JP2503670B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2503670B2
JP2503670B2 JP1193263A JP19326389A JP2503670B2 JP 2503670 B2 JP2503670 B2 JP 2503670B2 JP 1193263 A JP1193263 A JP 1193263A JP 19326389 A JP19326389 A JP 19326389A JP 2503670 B2 JP2503670 B2 JP 2503670B2
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康宏 大塚
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/7801DMOS transistors, i.e. MISFETs with a channel accommodating body or base region adjoining a drain drift region
    • H01L29/7802Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors
    • H01L29/7803Vertical DMOS transistors, i.e. VDMOS transistors structurally associated with at least one other device

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンハンスメント形電界効果トランジスタ
(MOSFET)等の電圧駆動型パワーデバイスから構成され
る半導体装置に関し、特にその電圧駆動型パワーデバイ
スの短絡保護及び温度検出をモノリシツク上に実現する
半導体装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor device including a voltage drive type power device such as an enhancement type field effect transistor (MOSFET), and particularly to a short circuit of the voltage drive type power device. The present invention relates to a semiconductor device which realizes protection and temperature detection on a monolithic.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来から用いられているパワーデバイスの短絡保護回
路として第4図に示すものが、またその温度保護回路と
して第6図に示すものがあり、これらパワーデバイスの
素子断面構造をそれぞれ第3図,第5図を参照して説明
する。
A conventional short circuit protection circuit for a power device is shown in FIG. 4 and a temperature protection circuit for it is shown in FIG. 6, and the element cross-sectional structures of these power devices are shown in FIG. 3 and FIG. This will be described with reference to FIG.

第3図は第4図におけるパワーデバイスの素子断面構
造を示したものである。これは、第3図,第4図に示す
ように、電圧駆動型パワーデバイスQ0のソース(エミツ
タともいう)及び電流検出端子S,Seにバイポーラトラン
ジスタQ1のエミツタ及びベース端子をそれぞれ接続し、
このバイポーラトランジスタQ1のコレクタと電圧駆動型
パワーデバイスQ0のゲートの間に抵抗R1を接続したもの
であり、バイポーラトランジスタQ1を電圧駆動型パワー
デバイスQ0のセルの一部を用い、抵抗R1をIGBTのゲート
のポリシリコンを用いて構成したものである。ただし、
図中1はn+基板、2はn-エピタキシヤル層、3は電圧駆
動型パワーデバイスQ0の各セルのソースとなるp領域、
4はそのソース取出し用n+領域、5はバイポーラトラン
ジスタQ1のコレクタとなるn+領域、6はそのトランジス
タQ1のベースとなるp領域、7は同じくそのトランジス
タQ1のエミツタとなるn+領域である。また、11はSiO2
からなる絶縁体、12はパワーデバイスQ0の各ゲートや抵
抗R1を形成するポリシリコンからなる導体、13は各々の
電極配線用のアルミ導体であり、Rgはゲート抵抗、Rsは
電流検出抵抗、D,GはパワーデバイスQ0のドレイン,ゲ
ート端子である。
FIG. 3 shows an element cross-sectional structure of the power device in FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the source (also referred to as an emitter) of the voltage-driven power device Q 0 and the current detection terminals S and Se are connected to the emitter and base terminals of the bipolar transistor Q 1 , respectively. ,
A resistor R 1 is connected between the collector of the bipolar transistor Q 1 and the gate of the voltage-driven power device Q 0 , and the bipolar transistor Q 1 is used as a part of the cell of the voltage-driven power device Q 0 . The resistor R 1 is formed by using polysilicon for the gate of the IGBT. However,
In the figure, 1 is an n + substrate, 2 is an n - epitaxial layer, 3 is a p region which is a source of each cell of the voltage-driven power device Q 0 ,
4 Source unloading n + region thereof, n + region serving as the collector of the bipolar transistor Q 1 is 5, 6 p region serving as a base of the transistor Q 1, 7 is the same emitter of the transistor Q 1 n + Area. Further, 11 is an insulator made of SiO 2 or the like, 12 is a conductor made of polysilicon forming each gate of the power device Q 0 and the resistor R 1 , 13 is an aluminum conductor for each electrode wiring, and Rg is a gate A resistor, Rs is a current detection resistor, and D and G are the drain and gate terminals of the power device Q 0 .

また、第5図は第6図におけるパワーデバイスの素子
断面構造を示したものである。これは、第5図,第6図
に示すように、電圧駆動型パワーデバイスQ0のセルの一
部を用いてバイポーラトランジスタQ2を構成したもの
で、同一チツプ上にある温度検出用バイポーラトランジ
スタQ2の温度依存性の有る特性を用いて温度検出を行え
るようにしたものである。なお、第5図及び第6図にお
いて第3図,第4図と同一または相当部分は同一符号を
付してあり、8は温度検出用バイポーラトランジスタQ2
のコレクタとなるn+領域、9はそのトランジスタQ2のベ
ースとなるp領域、10は同じくそのトランジスタQ2のエ
ミツタとなるn+領域である。
Further, FIG. 5 shows an element cross-sectional structure of the power device in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, this is a bipolar transistor Q 2 constructed by using a part of the cell of the voltage drive type power device Q 0. The bipolar transistor for temperature detection on the same chip. It is designed to detect temperature by using the temperature-dependent characteristic of Q 2 . In FIGS. 5 and 6, the same or corresponding parts as those in FIGS. 3 and 4 are designated by the same reference numerals, and 8 is a temperature detecting bipolar transistor Q 2
Collector become n + region of 9 p region serving as a base of the transistor Q 2, 10 is an n + region, which also becomes the emitter of the transistor Q 2.

ここで、短絡保護回路は、第4図に示すように、電流
検出端子Seとソース端子Sの間に電流検出端子Rsを接続
し、電圧駆動型パワーデバイスQ0のドレイン電流の検出
を行い、短絡電流が流れた時にバイポーラトランジスタ
Q1をオン状態にする。そして、ゲート入力電圧VINをゲ
ート抵抗Rgと電圧駆動型パワーデバイスQ0のゲートとバ
イポーラトランジスタQ1のコレクタ間の抵抗R1により分
割し、その電圧駆動型パワーデバイスQ0のゲートに印加
される電圧を下げることにより、該電圧駆動型パワーデ
バイスQ0の飽和電流を下げるとともに、それに伴い電圧
駆動型パワーデバイス内の電流密度を下げ、ラツチアツ
プによる破壊を防止する。
Here, as shown in FIG. 4, the short circuit protection circuit connects the current detection terminal Rs between the current detection terminal Se and the source terminal S to detect the drain current of the voltage drive type power device Q 0 , Bipolar transistor when short circuit current flows
Turn on Q 1 . Then, the gate input voltage V IN is divided by the gate resistance R g and the resistance R 1 between the gate of the voltage driven power device Q 0 and the collector of the bipolar transistor Q 1 and applied to the gate of the voltage driven power device Q 0. By lowering the applied voltage, the saturation current of the voltage-driven power device Q 0 is lowered, and the current density in the voltage-driven power device is accordingly lowered to prevent the breakdown due to the ratchet.

また、温度検出回路は、第6図に示すように、電圧駆
動型パワーデバイスQ0のセルの一部を用いてバイポーラ
トランジスタQ2を同時に形成し、この電圧駆動型パワー
デバイスQ0の接合温度を温度検出用バイポーラトランジ
スタQ2で検出するものである。
The temperature detecting circuit, as shown in FIG. 6, at the same time to form a bipolar transistor Q 2 with a portion of the cells of the voltage drive type power device Q 0, the junction temperature of the voltage drive type power device Q 0 Is detected by a temperature detecting bipolar transistor Q 2 .

〔発明が解決しようとする課題〕 従来の電圧駆動型パワーデバイスの温度保護回路及び
短絡保護回路は以上のように構成されているので、同一
チツプには構成されておらず、各保護機能を別々のモノ
リシツク上に構成するため部品点数も多くなり、コスト
が増大することになるなどの問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Since the temperature protection circuit and the short circuit protection circuit of the conventional voltage drive type power device are configured as described above, they are not configured in the same chip, and each protection function is separately provided. Since it is constructed on the monolithic, the number of parts is increased and the cost is increased.

また、パワーデバイスQ0にゲート電圧VINが印加され
てパワーデバイスQ0が短絡状態になると、抵抗Rsによる
電圧降下によりバイポーラトランジスタQ1がオンにな
る。これにより、抵抗Rgで電圧降下が起こり、パワーデ
バイスQ0のゲートには、VINを抵抗RgとR1により分割し
た電圧{R1/(Rg+R1)}VINが印加される。この結
果、パワーデバイスQ0の短絡電流が減少し、抵抗Rsの電
圧降下が小さくなりバイポーラトランジスタQ1がオフに
なる。これによって、パワーデバイスQ0に再度ゲート電
圧VINが印加されるとパワーデバイスQ0が短絡状態にな
る。以後、この状態を繰り返すために、発振状態とな
り、パワーデバイスQ0の温度が上昇するという問題もあ
る。
Further, when the power device Q power device Q 0 gate voltage V IN is applied to 0 becomes short-circuited, the bipolar transistor Q 1 is turned on by a voltage drop due to resistor Rs. As a result, a voltage drop occurs in the resistor Rg, and a voltage {R 1 / (Rg + R 1 )} V IN obtained by dividing V IN by the resistors Rg and R 1 is applied to the gate of the power device Q 0 . As a result, the short circuit current of the power device Q 0 decreases, the voltage drop across the resistor Rs decreases, and the bipolar transistor Q 1 turns off. As a result, when the gate voltage V IN is applied to the power device Q 0 again, the power device Q 0 is short-circuited. Since this state is repeated thereafter, there is a problem that the oscillation state occurs and the temperature of the power device Q 0 rises.

本発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、電圧駆動型パワーデバイスのセルの一部を
用いて温度保護及び短絡保護回路をモノリシツク上に内
蔵し、高精度化を図ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and a temperature protection and short circuit protection circuit is built in a monolithic circuit by using a part of a cell of a voltage drive type power device to improve accuracy. The purpose is to plan.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る半導体装置は、電圧駆動型パワーデバイ
スのソースセルをN(任意の整数):1に分離するととも
に、その分割した端子を設けてソース端子と電流検出端
子とし、前記パワーデバイスのチツプ上のソースセルの
一部を用いてバイポーラトランジスタを複数個構成し、
その一部のバイポーラトランジスタのエミツタとベース
をそれぞれ前記パワーデバイスのソース端子と電流検出
端子に接続し、該バイポーラトランジスタのコレクタと
前記パワーデバイスのゲートの間に抵抗を接続して、こ
れを用い短絡保護を行う回路を構成する。そして他のバ
イポーラトランジスタはそのベース端子を独立端子と
し、コレクタ、エミッタを前記パワーデバイスのゲー
ト、ソースとそれぞれ接続し、該バイポーラトランジス
タのベース・エミッタ間電圧VBEの温度依存性を用い温
度保護を行う回路を構成したものである。
In the semiconductor device according to the present invention, the source cell of the voltage-driven power device is separated into N (arbitrary integer): 1, and the divided terminals are provided as a source terminal and a current detection terminal. Using some of the source cells above, configure multiple bipolar transistors,
The emitter and the base of a part of the bipolar transistor are respectively connected to the source terminal and the current detection terminal of the power device, and a resistor is connected between the collector of the bipolar transistor and the gate of the power device, and a short circuit is made by using this. A circuit for protection is configured. The other bipolar transistor has its base terminal as an independent terminal, the collector and emitter are respectively connected to the gate and source of the power device, and temperature protection is performed by using the temperature dependence of the base-emitter voltage V BE of the bipolar transistor. This is a configuration of a circuit to be performed.

〔作用〕[Action]

本発明においては、温度保護回路及び短絡保護回路は
電圧駆動型パワーデバイスのセルの一部を用いてバイポ
ーラトランジスタをパワーデバイスと同一プロセスによ
り同時に形成することにより、モノリシツク上にパワー
デバイス,温度保護回路及び短絡保護回路が形成され、
複数の保護機能をモノリシツク上に構成することができ
る。
In the present invention, the temperature protection circuit and the short circuit protection circuit form a bipolar transistor at the same time in the same process as the power device by using a part of the cell of the voltage drive type power device, so that the power device and the temperature protection circuit are formed on the monolithic circuit. And a short circuit protection circuit is formed,
Multiple protection functions can be configured on the monolith.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例による半導体装置の素子断
面構造図であり、第2図はその等価回路である。この実
施例は、電圧駆動型パワーデバイスとしてnチヤネルエ
ンハンスメント電界効果トランジスタ(MOSFET)を用い
る場合を示したもので、この電界効果トランジスタQ0
主トランジスタとし、そのソースセルをN:1に分離する
とともに、その分割した端子を設けてソース(エミツタ
ともいう)端子Sと電流検出端子(センス端子ともい
う)Seとする。そして、そのソースのセルの一部を独立
させ、セルのp領域9をベース,n+領域8をコレクタ,
n+領域10をエミツタとして、温度検出用バイポーラトラ
ンジスタQ2を形成し、このバイポーラトランジスタQ2
n+領域10のエミツタを前記電界効果トランジスタつまり
主トランジスタQ0のソース端子Sに接続し、かつそのn+
領域8のコレクタを主トランジスタQ0のゲートに接続し
て、これにより温度保護回路15を構成する。また、上記
ソースセルのp領域6をベース,そのn+領域5をコレク
タ、n+領域7をエミツタとして、短絡保護用バイポーラ
トランジスタQ1を形成し、そのトランジスタQ1のn+領域
7のエミツタを主トランジスタQ0のソース端子Sに接続
するとともに、p領域6のベースを主トランジスタQ0
センス端子Seに接続し、そのn+領域5のコレクタを主ト
ランジスタQ0のゲートと抵抗R1を通して接続することに
より、短絡保護回路14を構成したものである。なお図
中、同一符号は同一または相当部分を示し、C,B及びE
は各バイポーラトランジスタQ1,Q2のコレクタ,ベース
及びエミツタ端子を示している。
FIG. 1 is a cross-sectional structural view of an element of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is its equivalent circuit. This embodiment shows a case where an n-channel enhancement field effect transistor (MOSFET) is used as a voltage drive type power device. The field effect transistor Q 0 is used as a main transistor and its source cell is separated into N: 1. At the same time, the divided terminals are provided to serve as a source (also called an emitter) terminal S and a current detection terminal (also called a sense terminal) Se. Then, a part of the source cell is made independent, the p region 9 of the cell is the base, the n + region 8 is the collector,
The n + region 10 as an emitter, to form a temperature sensing bipolar transistor Q 2, the bipolar transistor Q 2
The emitter of the n + region 10 is connected to the source terminal S of the field effect transistor, that is, the main transistor Q 0 , and its n +
The collector of the region 8 is connected to the gate of the main transistor Q 0 , which constitutes the temperature protection circuit 15. The base of the p region 6 of the source cell, the n + regions 5 collector, the n + region 7 as emitter, forming a short-circuit protection for the bipolar transistors Q 1, n + region 7 of the transistor Q 1 emitter while connected to the source terminal S of the main transistor Q 0, the base of the p region 6 is connected to the sense terminal Se of the main transistor Q 0, the gate and the resistance R 1 of the main transistor Q 0 the collector of the n + regions 5 The short-circuit protection circuit 14 is configured by connecting through. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and C, B and E
Shows the collector, base, and emitter terminals of each bipolar transistor Q 1 , Q 2 .

次に動作について説明する。まず短絡保護回路14にお
いて、nチヤネルエンハンスメント型電界効果トランジ
スタつまり主トランジスタQ0の電流検出端子Seには、ド
レイン電流の1/Nが流れることにより、抵抗Rsの値は、
短絡時に流れる電流の1/Nによる電圧降下がバイポーラ
トランジスタQ1のVBEより大きくなるように設定するこ
とにより、主トランジスタQ0が負荷短絡を起こし短絡電
流が流れると、バイポーラトランジスタQ1はオンする。
このバイポーラトランジスタQ1がオンすると、主トラン
ジスタQ0のゲートへの入力電圧VINはゲート抵抗Rgと抵
抗R1により分割れ、主トランジスタQ0のゲートへの印加
電圧は低下する。このことより、主トランジスタQ0内の
電流密度が低下し、ラツチアツプを防止することができ
る。
Next, the operation will be described. First, in the short-circuit protection circuit 14, 1 / N of the drain current flows to the current detection terminal Se of the n-channel enhancement type field effect transistor, that is, the main transistor Q 0 , so that the value of the resistance Rs becomes
By setting the voltage drop due to 1 / N of the current that flows at the time of short circuit to be larger than V BE of the bipolar transistor Q 1 , when the main transistor Q 0 causes a load short circuit and a short circuit current flows, the bipolar transistor Q 1 turns on. To do.
When the bipolar transistor Q 1 is turned on, the input voltage V IN to the gate of the main transistor Q 0 is divided by the gate resistance Rg and the resistance R 1 , and the voltage applied to the gate of the main transistor Q 0 is lowered. As a result, the current density in the main transistor Q 0 is lowered, and the latch-up can be prevented.

また温度保護回路15の動作は、主トランジスタQ0の温
度が上昇すると、同一チツプ上に形成されたバイポーラ
トランジスタQ2も同一温度まで上昇する。このバイポー
ラトランジスタQ2は、そのVBEの温度依存性等を利用し
た温度センサとして用い、ベースBには適当な電圧をか
けておき、チツプ温度が上昇するとVBEが低下し、バイ
ポーラトランジスタQ2がオンして、主トランジスタQ0
ゲートを遮断するものである。
Further, in the operation of the temperature protection circuit 15, when the temperature of the main transistor Q 0 rises, the bipolar transistors Q 2 formed on the same chip also rise to the same temperature. This bipolar transistor Q 2 is used as a temperature sensor utilizing the temperature dependence of its V BE, an appropriate voltage is applied to the base B, and V BE decreases when the chip temperature rises, and the bipolar transistor Q 2 Turns on and shuts off the gate of the main transistor Q 0 .

また、バイポーラトランジスタQ2の温度センサにより
発振状態を停止させることもできる。この動作を第7図
を用いて説明する。第7図において、(a)は入力電圧
VIN、(b)はパワーデバイスQ0のゲート電圧、(c)
はパワーデバイスQ0のドレイン電流、(d)はバイポー
ラトランジスタQ1のオン・オフ状態、(e)はチップ温
度、(f)はバイポーラトランジスタQ2のオン・オフ状
態である。なお、L1は短絡保護レベルL2は過熱保護レベ
ルである。
Moreover, the oscillation state can be stopped by the temperature sensor of the bipolar transistor Q 2 . This operation will be described with reference to FIG. In FIG. 7, (a) is the input voltage
V IN , (b) is the gate voltage of the power device Q 0 , (c)
Is the drain current of the power device Q 0 , (d) is the on / off state of the bipolar transistor Q 1 , (e) is the chip temperature, and (f) is the on / off state of the bipolar transistor Q 2 . L1 is a short circuit protection level and L2 is an overheat protection level.

パワーデバイスQ0のゲートに入力電圧VINが印加され
てパワーデバイスQ0が短絡状態になると、抵抗Rsによる
電圧降下によりバイポーラトランジスタQ1がオンになる
が、このオンによって、抵抗Rgの電圧降下でパワーデバ
イスQ0のゲートに印加される電圧がVINより小さくなる
ため、パワーデバイスQ0の短絡電流が減少し、抵抗Rsの
電圧降下が小さくなりバイポーラトランジスタQ1がオフ
になる。これによって、パワーデバイスQ0に再度ゲート
電圧VINが印加されるとパワーデバイスQ0は短絡状態に
なり、以後この動作を繰り返すために、発振状態とな
る。この結果、パワーデバイスQ0のチップ温度Tjが上昇
するとtの時点でバイポーラトランジスタQ2がオンにな
る。これにより、パワーデバイスQ0はゲート電圧が0に
なるためにオフ状態になり、保護を完全に行うことがで
きる。
When power device Q 0 input voltage V IN to the gate is applied power device Q 0 becomes short-circuited, the voltage drop due to resistance Rs is the bipolar transistor Q 1 is turned on, this ON, the voltage drop of the resistor Rg Since the voltage applied to the gate of the power device Q 0 becomes lower than V IN , the short-circuit current of the power device Q 0 decreases, the voltage drop of the resistor Rs decreases, and the bipolar transistor Q 1 turns off. As a result, when the gate voltage V IN is applied to the power device Q 0 again, the power device Q 0 is short-circuited, and this operation is repeated thereafter, so that the power device Q 0 is oscillated. As a result, when the chip temperature Tj of the power device Q 0 rises, the bipolar transistor Q 2 turns on at time t. As a result, the power device Q 0 is turned off because the gate voltage becomes 0, and complete protection is possible.

なお、上記実施例ではnチヤネルエンハンスメント型
電界効果トランジスタにnpnバイポーラトランジスタを
接続したものを示したが、pチヤネルエンハンスメント
型電界効果トランジスタにpnpバイポーラトランジスタ
を設けてもよく、また電界効果トランジスタのかわり
に、IGBTやその他のパワーデバイスを用いても上記実施
例と同様の効果が得られる。
Although the n-channel enhancement type field effect transistor is connected to the npn bipolar transistor in the above embodiment, the p-channel enhancement type field effect transistor may be provided with a pnp bipolar transistor, or instead of the field effect transistor. Even if an IGBT or other power device is used, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、電圧駆動型パワーデバ
イスのセルの一部を用いて短絡保護回路及び温度保護回
路の複数の保護機能をモノリシツク上に構成したので、
装置が小型になり、主チツプを保護する上で精度の高い
ものが得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, since a plurality of protection functions of the short circuit protection circuit and the temperature protection circuit are configured on the monolithic using a part of the cell of the voltage drive type power device,
The size of the device is reduced, and a highly accurate device can be obtained in protecting the main chip.

また、パワーデバイスのチップ温度が上昇しても、所
定温度でパワーデバイスがオフとなり、それ以上の温度
上昇はなくなる。
Moreover, even if the chip temperature of the power device rises, the power device is turned off at a predetermined temperature, and the temperature does not rise any further.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例による半導体装置を示す主要
断面図、第2図は第1図の等価回路図、第3図は従来の
パワーデバイスの短絡保護を行う構造の主要断面図、第
4図は第3図の等価回路図、第5図は従来のパワーデバ
イスの温度検出・保護を行う構造の主要断面図、第6図
は第5図の等価回路図、第7図は第2図の動作波形のタ
イムチャートである。 14……短絡保護回路、15……温度保護回路、Q0……電界
効果トランジスタ(主トランジスタ)、Q1……短絡保護
用バイポーラトランジスタ、Q2……温度検出用バイポー
ラトランジスタ、Rg……ゲート抵抗、Rs……電流検出抵
抗、R1……抵抗。
FIG. 1 is a main sectional view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of FIG. 1, and FIG. 3 is a main sectional view of a structure for short-circuit protection of a conventional power device, 4 is an equivalent circuit diagram of FIG. 3, FIG. 5 is a main cross-sectional view of a structure for detecting and protecting a temperature of a conventional power device, FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of FIG. 5, and FIG. 3 is a time chart of the operation waveforms of FIG. 14 ...... short-circuit protection circuit, 15 ...... temperature protection circuit, Q 0 ...... field effect transistor (main transistor), Q 1 ...... short-circuit protection for the bipolar transistor, Q 2 ...... temperature detecting bipolar transistor, Rg ...... gate resistance, Rs ...... current sensing resistor, R 1 ...... resistance.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】MOSFET等の電圧駆動型パワーデバイスから
構成される半導体装置において、前記パワーデバイスの
セルの内一部を分離してそのソース端子と分離独立した
電流検出端子を設け、前記パワーデバイスのセルの一部
を用いて少くとも2個のバイポーラトランジスタを形成
し、この1つのバイポーラトランジスタのベースを前記
パワーデバイスの電流検出端子に接続し、エミッタを前
記パワーデバイスのソース端子に接続するとともに、該
バイポーラトランジスタのコレクタと前記パワーデバイ
スのゲート端子との間に抵抗を接続して短絡保護回路を
構成し、かつ前記もう1つのバイポーラトランジスタの
ベース端子を独立端子とし、それらコレクタ、エミッタ
を前記パワーデバイスのゲート、ソースとそれぞれ接続
して温度保護回路を構成したことを特徴とする半導体装
置。
1. A semiconductor device comprising a voltage-driven power device such as a MOSFET, wherein a part of a cell of the power device is separated and a current detection terminal is provided which is separate from a source terminal of the power device. Forming at least two bipolar transistors by using a part of the cells of the above, connecting the base of the one bipolar transistor to the current detection terminal of the power device, and connecting the emitter to the source terminal of the power device. A resistor is connected between the collector of the bipolar transistor and the gate terminal of the power device to form a short circuit protection circuit, and the base terminal of the other bipolar transistor serves as an independent terminal, and the collector and emitter are Connect to the gate and source of the power device respectively to provide a temperature protection circuit. Wherein a to form a.
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