JP2677735B2 - 混成集積回路装置 - Google Patents

混成集積回路装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、混成集積回路装置、
特に、出力性能を最大限に引き出して作動できる混成集
積回路装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の混成集積回路装置を示す
側面断面図である。図において、二次ヒートシンク例え
ばアルミニウムヒートシンク１上には、アルミナ絶縁基
板２が半田３により固着されている。さらに、アルミナ
絶縁基板２上には、一次ヒートシンク例えば銅ヒートシ
ンク４及び発熱性の半導体チップ例えばパワートランジ
スタ５が、順次半田３により搭載されている。また、ア
ルミニウムヒートシンク１上には、接着剤６例えばシリ
コン樹脂系接着剤により厚膜抵抗基板７が固着されてい
る。この厚膜抵抗基板７上には、導体８や抵抗体９が印
刷等により形成され、さらに、コンデンサ１０や制御用
ＩＣ１１が半田１２により固着されている。なお、パワ
ートランジスタ５と厚膜抵抗基板７とは、ワイヤ例えば
アルミニウムワイヤ１３によって電気的に接続されてい
る。
【０００３】従来の混成集積回路装置は上述したように
構成され、パワートランジスタ５が非常に発熱するの
で、混成集積回路装置の破壊を防止すべく、混成集積回
路装置の最大接合温度を越えないように作動させる必要
がある。このため、従来、印加する電力を切ったり低下
させて制御することによって、所定温度範囲で混成集積
回路装置が使用されていた。すなわち、温度測定手段
（図示しない）を二次ヒートシンクであるアルミニウム
ヒートシンク１に設け、この温度測定手段により印加電
力を調節し、混成集積回路装置をその接合温度以下で使
用していた。しかし、温度測定手段を二次ヒートシンク
であるアルミニウムヒートシンク１上に設けているの
で、正確な温度測定を行えず、出力性能を最大限に引き
出すことができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような混成集
積回路装置では、予め余裕をもって熱設計を行い、印加
電力を制御して混成集積回路装置を動作させなければな
らず、混成集積回路装置の出力性能を最大限に引き出す
ことができないという問題点があった。この発明は、こ
のような問題点を解決するためになされたもので、出力
性能を最大限に引き出して作動できる混成集積回路装置
を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る混成集積回路装置は、一次ヒートシンク及び二次
ヒートシンクを備え、上記一次ヒートシンク上に発熱性
の半導体チップが搭載された混成集積回路装置であっ
て、上記半導体チップの発熱部分直下の一次ヒートシン
ク中に、熱電対を埋設したものである。
【０００６】また、この発明の請求項第２項に係る混成
集積回路装置は、一次ヒートシンク及び二次ヒートシン
クを備え、上記一次ヒートシンク上に発熱性の半導体チ
ップが搭載された混成集積回路装置であって、上記一次
ヒートシンクに隣接して他のヒートシンクが設けられ、
この他のヒートシンク上に温度測定用のダイオードを搭
載したものである。
【０００７】
【作用】この発明の請求項第１項においては、熱電対が
半導体チップの発熱部分直下の一次ヒートシンク中に埋
設されているので、半導体チップの発熱温度を精度良く
測定することができ、測定温度に応じて半導体チップを
その限界値まで作動させることができる。
【０００８】この発明の請求項第２項においては、ダイ
オードによって半導体チップの接合温度を知ることがで
き、この接合温度の信号を制御回路へフィードバックす
れば、半導体チップの出力性能を最大限に引き出すこと
ができる。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明の一実施例による混成集積
回路装置を示す側面断面図である。なお、各図中、同一
符号で示す部材は、同一又は相当部分を示しているの
で、説明は省略する。図において、一次ヒートシンクで
ある銅ヒートシンク４の側部には、穴１５が設けられて
おり、この穴１５には、半導体チップ例えばパワートラ
ンジスタ５の温度を測定するための熱電対１４が挿入さ
れ埋設されている。図２及び図３は、図１に示したパワ
ートランジスタ５及び銅ヒートシンク４のそれぞれ拡大
平面図及び拡大断面図である。パワートランジスタ５
は、エミッタ領域１６、コレクタ領域１７、ベース領域
１８から構成されており、エミッタ領域１６直下のベー
ス−コレクタ接合部（半導体接合部）１９において発熱
する。このベース−コレクタ接合部１９直下の一次ヒー
トシンクである銅ヒートシンク４中に、熱電対１４先端
の測温接点２０が位置するように熱電対１４を配置す
る。なお、熱電対１４の信号線（図示しない）は、制御
回路を構成する厚膜抵抗基板７に電気的に接続されてい
る。
