JP2014064344A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体開閉素子の開閉により負荷への通電を制御する半導体装置において、配線コストを削減すべく、制御電源（＋Ｂ）と動力電源（ＢＡＴＴ）とを共通した場合に、電源逆接続があった場合でも、制御ＩＣの破損を回避する簡易な構成で搭載性に優れた半導体装置を提供する。
【解決手段】逆接保護素子として、半導体開閉素子１０の内部に、逆接保護ダイオード１０２、及び／又は、電流制限抵抗１０２ｂを一体的に設けて、半導体開閉素子１０のドレイン端子Ｄから分岐した制御電源端子Ｄ２を介して制御ＩＣ１１の制御電源端子＋Ｂに接続せしめる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体開閉素子を用いて負荷への通電を制御する半導体装置に関し、負荷に電力を供給する駆動電源と、半導体開閉素子の駆動を制御する制御用半導体集積回路に電力を供給する制御電源とを共通する場合において、直流電源の逆接続に対して上記半導体開閉素子を駆動する制御用半導体集積回路の保護を図るものであり、特に、ディーゼル燃焼機関に用いられるグロープラグを負荷としたグロープラグ通電制御装置として好適なものである。

グロープラグ、モータ等、インピーダンスが低く比較的大きな突入電流の流れる負荷と電源との間にパワーＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体開閉素子を設け、これらの半導体開閉素子を制御用半導体集積回路からなる制御ＩＣによって開閉制御する半導体装置が様々な用途に用いられている。

一方、ディーゼル燃焼機関において、エンジン始動時の着火性向上に加え、機関燃焼の安定性向上や燃焼排気の浄化性能向上を図るべく、エンジン始動後にもグロープラグに通電を行うアフターグロー等が行われるようになっており、電源の負荷を低減するとともに機関の運転状況に応じて精密に加熱温度を制御すべく、従来のグローリレーの開閉による通電制御に代えて、半導体開閉素子を用いてグロープラグへの通電制御が行われるようになっている。

特許文献１には、グロープラグと蓄電池との間に通電制御用のパワーＭＯＳＦＥＴを直列接続してグロープラグの通電を制御する装置において、前記蓄電池への接続が逆極性で行われたときに、その逆極性の電圧により前記パワーＭＯＳＦＥＴをオンさせる電圧をゲートに印加させる保護回路を備えることを特徴とし、電源逆接続に対してパワーＭＯＳＦＥＴをオンさせることでその破損を回避するグロープラグ制御装置が開示されている。

特許文献２には、半導体開閉素子を用いたスイッチング回路によって制御されるグロープラグ通電装置において、グロープラグを、シリンダヘッドに固定される円筒状の金属製ハウジング内に発熱部と、一端がスイッチング回路に接続され他端が上記発熱部に接続される通電用中軸とを保持し、上記ハウジングと上記通電用中軸との間を電気的に絶縁する絶縁部を介設した構成とし、上記スイッチング回路と上記グロープラグとの間に、電源が逆接続された場合に、逆電流を遮断するダイオードを設けるとともに、上記ダイオードに密着させて上記ダイオードから発生した熱を放散するヒートシンクを配設して、電源逆接続に対してグロープラグの破損を回避する技術が開示されている。

図５に比較例として示す従来のグロープラグ通電制御装置（ＧＣＵ）１ｚでは、電源２ｚから負荷として設けたグロープラグ４への通電を開閉する半導体開閉素子（ＭＯＳ）１０ｚと、電子制御装置（ＥＣＵ）３ｚからの駆動制御信号ＳＩに従ってＭＯＳ１０ｚを開閉駆動する半導体制御集積回路（制御ＩＣ）１１ｚとを含み、ＥＣＵ３ｚからの駆動制御信号ＳＩに従ってゲートＧ・ソースＳ間に制御ＩＣ１１ｚからゲート電圧Ｖ_Ｇが印加されると、ドレインＤ・ソースＳ間が導通状態となり、グロープラグ４へ通電がなされる。
制御ＩＣ１１ｚは、ＥＣＵ３からの駆動制御信号ＳＩに従って、ゲート電圧Ｖ_Ｇの印加周期のデューティ比を変化させてグロープラグ４の発熱量を調整するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御を行っている。

グロープラグ４は、図略の内燃機関の各気筒に設けられており、ＧＣＵ１ｚには、それぞれのグロープラグ４（１〜ｎ）への通電を制御するＭＯＳ１０ｚ（１〜ｎ）が設けられ、制御ＩＣ１１ｚによって各ＭＯＳ１０ｚ（１〜ｎ）が開閉制御されている。
制御ＩＣ１１ｚの制御電源端子＋Ｂと接地端子ＧＮＤとの間には、不可避的に寄生ダイオード１１１ｚが形成され、寄生ダイオード１１１ｚは、接地側から制御電源側に向かう方向が順方向となっている。
このため、接地電源端子＋ＢとＧＮＤ端子との間に逆接続された電圧が印加されると、ＧＮＤ電位である基板から制御電源端子＋Ｂに向かって大電流が流れ、一瞬にして半導体開閉素子と基板との接続を図るボンディングワイヤ等の焼損を招き、制御ＩＣ１１ｚの故障に至ることがある。

従来のＧＣＵ１ｚでは、グロープラグ４への電力を供給する負荷駆動電源端子ＢＡＴＴと、制御ＩＣ１１ｚへの電力を供給する制御電源端子＋Ｂとは、それぞれ、ヒューズＦを設けた負荷電源経路Ｗ_ＬＤ、制御電源経路Ｗ_ＣＮＴを介して直流電源２に接続され、さらに、制御電源経路Ｗ_ＣＮＴには、ＥＣＵ３ｚによって階へ駆動されるリレーＲＹが介装されている。
従来のＧＣＵ１ｚでは、直流電源２が逆接続された場合でも、ＥＣＵ３ｚも逆接続されるため、リレーＲＹが作動せず、制御ＩＣ１１ｚに逆電流が流れることがない。

一方、近年、グロープラグ通電制御装置等の半導体装置において、負荷への電力を供給する駆動電源経路Ｗ_ＬＤと半導体開閉素子を制御する制御ＩＣへの電力を供給する制御電源経路Ｗ_ＣＮＴとを共通化し、配線コストの削減を図った、簡易な構成の半導体装置について検討されている。
特許文献３には、グロープラグユニットを制御線路に接続するための入力端を有するグロープラグユニットであって、前記制御線路を介して前記グロープラグユニットのグロープラグが駆動制御される形式のグロープラグユニットにおいて、前記グロープラグユニットは出力端を有し、該出力端を介して少なくとも１つの別のグロープラグユニットが前記制御線路と接続される、ことを特徴とするグロープラグユニットが開示されている。

ところが、図５に示した従来のＧＣＵ１ｚにおいて、配線削減のため制御電源経路Ｗ_ＣＮＴと負荷駆動電源経路Ｗ_ＬＤとを共通させると、駆動電源経路Ｗ_ＬＤには電源逆接から制御ＩＣ１１ｚを保護する機構が設けられていないため、直流電源２が逆方向に接続された場合には、制御ＩＣ１１ｚの寄生ダイオード１１１ｚを通って逆電流が流れ、制御ＩＣ１１ｚの故障を招く虞がある。
このような電源逆接続から、制御ＩＣを保護する逆接保護手段として、直流電源２から負荷駆動電源端子ＢＡＴＴ迄の間に、特許文献１にあるような逆電流を迂回させるＭＯＳＦＥＴや、特許文献２にあるような逆電流を遮断するダイオードや、図５に示した制御電源経路Ｗ_ＣＮＴに介装したようなリレーＲＹを負荷電源経路Ｗ_ＬＤに介装することで保護できると考えられる。

しかし、駆動電源経路Ｗ_ＬＤには、突入電流として数十Ａを超える大電流が流れる場合もあり、逆接保護手段として設けられるダイオード、ＭＯＳＦＥＴ、リレー等には、大きな容量が必要とされ、かつ、搭載スペースも大きくなる。
このため、配線コスト削減を図るつもりが、却って半導体装置の製造コストの増大を招くことになる。
また、駆動電源ＢＡＴＴから制御電源＋Ｂを分岐して、その間を接続するバスバー、リードフレーム、回路基板等に逆接保護用のダイオードやＭＯＳＦＥＴ等を介装することで、制御ＩＣの保護を図ることも可能であると考えられるが、必然的に搭載スペースの増大を招くことになる。

そこで、本発明は、かかる実情に鑑み、体格を増加させることなく、簡易な構成により、比較的低コストで、電源逆接続に対してグロープラグ等の低定格発熱体の破壊を確実に阻止する通電制御装置の提供を目的とする。

請求項１の発明（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）では、直流電源（２）と負荷（４）との間に設けられ、上記負荷（４）への通電を開閉制御する半導体開閉素子（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、該半導体開閉素子（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の駆動を制御する制御用半導体集積回路（１１，１１ａ）とを含む半導体装置であって、上記直流電源（２）から上記負荷（４）への負荷駆動電源（ＢＡＴＴ）の供給と上記直流電源（２）から上記制御用半導体集積回路（１１、１１ａ）に制御電源（＋Ｂ）の供給とを共通の配線経路（Ｗ_Ｂ）を介して行うと共に、電源逆接保護素子（１０２、１０２ｂ）を、上記半導体開閉素子（１０、１０ｂ）の電源入力端子（Ｄ）と、上記制御用半導体集積回路（１１、１１ａ）の電源入力端子（＋Ｂ）に繋がる制御電源端子（Ｄ_２）との間に、上記半導体開閉素子（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の内部に一体に設けたことを特徴とする。

請求項２の発明（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）では、上記電源逆接保護素子（１０２、１０２ｂ）が、上記半導体開閉素子（１０）の電源入力端子（Ｄ）から上記制御電源端子（Ｄ_２）に向かう方向を順方向として順方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する逆接保護ダイオード（１０２）、又は／及び、負の温度特性を有する制限抵抗（１０２ｂ）である。

請求項３の発明（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）では、上記負荷（４）が、内燃機関の気筒毎に設けられ通電により発熱するグロープラグ（４）である。

請求項４の発明（１、１ｂ、１ｃ、１ｄ）では、上記制御用半導体集積回路（１１）が、複数（＃１〜＃ｎ）の上記グロープラグ（４）に対してそれぞれ独立して設けられた。

請求項５の発明（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）では、上記制御用半導体集積回路が、複数（＃１〜＃ｎ）の上記グロープラグ（４）への通電を制御する複数（＃１〜＃ｎ）の上記半導体開閉素子（１０、１０ａ）を開閉駆動する。

本願発明によれば、駆動電源と制御電源とを同一経路を介して接続することによって、配線コストの削減を図った簡易な構造の上記半導体装置において、電源が逆接続された場合であっても、上記半導体開閉素子内に設けた上記逆接保護素子によって、上記制御用半導体集積回路に逆向きの電流が流れるのを抑制されるので、上記制御用半導体集積回路の破損を回避できる。
しかも、本発明において上記逆接保護素子は、上記半導体開閉素子を形成する際に同時に作り込まれるため、リレー採用等による製造コストの増加を招くことがなく、電源逆接に対して確実に制御用半導体集積回路の保護を図ることができる。
また、逆接保護素子としてダイオードを用いた場合、ダイオードの順方向電圧は、負の温度特性を持つため、発熱性のある半導体開閉素子上に配置することで、配線経路に単独で配置するより、常に、速く、かつ、高温状態となるため、順方向電圧が小さくなり、上記電源電圧の変動に対しても、より低い電圧まで上記制御用半導体集積回路の作動に必要な電圧を確保することができる。

本発明の第１の実施形態における半導体装置の概要を示す構成図。 本発明の第２の実施形態における半導体装置の概要を示す構成図。 本発明の第３の実施形態における半導体装置の要部を示す構成図。 本発明の第４の実施形態における半導体装置の要部を示す構成図。 本発明の第５の実施形態における半導体装置の要部を示す構成図。 本発明の半導体装置に用いられる駆動制御集積回路の一例を示す構成図。 比較例として示す従来の半導体装置の概要を示す構成図。

図１を参照して、本発明の第１の実施形態における半導体装置として、図略のディーゼル内燃機関の気筒毎に設けられるグロープラグ４を負荷とし、運転状況に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）３から発信される駆動信号ＳＩに従って駆動制御集積回路（ＩＣ）１１によって半導体開閉素子（ＭＯＳ）１０を開閉駆動して、グロープラグ４への通電を制御するグロープラグ通電制御装置（ＧＣＵ）１の概要について説明する。
なお、本実施形態においては、各グロープラグ４（＃１〜＃ｎ）のそれぞれに個別のＧＣＵ１（＃１〜＃ｎ）が設けられ、それぞれのＧＣＵ１が独立してそれぞれのグロープラグ４への通電を制御する構成となっている。

ＧＣＵ１は、グロープラグ４の上流側に設けられ、一本の電力供給配線Ｗ_Ｂを介して電源２に接続され、負荷駆動電源ＢＡＴＴと制御電源＋Ｂとが共通の配線経路を介して供給され、駆動信号線Ｗ_ＳＩ、自己診断信号線Ｗ_ＤＩを介してＥＣＵ３に接続されている。
さらに、ＧＣＵ１は、電源２からグロープラグ４への通電を制御するＭＯＳ１０と、ＭＯＳ１０を開閉制御する制御ＩＣ１１とからなり、ＭＯＳ１０の内部であって、電源入力端子（ドレイン）Ｄと、制御ＩＣ１１の制御電源入力端子（＋Ｂ）に接続する制御電源端子Ｄ_２との間に、電源逆接保護素子として、電源２が順方向に接続された場合の電流は許容し、電源２が逆方向に接続された場合の電流は阻止する逆接保護ダイオード１０２をＭＯＳ１０に一体に設けたことを特徴とするものである。

本発明のＧＣＵ１では、電源２が逆接続された場合に、駆動制御用に設けた制御用半導体集積回路（制御ＩＣ）１１内の電源端子（＋Ｂ）と接地端子ＧＮＤとの間に寄生する制御側寄生ダイオード１１１が順方向となるが、逆接保護ダイオード１０２が逆方向となるので、逆電流が流れるのを阻止し、制御ＩＣ１１の破壊を回避することができる。
なお、本実施形態においては、半導体開閉素子１０としてｎ−チャンネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を用いた例を示したが、本発明の適用される半導体開閉素子１０は、ｎ−チャンネルパワーＭＯＳＦＥＴに限定するものではなく、ｐ−チャンネルやセンスＭＯＳ、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ＧＴＯ、等でも良い。
また、本実施形態において負荷として用いられるグロープラグ４は、金属製の発熱体を有するメタルグロープラグでも、セラミックス製の発熱体を有するセラミックグロープラグのいずれであっても良い。

ＭＯＳ１０のドレインＤは、入力端子ＢＡＴＴに接続され、電源経路ＷＢを介して直流電源２に接続されている。
ソースＳは、グロープラグ出力端子ＧＬを介してグロープラグ４に接続されている。
ゲートＧは、制御ＩＣ１１の出力Ｖ_ＯＵＴに接続されている。
ＭＯＳ１０の内部には、トランジスタ１００のドレインソース間に寄生ダイオード１０１が不可避的に形成されており、寄生ダイオード１０１は、ソースＳからドレインＤに向かう方向が順方向となっている。

本発明の要部であるＭＯＳ１０には、ドレインＤから分岐して、逆接保護ダイオード１０２が形成され、制御ＩＣの電源入力端子（＋Ｂ）に接続されている。
逆接保護ダイオード１０２の順方向電圧は、負の温度特性を持つため、発熱性のあるＭＯＳ１０内に設けることで、一定温度以上に保持されるので、順方向電圧が小さくなり、ドレインＤに入力された入力電圧Ｖ_ＤＤに対して電圧降下の少ない制御電圧Ｖ_Ｄ２を制御ＩＣの電源電圧として供給することができる。
また、制御ＩＣ１１に流れる電流小さいため、逆接保護ダイオード１０２の容量を大きくする必要はない。

ＥＣＵ３は、図略の内燃機関の運転状況に応じてグロープラグ４へ通電を制御するための駆動信号ＳＩを発信する。
駆動信号ＳＩは、制御ＩＣ１１によって、半導体開閉素子１０を開閉駆動するための駆動電圧Ｖ_Ｇに変換され、半導体開閉素子１０のゲートＧに入力される。
また、制御ＩＣ１１からは、ＥＣＵ３に自己診断信号ＤＩが発信され、負荷へ供給する電力のフィードバック制御や、異常の有無の判定に利用される。

電源２が逆接続された場合には、制御ＩＣへの逆電流は、ＭＯＳ１０に内蔵された逆接保護ダイオード１０２によって遮断される。

図２を参照して、本発明の第２の実施形態におけるＧＣＵ１ａについて説明する。
上記実施形態においては、各気筒に設けられたグロープラグ４への通電をそれぞれ独立したＧＣＵ１によって制御する構成について説明したが、本実施形態におけるＧＣＵ１ａでは、一つのＧＣＵ１ａによって、各気筒に設けた複数のグロープラグ４（＃１〜＃ｎ）への通電を制御する構成となっている点が相違する。
このため、本実施形態におけるＧＣＵ１ａには、制御ＩＣの電源逆接保護ダイオード１０２を含むＭＯＳ１０と、逆接保護ダイオード１０２を含まないＭＯＳ１０ａとが設けられている。

制御ＩＣ１１ａには、最初のＭＯＳ１０から、逆接保護ダイオード１０２を介して制御用電圧端子＋Ｂに制御電圧Ｖ_Ｄ２が導入され、ＥＣＵ３から発信された駆動信号ＳＩに従って、各グロープラグ４（１〜ｎ）への通電を制御するＭＯＳ１０（１）、ＭＯＳ１０ａ（２〜ｎ）のそれぞれのゲートＧ（１〜ｎ）に所定のタイミングで駆動電圧（Ｖ１〜Ｖｎ）が印加される。
本実施形態においても、ＭＯＳ１０に内蔵された逆接保護用ダイオードによって、逆電流が阻止され、電源逆接続による制御ＩＣ１１ａの破損を回避することができる。

図３を参照して、本発明の第３の実施形態における半導体装置１ｂの要部である半導体開閉素子１０ｂについて説明する。
上記実施形態においては、逆接保護手段として、ＭＯＳ１０上に、電源２が逆接続された場合に逆電流が流れるのを阻止するダイオード１０２を設けた例を示したが、本実施形態においては、上記実施形態の同様の構成において、逆接保護手段として、ダイオード１０２に換えて、又は、ダイオード１０２と共に、電流制限抵抗１０２ｂを設けた構成としてある。
本実施形態においては、電源２が逆接続された場合には、電流制限抵抗１０２ｂによって制御ＩＣ１１に流れる電流が制限されるので、制御ＩＣ１１の破損を回避することができる。
また、電源２が正常に接続されている場合には、半導体開閉素子１０ｂの開閉動作時に発熱を伴うため、負の温度特性を有する電流制限抵抗１０２ｂの抵抗値が下がり、制御ＩＣ１１を作動させるのに必要な安定した電圧を確保することができる。
さらに、図３Ｂに示すように、逆接保護手段として、逆接保護ダイオード１０２と電流制限抵抗１０２ｂとを、並列に繋いでドレインＤから制御電圧端子Ｄ_２との間に介装してＭＯＳ１０ｃを構成し、又は、図３Ｃに示すように、接保護手段として、逆接保護ダイオード１０２と電流制限抵抗１０２ｂとを、直列に繋いでドレインＤから制御電圧端子Ｄ_２との間に介装してＭＯＳ１０ｄを構成しても良い。

図４を参照して、本発明の半導体装置１、１ａ、１ｂ、１ｃに適用し得る制御ＩＣ１１の具体的な構成例について説明する。
制御ＩＣ１１は、ドライバ（ＤＲＶ）１１０、検出部（ＤＴＣ）１１２、自己診断部（ＤＩＵ）１１３によって構成されている。
ＤＲＶ１１０は、ＥＣＵ３から発信された駆動信号ＳＩに応じた駆動電圧Ｖ_Ｇを生成し、ＭＯＳ１０を開閉駆動する。
ＤＴＣ１１２は、半導体開閉素子１０に流れる電流などを検出して、グロープラグ４の抵抗値Ｒ_ＧＰの変化や断線等の異常を検出する。
ＤＴＣ１１２によって検出された、グロープラグ抵抗Ｒ_ＧＰ、プラグ電流Ｉ_ＧＰ、プラグ電圧Ｖ_ＧＰ等から自己診断を行い、ＥＣＵ３に自己診断信号ＤＩを出力する。
さらに、制御用半導体集積回路によって形成された制御ＩＣ１１の内部には、制御電源端子＋Ｂと接地端子ＧＮＤとの間は、接地ＧＮＤ側から入力＋Ｂ側に向かう方向が順方向となる寄生ダイオードが不可避的に形成されている。
本実施形態に示した制御ＩＣ１１は、上述実施形態におけるＧＣＵ１、１ａ、１ｂの何れにも採用し得る。
また、本発明においては、具体的な制御ＩＣ１１の構成を本実施形態に限定するものではなく、電源２が逆接続された場合に順方向となる寄生ダイオード１０１を含む半導体開閉素子１０の制御に用いられ、内部に電源端子（＋Ｂ）と接地端子ＧＮＤとの間に逆方向の電流を許容する寄生ダイオード１１１が形成される制御用半導体集積回路であれば、本発明は、ドライバＤＲＶ１１０として、チャージポンプＤＣ−ＤＣコンバータ、その他の公知の駆動制御回路を用いた半導体装置の逆接保護に適宜採用することができる。

本発明の半導体装置は、上記実施形態に示したように、ディーゼル燃焼機関に用いられるグロープラグの通電制御装置として好適なものであるが、燃焼排気中の特定ガス成分の濃度を検出するガスセンサのセンサ素子を加熱活性化させる発熱体を負荷として、該発熱体への通電制御に用いるものや、ステッピングモータやインバータモータ等の負荷制御に用いるものであっても良い。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 半導体装置（ＧＣＵ）
１０、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 半導体開閉素子（ＭＯＳ）
１００ トランジスタ
１０１ 素子側寄生ダイオード
１０２、１０２ｂ 逆接保護手段
１１、１１ａ 制御用半導体集積回路（制御ＩＣ）
１１０ ドライバ（ＤＲＶ）
１１１ 制御側寄生ダイオード
１１２ 電流検出手段
１１３ 自己診断装置
２ 直流電源
３ 電子制御装置（ＥＣＵ）
４ 負荷（グロープラグ）
ＢＡＴＴ 負荷駆動電源
＋Ｂ 制御電源
ＳＩ 駆動信号
ＤＩ 自己診断信号
Ｄ ドレイン
Ｄ_２ 制御電源端子
Ｇ ゲート
Ｓ ソース
Ｖ_ＤＤ ドレイン電圧
Ｖ_Ｄ２ 制御電圧
Ｖ_ＧＧ ゲート電圧
Ｖ_ＳＳ ソース電圧

特開平６−１２９３３７号公報 特開２００７−３０３２８８号公報 特表２００９−５１５０８９号公報

Claims (5)

1. 直流電源（２）と負荷（４）との間に設けられ、上記負荷（４）への通電を開閉制御する半導体開閉素子（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）と、該半導体開閉素子（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の駆動を制御する制御用半導体集積回路（１１，１１ａ）とを含む半導体装置であって、
   上記直流電源（２）から上記負荷（４）への負荷駆動電源（ＢＡＴＴ）の供給と上記直流電源（２）から上記制御用半導体集積回路（１１、１１ａ）に制御電源（＋Ｂ）の供給とを共通の配線経路（Ｗ_Ｂ）を介して行うと共に、
   電源逆接保護素子（１０２、１０２ｂ）を、上記半導体開閉素子（１０、１０ｂ）の電源入力端子（Ｄ）と、上記制御用半導体集積回路（１１、１１ａ）の電源入力端子（＋Ｂ）に繋がる制御電源端子（Ｄ_２）との間に、上記半導体開閉素子（１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）の内部に一体に設けたことを特徴とする半導体装置（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
2. 上記電源逆接保護素子（１０２、１０２ｂ）が、上記半導体開閉素子（１０）の電源入力端子（Ｄ）から上記制御電源端子（Ｄ_２）に向かう方向を順方向として順方向の電流を許容し、逆方向の電流を遮断する逆接保護ダイオード（１０２）、又は／及び、負の温度特性を有する制限抵抗（１０２ｂ）である請求項１に記載の半導体装置（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
3. 上記負荷（４）が、内燃機関の気筒毎に設けられ通電により発熱するグロープラグ（４）である請求項１又は２に記載の半導体装置（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
4. 上記制御用半導体集積回路（１１）が、複数（＃１〜＃ｎ）の上記グロープラグ（４）に対してそれぞれ独立して設けられた請求項３に記載の半導体装置（１、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
5. 上記制御用半導体集積回路が、複数（＃１〜＃ｎ）の上記グロープラグ（４）への通電を制御する複数（＃１〜＃ｎ）の上記半導体開閉素子（１０、１０ａ）を開閉駆動する請求項３に記載の半導体装置（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。

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