CN111819358A - 开关控制电路、点火器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开关控制电路、点火器。开关控制电路与点火信号对应地控制与点火线圈的初级线圈连接的开关元件。开关元件包含晶体管、连接在晶体管的集电极栅极之间的保护元件。开关控制电路将控制晶体管的栅极端子的电压、或与晶体管的集电极电流对应的电压作为检测电压，生成与检测电压的变化对应的状态检测信号。

Description

开关控制电路、点火器
技术领域
本发明涉及开关控制电路、点火器。
背景技术
以前，汽油车的点火装置具备控制与点火火花塞连接的点火线圈的点火器。点火器具备与点火线圈连接的开关元件、与从ECU(引擎控制单元)供给的点火指示信号对应地对开关元件进行开关控制的控制电路(例如参照专利文献1)。点火器对开关元件进行开关控制，通过点火线圈产生向点火火花塞供给的高电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-098776号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，有时发生点火火花塞不产生火花(spark)的所谓失火(misfire)。失火有可能对引擎的旋转等产生影响，因此要求检测出失火的状态。
本发明的目的在于：提供能够检测出失火状态的开关控制电路、点火器。
用于解决问题的手段
作为本发明的一个方式的开关控制电路是与点火信号对应地控制与点火线圈的初级线圈连接的开关元件的开关控制电路，上述开关元件包含晶体管、连接在上述晶体管的集电极栅极之间的保护元件，该开关控制电路具备：状态检测电路，其将控制上述晶体管的栅极端子的电压或与上述晶体管的集电极电流对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
另外，作为本发明的另一个方式的点火器具备：开关元件，其与点火线圈的初级线圈连接；开关控制电路，其与点火信号对应地控制上述开关元件，上述开关元件包含晶体管、连接在上述晶体管的集电极栅极之间的保护元件，上述开关控制电路具备：状态检测电路，其将控制上述晶体管的栅极端子的电压或与上述晶体管的集电极电流对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
另外，作为本发明的另一个方式的开关控制电路是与点火信号对应地控制与点火线圈的初级线圈连接的开关元件的开关控制电路，上述开关元件包含晶体管、连接在与上述初级线圈连接的端子和上述晶体管的控制端子之间的保护元件，该开关控制电路具备：状态检测电路，其将与上述晶体管的集电极电压对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
另外，作为本发明的另一个方式的点火器具备：与点火线圈的初级线圈连接的开关元件、与点火信号对应地控制上述开关元件的开关控制电路，上述开关元件包含晶体管、连接在与上述初级线圈连接的端子和上述晶体管的控制端子之间的保护元件，上述开关控制电路具备：状态检测电路，其将与上述晶体管的集电极电压对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
发明效果
根据本发明的一个方式，能够检测出失火状态。
附图说明
图1是第一实施方式的点火装置的概要模块电路图。
图2A是第一实施方式的开关控制电路的概要模块电路图。
图2B是表示失火检测电路的动作的波形图。
图3A是表示正常点火的点火器的各部的电压的波形图。
图3B是表示失火时的点火器的各部的电压的波形图。
图4是表示开关控制电路的动作的波形图。
图5是点火装置的概要结构图。
图6是表示点火器的外观的一个例子的概要平面图。
图7是表示点火器的外观的一个例子的概要侧面图。
图8是表示点火器的内部结构的一个例子的概要平面图。
图9是开关元件的概要平面图。
图10是开关元件的概要截面图。
图11是开关元件的概要截面图。
图12是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图13是表示变形例子的开关控制电路的动作的波形图。
图14是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图15是表示变形例子的开关控制电路的动作的波形图。
图16是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图17是变形例子的点火装置的概要模块电路图。
图18是第二实施方式的点火装置的概要模块电路图。
图19是第二实施方式的开关控制电路的概要模块电路图。
图20A是表示正常点火的点火器的各部的电压的波形图。
图20B是表示失火时的点火器的各部的电压的波形图。
图21是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图22是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图23是变形例子的点火装置的概要模块电路图。
图24是表示第三实施方式的点火装置的概要模块电路图。
图25是表示第三实施方式的开关控制电路的概要模块电路图。
图26A是表示正常点火的点火器的各部的电压的波形图。
图26B是表示失火时的点火器的各部的电压的波形图。
图27是表示开关控制电路的动作的波形图。
图28是表示点火器的内部结构的一个例子的概要平面图。
图29是电阻元件的说明图。
图30是表示变形例子的点火器的内部结构的一个例子的概要平面图。
图31是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图32是表示变形例子的开关控制电路的动作的波形图。
图33是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图34是表示变形例子的开关控制电路的动作的波形图。
图35是变形例子的开关控制电路的概要模块电路图。
图36是变形例子的点火装置的概要模块电路图。
图37是表示第四实施方式的点火装置的概要模块电路图。
图38是表示点火器的内部结构的一个例子的概要平面图。
图39是表示开关控制电路的功能IC的布局的一个例子的概要平面图。
图40是保护元件的概要平面图。
图41是表示保护电路的概要结构的截面图。
图42是保护电路的等价电路图。
图43A是NMOSFET的概要截面图。
图43B是产生偏移的NMOSFET的概要截面图。
图44A是表示使用NMOSFET的保护元件的形成方法的说明图。
图44B是表示使用PMOSFET的保护元件的形成方法的说明图。
图45是表示第四实施方式的变形例子的点火装置的概要模块电路图。
图46是表示保护电路的保护元件的概要截面图。
图47是保护电路的等价电路图。
图48是变形例子的点火装置的概要模块电路图。
具体实施方式
以下，参照附图说明各实施方式以及变形例子。以下所示的各实施方式和变形例子示例用于将技术思想具体化的结构、方法，并不是将各构成部件的材质、形状、构造、配置、尺寸等限定为下述的实施例。以下的各实施方式和变形例子能够施加各种变更。
在本说明书中，“构件A与构件B连接的状态”包括构件A和构件B物理地直接连接的情况、以及构件A和构件B经由对电连接状态不产生影响的其他构件间接连接的情况。
同样，“构件C被设置在构件A和构件B之间的状态”包括构件A和构件C、或构件B和构件C直接连接的情况、以及构件A和构件C、或构件B和构件C经由对电连接状态不产生影响的其他构件间接连接的情况。
(第一实施方式)
以下，说明第一实施方式。
如图1和图5所示，点火装置1具备点火线圈2、二极管3(参照图1)、点火器4。点火线圈2具备初级线圈2a、次级线圈2b。初级线圈2a的第一端子与电池5和二极管3的阴极连接，初级线圈2a的第二端子与点火器4的输出端子连接。次级线圈2b的第一端子与二极管3的阳极连接，次级线圈2b的第二端子与点火火花塞6连接。
点火器4具备开关控制电路11和开关元件12，根据从ECU7供给的点火指示信号IGT，对开关元件12进行开关控制。如果根据点火指示信号IGT，开关元件12接通，则向点火线圈2的初级线圈2a施加电池电压VBAT，流过初级线圈2a的电流I1随着时间而增大。如果根据点火指示信号IGT，开关元件12关断，则切断初级线圈2a的电流I1。这时，在初级线圈2a中产生与电流I1的时间微分成正比的初级电压V1。另外，在次级线圈2b中产生初级电压V1乘以绕组比的次级电压V2。通过这样产生的次级电压V2使点火火花塞6产生火花(spark)。
如图1所示，点火器4具备从电池5被供给电池电压VBAT的高电位侧电源端子T1、与点火线圈2的初级线圈2a连接的输出端子T6。另外，点火器4具备与ECU7连接的输入端子T5、信号输出端子T4、低电位侧电源端子T2。
从ECU7向信号输入端子T5输入点火指示信号IGT。点火器4从信号输出端子T4输出点火确认信号IGF。
点火器4具备开关控制电路11、开关元件12、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并模块化来容纳在一个封装内。
电阻R1的第一端子与高电位侧电源端子T1连接，电阻R1的第二端子与开关控制电路11的高电位侧电源端子P1连接。电容C1的第一端子连接在高电位侧电源端子T1和低电位侧电源端子T2之间。电容C2连接在电阻R1的第二端子和低电位侧电源端子T2之间。电池电压VBAT经由电阻R1，作为高电位电源电压VDD供给到开关控制电路11。开关控制电路11基于高电位电源电压VDD动作。电阻R1例如降低叠加到电池电压VBAT的浪涌电压，缓和对开关控制电路11的压力。电容C1例如降低叠加到电池电压VBAT的噪声(例如尖峰噪声)，使高电位电源电压VDD稳定。电容C2例如作为使高电位电源电压VDD稳定的旁路电容发挥功能。
开关控制电路11具备经由输入端子T5输入点火指示信号IGT的输入端子P5、输出点火确认信号IGF的信号输出端子P4。另外，开关控制电路11具备与开关元件12连接的输出端子P6、与电阻R2的两个端子连接的输入端子P7、P8、与低电位侧电源端子T2连接的低电位侧电源端子P2。
开关控制电路11具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、状态检测电路26、过流保护电路(电流检测电路)27、信号输出电路28。
低电压保护电路(BUVP：Battery Under Voltage Protection)21对驱动电压VDD和预定的阈值电压进行比较，输出与比较结果对应的电平的检测信号K1。例如与开关控制电路11能够动作的电压范围中的下限的电压对应地设定低电压保护电路21的阈值电压。过压保护电路(BOVP：Battery Over Voltage Protection)22对驱动电压和预定的阈值电压进行比较，输出与比较结果对应的电平的检测信号K2。例如与开关控制电路11能够动作的电压范围中的上限的电压对应地设定过压保护电路22的阈值电压。
信号检测电路(Signal Detector)23构成为具备滤波器电路、比较器。信号检测电路23检测来自ECU7的点火指示信号IGT，输出接收信号Sdet。过电保护电路(Over dutyProtection)24根据信号检测电路23的接收信号Sdet、低电压保护电路21的检测信号K1、过压保护电路22的检测信号K2，生成向栅极驱动器25供给的控制信号S1。另外，过电保护电路24根据接收信号Sdet生成控制信号S1，使得开关元件12在预定的通电保护时间内不接通。
栅极驱动器(Gate Drive)25根据控制信号S1，输出使开关元件12开关的栅极信号Sg。作为包含晶体管31的一个半导体芯片而构成开关元件12。晶体管31例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)。有时将晶体管31的各端子(C、G、E)说明为半导体芯片、即开关元件12的端子。
从栅极驱动器25输出的栅极信号Sg经由输出端子P6供给到开关元件12的栅极端子G。过流保护电路(Over Current Protection)27根据开关元件12的发射极端子E和电阻R2之间的节点的检测电压(发射极电压Ve)，检测开关元件12的集电极电流Ic(发射极电流Ie)的状态，生成与该检测结果对应的检测信号CE。栅极驱动器25根据该检测信号CE，使栅极信号Sg的电压Vsg的电平降低。由此，将集电极电流Ic限制为上限值以下。
状态检测电路(Ignition Status Detector)26将控制开关元件12的晶体管31的栅极端子G的电压作为检测电压，输出与该检测电压对应的检测信号FE。从栅极驱动器25向栅极端子G供给栅极信号Sg。因此，状态检测电路26将栅极信号Sg的电压(栅极电压Vsg)作为检测电压，根据该检测电压，检测点火火花塞6的点火状态，输出检测信号FE。例如，状态检测电路26在点火火花塞6产生了火花(spark)、即正常点火了的正常状态的情况下，输出高电平的检测信号FE，在点火火花塞6不产生火花(spark)、即不正常点火的失火状态的情况下，输出低电平的检测信号FE。
信号输出电路(Output logic)28对包含过流保护电路27的检测信号CE的各种信号、状态检测电路26的检测信号FE进行合成，生成点火确认信号IGF，并输出该点火确认信号IGF。点火确认信号IGF经由开关控制电路11的信号输出端子P4和点火器4的信号输出端子T4供给到ECU7。
开关元件12具备晶体管31、保护元件32，被集成在通过高耐压工艺制造的一个半导体基板上。
保护元件32以过压保护为目的，设置在功率晶体管的栅极-集电极之间。保护元件32例如包含逆串联连接在晶体管31的栅极-集电极之间的二极管。二极管例如是齐纳二极管。在将晶体管31关断而切断流过点火线圈2的初级线圈2a的初级电流I1时，通过该初级线圈2a的反电动势，在开关元件12的集电极端子C产生高电压。保护元件32在向晶体管31的栅极-集电极之间施加了保护元件32的钳位电压以上的电压时，使晶体管31接通，释放积蓄在点火线圈2的初级线圈2a中的能量，保护晶体管31。该保护元件32提高晶体管31的雪崩耐受量。
此外，也可以将开关元件12设为包含连接在晶体管31的栅极-发射极之间的保护元件的结构。该保护元件以过压保护为目的，包含逆串联连接在晶体管31的栅极-发射极之间的二极管(例如齐纳二极管)，将栅极-发射极之间的过电压(例如浪涌噪声等)钳位为预定电压。
开关元件12的发射极端子E经由电阻R2与低电位侧电源端子T2连接。
如图2A所示，栅极驱动器25具备串联连接在传输驱动电压VDD的布线(以下称为电源布线)VDD和传输低电位电压AGND的布线(以下称为接地布线)AGND之间的晶体管M1、M2。晶体管M1例如是PMOSFET(P-channel Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor：P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)，晶体管M2例如NMOSFET(N沟道MOSFET)。晶体管M1和晶体管M2之间的节点N1经由电阻R11与输出端子P6连接。
状态检测电路26具备比较器41、42、电流源43、44、电容C11、比较器45。
