JP3190941B2 - Insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device

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    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】この発明は絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device for insulated switching power supply device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年電子機器の小型化が求められる中で、電源装置もスイッチング電源化、そしてそのスイッチング周波数を高めることによって、小型化が進んでいる。 BACKGROUND ART Among the recent downsizing of electronic equipment is required, the power supply device is also a switching power supply of, and by increasing the switching frequency, miniaturization has progressed. これに伴って、電源装置に使用される半導体装置も高集積化が進みつつある。 Accordingly, the semiconductor device for use in power supply also progressing high integration. この例としては、MOSFE An example of this is, MOSFE
T(例えば、Nチャネル型MOSFET)やバイポーラトランジスタ(例えばNPN型バイポーラトランジスタ)等の電力用スイッチング素子と、その制御回路とを一つのパッケージに搭載した絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置が開発されてきている。 T (for example, N-channel MOSFET) or bipolar transistors (e.g., NPN type bipolar transistor) and a power switching element such as, equipped with insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device is developed and its control circuitry in a single package it has been.

【0003】また、この搭載の仕方も、電力用スイッチング素子チップとその制御回路チップとを別チップで搭載したものから、さらにパッケージの小型化を図るため、電力用スイッチング素子部とその制御回路部とを同一チップに搭載したものへと進化してきている。 [0003] Also, the way of the mounting, from those equipped with the power switching device chips and a control circuit chip on another chip, to further reduce the size of the package, and a control circuit unit power switching element section it has evolved into something that was equipped with a door on the same chip. その一例としては、Proceeding of 1992 International Sympo As an example of this, Proceeding of 1992 International Sympo
sium on Powersemiconductor Devices & ICs, Tokyo p sium on Powersemiconductor Devices & ICs, Tokyo p
p.322-327 "A 1200V BiCMOS TECHNOLOGYAND ITS APPLIC p.322-327 "A 1200V BiCMOS TECHNOLOGYAND ITS APPLIC
ATION" by Vladimir Rumennik Power Integrations,In ATION "by Vladimir Rumennik Power Integrations, In
c. に発表されたものがあげられる。 c. include those that have been published in. これは、電力用M This is, M for power
OSFETとその制御回路および保護回路を1チップに搭載した、いわゆるスイッチング電源用インテリジェント電力用MOSFETである。 OSFET and its control circuit and the protection circuit mounted on a single chip, an intelligent power MOSFET for a so-called switching power supply.

【0004】図3に上記スイッチング電源用インテリジェント電力用MOSFETを用いた絶縁型スイッチング電源装置の概略回路図を示す。 [0004] FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of an insulated switching power supply device using the intelligent power MOSFET for the switching power supply. 図3において、43bは絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置、7 In FIG. 3, 43 b is a semiconductor integrated circuit device for an insulated switching power supply device, 7
bは交流電源、8bはダイオードブリッジ、9bは平滑用コンデンサ、10bはダイオードおよび平滑用コンデンサからなる二次側整流平滑回路、12bは絶縁用のトランス、25bはNチャネルMOSFETからなる電力用スイッチング素子、42bは電力用スイッチング素子25bを制御する制御回路、38bは寄生インダクタンス成分、35bは低圧側の配線、36bは制御回路42 b is an AC power source, 8b diode bridge, 9b smoothing capacitor, 10b are diodes and the secondary side rectifying and smoothing circuit and a smoothing capacitor, 12b transformer for insulation, 25b are power switching element consisting of N-channel MOSFET , 42b is a control circuit for controlling the power switching element 25b, 38b are parasitic inductance component, 35b is of the low-pressure side wiring, 36b a control circuit 42
bのグラウンド、41bは寄生インダクタンス成分、4 b ground, 41b is parasitic inductance component, 4
4bは電源入力配線、45bは一次側出力配線、37b 4b is power input lines, 45b are the primary output lines, 37b
はソースリード端子である。 It is a source lead terminal.

【0005】この絶縁型スイッチング電源装置は、交流電源7bの交流電圧をダイオードブリッジ8bおよび平滑用コンデンサ9bで整流および平滑して直流電圧とし、この直流電圧によってトランス12bの一次側に流れる電流を電力用スイッチング素子25bによって断続することにより、トランス12bの二次側に交流電圧を誘起させ、この交流電圧を二次側整流平滑回路10bで整流・平滑して直流電圧としている。 [0005] The insulated switching power supply device rectifies and smoothes the AC voltage by a diode bridge 8b and smoothing capacitor 9b of the AC power source 7b and DC voltage, the power current that flows through the DC voltage to the primary side of the transformer 12b by intermittently by use switching element 25b, to induce an AC voltage in the secondary side of the transformer 12b, it is set to a DC voltage rectified and smoothed to the AC voltage on the secondary side rectifying and smoothing circuit 10b. 電力用スイッチング素子25bは制御回路42bによって制御される。 Power switching element 25b is controlled by the control circuit 42b.

【0006】上記の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置43bは、絶縁型スイッチング電源装置の中のプリント基板に搭載するとき、絶縁型スイッチング電源装置をできるだけ小さくするためには、上記プリント基板の配線パターンの設計に工夫を要する。 [0006] The insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 43b, when mounted on a printed circuit board in the insulated switching power supply device, in order to minimize the insulated switching power supply device, the printed circuit board It takes a twist to the design of the wiring pattern. ただし、このパターン配線の設計においては、高電圧がかかる配線、例えば図3における、交流電源7bの電圧が整流・平滑された直流電圧が供給される電源入力配線44 However, in this design the pattern wiring, the wiring to which a high voltage is applied, for example, in FIG. 3, the AC power source 7b power input line DC voltage voltage is rectified and smoothed is supplied 44
bおよびトランス12bから電力用スイッチング素子2 Power from b and trans 12b switching element 2
5bへと一次側出力電流が流れる一次側出力配線45b The primary output lines 45b that to 5b flows the primary output current
と、低電圧のかかる配線、例えば一次側の低電圧の配線35bあるいは二次側の配線との間隔を法規を遵守した距離とする必要があったり、また大きな電流が流れるラインにおいては、その寄生のインダクタンス成分によってノイズが発生することをできるだけ小さくするため、 If, wiring of low voltage applied, for example, or it is necessary to distance intervals in compliance with regulations of the primary side low voltage wiring 35b or the secondary side of the wire, also in line a large current flows, the parasitic since the noise by the inductance component to minimize the occurrence,
なるべくその幅を広くする必要があったり、また上記高電圧のかかる配線と低電圧のかかる配線とをプリント基板の表裏に作ってプリント基板の寄生容量の影響で低電圧側配線に高電圧側の信号がのることを防ぐため、このような配線を避けたりする必要がある。 Or it is necessary to widen the width as much as possible, also the high-voltage side to the low voltage side wiring by the influence of the parasitic capacitance of the printed circuit board to make the consuming wiring of wiring and low voltage consuming the high voltage on the front and back of the printed circuit board to prevent the signals affects, it is necessary to avoid or such wiring.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】前項で示した、図3において、絶縁型スイッチング電源装置の一次側に設けられる絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置43bにおいて、最も大きな電流が流れる部分は、電力用スイッチング素子25bであるMOSFETのドレインからソースへの経路である。 Shown in the previous section [0006], 3, in the insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 43b provided on the primary side of the insulated switching power supply device, a portion where the largest current flows, is a path from the drain of the MOSFET to the source is a power switching element 25b. ここで、電力用スイッチング素子25bのソースのワイヤは、寄生のインダクタンス成分38bを有する。 Here, the source wire of the power switching element 25b has a parasitic inductance component 38b. また、上記絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置43bのソースリード端子37bについても、寄生のインダクタンス成分41 As for the source lead terminal 37b of the insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 43 b, the parasitic inductance component 41
bが存在する。 b exists.

【0008】電力用スイッチング素子25bには、図4 [0008] power switching element 25b, as shown in FIG. 4
(a)に示すような電流39bが流れ、この流れ始めおよび流れ終わりの時に、上記の寄生インダクタンス成分38b,41bによって図4(b)に示すような電圧4 Current 39b as shown in (a) flows, at the end the flow beginning and flow, the above parasitic inductance component 38b, the voltage as shown in FIG. 4 (b) by 41b 4
0bが発生する。 0b occurs. このことで過渡的に、上記の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置43bの内部のグラウンド部において、電位が異なってしまう。 Transiently in this, in the interior of the ground portion of the insulation-type switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 43 b, resulting in different potential. つまり、電力用スイッチング素子25bのグラウンド部(ソース)と制御回路42bのグラウンド36bが、電力用スイッチング素子25bのグラウンドラインの寄生インダクタンス成分38b,41bによって発生した電圧によって違う電位となってしまう。 In other words, the ground 36b of the ground portion (source) and a control circuit 42b of the power switching element 25b is, the parasitic inductance component 38b of the ground line of the power switching element 25b, becomes different potential by a voltage generated by 41b.

