半导体集成电路及其装置以及马达驱动控制系统制造方法及图纸

实施方式涉及半导体集成电路、半导体集成电路装置以及马达驱动控制系统。实施方式的半导体集成电路，具备根据驱动模式对被连接于供给励磁电流的第1输出端及第2输出端与电源及接地之间的第1至第4开关元件供给驱动信号的控制电路，上述驱动模式具有使上述电源侧的上述第1及第3开关元件导通的放电模式、及使接地侧的上述第2开关元件及第4开关元件导通的放电模式。

【技术实现步骤摘要】
半导体集成电路及其装置以及马达驱动控制系统关联申请本申请享受2019年9月19日申请的日本国专利申请号2019－170534的优先权的利益，该日本国专利申请的全部内容被引用于本申请。
本实施方式一般涉及半导体集成电路、半导体集成电路装置以及马达驱动控制系统。
技术介绍
以往，公开了具有进行针对马达的励磁线圈的、电流的充电、放电以及低速放电的H开关的半导体集成电路。充电、放电以及低速放电，通过构成H开关的开关元件的导通/截止来控制。成为导通状态的开关元件，通过在其导通电阻中流动的电流而发热。开关元件的功能由于发热而劣化。并且，关于开关元件的寿命，暴露于热的时间越长则越短。因此，期望能够将发热有效地分散的半导体集成电路、半导体集成电路装置以及马达驱动控制系统。
技术实现思路
实施方式提供能够将发热有效地分散的半导体集成电路、半导体集成电路装置以及马达驱动控制系统。根据一个实施方式，半导体集成电路具备：第1开关元件，主电流通路连接于对马达的第1励磁线圈供给励磁电流的第1输出端与电源端子之间；第2开关元件，主电流通路连接于上述第1输出端与第1接地端子之间；第3开关元件，主电流通路连接于对上述马达的上述第1励磁线圈供给励磁电流的第2输出端与上述电源端子之间；第4开关元件，主电流通路连接于上述第2输出端与上述第1接地端子之间；模式设定电路，设定上述第1开关元件至上述第4开关元件的驱动模式；以及控制电路，根据上述驱动模式，生成控制上述第1开关元件至上述第4开关元件的导通/截止的驱动信号，并供给至上述第1开关元件至上述第4开关元件，上述驱动模式具有使上述第1开关元件和上述第3开关元件导通的第1放电模式、及使上述第2开关元件和上述第4开关元件导通的第2放电模式。附图说明图1是用于说明第1实施方式的半导体集成电路的图。图2是概略地表示集成了第1实施方式的半导体集成电路的半导体集成电路装置的构成的图。图3A至图3F是用于说明第1实施方式的半导体集成电路的驱动模式的图。图4A和图4B是用于说明第1实施方式的半导体集成电路的效果的图。图5是概略地表示第2实施方式的半导体集成电路装置的构成的侧视图。图6是概略地表示第2实施方式的半导体集成电路装置的第1半导体芯片的构成的图。图7是概略地表示第2实施方式的半导体集成电路装置的第2半导体芯片的构成的图。图8A和图8B是概略地表示功能变更电路的构成的图。图9是概略地表示第2实施方式的半导体集成电路装置的构成的俯视图。图10A至图10C是用于说明第2实施方式的半导体集成电路装置的效果的图。具体实施方式以下，参照附图，详细地说明实施方式涉及的半导体集成电路、半导体集成电路装置以及马达驱动控制系统。另外，并不通过这些实施方式限定本专利技术。(第1实施方式)图1是用于说明第1实施方式的半导体集成电路的图。本实施方式的半导体集成电路包括A相(第1相)侧的H开关及B相(第2相)侧的H开关，控制马达的驱动。马达包括励磁线圈10、励磁线圈20及转子100。通过由励磁线圈10和励磁线圈20产生的磁场，控制转子100。A相侧H开关包括4个NMOS晶体管11～14。晶体管11和晶体管13的漏极与焊盘P3连接。焊盘P3上连接用于供给电压VM的电压源600。NMOS晶体管11～14的源极漏极通路形成主电流通路。晶体管11的源极和晶体管12的漏极与输出端10－1连接。晶体管12和晶体管14的源极与焊盘P21连接。焊盘P21被接地。即，晶体管13的源极和晶体管14的漏极与输出端10－2连接。输出端10－1与焊盘P10连接，输出端10－2与焊盘P11连接。在焊盘P10与焊盘P11间连接励磁线圈10。