集成电路和功率模块制造技术

本发明专利技术提供能降低噪声影响并以适当驱动能力动作的集成电路。包括：输出定时信号的信号输出电路；被输入与第1开关元件的温度对应的第1电压、定时信号，在定时信号输入后将第1电压保持第1期间，经过第1期间后输出第1电压的第1保持电路；被输入与第2开关元件的温度对应的第2电压、定时信号，在定时信号输入后将第2电压保持第2期间，经过第2期间后输出第2电压的第2保持电路；基于第1电压和第1驱动信号，以与第1开关元件的温度对应的第1驱动能力控制第1开关元件开关的第1控制电路；基于第2电压和第2驱动信号，以与第2开关元件的温度对应的第2驱动能力控制第2开关元件开关的第2控制电路。路。路。

【技术实现步骤摘要】
集成电路和功率模块


[0001]本专利技术涉及集成电路和功率模块。

技术介绍

[0002]已知一种搭载有形成了IGBT等开关元件、用于温度检测的二极管的半导体芯片、以及根据二极管的检测结果驱动开关元件的集成电路(IC)的功率转换装置用IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)。(例如，参照专利文献1～3)。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：日本专利特开2019－110677号公报专利文献2：日本专利特开2013－219633号公报专利文献3：日本专利特开2018－157670号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0004]在专利文献1～3所记载的IPM中，根据二极管的电压(换言之，开关元件的温度)来调整开关元件的驱动能力。此外，还抑制了驱动开关元件时产生的噪声对同一芯片的二极管的电压造成影响
[0005]然而，当针对负载设置有多个如上所述的半导体芯片时(当开关元件和二极管的组合存在多个时)，在驱动某个半导体芯片的开关元件时产生的噪声有时会影响另一个半导体芯片的二极管的电压(在电压中产生噪声)。
[0006]本专利技术是鉴于上述现有问题而完成的，其目的在于提供一种能够降低噪声的影响并能够以适当的驱动能力进行动作的集成电路和功率模块。用于解决技术问题的技术手段
[0007]主要用于解决上述问题的本专利技术的集成电路包括：信号输出电路，该信号输出电路输出表示第1开关元件进行开关的第1定时且表示第2开关元件进行开关的第2定时的定时信号；第1保持电路，该第1保持电路被输入与所述第1开关元件的温度对应的第1电压、所述定时信号，在所述定时信号输入后将所述第1电压保持第1期间，在经过所述第1期间后输出所输入的所述第1电压；第2保持电路，该第2保持电路被输入与所述第2开关元件的温度对应的第2电压、所述定时信号，在所述定时信号输入后将所述第2电压保持第2期间，在经过所述第2期间后输出所输入的所述第2电压；第1控制电路，该第1控制电路基于从所述第1保持电路输出的所述第1电压和用于驱动所述第1开关元件的第1驱动信号，以与所述第1开关元件的温度对应的第1驱动能力控制所述第1开关元件的开关；以及第2控制电路，该第2控制电路基于从所述第2保持电路输出的所述第2电压和用于驱动所述第2开关元件的第2驱动信号，以与所述第2开关元件的温度对应的第2驱动能力控制所述第2开关元件的开关。专利技术效果
[0008]根据本专利技术，能够提供一种既能降低噪声的影响又能够以适当的驱动能力进行动作的集成电路和功率模块。
附图说明
[0009]图1是示出功率模块1的整体结构的框图。图2是示出下臂侧的结构的一例的框图。图3是表示边沿检测电路10的结构的一例的电路图。图4是表示边沿检测电路10中的各信号的波形的一个例子的波形图。图5是示出控制电路40X的结构的一个示例的电路图。图6是示出驱动能力调整电路50X的动作之间的关系的图。图7是示出功率模块1的下臂侧的动作波形的一个示例的波形图。图8是示出上臂侧的结构的一例的框图。图9是示出上臂侧的结构的变形例的框图。
具体实施方式
[0010]根据本说明书及附图的记载，至少明确了以下事项。＝＝＝＝＝本实施方式＝＝＝＝＝<<<功率模块1的整体结构>>>图1是示出本实施方式中的功率模块1的整体结构的框图。
[0011]本实施方式的功率模块1是基于来自微机2的指示驱动作为负载的三相电动机7的IPM(Intell igent Power Module：智能功率模块)。功率模块1包括半导体芯片4U、4V、4W、4X、4Y、4Z、LVIC 3、HVIC 3U、3V、3W。
[0012]半导体芯片4U包括U相开关元件5U和用于检测开关元件5U的温度的二极管6U。同样地，半导体芯片4V、4W、4X、4Y、4Z分别包括各相(V相、W相、X相、Y相、W相)的开关元件5V、5W、5X、5Y、5Z、以及用于温度检测的二极管6V、6W、6X、6Y、6Z。
[0013]在本实施方式中，用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅型双极晶体管)作为开关元件5U、5V、5W、5X、5Y、5Z。然而，并不限于IGBT，例如，也可以是双极晶体管或MOS晶体管。
[0014]HVIC 3U、3V、3W分别是根据从微机2输入的驱动信号InU、InV、InW来对桥式电路的上臂侧的开关元件5U、5V、5W进行开关的集成电路(IC)。
[0015]LVIC 3是根据从微机2输入的驱动信号InX、InY、InZ来对桥式电路的下臂侧的开关元件5X、5Y、5Z进行开关的集成电路(IC)。
[0016]<<下臂侧的结构例>>图2是示出下臂侧的结构的一例的框图。如图2所示，半导体芯片4X、4Y、4Z以及LVIC 3被设置在功率模块1的下臂侧。
[0017]<半导体芯片的结构>如上所述，半导体芯片4X包括同一芯片内的开关元件5X和二极管6X。
[0018]开关元件5X是用于驱动三相电动机7的元件。开关元件5X根据从LVIC 3施加到栅极的信号OutX而进行导通关断，当开关元件5X导通时，电流从集电极流到发射极(接地)。
[0019]二极管6X是用于检测芯片温度(更具体地，开关元件5X的动作温度)的温度检测用二极管。在半导体芯片4X中，二极管6X与开关元件5X相对应地(在适合温度检测的区域中)设置，阴极接地，阳极连接到LVIC 3的恒定电流源20X。通过从LVIC 3的恒定电流源20X向二极管6X提供恒定电流，在二极管6X中产生与温度相对应的电压(正向电压)。由此，基于二极管6X中产生的电压，能利用二极管6X的温度依赖性检测开关元件5X的动作温度。在图2中，为了进行简化，将设置在半导体芯片4X中的二极管6X设为一个，但并不限于此，例如可以将多个二极管6X串联连接。
[0020]半导体芯片4Y、4Z具有与半导体芯片4X相同的结构，因此省略它们的说明。
[0021]另外，半导体芯片4X、4Y、4Z中的任一个(这里设为半导体芯片4X)相当于“第1半导体芯片”。此外，设置在半导体芯片4X中的开关元件5X相当于“第1开关元件”，二极管6X相当于“第1二极管”。此外，二极管6X的输出(电压TiX)相当于“第1电压”。
[0022]此外，除第1半导体芯片之外的任何一个(这里为半导体芯片4Y)相当于“第2半导体芯片”。此外，设置在半导体芯片4Y中的开关元件5Y相当于“第2开关元件”，二极管6Y相当于“第2二极管”。此外，二极管6Y的输出(电压TiY)相当于“第2电压”。
[0023]<LVIC3的结构>LVIC 3具有根据各开关元件5X、5Y、5Z的动作温度(二极管6X、6Y本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成电路，其特征在于，包括：信号输出电路，该信号输出电路输出表示第1开关元件进行开关的第1定时且表示第2开关元件进行开关的第2定时的定时信号；第1保持电路，该第1保持电路被输入与所述第1开关元件的温度对应的第1电压、所述定时信号，在所述定时信号输入后将所述第1电压保持第1期间，在经过所述第1期间后输出所输入的所述第1电压；第2保持电路，该第2保持电路被输入与所述第2开关元件的温度对应的第2电压、所述定时信号，在所述定时信号输入后将所述第2电压保持第2期间，在经过所述第2期间后输出所输入的所述第2电压；第1控制电路，该第1控制电路基于从所述第1保持电路输出的所述第1电压和用于驱动所述第1开关元件的第1驱动信号，以与所述第1开关元件的温度对应的第1驱动能力控制所述第1开关元件的开关；以及第2控制电路，该第2控制电路基于从所述第2保持电路输出的所述第2电压和用于驱动所述第2开关元件的第2驱动信号，以与所述第2开关元件的温度对应的第2驱动能力控制所述第2开关元件的开关。2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述信号输出电路输出表示所述第1开关元件和第2开关元件分别导通和关断的定时的所述定时信号。3.如权利要求1或2所述的集成电路，其特征在于，所述信号输出电路包括：第1脉冲产生电路，该第1脉冲产生电路基于所述第1驱动信号产生第1脉冲信号，该第1脉冲信号包含具有所述第1期间的脉冲宽度的脉冲；第2脉冲产生电路，该第2脉冲产生电路基于所述第2驱动信号产生第2脉冲信号，该第2脉冲信号包含具有所述第2期间的脉冲宽度的脉冲；以及输出电路，该输出电路输出所述第1脉冲信号和第2脉冲信号作为所述定时信号。4.如权利要求3所述的集成电路，其特征在于，所述第1脉冲产生电路使所述第1脉冲信号的所述第1期间的开始定时相对于所述第1驱动信号的逻辑电平的切换定时延迟，所述第2脉冲产生电路使所述第2脉冲信号的所述第2期间的开始定时相对于所述第2驱动信号的逻辑电平的切换定时延迟。5.如权利要求3所述的集成电路，其特征在于，包括延迟电路，该延迟电路用于使从所述输出电路输出的所述定时信号延迟。6.如权利要求1至5中任一项所述的集成电路，其特征在于，所述第1期间和第2期间短于所述第1开关元件和第2开关元件各自导通的期间。7.一种功率模块，包括：第1半导体芯片，该第1半导体芯片具有第1开关元件、以及输出与所述第1开关元件的温度对应的第1电压的第1二极管；第2半导体芯片，该第2半导体芯片具有第2开关元件、以及输出与所述第2开关元件的温度对应的第2电压的第2二极管；以及
集成电路，该集成电路用于驱动所述第1开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：掛部功，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：