一个实施例提供一种集成在半导体主体中的电路装置。提供至少一个功率半导体元件，其集成在半导体主体中并具有控制连接和负载连接。电阻元件热耦合到功率半导体元件并且同样集成在该功率半导体元件主体中并且配置在该功率半导体元件的控制连接和负载连接之间。该电阻元件具有温度依赖的电阻特征曲线。将驱动和评估单元设计成评估经过该电阻元件的电流或者在该电阻元件上的电压降并且提供依赖其上的温度信号。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体元件，其具有伴随集成到半导体元件的半导体主体中的元件， 并且该元件的温度依赖特性从半导体元件外部进行评估。
技术介绍
在半导体元件工作过程中，总是发生的功率损耗导致半导体元件发热。发热越严 重，半导体元件中转换的功率就越多。功率晶体管就是其中一个例子。功率晶体管是可以 产生大电流和高电压幅度的晶体管，因此适用于具有高功率消耗负载的直接操作。功率晶 体管用于例如工业电子和汽车工程的输出级和开关级。在这种情况下，半导体元件的温度表示该元件功能的基本要素。例如由于较高的 周围环境温度或者诸如负载短路之类的故障，半导体元件产生了过热温度，这将导致半导 体元件的损坏或毁坏或者甚至会导致负载的毁坏。例如，在硅基晶体管的情况下最大允许 的结温大约在175到200摄氏度或者在锗基晶体管的情况下最大允许的结温大约在75到 90摄氏度。超过了该温度范围会导致各半导体元件的毁坏。因此，必须可靠并及时地检测 到半导体元件的可能过热温度以采取适当的措施，例如在达到临界温度值以前切断半导体 元件或负载，也即在毁坏限度之前。
技术实现思路
本专利技术的一个例子涉及用于确定温度的装置，该装置包括至少一个功率半导体晶 体管和至少一个具有两条连接线的元件，其中该元件伴随集成到具有功率半导体晶体管的 集成半导体电路的半导体主体中，并且该元件热耦合到该功率半导体晶体管。进一步地，该 元件通过一根连接线连接到功率半导体晶体管的控制电极，通过一根连接线连接到功率半 导体晶体管的负载电极。该元件具有温度依赖的电阻，并且该电阻可以通过功率半导体晶 体管的控制电极和负载电极评估。元件的温度依赖电阻表示功率半导体晶体管内部温度的 评估量度。本专利技术的另一个例子涉及用于制造集成半导体电路的方法，其中只有对在该功率 半导体元件的控制电极和负载电极之间的功率半导体元件的阻断性能进行测试后才将元 件的一根连接线连接到功率半导体晶体管的控制电极或者将元件的一根连接线连接到功 率半导体晶体管的负载电极。附图说明所包含的附图为实施例提供了进一步的理解，并合并于此组成说明书的一部分。 附图示出实施例并与说明书一起解释实施例的原理。通过参考以下详细说明会对其它实施 例和实施例的许多期望优点有更好的理解。附图中的元件之间不需要互相成比例。同样的 参考标记表示对应的相同部分。图1是描述集成半导体晶体管电路的内部栅极电阻器的阻值的温度依赖的曲线图；图2是描述集成半导体晶体管电路的内部栅级电阻器的温度依赖特征曲线组的 曲线图；图3示出在栅极和发射极之间具有集成元件的集成IGBT半导体晶体管电路装置 的一个实施例的电路图；图4示出具有集成栅极电阻器和连接该栅极电阻器下游的栅极下 游的集成元件 的集成IGBT半导体晶体管电路装置的一个实施例的电路图；图5示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极上游的集成元件的 集成IGBT半导体晶体管电路装置的电路图；图6示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极下游的集成元件的 集成MOSFET半导体晶体管电路装置的电路图，其中该元件的连接线与MOSFET源极之间的 连接以分离的步骤实现；图7示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极下游的集成元件的 集成MOSFET半导体晶体管电路装置的电路图，其中该元件的连接线与MOSFET栅极之间的 连接以分离的步骤实现；图8示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极上游的集成元件的 集成MOSFET半导体晶体管电路装置的电路图，其中该元件的连接线与MOSFET栅极之间的 连接以分离的步骤实现；图9示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极上游的集成元件的 集成IGBT半导体晶体管电路装置的电路图，其中该元件的连接线与IGBT栅极之间的连接 以伴随集成到该半导体电路的开关元件实现；图lOa-b示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极上游的集成元 件的集成IGBT半导体晶体管电路装置的电路图以及用于驱动该半导体晶体管和评估该元 件的温度依赖电阻的驱动和评估单元的示例性实施例；图11示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极上游的集成元件的 集成IGBT半导体晶体管电路装置的电路图以及另一个用于驱动该半导体晶体管和评估该 元件的温度依赖电阻的驱动和评估单元的示例性实施例；图12示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极上游的集成元件的 集成IGBT半导体晶体管电路装置的电路图以及另一个用于驱动该半导体晶体管和评估该 元件的温度依赖电阻的驱动和评估单元的示例性实施例；图13a_c示出与图12类似的实施例的电路图；图14示出具有集成栅极电阻器和连接到该栅极电阻器的栅极下游的集成元件的 集成IGBT半导体晶体管电路装置的电路图以及另一个具有运算放大器的驱动和评估评估 单元的示例性实施例；图15在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制 电极区、元件电极区、边缘末端区和绝缘电阻迹(resistance track)的装置的一个实施 例；图16在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制 电极区、元件电极区、边缘末端区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图17在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制电极区、元件电极区、边缘末端区和元件的绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图18在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制 电极区、元件电极区、边缘末端区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图19在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制 电极区、元件电极区、边缘末端区、控制电极边缘区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图20在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制 电极区、元件电极区、边缘末端区、控制电极边缘区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图21在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、控制 电极区、元件电极区、边缘末端区、控制电极边缘区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图22在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、具有 控制电极指的控制电极区、元件电极区、边缘末端区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图23在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、具有 控制电极指的控制电极区、元件电极区、边缘末端区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例；图24在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、具有 控制电极指的控制电极区、控制电极边缘区、边缘末端区、元件电极区和绝缘电阻迹的装置 的一个实施例；图25在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、具有 控制电极指的控制电极区、控制电极边缘区、边缘末端区、元件电极区和绝缘电阻迹的装置 的一个实施例；图26在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、具有 控制电极指的控制电极区、控制电极边缘区、边缘末端区、元件电极区和绝缘电阻迹的装置 的一个实施例；以及图27在一框图中示出了在集成半导体晶体管电路中的元件的负载电极区、具有 控制电极指的控制电极区、元件电极区和绝缘电阻迹的装置的一个实施例。具体实施例方式在以下的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集成在半导体主体中的电路装置，包括：至少一个功率半导体元件，集成在该半导体主体中，并具有控制连接和负载连接；电阻元件，热耦合到该功率半导体元件并且集成在该半导体主体中，并且配置在该功率半导体元件的控制连接和负载连接之间，其中该电阻元件具有温度依赖的电阻特征曲线；以及驱动和评估单元，配置成评估经过该电阻元件的电流或者在该电阻元件上的电压降并且提供依赖其上的温度信号（ａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｉｇｎａｌｄｅｐｅｎｄｅｎｔｔｈｅｒｅｏｎ）。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P巴金斯基，R贝耶勒，H鲁辛，D多梅斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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