向比较器41、42的反相输入端子供给栅极信号Sg(栅极电压Vsg)。向比较器41的同相输入端子供给基准电压Vref1，向比较器41的同相输入端子供给基准电压Vref2。与电压Vsg的变化对应地设定基准电压Vref1、Vref2。比较器41对栅极电压Vsg和基准电压Vref1进行比较，输出与比较结果对应的电平的信号S11。比较器42对电压Vsg和基准电压Vref2进行比较，输出与比较结果对应的电平的信号S12。
电流源43的第一端子与电源布线VDD连接，供给驱动电压VDD。电流源43相当于“第一电流源”。电流源43的第二端子与电容C11的第一端子连接，电容C11的第二端子与接地布线AGND连接。电流源44与电容C11并联连接。电流源43对比较器41的输出信号S11进行响应而被激活或非激活。激活了的电流源43流过预定的电流I11。通过该电流I11，在电容C11中积蓄电荷，电容C11的第一端子的电压V11上升。
电流源44对比较器42的输出信号S12进行响应而被激活或非激活。电流源44相当于“第二电流源”。激活了的电流源44流过预定的电流I12。通过该电流I12，电容C11的电荷被放电，电容C11的第一端子的电压V11下降。电容C11的第一端子与比较器45的同相输入端子连接，比较器45的反相输入端子被供给基准电压Vref3。比较器45对电容C11的第一端子的电压V11和基准电压Vref3进行比较，输出与比较结果对应的检测信号FE。
向信号输出电路28输入从比较器45输出的检测信号FE、从图1所示的过流保护电路27输出的检测信号CE。另外，从振荡部(OSC)29向信号输出电路28供给预定频率的时钟信号CLK。时钟信号CLK例如是系统时钟、对系统时钟分频所得的信号，用于上述点火控制信号的接收等。信号输出电路28基于时钟信号CLK动作，输出合成检测信号CE、FE所得的点火确认信号IGF。
图3A和图3B表示开关元件12(晶体管31)的集电极-发射极间电压Vce、集电极电流Ic、栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)的变化。
如图3A所示，如果将图1所示的晶体管31关断来切断点火线圈2的初级电流，则在点火线圈2的初级线圈2a中由于自感效应而产生大的反电动势，集电极-发射极间电压Vce急剧上升。在次级线圈2b中，由于与初级线圈2a的互感效应，产生与匝数比对应的大的电动势。由于这样产生的次级线圈2b的电动势，向点火火花塞6施加非常高的次级电压V2，点火火花塞6产生火花(spark)。在正常产生了火花的情况下，损失能量，晶体管31的集电极电流Ic迅速降低，集电极-发射极间电压Vce与该集电极电流Ic对应地急剧下降。然后，集电极电流Ic和栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)成为低电位电平(0)。这样，在点火火花塞6的点火正常的情况下，在短期间内，栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)和集电极电流Ic下降到预定的电平为止。
如图3B所示，在点火火花塞6不产生火花(spark)的情况下，集电极-发射极间电压Vce维持高的电压。栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)缓慢下降，集电极电流Ic由于点火线圈2的寄生电容和电感，一边重复上升和下降一边逐渐降低。然后，如果栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)、集电极电流Ic变得比预定值低，则集电极-发射极间电压Vce降低。
这样，与点火火花塞6的状态对应地，栅极-发射极间电压VGE、集电极电流Ic的下降形式不同，集电极-发射极间电压Vce维持高电平的期间不同。
图1和图2A所示的状态检测电路26根据这些电压变化，检测点火火花塞6的状态，输出检测信号FE。在本实施方式中，状态检测电路26根据栅极电压Vsg，检测状态并输出检测信号FE。然后，信号输出电路28将状态检测电路26的检测信号FE与其他信号合成，生成点火确认信号IGF。通过从信号输出端子P4输出这样合成的点火确认信号IGF，能够从一个信号输出端子P4输出多个检测电路的检测结果，抑制点火器4的大型化。
如图2A所示，状态检测电路26通过比较器41、42比较栅极电压Vsg和基准电压Vref1、Vref2。如图3B所示，与集电极-发射极间电压Vce相对于栅极电压Vsg维持高电平的期间(箭头所示的期间)对应地，设定这些基准电压Vref1、Vref2。
根据比较器41的输出信号S11对电容C11充电，根据比较器42的输出信号S12对电容C11放电。因此，电容C11的第一端子的电压V11与图3A、图3B所示的栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)的变化对应。
图2B的上段表示与图3A对应的电压V11的变化。图2B的横轴是时间，纵轴是电压。如果在时刻t1，栅极电压Vsg变得比基准电压Vref1低，则通过图2A所示的电流源43对电容C11充电，电压V11上升。在图1和图5所示的点火火花塞6正常产生了火花的情况下，在时刻t2，栅极电压Vsg变得比基准电压Vref2低。这样，通过图2A所示的电流源44对电容C11放电，电压V11下降。图2A所示的基准电压Vref3被设定得比这样在短的期间内上升下降的电压V11高。因此，比较器45输出高电平的检测信号FE。
图2B的下段表示与图3B对应的电压V11的变化。如果在时刻t1，栅极电压Vsg变得比基准电压Vref1低，则通过图2A所示的电流源43对电容C11充电，电压V11上升。在图1和图5所示的点火火花塞6没有正常地产生火花的情况下，在时刻t3，栅极电压Vsg变得比基准电压Vref2低。这样，通过图2A所示的电流源44对电容C11放电，电压V11下降。
在从时刻t1到时刻t3的期间，电压V11变得比基准电压Vref3高。这样，比较器45输出低电平的检测信号FE。如果电压V11下降，变得比基准电压Vref3低，则比较器45输出高电平的检测信号FE。
图1和图2A所示的信号输出电路28根据检测信号FE生成点火确认信号IGF。
图4是表示点火器4的动作例子的波形图。
图1所示的ECU7按照预定的点火周期输出脉冲状的点火指示信号IGT。在图4中表示N周期、N+1周期、N+2周期。另外，说明在N周期中正常点火、在N+1周期中未点火的情况。
在N周期中，点火器4在点火指示信号IGT为高电平的期间，将开关元件12的晶体管31设为接通状态。如果晶体管31接通，则向初级线圈2a的两个端子之间施加电池电压VBAT，经由初级线圈2a和晶体管31流过的电流、即晶体管31的集电极电流Ic随着时间增加。
图1所示的过流保护电路27根据在点火指示信号IGT是高电平的期间中上升的集电极电流Ic，生成脉冲状的检测信号CE。
如果点火指示信号IGT成为低电平，则点火器4将晶体管31关断，切断集电极电流Ic、即初级线圈2a的初级电流。这时，在初级线圈2a中产生与电流Ic的时间微分成正比的初级电压V1。另外，在次级线圈2b中产生与初级电压V1成正比的次级电压V2。
在正常产生火花的情况下，栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)和集电极电流Ic在短期间内降低。因此，图1和图2A所示的状态检测电路26输出高电平的检测信号FE。
接着，在N+1周期中，点火器4在点火指示信号IGT为高电平的期间，将开关元件12的晶体管31设为接通状态。图1所示的过流保护电路27根据在点火指示信号IGT是高电平的期间中上升的集电极电流Ic，生成脉冲状的检测信号CE。
如果点火指示信号IGT成为低电平，则点火器4关断晶体管31，切断集电极电流Ic、即初级线圈2a的初级电流。在不产生火花的情况下，集电极电流Ic和栅极-发射极间电压VGE在长期间内降低。图1和图2A所示的状态检测电路26根据栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)，生成低电平的检测信号FE。能够根据合成该检测信号FE所得的点火确认信号IGF，容易地确认火花的产生错误(失火)。
如图2A所示，状态检测电路26根据比较栅极电压Vsg和基准电压Vref1、Vref2的比较器41、42的输出信号S11、S12，对电容C11进行充放电，根据电容C11的充电电压V11，输出检测信号FE。因此，即使在由于噪声等而栅极电压Vsg变动的情况下，也能够抑制与该噪声对应的错误动作。例如，如果栅极电压Vsg低于基准电压Vref1，则通过由于根据比较器41的输出信号S11激活的电流源43而流过的电流I11，开始电容C11的充电。然后，如果由于噪声等，栅极电压Vsg变得比基准电压Vref1，则根据比较器41的输出信号S11，电流源43非激活。即，只是停止对电容C11的充电，电容C11的充电电压V11不下降。然后，如果栅极电压Vsg再次变得比基准电压Vref1低，则通过根据比较器41的输出信号S11激活的电流源43，再开始对电容C11的充电。这样，抑制因噪声等造成的电容C11的充电电压V11的变动，因此抑制电容C11的充电电压V11造成的比较器45的错误判定。
(点火器的封装)
图6、图7、图8表示点火器4的封装。图6和图7表示封装的外观。图8表示安装在引线框架的点火器4的构成部件。此外，图8用双点划线表示密封树脂51。
如图6和图7所示，点火器4具备密封引线框架的一部分和点火器4的构成部件的密封树脂51、从密封树脂51突出的多个引线框架F1、F2、F3、F4、F5、F6。密封树脂51形成为大致立方体状，各引线框架F1～F6从一个侧面突出。另外，该点火器4具备内装在密封树脂51中的引线框架F7。各引线框架F1～F7可以使用具有导电性的金属、例如铜(Cu)、Cu合金、镍(Ni)、Ni合金、42合金等。此外，也可以对各引线框架F1～F7实施Pd电镀、Ag电镀、Ni/Pd/Ag电镀等电镀。密封树脂51可以使用具有绝缘性的树脂，例如是环氧树脂。
如图8所示，引线框架F1～F6具备安装部B1～B6、从安装部B1～B6延伸的引线部T1～T6。此外，引线部T1～T6与上述的点火器4的各端子对应。
在引线框架F1的安装部B1和引线框架F7之间连接有电阻R1。在引线框架F1的安装部B1和引线框架F2的安装部B2之间连接有电容C1。电容C1相对于电阻R1安装在引线框架F1、F2的引线部T1、T2。另外，在引线框架F2的安装部B2和引线框架F7之间连接有电容C2。夹着电阻R1将电容C2安装在电容C1的相反侧。例如通过银(Ag)膏、焊料等连接电阻R1和电容C1、C2。
在引线框架F2的安装部B2安装有开关控制装置11，在引线框架F6的安装部B6安装有开关元件12。开关控制装置11是形成了图1和图2A所示的开关控制电路11的IC芯片。例如通过银膏、焊料等连接开关控制装置11和开关元件12。开关元件12在下表面具有集电极电极PC(参照图10)，该集电极电极PC通过银膏、焊料等连接到安装部B6。
在开关元件12的上表面露出有与图1所示的栅极端子G和发射极端子E对应的栅极焊盘PG和发射极焊盘PE。
在开关控制装置11的上表面露出有与图1所示的各端子对应的焊盘P1、P2、P4、P5、P6、P7、P8。焊盘P1通过接线W1连接到引线框架F7。焊盘P2通过接线W2连接到引线框架F2的安装部B2。焊盘P4通过接线W4连接到引线框架F4的安装部B4。焊盘P5通过接线W5连接到引线框架F5的安装部B5。焊盘P6通过接线W6连接到开关元件12的栅极焊盘PG。焊盘P7通过接线W7连接到开关元件12的发射极焊盘PE。开关元件12的发射极焊盘PE经由接线W9连接到引线框架2的安装部B2。开关控制装置11的焊盘P8通过接线W8连接到引线框架F2的安装部B2。
接线W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8例如是铝线，直径例如是125μm。接线W9例如是铝线，直径例如是250μ0。接线W9的电阻值是数m电～数十m十，例如是5m如。该接线W9的电阻分量作为图1所示的电阻R2发挥功能。
(平面图)
如图9所示，开关元件12形成为矩形状，在上表面形成有栅极电极(栅极焊盘)PG和发射极电极(发射极焊盘)PE，在下表面形成有集电极电极PC(参照图10)。该开关元件12具有形成了多个晶体管的单元部，在外周部形成有图1所示的保护元件32。
(开关元件(单元部)的截面构造)
图10是表示开关元件12的单元部的概要截面的示意图。
开关元件12在P+基板61的上表面形成有N+缓冲层62和N-外延层63，在P+基板61的下表面形成有集电极电极PC。从P+基板61的下表面到N-外延层63的上表面的厚度例如是260μm。P+基板61的厚度例如是150μm，N+缓冲层62和N-外延层63的合计的厚度例如是90μm。
在N-外延层63的上表面形成有N+扩散区域64。在N+扩散区域64选择性地形成有P+扩散区域65，在该P+扩散区域65选择性地形成有浓度比P+扩散区域65高的P++扩散区域66、浓度比N+扩散区域64高的N++扩散区域67。
在被P+扩散区域65夹着的N+扩散区域64和P+扩散区域65上，隔着栅极氧化膜68配置栅极电极69，栅极电极69被层间绝缘膜70覆盖。栅极氧化膜68例如是硅氧化膜。例如由多晶硅形成栅极电极69。层间绝缘膜70例如是硅氧化膜、钛膜/氮化钛膜(Ti/TiN)。
在层间绝缘膜70上形成有发射极布线71。发射极布线71例如是AlSiCu。发射极布线71的厚度例如是4是度。在发射极布线71上形成有保护层72。保护层72例如是聚酰亚胺树脂。
(开关元件(外周部)的截面构造)
图11是表示开关元件12的外周部的概要截面的示意图。
在N-外延层63选择性地形成有P+扩散区域73和N+扩散区域74。在N-外延层63上选择性地形成有氧化膜75。氧化膜75在N-外延层63上形成得厚，在P+扩散区域73上形成得薄。
在氧化膜75上形成有多晶硅层76。在该多晶硅层76上形成有硅氧化膜77。多晶硅层76与栅极插指(gate finger)78连接。该栅极插指78兼做晶体管31的栅极-集电极间的保护元件32的栅极侧电极。
在多晶硅层76交替地形成有N区76n和P区76p。由这些N区76n和P区域76p构成图1所示的晶体管31的栅极-集电极间的保护元件32。
如以上说明的那样，根据本实施方式，起到以下的效果。
(1-1)状态检测电路26根据栅极电压Vsg检测状态，输出检测信号FE。然后，信号输出电路28将状态检测电路26的检测信号FE与其他信号合成，生成点火确认信号IGF。根据这样合成的点火确认信号IGF，能够容易地掌握点火火花塞6的火花(spark)的产生错误(失火状态)。
(1-2)状态检测电路26从信号输出端子P4输出点火确认信号IGF。因此，能够从一个信号输出端子P4输出多个检测电路的检测结果，抑制点火器4的大型化。
(1-3)状态检测电路26根据比较栅极电压Vsg和基准电压Vref1、Vref2的比较器41、42的输出信号S11、S12，对电容C11进行充放电，根据电容C11的充电电压V11，输出检测信号FE。因此，即使在由于噪声等而栅极电压Vsg变动的情况下，也能够抑制与该噪声对应的错误动作。
(第一实施方式的变形例子)
以下，说明第一实施方式的变形例子。此外，在以下的说明中，对与上述第一实施方式相同的构件赋予相同的附图标记，有时省略其说明的一部分或全部。
如图12所示，开关控制电路11a具备输出缓冲器101、连接了该输出缓冲器101的输出端子的信号输出端子P3。向输出缓冲器101输入从状态检测电路26的比较器45输出的检测信号FE。即，在该开关控制电路11a中，具备输出表示点火的状态的信号FA的专用的信号输出端子P3。该信号FA是不包含其他检测信号的单一的点火检测信号的一个例子。
如图13所示，开关控制电路11a在N周期、N+1周期、N+2周期中，根据集电极电流Ic，输出脉冲状的检测信号CE。然后，状态检测电路26与根据N+1周期的点火指示信号IGT而变化的栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)对应地，在到下一个N+2周期的点火指示信号IGT为止的期间，输出与点火的状态对应的信号FA。通过这样针对检测信号CE另外输出信号FA，能够在ECU7中容易地确认点火的状态。另外，通过在N+2周期的点火指示信号IGT之前输出信号FA，能够调整下一个N+2周期中的点火指示信号IGT的脉冲宽度等。
如图14所示，开关控制电路11b具备信号输出电路28b。向信号输出电路28b供给从信号检测电路23接收到点火指示信号IGT的接收信号Sdet。
如图15所示，信号输出电路28b根据接收信号Sdet，在点火指示信号IGT为高电平的期间中，与过流保护电路27等的检测信号对应地生成点火确认信号IGF，在点火指示信号IGT为低电平的期间中，生成与状态检测电路26的检测信号FE对应的点火确认信号IGF。通过这样的开关控制电路11b，不需要另外准备输出与状态对应的检测信号FE的端子，能够抑制开关控制电路11b的大型化，能够在ECU7中容易地确认点火的状态。另外，通过在N+2周期的点火指示信号IGT之前输出检测信号FE，能够调整下一个N+2周期中的点火指示信号IGT的脉冲宽度等。
如图16所示，开关控制电路11c具备状态检测电路26c。状态检测电路26c具备比较器41、42、分压电阻R21、R22、反相器电路111、113、与非门(NAND)电路112、充放电电路120、电容C11、晶体管M21、M22、比较器45。晶体管M21、M22例如是NMOSFET。
分压电阻R21、R22连接在输出端子P6和接地布线AGND之间。分压电阻R21、R22的输出节点与比较器41、42的同相输入端子连接。向比较器41的反相输入端子供给阈值电压Vth1，向比较器42的反相输入端子供给阈值电压Vth2。比较器41的输出端子与与非门电路112的输入端子连接，比较器42的输出端子经由反相器电路111与与非门电路112的输入端子连接。与非门电路112的输出端子经由反相器电路113与晶体管M21的栅极端子连接。晶体管M21的源极端子与接地布线AGND连接，晶体管M21的漏极端子与充放电电路120的输入节点N21连接。
充放电电路120具备电流源121、晶体管Q1～Q5。晶体管Q1～Q3例如是PNP晶体管，晶体管Q4、Q5例如是NPN晶体管。晶体管Q1～Q3的发射极与电源布线VDD连接。晶体管Q1的集电极与电流源121的第一端子连接，电流源121的第二端子与接地布线AGND连接。晶体管Q2、Q3的基极与晶体管Q1的基极和集电极连接。晶体管Q1、Q2、Q3构成电流镜电路。晶体管Q2、Q3构成为流过与晶体管Q1流过的电流相同的量的电流。
晶体管Q2、Q3的集电极与晶体管Q4、Q5的集电极连接，晶体管Q4、Q5的发射极与接地布线AGND连接。另外，晶体管Q5的集电极(输入节点N21)与两个晶体管Q4、Q5的基极连接。晶体管Q2和晶体管Q4之间的输出节点N22与电容C11连接。晶体管Q4例如由并联连接的多个晶体管构成，构成为流过晶体管Q5流过的电流的整数倍的电流。
电容C11并联连接有晶体管M22，向该晶体管M22的栅极供给接收信号Sdet。此外，也可以构成为向晶体管M21的栅极供给开关控制电路11c的内部的各种检测信号、或合成各种信号所得的信号。
比较器45的输出端子与触发器电路130的置位端子S连接，向触发器电路130的复位端子R供给向晶体管M22的栅极供给的信号、接收信号Sdet。触发器电路130从输出端子Q输出点火确认信号IGF。
在该状态检测电路26c中，充放电电路120在晶体管M21接通的期间，对电容C11充电，在晶体管M21关断的期间，对电容C11放电。根据检测该电容C11的电压V11的比较器45的检测信号FE，置位触发器电路130，从触发器电路130的输出端子Q输出与点火的状态对应的点火确认信号IGF。然后，根据向晶体管M22的栅极供给的接收信号Sdet，接通晶体管M22，将电容C11的电压V11设为低电平，复位触发器电路130。
如图17所示，该点火装置1a具备点火线圈2、点火器4a。点火器4a具备开关元件12a、开关控制电路11、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并被模块化地容纳在一个封装中。开关控制电路11具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、状态检测电路26、过流保护电路27、信号输出电路28。
开关元件12a构成为包含晶体管31a的一个半导体芯片。晶体管31a例如是SiCMOSFET。在晶体管31a的栅极-漏极之间连接有保护元件32。有时将晶体管31a的各端子(S、G、D)说明为半导体芯片、即开关元件12a的端子。晶体管31a的栅极端子经由电阻与开关控制电路11的输出端子P6连接。从栅极驱动器25输出的栅极信号Sg经由输出端子P6供给到开关元件12a的栅极端子G。晶体管31a的源极端子与电阻R2连接，晶体管31a的漏极端子经由输出端子T6与点火线圈2的初级线圈2a连接。
该点火器4a根据从ECU7供给的点火指示信号IGT，对开关元件12a进行开关控制。通过开关元件12a的开关，使点火火花塞6通过在点火线圈2的次级线圈2b中产生的次级电压V2产生火花(spark)。开关控制电路11的状态检测电路26将控制开关元件12a的晶体管31a的栅极端子G的电压作为检测电压，输出与该检测电压对应的检测信号FE。信号输出电路28对包含过流保护电路27的检测信号CE的各种信号和状态检测电路26的检测信号FE进行合成，生成点火确认信号IGF，并输出该点火确认信号IGF。此外，作为开关控制电路11，也可以使用图12的开关控制电路11a、图14的开关控制电路11b等。
这样，在例如具备包含作为SiC MOSFET的晶体管31a的开关元件12a的点火器4a中，与上述第一实施方式同样，根据点火确认信号IGF能够容易地掌握点火火花塞6中的火花(spark)的产生错误(失火状态)。
(第二实施方式)
以下，说明第二实施方式。
此外，在本实施方式中，对与上述实施方式相同的构成构件赋予相同的附图标记，并省略其说明。
如图18所示，点火装置200具备点火线圈2、点火器201。
点火器201具备开关元件12、开关控制电路211、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并被模块化地容纳在一个封装中。
开关控制电路211具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、状态检测电路226、过流保护电路27、信号输出电路28。
状态检测电路(Ignition Status Detector)226将与开关元件12的晶体管31的集电极电流Ic对应的电压作为检测电压，输出与该检测电压的变化对应的检测信号FE。本实施方式的状态检测电路226根据流过电阻R2的发射极电流Ie(集电极电流Ic)，检测点火火花塞6的点火状态，输出检测信号FE。此外，电阻R2的第一端子与开关元件12的发射极连接，电阻R2的第二端子与接地布线AGND连接。因此，状态检测电路226根据与集电极电流Ic对应地变化的节点N31(开关元件12和电阻R2之间的检测节点)的电压Ve，检测点火火花塞6的点火状态。例如，状态检测电路226在点火火花塞6产生了火花(spark)、即正常点火的正常状态的情况下，输出高电平的检测信号FE，在点火火花塞没有产生火花(spark)、即没有正常点火的失火状态的情况下，输出低电平的检测信号FE。
如图19所示，状态检测电路226具备比较器41、42、电流源43、44、电容C11、比较器45。
比较器41、42的反相输入端子与输入端子P7连接，被供给电压Ve。
向比较器41的同相输入端子供给基准电压Vref1，向比较器42的同相输入端子供给基准电压Vref2。与电压Ve的变化对应地设定基准电压Vref1、Vref2。
比较器41对电压Ve和基准电压Vref1进行比较，输出与比较结果对应的电平的信号S11。比较器42对电压Ve和基准电压Vref2进行比较，输出与比较结果对应的电平的信号S12。
电流源43的第一端子与电源布线VDD连接，被供给驱动电压VDD。电流源43的第二端子与电容C11的第一端子连接，电容C11的第二端子与接地布线AGND连接。电流源44与电容C11并联连接。
电流源43对比较器41的输出信号S11进行响应而激活或非激活。激活了的电流源43流过预定的电流I11。通过该电流I11，在电容C11中积蓄电荷，电容C11的第一端子的电压V11上升。
电流源44对比较器42的输出信号S12进行响应而激活或非激活。激活了的电流源44流过预定的电流I12。通过该电流I12，电容C11的电荷被放电，电容C11的第一端子的电压V11下降。
电容C11的第一端子与比较器45的同相输入端子连接，比较器45的反相输入端子被供给基准电压Vref3。
比较器45对电容C11的第一端子的电压V11和基准电压Vref3进行比较，输出与比较结果对应的检测信号FE。
向信号输出电路28输入从比较器45输出的检测信号FE、从图1所示的过流保护电路27输出的检测信号CE。另外，从振荡部(OSC)29向信号输出电路28供给预定频率的时钟信号CLK。
时钟信号CLK例如是系统时钟、对系统时钟分频所得的信号，用于上述点火控制信号的接收等。
信号输出电路基于时钟信号CLK而动作，输出合成检测信号FE、CE所得的点火确认信号IGF。
图20A和图20B表示开关元件12(晶体管31)的集电极-发射极间电压Vce、集电极电流Ic、栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)的变化。
如图20A所示，在正常产生了火花的情况下，损失能量，晶体管31的集电极电流Ic迅速降低，集电极-发射极间电压Vce与该集电极电流Ic对应地急剧下降。然后，集电极电流Ic和栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)成为低电位电平(0)。这样，在点火火花塞6的点火正常的情况下，在短期间内，栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)和集电极电流Ic下降到预定的电平为止。
如图20B所示，在点火火花塞6不产生火花(spark)的情况下，集电极-发射极间电压Vce维持高的电压。栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)缓慢下降，集电极电流Ic由于点火线圈2的寄生电容和电感，一边重复上升和下降一边逐渐降低。然后，如果栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)、集电极电流Ic变得比预定值低，则集电极-发射极间电压Vce降低。
这样，与点火火花塞6的状态对应地，栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)、集电极电流Ic的下降形式不同，集电极-发射极间电压Vce维持高电平的期间不同。
图19所示的状态检测电路226根据这些电压变化，检测点火火花塞6的状态，输出检测信号FE。在本实施方式中，状态检测电路226根据与集电极电流Ic对应的电压Ve，检测状态并输出检测信号FE。然后，信号输出电路28将状态检测电路26的检测信号FE与其他信号合成，生成点火确认信号IGF。通过从信号输出端子P4输出这样合成的点火确认信号IGF，能够从一个信号输出端子P4输出多个检测电路的检测结果，抑制点火器201的大型化。
如图19所示，状态检测电路226通过比较器41、42比较集电极电流Ic(图18所示的发射极电压Ve：检测电压)和基准电压Vref1、Vref2。如图20B所示，与集电极-发射极间电压Vce对于集电极电流Ic维持高电平的期间(箭头所示的期间)对应地，设定这些基准电压Vref1、Vref2。
根据比较器41的输出信号S11对电容C11充电，根据比较器42的输出信号S12对电容C11放电。因此，电容C11的第一端子的电压V11与图20A、图20B所示的集电极电流Ic的变化对应。
此外，如图20B所示，集电极电流Ic由于点火线圈2的寄生电容和电感，一边重复上升和下降一边逐渐降低。因此，有时在基于集电极电流Ic的检测电压Ve比基准电压Vref1低后，检测电压Ve变得比基准电压Vref1高。在该情况下，根据图19所示的比较器41的输出信号S11，中断对电容C11的充电。然后，如果检测电压Ve再次比基准电压Vref1低，则再开始对电容C11的充电。
如以上说明的那样，根据本实施方式，起到以下的效果。
(2-1)状态检测电路226根据与晶体管31的集电极电流Ic对应的检测电压Ve检测状态并输出检测信号FE。然后，信号输出电路28将状态检测电路26的检测信号FE与其他信号合成，生成点火确认信号IGF。根据这样合成的点火确认信号IGF，能够容易地掌握点火火花塞6的火花(spark)的状态。
(第二实施方式的变形例子)
以下，说明第二实施方式的变形例子。此外，在以下的说明中，对与上述第一、第二实施方式和各变形例子相同的构件赋予相同的附图标记，有时省略其说明的一部分或全部。
如图21所示，开关控制电路211a具备输出缓冲器101、连接了该输出缓冲器101的输出端子的信号输出端子P3。向输出缓冲器101输入从状态检测电路226的比较器45输出的检测信号FE。即，在该开关控制电路211a中具备输出表示点火的状态的信号FA的专用的信号输出端子P3。通过这样针对点火确认信号IGF另外输出信号FA，能够在ECU7中容易地确认点火的状态。另外，通过在N+2周期的点火指示信号IGT之前输出信号FA，能够调整下一个N+2周期中的点火指示信号IGT的脉冲宽度等。
如图22所示，开关控制电路211b具备信号输出电路28b。向信号输出电路28b供给从信号检测电路23接收到点火指示信号IGT的接收信号Sdet。通过这样的开关控制电路211b，不需要另外准备输出与状态对应的信号FE的端子，能够抑制开关控制电路211b的大型化，能够在ECU7中容易地确认点火的状态。另外，如图15所说明的那样，通过在N+2周期的点火指示信号IGT之前输出信号FE，能够调整下一个N+2周期中的点火指示信号IGT的脉冲宽度等。
<附加>
如图23所示，该点火装置200a具备点火线圈2、点火器201a。
点火器201a具备开关元件12a、开关控制电路211、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并被模块化地容纳在一个封装中。
开关控制电路211具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、状态检测电路226、过流保护电路27、信号输出电路28。
开关元件12a构成为包含晶体管31a的一个半导体芯片。晶体管31a例如是SiCMOSFET。开关控制电路211的状态检测电路226将与开关元件12a的晶体管31a的漏极电流Id对应的电压Vs作为检测电压，输出与该检测电压的变化对应的检测信号FE。例如，状态检测电路226根据流过电阻R2的源极电流Is(漏极电流Id)，检测点火火花塞6的点火状态，输出检测信号FE。信号输出电路28对包含过流保护电路27的检测信号CE的各种信号和状态检测电路226的检测信号FE进行合成，生成点火确认信号IGF，并输出该点火确认信号IGF。此外，作为开关控制电路211，也可以使用图21的开关控制电路211a、图22的开关控制电路211b等。
这样，在例如具备包含作为SiC MOSFET的晶体管31a的开关元件12a的点火器201a中，与上述第二实施方式同样地，能够根据点火确认信号IGF容易地掌握点火火花塞6的火花(spark)的产生错误(失火状态)。
(第三实施方式)
以下说明第三实施方式。
此外，在本实施方式中，对与上述实施方式相同的构成构件赋予相同的附图标记，并有时省略其说明的全部或一部分。
如图24所示，本实施方式的点火装置300具备点火线圈2、点火器301。
点火器301具备开关元件12、开关控制电路311、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2、电阻R31，并被模块化地容纳在一个封装中。
开关控制电路311具备高电位侧电源端子P1、低电位侧电源端子P2、输出端子P4、输入端子P5、输出端子P6、输入端子P7、P8、输入端子P11。开关控制电路311经由输入端子P5输入点火指示信号IGT。开关控制电路311从输出端子P4输出点火确认信号IGF。开关控制电路311根据与输入端子P7、P8连接的电阻R2的两端子之间的电位差，检测开关元件12的发射极电流Ie。
开关控制电路311的输入端子P11与电阻R31的第一端子连接，电阻R31的第二端子与开关元件12的集电极端子C连接。
开关控制电路311具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、状态检测电路326、过流保护电路27、信号输出电路28。
状态检测电路326经由输入端子P11与电阻R31的第一端子连接。即，状态检测电路326经由电阻R31与开关元件12的集电极端子C连接。
状态检测电路326将与开关元件12的晶体管31的集电极电压Vc对应的电压作为检测电压Vc2，输出与该检测电压Vc2的变化对应的检测信号FE。本实施方式的状态检测电路326经由电阻R31与开关元件12的集电极端子C连接。因此，状态检测电路326输入与集电极电压Vc成正比的电压作为检测电压Vc2。电阻R31例如是高耐压电阻。此外，也可以串联连接耐压比电阻R31更低的多个电阻而使用。
对状态检测电路326设定与检测电压Vc2对应的阈值电压Vth1。状态检测电路326对检测电压Vc2和阈值电压Vth1进行大小比较，检测点火火花塞6的状态。然后，状态检测电路326输出与检测出的状态对应的电平的检测信号FE。在本实施方式中，状态检测电路326监视检测电压Vc2超过阈值电压Vth1的时间，与该时间对应地检测点火火花塞6的状态。然后，状态检测电路326输出与检测出的状态对应的电平的检测信号FE。
信号输出电路28对包含过流保护电路27的检测信号CE的各种信号和状态检测电路326的检测信号FE进行合成，生成点火确认信号IGF，并输出该点火确认信号IGF。点火确认信号IGF经由开关控制电路11的信号输出端子P4和点火器4的信号输出端子T4供给到ECU7。
开关元件12具备晶体管31、保护元件32，被集成在通过高耐压工艺制造的一个半导体基板上。保护元件32作为对向晶体管31施加的电压(发射极-集电极间电压)进行钳位的电压钳位元件而工作，保护晶体管31。
如图25所示，状态检测电路326具备比较器41、电流源43、44、电容C11、比较器45、电阻R32。
比较器41的反相输入端子经由输入端子P11与图24的电阻R31连接。另外，比较器41的反相输入端子与电阻R32的第一端子连接，电阻R32的第二端子与接地布线AGND连接。电阻R32与图24的电阻R31一起构成对集电极电压Vc进行分压的分压电阻。电阻R31相当于“第一电阻”，电阻R32相当于“第二电阻”。即，向比较器41的反相输入端子供给根据图24的电阻R31与电阻R32的电阻比分压集电极电压Vc所得的分压电压Vc2。该分压电压Vc2与集电极电压Vc成正比，因此可以称为开关元件12的集电极电压。设定电阻R31、R32的电阻值使得生成能够输入到比较器41的集电极电压Vc2。例如，电阻R31的电阻值和电阻R32的电阻值可以为100：1。
向比较器41的同相输入端子供给基准电压Vth1。与集电极电压Vc2的变化对应地设定基准电压Vth1。比较器41对集电极电压Vc2和基准电压Vth1进行比较，输出与比较结果对应的电平的信号S11。
电流源43的第一端子与电源布线VDD连接，被供给驱动电压VDD。电流源43的第二端子与电容C11的第一端子连接，电容C11的第二端子与接地布线AGND连接。电流源44与电容C11并联连接。
电流源43对比较器41的输出信号S11进行响应而激活或非激活。激活了的电流源43流过预定的电流I11。通过该电流I11，在电容C11中积蓄电荷，电容C11的第一端子的电压V11上升。电流源44流过预定的电流I12。通过该电流I12，电容C11的电荷被放电，电容C11的第一端子的电压V11下降。
电容C11的第一端子与比较器45的同相输入端子连接，比较器45的反相输入端子被供给基准电压Vref3。比较器45对电容C11的第一端子的电压V11和基准电压Vref3进行比较，输出与比较结果对应的检测信号FE。信号输出电路28基于时钟信号CLK而动作，输出合成从比较器45输出的检测信号FE和从图24的过流保护电路27输出的检测信号CE所得的点火确认信号IGF。
图26A和图26B表示开关元件12(晶体管31)的集电极-发射极间电压(集电极电压)、集电极电流Ic、栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)的变化。
如图26A所示，如果将图24所示的晶体管31关断而切断点火线圈2的初级电流，则在点火线圈2的初级线圈2a中，由于自感效应产生大的反电动势，集电极电压Vc急剧上升。在次级线圈2b中，由于与初级线圈2a的互感效应，产生与匝数比对应的大的电动势。由于这样产生的次级线圈2b的电动势，向点火火花塞6施加非常高的次级电压V2，点火火花塞6产生火花(spark)。在正常产生了火花的情况下，损失能量，晶体管31的集电极电流Ic迅速降低，集电极电压Vc与该集电极电流Ic对应地急剧下降。这样，在点火火花塞6的点火正常的情况下，在短期间内，集电极电压Vc下降到预定的电平为止。
如图26B所示，在点火火花塞6不产生火花(spark)的情况下，集电极电压Vc(Vc2)维持高的电压。栅极-发射极间电压VGE(栅极电压Vsg)缓慢下降，集电极电流Ic与点火线圈2的寄生电容和电感对应地降低。
这样，与点火火花塞6的状态对应地，集电极电压Vc(Vc2)维持高电平的期间不同。另外，有时集电极电压Vc(Vc2)维持高电平的期间比栅极-发射极间电压VGE维持预定的电压范围的期间长。因此，在使用集电极电压Vc(Vc2)检测状态时，有时与使用栅极电压Vsg的情况相比，容易进行检测。
图24和图25所示的本实施方式的状态检测电路326根据集电极电压Vc(Vc2)检测点火的状态，生成检测信号FE。然后，信号输出电路28将状态检测电路326的检测信号FE与其他信号合成，生成点火确认信号IGF。通过从信号输出端子P4输出这样合成的点火确认信号IGF，能够从一个信号输出端子P4输出多个检测电路的检测结果，抑制点火器4的大型化。
如图25所示，状态检测电路326通过比较器41比较集电极电压Vc2和基准电压Vth1。如图26B所示，与集电极电压Vc(Vc2)维持高电平的期间(箭头所示的期间)对应地，设定该基准电压Vth1。与集电极电压Vc2对应地设定基准电压Vth，集电极电压Vc2为与图24的电阻R31与图25的电阻R32的电阻比、集电极电压Vc对应的值。例如，设定基准电压Vth1使得例如测定集电极电压Vc是100V(伏特)～300V以上、例如200V以上的期间。电阻R31与电阻R32的电阻比例如是100：1，因此将基准电压Vth1设定为1V～3V的范围、例如2V。
通过根据比较器41的输出信号S11激活的电流源43对电容C11充电，通过电流源44对电容C11放电。因此，电容C11的第一端子的电压V11与图26A、图26B所示的集电极电压Vc(Vc2)的变化对应。
图27是表示点火器301的动作例子的波形图。
图24所示的ECU7按照预定的点火周期输出脉冲状的点火指示信号IGT。在图27中表示N周期、N+1周期、N+2周期。另外，说明在N周期中正常点火、在N+1周期中未点火的情况。
在各周期中，点火器301在点火指示信号IGT为高电平的期间将开关元件12的晶体管31设为接通状态。如果晶体管31接通，则向初级线圈2a的两个端子之间施加电池电压VBAT，经由初级线圈2a和晶体管31流过的电流、即晶体管31的集电极电流Ic随着时间增加。图24所示的过流保护电路27根据基于点火指示信号IGT而上升的集电极电流Ic，生成脉冲状的检测信号CE。
如果点火指示信号IGT成为低电平，则点火器301将晶体管31关断，切断集电极电流Ic、即初级线圈2a的初级电流。这时，在初级线圈2a中产生与电流Ic的时间微分成正比的初级电压V1。另外，在次级线圈2b中产生与初级电压V1成正比的次级电压V2。在正常产生了火花的情况下，集电极电压Vc在短期间内降低。因此，图24和图25所示的状态检测电路326输出高电平的检测信号FE。
接着，在N+1周期中，点火器301在点火指示信号IGT为高电平的期间，将开关元件12的晶体管31设为接通状态。另外，如果点火指示信号IGT成为低电平，则点火器301关断晶体管31，切断集电极电流Ic、即初级线圈2a的初级电流。
在不正常产生火花的情况下，集电极电压Vc(Vc2)在长期间内降低。图24和图25所示的状态检测电路326根据集电极电压Vc(Vc2)生成低电平的检测信号FE。能够根据合成该检测信号FE所得的点火确认信号IGF，容易地确认火花的产生错误(失火)。
(点火器的封装)
图28是表示点火器301的内部结构的一个例子的平面图。
此外，点火器301的外观与第一实施方式的点火器4同样，因此省略附图和说明。
点火器301具备引线框架F11～F16、F21～F24、密封引线框架F11～F16、F21～F24的一部分和点火器301的构成部件的密封树脂51。此外，在图28中，用双点划线表示密封树脂51。密封树脂51形成为大致立方体状，作为安装用的连接端子(引线部)T1～T6，从一个侧面突出有引线框架F11～F16。即，该封装是6管脚的SIP(单列直插式封装)。
引线框架F11～F16、F21～F24可以使用具有导电性的金属、例如Cu、Cu合金、Ni、Ni合金、42合金等。此外，也可以对引线框架F11～F16、F21～F24的表面实施Pd电镀、Ag电镀、Ni/Pd/Ag电镀等电镀。
密封树脂51可以使用具有绝缘性的树脂，例如是环氧树脂。另外，密封树脂51被着色为预定的颜色(例如黑色)。
引线框架F11～F16具备安装部B11～B16、从安装部B11～B16延伸的引线部T1～T6。此外，引线部T1～T6与上述的点火器301的各端子对应。
在引线框架F11的安装部B11和引线框架F21之间连接有电阻R1。在引线框架F11的安装部B11和引线框架F12的安装部B12之间连接有电容C1。电容C1相对于电阻R1安装在引线框架F11的引线部T1。在引线框架F12的安装部B12和引线框架F21之间连接有电容C2。夹着电阻R1将电容C2安装在电容C1的相反侧。例如通过银膏、焊料等将电阻R1和电容C1、C2连接到各引线框架。
在引线框架F12的安装部B12安装有开关控制装置311。开关控制装置311是将图24和图25所示的开关控制电路311的构成要素集成在一个半导体基板上的IC芯片(半导体装置)。例如通过银膏、焊料等将开关控制装置311连接到引线框架F12。
在引线框架F16的安装部B16安装有开关元件12。例如通过银膏、焊料等将开关元件12连接到引线框架F16。开关元件12在下表面具有集电极电极PC，该集电极电极PC与引线框架F16连接。
在引线框架F16的安装部B16和引线框架F24之间连接有电阻R31。例如通过银膏、焊料等将电阻R31连接到各引线框架。该引线框架F24经由接线W11与开关控制装置311的焊盘P11连接。
在引线框架F12的安装部B12和引线框架F22之间连接有芯片部件331。例如通过银膏、焊料等将芯片部件331连接到各引线框架。引线框架F22经由接线W12与开关控制装置311连接。该芯片部件331是相对于开关控制装置311外置的电路部件，例如可以为电容、电阻等。此外，也可以与开关控制装置311的结构、功能对应地省略芯片部件331和接线W12。
在开关元件12的上表面露出有栅极焊盘PG和发射极焊盘PE。
在开关控制装置311的上表面露出有焊盘P1、P2、P4、P5、P6、P7、P8。焊盘P1通过接线W1连接到引线框架F21。焊盘P2通过接线W2连接到引线框架F12的安装部B12。焊盘P4通过接线W4连接到引线框架F14的安装部B14。焊盘P5通过接线W5连接到引线框架F15的安装部B15。焊盘P6通过接线W6连接到开关元件12的栅极焊盘PG。焊盘P7通过接线W7连接到引线框架F23。开关元件12的发射极焊盘PE经由接线W9a连接到引线框架F23。引线框架F23经由接线W9b连接到引线框架F12的引线框架F2的安装部B2。
接线W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8例如是铝线，直径例如是125μ5。
接线W9a、W9b例如是铝线，直径例如是250μm。接线W9b的电阻值是数m电阻数十m十，例如是5m如。该接线W9b的电阻分量作为图1所示的电阻R2发挥功能。
(高耐压电阻的构造)
如图29所示，电阻R31具备基板351、一对外部电极352、一对外部电极352之间的电阻体353。基板351例如是长方形的板状。基板351例如是铝基板。外部电极352被设置在基板351的两端部。外部电极352例如由银系厚膜材料、镀镍等构成。电阻体353被设置在基板351的上表面，外部电极352之间。例如将金属材料和玻璃的混合粉末与有机物粘合剂一起形成膏，烧结到基板351上而形成电阻体353。电阻体353具备与外部电极352平行地延伸的多个布线部354、将它们串联连接在外部电极352之间的布线部355。具备这样的形状的电阻体353的电阻R31具有高耐压特性。
图30表示变形例子的点火器301a。该点火器301a与图28所示的点火器301相比，开关元件12的安装方向不同。
朝向开关控制装置311地设置栅极焊盘PG，而将开关元件12安装到引线框架F16的安装部B16。通过这样的安装，能够缩短连接开关控制装置311的焊盘P6和开关元件12的栅极焊盘PG的接线W6。
如以上说明的那样，根据本实施方式，起到以下的效果。
(3-1)状态检测电路326根据集电极电压Vc(Vc2)检测状态，输出检测信号FE。然后，信号输出电路28将状态检测电路26的检测信号FE与其他信号合成，生成点火确认信号IGF。根据这样合成的点火确认信号IGF，能够容易地掌握点火火花塞6的火花(spark)的产生错误(失火状态)。
(3-2)通过连接在开关元件12的集电极端子C和开关控制电路311的输入端子P11之间的电阻R31与开关控制电路311所包含的电阻R32的分压电阻，生成与集电极电压Vc成正比的集电极电压Vc2。电阻R31是高耐压电阻。因此，能够容易地与高压的集电极电压Vc成正比地生成能够通过开关控制电路311输入的集电极电压Vc2。因此，能够根据集电极电压Vc掌握点火火花塞6的状态。
(第三实施方式的变形例子)
以下，说明第三实施方式的变形例子。此外，在以下的说明中，对与上述第一～第三实施方式和各变形例子相同的构件赋予相同的附图标记，有时省略其说明的一部分或全部。
如图31所示，开关控制电路311a具备输入状态检测电路326的检测信号FE的输出缓冲器101、连接了该输出缓冲器101的输出端子的信号输出端子P3。在该开关控制电路311a中具备输出表示点火的状态的信号FA的专用的信号输出端子P3。该信号FA是不包含其他检测信号的单一的点火检测信号的一个例子。
如图32所示，开关控制电路311a与集电极电压Vc对应地，在到下一个N+2周期的点火指示信号IGT为止的期间，输出与点火的状态对应的信号FA。通过这样针对检测信号CE另外输出信号FA，能够在ECU7中容易地确认点火的状态。另外，通过在N+2周期的点火指示信号IGT之前输出信号FA，能够调整下一个N+2周期中的点火指示信号IGT的脉冲宽度等。
如图33所示，开关控制电路311b具备输入状态检测电路326的检测信号FE的信号输出电路28b。向信号输出电路28b供给从信号检测电路23接收到点火指示信号IGT的接收信号Sdet。
如图34所示，信号输出电路28b在点火指示信号IGT为高电平的期间中，与过流保护电路27等的检测信号对应地生成点火确认信号IGF，在点火指示信号IGT为低电平的期间中，生成与集电极电压Vc对应的点火确认信号IGF。通过这样的开关控制电路311b，不需要另外准备输出与状态对应的检测信号FE的端子，能够抑制开关控制电路311b的大型化，能够在ECU7中容易地确认点火的状态。另外，通过在N+2周期的点火指示信号IGT之前输出检测信号FE，能够调整下一个N+2周期中的点火指示信号IGT的脉冲宽度等。
如图35所示，开关控制电路311c具备状态检测电路326c。状态检测电路326c具备比较器41、42、分压电阻R21、R22、反相器电路111、113、与非门(NAND)电路112、充放电电路120、电容C11、晶体管M21、M22、比较器45。晶体管M21、M22例如是NMOSFET。
电阻R32经由输入端子P11与比较器41的同相输入端子和电阻R32的一端连接，电阻R32的另一端与接地布线AGND连接。向比较器41的反相输入端子供给基准电压Vth1。比较器41的输出端子与晶体管M21的栅极端子连接。晶体管M21的源极端子与接地布线AGND连接，晶体管M21的漏极端子与充放电电路120的输入节点N21连接。
充放电电路120具备电流源121、晶体管Q1～Q5。晶体管Q1～Q3例如是PNP晶体管，晶体管Q4、Q5例如是NPN晶体管。晶体管Q1～Q3的发射极与电源布线VDD连接。晶体管Q1的集电极与电流源121的第一端子连接，电流源121的第二端子与接地布线AGND连接。晶体管Q2、Q3的基极与晶体管Q1的基极和集电极连接。晶体管Q1、Q2、Q3构成电流镜电路。晶体管Q2、Q3构成为流过与晶体管Q1流过的电流相同的量的电流。
晶体管Q2、Q3的集电极与晶体管Q4、Q5的集电极连接，晶体管Q4、Q5的发射极与接地布线AGND连接。另外，晶体管Q5的集电极(输入节点N21)与两个晶体管Q4、Q5的基极连接。晶体管Q2和晶体管Q4之间的输出节点N22与电容C11连接。晶体管Q4例如由并联连接的多个晶体管构成，构成为流过晶体管Q5流过的电流的整数倍的电流。
电容C11并联连接有晶体管M22，向该晶体管M22的栅极供给接收信号Sdet。此外，也可以构成为向晶体管M21的栅极供给开关控制电路311c的内部的各种检测信号、或合成各种信号所得的信号。
比较器45的输出端子与触发器电路130的置位端子S连接，向触发器电路130的复位端子R供给向晶体管M22的栅极供给的信号、接收信号Sdet。触发器电路130从输出端子Q输出点火确认信号IGF。
在该状态检测电路326c中，充放电电路120在晶体管M21接通的期间对电容C11充电，在晶体管M21关断的期间对电容C11放电。根据检测该电容C11的电压V11的比较器45的检测信号FE，置位触发器电路130，从触发器电路130的输出端子Q输出与点火的状态对应的点火确认信号IGF。然后，根据向晶体管M22的栅极供给的接收信号Sdet，接通晶体管M22，将电容C11的电压V11设为低电平，复位触发器电路130。
如图36所示，点火装置300a具备点火线圈2、点火器301b。
点火器301b具备开关元件12a、开关控制电路311、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2、R31，并被模块化地容纳在一个封装中。开关控制电路311具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、状态检测电路326、过流保护电路27、信号输出电路28。
开关元件12a构成为包含晶体管31a的一个半导体芯片。晶体管31a例如是SiCMOSFET。在晶体管31a的栅极-漏极之间连接有保护元件32。有时将晶体管31a的各端子(S、G、D)说明为半导体芯片、即开关元件12a的端子。晶体管31a的栅极端子经由电阻与开关控制电路311的输出端子P6连接。从栅极驱动器25输出的栅极信号Sg经由输出端子P6供给到开关元件12a的栅极端子G。晶体管31a的源极端子与电阻R2连接，晶体管31a的漏极端子经由输出端子T6与点火线圈2的初级线圈2a连接。
该点火器301b根据从ECU7供给的点火指示信号IGT，对开关元件12a进行开关控制。通过开关元件12a的开关，使点火火花塞6通过在点火线圈2的次级线圈2b中产生的次级电压V2产生火花(spark)。开关控制电路311的状态检测电路326将开关元件12a(晶体管31a)的集电极电压Vc作为检测电压，输出与该检测电压对应的检测信号FE。信号输出电路28对包含过流保护电路27的检测信号CE的各种信号和状态检测电路326的检测信号FE进行合成，生成点火确认信号IGF，并输出该点火确认信号IGF。此外，作为开关控制电路311，也可以使用上述的开关控制电路311a、311b、311c等。
这样，在例如具备包含作为SiC MOSFET的晶体管31a的开关元件12a的点火器301b中，与上述第一实施方式同样地，能够根据点火确认信号IGF容易地掌握点火火花塞6的火花(spark)的产生错误(失火状态)。
(第四实施方式)
以下，说明第四实施方式。
此外，在本实施方式中，对与上述实施方式相同的构成构件赋予相同的附图标记，有时省略其说明的全部或一部分。
如图37所示，本实施方式的点火装置400具备点火线圈2、点火器401。
点火器401具备开关元件12、开关控制电路411、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并被模块化地容纳在一个封装中。
开关元件12具备晶体管31、保护元件32，被集成在通过高耐压工艺制造的一个半导体基板上。
开关控制电路411具备高电位侧电源端子P1、低电位侧电源端子P2、输出端子P4、输入端子P5、输出端子P6、输入端子P7、P8、输入端子P11。开关控制电路411经由输入端子P5输入点火指示信号IGT。开关控制电路411从输出端子P4输出点火确认信号IGF。开关控制电路411根据与输入端子P7、P8连接的电阻R2的两端子之间的电位差，检测开关元件12的发射极电流Ie。
开关控制电路411的输入端子P11与电阻R31的第一端子连接，电阻R31的第二端子与开关元件12的集电极端子C连接。
开关控制电路411具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、过流保护电路27、保护电路420。
保护电路420连接在输入端子P5和低电位侧电源端子P2之间。本实施方式的开关控制电路411具备与输入端子P5连接而传输点火指示信号IGT的信号布线LS5、连接到与低电位侧电源端子T2连接的低电位侧电源端子P2的接地布线AGND。因此，可以换言之，保护电路420连接在信号布线LS5和接地布线AGND之间。
保护电路420针对从输入端子P5、低电位侧电源端子P2叠加到信号布线LS5、接地布线AGND的各种噪声，对保护电路420的后级的内部电路进行保护。
本实施方式的保护电路420具备串联连接在端子P5、P2之间的2个保护元件421、422。保护元件421、422是二极管元件。保护元件421相当于“第一二极管元件”，保护元件422相当于“第二二极管元件”。详细地说，保护元件421的第一端子(相当于二极管元件的阳极端子)与信号布线LS5连接，保护元件421的第二端子(相当于阴极端子)与保护元件422的第二端子(相当于阴极端子)连接，保护元件422的第一端子(相当于阳极端子)与接地布线AGND连接。即，保护电路420是逆串联连接的双向二极管结构的电路。此外，在本说明书中，二极管元件是通过布线向端子的连接而作为二极管发挥功能的元件。
在本实施方式中，保护元件421、422由P沟道MOSFET(P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。P沟道MOSFET将源极、栅极、背栅(backgate)相互连接起来，它们作为二极管元件的阴极端子发挥功能。P沟道MOSFET的漏极作为二极管元件的阳极端子发挥功能。
(保护电路的结构例子)
图41表示保护电路420的结构例子。
保护电路420具备连接在输入端子P5和接地端子P2之间的2个保护元件421、422。
保护元件421、422形成在P型半导体基板(P-sub)431上。在P型半导体基板431上形成有N型外延层(N-Epi)432。N型外延层432通过由P型区433和P+区434构成的元件分离，而划分出形成一个元件的区域。在N型外延层432形成有N-阱435，在该N-阱435形成有成为背栅端子BG的N+区436、该N+区436的两侧的成为源极端子S的P+区437。在N-阱435的两侧，从N-阱435隔开间隔地通过双重扩散形成有成为漏极的P区438和P+区439。在N型外延层432的上表面形成有氧化膜440和场氧化膜441。在氧化膜440的上表面形成有栅极电极442(栅极端子G)。
保护元件421的漏极端子D(P+区439)连接到与输入端子P5连接的信号布线LS5。保护元件421的源极端子S(P+区437)、背栅端子BG(N+区436)和栅极端子G(栅极电极442)相互连接，并且与布线L41连接，该布线L41与保护元件422的源极端子S、背栅端子BG和栅极端子G连接。保护元件422的漏极端子D连接到与接地端子P2连接的接地布线AGND。接地端子P2与各保护元件421、422的P型半导体基板431连接。
图42表示保护电路420的等价电路图。
保护电路420具备连接在输入端子P5和接地端子P2之间的2个保护元件421、422。
保护元件421、422具备P沟道MOSFETQ1、P沟道MOSFETQ1的源极-漏极之间的寄生晶体管(表示为二极管)Q2、分别与源极和漏极连接的电阻R41、R42、与电阻R41、R42串联连接的寄生晶体管Q13、Q14。寄生晶体管Q2是由图41所示的成为漏极端子D的P+区、N型外延层432、以及N-阱435、成为源极端子S的P+区437形成的NPN晶体管。电阻R41、R42是N型外延层432的电阻分量。寄生晶体管Q3、Q4是由图41所示的P型半导体基板431、N型外延层432和P区438形成的PNP晶体管。
(保护电路的动作)
在图41、图42中，双点划线表示通过施加正的浪涌电压产生的击穿时的电流路径，点划线表示通过施加负的浪涌电压产生的击穿时的电流路径。
在施加了正的浪涌电压时，从输入端子P5经由信号布线LS5、保护元件421的漏极端子D、保护元件421的源极端子S、布线L41、保护元件422的源极端子S、保护元件422的漏极端子D、接地布线AGND向接地端子P2流过电流。这时，通过保护元件421的寄生晶体管Q2的正向电压VF与由保护元件422的PMOS晶体管Q1构成的二极管的反向电压(击穿电压)BVdss的和(VF+BVdss)的电压，对与输入端子P5连接的信号布线LS5的电压变动进行钳位。
在施加了负的浪涌电压时，从接地端子P2经由接地布线AGND、保护元件422的漏极端子D、保护元件422的源极端子S、布线L41、保护元件421的源极端子S、保护元件421的漏极端子D、信号布线LS5向输入端子P5流过电流。另外，从接地端子P2，在保护元件421中纵向地，即经由寄生晶体管Q3(P型半导体基板431、N型外延层432、P区438)、P+区439，向信号布线LS5流过电流。纵向地流过保护元件421的电流被N型外延层432的电阻分量(图42所示的电阻R41)限制为微小的电流(例如数mA)。因此，通过与施加正的浪涌电压时大致相同的电压，对接地布线AGND的电压进行钳位。
(点火器的封装)
图38是点火器401的封装，表示安装在引线框架上的点火器401的构成部件。此外，点火器401的外观与第一实施方式的点火器4相同，因此省略附图和说明。
点火器401具备引线框架F1～F7、密封引线框架F1～F7的一部分和点火器401的构成部件的密封树脂51。此外，在图38中用双点划线表示密封树脂51。密封树脂51形成为大致立方体状，作为安装用的连接端子(引线部)T1～T6，从一个侧面突出有引线框架F1～F6。即，该点火器401的封装是6管脚的SIP。此外，也可以适当地变更封装的管脚数。
引线框架F1～F7可以使用具有导电性的金属、例如Cu、Cu合金、Ni、Ni合金、42合金等。此外，也可以对引线框架F1～F7的表面实施Pd电镀、Ag电镀、Ni/Pd/Ag电镀等电镀。密封树脂51可以使用具有绝缘性的树脂，例如是环氧树脂。另外，密封树脂51被着色为预定的颜色(例如黑色)。
引线框架F1～F6具备安装部B1～B6、从安装部B1～B6延伸的引线部T1～T6。此外，引线部T1～T6与上述的点火器4的各端子对应。
在引线框架F1的安装部B1和引线框架F7之间连接有电阻R1。在引线框架F1的安装部B1和引线框架F2的安装部B2之间连接有电容C1。电容C1相对于电阻R1更靠近引线框架F1、F2的引线部T1、T2而安装。另外，在引线框架F2的安装部B2和引线框架F7之间连接有电容C2。夹着电阻R1将电容C2安装在电容C1的相反侧。例如通过银膏、焊料等连接电阻R1和电容C1、C2。
在引线框架F2的安装部B2安装有开关控制装置11，在引线框架F6的安装部B6安装有开关元件12。开关控制装置11是形成了图37所示的开关控制电路11的IC芯片。例如通过银膏、焊料等连接开关控制装置11和开关元件12。开关元件12在下表面具有集电极电极PC(参照图10)，该集电极电极PC通过银膏、焊料等连接到安装部B6。
在开关元件12的上表面露出有栅极焊盘PG和发射极焊盘PE。在开关控制装置11的上表面露出有焊盘P1、P2、P4、P5、P6、P7、P8。焊盘P1通过接线W1连接到引线框架F7。焊盘P2通过接线W2连接到引线框架F2的安装部B2。焊盘P5通过接线W5连接到引线框架F5的安装部B5。焊盘P6通过接线W6连接到开关元件12的栅极焊盘PG。焊盘P7通过接线W7连接到开关元件12的发射极焊盘PE。开关元件12的发射极焊盘PE经由接线W9连接到引线框架2的安装部B2。开关控制装置11的焊盘P8通过接线W8连接到引线框架F2的安装部B2。接线W1、W2、W5、W6、W7、W8例如是铝线，直径例如是125μm。接线W9例如是铝线，直径例如是250μm。接线W9的电阻值是数m电阻数十m十，例如是5m如。该接线W9的电阻分量作为图37所示的电阻R2发挥功能。
(开关控制电路(芯片)的布局)
图39表示开关控制电路411的IC芯片的布局的一个例子。
开关控制电路411具备半导体基板450。在半导体基板450上配置有与图37所示的各端子对应的多个焊盘P1、P2、P5、P6、P7、P8。另外，在半导体基板450上形成有构成开关控制电路411的各功能元件。在图39中，将沿着半导体基板450的一个边的方向(图39中的左右方向)说明为X方向(X1-X2方向)，将沿着与上述一个边垂直的边的方向(图39中的上下方向)说明为Y方向(Y1-Y2方向)。
焊盘P1、焊盘P7以及焊盘P8被配置在半导体基板450的Y1方向的端部。焊盘P1被配置在X2方向的端部，X方向的尺寸比Y方向的尺寸长。焊盘P7被配置在X1方向的端部附近，Y方向的尺寸Y6比X方向的尺寸X6长。焊盘P8被配置在X方向的中央附近，Y方向的尺寸Y7比X方向的尺寸X7长。焊盘P7和焊盘P8分别相当于本发明的“第一焊盘”和“第二焊盘”。焊盘P2、P5被配置在半导体基板450的Y2方向的端部。焊盘P2被配置在X2方向的端部，Y方向的尺寸比X方向的尺寸长。焊盘P5被配置在X1方向的端部附近，Y方向的尺寸比X方向的尺寸长。焊盘P6被配置在焊盘P7的Y2侧的X1方向的端部，X方向的尺寸比Y方向的尺寸长。各焊盘P1、P2、P5～P8的形状为与对接合线进行接合的方向一致的形状。
半导体基板450包含多个区域451、452、453、454。区域451是形成构成开关控制电路411的各电路21～25、27的功能元件的区域。区域452是形成保护电路420的保护元件421、422的区域。区域453是形成用于针对从焊盘P1、P2输入的浪涌、噪声来保护开关控制电路411的构成构件的保护电路的区域。区域454是形成测试用的焊盘的区域。此外，开关控制电路411的IC芯片的布局并不限于图42所示。
(保护元件的概要平面图)
图40是放大地表示保护元件421、422的一部分的平面图。
保护元件421、422具备半导体基板450、形成在半导体基板450上的多个栅极电极442。栅极电极442形成为沿着预定的方向(在图40中为上下方向)延伸。通过端部的连接部442a连接有预定条数(例如2条)的栅极电极422。这些连接部442a经由触点461从栅极电极442连接到上层的布线462。
夹着栅极电极442的区域中的一个区域是N-阱区域435，另一个区域是漏极区域439。在N-阱区435中交替地设置有源极触点463和背栅触点464。在漏极区域439中设置有漏极触点465。源极触点463与大小与源极触点463大致相同的P+区437(省略图示)连接。各背栅触点464被N+区436围住。
接着，说明本实施方式的保护电路420的作用。
如上述那样，保护电路420是双向二极管结构，具备保护元件421、422。各保护元件421、422是PMOSFET结构，是将PMOSFET的源极端子S连接到栅极端子G和背栅端子BG的二极管元件。这些保护元件421、422的阳极端子分别连接到与输入端子P5连接的信号布线LS5、与接地端子P2连接的接地布线AGND，保护元件421、422的阴极端子相互连接。在具备这样构成和连接的保护元件421、422的保护电路420中，能够抑制因浪涌造成的保护元件421、422的损坏，提高抗扰耐受量。
说明与本实施方式的保护电路420(保护元件421、422)对应的比较例子。
作为比较例子，例如可以对NMOSFET进行二极管连接而构成保护元件。但是，使用了NMOSFET的保护元件的特性容易产生偏差，产生了偏差的保护元件对浪涌的耐性低。
图43A表示NMOSFET的截面构造。该NMOSFET在P型阱501形成有N-区502和N+区503a、503b，在N-区502形成有N+区504。在P型阱501上隔着未图示的绝缘膜(栅极绝缘膜)形成有栅极电极505。触点506a、506b、506c与各N+区503a、503b、504连接。触点506c是NMOSFET的漏极端子D，触点506a、506b是源极端子S。
在该NMOSFET中，在N-区502和N+区503a、503b之间形成有寄生NPN晶体管Qa、Qb，这些寄生NPN晶体管Qa、Qb经由由N-区502和N+区504的电阻分量构成的寄生电阻与触点506c连接。
图43B表示产生了偏移的NMOSFET的截面构造。在该NMOSFET中，偏移地形成了N-区502内的N+区504。在该情况下，从N+区504的端部到N-区502与P型阱501的边界(PN结边界)的距离La、Lb在图中左右不同。在设计上，与所需要的特性对应地设定成如图43A所示那样距离La、Lb相互相等。
由于这样的偏移，寄生NPN晶体管Qa、Qb和触点506c之间的电阻值产生差。N-区502的薄膜电阻值比N+区504的薄膜电阻值大一位以上。因此，寄生NPN晶体管Qb的集电极和触点506c之间的电阻值比寄生NPN晶体管Qa的集电极和触点506c之间的电阻值低。由此，电流限制效果变小。在该情况下，浪涌的电流集中在电阻值小的部分、即寄生NPN晶体管Qb，有可能由此产生损坏。
有时在制造工序中产生NMOSFET的偏移。
图44A表示NMOSFET的制造工序的一部分。此外，在图44A中，与本实施方式的PMOSFET的制造工序对应地，表示出以源极为中心的NMOSFET的制造工序。
在图44A的上段所示的工序中，在P型阱501形成N-区502。在P型阱501的上表面形成氧化膜511和场氧化膜512，在氧化膜511上形成栅极电极505。然后，形成具有开口部513X的抗蚀剂膜513，从该开口部513X向P型阱501注入N型杂质，形成N-区502。然后，除去抗蚀剂膜513。
在图44A的中段所示的工序中，形成栅极电极505之间的N+区503、N-区502内的N+区504。N+区503、504是用于与触点连接的区域。形成具有开口部514A、514B的抗蚀剂膜514。开口部514B形成在与向N-区502的触点对应的位置，开口部514A是成为源极的区域。然后，从开口部514A、514B注入N型杂质，形成N+区503、504。
如图44A的下段所示那样，在形成该抗蚀剂膜514时，在对准工序中从希望的位置错开地形成了抗蚀剂膜514的开口部514A、514B。开口部514B的大小比N-区502的大小小。因此，由于抗蚀剂膜514的位置偏移，形成在N-区502的N+区504的位置偏移。另一方面，栅极电极505之间的N+区503将栅极电极505作为掩膜，向P型阱501注入杂质，因此不受到抗蚀剂膜514的偏移的影响。因此，从栅极电极505之间的N+区503到两侧的N-区502内的N+区504的距离产生差。这样，N+区503的位置相对于用于触点的N+区504相对错位。由此，产生上述那样的电流集中。
与此相对，本实施方式的保护电路420的保护元件421、422是PMOS结构，因此难以产生上述那样的偏移。
图44B表示PMOSFET的制造工序的一部分。此外，图44B用于说明P型区的形成，省略了图41的N型阱435。
在图44B的上段所示的工序中，在N型外延层432形成P区438。在N型外延层432上形成氧化膜440和场氧化膜441，在氧化膜440上形成栅极电极442。然后，形成具有开口部521X的抗蚀剂膜521，从该开口部521X向N型外延层432注入P型杂质，形成P区438。将开口部521X形成得露出形成栅极电极442和场氧化膜441之间的漏极的区域。在该工序中，栅极电极442和场氧化膜441在注入P型杂质时作为掩膜(mask)起作用。然后，除去抗蚀剂膜521。
在图44B的中段所示的工序中，形成栅极电极442之间的P+区437、P区438内的P+区439。形成具有开口部522X的抗蚀剂膜522。将开口部522X形成得露出场氧化膜441的一部分，使得与注入P型杂质的区域对应地露出场氧化膜441的内侧的区域的全部。然后，从开口部522X注入P型杂质。在该工序中，栅极电极442和场氧化膜441在注入P型杂质时作为掩膜起作用。因此，如图44B的下段所示那样，即使抗蚀剂膜522产生错位，各N+区437、439的相对位置也不变化。因此，N+区437和N+区439之间的电阻值不被制造工序中的对准偏差影响。因此，抑制了因浪涌造成的电流的集中，保护元件421、422难以损坏。
如以上说明的那样，根据本实施方式，起到以下的效果。
(4-1)保护电路420具备串联连接在输入端子P5和低电位侧电源端子P2之间的2个保护元件421、422。保护元件421、422是二极管元件。保护电路420是逆串联连接的双向二极管结构的电路。二极管元件是通过布线与端子的连接而作为二极管发挥功能的元件，保护元件421、422由PMOSFET构成。通过包含这样的保护元件421、422的保护电路420，能够提高开关控制电路411的抗扰耐受量。
(4-2)保护元件421、422由PMOSFET构成。PMOSFET在其制造工序中，将栅极电极442和场氧化膜441作为掩膜，形成成为源极端子S、漏极端子D的P+区437、439。通过这样的构造，能够抑制因浪涌造成的电流集中，抑制保护元件421、422的损坏。
(第四实施方式的变形例子)
以下，说明第四实施方式的变形例子。此外，在以下的说明中，对与上述第一～第四实施方式和各变形例子相同的构件赋予相同的附图标记，有时省略其说明的一部分或全部。
如图45所示，点火装置400a具备点火线圈2、点火器401a。
点火器401a具备开关元件12、开关控制电路411a、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并被模块化地容纳在一个封装中。
开关控制电路411a具备低电压保护电路21、过压保护电路22、信号检测电路23、过电保护电路24、栅极驱动器25、过流保护电路27、保护电路420a。
保护电路420a连接在输入端子P5和低电位侧电源端子P2之间。保护电路420a针对从输入端子P5、低电位侧电源端子P2叠加到信号布线LS5、接地布线AGND的各种噪声，对保护电路420a后级的内部电路进行保护。
保护电路420a具备串联连接在端子P5、P2之间的3个保护元件421、422、423。保护元件421、422、423是二极管元件。保护元件421相当于“第一二极管元件”，保护元件422、423相当于“第二二极管元件”。另外，保护元件421、422、423分别由PMOSFET构成。
保护元件421的第一端子(相当于阳极端子)与信号布线LS5连接，保护元件421的第二端子(相当于阴极端子)与保护元件422的第二端子(相当于阴极端子)连接。保护元件422的第一端子(相当于阳极端子)与保护元件423的第二端子(相当于阴极端子)连接，保护元件423的第一端子(阳极端子装置)与接地布线AGND连接。即，保护电路420是将串联连接的2个保护元件422、423逆串联连接到一个保护元件421的双向二极管结构的电路。
(保护电路的结构例子)
图46表示保护电路420a的结构例子。
保护电路420a具备连接在输入端子P5和接地端子P2之间的3个保护元件421、422、423。
保护元件421、422、423具有与上述第四实施方式(图37)相同的结构。因此，省略与各区域对应的附图标记和说明。
保护元件421的漏极端子D连接到与输入端子P5连接的信号布线LS5。保护元件421的源极端子S、背栅端子BG、栅极端子G相互连接，并且与布线L42连接，该布线L42与保护元件422的源极端子S、背栅端子BG、栅极端子G连接。保护元件422的漏极端子D经由布线L43与保护元件423的源极端子S、背栅端子BG、栅极端子G连接，保护元件423的漏极端子D连接到与接地端子P2连接的接地布线AGND。接地端子P2与各保护元件421、422、423的P型半导体基板431连接。
图47表示保护电路420a的等价电路图。
保护电路420a具备连接在输入端子P5和接地端子P2之间的3个保护元件421、422、423。
保护元件421、422、423分别具备P沟道MOSFETQ1、P沟道MOSFETQ1的源极-漏极之间的寄生晶体管(表示为二极管)Q2、分别与源极和漏极连接的电阻R41a、R41b、与电阻R41a、R41b串联连接的寄生晶体管Q3、Q4。
(保护电路的动作)
在图46、图47中，双点划线表示通过施加正的浪涌电压产生的击穿时的电流路径，点划线表示通过施加负的浪涌电压产生的击穿时的电流路径。
在施加了正的浪涌电压时，从输入端子P5经由信号布线LS5、保护元件421的漏极端子D、保护元件421的源极端子S、布线L42、保护元件422的源极端子S、保护元件422的漏极端子D、布线LS43、保护元件423的源极端子S、保护元件423的漏极端子D、接地布线AGND，向接地端子P2流过电流。这时，通过保护元件421的寄生晶体管Q2的正向电压VF与由2个保护元件422、423的PMOS晶体管Q1构成的二极管的反向电压(击穿电压)BVdss的和(VF+2×BVdss)的电压，对与输入端子P5连接的布线LS5的电压变动进行钳位。
在施加了负的浪涌电压时，从接地端子P2经由接地布线AGND、保护元件423的漏极端子D、保护元件423的源极端子S、布线LS43、保护元件422的漏极端子D、保护元件422的源极端子S、布线L42、保护元件421的源极端子S、保护元件421的漏极端子D、信号布线LS5，向输入端子P5流过电流。另外，从接地端子P2，在保护元件421中纵向地，即经由寄生晶体管Q3向信号布线LS5流过电流。纵向流过保护元件421的电流被N型外延层432的电阻分量(图47所示的电阻R41a)限制为微小的电流(例如数mA)。因此，通过与施加正的浪涌电压时大致相同的电压，对接地布线AGND的电压进行钳位。
如图48所示，点火装置400b具备点火线圈2、点火器401b。
点火器401b具备开关元件12a、开关控制电路411、电阻R1、电容C1、C2、电阻R2，并被模块化地容纳在一个封装中。开关元件12a构成为包含晶体管31a的一个半导体芯片，晶体管31a例如是SiC MOSFET。这样，例如在具备包含作为SiC MOSFET的晶体管31a的开关元件12a的点火器401b中，与上述第四实施方式同样地，能够抑制保护电路420的保护元件421、422的损坏，提高抗扰耐受量。保护电路420也可以使用图45的保护电路420a。
(其他变形例子)
在上述各实施方式和变形例子中，说明了使用IGBT、SiC MOSFET作为晶体管的例子，但也能够使用GaN系功率器件等作为晶体管。
也可以构成为适当地组合上述各实施方式和变形例子。
附图标记说明
4、4a、201、201a、301、301a、401、401a、401b：点火器；11、11a～11c、211、211a、211b：开关控制电路；26、26c、226、326：状态检测电路；12、12a：开关元件。

Claims (25)

1.一种开关控制电路，其与点火信号对应地控制与点火线圈的初级线圈连接的开关元件，其特征在于，
上述开关元件包含晶体管、连接在上述晶体管的集电极栅极之间的保护元件，
该开关控制电路具备：状态检测电路，其将控制上述晶体管的栅极端子的电压或与上述晶体管的集电极电流对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
2.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，
上述状态检测电路具备：
第一比较器，其比较上述检测电压和第一基准电压；
第二比较器，其比较上述检测电压和第二基准电压，
上述状态检测电路根据上述第一比较器和上述第二比较器的输出信号，生成上述状态检测信号。
3.根据权利要求1或2所述的开关控制电路，其特征在于，
与上述集电极电流对应的检测电压是连接在上述晶体管的发射极和与上述发射极连接的电阻之间的端子的电压。
