半导体装置制造方法及图纸

具备：输出元件(1)，其具有与电源侧主电极连接的电源侧电极区及与输出侧主电极连接的输出侧电极区，该输出元件使主电流流至电源侧电极区与输出侧电极区之间；内部电路(11)，其具有用于检测异常的传感器电路(12b)；以及封装，其内置输出元件和内部电路，并且具有主引线端子(9a)和副引线端子(9b)。主引线端子将构成传感器电路的主检测电路(3a)的布线中的中间节点引出到外部，副引线端子将能够与主检测电路分离的副检测电路(3b)的端子引出到外部，在外部，该副引线端子能够与主引线端子连接，通过主引线端子与副引线端子的连接状态来变更传感器电路的电路连接，从而使内部电路(11)的至少一部分作为对用于检测异常的基准值进行变更的基准值变更电路来发挥功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及一种半导体装置，特别是涉及一种电力用半导体开关等内置有半导体集成电路的半导体装置。
技术介绍
以往，作为电力控制用的半导体装置，开发出了智能功率开关(IPS：IntelligentPowerSwitch)等内置有半导体集成电路的半导体装置，该智能功率开关是将电力用开关元件与控制电路、保护电路等外围电路一体化而成的。在IPS中，安装有过电流保护电路、过热保护电路、低电压保护电路以及过电压保护电路等各种保护电路。例如，作为保护电路之一，设置有过电流检测电路。过电流的检测是通过参照从感测元件流向恒流元件的电流来与从输出元件流向负载的电流进行比较来进行的。用于检测过电流的过电流检测电路被一体化在半导体芯片上。根据设计规格采用的恒流元件的恒流值被固定为过电流检测的基准值。因此，在针对过电流的保护级别发生变更的情况下，难以变更保护级别。在专利文献1中记载了以下内容：虽然过电流的参照值是固定的，但是通过变更用于进行过电流探测的外部电阻的值，来根据需要变更过电流的检测级别。在专利文献2中记载了以下内容：在输出元件的驱动电压发生了变动的情况下，切换过电流检测电路内用于进行过电流检测的电阻来变更过电流检测的基准值。根据IPS的使用用途，有时希望将过电流检测的基准值设定得高以提高通电能力。以往，需要另外准备增大过电流检测元件的恒流值来增大过电流检测的基准值的产品来进行应对。同样，在变更过热、恒压或过电压等动作状态检测的基准值的情况下，需要另外准备与动作状态检测的基准值的变更相匹配地变更了保护电路的规格的产品。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-275999号公报专利文献2：日本特开2013-62730号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够进行异常检测的基准值的变更的半导体装置的安装构造。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术所涉及的半导体装置的一个方式的宗旨在于，具备：(a)输出元件，其具有与电源侧主电极电连接的电源侧电极区及与输出侧主电极电连接的输出侧电极区，所述输出元件使主电流流至电源侧电极区与输出侧电极区之间；(b)内部电路，其具有用于检测异常的传感器电路；以及(c)封装，其内置输出元件和内部电路，并且具有主引线端子和副引线端子，其中，所述主引线端子将构成所述传感器电路的主检测电路的布线中的中间节点电引出到外部，所述副引线端子将能够与所述主检测电路分离的副检测电路的端子电引出到外部，在所述外部，所述副引线端子能够与所述主引线端子电连接，通过主引线端子与副引线端子的连接状态来变更传感器电路的电路连接，从而使内部电路的至少一部分作为对用于检测异常的基准值进行变更的基准值变更电路来发挥功能。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供一种能够进行异常检测的基准值的变更的半导体装置的安装构造。附图说明图1是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体装置的一例的框图。图2是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体装置的一例的电路图。图3是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体装置中内置的半导体集成电路的一例的俯视概要图。图4是对安装本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体集成电路的封装的构造的一例进行说明的电路图。图5是示出本专利技术的第一实施方式所涉及的半导体装置的过电流值与过电流检测元件的电流值之间的关系的图。图6是示出以往的半导体装置的一例的电路图。图7是示出在以往的半导体装置中使用的半导体集成电路的一例的俯视概要图。图8是示出本专利技术的第二实施方式所涉及的半导体装置的一例的框图。图9是示出本专利技术的第二实施方式所涉及的半导体装置的一例的电路图。图10是示出本专利技术的第二实施方式所涉及的过热保护电路的动作的一例的图。图11是示出本专利技术的第二实施方式所涉及的过热保护电路的动作的其它例的图。图12是示出本专利技术的第三实施方式所涉及的半导体装置的一例的框图。图13是示出本专利技术的第三实施方式所涉及的半导体装置的一例的电路图。图14是示出本专利技术的第三实施方式所涉及的半导体装置的其它例的电路图。图15是示出本专利技术的第四实施方式所涉及的半导体装置的一例的框图。图16是示出本专利技术的第四实施方式所涉及的半导体装置的一例的电路图。图17是示出本专利技术的第四实施方式所涉及的过电压保护电路中使用的过电压检测元件的温度特性的一例的图。图18是示出本专利技术的第五实施方式所涉及的半导体装置的一例的框图。图19是示出本专利技术的第五实施方式的变形例1所涉及的半导体装置的例子的框图。图20是示出本专利技术的第五实施方式的变形例2所涉及的半导体装置的例子的框图。图21是示出本专利技术的第五实施方式的变形例3所涉及的半导体装置的例子的框图。具体实施方式下面，对本专利技术的第一实施方式～第五实施方式进行说明。在下面的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的标记。但应该注意的是，附图是示意性的，厚度与平面尺寸之间的关系、各装置、各构件的厚度的比率等与实际情况不同。因而，应参考下面的说明来判定具体的厚度、尺寸。另外，附图彼此之间也包括彼此的尺寸关系、比率不同的部分，这是理所当然的。另外，下面的第一实施方式～第五实施方式的说明中的“左右”、“上下”的方向只是便于说明的定义，并不对本专利技术的技术思想进行限定。因此，例如，如果将纸面旋转90度，则“左右”与“上下”互换来读，如果将纸面旋转180度，则“左”变为“右”、“右”变为“左”，这是理所当然的。另外，在下面的说明中，例示性地说明第一导电型为p型、第二导电型为n型的情况。但是，也可以将导电型选择为相反的关系，将第一导电型设为n型，将第二导电型设为p型。另外，对p、n标注的+、-分别是指相比于没有标注+和-的半导体区、为杂质密度相对高或相对低的半导体区。但是，即使是标注了相同的p和p的半导体区，也并不意味着各半导体区的杂质密度严格相同。在下面的第一实施方式～第五实施方式所涉及的半导体装置中内置的半导体集成电路集成有多个半导体元件。内置于半导体装置的输出元件1的“电源侧主电极”是指与电源连接的一侧的主电极。“输出侧主电极”是指未成为上述电源侧主电极、并与负载连接的一侧的主电极。在绝缘栅型场效应晶体管(MISFET)、绝缘栅型静电感应晶体管(MISSIT)中，输出元件1的“电源侧电极区”是指与电源侧主电极欧姆连接的半导体区，是源极区和漏极区中的任一个。在绝缘栅型双极晶体管(IGBT)中，输出元件1的“电源侧电极区”是指成为发射极区和集电极区中的任一方的半导体区。另外，在静电感应(SI)晶闸管、门极可关断(GTO)晶闸管中，输出元件1的“电源侧电极区”是指成为阳极区和阴极区中的任一方的半导体区。在FET、SIT中，输出元件1的“输出侧电极区”是指与输出侧主电极欧姆连接的半导体区，是源极区和漏极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，具备：/n输出元件，其具有与电源侧主电极电连接的电源侧电极区及与输出侧主电极电连接的输出侧电极区，所述输出元件使主电流流至所述电源侧电极区与所述输出侧电极区之间；/n内部电路，其具有用于检测异常的传感器电路；以及/n封装，其内置所述输出元件和所述内部电路，并且具有主引线端子和副引线端子，/n其中，所述主引线端子将构成所述传感器电路的主检测电路的布线中的中间节点电引出到外部，/n所述副引线端子将能够与所述主检测电路分离的副检测电路的端子电引出到外部，在所述外部，所述副引线端子能够与所述主引线端子电连接，/n通过所述主引线端子与所述副引线端子的连接状态来变更所述传感器电路的电路连接，从而使所述内部电路的至少一部分作为对用于检测所述异常的基准值进行变更的基准值变更电路来发挥功能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180809 JP 2018-1505731.一种半导体装置，具备：
输出元件，其具有与电源侧主电极电连接的电源侧电极区及与输出侧主电极电连接的输出侧电极区，所述输出元件使主电流流至所述电源侧电极区与所述输出侧电极区之间；
内部电路，其具有用于检测异常的传感器电路；以及
封装，其内置所述输出元件和所述内部电路，并且具有主引线端子和副引线端子，
其中，所述主引线端子将构成所述传感器电路的主检测电路的布线中的中间节点电引出到外部，
所述副引线端子将能够与所述主检测电路分离的副检测电路的端子电引出到外部，在所述外部，所述副引线端子能够与所述主引线端子电连接，
通过所述主引线端子与所述副引线端子的连接状态来变更所述传感器电路的电路连接，从而使所述内部电路的至少一部分作为对用于检测所述异常的基准值进行变更的基准值变更电路来发挥功能。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
设置于将所述输出元件和所述内部电路进行了集成的半导体芯片的上表面、且同所述主检测电路的所述中间节点电连接的焊盘与所述主引线端子电连接，
设置于所述半导体芯片的上表面、且同所述副检测电路的所述端子电连接的焊盘与所述副引线端子电连接。


