JP2975778B2 - Hybrid integrated circuit device - Google Patents
Hybrid integrated circuit deviceInfo
- Publication number
- JP2975778B2 JP2975778B2 JP4247913A JP24791392A JP2975778B2 JP 2975778 B2 JP2975778 B2 JP 2975778B2 JP 4247913 A JP4247913 A JP 4247913A JP 24791392 A JP24791392 A JP 24791392A JP 2975778 B2 JP2975778 B2 JP 2975778B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- pattern
- bonding pad
- integrated circuit
- resistance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
- H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/45001—Core members of the connector
- H01L2224/45099—Material
- H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
- H01L2224/45117—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
- H01L2224/45124—Aluminium (Al) as principal constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は混成集積回路装置に関
し、特に抵抗温度係数が極めて低い合金材よりなる抵抗
体部品をワイヤーボンディング接続で混成集積回路基板
上に接続する混成集積回路装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid integrated circuit device, and more particularly to a hybrid integrated circuit device in which a resistor component made of an alloy material having an extremely low temperature coefficient of resistance is connected to a hybrid integrated circuit board by wire bonding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電流検出を行う手段の１としてブ
リッジ回路がある。この電流検出用のブリッジ回路は周
知の如く、ブリッジの平衡条件を利用して電流検出を行
うものであり、その回路について簡単に説明すると（図
５参照）、電流検出用の抵抗Ｒ 0（２１）にある電流Ｉ0
が流れているとする。この電流Ｉ0の最大値が抵抗Ｒ
0（２１）に流れたときにブリッジが平衡となる様に各
抵抗Ｒ1（２２），Ｒ2（２３），Ｒ3（２５），Ｒ4（２
４）を設定する。このブリッジ回路の抵抗Ｒ0（２１）
に電流Ｉ0の最大値以下の電流が流れたとするとコンパ
レータ（２６）から「Ｌ」レベルの信号が出力され、抵
抗Ｒ0（２１）に電流Ｉ0の最大値以上の電流が流れたと
するとコンパレータ（２６）への入力の電圧が逆転し
「Ｈ」レベルの信号が出力され電流Ｉ0を遮断し回路を
保護する。2. Description of the Related Art Conventionally, as one of means for detecting a current, a block
There is a ridge circuit. This current detection bridge circuit
As we know, current detection is performed using the balance condition of the bridge.
The circuit can be briefly described (Fig.
5), a resistor R for current detection 0Current I in (21)0
Is flowing. This current I0Is the maximum value of the resistance R
0Each bridge is balanced so that it flows to (21).
Resistance R1(22), RTwo(23), RThree(25), RFour(2
4) Set. The resistance R of this bridge circuit0(21)
Current I0If a current less than the maximum value of
The signal at the “L” level is output from the
Anti-R0(21) Current I0If the current that exceeds the maximum value of
Then, the voltage of the input to the comparator (26) reverses.
An "H" level signal is output and the current I0Cut off the circuit
Protect.
【０００３】この様なブリッジ回路は特開昭５３−９７
４７０号公報に記載されている。上述のブリッジ回路を
混成集積回路基板上に搭載形成した場合、電流Ｉ0を検
出する電流検出抵抗Ｒ0の抵抗体としては、Ｎｉメッキ
抵抗が主として用いられている。しかしながら、Ｎｉメ
ッキは溶断電流が小さいので小さい電流の検出は行える
が大電流の検出を行う際には溶断電流を大とするために
抵抗体面積を大きくするかあるいは厚みを厚くしなけれ
ばならないので、基板実装面積の縮小、メッキ処理時間
が長くなるという問題があり、例えば４０Ａという大電
流を検出するのは略不可能とされていた。Such a bridge circuit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-97.
470. When the above-described bridge circuit is mounted and formed on a hybrid integrated circuit board, a Ni plating resistor is mainly used as a resistor of the current detection resistor R 0 for detecting the current I 0 . However, Ni plating has a small fusing current, so a small current can be detected.However, when a large current is detected, the resistor area or the thickness must be increased in order to increase the fusing current. However, there is a problem that the substrate mounting area is reduced and the plating process time is prolonged, and it has been almost impossible to detect a large current of, for example, 40 A.
【０００４】斯上の問題を解消するために電流検出抵抗
Ｒ0の抵抗体溶断電流の大きい銅箔あるいはＡｇペース
トを用いることにより解消することができる。The above problem can be solved by using a copper foil or an Ag paste having a large resistance fusing current of the current detection resistor R 0 .
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】溶断電流の大きいＡｇ
ペーストあるいは銅箔を用いることで大電流を検出する
ことは可能である。確かに銅箔の比抵抗が０．５ｍΩ，
Ａｇペーストの比抵抗３７ｍΩと小さいので大電流を流
すことができる。しかしながら、Ａｇペーストはペース
ト材にＡｇの粉末を混入しスクリーン印刷等により形成
するために抵抗面積が大きくなる問題があり、更に銅箔
をプリント基板上に形成し大電流を流すと熱によりプリ
ント基板が変形する問題点があった。SUMMARY OF THE INVENTION Ag having a large fusing current
It is possible to detect a large current by using a paste or a copper foil. Certainly, the specific resistance of copper foil is 0.5mΩ,
Since the specific resistance of the Ag paste is as small as 37 mΩ, a large current can flow. However, since the Ag paste is formed by screen printing or the like by mixing Ag powder into the paste material, there is a problem that the resistance area becomes large. Further, when a copper foil is formed on a printed circuit board and a large current is applied, the printed circuit board is heated by heat. However, there was a problem of deformation.
【０００６】また銅箔はエッチング時のサイドエッチン
グ及び銅箔の圧延工程での厚みのバラツキにより一定し
た抵抗が得られないので検出抵抗として用いることがで
きない問題点がある。更に銅箔及びＡｇペーストのＴＣ
Ｒ（抵抗温度係数）が３８００±２００ｐｐｍ及び２１
５０±１５０ｐｐｍと非常に高いので基板温度の変化に
対して抵抗のバラツキが極めて大きいため電流を正確に
検出することが行えない問題がある。かかる問題を解決
するためには別途温度補正用の補正回路が必要となり、
電流検出回路が複雑となる新たな問題が発生する。[0006] In addition, the copper foil cannot be used as a detection resistor because a constant resistance cannot be obtained due to side etching at the time of etching and variation in thickness in a rolling step of the copper foil. TC of copper foil and Ag paste
R (temperature coefficient of resistance) 3800 ± 200 ppm and 21
Since it is as high as 50 ± 150 ppm, there is a problem that the current cannot be detected accurately because the variation in resistance with respect to a change in the substrate temperature is extremely large. In order to solve such a problem, a correction circuit for temperature correction is separately required,
A new problem arises in that the current detection circuit becomes complicated.
【０００７】更に、銅箔を検出抵抗として用いる場合に
は、トリミング調整が困難であり、精度の優れた検出抵
抗を提供することが困難である。この発明は、上述した
課題に鑑みて為されたもので、この発明の目的は、抵抗
トリミング調整が容易で且つ温度変化に対しても極めて
安定した電流検出および抵抗部品に発生する温度を分散
できることが可能な混成集積回路装置を提供することを
目的とする。Further, when a copper foil is used as the detection resistor, trimming adjustment is difficult, and it is difficult to provide a detection resistor with excellent accuracy. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to easily adjust resistance trimming and to stabilize current detection and to disperse a temperature generated in a resistance component even with a temperature change. It is an object of the present invention to provide a hybrid integrated circuit device capable of performing the following.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、この発明に係わる混成集積回路装
置は、金属基板上に絶縁樹脂層を介して銅箔により形成
された所望形状の導電路に、金属片の一主面上に絶縁樹
脂層を介して、電流を流す電流用パターンの両端部に設
けられた電流用ボンディングパッドと前記電流用パター
ンに流れる電流を検出するための電圧検出用ボンディン
グパッドを有し、抵抗温度係数が約１ｐｐｍ〜５００ｐ
ｐｍの合金材よりなる抵抗パターンが形成された抵抗体
部品および複数の回路素子が接続された混成集積回路装
置の電流用パターンは前記金属片の外縁部分でそのパタ
ーンに流れる電流の電流経路が略均一となるように分割
形成され、前記抵抗体部品のボンディングパッドとその
近傍に延在された前記導電路をワイヤーボンディング接
続したことを特徴としている。Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are solved,
In order to achieve the object, a hybrid integrated circuit device according to the present invention is provided with an insulating resin layer on one main surface of a metal piece on a conductive path of a desired shape formed of copper foil via an insulating resin layer on a metal substrate. A current bonding pad provided at both ends of a current pattern through which a current flows, and a voltage detection bonding pad for detecting a current flowing through the current pattern, and a temperature coefficient of resistance of about 1 ppm to 500p
The current pattern of a resistor part having a resistance pattern formed of a pm alloy material and a current pattern of a hybrid integrated circuit device to which a plurality of circuit elements are connected has a current path of a current flowing through the pattern at an outer edge portion of the metal piece. The bonding pad of the resistor component and the conductive path extending near the bonding pad are connected by wire bonding so as to be uniform.
【０００９】[0009]
【作用】以上のように構成される混成集積回路装置にお
いては、電流検出抵抗体が部品となっているために、抵
抗体のトリミング調整を精度よく調整することができ
る。また、抵抗体部品に形成される抵抗パターンは抵抗
温度係数が約１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍという極めて低い
合金材により形成されるために、温度変化に対して抵抗
値の変動がなく安定した電流検出を行うことができる。In the hybrid integrated circuit device configured as described above, since the current detection resistor is a component, the trimming adjustment of the resistor can be adjusted with high accuracy. Further, since the resistance pattern formed on the resistor component is formed of an extremely low alloy material having a temperature coefficient of resistance of about 1 ppm to 500 ppm, it is necessary to perform stable current detection without a change in resistance value with respect to a temperature change. Can be.
【００１０】また、抵抗パターンが分割して形成される
ために電流検出時に生じ発生する発熱を分散させること
ができる。Further, since the resistance pattern is divided and formed, heat generated at the time of current detection can be dispersed.
【００１１】[0011]
【実施例】以下に、図１に示した実施例に基づいて、本
発明の混成集積回路装置について詳述する。本発明の混
成集積回路装置は、図１に示す如く、金属基板（１）
と、その基板（１）上に貼着された絶縁樹脂層（２）
と、その樹脂層（２）上に形成された所望形状の導電路
（３）と、その導電路（３）に接続されたパワー半導体
素子（４）と、そのパワー半導体素子（４）に流れる電
流を検出する電流検出抵抗素子（５）とから構成され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A hybrid integrated circuit device according to the present invention will be described below in detail with reference to the embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 1, the hybrid integrated circuit device of the present invention comprises a metal substrate (1).
And an insulating resin layer (2) adhered on the substrate (1)
And a conductive path (3) having a desired shape formed on the resin layer (2), a power semiconductor element (4) connected to the conductive path (3), and flowing through the power semiconductor element (4). A current detection resistor element (5) for detecting a current.
【００１２】金属基板（１）はアルミニウム、銅等の基
板が用いられ、この実施例においては、アルミニウム基
板が用いられている。このアルミニウム基板の表面に
は、図示されないが、酸化アルミニウム膜が形成されて
いる。尚、この酸化膜は形成しなくとも別に支障はな
い。この金属基板（１）の一主面上にエポキシ樹脂ある
いはポリイミド樹脂と銅箔とが一体化されたクラッド材
をホットプレス等の加圧手段を用いて貼着する。そし
て、銅箔を所望形状にエッチングし所望形状の導電路
（３）が形成される。この実施例で形成される導電路
（３）は図１からでは明らかにされないが、図２に示す
インバータ回路が形成されている。As the metal substrate (1), a substrate made of aluminum, copper or the like is used. In this embodiment, an aluminum substrate is used. Although not shown, an aluminum oxide film is formed on the surface of the aluminum substrate. Note that there is no problem even if this oxide film is not formed. On one main surface of the metal substrate (1), a clad material in which an epoxy resin or a polyimide resin and a copper foil are integrated is attached by using a pressing means such as a hot press. Then, the copper foil is etched into a desired shape to form a conductive path (3) having a desired shape. Although the conductive path (3) formed in this embodiment is not apparent from FIG. 1, the inverter circuit shown in FIG. 2 is formed.
【００１３】ところで、このインバータ回路は、インバ
ータ回路の負荷となるモータＭの回転速度、回転方向等
のデータＤIN並びに後述する過電流検出回路の信号を入
力してインバータ制御信号を生成する制御回路（１１）
と、この制御回路（１１）の信号出力および過電流検出
回路の信号入力のためのバッファ（１２）と、インバー
タ回路を形成するスイッチング素子Ｑ11〜Ｑ16と、この
スイッチング素子Ｑ11〜Ｑ16をオン・オフ制御するドラ
イバ（１３）と、慣流ダイオードＤ11〜Ｄ16と、電流検
出抵抗Ｒ0と、その抵抗Ｒ0の両端に接続された過電流検
出回路（１４）とから構成される。The inverter circuit receives a data D IN such as a rotation speed and a rotation direction of a motor M serving as a load of the inverter circuit and a signal of an overcurrent detection circuit described later to generate an inverter control signal. (11)
When a buffer (12) for the signal input of a signal output and the overcurrent detection circuit of the control circuit (11), the switching element Q 11 to Q 16 to form an inverter circuit, the switching element Q 11 to Q 16 the oN-oFF control driver (13), and慣流diode D 11 to D 16, a current detecting resistor R 0, is constructed from the connected across the resistor R 0 the overcurrent detection circuit (14) You.
【００１４】その動作について簡単に説明すると、マイ
クロコンピュータあるいはＤＳＰにより構成される制御
回路（１１）はＤ INとして入力される回転速度設定信号
に応じた周波数であって、それぞれ１２０度の位相差を
有する３つのパルス幅化正弦波とこのパルス幅化正弦波
に対してそれぞれ１８０度位相が遅れた３つのパルスを
生成する。The operation will be briefly described.
Control by computer or DSP
Circuit (11) is D INSpeed setting signal input as
And a phase difference of 120 degrees each.
Three pulse width sine waves and this pulse width sine wave
Three pulses, each 180 degrees out of phase
Generate.
【００１５】それぞれ１２０度の位相差を有する３つの
パルス幅化正弦波はバッファ（１２）、ホトカプラＰＣ
11〜ＰＣinおよびドライバ（１３）を介してインバータ
回路を形成する上側アームのスイッチング素子Ｑ11，Ｑ
13，Ｑ15の制御電極に入力され、これらをオン・オフ制
御する。また、このパルス幅化正弦波に対してそれぞれ
１８０度位相が遅れたパルスは同様に下側アームのスイ
ッチング素子Ｑ12，Ｑ 14，Ｑ16をオン・オフ制御する。[0015] There are three types, each having a phase difference of 120 degrees.
Pulse width sine wave is buffer (12), photocoupler PC
11~ PCinAnd inverter via driver (13)
Switching element Q of upper arm forming circuit11, Q
13, QFifteenInput to the control electrodes of the
I will. Also, for each pulse width sine wave,
Pulses with a phase lag of 180 degrees are similarly switched on the lower arm.
Switching element Q12, Q 14, Q16On / off control.
【００１６】従って、それぞれ１２０度の位相差を有す
る３つのパルス幅化正弦波とこのパルス幅化正弦波に対
してそれぞれ１８０度位相が遅れた３つのパルスにより
オン・オフ制御されるインバータ回路の出力端子、即ち
スイッチング素子Ｑ11とＱ12、スイッチング素子Ｑ13と
Ｑ14、スイッチング素子Ｑ15、Ｑ16の接続点には３相の
パルス幅化正弦波電圧が得られ、モータＭに流れる負荷
電流は正弦波に近似したものとなる。Accordingly, an inverter circuit which is turned on / off by three pulse width sine waves each having a phase difference of 120 degrees and three pulses each 180 degrees out of phase with respect to this pulse width sine wave. output terminal, i.e. the switching element Q 11 and Q 12, the switching elements Q 13 and Q 14, the connection point of the switching elements Q 15, Q 16 obtained pulse width converted sinusoidal wave voltage three-phase load flowing through the motor M The current is similar to a sine wave.
【００１７】モータの過負荷、直列スイッチング素子の
同時導通、その他に起因する過電流は抵抗Ｒ0および過
電流検出回路（１４）により検出され、ホトカプラＰＣ
10、バッファ（１２）を介して制御回路（１１）に入力
される。制御回路（１１）はこの過電流検出信号に基づ
いて一定期間パルス出力を停止する等の保護動作を行
う。An overcurrent caused by overload of the motor, simultaneous conduction of the series switching elements, and the like is detected by the resistor R0 and the overcurrent detection circuit (14), and the photocoupler PC
10 is input to the control circuit (11) via the buffer (12). The control circuit (11) performs a protection operation such as stopping the pulse output for a certain period based on the overcurrent detection signal.
【００１８】上記インバータ回路のスイッチング素子と
しては、例えばパワートランジスタ、パワーＭＯＳある
いはＩＧＢＴ等の半導体素子（４）が用いられる。その
半導体素子（４）は銅等のヒートシンク材（６）を介し
て導電路（３）上に半田等のろう材により固着され、そ
の周辺に延在された導電路（３）と半導体素子（４）と
がワイヤー線によって接続される。そして、その周辺に
は制御回路（１１）、ドライバ（１３）および過電流検
出回路（１４）等を構成するためにトランジスタ、チッ
プ抵抗等の複数の回路素子（７）が搭載され、図２に示
すインバータ回路が構成される。As a switching element of the inverter circuit, for example, a semiconductor element (4) such as a power transistor, a power MOS or an IGBT is used. The semiconductor element (4) is fixed on the conductive path (3) with a brazing material such as solder via a heat sink material (6) such as copper, and the conductive path (3) extending around the periphery and the semiconductor element (4). 4) are connected by a wire line. A plurality of circuit elements (7) such as a transistor and a chip resistor are mounted on the periphery thereof to constitute a control circuit (11), a driver (13), an overcurrent detection circuit (14), and the like. The inverter circuit shown is configured.
【００１９】この発明の特徴とするところは、例えば上
記インバータ回路を構成するスイッチング素子に流れる
過電流を検出するための電流検出抵抗素子（５）にあ
る。即ち、電流検出用抵抗素子（５）を従来の如く、銅
箔又はＮｉメッキ、Ａｇペースト等の金属箔あるいはメ
ッキでなく個別単体部品の抵抗体部品を用いるところに
ある。更に、述べると、この抵抗体部品（５）は銅等の
金属片の一主面上に所望の抵抗パターン（５Ａ）が形成
される。具体的に述べると、金属片（５Ｂ）はその厚み
が約０．５〜２ｍｍ厚で、長さが約１０〜１５ｍｍサイ
ズの銅材が用いられ、その表面は銅の酸化を防止するた
めにニッケルメッキ処理が施されている。そして、その
一主面上には接着剤付きのポリイミド樹脂層（５Ｃ）を
介して所望形状の抵抗パターン（５Ａ）が形成される。A feature of the present invention is, for example, a current detection resistor element (5) for detecting an overcurrent flowing through a switching element constituting the inverter circuit. In other words, the current detecting resistance element (5) is different from the conventional one in that a copper foil, a Ni plating, a metal foil such as an Ag paste or a plating is used instead of a single resistor element. Furthermore, as described above, the resistor component (5) has a desired resistance pattern (5A) formed on one main surface of a metal piece such as copper. More specifically, the metal piece (5B) is made of a copper material having a thickness of about 0.5 to 2 mm and a length of about 10 to 15 mm, and its surface is formed to prevent oxidation of copper. Nickel plating is applied. Then, a resistance pattern (5A) having a desired shape is formed on one main surface thereof via a polyimide resin layer (5C) with an adhesive.
【００２０】この抵抗パターン（５Ａ）を構成する導電
材料は過電流検出を温度変化に関係することなく安定し
た状態で行うために、温度係数が極めて低い金属材料が
用いられている。温度変化に関係することなく安定した
電流検出を行うためには、抵抗パターン（５Ａ）の抵抗
温度係数を少なくとも１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲内
の金属材料を用いることが好ましい。例えば、銅−ニッ
ケル合金でＣｕ５５％、Ｎｉ４５％の合金の抵抗温度係
数は１５ｐｐｍとなり、Ｃｕ５８％、Ｎｉ４２％の合金
の抵抗温度係数は略ゼロである。又、銅−マンガン合金
でＣｕ５０〜８５％、Ｍｎ１２〜３０％、Ｎｉ２〜１６
％の合金では抵抗温度係数は１ｐｐｍである。その他、
抵抗温度係数の低い合金としてはニッケル−クロム合金
がある。本実施例では、抵抗パターン（５Ａ）の材料と
して、上記した銅−マンガン合金が用いられている。As the conductive material constituting the resistance pattern (5A), a metal material having an extremely low temperature coefficient is used in order to detect overcurrent in a stable state regardless of a temperature change. In order to perform stable current detection irrespective of temperature change, it is preferable to use a metal material having a resistance temperature coefficient of the resistance pattern (5A) in a range of at least 1 ppm to 500 ppm. For example, the temperature coefficient of resistance of a copper-nickel alloy of 55% Cu and 45% Ni is 15 ppm, and the temperature coefficient of resistance of an alloy of 58% Cu and 42% Ni is substantially zero. In addition, a copper-manganese alloy is composed of Cu 50 to 85%, Mn 12 to 30%, Ni 2 to 16
% Alloy has a temperature coefficient of resistance of 1 ppm. Others
An alloy having a low temperature coefficient of resistance is a nickel-chromium alloy. In this embodiment, the above-described copper-manganese alloy is used as the material of the resistance pattern (5A).
【００２１】金属片（５Ｂ）上に形成される抵抗パター
ン（５Ａ）の抵抗値はパターン形状およびその膜厚によ
って所定の値に設定することができ、金属片（５Ｂ）の
サイズが５〜１０ｍｍ×０．５〜２ｍｍ×１０〜１５ｍ
ｍでは約１ｍΩ〜５０ｍΩの抵抗値を有する抵抗パター
ン（５Ａ）を金属片（５Ｂ）上に形成することができ
る。金属片（５Ｂ）の一主面全面には、ポリイミド樹脂
層を介して、所定の膜厚の上記した銅−マンガン合金が
貼着されており、その銅−マンガン合金を所望の形状に
エッチングすることで上記した抵抗値を有した抵抗パタ
ーン（５Ａ）を形成することができる。The resistance value of the resistance pattern (5A) formed on the metal piece (5B) can be set to a predetermined value depending on the pattern shape and its film thickness, and the size of the metal piece (5B) is 5 to 10 mm. × 0.5-2mm × 10-15m
With m, a resistance pattern (5A) having a resistance value of about 1 mΩ to 50 mΩ can be formed on the metal piece (5B). The above-described copper-manganese alloy having a predetermined thickness is adhered to the entire surface of one main surface of the metal piece (5B) via a polyimide resin layer, and the copper-manganese alloy is etched into a desired shape. Thereby, the resistance pattern (5A) having the above-described resistance value can be formed.
【００２２】ここで、抵抗パターン（５Ａ）は電流集中
を防止するために図１および図４に示す如く、電流経路
が略均一となるように分割して形成される。即ち、図３
に示す如く、金属片（５Ｂ）の略全面に抵抗パターン
（５Ａ）を形成し、例えば、対角辺Ｙ−Ｙに電流が流れ
るとすると、電流のほとんどがＡ領域に集中して流れ、
Ｂ領域には少しか流れない。従って、Ｘ−Ｘ断面の電流
による発熱の温度分布は、図３に示す如き、Ａ領域が最
大となる。従って、発熱による温度上昇が樹脂膜（５
Ｃ）の耐熱の範囲以内である場合には、何んら不具合は
発生しない。しかし、大電流が流れ樹脂膜（５Ｃ）の耐
熱範囲以上の温度上昇があった場合には、樹脂層（５
Ｃ）が劣化し、パターン（５Ａ）と金属片（５Ｂ）が短
絡するという不具合が発生する可能性があり、信頼性面
から見ると大電流を流す事ができない。Here, as shown in FIGS. 1 and 4, the resistance pattern (5A) is divided so as to make the current path substantially uniform in order to prevent current concentration. That is, FIG.
As shown in FIG. 5, a resistance pattern (5A) is formed on substantially the entire surface of a metal piece (5B). For example, when a current flows on the diagonal side YY, most of the current flows intensively in the A region.
A little does not flow into the B area. Accordingly, as shown in FIG. 3, the temperature distribution of the heat generated by the current in the XX section is maximum in the region A. Therefore, the temperature rise due to heat generation is caused by the resin film (5).
If the heat resistance is within the range of C), no problem occurs. However, when a large current flows and the temperature rises beyond the heat resistant range of the resin film (5C), the resin layer (5C)
C) may be deteriorated, and a problem that the pattern (5A) and the metal piece (5B) are short-circuited may occur. In view of reliability, a large current cannot flow.
【００２３】これに対して、本願発明では、上述したよ
うに、電流経路が略均一となるように抵抗パターン（５
Ａ）を分割して形成している。即ち、抵抗パターン（５
Ａ）の長さ、幅を調整してそのパターン（５Ａ）に流れ
る電流が均一になるように設計されている。図４に示し
た抵抗パターン（５Ａ）のＹ−Ｙに図３の抵抗パターン
（５Ａ）と同じ大きさの電流が流れた場合、電流は２経
路に分散して流れ、電流による発熱の温度分布は図４に
示す如く、２カ所に分散するために図３の約１／２程度
となり、発熱を最小限におさえることができる。On the other hand, in the present invention, as described above, the resistance pattern (5
A) is divided and formed. That is, the resistance pattern (5
A) The length and width are adjusted so that the current flowing through the pattern (5A) becomes uniform. When a current having the same magnitude as that of the resistance pattern (5A) of FIG. 3 flows through YY of the resistance pattern (5A) shown in FIG. 4, the current flows in two paths, and the temperature distribution of heat generated by the current flows. As shown in FIG. 4, since the light is dispersed in two places, it is about 1/2 of that in FIG. 3, and heat generation can be minimized.
【００２４】この実施例では、抵抗パターン（５Ａ）を
２経路に分割したが、分割数およびその形状は、金属片
（５Ｂ）のサイズおよび抵抗値の大きさによって適宜に
選択することができることは、説明するまでもない。と
ころで、抵抗パターン（５Ａ）が延在される所定位置に
は、電流用ボンディングパッド（５Ｄ）と電圧検出用ボ
ンディングパッド（５Ｅ）がそれぞれ２個づつ形成され
る。In this embodiment, the resistance pattern (5A) is divided into two paths. However, the number of divisions and the shape can be appropriately selected depending on the size of the metal piece (5B) and the magnitude of the resistance value. Needless to say. By the way, two current bonding pads (5D) and two voltage detection bonding pads (5E) are formed at predetermined positions where the resistance pattern (5A) extends.
【００２５】本実施例では、両ボンディングパッド（５
Ｄ）（５Ｅ）が金属片（５Ｂ）の相対向するコーナ部に
設けられているが、電圧検出レベルを変更する場合には
電圧検出用ボンディングパッド（５Ｅ）を金属片（５
Ｂ）の中間部に設ける場合もある。このようにして形成
された個別部品である抵抗体（５）は導電路（３）の所
望位置に半田等のろう材を用いて固着搭載される。そし
て、抵抗体部品（５）の近傍に形成された導電路（３）
とワイヤー線によりボンディング接続される。即ち、電
流用ボンディングパッド（５Ｄ）は約２００〜４００μ
ｍ径のＡｌ線を用いてパワー用の導電路（３Ａ）と接続
され、電圧検出用ボンディングパッド（５Ｅ）は約１０
０〜３００μｍ径のＡｌ線を用いて小信号用の導電路
（３Ｂ）と接続される。両ボンディングパッド（５Ｄ）
（５Ｅ）上にはＡｌワイヤ線のボンディング接続強度を
向上させるためにＮｉメッキ膜が設けられている。かか
る小信号用の導電路（３Ｂ）は図１からでは明らかにさ
れないが過電流検出回路の一部に延在接続され、スイッ
チング素子に過電流が流れた場合に過電流検出回路に所
定の電圧信号が印加され、スイッチング素子が破壊され
るのを防止することができる。In this embodiment, both bonding pads (5
D) (5E) are provided at the opposite corners of the metal piece (5B), but when changing the voltage detection level, the voltage detection bonding pad (5E) is connected to the metal piece (5B).
It may be provided in the middle part of B). The resistor (5), which is an individual component formed in this way, is fixedly mounted at a desired position of the conductive path (3) using a brazing material such as solder. And a conductive path (3) formed near the resistor part (5).
Is connected by wire lines. That is, the current bonding pad (5D) is about 200 to 400 μm.
It is connected to a power conductive path (3A) using an m-diameter Al wire, and a voltage detection bonding pad (5E) is about 10
It is connected to the small signal conductive path (3B) using an Al wire having a diameter of 0 to 300 μm. Both bonding pads (5D)
On (5E), a Ni plating film is provided to improve the bonding connection strength of the Al wire. Although not shown in FIG. 1, such a small signal conductive path (3B) is extended and connected to a part of the overcurrent detection circuit, and when an overcurrent flows through the switching element, a predetermined voltage is applied to the overcurrent detection circuit. A signal can be applied to prevent the switching element from being destroyed.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に依れば、
抵抗体部品に形成される抵抗パターンの抵抗温度係数が
１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲内の合金を用いているこ
とにより、温度変化が発生した場合であっても抵抗パタ
ーンの被抵抗値が温度変化にあまり影響されないために
極めて安定した電流検出を行うことが可能となる。その
結果、極めて信頼性のある混成集積回路装置を提供する
ことができ、そのメリットは大である。As described in detail above, according to the present invention,
By using an alloy whose resistance temperature coefficient of the resistance pattern formed on the resistor component is in the range of 1 ppm to 500 ppm, even if a temperature change occurs, the resistance value of the resistance pattern does not easily change with the temperature change. Since it is not affected, it is possible to perform extremely stable current detection. As a result, an extremely reliable hybrid integrated circuit device can be provided, and the merit thereof is great.
【００２７】また、本発明に依れば、電流検出を行う抵
抗体が個別部品であるために、同一サイズの抵抗体部品
であっても抵抗パターン形状で種々の抵抗値を得ること
ができることにより、導電路のパターン変更を行うこと
なく電流検出レベルの異なった混成集積回路装置を容易
に提供することができる。さらに、本発明に依れば、温
度補正回路が不要であるために温度に関係なく安定に制
御することができる。Further, according to the present invention, since the resistor for detecting the current is an individual component, various resistance values can be obtained in a resistance pattern shape even if the resistor component has the same size. A hybrid integrated circuit device having a different current detection level can be easily provided without changing the pattern of the conductive path. Further, according to the present invention, since a temperature correction circuit is not required, stable control can be performed regardless of the temperature.
【００２８】さらに、本発明に依れば、抵抗部品の抵抗
パターンが複数に分割形成されているために電流検出時
に生じる発熱を分散させることができることにより、発
熱によって抵抗パターン下の樹脂膜の劣化を防止でき信
頼性の極めて優れた混成集積回路装置を提供することが
できる。Further, according to the present invention, since the resistance pattern of the resistance component is divided into a plurality of parts, the heat generated at the time of current detection can be dispersed, whereby the deterioration of the resin film below the resistance pattern due to the heat generation can be achieved. , And a highly reliable hybrid integrated circuit device can be provided.
【図１】本発明の混成集積回路装置を示す斜視拡大図で
ある。FIG. 1 is an enlarged perspective view showing a hybrid integrated circuit device of the present invention.
【図２】本実施例で用いられるインバータ回路を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing an inverter circuit used in the embodiment.
【図３】本発明を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the present invention.
【図４】本発明を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention.
【図５】電流検出用ブリッジ回路図である。FIG. 5 is a current detection bridge circuit diagram.