4.根据权利要求2所述的开关控制电路，其特征在于，
上述状态检测电路具备电容，
根据上述第一比较器和上述第二比较器的输出信号，对上述电容进行充放电，
根据上述电容的充电电压，生成上述状态检测信号。
5.根据权利要求1～4的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
该开关控制电路具备：信号输出电路，其向端子输出上述状态检测信号。
6.根据权利要求1～4的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
该开关控制电路具备：信号输出电路，其根据上述状态检测信号，输出点火确认信号。
7.根据权利要求5或6所述的开关控制电路，其特征在于，
该开关控制电路具备：电流检测电路，其检测上述晶体管的集电极电流，
上述信号输出电路对上述电流检测电路的检测信号和上述状态检测电路的检测信号进行合成，生成点火确认信号。
8.根据权利要求5～7的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
上述信号输出电路与上述点火信号的定时对应地输出上述状态检测信号。
9.根据权利要求1～8的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
上述开关元件具备连接在上述晶体管的发射极栅极之间的保护元件。
10.一种点火器，其特征在于，具备：
开关元件，其与点火线圈的初级线圈连接；
开关控制电路，其与点火信号对应地控制上述开关元件，
上述开关元件包含晶体管、连接在上述晶体管的集电极栅极之间的保护元件，
上述开关控制电路具备：状态检测电路，其将控制上述晶体管的栅极端子的电压或与上述晶体管的集电极电流对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
11.一种开关控制电路，其与点火信号对应地控制与点火线圈的初级线圈连接的开关元件，其特征在于，
上述开关元件包含晶体管、连接在上述晶体管的集电极栅极之间的保护元件，
该开关控制电路具备：状态检测电路，其将上述晶体管的集电极电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
12.根据权利要求11所述的开关控制电路，其特征在于，
上述状态检测电路具备：第二电阻，其通过连接在与上述开关元件的集电极端子之间的第一电阻对上述晶体管的集电极电压进行分压，生成上述检测电压。
13.根据权利要求11或12所述的开关控制电路，其特征在于，
上述状态检测电路具备：第一比较器，其比较上述检测电压和第一基准电压，
上述状态检测电路根据上述第一比较器的输出信号生成上述状态检测信号。
14.根据权利要求13所述的开关控制电路，其特征在于，
上述状态检测电路具备：
电容；
第一电流源，其根据上述第一比较器的输出信号，对上述电容进行充电；
第二电流源，其对上述电容进行放电；以及
第二比较器，其比较上述电容的充电电压和第二基准电压，输出上述状态检测信号。
15.根据权利要求11～14的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
该开关控制电路具备：信号输出电路，其向端子输出上述状态检测信号。
16.根据权利要求11～14的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
该开关控制电路具备：信号输出电路，其根据上述状态检测信号，输出点火确认信号。
17.根据权利要求15或16所述的开关控制电路，其特征在于，
该开关控制电路具备：电流检测电路，其检测上述晶体管的集电极电流，
上述信号输出电路对上述电流检测电路的检测信号和上述状态检测电路的检测信号进行合成，生成点火确认信号。
18.根据权利要求15～17的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
上述信号输出电路与上述点火信号的定时对应地输出上述状态检测信号。
19.根据权利要求11～18的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，
上述开关元件包含连接在上述晶体管的发射极栅极之间的保护元件。
20.一种点火器，其特征在于，具备：
开关元件，其与点火线圈的初级线圈连接；
开关控制电路，其与点火信号对应地控制上述开关元件，
上述开关元件包含晶体管、连接在与上述初级线圈连接的端子和上述晶体管的控制端子之间的保护元件，
上述开关控制电路具备：状态检测电路，其将与上述晶体管的集电极电压对应的电压作为检测电压，生成与上述检测电压的变化对应的状态检测信号。
21.一种开关控制电路，其与点火信号对应地控制与点火线圈的初级线圈连接的开关元件，其特征在于，
该开关控制电路具备：保护电路，其连接在被供给点火信号的输入端子与接地的接地端子之间，
上述保护电路具备：
一个第一二极管元件，其从上述输入端子朝向上述接地端子设置为正方向，与上述输入端子连接；
至少一个第二二极管元件，其从上述输入端子朝向上述接地端子设置为反方向，连接在上述第一二极管元件和上述接地端子之间，
上述第一二极管元件和上述第二二极管元件由PMOSFET构成。
22.根据权利要求21所述的开关控制电路，其特征在于，
上述保护电路具备串联连接的2个上述第二二极管元件。
23.根据权利要求21或22所述的开关控制电路，其特征在于，
上述保护电路在集成了上述开关控制电路的半导体基板中，形成在连接了上述输入端子的第一焊盘和连接了上述接地端子的第二焊盘之间的区域。
24.根据权利要求1～9、11～19的任意一项所述的开关控制电路，其特征在于，该开关控制电路具备：
保护电路，其连接在被供给点火信号的输入端子与接地的接地端子之间，
上述保护电路具备：
一个第一二极管元件，其从上述输入端子朝向上述接地端子设置为正方向，与上述输入端子连接；
至少一个第二二极管元件，其从上述输入端子朝向上述接地端子设置为反方向，连接在上述第一二极管元件和上述接地端子之间，
上述第一二极管元件和上述第二二极管元件由PMOSFET构成。
25.根据权利要求10或20所述的点火器，其特征在于，
该点火器具备：保护电路，其连接在被供给点火信号的输入端子与接地的接地端子之间，
上述保护电路具备：
一个第一二极管元件，其从上述输入端子朝向上述接地端子设置为正方向，与上述输入端子连接；
至少一个第二二极管元件，其从上述输入端子朝向上述接地端子设置为反方向，连接在上述第一二极管元件和上述接地端子之间，
上述第一二极管元件和上述第二二极管元件由PMOSFET构成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11448178B2 (en) * 2018-03-13 2022-09-20 Rohm Co., Ltd. Switch control circuit and igniter

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11519943B2 (en) * 2020-11-05 2022-12-06 Semiconductor Components Industries, Llc Multi wire bonding with current sensing method

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893611A (ja) * 1994-09-21 1996-04-09 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用点火装置
US5584275A (en) * 1995-03-31 1996-12-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition apparatus for internal combustion engine
US5603308A (en) * 1994-11-04 1997-02-18 Nippondenso Co., Ltd. IGBT driving circuit and ignition device
JPH09236073A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Denso Corp 内燃機関の燃焼状態検出装置
US6286491B1 (en) * 1998-10-30 2001-09-11 Hitachi, Ltd. Ignition apparatus and an ignition control system of an internal combustion engine and IGBT of an internal combustion engine
JP2002371945A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Hitachi Ltd Ｉｇｂｔを用いた車載イグナイタ
CN1423729A (zh) * 2000-05-26 2003-06-11 株式会社日立制作所 内燃机点火装置
US20050252496A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Denso Corporation Ignition device for internal combustion engine
CN101469657A (zh) * 2007-12-04 2009-07-01 富士电机电子技术株式会社 点火系统
CN103997197A (zh) * 2013-02-15 2014-08-20 快捷半导体(苏州)有限公司 保护器件、系统及其方法
CN104604134A (zh) * 2012-08-30 2015-05-06 株式会社电装 半导体装置
CN105793555A (zh) * 2013-11-28 2016-07-20 株式会社电装 点火装置
CN105840390A (zh) * 2015-02-03 2016-08-10 快捷半导体(苏州)有限公司 具有电流斜率检测功能的点火控制电路
CN105952566A (zh) * 2015-03-09 2016-09-21 富士电机株式会社 半导体装置
CN105991118A (zh) * 2015-03-20 2016-10-05 富士电机株式会社 点火器用半导体装置、点火器系统及点火线圈单元
CN107070438A (zh) * 2016-01-15 2017-08-18 富士电机株式会社 半导体装置

Family Cites Families (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3288125A (en) * 1964-06-16 1966-11-29 William V Guyton Transistorized ignition system
US3340861A (en) * 1964-09-16 1967-09-12 Rca Corp Transistorized ignition circuit
US3581725A (en) * 1968-09-09 1971-06-01 Silicon Systems Inc Transistorized ignition system
US3749974A (en) * 1971-06-01 1973-07-31 Chrysler Corp Electronic ignition controller
US3882840A (en) * 1972-04-06 1975-05-13 Fairchild Camera Instr Co Automotive ignition control
USRE29862E (en) * 1972-09-13 1978-12-19 Robert Bosch Gmbh Ignition system dependent upon engine speed
DE2244781C3 (de) * 1972-09-13 1979-03-22 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Zündanlage für Brennkraftmaschinen
DE2329917A1 (de) * 1973-06-12 1975-01-09 Bbc Brown Boveri & Cie Zuendsystem fuer brennkraftmaschinen
US3838672A (en) * 1973-08-23 1974-10-01 Gen Motors Corp Internal combustion engine ignition system
US3937193A (en) * 1973-11-19 1976-02-10 Ford Motor Company Electronic ignition system
US4008698A (en) * 1975-08-28 1977-02-22 Motorola, Inc. High energy adaptive ignition system
US4057740A (en) * 1976-08-23 1977-11-08 W. R. Grace & Co. Constant duty cycle monostable
US4117819A (en) * 1976-10-26 1978-10-03 Motorola, Inc. Threshold circuit suitable for use in electronic ignition systems
DE2700677A1 (de) * 1977-01-08 1978-07-20 Bosch Gmbh Robert Zuendanlage, insbesondere fuer brennkraftmaschinen
US4395999A (en) * 1977-04-20 1983-08-02 Mckechnie Ian C Electronic ignition system
US4291661A (en) * 1977-07-05 1981-09-29 Gerry Martin E Inductive-capacitive modulated ignition system
US4149508A (en) * 1977-07-27 1979-04-17 Kirk Jr Donald Electronic ignition system exhibiting efficient energy usage
US4170209A (en) * 1978-05-12 1979-10-09 Motorola, Inc. Ignition dwell circuit for an internal combustion engine
JPS54158536A (en) * 1978-06-02 1979-12-14 Hitachi Ltd Current control circuit for ignition device
US4292569A (en) * 1978-07-12 1981-09-29 Gerry Martin E High energy modulation ignition system