3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，
所述内部电路还具有与所述输出元件的控制电极电连接的驱动电路。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述传感器电路具有：
感测元件，其具有与所述输出元件的所述电源侧电极区电连接的一个主电极区；
主过电流检测元件，所述主过电流检测元件的阳极与所述感测元件的另一个主电极区电连接；以及
副过电流检测元件，其使所述主过电流检测元件的阴极与自己的阴极共通，
所述内部电路还具有过电流控制部，所述过电流控制部具有与所述主过电流检测元件的所述阳极及所述输出侧电极区分别电连接的两个输入端子，所述过电流控制部用于检测作为所述异常的过电流，
所述主过电流检测元件的所述阳极与所述主引线端子电连接，所述副过电流检测元件的阳极与所述副引线端子电连接。


5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，
在使所述主引线端子和所述副引线端子开路时，所述传感器电路将向所述主过电流检测元件流入的电流值作为基准值，在使所述主引线端子和所述副引线端子在所述外部短路时，所述传感器电路将分别向所述主过电流检测元件和所述副过电流检测元件流入的电流值之和作为基准值，所述过电流控制部将从所述输出侧电极区流向外部的负载的输出电流与所述基准值进行比较，并进行控制以使过电流恢复。


6.根据权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述内部电路还具备温度控制部，所述温度控制部用于检测作为所述异常的加热，
所述传感器电路具有：
恒流元件，其具有与所述电源侧电极区电连接的阳极；
主过热检测电路，其阳极与所述恒流元件的阴极电连接；以及
副过热检测元件，其具有与所述主过热检测电路的阴极电连接的阳极，
其中，所述温度控制部与所述主过热检测电路的所述阳极电连接，
所述主过热检测电路与所述副过热检测元件的连接节点同所述主引线端子电连接，所述副过热检测元件的阴极与所述副引线端子电连接。


7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，
在使所述主引线端子和所述副引线端子开路时，所述温度控制部将所述主过电流检测元件与所述副过热检测元件的串联连接的被所述恒流元件提供恒流地测定出的正向电压的测定值、与基准值进行比较，并进行控制以使所述过热恢复，在使所述主引线端子和所述副引线端子在所述外部短路时，所述温度控制部将所述主过电流检测元件的被所述恒流元件提供恒流地测定出的正向电压的测定值、与基准值进行比较，并进行控制以使所述过热恢复。


8.根据权利要求1至3中的任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述传感器电路具有一端与所述电源侧电极区电连接的第一电阻元件、一端与该第一电阻元件串联连接的第二电阻元件、与该第二电阻元件串联连接的第三电阻元件以及与该第三电阻元件串联连接的第四电阻元件，
所述内部电路还具备低电压控制部，所述低电压控制部同所述第二电阻元件与所述第三电阻元件的连接节点电连接，用于检测作为所述异常的低电压，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩田英树，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP