JP2004117111A

JP2004117111A - 半導体装置

Info

Publication number: JP2004117111A
Application number: JP2002279309A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ueda; 上　田　和　宏
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】接合部温度を高い精度で求める。
【解決手段】半導体素子１００に温度測定用ダイオード１２０を形成する。温度検出回路１３０は、この温度測定用ダイオード１２０の順方向電圧降下の温度特性から温度測定用ダイオードが設けられている位置の温度データＴ１を求める。電流検出回路１６０は、電流センス用エミッタＳＥから流れるセンス電流を測定し、演算部１４０は、このセンス電流の値に基づいて、補正温度Ｔ２を算出する。そして、演算部１４０は、温度データＴ１に補正温度Ｔ２を加算することにより、接合部温度Ｔ３を求める。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置に関し、特に、温度検出機能付きの半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来の温度検出機能付の半導体装置の構造を説明する図である。この図９に示すように、このような半導体装置においては、絶縁基板上に半導体素子１０を搭載し、この半導体素子１０の近傍にサーミスタ１２を乗せて、このサーミスタ１２により温度検出を行っている。
【０００３】
このような構造は、例えば、特許文献１にも開示されている。図１０は、特許文献１に開示されている温度検出機能付き半導体装置の構造を示す図である。この図１０に示すように、半導体素子１０の近傍にサーミスタ１２が設けられている。このサーミスタ１２の信号は、インバータ制御部２０内に設けられた温度検出部２２に入力されている。そして、Ｔｊ推定部２４が、この温度検出部２２からのヒートシンク情報と、ＰＷＭ制御部２６から送出されるドライブ信号と、変流器３０で検出した出力電流とに基づいて、半導体素子１０を流れる電流を計算し、その接合部の温度を推定する。
【０００４】
また、別の方法として、特許文献２には、図１１に示すような温度検出機能付き半導体装置も開示されている。このような半導体装置においては、半導体素子１０に設けられた温度測定用ダイオード４０の順方向電圧降下の温度特性を、温度検出保護回路４２が監視し、半導体素子１０の接合部の温度を算出する。そして、この算出した温度が所定の温度以上になる場合には、ゲートドライブ回路５０に停止信号を出力し、ゲートドライブ回路５０はトランジスタ１４の駆動を停止する。
【０００５】
また、トランジスタ１４の電流センス用エミッタＳＥとメインエミッタＭＥとの間には抵抗１６が接続されており、この抵抗１６を流れる電流を電流検出保護回路４４が監視している。そして、電流検出保護回路４４が、過電流を検出した場合にはゲートドライブ回路５０に停止信号を出力し、ゲートドライブ回路５０はトランジスタ１４の駆動を停止する。つまり、温度検出保護回路４２と電流検出保護回路４４は、独立して動作しており、ゲートドライブ回路５０に個別に停止信号を出力して、半導体素子１０の保護動作をしている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３０７５３０３号明細書
【特許文献２】
特開２０００−１３４０７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示したような温度検出機能付き半導体装置では、通常、マイコンなどの制御回路と同じように５Ｖ以下の電圧でサーミスタ１２を駆動しているため、大電圧・大電流を制御する電力用の半導体装置では、半導体素子１０とサーミスタ１２とを電気的に絶縁しなければならなかった。このため、必然的に、半導体素子１０とサーミスタ１２との間の距離が離れてしまっていた。半導体素子１０とサーミスタ１２との間の距離が離れると、半導体素子１０の接合部はおろか、半導体素子１０直近の温度すら、測定できないという問題が生じてしまっていた。
【０００８】
また、半導体素子１０から、サーミスタ１２までの熱伝導経路は、半導体素子１０、半田、セラミック基板、半田、ベース板、半田、セラミック基板、半田、サーミスタ１２の順となり、応答性が極めて悪かった。このため、数ミリ秒という短い時間に断続的に半導体素子１０へ大電流を流すような場合には、半導体素子１０の温度測定ができないという問題が生じていた。
【０００９】
このような問題は、図１０に示した特許文献１の半導体装置でも同様に生じてしまっていた。しかも、図１０の半導体装置においては、インバータ制御部２０の構造が複雑であり、その分、製品コストが上昇してしまうという問題もあった。
【００１０】
一方、図１１に示した半導体装置においては、温度測定用ダイオード４０の応答性は優れているが、半導体素子１０の接合部から温度測定用ダイオード４０までは所定の距離があるため、たとえ同一の半導体素子１０内であっても、温度測定用ダイオード４０と接合部との間では温度差が生じてしまうという問題があった。特に、接合部から温度測定用ダイオード４０までの熱抵抗により、電力が大きいほどその温度差の生じる傾向が強く、実験データによると、２００Ｗの電力で１０℃以上の差が確認された。
【００１１】
このように接合部の温度測定に大きな誤差があると、接合部の温度の最大定格を守るために、ゲートドライブ回路５０による温度保護のレベルに十分な余裕を持たす必要が生じ、半導体素子１０の能力を十分に生かすことができなかった。
【００１２】
そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、精度の高い接合部の温度算出をすることのできる半導体装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る半導体装置は、半導体スイッチング素子と、この半導体スイッチング素子の温度を測定するために半導体スイッチング素子の近傍に設けられた温度測定用ダイオードとを少なくとも含む半導体素子と、前記温度測定用ダイオードの順方向電圧降下に基づいて、前記温度測定用ダイオードの位置の温度を、基準温度として算出する、基準温度算出部と、前記半導体スイッチング素子の電流センス用エミッタから流れるセンス電流に基づいて、補正温度を算出する、補正温度算出部と、前記基準温度に前記補正温度を加算することにより、接合部温度を算出する、接合部温度算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る半導体装置は、並列に接続された複数の半導体素子であって、それぞれが、半導体スイッチング素子と、この半導体スイッチング素子の温度を測定するために半導体スイッチング素子の近傍に設けられた温度測定用ダイオードとを少なくとも含む半導体素子と、前記各半導体素子における前記温度測定用ダイオードの順方向電圧降下に基づいて、前記温度測定用ダイオードの位置の温度を、基準温度として、各半導体素子毎に算出する、基準温度算出部と、前記各半導体素子における前記半導体スイッチング素子の電流センス用エミッタから流れるセンス電流に基づいて、各半導体素子毎に補正温度を算出する、補正温度算出部と、前記各半導体素子の前記基準温度に前記各半導体素子の前記補正温度を加算することにより、前記各半導体素子の接合部温度を算出する、接合部温度算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
第１実施形態は、半導体素子に温度測定用ダイオードを形成し、この温度測定用ダイオードの順方向電圧降下の温度特性から温度測定用ダイオードが設けられている位置の温度を求めるとともに、同一半導体素子の電流センス機能から半導体素子を流れる電流を測定することにより、この半導体素子に印加されている電力を求める。そして、前記温度と前記電力に基づいて演算を行い、半導体素子の接合部の温度を高い精度で算出しようとするものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る温度検出機能付き半導体装置の構成を説明する図であり、図２は、この半導体装置において接合部の温度を算出するために行われる処理を説明するフローチャートを示す図である。
【００１７】
図１に示すように、トランジスタ１１０と温度測定用ダイオード１２０とが、１つの半導体素子１００に形成されている。つまり、トランジスタ１１０の近傍に、温度測定用ダイオード１２０が設けられている。本実施形態では、トランジスタ１００はＩＧＢＴであり、半導体層の上に絶縁膜を介してゲート電極が形成されているＭＩＳ系の半導体素子である。
【００１８】
温度測定用ダイオード１２０は、これが設けられている位置の温度測定をするためのダイオードであり、温度検出回路１３０が接続されている。温度検出回路１３０は、温度測定用ダイオード１２０に定電流を流し、その際の温度測定用ダイオード１２０の順方向電圧降下を測定する（図２のステップＳ１０）。そして、温度検出回路１３０は、温度測定用ダイオード１２０の順方向電圧降下の温度特性に基づいて、半導体素子１００の温度測定用ダイオード１２０の形成されている位置の温度を求める（図２のステップＳ２０）。続いて、この温度の尺度を、後に求める補正温度Ｔ２の尺度に合うように変換して、温度データＴ１を生成し、演算部１４０に出力する（図２のステップＳ３０）。
【００１９】
また、半導体素子１００には電流センス機能が付加されている。すなわち、トランジスタ１１０には、主エミッタＭＥの他に、電流センス用エミッタＳＥが設けられている。電流センス用エミッタＳＥを流れる電流は、一般的に、主エミッタＭＥの１００００分の１程度である。この電流センス用エミッタＳＥから、抵抗１５０にセンス電流を流し、電流検出回路１６０がこのセンス電流を検出する（図２のステップＳ４０）。電流検出回路１６０は、このセンス電流を、電流データＩｄとして演算部１４０に出力する。
【００２０】
演算部１４０は、この電流データＩｄを電圧に変換し、このセンス電流と電圧とから、半導体素子１００のトランジスタ１１０に印加される電力を算出する（図２のステップＳ５０）。次に、演算部１４０は、この電力に所定の定数を乗算することにより、補正温度Ｔ２を算出する（図２のステップＳ６０）。この補正温度Ｔ２を温度データＴ１に加算して、精度の高い接合部温度Ｔ３を得る（図２のステップＳ７０）。
【００２１】
この理論を図３に基づいて説明する。図３は、半導体素子１００の断面を模式的に示す図である。この図３に示すように、例えば、Ｐ型の半導体基板２００の上に、Ｎ型の半導体層２０５が形成されており、この半導体層２０５の上にＮ型の半導体層２１０が形成されている。そして、この半導体層２１０の表面に温度測定用ダイオード１２０が設けられている。また、半導体層２０５には、上述したトランジスタ１１０が作り込まれている。そして、これら半導体基板２００と半導体層２１０との間がＰＮジャンクションである接合部２２０となる。つまり、半導体層２０５が全体的に熱源となる。一般に、半導体素子においては、この接合部２２０の定格温度、つまり正常に動作をすることを保証する最高温度が定められている。
【００２２】
本実施形態においても、この接合部２２０と温度測定用ダイオード１２０との間には、半導体層２１０の厚さ分の距離がある。ここでは、この温度測定用ダイオード１２０と接合部２２０との間の熱抵抗をＴｒ（℃／Ｗ）とする。この熱抵抗は製品の種類毎に予め分かっている定数である。
【００２３】
演算部１４０では、電流検出回路１６０からの電流データＩｄに基づいて算出した電力を、この熱抵抗Ｔｒに乗算することにより、半導体層２１０の厚さ分の温度誤差を、補正温度Ｔ２として算出する。したがって、この補正温度Ｔ２を、温度データＴ１に加算することにより、精度の高い接合部２２０の温度である接合部温度Ｔ３が算出できるのである。
【００２４】
図４は、本実施形態に係る演算部１４０の構成をより詳細に示す図である。この図４に示すように、本実施形態に係る演算部１４０は、ＣＰＵ等から構成されたマイクロコンピュータ２３０と、このマイクロコンピュータ２３０に接続されたメモリ２４０とを備えて構成されている。
【００２５】
マイクロコンピュータ２３０は、上述したように、電流検出回路１６０から電流データＩｄを取得し、その電流値をメモリ２４０に送信する。メモリ２４０には、電流値に対応する補正温度Ｔ２がテーブル形式で格納されており、このため、メモリ２４０は受信した電流値に対応する補正温度Ｔ２を、マイクロコンピュータ２３０に返信する。先の説明では、電流データＩｄからトランジスタ１１０に印加される電力を算出して補正温度Ｔ２を求めると説明したが、この図４の例ではより処理を簡略化するために、予めメモリ２４０に電流値対補正温度のテーブルを格納しておくこととしている。
【００２６】
補正温度Ｔ２を取得したマイクロコンピュータ２３０は、この補正温度Ｔ２を、温度検出回路１３０から取得した温度データＴ１に加算して、接合部温度Ｔ３を求める。本実施形態においては、この接合部温度Ｔ３を、半導体装置の外部に出力する。例えば、図示しない制御回路にこの接合部温度Ｔ３を出力することにより、必要な制御を、この半導体素子１００に加えることができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係る半導体装置によれば、温度測定用ダイオード１２０の順方向電圧降下から算出された温度データＴ１に、電流センス用エミッタＳＥから得られたセンス電流に基づいて算出した補正温度Ｔ２を加算して、接合部温度Ｔ３を求めることとした。このため、精度の高い接合部温度Ｔ３を得ることができるようになる。また、サーミスタではなくダイオード１２０を用いて温度検出をするようにしたので、温度測定の応答性も格段に速くすることができる。
【００２８】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、第１実施形態で算出された接合部温度Ｔ３が、任意に設定された温度以上になった場合には、半導体素子１００の温度保護を図るために、トランジスタ１１０の駆動を停止するようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００２９】
図５は、第２実施形態に係る温度検出機能付き半導体装置の構造を示す図であり、上述した図１に対応する図である。この図５に示すように、本実施形態に係る半導体装置は、演算・保護回路１７０とゲートドライブ回路１８０とを備えている点が、上述した第１実施形態と相違する。
【００３０】
演算・保護回路１７０は、第１実施形態における演算部１４０と同等の機能を有しているとともに、接合部温度Ｔ３が、予め設定された所定の温度Ｔｓｅｔ以上になった場合には、停止信号ＳＴＰをゲートドライブ回路１８０に送出する機能を有している。演算・保護回路１７０は、接合部温度Ｔ３を監視し、この接合部温度Ｔ３が所定の温度Ｔｓｅｔ以上である間は、停止信号ＳＴＰを出力し続ける。
【００３１】
ゲートドライブ回路１８０は、トランジスタ１１０を駆動するための回路であり、駆動信号ＤＲＶを、トランジスタ１１０のゲートＧに出力している。また、演算・保護回路１７０から停止信号ＳＴＰが入力された場合には、ゲートドライブ回路１８０は、駆動信号ＤＲＶの出力を停止する。この停止信号ＳＴＰが入力され続けている間は、ゲートドライブ回路１８０は駆動信号ＤＲＶの出力を停止し、やがて停止信号ＳＴＰの入力がなくなった時点で駆動信号ＤＲＶの出力を再開する。
【００３２】
以上のように、本実施形態に係る半導体装置によっても、上述した第１実施形態と同様に、接合部温度Ｔ３を高い精度で算出することができる。また、接合部温度Ｔ３に基づいて半導体素子１００の温度保護を行うことにより、精度の高い温度保護を実現することができ、半導体素子１００の能力を余すことなく使用することができる。すなわち、この半導体素子１００の最大定格の温度に対して、大きなマージンを設けて演算・保護回路１７０の温度Ｔｓｅｔを設定する必要がなくなる。つまり、小さなマージンで温度Ｔｓｅｔを設定したとしても、半導体素子１００の接合部温度が最大定格を超えることにより半導体素子１００が破壊されたり、信頼性寿命を著しく損ねたりすることがなくなる。
【００３３】
〔第３実施形態〕
第３実施形態は、上述した第１実施形態又は第２実施形態の半導体素子１００を、ケース内に搭載してパッケージ化することにより、ディスクリートタイプの半導体パッケージにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００３４】
図６は、本実施形態に係る半導体パッケージ３００の構成を説明するために、半導体パッケージ３００の一部を切り欠いて示す斜視図である。この図６に示すように、半導体素子１００は、ケース３１０の内部で、熱伝導のよい導体（例えば、銅など）の上に載せられており、エポキシ系の樹脂でモールドされている。この図６では、エポキシ系の樹脂は透過した状態を示している。また、この半導体素子１００の隣には、プリント基板３２０が設けられている。
【００３５】
上述した半導体素子１００のゲートＧは、この半導体パッケージ３００のゲート端子３３０に接続されており、メインエミッタＭＥは２つのメインエミッタ端子３３２に接続されており、電流センス用エミッタＳＥは電流センス用エミッタ端子３３４に接続されており、コレクタＣは２つのコレクタ端子３３６に接続されている。
【００３６】
プリント基板３２０には、半導体素子１００における温度測定用ダイオード１２０のアノードとカソードに接続した温度検出回路１３０が設けられている。また、電流センス用エミッタＳＥとメインエミッタＭＥとの間に接続した抵抗１５０も設けられている。さらに、本実施形態を上述した第１実施形態に適用した場合には、プリント基板３２０上に、演算部１４０が設けられる。一方、本実施形態を上述した第２実施形態に適用した場合には、プリント基板３２０上に、演算・保護回路１７０とゲートドライブ回路１８０とが設けられる。
【００３７】
接合部温度Ｔ３は、電圧値に変換されて、温度情報出力端子３４０、３４２から出力される。この電圧値への変換は、例えば、演算部１４０や演算・保護回路１７０が行う。
【００３８】
以上のように本実施形態に係る半導体パッケージ３００によれば、高い精度の接合部温度Ｔ３に関する情報を、温度情報出力端子３４０、３４２から取得することができる。
【００３９】
〔第４実施形態〕
第４実施形態は、上述した第１実施形態又は第２実施形態の半導体素子１００を、ケース内に搭載してパッケージ化することにより、モジュールタイプの半導体パッケージにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００４０】
図７は、本実施形態に係る半導体パッケージ４００の構成を説明するための斜視図である。この図７に示すように、半導体素子１００は、ケース４１０の内部で、絶縁基板４２０の上に載せられている。また、上述したプリント基板は、この半導体パッケージ４００の蓋部４３０に搭載されている。このプリンタ基板に搭載されている回路や素子は、上述した第３実施形態と同様である。
【００４１】
以上のように本実施形態に係る半導体パッケージ４００によっても、高い精度の接合部温度Ｔ３を取得することができる。
【００４２】
〔第５実施形態〕
第５実施形態は、複数の半導体素子１００を並列に接続することにより、大きな電力の制御に用いることができるようにした半導体装置において、個々の半導体素子１００の接合部温度Ｔ３を求め、この接合部温度Ｔ３に基づいて個々の半導体素子１００の駆動を制御することにより、並列接続された半導体素子１００の温度バランスをとるようにしたものである。より詳しくを、以下に説明する。
【００４３】
図８は、本実施形態に係る半導体装置の構成を説明する図である。この図８に示すように、本実施形態に係る半導体装置においては、複数の半導体素子１００が並列に接続されている。このためこの半導体装置は、複数の半導体素子１００を用いて大きな電力の制御をすることが可能である。
【００４４】
各半導体素子１００は、上述した第１及び第２実施形態と同様に、温度検出回路１３０と電流検出回路１６０とに接続されている。また、各半導体素子１００の電流センス用エミッタＳＥとメインエミッタＭＥとの間には、抵抗１５０が接続されている。
【００４５】
上述した第１実施形態と同様に、各温度検出回路１３０は、温度データＴ１を、それぞれに設けられている演算部１４０に出力する。また、電流検出回路１６０は、電流データＩｄをそれぞれの演算部１４０に出力する。そして、演算部１４０は、それぞれ、各半導体素子１００の接合部温度Ｔ３を算出し、ゲートドライブ回路５００に出力する。
【００４６】
ゲートドライブ回路５００は、各トランジスタ１１０のそれぞれのゲートＧに駆動信号ＤＲＶを出力している。そして、それぞれの接合部温度Ｔ３に基づいて、トランジスタ１１０の駆動制御を行う。
【００４７】
より具体的には、本実施形態に係るゲートドライブ回路５００は、マイクロコンピュータを内蔵しており、得られた接合部温度Ｔ３に基づいて、各半導体素子１００の駆動を制御する。例えば、ある１つの半導体素子１００の接合部温度Ｔ３が、他の半導体素子１００の接合部温度Ｔ３よりも高ければ、この半導体素子１００の駆動を一時的に停止する。つまり、この半導体素子１００への駆動信号ＤＲＶの出力を一時的に停止する。
【００４８】
また、例えば、ある１つの半導体素子１００の接合部温度Ｔ３が、他の半導体素子１００の接合部温度Ｔ３よりも低ければ、この半導体素子１００の駆動割合を他の半導体素子１００よりも高くする。このようにして、ゲートドライブ回路５００は、複数の半導体素子１００の温度バランスが均一になるように制御する。
【００４９】
なお、本実施形態においても、上述した第１及び第２実施形態と同様に、各半導体素子１００の接合部温度Ｔ３を外部に出力するようにすることもできる。
【００５０】
以上のように、本実施形態に係る半導体装置によっても、上述した第１及び第２実施形態と同様に、複数の半導体素子１００のそれぞれの接合部温度Ｔ３を高い精度で算出することができる。また、接合部温度Ｔ３に基づいて複数の半導体素子１００の駆動制御をすることとしたので、複数の半導体素子１００の間の温度バランスを保つようにすることができる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず種々に変形可能である。例えば、上述した実施形態においては、演算部１４０は温度に基づいて演算を行うこととしたが、温度ではなく電圧値のまま演算を行うようにしてもよい。但し、この場合、温度検出回路１３０が検出した温度測定用ダイオード１２０の順方向電圧降下の電圧値と、電流検出回路１６０が検出したセンス電流に基づく電圧値とが、同じ尺度になるようにしなければならない。
【００５２】