（１） 金属基板 （２） 絶縁樹脂層 （３） 導電路 （４） パワー素子 （５） 電流検出用抵抗体 (1) Metal substrate (2) Insulating resin layer (3) Conductive path (4) Power element (5) Current detection resistor
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−77017（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−3356（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−235362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128657（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−128656（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−127559（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 19/165 H01C 13/00 H01L 23/62 H05K 1/18 H05K 1/05 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-77017 (JP, A) JP-A-3-3356 (JP, A) JP-A-1-235362 (JP, A) JP-A-63-128657 (JP) JP-A-63-128656 (JP, A) JP-A-63-127559 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01R 19/165 H01C 13/00 H01L 23/62 H05K 1/18 H05K 1/05
Claims (2)
より形成された所望形状の導電路に、金属片の一主面上
に絶縁樹脂層を介して、電流を流す電流用パターンの両
端部に設けられた電流用ボンディングパッドと前記電流
用パターンに流れる電流を検出するための電圧検出用ボ
ンディングパッドを有した抵抗パターンが形成された抵
抗体部品および複数の回路素子が接続された混成集積回
路装置において、 前記電流用パターンはそのパターンに流れる電流の電流
経路が略均一となるように形成され、前記抵抗体部品の
ボンディングパッドとその近傍に延在された前記導電路
をワイヤーボンディング接続したことを特徴とする混成
集積回路装置。1. A current pattern for flowing a current through a conductive path of a desired shape formed of copper foil on a metal substrate via an insulating resin layer via an insulating resin layer via an insulating resin layer. A hybrid in which a resistor component having a resistor pattern having a current bonding pad provided at both ends and a voltage detection bonding pad for detecting a current flowing through the current pattern is formed, and a plurality of circuit elements are connected. In the integrated circuit device, the current pattern is formed such that a current path of a current flowing through the pattern is substantially uniform, and a wire bonding connection is made between the bonding pad of the resistor component and the conductive path extending near the bonding pad. A hybrid integrated circuit device comprising:
より形成された所望形状の導電路に、金属片の一主面上
に絶縁樹脂層を介して、電流を流す電流用パターンの両
端部に設けられた電流用ボンディングパッドと前記電流
用パターンに流れる電流を検出するための電圧検出用ボ
ンディングパッドを有し、抵抗温度係数が約１ｐｐｍ〜
５００ｐｐｍの合金材よりなる抵抗パターンが形成され
た抵抗体部品および複数の回路素子が接続された混成集
積回路装置において、 前記電流用パターンは前記金属片の外縁部分でそのパタ
ーンに流れる電流の電流経路が略均一となるように分割
形成され、前記抵抗体部品のボンディングパッドとその
近傍に延在された前記導電路をワイヤーボンディング接
続したことを特徴とする混成集積回路装置。2. A current pattern for passing a current through a conductive path of a desired shape formed of copper foil on a metal substrate via an insulating resin layer on one main surface of a metal piece via an insulating resin layer. It has a current bonding pad provided at both ends and a voltage detection bonding pad for detecting a current flowing through the current pattern, and has a resistance temperature coefficient of about 1 ppm to
In a hybrid integrated circuit device in which a resistor component formed of a 500 ppm alloy material and a plurality of circuit elements are connected, the current pattern is a current path of a current flowing through the pattern at an outer edge portion of the metal piece. Are formed so as to be substantially uniform, and the bonding pad of the resistor component and the conductive path extending in the vicinity of the bonding pad are connected by wire bonding.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4247913A JP2975778B2 (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Hybrid integrated circuit device |
| KR1019930016750A KR100223504B1 (en) | 1992-08-28 | 1993-08-27 | Hybrid integrated circuit device |
| US08/114,329 US5469131A (en) | 1992-08-28 | 1993-08-30 | Hybrid integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4247913A JP2975778B2 (en) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | Hybrid integrated circuit device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102324A JPH06102324A (en) | 1994-04-15 |
| JP2975778B2 true JP2975778B2 (en) | 1999-11-10 |
Family
ID=17170419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4247913A Expired - Fee Related JP2975778B2 (en) | 1992-08-28 | 1992-09-17 | Hybrid integrated circuit device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975778B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017053015A (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 日立金属株式会社 | Resistive material |
| KR102485483B1 (en) * | 2018-01-09 | 2023-01-05 | 현대모비스 주식회사 | Apparatus and method for detecting output current of invertor |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP4247913A patent/JP2975778B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06102324A (en) | 1994-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06216308A (en) | Semiconductor device sealed with resin | |
| KR100223504B1 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2975778B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2989390B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2962945B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2869261B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2846776B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2902871B2 (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP4323299B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH06112614A (en) | Hybrid integrated circuit device | |
| JP2562652B2 (en) | Inverter power IC protection circuit and hybrid integrated circuit in which the protection circuit is integrated | |
| JPH033356A (en) | Hybrid integrated circuit | |
| JPS63128656A (en) | Hybrid integrated circuit | |
| JP2937713B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH033262A (en) | Semiconductor device | |
| JP3670593B2 (en) | Electronic component using resistor and method of using the same | |
| JP3477002B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2500773Y2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH05109919A (en) | Complex integrated circuit | |
| JPH0752764B2 (en) | Hybrid integrated circuit | |
| JPS63128657A (en) | Hybrid integrated circuit | |
| JPH06260538A (en) | Semiconductor device | |
| JPS6232058A (en) | Thermal recording head | |
| JPH0586065B2 (en) | ||
| JPS6254458A (en) | Input protecting circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |