功率器件；以及自举控制电路，其与所述第1驱动电路连接，以GND电位为基准的电源电压VCC对在表示所述第1驱动电路的电源电压的VB端子和表示所述第1驱动电路的基准电压的VS端子之间连接的电容器进行充电，将该充电而得到的电压向所述第1驱动电路供给，所述自举控制电路具备：N型MOSFET；升压控制电路，其与所述MOSFET的栅极端子连接；背栅控制电路，其与所述MOSFET的背栅端子连接；以及VB电位检测电路，其与所述背栅控制电路连接，并且对所述第1驱动电路的电源电压即电压VB进行检测，所述MOSFET的漏极端子与所述VB端子连接，所述MOSFET的源极端子与所述电源电压VCC连接，在由所述VB电位检测电路检测出的所述电压VB小于或等于所述电源电压VCC的情况下，所述升压控制电路通过控制输入到所述栅极端子的栅极信号，从而使所述MOSFET为接通状态，所述背栅控制电路使施加到所述背栅端子的电压小于所述电压VB。根据这样的结构，能够通过背栅控制电路的电压控制而防止寄生晶体管的动作，由此，抑制电源电压的消耗电流变大，另外，通过使自举控制电路中的N型MOSFET为接通状态，从而对第1驱动电路的电源电压进行充电。另外，本说明书所公开的技术的第2方式，具备：第1驱动电路，其驱动第1功率器件；以及自举控制电路，其与所述第1驱动电路连接，以GND电位为基准的电源电压VCC对在表示所述第1驱动电路的电源电压的VB端子和表示所述第1驱动电路的基准电压的VS端子之间连接的电容器进行充电，将该充电而得到的电压向所述第1驱动电路供给，所述自举控制电路具备：N型MOSFET；升压控制电路，其与所述MOSFET的栅极端子连接；背栅控制电路，其与所述MOSFET的背栅端子连接；以及VS电位检测电路，其与所述背栅控制电路连接，并且对所述第1驱动电路的基准电压即电压VS进行检测，所述MOSFET的漏极端子与所述VB端子连接，所述MOSFET的源极端子与所述电源电压VCC连接，在由所述VS电位检测电路检测出的所述电压VS小于或等于所述GND电位的情况下，所述升压控制电路通过控制输入到所述栅极端子的栅极信号，从而使所述MOSFET为接通状态，所述背栅控制电路使施加到所述背栅端子的电压小于所述电压VB。根据这样的结构，能够通过背栅控制电路的电压控制而防止寄生晶体管的动作，由此，抑制电源电压的消耗电流变大，另外，通过使自举控制电路中的N型MOSFET为接通状态，从而对第1驱动电路的电源电压进行充电。另外，通过以下所示的详细说明和附图，从而与本说明书所公开的技术相关的目的、特征、方案和优点将变得更加明白。附图说明图1是表示与实施方式相关的自举二极管的结构的例子的剖面图。图2是表示与实施方式相关的具备功率器件以及自举二极管的高耐压IC的结构的例子的电路图。图3是表示作为实施方式的半导体装置的单片高耐压IC(单片结构的高耐压IC)的结构的例子的电路图。图4是表示图3中的N型MOSFET的结构的例子的剖面图。图5是表示作为实施方式的半导体装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其具备：/n第1驱动电路，其驱动第1功率器件；以及/n自举控制电路，其与所述第1驱动电路连接，/n以GND电位为基准的电源电压V

【技术特征摘要】
20181122 JP 2018-2188181.一种半导体装置，其具备：
第1驱动电路，其驱动第1功率器件；以及
自举控制电路，其与所述第1驱动电路连接，
以GND电位为基准的电源电压VCC对在表示所述第1驱动电路的电源电压的VB端子和表示所述第1驱动电路的基准电压的VS端子之间连接的电容器进行充电，将该充电而得到的电压向所述第1驱动电路供给，
所述自举控制电路具备：
N型MOSFET；
升压控制电路，其与所述MOSFET的栅极端子连接；
背栅控制电路，其与所述MOSFET的背栅端子连接；以及
VB电位检测电路，其与所述背栅控制电路连接，并且对所述第1驱动电路的电源电压即电压VB进行检测，
所述MOSFET的漏极端子与所述VB端子连接，
所述MOSFET的源极端子与所述电源电压VCC连接，
在由所述VB电位检测电路检测出的所述电压VB小于或等于所述电源电压VCC的情况下，所述升压控制电路通过控制输入到所述栅极端子的栅极信号，从而使所述MOSFET为接通状态，所述背栅控制电路使施加到所述背栅端子的电压小于所述电压VB。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
在由所述VB电位检测电路检测出的所述电压VB大于所述电源电压VCC的情况下，所述升压控制电路通过控制输入到所述栅极端子的所述栅极信号，从而使所述MOSFET为断开状态，所述背栅控制电路使施加到所述背栅端子的电压等于所述电源电压VCC。


3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，
在由所述VB电位检测电路检测出的电压VB小于或等于电源电压VCC的情况下，所述背栅控制电路控制施加到所述背栅端子的电压，以使得施加到所述源极端子的电压与施加到所述背栅端子的电压之差小于PN结的反向耐压。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中，
在由所述VB电位检测电路检测出的电压VB大于电源电压VCC的情况下，所述背栅控制电路控制施加到所述背栅端子的电压，以使得施加到所述背栅端子的电压小于所述电源电压VCC，并且使施加到所述源极端子的电压与施加到所述背栅端子的电压之差小于PN结的反向耐压。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其中，
还具备驱动比所述第1功率器件更靠近低压侧的第2功率器件的第2驱动电路，
对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽野光隆，山本晃央，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP