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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Prioritäten der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-006359 , die am 16. Januar 2015 eingereicht wurde, und der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-140326 , die am 14 Juli 2015 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin enthalten sind.
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GEBIET
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Hierin beschriebene Ausführungsformen betreffen eine Multi-Elektronikbauteil-Halbleitervorrichtung und insbesondere eine Halbleitervorrichtung, in der hohe Spannungen an Klemmkontakte angelegt werden.
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HINTERGRUND
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In Hybridfahrzeugen und elektrischen Fahrzeugen ist eine Fahrzeug-Antriebsbatterie konfiguriert, um eine vorgegebene Antriebspannung auszugeben, und es ist notwendig immer die Ausgangsspannung zu überwachen. Beispielsweise kann eine Fahrzeugantriebsbatterie eines Hybridfahrzeugs eine Ausgangsspannung von ungefähr 200 V erzeugen, und diese kann bis ungefähr 500 V zur Verwendung erhöht werden. In Verbindung damit wird eine Spannungsüberwachungsschaltung zum Ausschauhalten nach Auftreten von abnormalen Spannungen erforderlich. Neuerdings wird eine Hochspannungsüberwachungsschaltung zum Ausschauhalten nach Auftreten von abnormalen Spannungen, die höher sind als 1000 V, benötigt.
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Beispielsweise beziehen sich
JP-2009-201191-A und
JP-2012-095427-A auf eine beispielhafte Motorantriebsvorrichtung.
8 zeigt eine beispielshafte Motorantriebsvorrichtung
100. Eine Hochspannungsbatterie B ist auf einen Fahrzeugkörper montiert, während sie von demselben isoliert ist. In der Motorantriebsvorrichtung
100 setzt ein Aufwärtswandler
101 eine DC-Hochspannung (z.B. 200 V), die von der Batterie B ausgegeben wird, hoch (auf z.B. 600 V), und ein Wechselrichterkreis
103 wandelt die hochgesetzte Spannung über einen Glättungskondensator
102 in eine 3-Phasen AC-Spannung zum Antreiben des Motors. Die 3-Phasen AC-Spannung wird an einen Fahrzeugantriebsmotor M geliefert.
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Zum überwachen der hochgesetzten Spannung ist die Motorantriebsvorrichtung 100 mit einer Spannungserfassungsschaltung 200 ausgestattet. Die Spannungserfassungsschaltung 200 erfasst Spannungen an Knoten b1 und b2, die an den positiven Anschluss bzw. den negativen Anschluss der Batterie B angeschlossen sind. Und eine Steuerschaltung (nicht gezeigt) steuert den Betrieb des Motors durch Ausgabe von Steuersignalen an den Aufwärtsregler 101 und den Wechselrichterkreis 103 auf Basis der Erfassungsergebnisse der Spannungserfassungsschaltung 200. Wie in der 9 gezeigt kann die Spannungserfassung 200 von einem Operationsverstärker 201 und Widerständen 202a bis 202e gebildet sein.
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Wie in der 9 gezeigt, teilen die in Reihe geschalteten Widerstände 202a und 202b eine positiv-seitige Hochspannung der Batterie B. Ein Anschluss B1 ist mit dem Knoten b1 verbunden, der mit dem positiven Anschluss der Batterie B (sieben 8) verbunden ist, und das andere Ende ist an dem Fahrzeugkörper geerdet. Der Reihenverschaltungspunkt der Widerstände 202a und 202b ist mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 201 verbunden.
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Andererseits teilen die in Reihe geschalteten Widerstände 202c und 202d eine Spannung der Batterie B. Ein Anschluss B2 ist mit dem Knoten b2 verbunden, der mit dem negativen Anschluss der Batterie B (siehe 8) verbunden ist, und das andere Ende ist an dem Fahrzeugkörper geerdet. Der Reihenverschaltungspunkt der Widerstände 202c und 202d ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 201 verbunden.
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Der Widerstand (Rückkopplungswiderstand) 202e ist vorgesehen, um einen Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 201 einzustellen. Ein Ende des Widerstands 202e ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 201 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Ausgang OUT des Operationsverstärkers 201 verbunden. Ein Erfassungssignal, das von der Spannungserfassungsschaltung 200 ausgegeben wird, wird der Steuerschaltung (nicht gezeigt) zugeführt, und die Steuerschaltung gibt Steuersignale zum Steuern von Abläufen des Aufwärtsreglers 101 und des Wechselrichterkreises 103 aus, wodurch ein Antreiben des Motors gesteuert wird.
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Zum Herstellen einer Spannungs-Erfassungsschaltung zum Erfassen einer hohen Spannung, die in einer Motorantriebsvorrichtung eines Hybridfahrzeugs oder eines elektrischen Fahrzeuges verwendet werden soll, kann ein integriertes Schaltungselektronikbauteil, das aus einem Operationsverstärker und Widerständen besteht, mit einem herkömmlichen Halbleitervorrichtungs-Herstellverfahren ausgebildet werden, und das integrierte Schaltungselektronikbauteil kann auf einen Leiterrahmen montiert und mit einem Harz versiegelt werden. In diesem Fall kann die resultierende Spannungserfassungsschaltung nicht funktionieren, wenn Entladungen zwischen Hochspannungsanwendungsleitern oder zwischen diesen Leitern und anderen, benachbarten Leitern auftreten.
