JP3148781B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
度上昇による熱破壊を未然に防ぐ機能を備えた半導体装
置に関し、特に、大電流を扱う出力用半導体素子を備え
た高機能半導体装置に関する。
力用半導体素子を熱破壊から保護する機能を備えた半導
体装置としては、半導体基板の外部における出力用半導
体素子の近傍にサーミスタからなる温度センサが付設さ
れ、該温度センサにより出力用半導体素子の温度を検出
し、検出温度が一定の温度に上昇すると電流を遮断する
構成のものが知られている。
は、温度センサが半導体基板の外部に付設されているた
め、出力用半導体素子の温度と温度センサにより検出し
た温度との間に時間的なズレが生じるという問題及び出
力用半導体素子の温度と温度センサによる検出温度との
間の温度差にバラツキが生じるという問題がある。
に時間的なズレが生じたり、出力用半導体素子の温度と
検出温度との間の温度差にバラツキが生じたりすると、
出力用半導体素子が熱破壊を起こす虞れがある危険温度
に達しているにも拘らず温度センサが出力用半導体素子
の危険温度到達を検知せず、該出力用半導体素子が破壊
してしまうことがある。
おいては、図8に示すように、半導体基板60上の一方
側に出力用トランジスタ61が形成され、半導体基板6
0上の他方側に出力用トランジスタ61の温度を検出す
る温度検出用抵抗体62が設けられた半導体装置が提案
されている。尚、図8において、63は出力用トランジ
スタ61のコレクタ領域、64は出力用トランジスタ6
1のベース領域、65は出力用トランジスタ61のエミ
ッタ領域、66は温度検出用抵抗体62の抵抗体電極で
ある。
は、半導体基板上の主要発熱部に温度検出用素子が設け
られた半導体集積回路装置が提案されている。
においては、半導体基板上に温度検出用素子が設けられ
ているため、出力用半導体素子の温度と温度検出用素子
が検出する検出温度との間に時間的なズレが生じるとい
う問題はほぼ解決する。
つの半導体装置によると、出力用半導体素子が熱破壊を
起こす虞れがある危険温度に達しているにも拘らず温度
センサが出力用半導体素子の危険温度到達を検知せず、
該出力用半導体素子が破壊してしまうという虞れが解消
した訳ではない。
の一方側に出力用トランジスタが設けられ且つ半導体基
板上の他方側に温度検出用抵抗体が設けられているため
出力用トランジスタの温度と温度検出用抵抗体の検出温
度との間に温度差が生じることは避けられない。出力用
半導体素子の温度と検出温度との間に温度差が生じて
も、予め両温度間の相関関係を求めておけば出力用半導
体素子が危険温度に達することを一応検知できる。しか
しながら、半導体基板上における出力用半導体素子が設
けられている部位と半導体基板上における温度検出用素
子が温度を検出する部位とが離れているので、出力用半
導体素子の実際の温度と温度検出用素子が検出する温度
との間に温度差が生じる。出力用半導体素子の温度と温
度検出用素子が検出する温度との間に温度差が存在する
限り、この温度差にバラツキが生じることは避けられな
い。このため、前者の半導体装置においては、出力用半
導体素子が危険温度に達しているにも拘らず、温度検出
用素子が出力用半導体素子の危険温度到達を検出しない
という現象が発生する。
導体基板上の主要発熱部が半導体装置における最も温度
が高くなる部分であるとは限らない。すなわち、主要発
熱部が半導体基板の中央部に形成されている場合には半
導体基板上における主要発熱部は最も温度が高くなる部
位になる。ところが、特開平1−290249号に示す
半導体集積回路装置のように主要発熱部が半導体基板の
側部に形成されている場合には、半導体基板の主要発熱
部からは熱が発散しやすいが半導体基板の中央部におい
ては熱が発散し難い。このため、出力用半導体素子が半
導体基板の中央部又はその近傍に形成されている場合に
は、出力用半導体素子が危険温度に達しているにも拘ら
ず、温度検出用素子が出力用半導体素子の危険温度到達
を検出しないという現象が発生する。
力用半導体素子の危険温度到達を迅速且つ正確に検出で
きるようにすることを目的とする。
め、本発明に係る半導体装置は、第1導電型の半導体基
板と、該半導体基板の表面部に形成されたリング状の第
1の第2導電型領域と、該第1の第2導電型領域内に形
成された第1の第1導電型領域とを有する出力用トラン
ジスタと、半導体基板におけるリング状の第1の第2導
電型領域の内側に形成された第2の第2導電型領域と、
該第2の第2導電型領域内に形成された第2の第1導電