また、図４においては、マイクロコンピュータ２３０を用いて接合部温度Ｔ３を算出することとしたが、この算出は必ずしもマイクロコンピュータ２３０で行う必要はない。例えば、オペアンプなどにより必要な演算を行い、電圧値として出力するようにしてもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態におけるトランジスタ１１０は、半導体スイッチング素子の一例であり、他の構造の素子を半導体スイッチング素子として用いることもできる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半導体装置によれば、精度の高い接合部の温度算出をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る半導体装置の構成を説明する図である。
【図２】図１の半導体装置において、接合部温度を算出するために行われる処理を説明する図。
【図３】第１実施形態に係る半導体装置の断面を模式的に示す図。
【図４】第１実施形態に係る半導体装置の演算部の構成の一例を示す図。
【図５】第２実施形態に係る半導体装置の構成を説明する図である。
【図６】第３実施形態に係る半導体装置の構成を説明する図であり、半導体装置の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図７】第４実施形態に係る半導体装置の構成を説明する斜視図である。
【図８】第５実施形態に係る半導体装置の構成を説明する図である。
【図９】温度測定にサーミスタを用いた従来の半導体装置を示す図である。
【図１０】温度測定にサーミスタを用いた別の従来の半導体装置を示す図である。
【図１１】温度測定にダイオードを用いた従来の半導体装置を示す図である。
【符号の説明】
１００　半導体素子
１１０　トランジスタ
１２０　温度測定用ダイオード
１３０　温度検出回路
１４０　演算部
１５０　抵抗
１６０　電流検出回路

Claims

半導体スイッチング素子と、この半導体スイッチング素子の温度を測定するために半導体スイッチング素子の近傍に設けられた温度測定用ダイオードとを少なくとも含む半導体素子と、
前記温度測定用ダイオードの順方向電圧降下に基づいて、前記温度測定用ダイオードの位置の温度を、基準温度として算出する、基準温度算出部と、
前記半導体スイッチング素子の電流センス用エミッタから流れるセンス電流に基づいて、補正温度を算出する、補正温度算出部と、
前記基準温度に前記補正温度を加算することにより、接合部温度を算出する、接合部温度算出部と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
前記接合部温度算出部の算出した接合部温度を外部に出力することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
前記接合部温度算出部の算出した接合部温度に基づいて、前記半導体スイッチング素子の駆動を制御する、駆動制御部を、さらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
並列に接続された複数の半導体素子であって、それぞれが、半導体スイッチング素子と、この半導体スイッチング素子の温度を測定するために半導体スイッチング素子の近傍に設けられた温度測定用ダイオードとを少なくとも含む半導体素子と、
前記各半導体素子における前記温度測定用ダイオードの順方向電圧降下に基づいて、前記温度測定用ダイオードの位置の温度を、基準温度として、各半導体素子毎に算出する、基準温度算出部と、
前記各半導体素子における前記半導体スイッチング素子の電流センス用エミッタから流れるセンス電流に基づいて、各半導体素子毎に補正温度を算出する、補正温度算出部と、
前記各半導体素子の前記基準温度に前記各半導体素子の前記補正温度を加算することにより、前記各半導体素子の接合部温度を算出する、接合部温度算出部と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
前記接合部温度算出部の算出した前記各半導体素子の接合部温度を外部に出力することを特徴とする、請求項４に記載の半導体装置。
前記接合部温度算出部の算出した前記各半導体素子の接合部温度に基づいて、前記半導体スイッチング素子の駆動を各半導体素子毎に制御する、駆動制御部を、さらに備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の半導体装置。
前記半導体スイッチング素子は、ＭＩＳ系のトランジスタであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の半導体装置。
前記補正温度算出部は、前記センス電流に基づいてその半導体スイッチング素子に印加される電力を算出し、この電力を、前記温度測定用ダイオードから前記半導体素子の接合部までの間の熱抵抗に乗算することにより、前記補正温度を算出する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の半導体装置。