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In Anbetracht dessen kann es betrachtet werden, eine hochwiderstandsfähige Spannungsstruktur, wie sie in der 10 gezeigt ist, mit einem breiten Montagebereich zu verwenden. Insbesondere sind ein Operationsverstärker-IC-Elektronikbauteil 302 und mehrere Elektronikbauteil-Widerstände 303 auf einer Montageplatte 301 montiert und durch Zwischenverbindungen (nicht gezeigt) miteinander verbunden. Wenn eine Spannung größer als 600 bis 1000 V an die Spannungserfassungsschaltung angelegt wird, unter der Annahme, dass der Widerstand von jedem Elektronikbauteil-Widerstand 303 620 kΩ beträgt, wird die Anzahl der zu montierenden Widerstände 303 so groß wie ungefähr 30 bis 80. Da jeder Elektronikbauteil-Widerstand 303 eine Struktur aufweist, in der ein Metallbeschichtungs-Widerstandselement auf einem Keramiksubstrat ausgebildet ist und ungefähr 2 mm × 1 mm misst, kann die Größe der Montageplatte einige Quadratzentimeter oder ein bisschen größer als 10 Quadratzentimeter werden. Somit ist es schwierig, diese Struktur in einer kleinen Größe umzusetzen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitervorrichtung bereitzustellen, die in einer Hochspannungsumgebung, wie beispielsweise eine Spannungserfassungsschaltung für eine Batterie, die Leistung für ein Fahrzeugantriebsmotor liefert, verwendet werden kann. Und die vorliegende Erfindung stellt die folgenden Aspekte 1–11 bereit.
- 1. Eine Halbleitervorrichtung, in der ein erstes Elektronikbauteil mit einer Funktion zum Herabsetzen einer Eingangsspannung und ein zweites Elektronikbauteil mit einer Funktion zum Durchführen von Signalverarbeitung an einem Ausgangssignal des ersten Elektronikbauteils auf einer Chipkontaktplatte montiert sind, Leitungsverbindungen zwischen einem Teil von Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils und zwischen einem anderen Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils und externen Leiteranschlüssen ausgebildet sind, und ein Abdichtungsharz zum Abdichten bereitgestellt ist,
wobei die Leiteranschlüsse eine erste Leiterreihe und eine zweite Leiterreihe bilden, die einander gegenüberliegen mit der Chipkontaktplatte zwischen ihnen angeordnet sind, jede der ersten Leiterreihe und der zweiten Leiterreihe weisen mehrere Leiteranschlüsse auf,
wobei die Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe mit einem Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils verbunden sind, ein anderer Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils mit einem Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des zweiten Elektronikbauteils oder einem Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden sind, und ein anderer Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des zweiten Elektronikbauteils mit einem anderen Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden sind,
wobei ein Abstand zwischen den Leiteranschlüssen der ersten Leiterreihe länger ist als ein Abstand zwischen den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe, um es dadurch den Leiteranschlüssen der ersten Leiterreihe zu ermöglichen, einer höheren angelegten Spannung zu widerstehen als die Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe, und
wobei das Abdichtungsharz zumindest zwischen die Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe gefüllt ist.
- 2. Eine Halbleitervorrichtung, in der ein erstes Elektronikbauteil mit einer Funktion zum Herabsetzen einer Eingangsspannung und ein zweites Elektronikbauteil mit einer Funktion zum Durchführen von Signalverarbeitung an einem Ausgangssignal des ersten Elektronikbauteils auf einer Chipkontaktplatte montiert sind, Leitungsverbindungen zwischen einem Teil von Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils und zwischen einem anderen Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils und externen Leiteranschlüssen ausgebildet sind, und ein Abdichtungsharz zum Abdichten bereitgestellt ist,
wobei die Leiteranschlüsse eine erste Leiterreihe und eine zweite Leiterreihe bilden, die einander gegenüberliegen mit der Chipkontaktplatte zwischen ihnen angeordnet sind, jede der ersten Leiterreihe und der zweiten Leiterreihe weisen mehrere Leiteranschlüsse auf,
wobei das erste Elektronikbauteil Widerstände als Hauptbestandteilselemente aufweist,
wobei das zweite Elektronikbauteil einen Operationsverstärker als Hauptbestandteilselement aufweist,
wobei die Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe zwei Leiteranschlüsse sind, die mit zwei entsprechenden Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden, die entlang einer der ersten Leiterreihe zugewandten Seite des rechteckförmigen ersten Elektronikbauteils ausgebildet sind, verbunden sind,
wobei andere Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden, die entlang einer anderen, von der ersten Leiterreihe gegenüberliegenden Seite des ersten Elektronikbauteils ausgebildet sind, mit einem Teil von Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden, die entlang einer der ersten Leiterreihe zugewandten Seite des rechteckförmigen zweiten Elektronikbauteils ausgebildet sind, oder mit einem Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden sind,
wobei ein anderer Teil der Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden des zweiten Elektronikbauteils mit einem anderen Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden sind,
wobei an die zwei Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe angelegte Spannungen von in dem ersten Elektronikbauteil ausgebildeten Widerständen geteilt werden, und die sich ergebenden geteilten Spannungen einem invertierenden Eingang und einem nicht-invertierenden Eingang des in dem zweiten Elektronikbauteil ausgebildeten Operationsverstärkers zugeführt werden, und
wobei ein von dem zweiten Elektronikbauteil erzeugtes Ausgangssignal von einem der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe extern ausgegeben wird,
wobei die zwei Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe voneinander beabstandet sind mit einem Abstand, der angepasst ist, um es den zwei Leiteranschlüssen zu ermöglichen, den an diese angelegten Spannungen zu widerstehen, und
wobei das Abdichtungsharz zumindest zwischen die zwei Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe gefüllt ist.
- 3. Eine Halbleitervorrichtung, in der ein erstes Elektronikbauteil mit einer Funktion zum Herabsetzen einer Eingangsspannung und ein zweites Elektronikbauteil mit einer Funktion zum Durchführen von Signalverarbeitung an einem Ausgangssignal des ersten Elektronikbauteils auf einer Chipkontaktplatte montiert sind, Leitungsverbindungen zwischen einem Teil von Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils und zwischen einem anderen Teil der Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils und externen Leiteranschlüssen ausgebildet sind, und ein Abdichtungsharz zum Abdichten bereitgestellt ist,
wobei die Leiteranschlüsse eine erste Leiterreihe und eine zweite Leiterreihe bilden, die einander gegenüberliegen mit der Chipkontaktplatte zwischen ihnen angeordnet sind, jede der ersten Leiterreihe und der zweiten Leiterreihe weisen mehrere Leiteranschlüsse auf,
wobei das erste Elektronikbauteil Widerstände als Hauptbestandteilselemente aufweist, die Widerstände weisen eine erste spannungsteilende Widerstandsreihe, eine zweite spannungsteilende Widerstandsreihe und einen Rückkopplungswiderstand auf,
wobei das zweite Elektronikbauteil einen Operationsverstärker als Hauptbestandteilselement aufweist,
wobei die Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe zwei Leiteranschlüsse sind, die mit zwei entsprechenden Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden, die entlang einer der ersten Leiterreihe zugewandten Seite des rechteckförmigen ersten Elektronikbauteils ausgebildet sind, verbunden sind, eine der zwei Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden mit der ersten spannungsteilenden Widerstandsreihe zum Teilen einer daran angelegten Spannung verbunden ist, eine andere der zwei Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden mit der zweiten spannungsteilenden Widerstandsreihe zum Teilen einer daran angelegten Spannung verbunden ist,
wobei andere Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden, die entlang einer anderen, von der ersten Leiterreihe gegenüberliegende Seite des ersten Elektronikbauteils ausgebildet sind, mit einem Teil von Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden, die entlang einer der ersten Leiterreihe zugewandten Seite des rechteckförmigen zweiten Elektronikbauteils ausgebildet sind, oder mit einem Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden sind, die anderen Widerstand-Elektronikbauteil-Elektroden weisen einen ersten Reihenverschaltungspunkt zum Ausgeben einer ersten Teilspannung von der ersten spannungsteilenden Widerstandsreihe und einen zweiten Reihenverschaltungspunkt zum Ausgeben einer zweiten Teilspannung von der zweiten spannungsteilenden Widerstandsreihe auf, der erste Reihenverschaltungspunkt und der zweite Reihenverschaltungspunkt sind mit einem invertierenden Eingang und einem nicht-invertierenden Eingang von dem Teil der Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden verbunden,
wobei der Rückkopplungswiderstand zwischen einem Ausgang des Teils der Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden und dem invertierenden Eingang des Teils der Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden verbunden ist,
wobei ein anderer Teil der Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden mit einem anderen Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden ist,
wobei an die zwei Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe angelegte Spannungen von der ersten spannungsteilenden Widerstandsreihe und der zweiten spannungsteilenden Widerstandsreihe geteilt werden, und sich ergebende geteilte Spannungen dem invertierenden Eingang und dem nicht-invertierenden Eingang des in dem zweiten Elektronikbauteil ausgebildeten Operationsverstärkers zugeführt werden,
wobei ein von dem zweiten Elektronikbauteil erzeugtes Ausgangssignal von einem der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe extern ausgegeben wird,
wobei die zwei Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe voneinander beabstandet sind mit einem Abstand, der angepasst ist, um es den zwei Leiteranschlüssen zu ermöglichen, den an diese angelegten Spannungen zu widerstehen, und
wobei das Abdichtungsharz zumindest zwischen die zwei Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe gefüllt ist.
- 4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei Hilfszwischenverbindungen auf einem Oberflächenbereich des ersten Elektronikbauteils an einer anderen Seite desselben, die der zweiten Leiterreihe zugewandt ist, ausgebildet sind, und
wobei die andere Elektronikbauteil-Elektrode des ersten Elektronikbauteils mit dem anderen Leiteranschluss der zweiten Leiterreihe über die Hilfszwischenverbindungen verbunden ist.
- 5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
wobei Hilfszwischenverbindungen auf einem Oberflächenbereich des ersten Elektronikbauteils an einer anderen Seite desselben, die der zweiten Leiterreihe zugewandt ist, ausgebildet sind, und
wobei ein anderer Teil der Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden und der Ausgang des Operationsverstärkers mit den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe über die Hilfszwischenverbindungen verbunden sind.
- 6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1,
wobei ein Leiteranschluss der zweiten Leiterreihe mit einer Elektronikbauteil-Elektrode des ersten Elektronikbauteils oder einer Elektronikbauteil-Elektrode des zweiten Elektronikbauteils über ein Relais-Elektronikbauteil, das auf der Chipkontaktplatte montiert ist, verbunden ist.
- 7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
wobei ein Leiteranschluss der zweiten Leiterreihe mit einer Widerstand-Elektronikbauteil-Elektrode des ersten Elektronikbauteils oder einer Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektrode des zweiten Elektronikbauteils über ein Relais-Elektronikbauteil, das auf der Chipkontaktplatte montiert ist, verbunden ist.
- 8. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei Trägerleiter ferner an der zweiten Leiterreihe vorgesehen sind.
- 9. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei das Abdichtungsharz ferner eine Rückseite der Chipkontaktplatte bedeckt.
- 10. Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei ein Leiteranschluss der zweiten Leiterreihe mit einer Elektronikbauteil-Elektrode des ersten Elektronikbauteils und des zweiten Elektronikbauteils, einer Elektronikbauteil-Elektrode des ersten Elektronikbauteils oder einer Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektrode des zweiten Elektronikbauteils über ein Relais-Elektronikbauteil, das auf der Chipkontaktplatte montiert ist, verbunden ist, das Relais-Elektronikbauteil weist ein ESD-Schutzelement auf.
- 11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
wobei das zweite Elektronikbauteil einen weiteren Operationsverstärker zusätzlich zu dem Operationsverstärker aufweist, und
wobei Operationsverstärker-Elektronikbauteil-Elektroden des weiteren Operationsverstärkers entlang einer der zweiten Leiterreihe zugewandten Seite des zweiten Elektronikbauteils und längsseits einer zweiten Leiterreihen-seitigen Kante des zweiten Elektronikbauteils angeordnet sind und mit dem anderen Teil der Leiteranschlüsse der zweiten Leiterreihe verbunden sind.
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Bei der oben genannten Halbleitervorrichtung, sogar in dem Fall, bei dem hohe Spannungen, die höher als 1000 V sind, an die erste Leiterreihe angelegt werden, verhindert die Spannungsabsenkungsfunktion des ersten Elektronikbauteils eine Zerstörung des ersten Elektronikbauteils oder eines zweiten Elektronikbauteils, das hauptsächlich Signalverarbeitung durchführt, und eine Entladung zwischen den Leiteranschlüssen der ersten Leiterreihe oder zwischen den Leiteranschlüssen der ersten Leiterreihe und den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe. Somit kann die Halbleitervorrichtung unter Hochspannungs-Anwendungsbedingungen verwendet werden.
