CN105938022A - 电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子装置，其课题在于温度检测用二极管的VF的偏差大且宽温度范围内的温度测定的精度降低。电子装置包括具备温度检测用二极管的电力用半导体装置、具备从温度检测用二极管检测VF的检测电路的第1半导体集成电路装置和第2半导体集成电路装置。第2半导体集成电路装置具备：外部气温取得部，取得外部气温信息；存储装置，储存温度检测用二极管的温度特性数据和第1温度下的基于来自检测电路的信号的第1值；以及温度运算处理部，根据基于来自检测电路的信号的第3值、温度特性数据、由外部气温取得部取得的第1温度以及第1值，计算电力用半导体装置的温度。

Description

电子装置

技术领域

本公开涉及电子装置，可应用于具备内置有例如温度检测用二极管的电力用半导体装置的电子装置。

背景技术

利用设置于半导体芯片内的二极管的正向电压(VF)的温度依赖性，来进行半导体芯片的温度测定。

作为与本公开关联的现有技术文献，有例如日本特开平5-40533号公报。

专利文献1：日本特开平5-40533号公报

发明内容

温度检测用二极管的VF的偏差大，宽温度范围内的温度测定的精度降低。

其他课题和新的特征根据本说明书的叙述以及附图将更加明确。

如果简单地说明本公开中的代表性的发明的概要，则如下述所述。

即，电子装置具备电力用半导体装置、驱动所述电力用半导体装置的第1半导体集成电路装置以及控制所述第1半导体集成电路装置的第2半导体集成电路装置。所述电力用半导体装置具备开关晶体管和温度检测用二极管。所述第1半导体集成电路装置具备驱动所述开关晶体管的驱动电路和从所述温度检测用二极管检测VF的检测电路。所述第2半导体集成电路装置具备控制所述驱动电路的控制部、取得外部气温信息的外部气温取得部、储存所述温度检测用二极管的温度特性数据和第1温度下的基于来自所述检测电路的信号的第1值的存储装置以及根据基于来自所述检测电路的信号的第3值、所述温度特性数据、由所述外部气温取得部取得的所述第1温度和所述第1值来计算所述电力用半导体装置的温度的温度运算处理部。

根据上述电子装置，能够减轻宽温度范围的温度测定的精度降低。

附图说明

图1是用于说明温度检测用二极管的VF的偏差的图。

图2是用于说明实施方式的电子装置的框图。

图3是用于说明实施例1的电子装置的框图。

图4是用于说明实施例1的控制电路的框图。

图5是用于说明实施例1的电子装置的制造方法的图。

图6是用于说明实施例1的温度系数计算部处理的图。

图7是用于说明实施例1的温度系数计算部处理的流程图。

图8是用于说明实施例1的控制电路的框图。

图9是用于说明实施例1的控制电路的框图。

图10是用于说明实施例2的电子装置的框图。

图11是用于说明实施例2的控制电路的框图。

图12是用于说明实施例2的温度系数计算部处理的流程图。

图13是用于说明实施例2的温度系数计算部处理的流程图。

图14是用于说明实施例3的电子装置的框图。

图15是用于说明实施例3的控制电路的框图。

图16是用于说明实施例3的温度系数计算部处理的流程图。

图17是用于说明实施例1至3的电子装置的应用例的框图。

图18是用于说明实施例1至3的电子装置的隔离器的图。

图19是示出功率模块的结构的图。

图20是用于说明实施例4的电子装置的框图。

图21是示出实施例4的功率模块的结构的图。

图22是用于说明实施例4的ID读取装置的图。

图23是用于说明实施例4的ID电路的温度特性数据的读取的流程图。

图24是用于说明实施例4的温度系数计算部处理的流程图。

图25是用于说明实施例5的电子装置的框图。

图26是示出实施例5的功率模块的结构的图。

图27是示出实施例5的ID读取装置的图。

图28是用于说明实施例5的ID代码的读取的流程图。

图29是用于说明实施例5的温度系数计算部处理的流程图。

图30是用于说明实施例6的电子装置的框图。

图31是用于说明实施例6的ID代码的读取的流程图。

图32是用于说明实施例7的电子装置的框图。

图33是示出实施例7的IGBT的结构的图。

图34是用于说明实施例7的温度系数计算部处理的流程图。

图35是用于说明实施例8的电子装置的框图。

图36是示出实施例8的驱动器IC和IBGT的连接例的框图。

图37是图36的结构中的串行通信的时序图。

图38是用于说明实施例8的温度系数计算部处理的流程图。

符号说明

1、1A、1B、1C：电子装置；1D、1E、1F、1G、1H：电子装置；10：电力用半导体装置；10A、10B、10C：IGBT(电力用半导体装置)；10D、10E、10F、10G、10H：IGBT；11：开关元件；12：温度检测用二极管；13B、13C：ID电路；13E：条形码；13H：ID电路；14：切换电路；20：第1半导体集成电路装置；20A、20B、20C：驱动器IC(第1半导体集成电路装置)；20D、20E、20F、20G、20H：驱动器IC；21：栅极电路(驱动电路)；22：温度检测用A/D变换器(检测电路)；23：电流偏置电路；24：隔离器；25：ID读出电路；25G、25H：ID读出电路；30：第2半导体集成电路装置；30A、30B、30C：控制电路(第2半导体集成电路装置)；30D、30E、30F、30G、30H：控制电路；31：CPU；32：PWM电路；33：存储装置；34、34B、34C：I/O接口；34H：I/O接口；35：A/D变换器；36：PC接口；44：外部气温检测器；45：PC。

具体实施方式

以下，使用附图，说明实施方式以及实施例。但是，在以下的说明中，有时对同一构成要素附加同一符号而省略重复的说明。

电动机(马达)被用作与内燃机(汽油引擎)组合了的混合动力汽车(HEV)或者电动汽车(EV)等的动力源。在驱动电动机时，使用为了得到预定的转矩、电源频率而进行直流-交流变换的电力变换装置(逆变器)。根据汽车的行驶环境，逆变器的运行温度大幅变动，特别是在引擎室中搭载有逆变器的HEV中，由于引擎发热的影响而逆变器成为高温。关于逆变器内的开关元件(例如电力用半导体装置)，除了这样的周围温度以外，由于电力用半导体装置元件自身的电流流过所导致的稳定损失、接通/断开所导致的开关损失的影响而温度上升，如果超过某个温度则存在导致破坏的担忧。

在逆变器内，除了电力用半导体装置以外，还使用驱动电力用半导体装置的驱动电路以及控制驱动电路的控制电路。驱动电路除了驱动电力用半导体装置的栅极驱动电路以外，为了保护电力用半导体装置免受高温等所导致的破坏，还具有过电流保护以及过热保护功能。例如，在电力用半导体装置中，内置温度检测用的二极管，从驱动电路内的电流源流出电流，利用二极管的电流-温度特性(如果温度变高则针对同一电流值的正向电压(VF)变低的特性)，通过驱动电路内的比较器，判断电力用半导体装置的芯片的温度是否为与基准电压对应的温度以上。然后，在利用二极管得出的检测温度成为设定值以上的情况下，向控制电路输出报警信号，并且向栅极驱动电路也输出信号而将电力用半导体装置强制地切断。另外，在输出了报警信号的情况下，在控制电路中也进行装置的强制停止。

电力用半导体装置是例如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，在一个半导体基板上具备开关元件和温度检测用二极管。利用图1，说明温度检测用二极管的VF的偏差。图1是示出温度检测用二极管的VF和温度的关系(温度特性)的图。在图1中，示出了串联连接了2级温度检测用二极管的情况下的温度特性(流过了200μA的偏置电流时的温度(℃)和温度检测用二极管的VF(V)的关系)。

关于IGBT的温度检测用二极管的VF，例如如图1所示，在常温(25℃)下，为±6％的偏差，如果还加上温度系数，则在175℃下，为±20％以上的偏差。虚线A是典型的值，实线B、C是作为表示25℃下的±6％的偏差的上限以及下限的线的、与虚线A平行的(将典型的值和温度系数设为相同)直线。实线D、C是将25℃下的±6％的偏差的上限以及下限和175℃下的±20％的偏差的上限以及下限分别连接而得到的直线。表示随着温度的上升，温度系数的偏差变大。通常，关于温度异常检测的设定，由于根据该IGBT的偏差公差计算，所以存在使IGBT的容许动作温度范围变窄的问题。因此，在安装了IGBT、驱动电路、控制电路的板的出厂检查时，进行IGBT的特性偏差校正，所以产生VF的检测电路的电路常数变更等的调整工时。

<实施方式>

接下来，利用图2，说明实施方式的电子装置。图2是实施方式的电子装置的框图。实施方式的电子装置1具备电力用半导体装置10、第1半导体集成电路装置20以及第2半导体集成电路装置30。电力用半导体装置10具备开关元件11和温度检测用二极管12。第1半导体集成电路装置20具备驱动开关元件11的驱动电路21和检测温度检测用二极管12的VF的检测电路22。第2半导体集成电路装置30具备：控制部CC，控制驱动电路21；外部气温取得部TA，取得外部气温信息；存储装置33，保存温度检测用二极管12的温度特性(K)和第1温度(A)下的基于来自检测电路22的信号的第1值(VF(A))；以及温度运算处理部TC，根据基于来自检测电路22的信号的第3值(VF(N))、温度特性(K)、由外部气温取得部TA取得的第1温度(A)以及第1值(VF(A))，计算电力用半导体装置10的温度(N)。

使用电力用半导体装置的温度特性(K)来计算电力用半导体装置的温度，所以能够提高温度测定精度。由此，在电力用半导体装置的动作容许范围的设定时，无需根据VF的偏差公差将例如异常检测温度设定得较低来决定与其对应的基准电压，能够实现动作容许范围的扩大、热余量的最佳化(芯片尺寸削减)。

【实施例1】

首先，利用图3，说明实施方式的第1实施例的电子装置A的结构。

图3是示出实施例1的电子装置的结构的框图。实施例1的电子装置1A具备作为电力用半导体装置的IGBT10A、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20A以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30A。

IGBT10是通过在1个半导体基板上安装开关元件11和温度检测用二极管12而形成的。

驱动器IC20是通过在1个半导体基板上安装作为开关元件11的驱动电路的栅极电路(GATE CIRCUIT)21、作为温度检测用二极管12的VF的检测电路的温度检测用A/D变换器22以及向温度检测用二极管12供给偏置电流的电流偏置电路(CURRENT BIAS)23而形成的。栅极电路21根据来自控制电路30的PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)信号，生成为了使开关元件11接通/断开而驱动栅极电极的驱动器信号(DRV)。在栅极电路21与开关元件11之间设置电阻41。

温度检测用A/D变换器22具备比较器221和三角波发生电路222。针对三角波发生电路222外设电容器42和电阻群43。电阻群43生成三角波发生用基准电压。

关于IGBT10A的芯片温度，使用IGBT10A内的温度检测用二极管12的正向电压来进行测定。

使恒定电流(IF)从驱动器IC20A的电流偏置电路23流入到温度检测用二极管12，将在比较器221中比较VF和来自三角波发生电路222的三角波信号而得到的PWM的温度传感输出信号(TSP)经由隔离器24发送到控制电路30，从而能够根据PWM的占空比测定温度。隔离器24利用通过层间膜使由布线形成的片上变压器绝缘所引起的磁耦合来传递信号。

控制电路30A是通过在1个半导体基板上安装CPU31、PWM电路(PWM CIRCUIT)32、存储装置(MEMORY)33、作为与外部设备的接口输入输出部的I/O接口(I/O IF)34、A/D变换器(ADC)35、作为与外部PC(Personal Computer，个人计算机)的接口部的PC接口(PC IF)而形成的，例如由微型计算机部件(MCU)构成。存储装置33优选由闪存存储器等可电改写的非易失性存储器构成。另外，CPU31执行的程序优选储存于闪存存储器等可电改写的非易失性存储器，也可以储存于存储装置33。

利用图4，说明控制电路30A。

图4是示出实施例1的控制电路的功能的框图。控制电路30A具备外部气温切换部311、温度运算处理部314以及驱动器用PWM控制部318。虚线所示的块是软件的处理(CPU31执行程序的处理)，但不限于此，也可以通过例如硬件构成。

外部气温切换部311由平均化处理部312和选择部313构成。通过选择部313选择通过A/D变换器35变换热敏电阻等作为温度传感器的外部气温检测器44的输出并通过平均化处理部312对输入信号进行采样并将多个量平均化而去除了噪声的信号、或者从PC45经由PC接口36输入的环境温度的温度设定值。如后所述，通过PC45进行恒温槽等能够设定电子装置1A的环境温度的空间的温度设定，或者PC45取得温度设定值，所以PC45能够将环境温度的设定值输入到控制电路30A。环境温度通过外部气温检测器44或者PC45中的某一个来检测即可，所以也可以没有某一方。在该情况下，也可以没有外部气温切换部311的选择部313，在通过PC45检测环境温度的情况下，也可以没有平均化处理部312。

温度运算处理部314由温度系数计算部315、温度值变换部316、温度校正部317构成。作为选择部313的输出的温度信息以及通过温度值变换部316对温度检测用A/D变换器22的输出进行变换而得到的温度检测用二极管的电压信息被输入到温度系数计算部315。将由温度系数计算部315计算出的温度系数、作为选择部313的输出的温度信息以及通过温度值变换部316对温度检测用A/D变换器22的输出进行变换而得到的温度检测用二极管的电压信息储存到存储装置33。温度校正部317根据由温度值变换部316变换了的温度检测用二极管的电压信息和在存储装置33中储存的信息，校正为在驱动器用PWM控制部318中使用的温度信息。

另外，可以在以下时间中的任一个时，向控制电路30A的非易失性存储器储存CPU31执行的程序。

(1)作为第2半导体集成电路装置的控制电路30A的晶片制造时

(2)在封入到控制电路30A的封装体之后并且在安装到电子装置1A的印刷基板之前

(3)在安装到电子装置1A的印刷基板之后(从PC45经由PC接口36进行储存)

利用图5至图7，说明作为电子装置1A的制造方法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图5是用于说明实施例1的电子装置的制造方法的图。图6是用于通过实施例1的温度系数计算部处理计算温度系数的图。图7是用于通过实施例1的温度系数计算部处理求出温度系数的流程图。

在电子装置的制造工序中的测试工序等中，进行将图5所示的温度检测用二极管的温度特性数据储存到电子装置的工序。准备具备IGBT10A、驱动器IC20A以及控制电路30A的电子装置1A(步骤S10)。将电子装置1A搬入到恒温槽等能够设定环境温度的空间，连接外部气温检测器44、PC45。通过后述方法，取得温度检测用二极管12的温度特性(步骤S20)。从电子装置1A拆下外部气温检测器44、PC45，从能够设定环境温度的空间搬出。

如图6所示，根据第1温度(A)下的VF测定值(VF(A))和第2温度(H)下的VF测定值(VF(H))，计算温度系数。第1温度(A)是例如常温(25℃)，第2温度(H)是高温(100℃)。

如图7所示，首先，使IGBT10A断开(步骤S21)。通过使IGBT10断开，IGBT10的芯片温度与环境温度等同。接下来，将环境温度设定为作为第1温度(A)的常温(步骤S22)。从外部气温检测器44或者PC45输入环境温度。接下来，根据作为在环境温度是第1温度下的IGBT10A(温度检测用二极管12)的温度信息的、来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第1值(VF(A))储存到存储装置33(步骤S23)。接下来，将环境温度设定为作为第2温度(H)的高温(步骤S24)。从外部气温检测器44或者PC45输入环境温度。接下来，根据作为在环境温度是第2温度下的IGBT10A(温度检测用二极管12)的温度信息的、来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第2值(VF(H))储存到存储装置33(步骤S25)。通过下述的式(1)，计算温度检测用二极管12的温度系数(K)，储存到存储装置33(步骤S26)。

K＝(VF(H)-VF(A))/(H-A)[mV/℃]···(1)

接下来，利用图8以及图9，说明电子装置的通常动作时的动作。另外，在计算温度系数时需要外部气温检测器44、PC45，但在通常动作时不需要。

图8是实施例1的控制电路中的主要示出温度校正部的功能的框图。图9是实施例1的控制电路中的主要示出PWM控制部的功能的框图。

图8示出电子装置1A的通常动作时的温度测定方法。

根据作为IGBT10A(温度检测用二极管12)的温度信息的来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第3值(VF(N))。温度校正部317使用第3值(VF(N))和在存储装置33中储存的温度系数(K)、第1温度(A)以及第1值(VF(A))，通过下述的式(2)，计算IGBT10A的测定温度(N)。

N＝(VF(N)-VF(A))/K+A[℃]···(2)

如图9所示，驱动器用PWM控制部318控制PWM电路32，以生成作为开关元件11的驱动器信号(DRV)的PWM信号。另外，驱动器用PWM控制部318具有以下功能：根据由温度运算处理部314求出的IGBT10A的测定温度结果，在接近预定温度的情况下控制PWM电路32以抑制开关元件11的驱动，或者在超过预定温度的情况下，判断为异常状态，控制PWM电路32以使开关元件11的驱动断开，从而保护IGBT10A。

根据实施例1，能够包括温度检测用A/D变换器等电子装置整体的特性在内地取得温度检测用二极管的温度特性，所以能够进行精度良好的温度测定。由此，能够在适合的温度下保护IGBT。

【实施例2】

利用图10，说明实施例2的电子装置1B的结构。

图10是用于说明实施例2的电子装置的框图。

实施例2的电子装置1B具备作为电力用半导体装置的IGBT10B、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20B以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30B。

IGBT10B具备存储芯片固有的ID代码的ID电路(IDCIRCUIT)13B。其他结构与IGBT10A相同。ID电路13B由梯形电阻和电熔丝等构成。

驱动器IC20B具备读出ID电路13B的ID代码的ID读出电路25B。其他结构与驱动器IC20A相同。ID读出电路25B与温度检测用A/D变换器22同样地将来自ID电路13B的电压值变换为PWM信号(数字的串行信号)。隔离器24B与隔离器24相同，但隔离器的数量增加。

控制电路30B具备I/O接口34B和ID识别部319。其他结构与控制电路30A相同。ID识别部319根据来自ID读出电路25B的信号，识别ID代码。

在IGBT10B的晶片制造时的晶片测试处理中，实施常温、高温测试，将此时得到的IGBT10B的特性数据(VF(A)、VF(H)、K)与ID代码一起作为晶片测定数据库储存到外部存储装置46。另外，通过在晶片测试处理时切断IGBT10B的ID电路13B的电熔丝等，设定ID代码。

利用图11，说明控制电路30B。

图11是示出实施例2的控制电路的功能的框图。实施例2的控制电路30B在温度系数计算部315B中使用从PC接口36输入的温度特性，并且追加了经由I/O接口34B读取ID代码而识别ID代码的ID识别部319，除此以外，与控制电路30A相同。虚线所示的块是软件的处理(CPU31执行程序的处理)，但不限于此，也可以是例如硬件。

温度运算处理部314B由温度系数计算部315B、温度值变换部316、温度校正部317构成。从储存作为选择部313的输出的温度信息、通过温度值变换部316对温度检测用A/D变换器22的输出进行变换而得到的温度检测用二极管12的电压信息以及PC45的晶片测定数据库的外部存储装置(STORAGE)46，将与ID识别部319取得的ID代码对应的温度系数(K)输入到温度系数计算部315B。将输入到温度系数计算部315B的温度系数(K)、作为选择部313的输出的温度信息以及通过温度值变换部316对温度检测用A/D变换器22的输出进行变换而得到的温度检测用二极管12的电压信息储存到存储装置33。

利用图12以及图13，说明作为实施例2的电子装置1B的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图12是用于说明实施例2的温度系数计算部处理的流程图。图13是用于说明实施例2的温度系数计算部处理的流程图。

电子装置1B的制造方法除了步骤S20以外，与实施例1相同。以下，说明与步骤20相当的工序。

首先，读取IGBT10B的ID代码(步骤S27)。接下来，通过ID代码从储存晶片测定数据库的外部存储装置46取得温度系数(K)，并储存到存储装置33(步骤S28)。接下来，使IGBT10B断开(步骤S21)。接下来，将环境温度设定为作为第1温度(A)的常温(步骤S22)。从外部气温检测器44或者PC45输入环境温度。接下来，根据作为在环境温度是第1温度下的IGBT10B(温度检测用二极管12)的温度信息的、来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第1值(VF(A))储存到存储装置33(步骤S23)。另外，也可以调换步骤S27、S28和步骤S21～S23。

利用图13，说明包括驱动器IC20B地提高调整精度的情况。

首先，读取IGBT10B的ID代码(步骤S27)。接下来，通过ID代码从储存晶片测定数据库的外部存储装置46取得第1值(VF(A))、第2值(VF(H))以及温度系数(K)，并储存到存储装置33(步骤S28B)。接下来，使IGBT10B断开(步骤S21)。接下来，将环境温度设定为作为第1温度(A)的常温(步骤S22)。从外部气温检测器44或者PC45输入环境温度。接下来，根据作为在环境温度是第1温度下的IGBT10B(温度检测用二极管12)的温度信息的、来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第4值(VF(A)’)(步骤S23B)。接下来，进行第4值(VF(A)’)与晶片测定数据库的第1值(VF(A))的比较(步骤S29)。接下来，判定第4值(VF(A)’)与第1值(VF(A))的差分是否为预定值以上(步骤S30)。在差分是预定值以上的情况(在步骤S30中“是”的情况)下，进行常温A℃的温度偏移(步骤S31)。以使对式(2)的VF(N)代入VF(A)’而得到的温度N成为新的常温A’的方式，使常温偏移。偏移值是A’与A的差分。另外，也可以调换步骤S27、S28B和步骤S21～S23B。

另外，在本实施例中，在步骤S28或者步骤S28B中从在外部存储装置46中储存的晶片测定数据库取得温度系数(K)等并储存到存储装置33，但也可以在步骤S27之前将与多个ID代码对应的温度系数(K)等预先储存到存储装置33。

电子装置1B的通常动作时的动作与电子装置1A相同。

根据作为IGBT10B(温度检测用二极管12)的温度信息的来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第3值(VF(N))。温度校正部317使用第3值(VF(N))和在存储装置33中储存的温度系数(K)、第1温度(A)以及第1值(VF(A))，通过上述式(2)，计算IGBT10B的测定温度(N)。

驱动器用PWM控制部318控制PWM电路32，以生成作为开关元件11的驱动器信号(DRV)的PWM信号。另外，驱动器用PWM控制部318具有以下功能：根据由温度运算处理部314B求出的IGBT10B的测定温度结果，在接近预定温度的情况下，控制PWM电路32以抑制开关元件11的驱动，或者在超过预定温度的情况下判断为异常状态，控制PWM电路32以使开关元件11的驱动断开，从而保护IGBT10B。

根据实施例2，无需变更如实施例1那样的环境温度来取得温度特性，所以能够削减调整工时。另外，在通常动作时，得到与实施例1同样的效果。

【实施例3】

利用图14，说明实施例3的电子装置1C的结构。

图14是用于说明实施例3的电子装置的框图。

实施例3的电子装置1C具备作为电力用半导体装置的IGBT10C、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20C以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30C。

IGBT10C具备存储温度检测用二极管12的温度特性的ID电路(ID CIRCUIT)13C。其他结构与IGBT10B相同。ID电路13C由梯形电阻和电熔丝等构成。

驱动器IC20C具备读出ID电路13C的温度特性数据的ID读出电路25C。其他结构与驱动器IC20B相同。ID读出电路25C读出的数据不同，但结构与ID读出电路25B相同。

控制电路30C具备I/O接口34C和ID识别部319C，不具备PC接口36。其他结构与控制电路30B相同。ID识别部319C根据来自ID读出电路25C的信号，取得温度特性数据。

在IGBT10C的晶片制造时的晶片测试中，实施常温、高温测试，根据此时得到的IGBT10C的温度检测用二极管12的温度特性(第1值(VF(A))、第2值(VF(H))、第1温度(A)、第2温度(H))，计算温度系数(K)，切断ID电路13C的电熔丝等，从而设定温度系数(K)。也可以代替温度系数(K)而通过切断电熔丝等来设定第1值(VF(A))、第2值(VF(H))。在该情况下，优选设定常温的VF的典型值与第1值(VF(A))的差分数据、高温的VF的典型值与第2值(VF(H))的差分数据以及参考数据。在该情况下，ID读出电路25C优选以分时方式与温度检测用A/D变换器22同样地将来自ID电路13C的3个电压值变换为PWM信号。

利用图15，说明控制电路30C。

图15是示出实施例3的控制电路的功能的框图。

实施例3的控制电路30C不具有PC接口36，在外部气温切换部311C中不具有选择部313并且追加了经由I/O接口34C读出温度检测用二极管12的温度特性数据的ID识别部319C，除此以外，与控制电路30A相同。虚线所示的块是软件的处理(CPU31执行程序的处理)，但不限于此，也可以是例如硬件。

温度运算处理部314C由温度系数计算部315C、温度值变换部316、温度校正部317构成。作为平均化处理部312的输出的温度信息、通过温度值变换部316对温度检测用A/D变换器22的输出进行变换而得到的温度检测用二极管12的电压信息以及来自ID识别部319C的温度系数(K)被输入到温度系数计算部315C。将输入到温度系数计算部315C的温度系数(K)、作为平均化处理部312的输出的温度信息以及通过温度值变换部316对温度检测用A/D变换器22的输出进行变换而得到的温度检测用二极管12的电压信息储存到存储装置33。

利用图16，说明作为实施例3的电子装置1C的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图16是用于说明实施例3的温度系数计算部处理的流程图。

将温度检测用二极管12的温度特性数据储存到电子装置1C的工序除了步骤S20以外，与实施例1相同。以下，说明与步骤20相当的工序。

首先，读取IGBT10C的ID代码(步骤S27C)。此处，在ID代码中，包括温度系数(K)、与第1值(VF(A))相当的值、与第2值(VF(H))相当的值。接下来，将在ID代码中包含的温度系数(K)或者根据在ID代码中包含的信息计算出的温度系数(K)储存到存储装置33(步骤S28C)。接下来，使IGBT10C断开(步骤S21)。接下来，将环境温度设定为作为第1温度(A)的常温(步骤S22)。从外部气温检测器44输入环境温度。接下来，根据作为在环境温度是第1温度下的IGBT10C(温度检测用二极管12)的温度信息的、来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第1值(VF(A))储存到存储装置33(步骤S23)。

电子装置1C的通常动作时的动作与电子装置1A相同。

根据作为IGBT10C(温度检测用二极管12)的温度信息的来自温度检测用A/D变换器22的信号，通过温度值变换部316计算VF，将其作为第3值(VF(N))。温度校正部317使用第3值(VF(N))和在存储装置33中储存的温度系数(K)、第1温度(A)以及第1值(VF(A))，通过上述式(2)，计算IGBT10C的测定温度(N)。

驱动器用PWM控制部318控制PWM电路32，以生成作为开关元件11的驱动器信号(DRV)的PWM信号。另外，驱动器用PWM控制部318具有以下功能：根据由温度运算处理部314C求出的IGBT10C的测定温度结果，在接近预定温度的情况下，控制PWM电路32以抑制开关元件11的驱动，或者在超过预定温度的情况下判断为异常状态，控制PWM电路32以使开关元件11的驱动断开，从而保护IGBT10C。

根据实施例3，不需要如实施例1那样的环境温度变化、如实施例2那样的与外部PC的连接，所以能够削减调整工序。另外，在通常动作时，得到与实施例1同样的效果。

[应用例]

利用图17，说明实施例1至3的电子装置的应用例的电动机系统。

如图17所示，应用例的电动机系统200具备3相马达40、使用6个实施例1的IGBT10A的功率模块100、实施例1的6个驱动器IC20A、实施例1的控制电路30A、电源电路(升压电路)50以及电池60。功率模块100在车辆等的驱动时，根据通过电源电路50而升压了的电压，对功率模块100内部的开关元件11进行接通/断开控制，以使电流在3相马达40的各相流过，通过该开关的频率，使车辆等的速度变化。另外，如果电池60的电压充分高，则也可以不使用升压电路。另外，在车辆等的制动时，与在3相马达40的各相中产生的电压同步地对开关元件11进行接通/断开控制，进行所谓的整流动作，变换为直流电压而进行再生。

在3相马达40中，转子由永久磁铁构成，电枢由线圈构成，按照120度间隔配置3相(U相、V相、W相)的电枢绕组。线圈被三角形联结，始终在U相、V相、W相的3个线圈中流过电流。

功率模块100由上支路的U相用IGBT10UU、上支路的V相用电力用IGBT10UV、上支路的W相用电力用IGBT10UW、下支路的U相用电力用IGBT10LU、下支路的V相用电力用IGBT10LV、下支路的W相用电力用IGBT10LW构成。此处，IGBT10UU、10UV、10UW、10LU、10LV、10LW的结构与在实施例1中使用的IGBT10A相同。IGBT10UU、10UV、10UW、10LU、10LV、10LW分别由具备开关元件11、在开关元件11的发射极与集电极之间并联地连接了的回流二极管D1以及温度检测用二极管12的半导体芯片构成。回流二极管D1被连接成按照与在开关元件11中流过的电流相反的方向流过电流。回流二极管D1也可以不是与形成有开关元件11和温度检测用二极管12的半导体基板相同的基板，在该情况下，优选封入到与形成有开关元件11和温度检测用二极管12的半导体基板相同的封装体。

作为实施例1的IGBT10A、驱动器IC20A、控制电路30A的代替，既可以使用实施例2的IGBT10B、驱动器IC20B、控制电路30B，也可以使用实施例3的IGBT10C、驱动器IC20C、控制电路30C。

在上述应用例中，说明了应用于将直流变换为交流的逆变器的例子，但也可以应用于在电源电路(升压电路)50中使用的转换器等电力变换装置。

电动机系统200被用作HEV或者EV等的动力源。电子装置1A、1B、1C被用作车载用电子装置。

[安装例]

如上所述，隔离器24、24B由片上变压器构成。以下，利用图18，说明片上变压器。

图18是用于说明构成实施例1至3的电子装置的隔离器的片上变压器的图。

关于片上变压器241，在具备发送脉冲发生电路242的一侧的芯片DIE1处形成漩涡状的线圈243，并在其上隔着由硅氧化膜等绝缘膜形成的层间膜244而形成漩涡状的线圈245，与具备接收脉冲检测电路246的一侧的芯片DIE2通过接合导线247连接。换言之，关于片上变压器241，在下层形成的线圈243和在上层形成的线圈245通过层间膜244而绝缘，经由磁耦合248进行信号传送。例如，驱动器IC20A的芯片DIE1与控制电路30A连接，在芯片DIE2处形成栅极电路21、温度检测用A/D变换器22，芯片DIE1和芯片DIE2被安装到一个封装体249。驱动器IC20B、20C也能够同样地安装。如果这样安装，则在电动机系统200中，能够通过1个封装体构成控制电路30A，通过6个封装体构成驱动器IC20A。在由光耦合器构成隔离器的情况下，进而需要光耦合器的6个封装体。

利用图19，说明连接了使用实施例3的IGBT的功率模块和实施例3的驱动器IC的例子。图19是示出功率模块的结构的图，示出了3相控制的1相量。功率模块100C具备3组IGBT10UC和回流二极管D1的组，并且具备3组IGBT10LC和回流二极管D1的组。IGBT10UC、10LC分别具备开关元件11、温度检测用二极管12以及ID电路13C。IGBT10UC、10LC与实施例3的IGBT10C相同。

功率模块100C具备：栅极端子T1，用于对IGBT10UC的开关元件11的栅极端子供给信号(Gate，栅极信号)；传感电流端子T2，用于从传感发射极端子输出传感电流(Isense)；电源端子(D+)，用于对集电极端子供给正电压(DC+)；以及驱动端子T6，用于从发射极端子输出驱动电流(Drive)。另外，功率模块100C具备：温度检测用端子T3，用于输出IGBT10UC的温度检测用二极管12正向电压(Temp)；以及接地端子T4，用于对阴极端子连接接地电压(GND)。

功率模块100C具备：栅极端子T1，用于对IGBT10LC的开关元件11的栅极端子供给信号(Gate)；传感电流端子T2，用于从传感发射极端子输出传感电流(Isense)；以及电源端子T7，用于对发射极端子供给负电压(DC-)。另外，功率模块100C具备：温度检测用端子T3，用于输出IGBT10LC的温度检测用二极管12的正向电压(Temp)；以及接地端子T4，用于对阴极端子连接接地电压(GND)。另外，IGBT10LC的集电极端子与驱动端子T6连接。

ID电路13C由梯形电阻构成，具备用于测定基准电阻值(Ref)的端子、用于测定切断电熔丝(e-Fuse)而得到的梯形电阻的电阻值(ID)的端子以及用于连接到GND的端子，分别与基准电阻值测定端子T9、电阻值测定端子T8、接地端子T4连接。栅极端子T1、传感电流端子T2、温度检测用端子T3、接地端子T4、基准电阻值测定端子T9、电阻值测定端子T8与驱动器IC20C连接。

通过追加ID电路13C，将ID电路13C的GND端子和温度检测用二极管12的GND端子共用化，但针对每1个驱动器IC，需要追加2根端子以及连接布线，整体追加12根端子以及连接布线。另外，在使用实施例2的IGBT10B(ID电路13B)的情况下也同样地，需要针对每1个驱动器IC，追加2根端子以及连接布线，整体追加12根端子以及连接布线。

【实施例4】

实施例4是不经由驱动器IC而得到IGBT的ID信息(温度特性数据)的例子。利用图20，说明实施例4的电子装置1D的结构。

图20是用于说明实施例4的电子装置的框图。

实施例4的电子装置1D具备作为电力用半导体装置的IGBT10D、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20D以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30D。IGBT10D与IGBT10C相同，但ID电路13C未与驱动器IC20D连接。驱动器IC20D与驱动器IC20相同。控制电路30D代替控制电路30C的I/O接口34C和ID识别部319C而具备PC接口36和ID识别部319D。其他结构与控制电路30C相同。ID识别部319D根据来自外部存储装置46b的ID测定数据库，取得温度特性数据。

说明向ID电路13C写入温度特性数据。

在IGBT10D的晶片制造时的晶片测试工序中，通过未图示的测定器(探测装置)，实施常温、高温测试。测定器根据此时得到的IGBT10D的温度检测用二极管12的温度特性数据(第1值(VF(A))、第2值(VF(H))、第1温度(A)、第2温度(H))，计算温度系数(K)，作为晶片测定数据库，记录到外部存储装置(与实施例5的外部存储装置46a相当的存储装置)。未图示的ID写入装置从在外部存储装置中记录了的晶片测定数据库中读出温度系数(K)，切断ID电路13C的电熔丝等，从而设定温度系数(K)。另外，也可以代替温度系数(K)而通过切断电熔丝等来设定第1值(VF(A))、第2值(VF(H))。在该情况下，优选设定常温的VF的典型值与第1值(VF(A))的差分数据、高温的VF的典型值与第2值(VF(H))的差分数据以及参考数据。

接下来，利用图21～23，说明来自ID电路13C的温度特性数据的读取。图21是示出实施例4的功率模块的结构的图。图22是示出实施例4的ID读取装置的一个例子的图。图23是用于说明实施例4的ID电路的温度特性数据的读取的流程图。

ID读取装置(ID READER)55D具备：探测器552D，用于连接到与功率模块100D的ID电路13C连接的电极焊盘101；和ID读取装置(ID READER)551D，根据来自探测器552D的信号检测温度特性数据。在电极焊盘101中，包括与基准电阻值测定端子T9、电阻值测定端子T8、接地端子T4相当的电极焊盘。在功率模块100D的装配工序中，在将IGBT10D搭载到功率模块的基板上后且密封前，ID读取装置55D将探测器552D连接到IGBT10D的电极焊盘101而从ID电路13C读取温度特性数据(步骤S271D)。之后，ID读取装置55D将已知IGBT10D在功率模块100D处的搭载位置的信息和温度特性数据作为ID测定数据库记录到外部存储装置46b(步骤272D)。另外，步骤272D无需是功率模块100D的装配工序。

实施例4的控制电路30D代替经由I/O接口34C读出温度检测用二极管12的温度特性数据的ID识别部319C而具有经由PC接口36读出温度检测用二极管12的温度特性数据的ID识别部319D，并且代替外部气温切换部311C而具有外部气温切换部311，除此以外，与控制电路30C相同。

利用图24，说明作为实施例4的电子装置1D的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图24是用于说明实施例4的温度系数计算部处理的流程图。将温度检测用二极管12的温度特性数据储存到电子装置1D的工序除了步骤S27C、S28C以外，与实施例3相同。如上所述，通过功率模块100D的装配工序，进行与步骤S27C相当的步骤。以下，说明与步骤28C相当的工序。

ID识别部319D从在外部存储装置46b中记录了的ID测定数据库，经由PC接口36取得IGBT10C在功率模块100D处的位置信息和温度特性数据。此处，在温度特性数据中，包括温度系数(K)、与第1值(VF(A))相当的值、与第2值(VF(H))相当的值。接下来，将根据在温度特性数据中包含的温度系数(K)或者在温度特性数据中包含的信息来计算出的温度系数(K)储存到存储装置33(步骤S28D)。

电子装置1D的通常动作时的动作与电子装置1C相同。另外，与实施例3同样地，在电子装置1D的通常动作时，不需要外部气温检测器44、PC45、外部存储装置46b以及ID读取装置55D。

根据实施例4，无需如实施例3那样，连接ID电路13C和驱动器IC20D，所以能够削减端子以及连接布线。

【实施例5】

实施例5是不经由驱动器IC而得到IGBT的ID信息(芯片固有的ID代码)的例子。利用图25来说明实施例5的电子装置1E的结构。

图25是用于说明实施例5的电子装置的框图。

实施例5的电子装置1E具备作为电力用半导体装置的IGBT10E、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20E以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30E。IGBT10E与IGBT10A相同，但粘贴有记录ID代码的条形码13E。驱动器IC20E与驱动器IC20相同。控制电路30E代替控制电路30B的ID识别部319B而具备ID识别部319E，不具备I/O接口34B。控制电路30E的其他结构与控制电路30B相同。ID识别部319E根据来自外部存储装置46a的晶片测定数据库以及来自外部存储装置46b的ID测定数据库，取得温度特性。

说明向条形码13E写入ID代码。

首先，在IGBT10E的晶片制造时的晶片测试工序中，通过未图示的测定器(探测装置)，实施常温、高温测试，将此时得到的IGBT10E的特性数据(VF(A)、VF(H)、K)与ID代码一起，作为晶片测定数据库储存到外部存储装置46a。另外，在晶片测试，在IGBT10E处形成条形码13E或者粘贴封条来设定ID代码。

接下来，利用图26～28，说明从条形码13E读取ID代码。图26是示出实施例5的功率模块的结构的图。图27是示出实施例5的ID读取装置的图。图28是用于说明实施例5的ID代码的读取的流程图。ID读取装置(ID READ DEVICE)55E具备用于读取IGBT10E的条形码13E的照相机552E或者条形码读取器553E和根据来自照相机552E或者条形码读取器553E的信号检测ID代码的ID读取装置(条形码读取装置、BAR-CODE READER)551E。在功率模块100E的装配工序中，ID读取装置55E使用照相机552E或者条形码读取器553E从条形码13E读取ID代码(步骤S271E)，将已知IGBT10E在功率模块100E处的搭载位置的信息和ID代码作为ID测定数据库记录到外部存储装置46b(步骤272E)。

实施例5的控制电路30E代替经由I/O接口34B读出温度检测用二极管12的温度特性数据的ID识别部319B而具有经由PC接口36读出温度检测用二极管12的温度特性数据的ID识别部319E，除此以外，与控制电路30B相同。

利用图29，说明作为实施例5的电子装置1E的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图29是用于说明实施例5的温度系数计算部处理的流程图。

将温度检测用二极管12的温度特性数据储存到电子装置1E的工序除了步骤S27、S28以外，与实施例2相同。如上所述，通过功率模块100E的装配工序，进行与步骤S27相当的步骤。以下，说明与步骤28相当的工序。

ID识别部319E从在外部存储装置46b中记录了的ID测定数据库中，经由PC接口36取得IGBT10E在功率模块100E处的搭载位置信息和ID代码。ID识别部319E根据ID代码，从在外部存储装置46a中记录了的晶片测定数据库中取得IGBT10B的温度特性数据。此处，在温度特性数据中，包括温度系数(K)、与第1值(VF(A))相当的值、与第2值(VF(H))相当的值。接下来，将根据在温度特性数据中包含的温度系数(K)或者在温度特性数据中包含的信息计算出的温度系数(K)储存到存储装置33(步骤S28E)。

电子装置1E的通常动作时的动作与电子装置1B相同。另外，与实施例2同样地，在电子装置1E的通常动作时，不需要外部气温检测器44、PC45、外部存储装置46a、46b以及ID读取装置55E。

根据实施例5，无需如实施例2那样连接ID电路13B和驱动器IC20E，所以能够削减端子以及连接布线。另外，无需如实施例4那样在IGBT10E处设置ID电路，所以IGBT的制造变得容易，成本也能够降低。

【实施例6】

实施例6是不经由驱动器IC而得到IGBT的ID信息(芯片固有的ID代码)的其他例。利用图30，说明实施例6的电子装置1F的结构。

图30是用于说明实施例6的电子装置的框图

实施例6的电子装置1F具备作为电力用半导体装置的IGBT10F、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20F以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30F。IGBT10F与IGBT10B相同，但ID电路13B未与驱动器IC20F连接。驱动器IC20F与驱动器IC20、20E相同。控制电路30F与控制电路30E相同。ID识别部319E根据来自外部存储装置46a的晶片测定数据库以及来自外部存储装置46b的ID测定数据库，取得温度特性。

说明向ID电路13B写入ID代码。

首先，在IGBT10F的晶片制造时的晶片测试工序中，通过未图示的测定器(探测装置)，实施常温、高温测试，将此时得到的IGBT10F的特性数据(VF(A)、VF(H)、K)与ID代码一起作为晶片测定数据库储存到外部存储装置46a。另外，在晶片测试时，通过切断IGBT10F的ID电路13B的电熔丝等来设定ID代码。

接下来，利用图31，说明从ID电路13B读取ID代码。图31是用于说明实施例6的ID代码的读取的流程图。在功率模块100F的装配工序中，ID读取装置55D将探测器552D连接到端子而从ID电路13B读取ID代码(步骤S271F)，将已知IGBT10F在功率模块100F处的搭载位置的信息和ID代码作为ID测定数据库记录到外部存储装置46b(步骤272F)。

作为实施例6的电子装置1F的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法与实施例5相同。

电子装置1F的通常动作时的动作与电子装置1B相同。另外，与实施例2同样地，在电子装置1F的通常动作时不需要外部气温检测器44、PC45、外部存储装置46a、46b以及ID读取装置55D。

根据实施例6，无需如实施例2那样连接ID电路13B和驱动器IC20F，所以能够削减端子以及连接布线。

【实施例7】

实施例7是共用现有的IGBT的端子和ID电路的端子而得到ID信息(芯片固有的ID代码)的例子。利用图32，说明实施例7的电子装置1G的结构。

图32是用于说明实施例7的电子装置的框图。

实施例7的电子装置1G具备作为电力用半导体装置的IGBT10G、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20G以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30G。

图33是示出实施例7的IGBT的结构的图。IGBT10G对IGBT10B追加切换电路14，栅极端子T1与用于测定ID电路13B的电阻值(ID)的端子共用，传感电流端子T2与用于测定ID电路13B的基准电阻值(Ref)的端子共用。通过从端子T10输入的信号(Select，选择信号)，控制切换电路14。

驱动器IC20G除了ID读出电路25G以外，与驱动器IC20B相同。ID读出电路25G输出控制切换电路14的信号，并且从输出驱动器信号(DRV)的信号线以及流过偏置电流的信号线输入来自ID电路13B的信号，除此以外，与ID读出电路25B相同。

控制电路30G代替控制电路30B的ID识别部319而具备ID识别部319G。其他结构与控制电路30B相同。ID识别部319G根据来自ID读出电路25G的信号，识别ID代码。

在IGBT10G的晶片制造时的晶片测试工序中，通过未图示的测定器(探测装置)，实施常温、高温测试，将此时得到的IGBT10G的特性数据(VF(A)、VF(H)、K)与ID代码一起作为晶片测定数据库储存到外部存储装置46。另外，在晶片测试时，通过切断IGBT10G的ID电路13B的电熔丝等来设定ID代码。

利用图34，说明作为实施例7的电子装置1G的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图34是用于说明实施例7的温度系数计算部处理的流程图。

电子装置1G的制造方法除了在步骤S27之前并且步骤28之后加入新的处理以外，与实施例2相同。以下，说明步骤27、28以及其前后的步骤。

首先，ID识别部319G将用于切换电路14将ID电路13B的输出连接到栅极端子T1以及温度检测用端子T3的信号(Select)输入到端子T10(步骤S31)。ID识别部319G读取IGBT10G的ID代码(步骤S27)。接下来，ID识别部319G通过ID代码从储存晶片测定数据库的外部存储装置46取得温度系数(K)，并储存到存储装置33(步骤S28)。接下来，ID识别部319G将用于切换电路14将ID电路13B的输出从栅极端子T1以及温度检测用端子T3切断的信号(Select)输入到端子T10(步骤S31)。

电子装置1G的通常动作时的动作与电子装置1B相同。另外，与实施例2同样地，在电子装置1G的通常动作时，不需要外部气温检测器44、PC45以及外部存储装置46。

根据实施例7，切换电路共用ID读取的端子和通常动作时使用的端子，所以能够削减端子以及连接布线。通过来自CPU的信号(Select)进行切换电路的控制，但仅当在板上安装IGBT并且进行系统合并测试的初始阶段时执行ID信息的获得，所以信号(Select)也可以通过板上的管脚设定来进行。也可以代替储存IGBT固有的ID代码的ID电路13B而使用储存IGBT的温度特性数据的ID电路13C。

【实施例8】

实施例8是通过串行接口得到ID信息(芯片固有的ID代码)的例子。利用图35，说明实施例8的电子装置1H的结构。

图35是用于说明实施例8的电子装置的框图。

实施例8的电子装置1H具备作为电力用半导体装置的IGBT10H、作为第1半导体集成电路装置的驱动器IC20H以及作为第2半导体集成电路装置的控制电路30H。

IGBT10H代替IGBT10B的ID电路13B而具备用数字电路存储ID代码并且具有对ID代码进行串行通信的接口功能的ID电路13H。其他结构与IGBT10B相同。

驱动器IC20H除了ID读出电路25H以外，与驱动器IC20B相同。ID读出电路25H不是如ID读出电路25B那样将模拟的ID代码变换为数字的串行信号，而具有通过串行通信从ID电路13H接受数字的ID代码并提交给控制电路30H的功能。

控制电路30H代替控制电路30B的ID识别部319而具备ID识别部319H，代替I/O接口34B而具备I/O接口34H。其他结构与控制电路30B相同。ID识别部319H根据来自ID读出电路25H的信号，识别ID代码。

在IGBT10H的晶片制造时的晶片测试工序中，通过未图示的测定器(探测装置)，实施常温、高温测试，将此时得到的IGBT10H的特性数据(VF(A)、VF(H)、K)与ID代码一起作为晶片测定数据库储存到外部存储装置46。另外，在晶片测试时，通过切断IGBT10H的ID电路13H的电熔丝等来设定ID代码。

利用图36以及图37，说明通过串行通信从功率模块内的IGBT的ID电路读取ID代码的方法。图36是示出实施例8的驱动器IC和IBGT的连接例的框图。图37是图36的结构中的串行通信的时序图。

将3相控制中的上支路侧(高侧)的IGBT的ID电路级联地连接，按照U相用的驱动器IC20H、U相的ID电路13H、V相的ID电路13H、W相的ID电路13H、驱动器IC20H的顺序进行连接。将下支路侧(低侧)的ID电路也级联地连接，按照U相用的驱动器IC20H、U相的ID电路13H、V相的ID电路13H、W相的ID电路13H、驱动器IC20H的顺序进行连接。从驱动器IC20H的时钟端子输出串行时钟信号(SCK)，并输入到U相的ID电路13H的时钟端子、V相的ID电路13H的时钟端子、W相的ID电路13H的时钟端子。从驱动器IC20H的数据输出端子SO输出串行数据，并输入到U相的ID电路13H的数据输入端子DI_U。从U相的ID电路13H的数据输出端子DO_U输出串行数据，并输入到V相的ID电路13H的数据输入端子DI_V。从V相的ID电路13H的数据输出端子DO_V输出串行数据，并输入到W相的ID电路13H的数据输入端子DI_W。从W相的ID电路13H的数据输出端子DO_W输出串行数据，并输入到驱动器IC20H的数据输入端子SI。另外，V相用的驱动器IC20H与U相的IGBT10H的开关元件11以及温度检测用二极管12连接，但不与ID电路13H连接。W相用的驱动器IC20H与W相的IGBT10H的开关元件11以及温度检测用二极管12连接，但不与ID电路13H连接。

例如，构成为在ID电路13H中设定7比特长的ID代码，从驱动器IC20H将串行数据按照TX(0)、TX(1)、···、TX(6)的顺序发送到U相的ID电路13H。在U相的ID电路13H中，预先设定了ID_U(0)、ID_U(1)、···、ID_U(6)的ID代码，依次发送到V相的ID电路13H。在V相的ID电路13H中，预先设定了ID_V(0)、ID_V(1)、···、ID_V(6)的ID代码，依次发送到W相的ID电路13H。在W相的ID电路13H中，预先设定了ID_W(0)、ID_W(1)、···、ID_W(6)的ID代码，依次发送到驱动器IC20H。由此，通过与来自CPU31的串行信号输出同步地，从数据输出端子DO_W输入到CPU31，能够按照W相的IGBT的ID代码、V相的IGBT的ID代码、U相的IGBT的ID代码、CPU31的输出信息的顺序获得。

另外，按照特定图案输出来自CPU31的输出信息，通过菊链结构，确认IGBT芯片搭载，或者从CPU31发送已知的特定图案，从而能够施加信号同步(ID代码从何处开始)。另外，还能够通过最后输入了的来自CPU31的TX(n)信号，确认是否有数据读取的定时偏差。

利用图38，说明作为实施例8的电子装置1H的制造法的一个工序的温度检测用二极管12的温度特性数据的取得方法。

图38是用于说明实施例8的温度系数计算部处理的流程图。

电子装置1H的制造方法除了步骤S27以及步骤28的处理不同以外，与实施例2相同。以下，说明与步骤27、28相当的工序。

首先，ID识别部319H经由驱动器IC20H将串行时钟信号(SK)输出到各相的IGBT10H，将串行数据输出到U相的IGBT10H的数据输入端子DI_U(步骤S271H)。ID识别部319H从W相的IGBT10H的数据输出端子DO_W读取各相的IGBT10H的ID代码(步骤S27)。接下来，ID识别部319H通过各相的IGBT10H的ID代码从储存晶片测定数据库的外部存储装置46取得温度系数(K)，并储存到存储装置33(步骤S28)。

电子装置1H的通常动作时的动作与电子装置1B相同。另外，与实施例2同样地，在电子装置1H的通常动作时，不需要外部气温检测器44、PC45以及外部存储装置46。

根据实施例8，仅1相的驱动器IC与IGBT的ID电路连接，所以能够削减端子以及连接布线。也可以在ID电路13H中不储存IGBT固有的ID代码而储存IGBT的温度特性数据。

以上，根据实施方式，具体地说明了由本发明者完成的发明，但本发明不限于上述实施方式，当然能够实施各种变更。

以下，作为附记，记载实施方式。

(附记1)

一种内置开关元件和温度检测用二极管的电力用半导体装置的驱动方法，包括：

(a)准备储存所述温度检测用二极管的温度特性数据的电子装置的步骤；

(b)驱动所述开关元件的步骤；

(c)从所述温度检测用二极管检测温度信息的步骤；

(d)根据所述温度信息和所述温度特性数据检测所述电力用半导体装置的温度的步骤；以及

(e)在所述(d)步骤中检测的温度超过预定温度的情况下，停止或者抑制所述开关元件的驱动的步骤，

所述温度特性数据是温度系数、第1温度环境的温度以及所述第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息。

(附记2)

在附记1的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是通过以下步骤计算出的，即：

(a1)检测所述第1温度环境的温度，

(a2)在所述第1温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，

(a3)检测第2温度环境的温度，

(a4)在所述第2温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，

(a5)根据在所述(a1)至(a4)中得到的所述温度以及所述电压信息来进行计算。

(附记3)

在附记1的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是是通过以下步骤而得到的，即：

(a1)检测第1温度环境的温度，

(a2)在所述第1温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，

(a3)从所述电力用半导体装置识别该电力用半导体装置的辨别信息，

(a4)从外部存储装置取得与所述辨别信息对应的温度特性数据。

(附记4)

在附记3的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是通过制造该电力用半导体装置时的晶片测试的第1温度环境以及第2温度环境中的测试得到的温度系数。

(附记5)

在附记3的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是通过制造该电力用半导体装置时的晶片测试的第1温度环境以及第2温度环境中的测试得到的温度系数、第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息以及第2温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息。

(附记6)

在附记3的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是通过以下步骤而得到的，即：

(a5)当在所述(a2)中得到的电压信息与晶片测试时的第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息的差分是预定值以上的情况下，校正温度偏移。

(附记7)

在附记1的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是通过以下步骤而得到的，即：

(a1)检测第1温度环境的温度，

(a2)在所述第1温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，

(a3)从所述电力用半导体装置取得所述温度检测用的温度特性数据。

(附记8)

在附记7的电力用半导体装置的驱动方法中，

所述温度特性数据是通过制造该电力用半导体装置时的晶片测试的第1温度环境以及第2温度环境中的测试得到的温度系数、或者第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息以及第2温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息。

(附记9)

一种电子装置的制造方法，包括：

(a)准备内置开关元件和温度检测用二极管的电力用半导体装置、具有驱动所述开关元件的栅极电路的第1半导体集成电路装置以及具有控制所述栅极电路的控制部和可电改写的非易失性存储器的第2半导体集成电路装置的工序；以及

(b)取得所述温度检测用二极管的温度特性数据的工序。

(附记10)

在附记9的电子装置的制造方法中，

所述(b)工序包括：

(b1)检测第1温度环境的温度，并储存到非易失性存储器的步骤；

(b2)在所述第1温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，并储存到所述非易失性存储器的步骤；

(b3)检测第2温度环境的温度的步骤；

(b4)在所述第2温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息的步骤；以及

(b5)根据在所述(b1)至(b4)的步骤中得到的所述温度以及所述电压信息，取得温度特性数据，并储存到所述非易失性存储器的步骤。

(附记11)

在附记9的电子装置的制造方法中，

所述(b)工序包括：

(b1)检测第1温度环境的温度，并储存到非易失性存储器的步骤；

(b2)在所述第1温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，并储存到所述非易失性存储器的步骤；

(b3)从所述电力用半导体装置识别该电力用半导体装置的辨别信息的步骤；以及

(b4)从外部数据库取得与所述辨别信息对应的温度特性数据，并储存到所述非易失性存储器的步骤。

(附记12)

在附记10的电子装置的制造方法中，

所述温度特性数据是在制造该电力用半导体装置时的晶片测试的第1温度环境以及第2温度环境中通过测试得到的温度系数。

(附记13)

在附记11的电子装置的制造方法中，

所述温度特性数据是在制造该电力用半导体装置时的晶片测试的第1温度环境以及第2温度环境中通过测试得到的温度系数、第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息以及第2温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息。

(附记14)

在附记13的电子装置的制造方法中，

所述(b)工序还包括

(b5)在所述(b2)步骤中得到的电压信息与晶片测试时的第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息的差分是预定值以上的情况下，校正温度偏移的步骤。

(附记15)

在附记9的电子装置的制造方法中，

所述(b)工序包括：

(b1)检测第1温度环境的温度，并储存到非易失性存储器的步骤；

(b2)在所述第1温度环境中检测所述温度检测用二极管的电压信息，并储存到所述非易失性存储器的步骤；以及

(b3)从所述电力用半导体装置取得所述温度检测用二极管的温度特性数据，并储存到所述非易失性存储器的步骤。

(附记16)

在附记15的电子装置的制造方法中，

所述温度特性数据是通过制造该电力用半导体装置时的晶片测试的常温以及高温测试得到的温度系数、或者第1温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息以及第2温度环境中的所述温度检测用二极管的电压信息。

Claims (20)

1.一种电子装置，其特征在于，具备：

电力用半导体装置；

第1半导体集成电路装置，驱动所述电力用半导体装置；以及

第2半导体集成电路装置，控制所述第1半导体集成电路装置，

所述电力用半导体装置具备：

开关晶体管；以及

温度检测用二极管，

所述第1半导体集成电路装置具备：

驱动电路，驱动所述开关晶体管；以及

检测电路，从所述温度检测用二极管检测VF，

所述第2半导体集成电路装置具备：

控制部，控制所述驱动电路；

外部气温取得部，取得外部气温信息；

存储装置，储存所述温度检测用二极管的温度特性数据和第1温度下的基于来自所述检测电路的信号的第1值；以及

温度运算处理部，根据基于来自所述检测电路的信号的第3值、所述温度特性数据、由所述外部气温取得部取得的所述第1温度以及所述第1值，计算所述电力用半导体装置的温度。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，

所述第2半导体集成电路装置具备温度系数计算部，该温度系数计算部根据所述第1值和在由所述外部气温取得部取得的第2温度下基于来自所述检测电路的信号的第2值，计算所述温度特性数据。

3.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，

所述外部气温取得部根据对外部气温检测器的输出进行A/D变换而得到的值或者PC温度设定值来取得。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，

所述电力用半导体装置具备具有该电力用半导体装置的ID信息的ID电路，

所述第1半导体集成电路装置具备从所述ID电路读出所述ID信息的ID读出电路，

所述第2半导体集成电路装置具备识别来自所述ID读出电路的所述ID信息的ID识别部，

根据所述ID信息，将通过制造所述电力用半导体装置时的晶片测试而得到的所述温度特性数据储存到所述存储装置。

5.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，

所述第2半导体集成电路装置具备用于将在外部存储装置中储存的所述温度特性数据储存到所述存储装置的PC接口。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，

所述温度特性数据是通过所述晶片测试的第1温度以及第2温度下的测试得到的数据。

7.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，

在所述ID信息中包括所述温度特性数据。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，

所述温度特性是通过所述晶片测试的第1温度以及第2温度下的测试得到的。

9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，

所述第2半导体集成电路装置具备CPU和储存程序的存储器。

10.根据权利要求2所述的电子装置，其特征在于，

所述存储装置以及存储器是闪存存储器。

11.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，

所述控制部在根据来自所述检测电路的温度信息和在所述存储装置中储存的所述温度特性数据而检测的温度超过预定温度的情况下，停止或者抑制所述驱动电路。

12.一种电子装置，其特征在于，具备：

电力用半导体装置；

第1半导体集成电路装置，驱动所述电力用半导体装置；以及

第2半导体集成电路装置，控制所述第1半导体集成电路装置，

所述电力用半导体装置具备：

开关晶体管；

温度检测用二极管；以及

ID存储部，记录该电力用半导体装置的ID信息，

所述第1半导体集成电路装置具备：

驱动电路，驱动所述开关晶体管；以及

检测电路，从所述温度检测用二极管检测VF，

所述第2半导体集成电路装置具备：

控制部，控制所述驱动电路；

外部气温取得部，取得外部气温信息；

存储装置，储存所述温度检测用二极管的温度特性和第1温度下的基于来自所述检测电路的信号的第1值；

温度运算处理部，根据基于来自所述检测电路的信号的第3值、所述温度特性数据、由所述外部气温取得部取得的所述第1温度以及所述第1值，计算所述电力用半导体装置的温度；以及

ID识别部，识别来自所述ID存储部的所述ID信息，

根据所述ID信息，将通过制造所述电力用半导体装置时的晶片测试得到的所述温度特性储存到所述存储装置。

13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，

所述ID存储部是设置于所述电力用半导体装置内的ID电路，

所述ID电路具备第1端子和第2端子。

14.根据权利要求13所述的电子装置，其特征在于，

所述第1半导体集成电路装置具备ID读出电路，与所述第1端子以及所述第2端子连接，

所述ID信息是经由所述ID读出电路而读出的。

15.根据权利要求13所述的电子装置，其特征在于，

所述ID信息通过该电子装置的外部的ID读取装置而读出，并储存到外部的存储装置。

16.根据权利要求14所述的电子装置，其特征在于，

所述ID电路还具备：

梯形电阻；以及

电熔丝，

所述第1端子是用于测定通过所述电熔丝切断所述梯形电阻而得到的电阻值的端子，

所述第2端子是用于测定基准电阻值的端子。

17.根据权利要求14所述的电子装置，其特征在于，

所述电力用半导体装置还具备切换电路，

所述切换电路进行所述开关晶体管的栅极端子与所述第1端子的连接以及切断、所述温度检测用二极管的阳极端子与所述第2端子的连接以及切断。

18.根据权利要求14所述的电子装置，其特征在于，

所述第1半导体集成电路装置与串行时钟信号同步地将串行数据供给到所述ID电路，所述ID电路将所述ID信息与所述串行时钟信号同步地输出到外部。

19.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，

在所述ID信息中包括所述温度特性数据。

20.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，

所述ID存储部是设置于所述电力用半导体装置的条形码。