输出端10－1和10－2输出对励磁线圈10供给的励磁电流。B相侧H开关包括4个NMOS晶体管21～24。晶体管21和晶体管23的漏极与焊盘P3连接。晶体管22和晶体管24的源极与焊盘P22连接。焊盘P22被接地。晶体管21的源极和晶体管22的漏极与输出端20－1连接。晶体管23的源极和晶体管24的漏极与输出端20－2连接。输出端20－1与焊盘P12连接，输出端20－2与焊盘P13连接。在焊盘P12与焊盘P13间连接励磁线圈20。输出端20－1和20－2，输出对励磁线圈20供给的励磁电流。从PWM(PulseWidthModulation)控制电路40，对构成各个H开关的晶体管11～14的栅极以及晶体管21～24的栅极，供给PWM信号。通过从PWM控制电路40供给的PWM信号，控制各晶体管11～14以及21～24的导通/截止。通过各晶体管的导通/截止，控制在励磁线圈10和励磁线圈20中流动的励磁电流。例如，根据模拟正弦波形的励磁波形图案而被控制了占空比的PWM信号，被供给至各晶体管11～14以及21～24，构成步进马达。模式设定电路50设定晶体管11～14、21～24的驱动模式。驱动模式包含对励磁线圈10、20充电的充电模式、使励磁线圈10、20高速地放电的高速放电模式、使励磁线圈10、20以低速放电的低速放电模式。本实施方式的模式设定电路50，设定使电压源600侧的晶体管11和13以及21和23导通而使励磁线圈10、20的充电以低速放电的模式(以下，称为U模式)、及使接地侧的晶体管12和14以及22和24导通而使励磁线圈10、20的充电以低速放电的模式(以下，称为D模式)。在低速放电中，通过交替地进行U模式和D模式，由此晶体管11～14以及21～24的导通的次数均匀化。由此，能够使晶体管11～14、21～24导通而产生热的发生均匀化地分散，因此能够抑制伴随发热的晶体管11～14、21～24的功能低下而延长半导体集成电路的寿命。图2是概略地表示集成了第1实施方式的半导体集成电路的半导体芯片1的构成的图。对于与已叙述的构成对应的构成，标注同一符号，仅在必要的情况下进行重复的记载。以下，是同样的。半导体芯片1具有功率部区域3和控制部区域2。功率部区域3具有形成有各晶体管11～14的区域A11～A14、以及、形成有各晶体管21～24的区域B21～B24。即，晶体管11形成于区域A11，晶体管21形成于区域B21。供漏极与电压源600连接的晶体管11、13、21以及23形成的区域A11、A13、B21以及B23，在功率部区域3的上部侧，即，形成有与电压源600连接的焊盘P3的区域侧配置为一列。供源极被接地的晶体管12、14、22以及24形成的区域A12、A14、B22以及B24，在功率部区域3的下部侧配置为一列。输出端10－1形成于区域A11与区域A12的接合部。同样地，输出端10－2、20－1、20―2分别设置于对应的区域A13与A14的接合部、区域B21与B22的接合部以及B23与B24的接合部。焊盘P10～P13以及焊盘P3在半导体芯片1的上部的一边侧设置为一列。输出端10－1、10－2以及20－1、20－2，通过规定的配线(未图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体集成电路，具备：/n第1开关元件，主电流通路连接于对马达的第1励磁线圈供给励磁电流的第1输出端与电源端子之间；/n第2开关元件，主电流通路连接于上述第1输出端与第1接地端子之间；/n第3开关元件，主电流通路连接于对上述马达的上述第1励磁线圈供给励磁电流的第2输出端与上述电源端子之间；/n第4开关元件，主电流通路连接于上述第2输出端与上述第1接地端子之间；/n模式设定电路，设定上述第1开关元件至上述第4开关元件的驱动模式；以及/n控制电路，根据上述驱动模式，生成控制上述第1开关元件至上述第4开关元件的导通/截止的驱动信号，并供给至上述第1开关元件至上述第4开关元件，/n上述驱动模式具有使上述第1开关元件和上述第3开关元件导通的第1放电模式、及使上述第2开关元件和上述第4开关元件导通的第2放电模式。/n

【技术特征摘要】
20190919 JP 2019-1705341.一种半导体集成电路，具备：
第1开关元件，主电流通路连接于对马达的第1励磁线圈供给励磁电流的第1输出端与电源端子之间；
第2开关元件，主电流通路连接于上述第1输出端与第1接地端子之间；
第3开关元件，主电流通路连接于对上述马达的上述第1励磁线圈供给励磁电流的第2输出端与上述电源端子之间；
第4开关元件，主电流通路连接于上述第2输出端与上述第1接地端子之间；
模式设定电路，设定上述第1开关元件至上述第4开关元件的驱动模式；以及
控制电路，根据上述驱动模式，生成控制上述第1开关元件至上述第4开关元件的导通/截止的驱动信号，并供给至上述第1开关元件至上述第4开关元件，
上述驱动模式具有使上述第1开关元件和上述第3开关元件导通的第1放电模式、及使上述第2开关元件和上述第4开关元件导通的第2放电模式。


2.如权利要求1所述的半导体集成电路，其中，
上述第1放电模式和上述第2放电模式交替地进行。


3.如权利要求1所述的半导体集成电路，其中，具备：
第5开关元件，主电流通路连接于对上述马达的第2励磁线圈供给励磁电流的第3输出端与上述电源端子之间；
第6开关元件，主电流通路连接于上述第3输出端与第2接地端子之间；
第7开关元件，主电流通路连接于对上述第2励磁线圈供给励磁电流的第4输出端与上述电源端子之间；以及
第8开关元件，主电流通路连接于上述第4输出端与上述第2接地端子之间，
上述模式设定电路设定上述第5开关元件至上述第8开关元件的驱动模式，
上述控制电路，根据上述驱动模式，生成控制上述第5开关元件至上述第8开关元件的导通/截止的驱动信号，并供给至上述第5开关元件至上述第8开关元件，
上述驱动模式具有使上述第5开关元件和上述第7开关元件导通的第3放电模式、及使上述第6开关元件和上述第8开关元件导通的第4放电模式。


4.如权利要求3所述的半导体集成电路，其中，
上述第3放电模式和上述第4放电模式交替地进行。


5.如权利要求3所述的半导体集成电路，其中，具备：
与上述马达的上述第1励磁线圈连接的第1焊盘；
与上述马达的上述第1励磁线圈连接的第2焊盘；
与上述马达的上述第2励磁线圈连接的第3焊盘；
与上述马达的上述第2励磁线圈连接的第4焊盘；以及
功能变更电路，切换上述第1输出端至上述第4输出端与上述第1焊盘至上述第4焊盘之间的连接。


6.一种半导体集成电路装置，具备：
第1半导体芯片，集成了权利要求5所述的半导体集成电路，载置于晶片焊盘的第1主面；以及
第2半导体芯片，集成了权利要求5所述的半导体集成电路，载置于上述晶片焊盘的与上述第1主面对置的第2主面。


7.如权利要求6所述的半导体集成电路装置，其中，
上述第1焊盘至上述第4焊盘，在上述第1半导体芯片的一边侧配置为一列。


8.如权利要求6所述的半导体集成电路装置，其中，
上述第1半导体芯片具备第1功率区域，
上述第1开关元件、上述第3开关元件、上述第5开关元件、上述第7开关元件在上述第1功率区域的上部侧配置为一列，
上述第2开关元件、上述第4开关元件、上述第6开关元件、上述第8开关元件在上述第1功率区域的下部侧配置为一列。


9.如权利要求6所述的半导体集成电路装置，其中，
上述第1半导体芯片，在第1定时使上述第1开关元件、上述第3开关元件、上述第5开关元件以及上述第7开关元件同时导通，
上述第2半导体芯片，在上述第1定时使上述第2开关元件、上述第4开关元件、上述第6开关元件以及上述第8开关元件同时导通。


10.如权利要求6所述的半导体集成电路装置，其中，
上述第1半导体芯片具备：
第1控制信号端，被施加对上述控制电路供给的控制信号；
第1同步信号端，被施加对上述控制电路供给的同步信号；
第1控制信号焊盘，从外部被供给上述控制信号；以及
第1同步信号焊盘，从外部被供给上述同步信号，
上述第1半导体芯片的功能变更电路，将上述第1控制信号端与上述第1控制信号焊盘连接，将上述第1同步信号端与上述第1同步信号焊盘连接，
上述第2半导体芯片具备：
第2控制信号端，被施加对上述第2半导体芯片的控制电路供给的控制信号；
第2同步信号端，被施加对上述第2半导体芯片的控制电路供给的同步信号；
第2同步信号焊盘，从外部被供给对上述第2半导体芯片的控制电路供给的控制信号；以及
第2控制信号焊盘，从外部被供给对上述第2半导体芯片的控制电路供给的控制信号，
上述第2半导体芯片的功能变更电路，将上述第2控制信号端与上述第2同步信号焊盘连接，将上述第2同步信号端与上述第2控制信号焊盘连接。


11.如权利要求7所述的半导体集成电路装置，其中，
第1引线，供上述第1半导体芯片的上述第1焊盘连接；
第2引线，供上述第1半导体芯片的上述第2焊盘连接；
第3引线，供上述第1半导体芯片的上述第3焊盘连接；以及
第4引线，供上述第1半导体芯片的上述第4焊盘连接，
上述第2半导体芯片的上述第1焊盘与上述第4引线连接，
上述第2半导体芯片的上述第2焊盘与上述第3引线连接，
上述第2半导体芯片的上述第3焊盘与上述第2引线连接，
上述第2半导体芯片的上述第4焊盘与上述第1引线连接。


12.一种马达驱动控制系统，具备：
马达，具有通过励磁电流而产生磁场的励磁线圈；以及
控制上述励磁电流的半导体集成电路装置，
上述半导体集成电路装置具备：
第1开关元件，主电流通路连接于对上述马达的励磁线圈供给励磁电流的第1输出端与电源端子之间；
第2开关元件，主电流通路连接于上述第1输出端与接地端子之间；
第3开关元件，主电流通路连接于对上述马达的励磁线圈供给励磁电流的第2输出端与上述电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村秀树，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP