JP2002262448A - 電力遮断装置 - Google Patents

電力遮断装置

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JP2002262448A
JP2002262448A JP2001051961A JP2001051961A JP2002262448A JP 2002262448 A JP2002262448 A JP 2002262448A JP 2001051961 A JP2001051961 A JP 2001051961A JP 2001051961 A JP2001051961 A JP 2001051961A JP 2002262448 A JP2002262448 A JP 2002262448A
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JP
Japan
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semiconductor chip
power supply
power
integrated circuit
power cutoff
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JP2001051961A
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Koichi Mamada
浩一 間々田
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源端子に異常な高電圧もしくは逆電圧が集
積回路へ印加される等の原因で集積回路が異常な高温に
なったときに、集積回路が破壊されおよび発火するのを
防止する。 【解決手段】 本発明の電力遮断装置は、半導体パッケ
ージ4内に配置された半導体チップ1の所定の位置に配
置された電源遮断素子3を備え、前記電源遮断素子3
は、前記半導体チップ1が所定の温度以上になると、前
記半導体チップ1に供給される電力を遮断する。また。
電源遮断素子3は半導体チップ1の表面または内部のい
ずれに配置してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路を有する
半導体チップの温度が異常に上昇したときに、半導体チ
ップに供給される電力を遮断し、半導体が発火するのを
防止する電力遮断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の電力遮断装置として、図
5に示すような集積回路100が形成された半導体チッ
プを有するものがある。この従来の電力遮断装置は、電
力を供給するために電源電圧Vccを供給する電力供給
端子101にコンパレータ102および電流源106の
一端が接続される。電流源106の他端とグランドとの
間には、ダイオード107が直列に接続される。電流源
106とダイオード107との接続点は、コンパレータ
102の1つの入力端子に接続される。コンパレータ1
02の他の入力端子には、基準電源108が接続され
る。この基準電源108は、コンパレータ102の他の
入力端子に基準電圧Vrを与える。さらに、電力供給端
子101には保護ダイオード109の一端が接続され、
保護ダイオード109の他端は接地される。
【0003】一方、電力供給端子101にはレギュレー
タ103が接続され、このレギュレータ103の出力端
子にはスイッチ回路105を介して負荷104が接続さ
れる。スイッチ回路105は、コンパレータ102の出
力により制御される。
【0004】図6は、ダイオードの特性を示す図であ
る。図6に示すように、ダイオード107は、温度Tが
変化するとダイオード107の端子電圧Vfが変化する
温度検出ダイオードである。ダイオード107の温度T
がT1からT2へ変化すると、ダイオード107の端子
電圧VfはVf1からVf2へ変化する。
【0005】次に、本発明の集積回路100の動作につ
いて説明する。通常の温度T1゜Cで動作している集積
回路100では、コンパレータ102の一端の電圧Vf
1が基準電圧Vrよりも少し高くなるように設定してあ
り、そのときにはコンパレータ102の出力はスイッチ
回路105をオン状態に制御するように構成される。一
方、何らかの原因、たとえば、電力供給源101に異常
高電圧が印加された場合には、集積回路100に過大な
電流が流れ、集積回路100の各部の温度が上昇する。
このときには、図6に示すように、集積回路100の温
度が、たとえば、T2゜Cになっていたとすると、ダイ
オード107の端子電圧はVf2となり、基準電圧Vr
よりも低下する。このダイオード107の端子電圧の低
下に対応して、コンパレータ102はスイッチ回路10
5をオフに制御する。これによって、負荷104での熱
の発生は終了し、集積回路100の温度上昇は止まり、
集積回路100を保護することができる。また、保護ダ
イオード109は、電力供給端子101に異常電圧が印
加されたときに回路を保護するダイオードであり、一
方、逆電圧が印加されたときには、この保護ダイオード
109に大電流が流れ保護ダイオード109の温度およ
び回路基板の温度を上昇させ、それによってダイオード
107の電圧を変化させる働きもする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電力遮断装置においては、前述のように、電力供給源1
01に異常高電圧が印加された時には負荷104への供
給電力を遮断することができるが、集積回路100に逆
電圧が印加された時には、コンパレータ102が動作せ
ず、そのために、負荷104への電力供給を遮断するこ
とができない。従って、集積回路が破壊され最悪の場合
には発火に至るという問題がある。また、従来の電力遮
断装置においては、コンパレータ102が必要であるの
で、集積回路100全体として、消費電力が大きくなる
という問題がある。
【0007】本発明の目的は、電源端子に異常高電圧ま
たは逆電圧が印加された時に、これらの異常電圧または
逆電圧のために、集積回路が破壊し、または集積回路が
発火するのを防止することができる電力遮断装置を提供
することにある。
【0008】また、本発明の他の目的は、コンパレータ
を不要として消費電力を低減することができる電力遮断
装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、半導体パッケージ内に配置
された半導体チップの所定の位置に配置された電源遮断
素子を備え、前記電源遮断素子は、前記半導体チップが
所定の温度以上になると、前記半導体チップに供給され
る電力を遮断することを特徴とする。
【0010】請求項2記載の発明は、電源遮断素子が、
前記半導体チップ上のいずれかの表面に配置されること
を特徴とする。
【0011】請求項3記載の発明は、電源遮断素子が、
前記半導体チップの内部に配置されることを特徴とす
る。
【0012】請求項4記載の発明は、電源遮断素子の一
端が電力供給源に接続され、他端が半導体チップの電源
端子に接続されることを特徴とする。
【0013】請求項5記載の発明は、前記電源遮断素子
が、ポリスイッチ、サーモスタットまたはヒューズで構
成されることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1.次に、本発明の実
施の形態1の発明を図面に基づいて詳細に説明する。図
1は、本発明の実施の形態1の電力遮断装置を示す斜視
図である。図2は、本発明の実施の形態1の電力遮断装
置の回路構成を示す図である。
【0015】図1に示すように、本発明の実施の形態1
の電力遮断装置は、半導体チップ1と、その半導体チッ
プ1の適切な位置に配置された電源遮断素子3、および
半導体チップ1を配置するためのパッケージ4とから構
成される。電源遮断素子3は、半導体チップ1の温度上
昇を最適に検知できる位置に固着され、その一端は電力
供給端子101に接続され、その他端は半導体チップ1
の電源端子5に接続される。パッケージ4は、複数の端
子を有し、その中には、外部電源の電源端子に接続され
る電力供給端子101、外部電源のグランド端子に接続
されるグランド端子6および外部との信号のやり取りを
行うその他の端子7〜18を備えている。パッケージ4
の実際の端子数はパッケージ4の種類によって異なり、
図1は単にその一例を示す。電力供給端子101には、
外部電源から、直流電圧Vccが印加される。
【0016】図2に示すように、半導体チップ1中の集
積回路2は、保護ダイオード109と、レギュレータ1
03とを有している。レギュレータ103には負荷10
4が接続されている。電源遮断素子3は、電力供給端子
101と半導体チップ1の電源端子5間に接続される。
電源端子5は、保護ダイオード109の一端およびレギ
ュレータ103に接続される。保護ダイオード109の
他端は接地される。半導体チップ1のグランド端子21
はパッケージ4のグランド端子6に接続される。一方、
レギュレータ103の出力は従来の半導体チップ1と異
なり、直接に外部の負荷104に接続される。なお、図
2において、実施の形態1の半導体チップ1はコンパレ
ータ102を有しないことに注意すべきである。
【0017】次に、図2に示される半導体チップ1の動
作について説明する。電源遮断素子3は、半導体チップ
1から熱を受ける位置に配置され、半導体チップ1の温
度が所定温度以上になると電力供給端子101と電源端
子5間の電気的接続を遮断する。半導体チップ1が高温
になる原因は、従来の技術のところで説明したように電
力供給端子101に異常な高電圧または逆電圧が印加さ
れる合、または集積回路2中の部品が故障によって異常
に発熱した場合等がある。これらの場合には、集積回路
2には異常な大電流が流れて全体的にまたは局所的に熱
が発生して集積回路2および半導体チップ1の温度が上
昇する。
【0018】電源遮断素子3は、例えば、ポリスイッチ
(なお、ポリスイッチはRaychem社が発売してい
る商品名である)、サーモスタットまたはヒューズで構
成される。電源遮断素子3は、ポリスイッチまたはサー
モスタットで構成した場合は、半導体チップ1の温度が
前記所定温度以下となると再び使用することができる。
前記所定の温度は、通常、例えば、集積回路2内のトラ
ンジスタが動作しなくなる温度である150℃以上の値
に設定される。
【0019】なお、図2において、保護ダイオード10
9は、電源端子5に所定値以上の電圧が印加された時に
は逆方向の電流が流れ、電源端子5の電圧が高電圧にな
るのを防止し、それによって、レギュレータ103およ
び負荷104に異常電圧が印加されるのを防止する。し
かしながら、上述のように、ユーザが誤って電力供給端
子101に逆電圧を印加した場合には、保護ダイオード
109に過大な電力が流れ、保護ダイオード109等が
発熱するので、電源遮断素子3はその発熱を検知し電力
供給端子101から電源端子5への電力供給を遮断す
る。
【0020】実施の形態1の発明によれば、半導体チッ
プ1の温度が所定温度以上となると、電源遮断素子3が
電力供給端子101と電源端子5間の電気的な接続を遮
断するので、半導体チップ1への電力の供給が遮断さ
れ、半導体チップ1の温度がそれ以上高温になることを
防止する。
【0021】実施の形態2.実施の形態1においては、
電源遮断素子3は、半導体チップ1の表面に配置された
が、実施の形態2においては、電源遮断素子3は半導体
チップ1の中に配置される。この構成以外の構成は、実
施の形態1の構成と同じである。
【0022】次に、本発明の実施の形態2の電力遮断装
置を図面に基づいて説明する。図3は、本発明の実施の
形態2の電力遮断装置を示す斜視図である。図4は、本
発明の実施の形態2の電力遮断装置の回路構成を示す図
である。図3および図4においては、図1および図2中
の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号が付され
る。
【0023】図3および図4において、電源遮断素子3
は半導体チップ1の内部に配置され、電源遮断素子3の
一端は半導体チップ1の電源端子20を介して電力供給
端子101に接続され、その他端は電源端子5に接続さ
れる。図3において、集積回路2の部分には実際にはI
C回路等が配置されるが、表現の都合上単に4辺形で表
示してある。図3および図4におけるその他の回路構成
はそれぞれ図1および図2と同様であるので詳細な説明
は省略する。
【0024】実施の形態2においては、電源遮断素子3
を半導体チップ1の内部の発熱部分のすぐ近くに配置す
ることができる。したがって、電源遮断素子3が半導体
チップ1の温度上昇をより速く検出することができるの
で、半導体チップ1の温度が上昇したときにより速く電
源からの電力供給を遮断することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電源端子に異常な高電圧もしくは逆電圧が印加された
時、または集積回路の内部が異常な高温になったとき
に、電源遮断素子が集積回路への電力供給を遮断するの
で、集積回路の破壊および集積回路の発火を防止するこ
とができる。
【0026】また、本発明によれば、コンパレータが不
要となるので集積回路の消費電力を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の電力遮断装置を示す
斜視図である。
【図2】 本発明の実施の形態1の電力遮断装置の回路
構成を示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態2の電力遮断装置を示す
斜視図である。
【図4】 本発明の実施の形態2の電力遮断装置の回路
構成を示す図である。
【図5】 従来の電力遮断装置を示す斜視図である。
【図6】 オン温度検出ダイオードの特性を示す図であ
る。
【符号の説明】
1…半導体チップ、2…集積回路、3…電源遮断素子、
4…パッケージ、5…電源端子、6…グランド端子、7
〜18…端子、20…電源端子、21…グランド端子、
101…電力供給端子、103…レギュレータ、104
…負荷、106…電流源、107…ダイオード、108
…基準電源、109…保護ダイオード

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体パッケージ内に配置された半導体
    チップの所定の位置に配置された電源遮断素子を備え、
    前記電源遮断素子は、前記半導体チップが所定の温度以
    上になると、前記半導体チップに供給される電力を遮断
    することを特徴とする電力遮断装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電力遮断装置において、
    前記所定の位置は、前記半導体チップ上のいずれかの表
    面であることを特徴とする電力遮断装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の電力遮断装置において、
    前記所定の位置は、前記半導体チップの内部であること
    を特徴とする電力遮断装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の電力遮断装置において、
    前記電源遮断素子は、一端が電力供給源に接続され、他
    端が半導体チップの電源端子に接続されることを特徴と
    する電力遮断装置。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の電力
    遮断装置において、前記電源遮断素子は、ポリスイッ
    チ、サーモスタットまたはヒューズで構成されることを
    特徴とする電力遮断装置。
JP2001051961A 2001-02-27 2001-02-27 電力遮断装置 Withdrawn JP2002262448A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7505733B2 (en) 2004-11-29 2009-03-17 Funai Electric Co., Ltd. Broadcast signal receiver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7505733B2 (en) 2004-11-29 2009-03-17 Funai Electric Co., Ltd. Broadcast signal receiver

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