型領域とからなり、出力用トランジスタの温度を検出す
る温度検出用素子とを有する半導体装置を対象とし、第
2の第2導電型領域は互いに分離された2つの領域から
なると共に、第2の第1導電型領域は互いに分離された
2つの領域からなり、温度検出用素子は、第2の第2導
電型領域を構成する2つの領域のうちの一方と、第2の
第1導電型領域を構成する2つの領域のうちの一方とが
電気的に接続されてなる一対のトランジスタである。
ンジスタの内側の領域に該出力用トランジスタの温度を
検出する温度検出用素子が設けられているため、温度検
出用素子は出力用トランジスタに包囲されることにな
り、温度検出用素子は出力用トランジスタの各部分の温
度の平均値を検出することになる。このため、出力用ト
ランジスタの温度と温度検出用素子の検出温度との間の
温度差は極めて小さくなるので、該温度差のバラツキも
必然的に小さくなる。
な作用が生じる。すなわち、一般的に知られているよう
に、トランジスタのベース領域とエミッタ領域とのPN
接合部における順方向電圧降下:VBEは該PN接合部の
温度の変化に応じて直線的に変化し、一定の条件下にお
いて順方向電圧降下:VBEとPN接合部の温度との比は
2mV/℃となる。例えば、トランジスタの上記PN接
合部における順方向電圧降下:VBEが200mVである
場合には該PN接合部の温度は100℃であり、順方向
電圧降下:VBEが300mVである場合には該PN接合
部の温度は150℃である。本発明は、この特性を利用
したものであり、トランジスタを温度検出用素子として
利用するものである。
温度検出用トランジスタはダーリントン接続された一対
のトランジスタであるため、次のような作用が生じる。
すなわち、上述したように、トランジスタのベース領域
とエミッタ領域とのPN接合部における順方向電圧降
下:VBEは該PN接合部の温度の変化に応じて直線的に
変化し、一定の条件下において順方向電圧降下:VBEと
PN接合部の温度との比は2mV/℃となる。温度検出
用素子はダーリントン接続された一対のトランジスタで
あり、該ダーリントントランジスタは2つのPN接合部
を有しているので、ダーリントントランジスタの順方向
電圧降下:VBEとPN接合部の温度との比は4mV/℃
となる。従って、温度変化に対するダーリントントラン
ジスタの順方向電圧降下はシングルのトランジスタに比
べて2倍になる。
について説明する。
を示しており、(a)はその平面図であり、(b)は
(a)におけるI−I線の断面図である。なお、(a)
の平面図においては図示の便宜上電極を省略して示して
いる。
装置1は、N型シリコン基板であるコレクタ領域10
と、該コレクタ領域10上の中央部に形成されたリング
状の第1のベース領域11と、該第1のベース領域11
上に形成されたC字状の第1のエミッタ領域12と、コ
レクタ領域10上における第1のベース領域11及び第
1のエミッタ領域12の内側の空き領域に形成された立
方体状の第2のベース領域13と、該第2のベース領域
13上に形成された直方体状の第2のエミッタ領域14
とを備えている。
15が設けられ、第1のベース領域11の上面には第1
のベース電極16が設けられ、第1のエミッタ領域12
の上面には第1のエミッタ電極17が設けられ、第2の
ベース領域13の上面には第2のベース電極18が設け
られ、第2のエミッタ領域14の上面には第2のエミッ
タ電極19が設けられている。
と第1のエミッタ領域12とによって出力用半導体素子
としての出力用トランジスタ1Aが構成されており、コ
レクタ領域10と第2のベース領域13と第2のエミッ
タ領域14とによって温度検出用素子としての温度検出
用トランジスタ1Bが構成されている。以上説明したよ
うに、温度検出用トランジスタ1Bはコレクタ領域10
を構成するN型シリコン基板の中央部に設けられてお
り、出力用トランジスタ1Aは温度検出用トランジスタ
1Bを包囲するように設けられている。
造方法について説明する。
PNトランジスタのコレクタ領域10となる)上にボロ
ンを選択的に拡散させて互いに独立した第1のベース領
域11と第2のベース領域13とを同時に形成する。
1、13に燐を選択的に拡散させて第1のエミッタ領域
12及び第2のエミッタ領域14をそれぞれ形成する。
その後、コレクタ領域10の下面、第1のベース領域1
1の上面、第1のエミッタ領域12の上面、第2のベー
ス領域13の上面及び第2のエミッタ領域14の上面
に、コレクタ電極15、第1のベース電極16、第1の
エミッタ電極17、第2のベース電極18及び第2のエ
ミッタ電極19をそれぞれ設ける。
に、NPNトランジスタからなる出力用トランジスタ1
AとNPNトランジスタからなる温度検出用トランジス
タ1Bとがそれぞれ形成される。
いて、温度検出用トランジスタ1Bにより出力用トラン
ジスタ1Aの温度を検出する方法について説明する。
ス電極18と第2のエミッタ電極19との間に約1Vの
電圧を印加し、出力用トランジスタ1Aを40W(電圧
20V,電流2A、デューティ50%)で動作させて、
温度検出用トランジスタ1Bの第2のベース領域13と
第2のエミッタ領域14とのPN接合部における順方向
電圧降下:VBEを測定したところ、該順方向電圧降下:
VBEは340mVであった。また、出力用トランジスタ
1Aを60W(電圧20V,電流3A、デューティ50
%)で動作させて温度検出用トランジスタ1Bの上記P
N接合部における順方向電圧降下:VBEを測定したとこ
ろ、該順方向電圧降下:VBEは460mVであった。
Aの定常状態における温度を熱電対を用いて実測したと
ころ、40W、60Wで動作している出力用トランジス
タ1Aの温度はそれぞれ170℃、230℃であった。
合部における順方向電圧降下:VBEは、温度検出用トラ
ンジスタ1Bの第2のベース電極18と第2のエミッタ
電極19との間の電圧値の差であり、該電圧値の差は温
度によって変化する。
用トランジスタ1Bの順方向電圧降下:VBEとの相関関
係を明確にすることにより、温度検出用トランジスタ1
Bの上記PN接合部における順方向電圧降下:VBEに対
して出力用トランジスタ1Aの温度を対応づけることが
できる。従って、温度検出用トランジスタ1Bの第2の
ベース領域13と第2のエミッタ領域14とのPN接合
部における順方向電圧降下:VBEを測定することにより
出力用トランジスタ1Aの温度を容易に検出することが
できる。
は、温度検出用トランジスタ1Bは出力用トランジスタ
1A内に形成されているため、出力用トランジスタ1A
と温度検出用トランジスタ1Bとの間の位置ズレに起因
する検出温度のバラツキを解消することができると共
に、出力用トランジスタ1Aと温度検出用トランジスタ
1Bとの間の離隔距離に起因する出力用トランジスタ1
Aの温度と検出温度との時間的なズレを解消することが
できる。
よると、出力用トランジスタ1Aの温度を検出する際の
正確性及び迅速性が向上する。
置について説明する。
しており、(a)はその平面図であり、(b)は(a)
におけるII−II線の断面図である。なお、(a)の平面
図においては図示の便宜上電極を省略して示している。
装置2は、N型シリコン基板であるコレクタ領域20
と、該コレクタ領域20上の中央部に形成されたリング
状のベース領域21と、該ベース領域21上に形成され
たC字状のエミッタ領域22と、コレクタ領域20上に
おけるベース領域21及びエミッタ領域22の内側の空
き領域に形成された立方体のカソード領域23と、該カ
ソード領域23上に形成された直方体状のアノード領域
24とを備えている。
25が設けられ、ベース領域21の上面にはベース電極
26が設けられ、エミッタ領域22の上面にはエミッタ
電極27が設けられ、カソード領域23の上面にはカソ
ード電極28が設けられ、アノード領域24の上面には
アノード電極29が設けられている。
ッタ領域22とによって出力用半導体素子としての出力
用トランジスタ2Aが構成されており、カソード領域2
3とアノード領域24とによって温度検出用素子として
の温度検出用ダイオード2Bが構成されている。以上説
明したように、温度検出用ダイオード2Bはコレクタ領
域20を構成するN型シリコン基板の中央部に設けられ
ており、出力用トランジスタ2Aは温度検出用ダイオー
ド2Bを包囲するように設けられている。
造方法について説明する。
PNトランジスタのコレクタ領域20となる)上にボロ
ンを選択的に拡散させてNPNトランジスタのベース領
域21とダイオードのカソード領域23とを同時に形成
する。
域23に燐を選択的に拡散させてNPNトランジスタの
エミッタ領域22及びダイオードのアノード領域24を
それぞれ形成する。その後、コレクタ領域20の下面、
ベース領域21の上面、エミッタ領域22の上面、カソ
ード領域23の上面及びアノード領域24の上面に、コ
レクタ電極25、ベース電極26、エミッタ電極27、
カソード電極28及びアノード電極29をそれぞれ設け
る。
に、NPNトランジスタからなる出力用トランジスタ2
Aと温度検出用ダイオード2Bとがそれぞれ形成され
る。
ける温度検出用ダイオード2Bによる出力用トランジス
タ2Aの温度の検出方法について説明する。
28とアノード電極29との間に約1Vの電圧を印加
し、出力用トランジスタ2Aを40W(電圧20V,電
流2A、デューティ50%)で動作させて、温度検出用
ダイオード2Bのカソード領域23とアノード領域24
とのPN接合部における順方向電圧降下:VF を測定し
たところ、該順方向電圧降下:VF は340mVであっ
た。また、出力用トランジスタ2Aを60W(電圧20
V,電流3A、デューティ50%)で動作させて温度検
出用ダイオード2Bの上記PN接合部における順方向電
圧降下:VF を測定したところ、該順方向電圧降下:V
F は460mVであった。
Aの定常状態における温度を熱電対を用いて実測したと
ころ、40W、60Wで動作している出力用トランジス
タ2Aの温度はそれぞれ170℃、230℃であった。
部における順方向電圧降下:VF は、温度検出用ダイオ
ード2Bのカソード電極28とアノード電極29との間
の電圧値の差であり、該電圧値の差は温度によって変化
する。
用ダイオード2Bの順方向電圧降下:VF との相関関係
を明確にすることにより、温度検出用ダイオード2Bの
上記PN接合部における順方向電圧降下:VF に対して
出力用トランジスタ2Aの温度を対応づけることができ
る。従って、温度検出用ダイオード2Bのカソード領域
23とアノード領域24とのPN接合部における順方向
電圧降下:VF を測定することにより出力用トランジス
タ2Aの温度を容易に検出することができる。
も、温度検出用ダイオード2Bは出力用トランジスタ2
A内に形成されているため、出力用トランジスタ2Aと
温度検出用ダイオード2Bとの間の位置ズレに起因する
検出温度のバラツキを解消することができると共に、出
力用トランジスタ2Aと温度検出用ダイオード2Bとの
間の離隔距離に起因する出力用トランジスタ2Aの温度
と検出温度との時間的なズレを解消することができる。
よると、出力用トランジスタ2Aの温度を検出する際の
正確性及び迅速性が向上する。
置について説明する。
を示しており、(a)はその平面図であり、(b)は
(a)におけるIII −III 線の断面図である。なお、
(a)の平面図においても図示の便宜上電極を省略して
示している。
装置3は、N型シリコン基板であるコレクタ領域30
と、該コレクタ領域30上の中央部に形成されたリング
状のベース領域31と、該ベース領域31上に形成され
たC字状のエミッタ領域32と、コレクタ領域30上に
おけるベース領域31及びエミッタ領域32の内側の空
き領域に形成された温度検出用素子としてのH字状の温
度検出用抵抗3Bとを備えている。
33が設けられ、ベース領域31の上面にはベース電極
34が設けられ、エミッタ領域32の上面にはエミッタ
電極35が設けられ、温度検出用抵抗3Bの上面には温
度検出用電極36,37が設けられている。
ッタ領域32とによって出力用半導体素子としての出力
用トランジスタ3Aが構成されている。以上説明したよ
うに、温度検出用抵抗3Bはコレクタ領域30を構成す
るN型シリコン基板の中央部に形成されており、出力用
トランジスタ3Aは温度検出用抵抗3Bを包囲するよう
に設けられている。
造方法について説明する。
PNトランジスタのコレクタ領域30となる)上にボロ
ンを選択的に拡散させてNPNトランジスタのベース領
域31と温度検出用抵抗3Bとを同時に形成する。
拡散させてNPNトランジスタのエミッタ領域32を形
成する。その後、コレクタ領域30の下面、ベース領域
31の上面、エミッタ領域32の上面及び温度検出用抵
抗3Bの上面に、コレクタ電極33、ベース電極34、
エミッタ電極35及び温度検出用電極36,37をそれ
ぞれ設ける。
に、NPNトランジスタからなる出力用トランジスタ3
Aと温度検出用抵抗3Bとがそれぞれ形成される。
において、温度検出用抵抗3Bにより出力用トランジス
タ3Aの温度を検出する方法について説明する。
0V,電流2A、デューティ50%)で動作させて温度
検出用抵抗3Bの抵抗値を測定したところ、温度検出用
抵抗3Bの抵抗値は5000Ωであった。また、出力用
トランジスタ3Aを60W(電圧20V,電流3A、デ
ューティ50%)で動作させて温度検出用抵抗3Bの抵
抗値を測定したところ、温度検出用抵抗3Bの抵抗値は
7000Ωであった。
Aの定常状態における温度を熱電対を用いて実測したと
ころ、40W、60Wで動作している出力用トランジス
タ3Aの温度はそれぞれ170℃、230℃であった。
ンジスタ3Aの温度に応じて変化するので、温度検出用
抵抗3Bの抵抗値に対して出力用トランジスタ3Aの温
度を対応づけることができる。従って、温度検出用抵抗
3Bの抵抗値を測定することにより出力用トランジスタ
3Aの温度を容易に検出することができる。
も、温度検出用抵抗3Bは出力用トランジスタ3A内に
形成されているため、出力用トランジスタ3Aと温度検
出用抵抗3Bとの間の位置ズレに起因する検出温度のバ
ラツキを解消することができると共に、出力用トランジ
スタ3Aと温度検出用抵抗3Bとの間の離隔距離に起因
する出力用トランジスタ3Aの温度と検出温度との時間
的なズレを解消することができる。
よると、出力用トランジスタ3Aの温度を検出する際の
正確性及び迅速性が向上する。
置4について説明する。
を示しており、(a)はその平面図であり、(b)は
(a)におけるIV−IV線の断面図である。尚、(a)の
平面図において図示の便宜上電極を省略して示してい
る。
装置4は、N型シリコン基板であるコレクタ領域40
と、該コレクタ領域40上の中央部に形成されたリング
状のP+ 領域からなる第1のベース領域41と、該第1
のベース領域41上に形成されたC字状のN+ 領域から
なる第1のエミッタ領域42と、コレクタ領域40上に
おける第1のベース領域41の内側の空き領域にそれぞ
れ形成されたP+ 領域からなる第2のベース領域43及
び第3のベース領域44と、第2のベース領域43上に
形成されたN+ 領域からなる第2のエミッタ領域45
と、第3のベース領域44上に形成されたN+ 領域から
なる第3のエミッタ領域46とを備えている。尚、図4
において、47はコレクタ領域40上に形成されたチャ
ネルストッパ領域であり、48は絶縁膜である。
49が設けられ、第1のベース領域41の上面には第1
のベース電極50が設けられ、第1のエミッタ領域42
の上面には第1のエミッタ電極51が設けられ、第2の
ベース領域43の上面には第2のベース電極52が設け
られ、第3のエミッタ領域46の上面には第3のエミッ
タ電極53が設けられている。また、第2のエミッタ領
域45と第3のベース領域44とはダーリントン接続用
電極54によって電気的に接続されている。
と第1のエミッタ領域42とによって出力用半導体素子
としての出力用トランジスタ4Aが構成されている。コ
レクタ領域40と第2のベース領域43と第2のエミッ
タ領域45とによって第1のトランジスタ4Bが構成さ
れ、コレクタ領域40と第3のベース領域44と第3の
エミッタ領域46とによって第2のトランジスタ4Cが
構成され、ダーリントン接続された第1のトランジスタ
4Bと第2のトランジスタ4Cとによって温度検出用ト
ランジスタが構成されている。以上説明したようにダー
リントン接続されたトランジスタ4B,4Cはコレクタ
領域40を構成するN型シリコン基板の中央部に設けら
れており、出力用トランジスタ4Aはダーリントン接続
されたトランジスタ4B,4Cを包囲するように設けら
れている。
造方法について説明する。
PNトランジスタのコレクタ領域40となる)上にボロ
ンを選択的に拡散させて互いに独立した第1のベース領
域41と第2のベース領域43と第3のベース領域44
とを同時に形成する。
域41,43,44上に燐を選択的に拡散させて第1の
エミッタ領域42、第2のエミッタ領域45及び第3の
エミッタ領域46をそれぞれ形成する。その後、コレク
タ領域40の下面、第1のベース領域41の上面、第1
のエミッタ領域42の上面、第2のベース領域43の上
面及び第3のエミッタ領域46の上面に、コレクタ電極
49、第1のベース電極50、第1のエミッタ電極5
1、第2のベース電極52及び第3のエミッタ電極53
をそれぞれ設けると共に、第3のベース領域44の上面
及び第2のエミッタ領域45の上面にダーリントン接続
用電極54を設ける。
に、NPNトランジスタからなる出力用トランジスタ4
AとNPNトランジスタからなる第1及び第2のトラン
ジスタ4B,4Cとがそれぞれ形成される。
価するために行なった比較テストについて説明する。
力用トランジスタ及び図8に示す従来の半導体装置にお
ける出力用トランジスタを、それぞれ40W(電圧20
V,電流2A、デューティ50%)及び60W(電圧2
0V,電流3A、デューティ50%)で動作させて、そ
れぞれの半導体装置における温度検出用トランジスタの
PN接合部における順方向電圧降下:VBEを測定した結
果、及びそれぞれの半導体装置における動作している出
力用トランジスタの定常状態における温度を熱電対を用
いて実測した結果は[表1]に示す通りである。
に係る半導体装置は従来の半導体装置に比べて、出力用
トランジスタの温度を正確に測定することができる。
装置及び第2実施例に係る半導体装置における検出温度
のバラツキと、半導体基板の外部に温度センサーとして
のサーミスタが付設された従来の半導体装置における検
出温度のバラツキとを比較した図である。ここでは、第
1及び第2実施例に係る半導体装置並びに従来の半導体
装置をオーディオ装置に適用した場合の例を示してお
り、出力用トランジスタの温度の設定を210℃として
いる。
係る半導体装置における検出温度の分布状態を示し、Q
は従来の半導体装置における検出温度の分布状態を示し
ており、図5に示すように、第1及び第2実施例に係る
半導体装置における検出温度のバラツキは従来の半導体
装置における検出温度のバラツキに比較して大幅に小さ
くなっている。
装置における検出温度のバラツキと、上記従来の半導体
装置における検出温度のバラツキとを比較した図であ
る。ここでも、第3実施例に係る半導体装置及び従来の
半導体装置をオーディオ装置に適用した場合の例を示し
ており、出力用トランジスタの温度の設定を210℃と
している。
体装置における検出温度のバラツキは、従来の半導体装
置における検出温度のバラツキと比較して小さくなって
いるが、第1及び第2の実施例に係る半導体装置におけ
る検出温度のバラツキには及ばない。
装置における検出温度のバラツキと、上記従来の半導体
装置における検出温度のバラツキとを比較した図であ
る。ここでも、第4実施例に係る半導体装置及び従来の
半導体装置をオーディオ装置に適用した場合の例を示し
ており、出力用トランジスタの温度の設定を210℃と
している。
体装置における検出温度のバラツキは、従来の半導体装
置における検出温度のバラツキに比較して大幅に小さく
なっており、第1及び第2の実施例に係る半導体装置に
おける検出温度のバラツキよりも少なくなっている。
電圧が印加されるため、オーディオ装置に組み込まれる
半導体装置は他の装置に組み込まれる半導体装置に比べ
て温度が上昇するので、半導体装置に起因するオーディ
オ装置の故障は多いという問題があった。ところが、本
発明に係る半導体装置をオーディオ装置に組み込むこと
により、オーディオ装置の故障率を低下させることがで
きる。
トランジスタは半導体基板上に形成されたシングルトラ
ンジスタであったが、出力トランジスタとしてシングル
トランジスタの代わりにダーリントントランジスタを形
成しても同様の効果が得られる。
体装置によると、出力用トランジスタの内側の空き領域
に該出力用トランジスタの温度を検出する温度検出用素
子が設けられているため、出力用トランジスタの温度と
温度検出用素子の検出温度との間の温度差が極めて小さ
くなり、該温度差のバラツキも必然的に小さくなるの
で、温度検出用素子は出力用トランジスタの危険温度到
達を正確に検出することができる。
出用素子はトランジスタであるため、トランジスタのベ
ース領域とエミッタ領域とのPN接合部における順方向
電圧降下は該PN接合部の温度の変化に応じて直線的に
変化する特性があるので、温度検出用素子を確実に実現
できる。
出用素子はダーリントン接続された一対のトランジスタ
であるため、該ダーリントントランジスタは2つのPN
接合部を有しており、温度変化に対するダーリントント
ランジスタの順方向電圧降下はシングルのトランジスタ
に比べて2倍になるので、出力用半導体素子の温度検出
の精度が向上する。
(a)はその平面図であり、(b)は(a)におけるI
−I線の断面図である。
(a)はその平面図であり、(b)は(a)におけるII
−II線の断面図である。
(a)はその平面図であり、(b)は(a)におけるII
I −III 線の断面図である。
(a)はその平面図であり、(b)は(a)におけるIV
−IV線の断面図である。
バラツキを、従来の半導体装置の検出温度のバラツキと
比較しつつ説明する図である。
出温度のバラツキを、従来の半導体装置の検出温度のバ
ラツキと比較しつつ説明する図である。
バラツキを、従来の半導体装置の検出温度のバラツキと
比較しつつ説明する図である。
であり、(b)は(a)におけるVIII−VIII線の断面図
である。
タ) 4C 第2のトランジスタ(ダーリントントランジス
タ) 40 コレクタ領域 41 第1のベース領域 42 第2のエミッタ領域 43 第2のベース領域 44 第3のベース領域 45 第2のエミッタ領域 46 第3のエミッタ領域
Claims (1)
- 【請求項1】 第1導電型の半導体基板と、該半導体基
板の表面部に形成されたリング状の第1の第2導電型領
域と、該第1の第2導電型領域内に形成された第1の第
1導電型領域とを有する出力用トランジスタと、 前記半導体基板における前記リング状の第1の第2導電
型領域の内側に形成された第2の第2導電型領域と、該
第2の第2導電型領域内に形成された第2の第1導電型
領域とからなり、前記出力用トランジスタの温度を検出
する温度検出用素子とを有する半導体装置であって、 前記第2の第2導電型領域は互いに分離された2つの領
域からなると共に、前記第2の第1導電型領域は互いに
分離された2つの領域からなり、 前記温度検出用素子は、前記第2の第2導電型領域を構
成する前記2つの領域のうちの一方と、前記第2の第1
導電型領域を構成する前記2つの領域のうちの一方とが
電気的に接続されてなる一対のトランジスタである こと
を特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
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JP21158893A JP3148781B2 (ja) | 1992-10-06 | 1993-08-26 | 半導体装置 |
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---|---|---|---|
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JP26730792 | 1992-10-06 | ||
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JP4-267311 | 1992-10-06 | ||
JP4-267310 | 1992-10-06 | ||
JP26731192 | 1992-10-06 | ||
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JP5-82909 | 1993-04-09 | ||
JP21158893A JP3148781B2 (ja) | 1992-10-06 | 1993-08-26 | 半導体装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06342876A JPH06342876A (ja) | 1994-12-13 |
JP3148781B2 true JP3148781B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=27525006
Family Applications (1)
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JP21158893A Expired - Fee Related JP3148781B2 (ja) | 1992-10-06 | 1993-08-26 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3148781B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101942962B1 (ko) * | 2018-08-31 | 2019-01-28 | 송준혁 | 복합탄성중합체 조성물 및 그 시공방법 및 그 시공장치 |
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JP5361808B2 (ja) | 2010-06-23 | 2013-12-04 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置 |
KR20230153840A (ko) * | 2022-04-29 | 2023-11-07 | 주식회사 웨이브피아 | 반도체 장치 |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21158893A patent/JP3148781B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR101942962B1 (ko) * | 2018-08-31 | 2019-01-28 | 송준혁 | 복합탄성중합체 조성물 및 그 시공방법 및 그 시공장치 |
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JPH06342876A (ja) | 1994-12-13 |
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