JPS5584865A (en) * 1978-12-21 1980-06-26 Hitachi Ltd Ignition system for internal-combustion engine
DE2915938C2 (de) * 1979-04-20 1987-04-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen
US4275701A (en) * 1979-04-26 1981-06-30 Fairchild Camera & Instrument Corp. Ignition control system
JPS5664153A (en) * 1979-10-26 1981-06-01 Hitachi Ltd Ignition device for internal combustion engine
JPS56104151A (en) * 1980-01-24 1981-08-19 Nippon Denso Co Ltd Contactless ignition device for internal combustion engine
JPS5765867A (en) * 1980-10-09 1982-04-21 Toshiba Corp Ignition device
JPS5949425B2 (ja) * 1980-12-08 1984-12-03 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置
JPS6055712B2 (ja) * 1981-02-27 1985-12-06 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置
US4451774A (en) * 1981-03-06 1984-05-29 Nippondenso Co., Ltd. Vehicle mounted voltage regulator
JPS57204629A (en) * 1981-06-12 1982-12-15 Nec Corp Control circuit of pulse width
EP0124239A3 (en) * 1983-04-05 1986-01-15 LUCAS INDUSTRIES public limited company Dwell control for an i.c. engine spark ignition system
US4809668A (en) * 1986-03-31 1989-03-07 Nippondenso Co., Ltd. Ignition system for internal combustion engine
KR950003338B1 (ko) * 1989-05-15 1995-04-10 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 내연기관 점화장치
KR950004613B1 (ko) * 1989-06-07 1995-05-03 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤 내연기관 점화장치
JPH0826841B2 (ja) * 1990-04-19 1996-03-21 三菱電機株式会社 内燃機関点火装置
US5139004A (en) * 1991-09-25 1992-08-18 Delco Electronics Corporation Ignition system for a spark ignited internal combustion engine
JP2796209B2 (ja) * 1992-01-17 1998-09-10 株式会社日立製作所 内燃機関用電子配電点火装置
US5558071A (en) * 1994-03-07 1996-09-24 Combustion Electromagnetics, Inc. Ignition system power converter and controller
JPH08135554A (ja) * 1994-11-09 1996-05-28 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関失火検出回路
US5611318A (en) * 1995-05-30 1997-03-18 Delco Electronics Corporation Automotive ignition system lockup protection circuit
US5811857A (en) 1996-10-22 1998-09-22 International Business Machines Corporation Silicon-on-insulator body-coupled gated diode for electrostatic discharge (ESD) and analog applications
US5819713A (en) * 1996-12-09 1998-10-13 Delco Electronics Corporation Automotive ignition control system
IT1301761B1 (it) * 1998-06-19 2000-07-07 Ducati Energia Spa Regolatore di tensione tipo serie a controllo di fase
US6336448B1 (en) * 1999-08-20 2002-01-08 Fuji Electric Co., Ltd. Ignition semiconductor device
US6360720B1 (en) * 2000-07-24 2002-03-26 Delphi Technologies, Inc. High temperature compensation circuitry for an ignition control circuit
JP3740008B2 (ja) * 2000-10-11 2006-01-25 株式会社日立製作所 車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム
US7051724B2 (en) * 2002-12-13 2006-05-30 Hitachi, Ltd. Car-mounted igniter using IGBT
JP3968711B2 (ja) * 2003-04-11 2007-08-29 株式会社デンソー 内燃機関用点火装置およびそのイグナイタ
US7013882B2 (en) * 2003-08-26 2006-03-21 Delphi Technologies, Inc. Over-dwell protection circuit for an automotive ignition control system
US6955164B2 (en) * 2004-02-17 2005-10-18 Delphi Technologies, Inc. Automotive ignition system with sparkless thermal overload protection
JP4287332B2 (ja) * 2004-07-27 2009-07-01 株式会社ルネサステクノロジ 積分回路、漸減回路、および半導体装置
JP4455972B2 (ja) * 2004-10-08 2010-04-21 三菱電機株式会社 半導体装置
US20060152865A1 (en) * 2005-01-07 2006-07-13 Nair Balakrishnan V Circuit for protecting a transistor from an open secondary ignition coil
JP2008002392A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Denso Corp 車載電子機器の出力回路
JP2008082392A (ja) 2006-09-26 2008-04-10 Ntn Corp 鉄道車両車軸用軸受装置
JP4221024B2 (ja) * 2006-12-08 2009-02-12 三菱電機株式会社 内燃機関用点火制御システムの点火装置
JP2011124269A (ja) 2009-12-08 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp イグナイタ用電力半導体装置
ITMI20111669A1 (it) * 2011-09-16 2013-03-17 St Microelectronics Srl Accensione graduale in un sistema di accensione di un motore a combustione
WO2014034895A1 (ja) * 2012-08-30 2014-03-06 富士電機株式会社 イグナイタ、イグナイタの制御方法および内燃機関用点火装置
JP6063677B2 (ja) 2012-09-06 2017-01-18 ローム株式会社 信号検出回路及びイグナイタ
US9531377B2 (en) * 2013-04-02 2016-12-27 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device
JP5929817B2 (ja) * 2013-04-16 2016-06-08 株式会社デンソー 駆動制御回路および内燃機関点火装置
JP6321967B2 (ja) * 2014-01-17 2018-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路およびその動作方法
JP5901718B1 (ja) 2014-09-24 2016-04-13 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置
JP2016089674A (ja) 2014-10-31 2016-05-23 ローム株式会社 イグナイタおよび車両
JP2016098776A (ja) 2014-11-25 2016-05-30 ローム株式会社 イグナイタおよび車両
US20190136820A1 (en) * 2017-11-07 2019-05-09 Semiconductor Components Industries, Llc Methods and apparatus for an ignition system
CN111684677B (zh) * 2018-02-09 2022-08-26 三菱电机株式会社 半导体装置
WO2019176501A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 ローム株式会社 スイッチ制御回路、イグナイタ
US10907607B2 (en) * 2019-04-24 2021-02-02 Semiconductor Components Industries, Llc Circuit and method for controlling a coil current during a soft shut down

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893611A (ja) * 1994-09-21 1996-04-09 Nippondenso Co Ltd 内燃機関用点火装置
US5603308A (en) * 1994-11-04 1997-02-18 Nippondenso Co., Ltd. IGBT driving circuit and ignition device
US5584275A (en) * 1995-03-31 1996-12-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ignition apparatus for internal combustion engine
JPH09236073A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Denso Corp 内燃機関の燃焼状態検出装置
US6286491B1 (en) * 1998-10-30 2001-09-11 Hitachi, Ltd. Ignition apparatus and an ignition control system of an internal combustion engine and IGBT of an internal combustion engine
CN1423729A (zh) * 2000-05-26 2003-06-11 株式会社日立制作所 内燃机点火装置
JP2002371945A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Hitachi Ltd Ｉｇｂｔを用いた車載イグナイタ
US20050252496A1 (en) * 2004-05-11 2005-11-17 Denso Corporation Ignition device for internal combustion engine
CN101469657A (zh) * 2007-12-04 2009-07-01 富士电机电子技术株式会社 点火系统
CN104604134A (zh) * 2012-08-30 2015-05-06 株式会社电装 半导体装置
CN103997197A (zh) * 2013-02-15 2014-08-20 快捷半导体(苏州)有限公司 保护器件、系统及其方法
CN105793555A (zh) * 2013-11-28 2016-07-20 株式会社电装 点火装置
CN105840390A (zh) * 2015-02-03 2016-08-10 快捷半导体(苏州)有限公司 具有电流斜率检测功能的点火控制电路
CN105952566A (zh) * 2015-03-09 2016-09-21 富士电机株式会社 半导体装置
CN105991118A (zh) * 2015-03-20 2016-10-05 富士电机株式会社 点火器用半导体装置、点火器系统及点火线圈单元
CN107070438A (zh) * 2016-01-15 2017-08-18 富士电机株式会社 半导体装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡宇等: "IGBT驱动保护电路的设计与测试", 《机电工程》 *
陈红: "汽车用单片式点火器的主要功能", 《设计.研究》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11448178B2 (en) * 2018-03-13 2022-09-20 Rohm Co., Ltd. Switch control circuit and igniter

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