【0009】すると、電力用スイッチング素子25bのグラウンドラインから制御回路42bのグラウンド36 [0009] Then, the ground of the control circuit 42b from the ground line of the power switching element 25b 36
bに対して、過渡的な電流が流れて、制御回路42bの動作に影響を与え、これがひどい場合には、誤動作を起こすことになる。 Against b, and transient current flows, affect the operation of the control circuit 42b, If this is severe, so that the malfunction. このような影響は、大電流を扱う集積回路装置に共通して起こる問題であるが、この集積回路装置が電源用となると、高耐圧の電力用スイッチング素子を内蔵する集積回路装置の場合、電力用スイッチング素子を作り込む半導体基板の比抵抗が高く、この過渡的な電流により発生する電圧が大きくなるため、影響を受けやすくなる。 This effect is a problem which occurs in common to the integrated circuit device that handles a large current, when the integrated circuit device is power source, when the integrated circuit device incorporating a high voltage power switching elements, power high specific resistance of the semiconductor substrate to fabricate a use switching element, the voltage generated by the transient current is large, it is easily affected.

【0010】したがって、この発明の目的は、電力用スイッチング素子を通してグラウンドに流れる過渡的な電流による制御回路の誤動作を防止することができる絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を提供することである。 It is therefore an object of the present invention is to provide an insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device which can prevent malfunction of the control circuit according to transient currents in the ground through the power switching element .

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置は、絶縁型スイッチング電源装置の一部である電力用スイッチング素子と、この電力用スイッチング素子を制御する制御回路とを一つのパッケージ内に搭載し、電力用スイッチング素子のグラウンド電極をパッケージ内で2本以上の第1 Means for Solving the Problems] insulated switching power supply device semiconductor integrated circuit device for the first aspect, the power switching element which is part of the insulated switching power supply device, for controlling the power switching element equipped with a control circuit in one package, the first two or more ground electrodes of the power switching element in the package
パッケージリードに電気的に接続し、制御回路のグラウンド電極をパッケージ内で第1パッケージリードとは異なる第2パッケージリードに電気的に接続し、第1パッケージリードの一部と第2パッケージリードとをパッケージ外で例えばプリント基板を利用して電気的に接続し、第1パッケージリードの残りを絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気的に接続している。 Electrically connected to the package leads, electrically connected to a different second package leads and the first package leads a ground electrode of the control circuit in the package and a portion the second package leads of the first package leads using the package outside, for example, printed circuit board and electrically connected, and electrically connects the remaining first package leads to the ground line of the insulated switching power supply device.

【0012】請求項2記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置は、請求項1における絶縁型スイッチング電源装置がフライバック型である。 [0012] Claim 2 insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device as claimed is a flyback type insulated switching power supply device in claim 1. 請求項3 Claim 3
記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置は、請求項1における絶縁型スイッチング電源装置がフィードフォワード型である。 Insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device as claimed is an insulating type switching power supply feed-forward type of claim 1.

【0013】 [0013]

【作用】この発明によれば、一つのパッケージに搭載した電力用スイッチング素子およびその制御回路のうち、 SUMMARY OF] According to the present invention, one of the switching elements and a control circuit for power mounted in one package,
電力用スイッチング素子のグラウンド電極がパッケージ内で2本以上の第1パッケージリードにワイヤを介して電気的に接続される。 The ground electrode of the power switching element is electrically connected via a wire to the two or more first package leads within the package. また、制御回路のグラウンド電極は、パッケージ内で第1パッケージリードとは異なる第2パッケージリードにワイヤを介して電気的に接続される。 Further, the ground electrode of the control circuit is electrically connected via a wire to a different second package leads and the first package leads within the package. そして、第1パッケージリードの一部と第2パッケージリードとがパッケージ外で電気的に接続される。 Then, a part and a second package leads of the first package leads are electrically connected outside the package. この結果、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間の接続ラインには、制御回路の電流のみ流れるが、この電流はきわめて少ない電流であり、またほとんど定常的な電流であるため、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間の接続ラインの寄生インダクタンス成分による電圧発生はほとんどない。 As a result, the connection line between the ground electrode of the ground electrode and the power switching element of the control circuit, flows only the current of the control circuit, this current is very small current and is almost constant current Therefore, there is little voltage generated by the parasitic inductance component of the connection line between the ground electrode of the ground electrode and the power switching element of the control circuit. したがって、この制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間の接続ラインの電位および制御回路のグラウンド電極の電位は、電力用スイッチング素子のグラウンド電極とほぼ同電位となる。 Therefore, the potential of the ground electrode of the potential and the control circuit of the connection line between the ground electrode of the ground electrode and the power switching element of the control circuit is substantially the same potential as the ground electrode of the power switching element.

【0014】一方、第1パッケージリードの残りの全てが絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気的に接続される。 [0014] On the other hand, all of the remaining first package leads are electrically connected to the ground line of the insulated switching power supply device. この結果、電力用スイッチング素子のグラウンド電極と絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインには、電力用スイッチング素子に流れる出力電流が流れる。 As a result, the connection line connecting the ground line of the ground electrode and the insulated switching power supply device of a power switching element flows an output current flowing through the power switching element. したがって、電力用スイッチング素子のグラウンド電極と絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインには、寄生インダクタンス成分が存在するため、電力用スイッチング素子がスイッチングする際に、寄生インダクタンス成分による電圧が発生する。 Therefore, the connection line connecting the ground line to the ground electrode of the power switching element insulated switching power supply device, the parasitic inductance component is present, when the power switching element is switched, the voltage due to the parasitic inductance component Occur. しかし、電力用スイッチング素子のグラウンド電極を基準に見ると、制御回路のグラウンド電極は寄生インダクタンス成分に生じる電圧の影響を受けない。 However, looking with respect to the ground electrode of the power switching element, a ground electrode of the control circuit is not affected by the voltage generated in the parasitic inductance component. つまり、電力用スイッチング素子のスイッチングにより、電力用スイッチング素子のグラウンド電極は、絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインから見れば変動しているが、制御回路のグラウンド電極の電位は、電力用スイッチング素子のグラウンド電極と連動して変化するため、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間に電流が流れることはなく、絶縁型スイッチング電源装置の一次側回路としては、電力用スイッチング素子のグラウンド電極の電位を基準にして正常に動作することになる。 That is, by switching the power switching element, a ground electrode of the power switching element is fluctuates when viewed from the ground line of the insulated switching power supply device, the potential of the ground electrode of the control circuit, the power switching element to changed in conjunction with the ground electrode, no current flows between the ground electrode of the ground electrode and the power switching element of the control circuit, the primary circuit of the insulated switching power supply device, a power switching element It will operate properly with the potential of the ground electrode to the reference. したがって、制御回路は、上記した寄生インダクタンス成分の影響を受けることなく、誤動作は起こらない。 Therefore, the control circuit is not affected by the parasitic inductance component described above, erroneous operation does not occur.

【0015】 [0015]

【実施例】以下、この発明の一実施例の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を含む絶縁型スイッチング電源装置について、図1および図2を参照して説明する。 EXAMPLES Hereinafter, the insulated switching power supply device including a semiconductor integrated circuit device for insulated switching power supply device of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図1は、この発明の一実施例における絶縁型スイッチング電源装置の概略図であり、そこに使用している絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を含めて、その電極およびパッケージリードの接続方法を示した。 Figure 1 is a schematic diagram of an insulated switching power supply device according to an embodiment of the present invention, including a semiconductor integrated circuit device for it are insulated switching power supply device used therein, the method of connecting the electrodes and the package leads showed that. また、図2は、絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置について詳しく示した図である。 2 is a detail diagram showing the semiconductor integrated circuit device for insulated switching power supply device. ここでは、この両図によって、この発明の実施例を説明する。 Here, by both the drawings, an embodiment of the present invention.

【0016】先ず、図1について説明する。 [0016] First, a description will be given with respect to FIG. 1. 図1は絶縁型スイッチング電源装置であり、交流電源7をダイオードブリッジ8と平滑用コンデンサ9で整流・平滑した電圧から、直接起動できる絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置5を具備している。 Figure 1 is an insulating type switching power supply, an AC power supply 7 from the rectifying and smoothing the voltage with a diode bridge 8 and a smoothing capacitor 9, which comprises a semiconductor integrated circuit device 5 for insulated switching power supply device capable of starting directly . この絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置5は、出力の電力用スイッチング素子である電力用MOSFET1とその制御回路2とを1チップ内に有するもので、このチップを24ピンの表面実装型のフラット型のパッケージ5 The insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 5, a power MOSFET1 a power switching element of the output and its control circuit 2 as it has in one chip, surface mount type of the chip 24 pin of the flat type package 5
Aに納めたものである。 It is those paid to A. このパッケージ5Aの内部においては、電力用MOSFET1のソース電極3から、3 In the interior of this package 5A, the source electrode 3 of the power MOSFET 1, 3
本のパッケージリード12,21に金ワイヤが打たれ、 Gold wire is struck by the book of the package leads 12 and 21,
ドレイン電極4から、2本のパッケージリードに金ワイヤが打たれている。 From the drain electrode 4, a gold wire is struck by two package leads. 制御回路2については、制御回路2 The control circuit 2, the control circuit 2
の各部分のボンディングパッドより、それぞれ1本ずつの金ワイヤがそれぞれ別のパッケージリードに接続されている。 From the bonding pads of each portion of the gold wire one by one each of which is respectively connected to separate package leads.

【0017】制御回路2のパッケージリードについては、制御回路2の動作上必要な外付け部品、例えば、回路内部の基準定電流を決定する基準抵抗20、発振器の発振周波数を決定する容量19、内部制御回路の電源となる安定化電源用のコンデンサ18、二次側が過負荷になった時に電力用MOSFET1が間欠発振をする際その間欠発振の周期を決定するコンデンサ17、さらには二次側の負荷状況に対応して電力用MOSFET1のオンデューティ制御を行うフォトカプラ14等が接続されている。 [0017] For the package leads of the control circuit 2, required for the operation of external components of the control circuit 2, for example, reference resistor 20 that determines the internal circuit of the reference constant current, capacitance to determine the oscillation frequency of the oscillator 19, the internal capacitor 18 for stabilizing supply of the power supply of the control circuit, the capacitor 17 on the secondary side power MOSFET1 when it becomes overloaded to determine the period of the intermittent oscillation when the intermittent oscillation, and further load on the secondary side photocoupler 14 for performing the on-duty control of the power MOSFET1 corresponding to the situation is connected.

【0018】そして、制御回路5のグラウンドのパッケージリード16は、電力用MOSFET1のソースの3 [0018] Then, the package leads 16 ground of the control circuit 5, 3 of the source of power for MOSFET1
本のうちの1本のパッケージリード21と半導体装置外の配線パターンで接続されている。 Are connected by a single package leads 21 and the semiconductor device out of the wiring pattern of the present. また、その他の電力用MOSFET1のソースのパッケージリード12については、制御回路2のグラウンドのパッケージリード1 As for the source package lead 12 of the other power MOSFET 1, the package leads of the ground control circuit 2 1
6には配線パターンでは接続せず、絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドに直接接続されている。 6 not connected by wiring pattern on, it is directly connected to the ground of the insulated switching power supply device.

【0019】36はトランス、10は二次側整流平滑回路、11は補助巻線整流平滑回路である。 [0019] 36 transformer, the secondary side rectifying and smoothing circuit 10, 11 is an auxiliary winding rectifying and smoothing circuit. 34は二次側過昇電圧検出回路で、ホトカプラの送信器を内蔵しており、6は上記ホトカプラの受信器である。 34 is a secondary side excessive voltage detecting circuit incorporates a transmitter photocoupler 6 is a receiver of the photocoupler. 15はオンデューティ制御回路で、分圧抵抗13d,13eおよびオンデューティ制御用オペアンプ13等で構成している。 15 is on duty control circuit is constituted by voltage dividing resistors 13d, 13e and on-duty control operational amplifier 13 and the like.

【0020】以上のような構成の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置では、一つのパッケージ5 [0020] In the semiconductor integrated circuit device for insulated switching power supply device having the above configuration, a package 5
Aに搭載した電力用MOSFET1およびその制御回路2のうち、電力用MOSFET1のソース電極(グラウンド電極)3がパッケージ5A内で2本以上の第1パッケージリード12,21にワイヤを介して電気的に接続される。 Of power MOSFET1 and its control circuit 2 is mounted on the A, via the wire electrically to the source electrode (ground electrode) 3 is first package leads 12, 21 of two or more in the package 5A of the power MOSFET1 It is connected. また、制御回路2のグラウンド電極は、パッケージ5A内で第1パッケージリードとは異なる第2パッケージリード16にワイヤを介して電気的に接続される。 Further, the ground electrode of the control circuit 2 is electrically connected via a wire to a different second package lead 16 and the first package leads within the package 5A. そして、第1パッケージリードの一部21と第2パッケージリード16とがパッケージ5A外で電気的に接続される。 A part 21 of the first package leads and the second package leads 16 are electrically connected outside the package 5A. この結果、制御回路2のグラウンド電極と電力用MOSFET1のソース電極3との間の接続ラインには、制御回路2の電流のみ流れるが、この電流はきわめて少ない電流であり、またほとんど定常的な電流であるため、制御回路2のグラウンド電極と電力用MOSF As a result, the connection line between the source electrode 3 of the ground electrode and the power MOSFET1 control circuit 2, flows only the current of the control circuit 2, the current is very small current, also almost constant current in which for, MOSF for ground electrode and the power of the control circuit 2
ET1のソース電極3との間の接続ラインの寄生インダクタンス成分による電圧発生はほとんどない。 Hardly voltage generator due to the parasitic inductance component of the connection line between the source electrode 3 of ET1. したがって、この制御回路2のグラウンド電極と電力用MOSF Therefore, the ground electrode of the control circuit 2 and the power MOSF
ET1のソース電極3との間の接続ラインの電位および制御回路2のグラウンド電極の電位は、電力用MOSF Potentials of and control circuit 2 of the ground electrode connection line between the source electrode 3 of ET1, the power MOSF
ET1のソース電極3とほぼ同電位となる。 It becomes substantially the same potential as the source electrode 3 of ET1.

【0021】一方、第1パッケージリードの残りの全て12が絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気的に接続される。 Meanwhile, all of the remaining first package lead 12 is electrically connected to the ground line of the insulated switching power supply device. この結果、電力用MOSFET As a result, the power MOSFET
1のソース電極3と絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインには、電力用MOSF The connection line between the first source electrode 3 connects the ground line of the insulated switching power supply device, a power MOSF
ET1に流れる出力電流が流れる。 Output current flowing to the ET1 flows. したがって、電力用MOSFET1のソース電極3と絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインとを結ぶ接続ラインには、寄生インダクタンス成分が存在するため、電力用MOSF Therefore, the connection line connecting the ground line of the source electrode 3 of the power MOSFET1 insulated switching power supply device, the parasitic inductance component is present, power MOSF
ET1がスイッチングする際に、寄生インダクタンス成分による電圧が発生する。 When ET1 is switched, the voltage due to the parasitic inductance component is generated. しかし、電力用MOSFET However, the power MOSFET
1のソース電極3を基準に見ると、制御回路2のグラウンド電極は寄生インダクタンス成分に生じる電圧の影響を受けない。 Looking at the first source electrode 3 to the reference, a ground electrode of the control circuit 2 is not affected by the voltage generated in the parasitic inductance component. つまり、電力用MOSFET1のスイッチングにより、電力用MOSFET1のソース電極3は、 That is, by switching of the power MOSFET 1, the source electrode 3 of the power MOSFET 1 is
絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインから見れば変動しているが、制御回路2のグラウンド電極の電位は、電力用MOSFET1のソース電極3と連動して変化するため、制御回路2のグラウンド電極と電力用M Although fluctuates when viewed from the ground line of the insulated switching power supply device, the potential of the ground electrode control circuit 2 to vary in conjunction with the source electrode 3 of the power MOSFET 1, the ground electrode and the power of the control circuit 2 M use
OSFET1のソース電極との間に電流が流れることはなく、絶縁型スイッチング電源装置の一次側回路としては、電力用MOSFET1のソース電極3の電位を基準にして正常に動作することになる。 No current flows between the source electrode of OSFET1, the primary side circuit of the insulated switching power supply device will operate correctly with respect to the potential of the source electrode 3 of the power MOSFET 1. したがって、制御回路2は、上記した寄生インダクタンス成分の影響を受けることなく、誤動作は起こらない。 Therefore, the control circuit 2, without being affected by the parasitic inductance component described above, erroneous operation does not occur. なお、基本的な動作は従来例と同じである。 The basic operation is the same as the conventional example.

【0022】つぎに図2について説明する。 [0022] now to FIG. 2 will be described. 図2に示した絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置5 Insulated switching power supply device semiconductor integrated circuit device for shown in Fig 5
は、交流電源7をダイオードブリッジ8および平滑用コンデンサ9で整流・平滑した一次側の高電圧およびトランス36の補助巻線電圧を補助巻線整流平滑回路11を介して印加できるようになっていて、交流電源7の起動時には、前者から回路の電流が供給され、これによって補助巻線の電圧が発生すると、ここから電流供給が行なわれ、前者からの供給電流は遮断される。 Is has become a high voltage and the auxiliary winding voltage of the transformer 36 of the rectifying and smoothing the primary side AC power supply 7 by a diode bridge 8 and a smoothing capacitor 9 to be applied via the auxiliary winding rectifying and smoothing circuit 11 , at the time of start-up of the AC power supply 7, the former current of the circuit is supplied from the whereby the voltage of the auxiliary winding is generated, wherein the current supply is performed from the current supplied from the former is blocked.

【0023】絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置5には、上記両整流平滑回路部分(8,9,1 [0023] The insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 5, the both rectifying and smoothing circuit section (8,9,1
1)から集積回路内部の制御回路用の電源となる安定化電源電圧をつくり出すプリレギュレータ回路26、内部回路で使用する基準電圧1.25Vをつくり出すバンドギャップ回路27、一次側の入力電圧が規定値よりも過小・過大な場合にそれを検出して電力用MOSFET1 Preregulator circuit 26 to produce a stabilized power source voltage as a power supply for the integrated circuit inside the control circuit 1), the band gap circuit 27 to produce a reference voltage 1.25V for use in an internal circuit, the input voltage of the primary-side predetermined value detect it in case too small, excessive than in power MOSFET1
の発振動作を停止させる保護回路32、チップの温度が150℃以上になると電力用MOSFET1の動作を停止させる過熱保護回路33、電力用MOSFET1の発振周波数を決定する発振器28、二次側が過負荷状態になったときに電力用MOSFET1が通常発振の期間と停止した期間が繰り返す間欠発振動作するようにするタイマ回路30、二次側の電圧が規定値よりも高くなりすぎた際電力用MOSFET1の動作を停止させる過昇電圧保護回路35、電力用MOSFET1のオンデューティを制御するオンデューティ制御回路29、電力用MO Protection circuit 32 stops the oscillation operation of the overheat protection circuit 33 stops the operation of the power MOSFET 1 when the temperature of the chip reaches or exceeds 0.99 ° C., an oscillator 28 for determining the oscillation frequency of the power MOSFET 1, the secondary side overload condition operation of the power MOSFET 1 is usually a timer circuit 30 so as to operate intermittent oscillation repeat period has stopped and the period of oscillation, MOSFET 1 power when the voltage is too high than the prescribed value of the secondary side when they become excessive voltage protection circuit 35 stops the on-duty control circuit 29 for controlling the on-duty of the power MOSFET 1, power MO
SFET1に流れる電流に対する過電流保護回路22、 Overcurrent protection circuit 22 with respect to the current flowing through the SFET1,
上記保護および制御を統括して電力用MOSFET1を駆動するロジック回路24、そして、電力用MOSFE Logic circuit 24 drives the power MOSFET1 oversees the protection and control and power MOSFE
T1が図2に示した絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置5には内蔵されている。 T1 is built in the insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 5 shown in FIG. 31は安定化電源ラインである。 31 is a stabilized power supply line.

【0024】なお、図2において、15はオンデューティ制御回路、34は二次側過昇電圧検出回路、6は二次側過昇電圧検出回路34の出力信号を受けるホトカプラ受光部、14はオンデューティ制御回路15の出力信号を受けるホトカプラ受光部である。 [0024] In FIG. 2, 15 is on-duty control circuit, the secondary side excessive voltage detecting circuit 34, photocoupler light-receiving unit for receiving an output signal of the secondary side excessive voltage detection circuit 34 is 6, 14 on a photocoupler light-receiving section for receiving an output signal of the duty control circuit 15. 10は二次側整流平滑回路、13はオンデューティ制御用オペアンプである。 10 the secondary side rectifying and smoothing circuit, 13 is an on duty control operational amplifier.

【0025】なお、上記実施例では、電力用スイッチング素子としてMOSFETを用いたものを示したが、これに限らず、バイポーラトランジスタを用いたものを実施例としてあげることができる。 [0025] In the above embodiment shows that using a MOSFET as a power switching element is not limited to this, it is possible to that using a bipolar transistor mentioned as examples. また、電力用スイッチング素子とその制御回路は別チップで形成してもよい。 Further, the control circuit and the power switching element may be formed in a separate chip.
また、絶縁型スイッチング電源装置の回路型式としては、フィードフォーワード型であっても、フライバック型であってもよい。 As the circuit type of insulated switching power supply device, a feedforward type, it may be a flyback type.

【0026】 [0026]

【発明の効果】この発明の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置によれば、電力用スイッチング素子のグラウンド電極をパッケージ内で2本以上の第1パッケージリードに電気的に接続し、制御回路のグラウンド電極をパッケージ内で第1パッケージリードとは異なる第2パッケージリードに電気的に接続し、第1パッケージリードの一部と第2パッケージリードとをパッケージ外で電気的に接続し、第1パッケージリードの残りを絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気的に接続したので、電力用スイッチング素子のグラウンド電極に流れる電流の影響で、電力用スイッチング素子のグラウンド電位がふられても、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極とを同じ電位にすること Effect of the Invention According to the semiconductor integrated circuit device for the insulated switching power supply device to the present invention, electrically connected to two or more first package leads ground electrode of the power switching element in the package, the control circuit the ground electrode is electrically connected to a different second package leads and the first package leads within the package, and electrically connects the part and a second package leads of the first package leads outside the package, the first since the rest of the package leads are electrically connected to the ground line of the insulated switching power supply device, the influence of the current flowing to the ground electrode of the power switching element, even if shaken the ground potential of the power switching element, the control circuit to the ground electrode of and the ground electrode of the power switching element at the same potential でき、制御回路のグラウンド電極と電力用スイッチング素子のグラウンド電極との間で電流が流れることがないようにでき、したがって制御回路が誤動作することを防ぐことができ、絶縁型スイッチング電源装置の動作を安定させることができる。 Can, be such that does not flow a current between the ground electrode of the ground electrode and the power switching element of the control circuit, thus the control circuit can be prevented from malfunctioning, the operation of the insulated switching power supply device it can be stabilized.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置を組み込んだ絶縁型スイッチング電源装置の概略図である。 1 is a schematic view of incorporating the semiconductor integrated circuit device for insulated switching power supply device insulated switching power supply device.

【図2】絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置の具体構成を示す概略図である。 2 is a schematic diagram showing a specific constitution of the insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device.

【図3】絶縁型スイッチング電源装置の従来例を示す概略図である。 Figure 3 is a schematic diagram showing a conventional example of insulated switching power supply device.

【図4】電力用スイッチング素子のグラウンド電極に流れる電流およびそれによって生じるグラウンド部の電圧の波形を示す波形図である。 4 is a waveform diagram showing a current and ground portion waveform of voltage generated by it flows to the ground electrode of the power switching element.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 電力用MOSFET 2 制御回路 3 ソース電極 4 ドレイン電極 5 絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置 5A パッケージ 6 二次側過昇電圧検出用フォトカプラ 7 交流電源 8 ダイオードブリッジ 9 平滑用コンデンサ 10 二次側整流平滑回路 11 補助巻線整流平滑回路 12 パッケージリード 13 オンデューティ制御用オペアンプ 14 オンデューティ制御用ホトカプラ 15 オンデューティ制御回路 16 パッケージリード 17 コンデンサ 18 コンデンサ 19 コンデンサ 20 基準抵抗 21 パッケージリード 22 過電流保護回路 24 ロジック回路 26 プリレギュレータ回路 27 バンドギャップ回路 28 発振器 29 オンデューティ制御回路 30 タイマ回路 31 安定化電源ライン 32 過小・過大電圧保護 1 power MOSFET 2 control circuit 3 source electrode 4 drain electrode 5 insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device 5A package 6 secondary excessive voltage detecting photocoupler 7 AC power source 8 diode bridge 9 smoothing capacitor 10 secondary side rectifying and smoothing circuit 11 auxiliary winding rectifying and smoothing circuit 12 package leads 13 on-duty control operational amplifier 14 on-duty control photocoupler 15 on-duty control circuit 16 package leads 17 capacitor 18 capacitor 19 capacitor 20 reference resistor 21 package leads 22 overcurrent protection circuit 24 a logic circuit 26 preregulator circuit 27 bandgap circuit 28 oscillator 29 on-duty control circuit 30 timer circuit 31 stabilized power supply line 32 under-- overvoltage protection 回路 33 過熱保護回路 34 二次側過昇電圧検出回路 35 二次側過昇電圧保護回路 36 トランス Circuit 33 overheat protection circuit 34 secondary excessive voltage detection circuit 35 secondary excessive voltage protection circuit 36 ​​trans

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 絶縁型スイッチング電源装置の一部である電力用スイッチング素子と、この電力用スイッチング素子を制御する制御回路とを一つのパッケージ内に搭載し、前記電力用スイッチング素子のグラウンド電極を前記パッケージ内で2本以上の第1パッケージリードに電気的に接続し、前記制御回路のグラウンド電極を前記パッケージ内で前記第1パッケージリードとは異なる第2 A power switching element is 1. A part of the insulated switching power supply device, and a control circuit for controlling the power switching element mounted in one package, the ground electrode of the power switching element wherein in the package and electrically connected to two or more first package leads, different second from the first package lead ground electrode of the control circuit in said package
    パッケージリードに電気的に接続し、前記第1パッケージリードの一部と前記第2パッケージリードとを前記パッケージ外で電気的に接続し、前記第1パッケージリードの残りを前記絶縁型スイッチング電源装置のグラウンドラインに電気的に接続したことを特徴とする絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置。 Electrically connected to the package leads, and a portion between said second package leads of the first package leads are electrically connected with the package out, the remainder of the first package leads of the insulated switching power supply device insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device, characterized in that electrically connected to the ground line.
  2. 【請求項2】 絶縁型スイッチング電源装置がフライバック型である請求項1記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置。 2. A Isolated insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device of the switching power supply according to claim 1 wherein the flyback.
  3. 【請求項3】 絶縁型スイッチング電源装置がフィードフォワード型である請求項1記載の絶縁型スイッチング電源装置用半導体集積回路装置。 3. Isolated insulated switching power supply device for a semiconductor integrated circuit device of the switching power supply according to claim 1, which is a feed-forward type.
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