【００１０】上述したように構成された混成集積回路装
置においては、出力時にパワートランジスタ５が発熱
し、パワートランジスタ５の接合温度を熱電対１４によ
ってモニターする。熱電対１４からの電気信号は、図示
しない信号線を介して厚膜抵抗基板７上に構成された制
御回路に入力される。この制御回路は、パワートランジ
スタ５の接合温度が使用上の限界値例えば１５０℃にな
ると、パワートランジスタ５の出力をオフさせるように
働くため、パワートランジスタ５は破壊することはな
い。この時、熱電対１４は、パワートランジスタ５の発
熱部分であるベース−コレクタ接合部１９直下の一次ヒ
ートシンク内に埋設されているので、高精度な温度検出
が可能となる。パワートランジスタ５をその限界値まで
作動させることができ、パワートランジスタ５の出力性
能を最大限に引き出すことが可能となる。また、熱電対
１４からの電気信号を常にモニターし、制御回路へフィ
ードバックをかけることで、パワートランジスタ５の出
力性能を最大限に引き出すことが可能である。
【００１１】図４は、この発明の他の実施例による混成
集積回路装置を示す側面断面図である。図において、銅
ヒートシンク４上には、半田３によりダイオード２１が
搭載されており、このダイオード２１は、パワートラン
ジスタ５の発熱に伴って、温度上昇する。そこで、ダイ
オード２１に予め一定の順方向電流を流しておくと、こ
の順方向電圧は、パワートランジスタ５の接合温度の上
昇と共に、リニアーに減少する。従って、ダイオード２
１の順方向電圧をモニターすることによって、パワート
ランジスタ５の接合温度を測定することができる。この
接合温度信号を制御回路へフィードバックすれば、パワ
ートランジスタ５の出力性能を最大限に引き出すような
コントロールが可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したとおり、請求項第１項に係
る発明は、一次ヒートシンク及び二次ヒートシンクを備
え、上記一次ヒートシンク上に発熱性の半導体チップが
搭載された混成集積回路装置であって、上記半導体チッ
プの発熱部分直下の一次ヒートシンク中に、熱電対を埋
設したので、半導体チップの発熱温度を精度良く測定す
ることができ、発熱温度に応じて半導体チップの出力性
能を制御し、半導体チップをその限界値まで作動させる
ことができるという効果を奏する。
【００１３】また、この発明の請求項第２項に係る発明
は、一次ヒートシンク及び二次ヒートシンクを備え、上
記一次ヒートシンク上に発熱性の半導体チップが搭載さ
れた混成集積回路装置であって、上記一次ヒートシンク
に隣接して他のヒートシンクが設けられ、この他のヒー
トシンク上に温度測定用のダイオードを搭載したので、
ダイオードによって半導体チップの接合温度を知ること
ができ、この接合温度の信号を制御回路へフィードバッ
クすれば、半導体チップの出力性能を最大限に引き出す
ことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例による混成集積回路装置を
示す側面断面図である。
【図２】図１に示したパワートランジスタ及び銅ヒート
シンクを示す拡大平面図である。
【図３】図１に示したパワートランジスタ及び銅ヒート
シンクを示す拡大断面図である。
【図４】この発明の他の実施例による混成集積回路装置
を示す側面断面図である。
【図５】従来の混成集積回路装置を示す側面断面図であ
る。
【符号の説明】
１ アルミニウムヒートシンク ２ アルミナ絶縁基板 ３ 半田 ４ 銅ヒートシンク ５ パワートランジスタ ６ 接着剤 ７ 膜厚抵抗基板 ８ 導体 ９ 抵抗体 １０ コンデンサ １１ 制御用ＩＣ １２ 半田 １３ アルミニウムワイヤ １４ 熱電対 １５ 穴 １６ エミッタ領域 １７ コレクタ領域 １８ ベース領域 １９ ベース−コレクタ接合部 ２０ 測温接点 ２１ ダイオード

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一次ヒートシンク及び二次ヒートシンク
    を備え、上記一次ヒートシンク上に発熱性の半導体チッ
    プが搭載された混成集積回路装置であって、 上記半導体チップの発熱部分直下の一次ヒートシンク中
    に、熱電対を埋設したことを特徴とする混成集積回路装
    置。
  2. 【請求項２】 一次ヒートシンク及び二次ヒートシンク
    を備え、上記一次ヒートシンク上に発熱性の半導体チッ
    プが搭載された混成集積回路装置であって、 上記一次ヒートシンクに隣接して他のヒートシンクが設
    けられ、この他のヒートシンク上に温度測定用のダイオ
    ードを搭載したことを特徴とする混成集積回路装置。
JP4130487A 1992-05-22 1992-05-22 混成集積回路装置 Expired - Lifetime JP2677735B2 (ja)

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