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Insbesondere, da die Leiteranschlüsse und die Chipkontaktplattenträgerleiter nur ausgebildet sind, um die erste Leiterreihe und die zweite Leiterreihe zu bilden, ist jeder der Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe an solch einer Position angeordnet, um von den anderen (Trage-)Leiteranschlüssen ausreichend beabstandet zu sein. Dies macht es möglich, an die Leiteranschlüsse der ersten Leiterreihe hohe Spannungen anzulegen. Ein Abdichtungsharz zwischen den Leiteranschlüssen auszubilden ist sehr effektiv, um einem Auftreten von Entladungen vorzubeugen.
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Da die Rückseite der Chipkontaktplatte mit Abdichtungsharz bedeckt ist, wird der Vorteil geboten, dass ein Auftreten von Entladungen zwischen der Chipkontaktplatte und den Leiteranschlüssen verhindert werden kann.
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Die oben genannte Halbleitervorrichtung kann viel kleiner als herkömmliche Halbleitervorrichtungen hergestellt werden, die eine Konfiguration aufweisen, bei der mehrere Elektronikbauteil-Widerstände auf einer Montageplatte montiert sind. Insbesondere weist die oben genannte Halbleitervorrichtung die Hochspannung-Erfassungsfunktion auf, die für Spannungserfassungsschaltungen für Fahrzeugantriebsbatterien benötigt wird, und damit sehr effektiv für die Miniaturisierung von Fahrzeugkomponenten ist.
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Bei der oben genannten Halbleitervorrichtung werden zwei Elektronikbauteile auf die Chipkontaktplatte montiert, und jedes Elektronikbauteil ist mit den Leitern von einer der Leiterreihen verbunden. Drahtverbinden einer Elektronikbauteil-Elektrode mit einem Leiteranschluss über eine Hilfszwischenverbindung ermöglicht es, ausreichende Draht-zu-Draht-Abstände zu gewährleisten. Dies verhindert solche Probleme wie ein Verformen eines Drahtes aufgrund eines Kontakts mit einer Drahtbondschablone während des Drahtbondens und einem Kontakt zwischen Drähten aufgrund von Druck eines Abdichtungsharzes, der beim Harzabdichten eingespritzt wird.
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Bei der oben genannten Halbleitervorrichtung werden zwei Elektronikbauteile auf die Chipkontaktplatte montiert, und jedes Elektronikbauteil ist mit den Leitern von einer der Leiterreihen verbunden. Drahtverbinden einer Elektronikbauteil-Elektrode mit einem Leiteranschluss über ein Relais-Elektronikbauteil ermöglicht es auch, ausreichende Draht-zu-Draht-Abstände zu gewährleisten. Dies verhindert solche Probleme wie ein Verformen eines Drahtes aufgrund eines Kontakts mit einer Drahtbondschablone während des Drahtbondens und einem Kontakt zwischen Drähten aufgrund von Druck eines Abdichtungsharzes, der beim Harzabdichten eingespritzt wird.
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Die Konfiguration, bei der ein Relais-Elektronikbauteil mit einem ESD-Schutzelement zusätzlich ausgebildet wird, bietet einen Vorteil, dass die Elektroden, die dem Relais-Elektronikbauteil verbunden sind, vor einem elektrostatischen Durchbruch effektiv geschützt sind.
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Wenn das zweite Elektronikbauteil ein Operationsverstärker-Elektronikbauteil ist, kann eine Doppeloperationsverstärkerschaltung, wie sie allgemein vermarktet wird, umgesetzt werden wie sie ist. Eine Halbleitervorrichtung mit den gewünschten Eigenschaften kann dadurch entworfen werden, dass ein Wechsel zu einer Operationsverstärkerschaltung gemäß einer benötigten Spezifizierung erfolgt, was einen Vorteil bedeutet, dass der Design-Freiheitsgrad damit erhöht ist. Beispielsweise kann ein Operationsverstärker, der nicht als Teil der Spannungserfassungsschaltung verwendet wird, als eine Schaltung zum Verarbeiten eines Ausgangssignals der Spannungserfassungseinheit verwendet werden kann, was einen Vorteil bedeutet, dass die Vorrichtung als ganze einschließlich der Spannungserfassungsschaltung miniaturisiert werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockdiagramm einer Spannungserfassungsschaltung gemäß einer ersten Ausführung.
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2 zeigt spezifische Verbindungen der Spannungserfassungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand, bei dem diese auf einem Leiterrahmen implementiert ist.
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3 zeigt eine Schnittansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, um eine noch höhere Spannung zu empfangen.
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4 zeigt spezifische Verbindungen der Spannungserfassungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem Zustand, bei dem diese auf einem Leiterrahmen implementiert ist.
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5 zeigt spezifische Verbindungen der Spannungserfassungsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform in einem Zustand, bei dem diese auf einem Leiterrahmen implementiert ist.
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6 zeigt spezifische Verbindungen der Spannungserfassungsschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform in einem Zustand, bei dem diese auf einem Leiterrahmen implementiert ist.
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7 zeigt spezifische Verbindungen der Spannungserfassungsschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform in einem Zustand, bei dem diese auf einem Leiterrahmen implementiert ist.
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8 zeigt eine beispielhafte Motorantriebsschaltung.
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9 zeigt eine beispielhafte Spannungserfassungsschaltung.
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10 zeigt eine beispielhafte Spannungserfassungsschaltung in einem Zustand, beidem diese auf einer Montageplatte montiert ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen stellen eine Halbleitervorrichtung bereit, an denen hohe Spannungen (z.b. ungefähr 1000 V) angelegt werden können. Die Halbleitervorrichtung gemäß den Ausführungsformen weist allgemein eine unterteilte Mehrfachelektronikbauteil-Struktur auf, die aus einem ersten Elektronikbauteil zum Herabsetzen eines direkt empfangenen Hochspannungssignals und einem zweiten Elektronikbauteil zum Durchführen von Signalverarbeitung auf einem herabgesetzten Spannungssignal, das von dem ersten Elektronikbauteil geliefert wird, besteht.
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Leiteranschlüsse, an den Hochspannungen direkt angelegt werden, sind von den anderen Leiteranschlüssen und den Kontaktstellenträgerleitern beabstandet, so das keine Entladungen zwischen den Leiteranschlüssen und den Trägerleitern auftreten. Die Anordnung von Elektronikbauteil-Elektroden, an die die Leiteranschlüsse verbunden werden, ist optimiert, und, wenn nötig, sind Leitungsverbindungen über Hilfszwischenverbindung(en) und/oder Relais-Elektronikbauteil(en) ausgebildet.
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Abdichtungsharz ist zwischen zumindest den Leiteranschlüssen, an die die hohen Spannungen angelegt werden, ausgebildet, um ein Auftreten von Entladungen zwischen diesen zu verhindern. Wenn nötig, wird eine Harzabdichtung so durchgeführt, dass die Rückseite einer Chipkontaktplatte mit Abdichtungsharz bedeckt wird, um ein Auftreten von Entladungen dort zu verhindern. Ausführungsformen werden unten im Detail beschrieben.
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[AUSFÜHRUNGSFORM 1]
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1 ist ein Blockdiagramm einer Spannungserfassungsschaltung gemäß einer ersten Ausführung, die hohe Spannungen von über 1000 V erkennt. Wie in der 1 gezeigt, ist die Schaltungskonfiguration, für sich genommen, dieser Spannungserfassungsschaltung ist nicht sehr unterschiedlich von der der herkömmlichen Spannungserfassungsschaltung, wie sie in 9 gezeigt ist.
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Widerstände 2a und 2b sind miteinander in Reihe verbunden, um dadurch eine positiv-seitige hohe Spannung der Batterie B zu teilen. Ein Anschluss B1 ist mit dem Knoten b1 verbunden, der mit dem positiven Anschluss der Batterie B (siehe 8) verbunden ist und das andere Ende ist an dem Fahrzeugkörper geerdet. Der Reihenverschaltungspunkt der Widerstände 2a und 2b ist mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 1 verbunden. Bei dieser Ausführungsform, da ein erstes Elektronikbauteil 10, in dem Widerstände ausgebildet sind, und ein zweites Elektronikbauteil 20, in dem der Operationsverstärker 1 ausgebildet ist, als separate Elektronikbauteile ausgebildet sind, ist der Reihenverschaltungspunkt der Widerstände 2a und 2b mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1 über einen Drahtleiter 3 verbunden.
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Andererseits sind Widerstände 2c und 2d miteinander in Reihe verbunden, um dadurch eine negativ-seitige Spannung der Batterie B zu teilen. Ein Anschluss B2 ist mit dem Knoten b2 verbunden, der mit dem negativen Anschluss der Batterie B (siehe 8) verbunden ist, und das andere Ende ist an dem Fahrzeugkörper geerdet. Der Reihenverschaltungspunkt der Widerstände 2c und 2d ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1 über einen Draht 3 verbunden.
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Ein Widerstand (Rückkopplungswiderstand) 2e ist vorgesehen, um einen Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 1 einzustellen. Ein Ende des Widerstands 2e ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Ausgang OUT des Operationsverstärkers 1 über einen Draht 3 verbunden. Der Ausgang OUT des Operationsverstärkers 1 ist mit einer Steuerschaltung (nicht gezeigt) verbunden, die Steuersignale zum Steuern von Abläufendddddddddd des in der 8 gezeigten Aufwärtsreglers 101 und des Wechselrichterkreises 103 ausgibt, wodurch ein Antreiben des Motors M gesteuert wird.
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Das in der Ausführungsform verwendete erste Elektronikbauteil 10, das mit den Widerständen ausgestattet ist, besteht aus Widerstandselementen (die als Dünnschichtwiderstandselemente bezeichnet werden), die mit einem gängigen Halbleitervorrichtungsherstellungsverfahren hergestellt werden können. Beispielsweise, wo die Widerstände 2a bis 2e Widerstandswerte von 12 MΩ, 12 kΩ, 12 MΩ, 18 kΩ bzw. 60 kΩ aufweisen, kann der erste Elektronikbauteil 10 hergestellt werden, um 3,0 mm × 1,5 mm abzumessen.
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Bei der Spannungserfassungsschaltung aus 1 wird ein Ausgangssignal über eine Hilfszwischenverbindung 4 ausgegeben, die in dem ersten Elektronikbauteil 10 ausgebildet ist. Wie später im Detail beschrieben wird ist die Verwendung der Hilfszwischenverbindung 4 vorteilhaft beim Ausbilden einer Drahtverbindung in dem Fall, wo die Spannungserfassungsschaltung auf einem Leiterrahmen implementiert wird.
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2 zeigt schematisch spezifische Verbindungen der Spannungserfassungsschaltung aus 1. Die Spannungserfassungsschaltung ist konfiguriert durch Implementieren des ersten Elektronikbauteils 10, in dem Widerstände ausgebildet sind, und des zweiten Elektronikbauteils 20, in dem der Operationsverstärker 1 ausgebildet ist, auf einem Leiterrahmen.
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Wie in der 2 gezeigt, sind das ersten Elektronikbauteil 10, in dem Widerstände ausgebildet sind, und das zweiten Elektronikbauteil 20, in dem der Operationsverstärker 1 ausgebildet ist, auf einer Chipkontaktplatte 5 montiert. Der Leiterrahmen weist zwei Leiteranschlüsse L1 und L2 (die einer ersten Leiterreihe sprechen) auf der linken Seite in 2 auf und reißt auch sieben Leiteranschlüsse L4 bis L10 und zwei Trägerleiter L3 und L11 für die Chipkontaktplatte 5 (die einem Teil einer zweiten Leiterreihe entsprechen) auf der rechten Seite auf.
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Der Leiteranschluss L1, mit dem der Anschluss B1 verbunden ist, ist mit dem Knoten b1 verbunden, der mit dem positiven Anschluss der Batterie B verbunden ist, und der Leiteranschluss L2, mit dem der Anschluss B2 verbunden ist, ist mit dem Knoten b2 verbunden, der mit dem negativen Anschluss der Batterie B verbunden ist. Das andere Ende der Serienverbindung der Widerstände 2a und 2b ist mit einem Massepotenzialkörper, spezifischer dem Fahrzeugrahmen, über den Leiteranschluss L10 verbunden. Der Verbindungspunkt der Widerstände 2a und 2b ist, über den Draht 3, mit dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärker 1 verbunden, der in dem zweiten Elektronikbauteil 20 ausgebildet ist. Gleichermaßen ist das andere Ende der Reihenschaltung der Widerstände 2c und 2d mit dem Massepotenzialkörper, spezifischer dem Fahrzeugrahmen, über den Leiteranschluss L10 verbunden. Der Verbindungspunkt der Widerstände 2c und 2d ist mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1 über den Draht 3 verbunden.
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Der Ausgang des Operationsverstärkers 1, der auf dem zweiten Elektronikbauteil 20 ausgebildet ist, ist, über den Draht 3, mit einem Ende des Widerstands 2e verbunden, der in dem ersten elektronischen Bauteil 10 ausgebildet ist. Das andere Ende des Widerstands 2e ist mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 2c und 2d verbunden und damit, über den Draht 3, mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1 verbunden, der in dem zweiten Elektronikbauteil 20 ausgebildet ist, wodurch der Widerstand 2e als Rückkopplungswiderstand für den Operationsverstärker 1 dient.
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Leistungsanschlüsse des Operationsverstärkers 1 sind in den zweiten Elektronikbauteil 20 ausgebildet. Spannungsquelleanschlüsse V+ und V– sind mit Leistungsquellespannungen über die Leiteranschlüsse L5 bzw. L9 verbunden und werden von diesen versorgt.
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Es ist auch möglich, den Ausgang des Operationsverstärkers 1 mit dem Ausgangsleiteranschluss L4 durch einen Draht 3 direkt zu verbinden. Allerdings, in dieser Ausführungsform, um Kontakt mit dem Draht 3, der den Spannungsquelleanschluss V+ des Operationsverstärkers 1 mit dem Leiteranschluss L5 verbindet, zu vermeiden, ist der Ausgang des Operationsverstärkers 1 mit dem Leiteranschluss L4 über den Draht 3 und die Hilfszwischenverbindung 4, die in dem ersten Elektronikbauteil 10 ausgebildet ist, verbunden.
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Bei der Ausführungsform, um eine ausreichende Kriechstrecke zwischen den Leiteranschlüssen L1 und L2 zu gewährleisten, sind die Leiteranschlüsse so angeordnet, um durch vorgegebene Abstände gemäß den an ihnen angelegten Spannungen voneinander getrennt zu sein. Da die an die erste Leiterreihe angelegten Spannungen höher sind als die Spannungen, die an die zweite Leiterreihe angelegt werden, ist der Abstand zwischen den Leiteranschlüssen L1 und L2 ersten Leiterreihe größer als der Abstand zwischen den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe.
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Der Leiteranschluss L1 weist nicht nur die nötigen Kriechstrecke von dem Leiteranschluss L2 auf, sondern ist auch an solch einer Position angeordnet, um von den anderen Leiteranschlüssen L4 bis L10 durch vorgegebene Abstände getrennt zu sein. Der Leiteranschluss L2 ist auch an solch einer Position angeordnet, um von den anderen Leiteranschlüssen L4 bis L10 durch vorgegebene Abstände getrennt zu sein. Ebenso, um die nötigen Kriechstrecken zu gewährleisten, sind die Trägerleiter L3 und L11 für Chipkontaktplatte 5 auf der rechten Seite in 5 angeordnet (also als Teil der zweiten Leiterreihe).
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Um ein Auftreten von Entladungen zwischen den Leiteranschlüssen L1 und L2, die außerhalb eines Halbleitervorrichtungskörpers wie mit einem Abdichtungsharz versiegelt frei liegen, sind in der Ausführungsform Hartzschichten 6 zwischen den Leiteranschlüssen mit einer Dicke ausgebildet, die der Dicke der Leiteranschlüsse entspricht. Wie in 2 gezeigt, sind die Harzschichten 6 zwischen diesen Bereichen der Leiteranschlüssen ausgebildet, die außerhalb eines versiegelten Halbleitervorrichtungskörpers frei liegen, in dem das erste Elektronikbauteil 10, das zweite Elektronikbauteil 20, die Drähte 3, usw. mit Abdichtungsharz versiegelt sind. Da die Harzschichten 6 zur gleichen Zeit wie ein Hartzversiegelter Halbleitervorrichtungskörper ausgebildet werden, sind, wie in der 2 gezeigt, ein Teil der Harzschichten 6 zwischen den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe ausgebildet.
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Wenn sogar noch höhere Spannungen angelegt werden, kann es bevorzugt sein, dass das Harzabdichten so durchgeführt wird, dass die Chipkontaktplatte 5 nicht von dem Halbleitervorrichtungskörper frei liegt. 3 zeigt schematisch eine Schnittstruktur einer Halbleitervorrichtung, die für die Aufnahme sogar noch höherer Spannungen geeignet ist. Wie in der 3 gezeigt, kann die Chipkontaktplatte 5 in einem Halbleitervorrichtungskörper 7 einfach durch Ausbilden der Chipkontaktplatte 5 so, dass ihre Hinterseite nicht von einem Abdichtungsharz übersteht, und Ausbilden der Trägerleiter L3 und L11 so, dass sie innerhalb des Abdichtungsharzes angeordnet sind, versiegelt werden.
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Wie oben beschrieben, bei der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform, sind die Leiteranschlüsse L1 und L2, die mit dem ersten Elektronikbauteil 10 verbunden sind und an die hohe Spannungen angelegt werden, an Positionen gegenüber den anderen Leiteranschlüssen angeordnet, um eine Kriechstrecke aufzuweisen, die für die an sie angelegten Spannungen geeignet ist. Und die Harzschichten 6 sind zwischen den Leiteranschlüssen angeordnet. Somit kann eine Struktur erhalten werden, die den hohen Spannungen widerstehen kann. Eine Halbleitervorrichtung, die sogar noch höheren Spannungen widerstehen kann, kann mit einer Struktur realisiert werden, bei der die Rückseite der Chipkontaktplatte 5 nicht frei ist.
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In 2 sind die Leiteranschlüsse L6 bis L8 mit keinem Schaltkreiselement verbunden. Die Leiteranschlüsse L6 bis L8 können verwendet werden, um Verbindungen zu realisieren, in denen die Hilfszwischenverbindung 4 nicht verwendet wird. Sogar eine Leiterrahmenstruktur, die die Leiteranschlüsse L6 bis L8 nicht aufweist, erleidet keine Probleme.
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[AUSFÜHRUNGSFORM 2]
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Als nächstes wird eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben, die sich von der Halbleitervorrichtung gemäß ersten Ausführungsform in der Struktur des zweiten Elektronikbauteils 20 unterscheidet. Bei dieser Ausführungsform ist eine Doppel-Operationsverstärker-Schaltung (Operationsverstärker 1a und 1b) in dem zweiten Elektronikbauteil 20 ausgebildet. Solche Doppel-Operationsverstärker-Schaltungen werden als Universalhalbleitervorrichtungen breit vermarktet und weisen Eigenschaften aus, die einzigartig für die entsprechenden Lieferanten sind. Andererseits, wie der Umstand impliziert, dass sie Pin-kompatible Vorrichtungen genannt werden, wenn sie auf Leiterrahmen montiert werden, weisen Leiterrahmen, die zur Außenseite frei liegen, gemeinsame Funktionen für die Lieferanten auf. Wie in der 4 gezeigt, sind die innen eingebauten Elektronikbauteil-Elektroden der Halbleiter-Bauteile so, dass die Elektroden der Operationsverstärker auf einer Seite nach draußen führen.
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Wo solch eine Doppel-Operationsverstärker-Schaltung als das zweite Elektronikbauteil 20 verwendet wird, kann der Operationsverstärker 1a auf die in der ersten Ausführungsform beschriebene Art verbunden werden. Beim zweiten Operationsverstärker 1B kann sein nicht-invertierender Eingang, invertierender Eingang und Ausgang mit den Anschlüssen L7, L8 bzw. L6 durch Drähte 3 verbunden werden.
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Die somit ausgebildete Spannungserfassungsschaltung ermöglicht es, dass ein Ausgangssignal, das von dem Leiteranschluss L4 ausgegeben wird, der nötigen Bearbeitung außerhalb unterzogen wird, und ein sich daraus ergebendes Signal wird dem Operationsverstärker 1b zugeführt und von ihm weiterbearbeitet. Beispielsweise ist es möglich, Impedanzwandlung unter Verwendung des Operationsverstärkers 1b als eine Pufferschaltung durchzuführen und dann ein Ausgangssignal des Operationsverstärkers 1b einer Steuerschaltung zuzuführen oder den Operationsverstärker 1b als Filter zu verwenden, um hochfrequentes Rauschen zu entfernen.
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Konfigurationen, die die Operationsverstärker 1a und 1b verwenden, sind anfällig für verschiedene Probleme, da eine große Anzahl von Drähten 3 für die internen Verbindungen benötigt wird. Im Gegensatz dazu können in der Ausführungsform geeignete Abstände durch Ausbilden von Verbindungen über die Zwischenhilfsverbindungen 4 gewährleistet werden, um solche Probleme zu vermeiden, wie eine Verformung eines Drahtes 3 aufgrund eines Kontakts mit einer Drahtbondschablone während dem Drahtbonden und einem Kontakt zwischen Drähten 3 aufgrund eines Druckes eines Abdichtungsharzes, das zum Zeitpunkt der Harzabdichtung eingespritzt wird.
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[AUSFÜHRUNGSFORM 3]
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Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Bei den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen sind Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils 10 mit Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe durch Drähte 3 direkt verbunden. Allerdings, wenn diese Drähte 3 lang sind, können Probleme auftreten, beispielsweise verursacht ein auf ein Draht 3 einwirkender Druck zur Zeit der Harzabdichtung diesen, einen anderen Draht 3 zu berühren. In Anbetracht dessen sind, bei dieser Ausführungsform, wie in der 5 gezeigt, Elektronikbauteil-Elektroden des ersten Elektronikbauteils 10 mit den Leiteranschlüssen L4 und L10 der zweiten Leiterreihe über entsprechende Relais-Elektronikbauteile 30 verbunden.
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Wie in der 5 gezeigt, kann jedes Relais-Elektronikbauteil 30 eine Struktur mit einer Hilfszwischenverbindung 4 aufweisen, die auf die gleiche Art ausgebildet ist, wie die Hilfszwischenverbindung 4 in dem ersten Elektronikbauteil 10 ausgebildet ist. Die Hilfszwischenverbindung 4 ist auf der Oberfläche des Relais-Elektronikbauteils 30 ausgebildet und Verbindung-Elektronikbauteil-Elektroden sind auf derselben Oberfläche an den zwei jeweiligen Enden der Hilfszwischenverbindung 4 ausgebildet. Die Verwendung der Hilfszwischenverbindung 4 bietet einen Vorteil, dass die betreffenden Drähte 3 kürzer ausgebildet werden können und der Verbindungspunkt der Drähte 3, der mit dem ersten Elektronikbauteil 10 verbunden ist, und der Verbindungpunkt der Drähte 3, der mit dem Leiteranschluss L4 oder L10 verbunden ist, kann wie gewünscht eingestellt werden. Durch geeignetes Einstellen der Montageposition von jedem Relais-Elektronikbauteil 30 kann ein Auftreten von Problemen verhindert werden, wie beispielsweise eine Deformation eines Drahtes 3 aufgrund eines Kontaktes mit einer Drahtbondschablone während dem Drahtbonden oder einem Kontakt zwischen Drähten 3 aufgrund eines Drucks des Abdichtungsharzes, der zur Zeit der Harzabdichtung eingespritzt wird.
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Die Form von jedem Relais-Elektronikbauteil 30 ist nicht auf die oben beschriebene beschränkt; jedes Relais-Elektronikbauteil 30 kann nur mit Elektroden ausgebildet sein. Wenn mehrere Relais-Elektronikbauteile 30 wie in dem Fall der 5 verwendet werden, können sie unterschiedliche Formen aufweisen. Ein Teil der Verbindungen von dem ersten Elektronikbauteil 10 zu den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe können eine direkte Drahtverbindung sein.
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Obwohl die Konfiguration der 5 so ist, dass die Relais-Elektronikbauteile 30 der Konfiguration der zweiten Ausführungsform (siehe 4) verwendet werden, können die Relais-Elektronikbauteile 30 der Konfiguration der ersten Ausführungsform (siehe 2) hinzugefügt werden.
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[AUSFÜHRUNGSFORM 4]
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Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Es ist nicht immer der Fall, dass die Relais-Elektronikbauteile 30 für die Verbindung zwischen dem ersten Elektronikbauteil 10 und den Leiteranschlüssen der zweiten Leiterreihe verwendet werden. Beispielsweise, wie in der 6 gezeigt, können zusätzlich zu den Verbindungen zwischen dem ersten Elektronikbauteil 10 den Leiteranschlüssen L4, L10 der zweiten Leiterreihe die Relais-Elektronikbauteil 30 für eine Verbindung zwischen dem zweiten Elektronikbauteil 20 und einem Leiteranschluss der zweiten Leiterreihe verwendet werden. 6 zeigt eine Konfiguration, die sich von den Konfigurationen der ersten bis dritten Ausführungsformen in den Positionen der Leistungsquelleanschlüsse V+ und V– in dem zweiten Elektronikbauteil 20 unterscheidet; der Leistungsquelleanschluss V– des zweiten Elektronikbauteils 20 ist mit dem Leiteranschluss L6 über eines der Relais-Elektronikbauteile 30 verbunden.
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Wie in der dritten Ausführungsform ist die Form von jedem Relais-Elektronikbauteil 30 nicht auf die oben beschriebene beschränkt; ein zusätzliches Relais-Elektronikbauteil 30 kann anstelle des Ausbildens von mehreren Hilfszwischenverbindungen 4 auf einem Relais-Elektronikbauteil 30 verwendet werden (siehe 6). Bei anderen Beispielen kann die Position der Relais-Elektronikbauteile 30 wie geeignet eingestellt werden und Verbindungen, die die Relais-Elektronikbauteile verwenden, und Verbindungen, die kein Relais-Elektronikbauteil 30 verwenden, können in einer geeigneten Zusammensetzung verwendet werden. Damit bietet diese Ausführungsform dieselben Vorteile wie die dritte Ausführungsform. Auch in dieser Ausführungsform können die Relais-Elektronikbauteile 30 der Konfiguration der ersten Ausführungsform (siehe 2) hinzugefügt werden.
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[AUSFÜHRUNGSFORM 5]
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Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben. Bei den Halbleitervorrichtungen gemäß den Ausführungsformen kann die interne Schaltung zerstört werden, wenn eine Stoßspannung aufgenommen wird, wie beispielsweise eine, die von statischer Elektrizität erzeugt wird. Es kann folglich bevorzugt sein, zudem ein ESD-Schutzelement vorzusehen.
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Ein ESD-Schutzelement kann auf einfache Art in dem zweiten Elektronikbauteil 20 zur gleichen Zeit ausgebildet werden, zu der die Operationsverstärkerschaltung ausgebildet wird. Allerdings muss, in dem ersten Elektronikbauteil 10, an das hohe Spannungen angelegt werden sollen, ein hohes Maß an Isolierung um die Zwischenverbindungen gewährleistet werden und ein dickerer Isolationsfilm als in üblichen Halbleitervorrichtungen muss ausgebildet werden. Wo in üblichen Halbleitervorrichtungen eine Oberflächenoxidschicht eine Dicke von ungefähr 0,7 µm aufweist, ist es bei dem ersten Elektronikbauteil 10, an das hohe Spannungen (> 1000 V) angelegt werden, der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform nötig, eine Oxidschicht auszubilden, die dicker als 5 µm ist. Folglich, wo ein ESD-Schutzelement auf einem unter der Oxidschicht angeordneten Halbleitersubstrat ausgebildet wird, muss ein Teil der dicken Oxidschicht entfernt werden, um eine Verbindung zu dem ESD-Schutzelement herzustellen.
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In Anbetracht des obigen wird in der Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, ein ESD-Schutzelement 8 in einem Relais-Elektronikbauteil 30 ausgebildet. Es ist nicht nötig, eine dicke Oberflächenisolationsschicht in dem Relais-Elektronikbauteil 30 auszubilden, und somit kann das Relais-Elektronikbauteil 30 mit einem Herstellungsverfahren von gewöhnlichen Halbleitervorrichtungen hergestellt werden, das Relais-Elektronikbauteil 30 ist ein geeigneter Ort zum Ausbilden des ESD-Schutzelements 8.
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Bei der Spannungserfassungsschaltung mit der in der 7 gezeigten Konfiguration kann aufgrund des Vorhandenseins des ESD-Schutzelements 8 eine Zerstörung der Widerstände des ersten Elektronikbauteils 10 auch dann verhindert werden, wenn die Halbleitervorrichtung eine Stoßspannung an dem Leiteranschluss L10 der zweiten Leiterreihe empfängt.
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Das ESD-Schutzelement 8 kann auch der Halbleitervorrichtung gemäß jedem der dritten und vierten Ausführungsform hinzugefügt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-006359 [0001]
- JP 2015-140326 [0001]
- JP 2009-201191 A [0004]
- JP 2012-095427 A [0004]
