JPH03226291A - 半導体集積回路及びそれを使つた電動機制御装置 - Google Patents

半導体集積回路及びそれを使つた電動機制御装置

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JPH03226291A
JPH03226291A JP2019070A JP1907090A JPH03226291A JP H03226291 A JPH03226291 A JP H03226291A JP 2019070 A JP2019070 A JP 2019070A JP 1907090 A JP1907090 A JP 1907090A JP H03226291 A JPH03226291 A JP H03226291A
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玲彦 叶田
Hidetoshi Arakawa
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路及びそれを使用した電動機制御
装置に関する。
〔従来の技術〕
従来１００Ｖ以上の電源から電力の供給を受けてモータ
をインバータ制御するシステムは、ピー・イー・ニス・
シー’８８　　レコード（ＰＥＳＣ’８８　　ＲＥＣＯ
ＲＤ）（１９８８年　４月）第１３１９項から１３２３
項において論じられているように、インバータ回路は個
別素子で構成され、その駆動回路は集積回路（以下ＩＣ
と呼ぶ）で構成されていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術ではインバータ回路の個別素子と駆動用Ｉ
Ｃの配線が長くノイズによって誤動作するという問題が
あった。
本発明の目的は、従来技術の問題点を解決した半導体集
積回路及びそれを使用した電動機制御装置を提供するに
ある。
本発明の他の目的は以下の説明から明らかとなろう。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成する本発明の半導体集積回路の特徴とす
るところは、インバータ回路及びその駆動回路を−っの
半導体基板上に集積化した点にある。もう少し具体的に
言えば、誘電体分離基板の各島領域内にインバータ回路
を構成する複数個のスイッチング素子及びダイオードを
それぞれ別個に形成し、駆動回路は動作電圧に応じて回
路毎または任意に分割した回路単位毎に島領域に形成し
た点に特徴がある。
上記目的を達成する電動機制御装置の特徴とするところ
は、直流電力を所望電圧１周波数の交流電力に変換して
電動機に供給する装置の一部に上記半導体集積回路を使
用する点にある。
〔作用〕
インバータ回路及びその駆動回路を一つの半導体基板に
集積化することにより、配線をきわめて短くできるため
、ノイズ誤動作することがない半導体集積回路及び電動
機制御装置を実現できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を、（１）モータ制御システムの
構成、（２）集積回路の構成及び動作、（３）スイッチ
ング素子、（４）ＬＩＧＢＴの構造、（５）ダイオード
、（６）電子線照射、（７）ＩＣのレイアイト、（８）
ＩＣの製造プロセス、の各項目に分けて詳述する。
〔モータ制御システムの構成〕
本発明の集積回路を使った３相ＤＣブラシレスモータの
制御システムの構成を第１図を使って説明する。モータ
としては５〜２００Ｗが望ましい。
このシステムは、本発明の集積回路１．モータ２゜ロー
タ・ステータの位置検出回路３．信号発生回路４．電源
回路５．コンデンサＣ１，Ｃ２及び抵抗Ｒで構成されて
いる。なお位置検出回路３．信号発生回路４はＩＣ内に
とりこんでも良い。
以下このシステムの動作を説明する。ＩＣＩはＡＣｌｏ
ｏＶを整流した直流を電源とし、モータ２へ所望の３相
交流電力を供給する。また制御回路用の電源として低電
圧の電源ｖＣＣを受電する。
低電位側のコンデンサＣ１に蓄えられた電荷を高電位側
のコンデンサＣ２にＩＣＩ内部で移し、Ｃ２を上アーム
駆動回路用電源とする。モータ２の制御は、まずモータ
のロータ・ステータの位置を位置検出回路３で測定し、
それを受は信号発生回路４はモータに流れる電流を制御
する信号Ａ１〜ＡＫを発生する。Ｋはモータの相数と同
じかそれ以上が必要であり、この実施例では３以上であ
る。
また、信号発生回路４は、モータに流れる電流をパルス
幅変調制御するためのキャリア信号Ｓ１と、コンデンサ
Ｃ１の電荷を６２に移すためのキャリア信号Ｓ２を発生
する。ＩＣＩはＡ１〜Ａにの信号及びＳｌの信号により
直流を所望の周波数。
電圧の３相交流に変換し、モータに供給する。また、Ｉ
Ｃはモータに流れる電流がある値以上になると異常信号
Ｆを発生する。なお異常かどうかの判定は抵抗Ｒに流れ
る電流とモータに流れる電流を一部とり出して比較する
ことで行なわれる。またＩＣはＩＣがある温度以上にな
ると異常信号Ｆを発生する。
なお、パルス幅変調のためのキャリア信号Ｓ１の周波数
は人間の耳で聴こえる周波数より高い周波数１６ＫＨｚ
以上とすることが望ましい。これにより静音化できる。
〔集積回路の構成及び動作〕
本発明の集積回路１の構成を第２図を使って説明する。
この実施例では図中点線で囲った部分を一つのチップに
集積化している。この集積回路はスイッチング素子Ｑ１
〜ＱＢとそれに逆並列に接続したダイオードＤ１〜Ｄ６
からなる三相のインバータ回路、インバータ回路の下ア
ームスイッチング素子の駆動回路ＤＡＩ　ＤＡ４．　Ｄ
＾６、上アームスイッチング素子の駆動回路ＤＡｌ、　
Ｄ＾８．　Ｄ＾５、レベルシフト回路Ｌｓ、各スイッチ
ング素子Ｑ１〜Ｑ６に流れる電流を検出する電流検出回
路Ｉｓ。
内部電源回路Ｐｓ、論理回路Ｌｇで構成されている。
本発明の集積回路１の動作を次に説明する。論理回路Ｌ
ｇは信号発生回路４から制御信号Ａ１−八に及びキャリ
ア信号Ｓ１を受け、各相の上・下アーム縦動回路Ｄ＾工
〜Ｄ＾６に信号を供給し、スイツチング素子Ｑ１〜Ｑ６
をスイッチングし、モータ１に供給する電流を制御する
。下アーム駆動回路ＤＨ，ＤＡ４？　ＤＡｅは外部基ｇ
ｖｃｃより電力が供給される。また上アーム駆動回路Ｄ
＾１．　Ｄ＾８゜Ｄ＾５は内部電源回路Ｐｓによりコン
デンサＣ２に蓄えられた電荷を電源とする。パルス幅変
調によるスイッチングは、下アーム側のスイッチング素
子ＱＺ、Ｑ４．ＱＢで行なう。これは内部電源回路Ｐｓ
がコンデンサＣ１から０２へスイッチングにより電荷を
移しているためパルス幅変調の周波数では、上アーム駆
動回路の能力が大幅に低下するためである。また、低電
位の論理回路Ｌｇから高電位にある上アーム駆動回路Ｄ
＾１ｙ　ＤＡ３．　Ｄ＾５への信号は、レベルシフト回
路Ｌｓを介して伝える。
モータに流れる電流（以下主電流と称す）は下アーム側
スイッチング素子Ｑｚ、Ｑ４．Ｑｓに流れる電流の一部
をとり出し、ＩＣの外部に接続された抵抗Ｒに流れる電
流を規準とし、これを比較することで測定する。抵抗Ｒ
に流れる電流より、下アーム側スイッチング素子Ｑｚ、
Ｑ４．Ｑａに流れる電流からとり出した電流が大きくな
ると、論理回路Ｌｇより信号発生回路４に異常信号Ｆを
送る。
また、温度検出回路Ｔｓによりある温度以上になると論
理回路Ｌｇは異常信号Ｆを信号発生回路４に送る。
ＡＣｌｏｏＶを整流した直流高電圧用の配線は、主電流
が流れる配線Ｅｐと、駆動回路用の小さな電流が流れる
配線Ｅｓ分かれている。また接地電位用の配線も主電流
が流れる配線Ｇｐと駆動回路。
論理回路など小さな電流が流れる配線Ｇｓに分かれてい
る。ＥｓとＥｐ相互及びＧｐとＧｓ相互はＩＣ外部で接
続されている。主電流の配線と小電流の配線を分けるこ
とにより、主電流の変動による電位の変動が駆動回路に
及ばないようにしている。
〔スイッチング素子〕
スイッチング素子Ｑ１〜Ｑｓはこの実施例では横型絶縁
ゲートバイポーラトランジスタ（以下ＬＩＧＢＴと称す
）を用いる。その理由を以下に記述する。
本発明の集積回路は、商用ＡＣ１００Ｖを整流した直流
を電源とするため、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ８、ダイ
オードＤ１〜ＤＢ、上アームスイッチング素子の駆動回
路Ｄ＾ｌｙ　Ｉ）Ａａｔ　Ｄ＾５、レベルシフト回路Ｌ
ｓ及び内部電源回路Ｐｇの一部素子に高電圧が加わる。
ＡＣｌｏｏＶを整流した直流は約１４５ｖであり、これ
に電源の変動及びスイッチング時の電圧のはね上りを考
慮すると、これら素子の降伏電圧は２５０Ｖ以上必要で
ある。このため半導体基板として誘電体分離基板を使う
。
誘電体分離基板はポリシリコンを支持体とし、素子を形
成する島状の単結晶シリコン領域を５ｉＯｚでとり囲み
素子間の絶縁耐圧の向上を図るものである。
本発明の集積回路に使用するスイッチング素子は、キャ
リア周波数が１６ＫＨｚ以上であることから、１６ＫＨ
ｚ以上の高速でスイッチング動作する必要がある。１６
ＫＨｚ以上でスイッチング動作し、かつ２５０Ｖ以上の
高い降伏電圧をもつスイッチング素子としては、Ｍｅｔ
ａｌ　ＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅ
ｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　丁ｒａｎｓｉｓｔｏｒ　　（以下
ＭＯ５ＦＥＴと称す）と絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタ（以下ＩＧＢＴと称す）がある。また誘電体分離基
板では、単結晶島の底部の低抵抗の埋込層を使って電流
を流す縦型素子と、埋込層にはほとんど電流が流れず主
表面と平行な方向に電流を流す横型素子がある。
第３図は、ＭＯＳＦＥＴ、　Ｉ　Ｇ　Ｂ　Ｔのそれぞれ
の縦型素子と横型素子について、降伏電圧とアクティブ
面積の関係を電流ＩＡの場合について計算して示したも
のである０図によれば降伏電圧が１００Ｖ以上では、Ｉ
ＧＢＴの方がに０ＳＦＥＴより面積を小さくできること
がわかる。これはＩＧＢＴは、オフ時に空乏層を広げて
電界を緩和する高抵抗の１層が、オン状態では伝導度変
調されて低抵抗層になるためである。またＩＧＥＴでは
縦型素子より横型素子の方が面積を小さくできることが
わかる。
これは、縦型素子は埋込層を使って電流を流すため、埋
込層の抵抗の影響をうけるが、横型素子はそれが無いた
めである。
第４図は、降伏電圧２５０　Ｖ　（７）ＭＯＳＦＥＴと
ＩＧＢＴノ出力電流とアクティブ面積の関係を計算して
示したものである０図から低電流領域では、ＩＧＢＴ及
び？ｌ０５ＦＥＴ共に横型素子の方が縦型素子よりも同
じ出力電流を得るのにより大きな面積が必要であること
がわかる。横型素子は通常エミッタ（ソース）とコレク
タ（ドレイン）がｎ−層をはさんで同一平面に交互に配
列される構成を採ることから、コレクタが集合して形成
されている縦型素子より同じ出力電流で比較した場合、
大きな面積が必要になるのは当然のことである。しかし
出力電流が増すと横型素子は電流が面積に比較して増え
るのに対し、縦型素子では埋込層の抵抗のため、電流に
比例した以上のアクティブ面積を必要とする。
その結果ＩＧＢＴでは０．６Ａ以上で横型素子の方が縦
型素子より面積を小さくできるのである。
本発明の集積回路のスイッチング素子の降伏電圧は２５
０Ｖ以上が必要である。またブラシレスモータの多くは
０．６Ａ以上の電流を必要とする。
従って本発明の集積回路のスイッチング素子には、。
降伏電圧２５０Ｖ以上、電流０．６Ａ以上で、スイッチ
ング素子の中では、最もアクティブ面積が小さいＬＩＧ
ＢＴを用いるのが最も望ましい選択である。
［ＬＩＧＢＴの構造〕 （斜視図） 第５図はインバータ回路のスイッチング素子に用いるＬ
ＩＧＢＴの斜視図を示す。
ＬＩＧＢＴはポリシリコン５０１の支持体にＳｉＯ２膜
５０２を介して単結晶シリコンの島領域５０３を複数個
並設してなる誘電体分離基板５０の各島領域５０３に１
個づつ形成されている。
島領域５０３はｎ−１１１５０３１と、ｎ−層５０３１
と５ｉＯｚ膜５０２との間に形成されたｎ十層５０３２
を有している。ｎ−層５０３１中に表面を露出して複数
個の２層が５０３３がその長手方向を揃えて形成され、
２層５０３３内に高不純物濃度のＰ十層５０３４が表面
を露出して形成されている。
各２層５０３３中には表面を露出してｎ十層５０３５が
形成されている。ｎ十層５０３５は２層５０３３の長手
方向に沿って一定間隔で一部がとり除かれた構成となっ
ている。ｎ−暦５０３１内には、２層５０３３から離れ
て０層５０３６が形成され、０層５０３６内にｐ十層５
０３７が表面を露出して形成されている。ｎ十層５０３
５，２層５０３３゜ｎ−層５０３１に渡たって表面に薄
い５ｉＯｚ膜５０４１が形成され、その上にはポリシリ
コン層５０５１が形成され、ＭＯＳゲートとなっている
。
ｐ中層５０３４はＭＯＳゲートのチャネルができる領域
と重ならないように設けられている。２層５０３３とＰ
十層５０３７間のｎ−層５０３１表面には２層５０３３
からＰ中層５０３７に向かって薄いｓｉ、Ｏｚ　５０４
１に隣接シテ厚イ５ｉｃ）ｚ膜５０４２が形成されてい
る。ポリシリコン層５０５１は薄い５ｉＯｚ膜５０４１
上から厚い５ｉＯｚ膜５０４２上を、Ｐ中層５０３７に
向かって伸びている。またポリシリコン層５０５１゜Ｓ
　ｉ　Ｏｘ膜５０４１，５０４２をおおってＰＳＧ（Ｐ
ｏｌｙｓｉｌｉｃａ　ｇｌａｓｓ）　５０４３が設けら
れている。
ｐ十層　５０３４．ｎ十層５０３１にオーミック接触し
てエミッタ電極５ｏ５２が設けられている。
エミッタ電極５０５２はＰＳＧ５０４３上をｐ＋層５ｏ
３７に向かって延びている。
またｐ十層５０３７とコレクタ電極５ｏ５３はオーミッ
ク接触している。さらにコレクタ電極５０５３は、ＰＳ
Ｇ上を２層５０３３に向かって伸びている。０層５０３
６とｎ十層５０３２は離れている。またｎ＋Ｎ５０３２
表面には厚い酸化膜５０４４が形成され、さらにその上
にはＰＳＧ５０４３が形成されている。
図中Ａ−Ａ’　を−単位としこれを繰返し複数個設ける
ことにより大きな電流をスイッチングできるＬＩＧＢＴ
を得ている。
以下このＬＩＧＢＴの動作を説明する。エミッタ電極５
０５２を接地電位、コレクタ電極５０５３を正電位した
状態で、ポリシリコン層５０５１に正電位を加える。こ
れによって薄い５ｉＯｚ膜５０４】直下の２層５０３３
がｎ型に反転し、チャネルが形成されｎ十層５０３５よ
り電子が流れ出す、この電子によりＰ中層５０３７と０
層５０３６との間のｐｎ接合が順バイアスされ、ｐ十層
５ｏ３７より１層５０３６．ｎ−層５ｏ３１に正孔が注
入される。この注入された正孔によりｎ−層５０３１が
伝導度変調されて抵抗が下がり、オン状態となる。
また、ポリシリコン５０５１に加えられていた正電位を
とり除くことにより、チャネルが消滅し、電子の供給が
止まりオフ状態になる。
注入された正孔は、ｎ十層５０３５下の２層５ｏ３３を
通りエミッタ電極５０５２に達する。
流れる正孔の数が多くなると２層５０３３の抵抗により
ｎ中層５０３５と２層５０３３との間のｐｎ接合が順バ
イアスされ、その値が０．７Ｖ　を越えるとｎ中層５０
３５，２層５０３３．ｎ−層５０３１．１層５０３６．
ｐ土層５０３７で構成されるサイリスタがオンし、ゲー
トであるポリシリコン層５０５１で制御できなくなる。
これをラッチアップと呼ぶ。２層５０３３の抵抗を小さ
くし、ラッチアップを防止するため、Ｐ導層５０３４が
設けられ、またｎ＋層５０３５が周期的にとり除かれて
いる。またｐ÷層５０３７からの注入を制限するため１
層５０３６が設けられている。さらに１層５０３６は空
乏層が伸びｐ土層５０３７に達し、２層５０３７．ｎ−
層５０３１．ｐ十層５０３７間の電位障壁が下がるいわ
ゆるパンチスルーを防止している。
ポリシリコン層５０５１及びエミッタ電極５０５２をｐ
土層５０３７に向かって伸ばすことにより、空乏層を伸
ばし、２層５０３３とｎ−層５０３１との間のｐｎ接合
付近の電界を緩和し降伏電圧を高めている。
またコレクタ電極５０５３を２層５０３３に向かって伸
ばすことにより空乏層がｐ土層５０３７に達し、パンチ
スルー現象が発生するのを防止している。
またＬＩＧＢＴの周辺部分は厚いＳｉＯ２膜５０４４、
さらにＰＳＧ５０４３でおおわれている。これにより他
の素子に接続するため配線を引き出す時、周辺部分で電
界が強まるのを防いでいる。
〔平面図〕
第６−ａ図は上アームスイッチング素子ＱｘｔＱｓ、Ｑ
δとして使用されるＩＩＩのＬＩＧＥＴの平面図を示す
、Ｐ＋層５０３７，２層５０３３は交互に形成され、一
方向に長く延びて形成されている。また、左右両端には
Ｐ十層５０３７が形成されている。ｐ＋層５０３７の周
囲に１層５０３６が形成されている。また２層５０３３
の内側にｐ十層５０３４が形成されている。ｎ中層５０
３５は２層５０３３の長手方向に沿って周期的に並設さ
れた複数個の領域からなっている。Ｐ十層５０３７゜１
層５０３６，２層５０３３．ｐ＋Ｎ５０３４の長手方向
にの面端は、電界集中を防ぐため所定の曲線を有してい
る。また長手方向のｎ”１ｆ５０３５の長さＬはｐ土層
５０３７の長手方向の長さより短くなっている。これは
正孔がｎ中層５０３５の端部で集中しラッチアップを防
ぐためである。
第６−ｂ図はＬＩＧＢＴの電極の平面図を示す。
コレクタ電極５０５３とエミッタ電極５０５２は交互に
一方向に伸びて形成されている。コレクタ電極５０５３
．エミッタ電極５０５２は向いあった部分では、電界を
緩和するため所定の曲率を有している。またコレクタ電
極５０５３．エミッタ電極５０５２は長手方向で互いに
反対方向に島領域５０３の外へ引き出されている。また
ポリシリコン層５０５１はコレクタ電極５０５３と交互
に形成され、また長手方向に沿って中央部がとり除かれ
ている。２層５０３３は、ポリシリコン層５０５１のと
り除かれた部分より所定の長さだけ広い領域に、ボロン
をイオン注入し、さらに熱処理して形成される。ポリシ
リコン層５０５１は端部でゲート電極５０５４とオーミ
ック接触している。島領域５０３の外へはゲート電極５
０５４によって引き出されている。なおｎ中層５０３２
とコレクタ電極５０５３．エミッタ電極５０５２゜ゲー
ト電極５０５４上間には厚い酸化膜５０４４とＰＳＧ５
０４３が形成されている。
〔電流検出端予相ＬＩＧＢＴ） 第７図は下アームスイッチング素子Ｑｘ＊　ＱｈｐＱｅ
として使用されるＬＩＧＢＴの部分平面図を示している
。このＬＧＢＴは、第６−ｂ＠（１）Ｂで示す領域を除
き上アーム側のＬＩＧＥＴと同−構造を有している。即
ち、下アーム側のＬ　Ｉ　ＧＢＴは主電流を検出するた
めに、主電流の一部を取り出すための電流検出端子ＴＡ
ｚｐ　Ｔｌ１ｌａ、　Ｔ＾６を具備する必要があり、領
域Ｂにおいてこの端子を設けている。
領域Ｂにおいて、ｎ−層５０３１内にｐＪｉ１５０３３
から離れて補助２層５０３３Ａを設け、補助２層５０３
３Ａ内に補助ｐ＋　５０３４Ａを設け、更に補助２層５
０３３Ａ及び補助Ｐ十層５０３４Ａ内に両者に隣接する
ように補助ｎ十層５０３５Ａを設け、補助ｎ＋層５０３
５Ａ及び補助Ｐ　＋１１１５０３４Ａに電流検出用端子
Ｔ＾ｚ（Ｔ＾４．　Ｔ＾６）をオーミックコンタクトさ
せた構成としている。ゲート電極は図示していないが、
領域Ｂ以外に設けであるポリシリコン層５０５１を領域
Ｂ上に延在してゲート電極として利用している。電流検
出用端子に流れる電流は補助ｎ十層５０３５Ａとｎ中層
５０３５との長手方向の幅の和の比で決定され、その比
は２００〜２０ｏＯが望マシイ。
この実施例におけるｐ十層５０３４はｌＸｌ０”〜ｌＸ
１０１９備−８．拡散深さ３〜５μｍ＋Ｐ層５０３３は
Ｉ　Ｘ　１０”　〜ｉ　Ｘ　ｌ　０１フａ１″″８．拡
散深さ３〜６μｍ、ｒｌ十層５０３５はＩ　Ｘ　１０　
”ｃｍ−”以上、拡散深さ１μｍ以下、Ｐ＋層５ｏ３７
は。
Ｉ　Ｘ　１０１８ｃｘ−”以上、拡散深さ１μｍ以下、
ｎ層５０３６は、Ｉ　Ｘ　１０”〜３　Ｘ　１０エフａ
１−３拡散深さ３〜６μｍ、ｎ十層５０３５ＡはｌＸｌ
０”備−８以上、拡散深さ６〜１２μｍ、ｎ−層５０３
１はｌＸ１０１４〜５Ｘ１０１４ａ１″″Ｓ、厚さ３０
〜５０１ｍである。
Ｓ　ｉ　Ｏｘ膜５０４１の厚さは、５００１〜１２００
人、５ｉＯｚ膜５０４２の厚さは０．５〜１．５μｍ、
５ｉＯｚ膜５ｏ４４の厚さは２．０μｍ以上、ＰＳＧ５
０４３の厚さは０．５μｍ以上、５ｉＯｚ膜５０２の厚
さは２μｍ以上とするものが望ましい。
〔ダイオード〕
（斜視断面図） 第８ａ図は、インバータの回路のスイッチング素子に逆
並列に接続されるダイオードＤ１〜ＤＢの斜視断面図を
示す。ダイオードは誘電体分離基板の５０の島領域５０
３内に１個づつ形成される。
ｎ−層５０３１と５ｉｆｔ膜５０２に沿うｎ中層５０３
２は第５図と同一のものである。ｎ中層５０３２の表面
付近にはｎ中層５０３８が設けられカソード電極８１と
オーミック接触している。
ｎ−層５０３１の表面付近にはｐ中領域５０３９が選択
的に形成され、ｐ中領域５０３９及びｎ″″層５０３１
の露出面に７ノード電極８２がコンタクトしている。ア
ノード電極８２はｎ−層５０３１との間にショットキー
バリアを形成する材料で形成される。ｐ十層５０３９と
ｎ中層５０３８の間には絶縁膜８３が形成されている。
アノード電極８２はｎ中層５０３８の露出部に向かって
絶縁膜８２上を延びている。これにより空乏層を延ばし
電界を緩和する。
ショットキー接合面は以下のようにして形成する。ｐ十
層５０３９形成後、Ｐ十層５０３９及びｎ−層５０３１
を霧出させ、その上にアルミニウムとシリコンの合金（
以下ＡＭ−８ｉと呼ぶ）を堆積し１次に熱処理を加える
。ＡＭ−８ｉとｐ＋層が接する領域は、オーミック接触
となり、ＡＱ−５ｉとｎ−層が接する領域はショットキ
ー接触となる。
本ダイオードは以下の様に動作する。カソード電極８１
を接地電位、アノード電極８２に正電位を加え順バイア
スにするとｐ十層５０３９から正孔が注入され、またｎ
中層５０３２より電子が注入されたｎ−層５０３１が伝
導度変調され、抵抗が下がる。このためショットキーダ
イオードよりオン電圧が低くなる。また順バイアス状態
からアノード電極８２に負電位を加え逆バイアスした状
態、すなわち逆回復時には、ショットキー接合近傍はｐ
ｎ接合近傍に比べ過剰キャリアが少ないため、ｐｎダイ
オードより逆方向に流れる電流が小さくなる。
尚、Ｐ＋層５０３９は平面図で複数の円形部分とそれら
を包囲する環状部分とから形成されているが、これに限
定されることなく、例えば円形部分を多角形としたり、
格子状、ストライプ状としてもよい。
第８ｂ図は別のダイオードの例である。第８ａ図との差
異は、ショットキー接合面直下に薄い２層５０３９Ａが
形成されていることである。ショットキー接合の下にｐ
ｎ接合があるため、ショットキー接合の障壁の高さが高
くなり、漏れ電流が第８ａ図のダイオードより小さいと
いう特長をもつ。
２層５０３９Ａの深さは１０００Å以下が望ましい。ま
た２層５０３９Ａは、ショットキー用金層としてＡｆｌ
−８ｉ合金を堆積後４３０℃〜５７７℃の範囲で熱処理
することで形成する。
〔平面図〕
第９ａ図はダイオードの平面図を示す。円形のｐ中層５
０３９は、その中心が隣接層との間に形成される正三角
形の頂点に位置するように配置されている。円形のｐ中
層５０３９をとり囲んで環状のＰ中層５０３９が形成さ
れている。環状のＰ中層５０３９の角は、電界集中を防
ぐため曲率を有している。環状のＰ中層５０３９でとり
囲まれたｎ−層５０３１と円形のＰ十層は凸形をしてい
る。
第９−ｂ図はダイオードの電極の平面図を示す。
カソード電極８１は、素子の最外周に沿って形成され、
ｎ十層５０３８が表面に露出した領域でオーミック接触
している。アノード電極８２はＰ＋層５０３９から絶縁
膜８３上をｎ十層５ｏ３８に向かって延び、一部は素子
の外に引き出されている。カソード電極８１からＩＣ外
部へ配線をとり出す領域いわゆるカソード電極用パッド
８１１及びアノード電極用パッド８２１は素子内の絶縁
膜８３上に形成されている。
なおＬＩＧＢＴ（７）ｐ十層５ｏ３４とダイオードのＰ
中層５０３９は同じ方法で製作する。この実施例におけ
るＰ中層５０３９は１×１０工８〜１ｘＩ　Ｑ　ｉｇａ
ｍ−”、拡散写さ３〜Ｂｐｍ、ｎ十層５０２はＩ　Ｘ　
１０　”ｃｘ−″Ｓ以上、拡散深さ６〜１２　μｍ、ｎ
−層５０３１、Ｉ　Ｘ　１０”ａｍ−８〜５　Ｘ　１０
”ａｍ−”、厚さ３０〜５０μｍ、絶縁膜８３の厚さ２
．５　μｍ以上−５ｉＣｌｚ　５０２の厚さ２ｐｍ以上
とすることが望ましい。
〔電子線照射〕
ＬｒＧＢＴとダイオードを高速化するために電子線を照
射している。半導体素子に電子線を照射すれば素子内に
蓄積されているキャリアの消滅する時間が短くなること
が知られている。しかし伝導度変調され難くなるためオ
ン電圧は上昇する。
電子線はプロセスを簡単化するためチップに切断する前
の素子を形成したウェハの段階で照射する。すなわちＬ
ＮＧＥＴとダイオードには同じ量の電子線を照射する。
個別素子では、ＩＧＢＴ、ダイオードおのおの最適な電
子線照射量を選べるが、本発明の集積回路では同じ量の
電子線を照射するので、Ｌ　ＩＧＢＴとダイオードとに
それぞれ最適量の照射を行なうことは不可能である。
第１０＠は電子線照射量とＬ４ＧＥＴターンオフ時間ｊ
ｆｓダイオードの逆回復時間ｔ、　ｒｒ、　ＬＩＧＢＴ
及びダイオードのオン電圧ＶＦの関係を示している。タ
ーンオフ時間ｔ、はＬＩＧＢＴのゲートをオフし、電流
が９０％から１０％になる時間をあられす、逆回復時間
ｔｒｒは、ダイオードに順方向に電流を流し、次に逆バ
イアスを加えた時、−度電流が零になってから、逆方向
に流れ再び電流が零になるまでの時間をあられす。
１６ＫＨｚ以上のスイッチング周波数で動作するために
は、ｔｌは０．３μｓ以下、ｊｒｒは０．１５　μｓ以
下にする必要がある。一方、オン電圧Ｖ　Ｆは、損失よ
りＬＩＧＢＴで２．５ｖ以下、ダイオードで１．５ｖ以
下が必要である０以上全ての特性を満足する電子線照射
量は６．５Ｘ１０”〜１．２　　ＸＩＯ’δｌ−δであ
る。本発明のＺＣにはこの範囲の電子線照射が行なわれ
ている。
本発明において重要な点はＬＩＧＢＴ及びダイオードだ
けでなく半導体チップ全体に電子線照射していることで
ある。この場合、ＬＩＧＢＴ及びダイオード以外の個所
においては、電子線照射によって生じる悪影響を補償す
るように工夫がされている。例えば、ＭＯＳトランジス
タで回路が構成されている場合、電子線照射によってし
きい値電圧が変動するので予かしめ電子線照射によって
輩動する量を見込んで素子設計することで上記悪影響を
除去している。
〔ＩＣのレイアウト〕 第１１図は本発明の集積回路のレイアウトパターンを示
す、同図に示すように論理回路Ｌ　ｇ　ｖ電流検出回路
Ｉｓ、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の駆動回路レベルシフト回路Ｌｓ
、Ｕ、Ｖ、Ｗ各相の上、下アームのＬ　ｒ　Ｇ　Ｂ　Ｔ
　Ｑｔ”Ｑｅ及びＬＩＧＢＴに逆並例に接続したダイオ
ードＤ１〜ＤＢがＩＣチップの中に配置されている。
矩形状のＩＣチップ上部には論理回路Ｌｇが配置されて
いる。論理回路右側に温度検出回路Ｔｓ及び電流検出回
路Ｉｓ、更にその右隣りに内部電源回路Ｐｓが配置され
ている。
論理回路Ｌｇ、温度検出回路、電流検出回路。
内部電源回路Ｐｓの下側（図面上で手間側を意味する）
に左側よりＵ指上・下アーム駆動回路及びレベルシフト
回路、■組上・下アーム駆動回路及びレベルシフト回路
、Ｗ組上・下アーム駆動回路及びレベルシフト回路が配
置されている。
駆動回路の下側には、左側より、コレクタ電極が引き出
されている側を左にしてＵ組上アーム用ＬＩＧＢＴ、Ｑ
ｌが、その右隣りにコレクタ電極が引き出されている側
を左側にしてＵ相下アーム用ＬＩＧＢＴ、Ｑｚが、その
右隣りにエミッタ電極が引き出されている方を左側にし
てＶ相下アーム用ＬＩＧＢＴ、Ｃ４が、その右隣りにエ
ミッタ電極が引き出されている方を左側としてＶ指上ア
ーム用ＬＩＧＢＴＱ２１が、その右隣りにコレクタ電極
が引き出されいる方を左側にしてＷ組上アーム用ＬＩＧ
ＢＴ、Ｑｌｌが、その右隣りにコレクタを左側としてＷ
相下アーム用ＬＩＧＥＴ、Ｃ６が配置されている。Ｕ組
上アームＬＩＧＢＴ　Ｑ、のエミッタ電極とＵ組下アー
ムＬＩＧＢＴ　ＱＬのコレクタ電極は接続され１本の配
線領域となっている。Ｕ組下アームＬＩＧＢＴ、Ｑｚの
エミッタ電極とＶ相の下アームＬＩＧＥＴ、Ｑａのエミ
ッタ電極は接続され１本の配線領域となっている。■組
下アームＬＩＧＢＴ、Ｑａのコレクタ電極とＶ組上アー
ムＬＩＧＢＴ、Ｑａのエミッタ電極は接続され１本の配
線領域となっている。■組上アームＬＩＧＢＴ、Ｑａの
コレクタ電極とＷ組上アームＬＩＧＢＴ　Ｑｓのコレク
タ電極は接続され１本の配線領域となっている。Ｗ組上
アーム用ＬＩＧＢＴ　。
Ｃ５のエミッタ電極とＷ組下アーム用ＬＩＧＢＴ、Ｃ６
のコレクタ電極は接続され１本の配線領域となっている
。
主インバータ回路の横型ＩＧＢＴの下側に左側よりＵ指
上アーム用ダイオードＤ１．Ｕ相下アーム用ダイオード
Ｄｚ、Ｖ組下アーム用ダイオードＤａ、Ｖ組上アームダ
イオードＤｓ、Ｗ組上アーム用ダイオードＤ５　、Ｗ組
下アームダイオードＤｏが配置されている。
本レイアウト図は信号発生回路よりＡ１〜Ａδ３個の信
号を受け、論理回路でＵ、Ｖ、Ｗ各上下アーム用計６面
の信号に振り分ける場合である。このＩＣチップ上側に
は、周辺に沿って左側より、マイコンからのキャリア信
号用のＰ−８ｉパッド信号発生回路からの駆動信号用の
Ｐ−ＡＩ、Ｐ−Ａ　２　、　Ｐ　Ａ　ａバッド、接地線
用バッドＰ−Ｇｓ。
低電圧電源用バッドＰ−Ｖｃｃ＋異常状態発生時に信号
発生回路への信号伝達用パッドＰ−Ｆ、電流検出回路の
基準抵抗用バッドＰ−Ｒｅ、内部電源用のキャリア信号
ＰＳｚ、高電圧電源用パッドＰ−Ｅ、コンデンサＣ１低
電位側用パッドＰ−ＣＩ、コンデンサＣ１高電位側用パ
ッドＤ−Ｃｉ。
コンデンサＣ１高電位側用パッドＤ　　Ｃｚ　＊コンデ
ンサＣ２高電位側用バットＰ−Ｅｈが設けられている。
チップ下側に左側よりＵ指上アームＬ　Ｉ　ＧＢＴＱｚ
のコレクタ電極とＵ組上アーム用ダイオードＤ２のカソ
ード電極を接続して高電圧電源用バッドＰ　−Ｅ　Ｐｉ
　＃　Ｕ組上アームＬＩＧＢＴ　Ｑｚのエミッタ電極と
Ｕ組下アームＬＩＧＢＴ　Ｑｚのコレクタ電極とＵ指上
アームダイオードＤ１のアノード電極とＵ組下アームダ
イオードＤｚのカソード電極を接続してＵ相出力用バッ
ドＰＵｏｕｔＵ相下アームＬＩＧＢＴ、Ｑｚのエミッタ
電極とＶ相下アームＬＩＧＢＴＱ４のエミッタ電極とＵ
相下アームダイオードＤ２のアノード電極とＶ相下アー
ムダイオードＤ４のアノード電極を接続して、接地層バ
ッドＰ−ＧＰ１が、■相下７−ムＬＩＧＢＴＱ４のコレ
クタ電極とＶ組上アームＬＩＧＢＴＱａのエミッタ電極
とＶ相下アームダイオードＤ４のカソード電極とＶ積上
アームダイオードＤｓのアノード電極を接続してＶ相出
力用パラドル−ｖｏｕｔが、■指上アームＬＩＧＢＴ　
Ｑａのコレクタ電極とＷ組上アームＬＩＧＢＴ　Ｑｓの
コレクタ電極とＶ指上アームダイオードＤ８のカソード
電極とＷ指上アームダイオードＤ５のカソード電極を接
続して高電圧電源用バッドＰ−Ｅｐｘ＊Ｗ相上アームＬ
ＩＧＢＴＱ５のエミッタ電極とＷ相下アームＬＩＧＢＴ
Ｑｓのコレクタ電極とＷ組上アームダイオードＤ６のア
ノード電極とＷ組下アームダイオードＤｏのカソード電
極を接続してＷ相出力用パッドＰ　　Ｗｏｕ＝がＷ相下
アームＬＩＧＢＴＱ６のエミッタ電極とＷ相の下アーム
ダイオードＤ６のアノード電極を接続して、接地用パッ
ドＰ−Ｇｐｚが設けられている。
このように高電圧電源用パッド及び接地用パッドを複数
設け、ＩＣ外部で接続することによりＩＣ内部の配線領
域を減らしている。
また高電圧電源用パッドと接地用パッドは大電流が流九
る（０．６Ａ以上）パッドＰ−Ｅｐ１．Ｐ−Ｅｐｚ、　
Ｐ−Ｇｐｚｓ　Ｐ−Ｇｐｚと小さな電流（０，１Ａ以下
）が流れるパッドＰ−ＧＳ　、Ｐ−ＥＳに分かれ、これ
らはＩＣ内部では電気的に絶縁している。これにより大
電流のスイッチングによる電位変動が小さな電流が流れ
る配線に及ばない様になっている。
また大きな電流をスイッチングするＬＩＧＢＴと論理回
路を最も離すことにより、ＬＩＧＢＴのスイッチングに
よるノイズにより論理回路が誤動作するのを防止する。
本発明の集積回路はパルス幅変調によるチョッピングは
、下アーム側の横型ＩＧＢＴでする。このため下アーム
のダイオードにはほとんど電流が流れない。従って下ア
ーム側のダイオードを面積を小さくし、順方向電圧が大
きくなっても全体の損失の増加は小さい、下アーム側の
ダイオードを小さくすることによりＩＣの損失をほとん
ど増やすことなくチップ面積を小さくできる。
第１１図のレイアウト図は誘電体分離基板を使用した場
合で、ＬＩＧＢＴ及びダイオードは１個の島領域に１個
の素子を形成し、それ以外については回路電圧によって
１個の島領域に１個の素子を入れるか複数個の素子を入
れるかを適宜法めればよいことである。
〔集積回路の製造プロセス〕
集積回路の製造プロセスを第１２図に示す９図において
領域ＸはＬＮＧＢＴ、領域Ｙはダイオードをそれぞれ得
るための各工程毎の部分断面図を示す。
まず、（ａ）に示すように半導導体基板１２１を用意す
る。この半導体基板１２１としては、（１００）結晶面
を有するｎ型単結晶シリコンで、その比抵抗が１６Ω〜
２４Ω・■のものが望ましい。
このシリコン基板の一方の主面に（ｂ）に示すように溝
１２１１を形成する。
次に（Ｑ）に示すように半導体基板１２１の溝１２１１
を形成した側の主面全面にｎ中層５０３２及び５ｉＯｚ
膜５０２を形成する。ｎ中層５０３２はイオン注入によ
って形成し、不純物としては砒素が好ましく、ドーズ量
は、　ｌ　Ｘ　Ｉ　Ｏ”（！ＩＩ−”以上がよい、また
５ｉＯｚ膜５０２は、約２．Ｏｉｔｍが良い。
次に（ｄ）に示すように一５ｉＯｚ膜５０２上に支持体
となるポリシリコン５０１を堆積する。
次に（ｅ）に示すように、基板１２１の表面を溝１２１
１に達するまでを削る。ｎ−層１２１残った基板部分が
互いにＳ　ｉ　Ｏ２膜５０２で絶縁分離されたｎ″″眉
５０３１となる。
しかる後（ｆ）に示すように５ｉＯｚｌｌ１２２を全面
に形成する。５ｉＯｚ膜の厚さは約２．２μｍが好まし
い。
このＳｉＯｚｇＬ２２は選択的エツチングされる（ｇ）
、このときエツチング工程は、５ｉｎｓ膜１２２より薄
い５ｉｎｓ膜１２２１形成のためのエツチングと、ｎ−
層５０３１の表面を露出する２回のエツチングを含んで
いる。５ｉＯｚ膜１２２１の厚さは約０．９μｍ　が好
ましい、２回のエツチング工程があるのは、５ｉｆｔ膜
を段階的に薄くすることで、厚い酸化膜とシリコンとの
大きな段差によって生じる配線切れを防止するためであ
る。
次にＭＯＳゲート用の薄い５ｉＯｚ膜５０４１を全面に
熱酸化で形成し、その上及びＳｉＯｘ膜１２２１上にポ
リシリコン層５０５１を形成する（ｈ）。ポリシリコン
層には不純物として燐を導入し、抵抗を下げる。ポリシ
リコン層のシート抵抗は約１ｏΩ／口が望ましく、また
導入方法はＰＯＣＱａのデポジションがよい。
次に（ｉ）に示すように８層５０３６及び２層５０３３
を選択的に形成するこのとき、５ｉＯｚ膜１２２．１２
２１及びポリシリコン層をマスクとして用いる。８層５
０３６の不純物としては、燐が好ましく、また不純物の
導入方法としては、イオン打ち込みがよく、この場合の
打ち込みエネルギーは１２５　Ｋ　ｅ　Ｖ　、　ドーズ
量はＩ　Ｘ　１０”番１−３がよい、また２層５０３３
の不純物としては、ボロンがよく、また不純物の導入方
法としてはイオン注入がよくその場合の加速電圧は７５
ＫｅＶ、ドーズ量は０．８〜１．２　Ｘ　１０”ｔｘ−
”が望ましい。
続いて（ｊ）に示すようにｐ◆層５０３４゜５０３９を
選択的に形成する。ｐ十層５０３４゜５０３９の形成方
法は同じであり、不純物としてはボロンを、また不純物
の導入方法としてはイオン注入がよい、その場合の加速
電圧は８０　Ｋ　ｅ　Ｖ　。
ドーズ量は２　Ｘ　１０　”ｃｘ−”が望ましい。
次に（ｋ）に示すようにｎ＋５０３５及びｐ＋層５０３
７．５０３８を選択的形成する。ダイオードはｎ十層５
０３２とカソード電極８１の接触抵抗を下げるため、端
部には１層５ｏ３６とｎ＋層５０３５を形成した。ＬＩ
ＧＢＴのｎ＋層５０３５の形成は、ポリシリコン層をマ
スクとし、２層５０３３とセルファラインで形成した。
これはマスクずれを防止しチャネル幅を小さくするため
である。ｎ十層５０３５の不純物としては燐が、また形
成方法としてはＰＯＣμｓのデポジションがよく、その
時のシート抵抗は約１０Ω／口が望ましい。
次に（１）に示すようにＰ　Ｓ　Ｇ　（Ｐｈｏｓｐｈｏ
ｓｉｌｉｃａｔｅｇｌａｓｓ）　５０４３を全面に形成
し、さらに選択的にとり除き、電極と拡散層が接触する
ための穴をあけル、　ＰＳＧ５０４３は、ポリ：／　Ｉ
Ｊ　ｍｌ　’ｉ層５ｏ５１とエミッタ電極５ｏ５３が接
触し、ゲートとエミッタが短絡するのを防ぐ、また５ｉ
Ｏｚ膜５０４４とＰＳＧ５０４３を重ねることにより、
配線とｎ十層５０３２との間の電界を緩和し、降伏電圧
を高めている。ＰＳＧ５０４３の厚さは約１．２μｍ　
が望ましい。
しかる後（ｍ）に示すようにＡｆｆｉ−５ｉ合金を全面
に堆積しさらにホトリソグラフィ工程及びエツチング工
程で選択的にとり除き電極５０５２゜５０５３．８１，
８２を形成する。
この後５図示しないが全面に保護膜を全面に堆積し、さ
らにウェハの状態で電子線を照射し、水素中で熱処理を
加え、最後にチップに切断してＩＣが完成する。水素中
で熱処理するのは電子線照射によって生じた損傷を回復
させるためである。
〔発明の効果〕 本発明は、以上説明したようにインバータ回路とその駆
動回路を一つの半導体基板上に形成するため、配線をき
わめて短くでき、それによりノイズ誤動作を防止できる
。このため１本発明半導体集積回路を使用した電動機制
御装置は小形で高信頼性をもつものとすることができる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の集積回路を用いたモータ制御システム
のブロック図、第２図は本発明の集積回路の構成を示す
ブロック図、第３図は誘電体分離基板上に形成したスイ
ッチング素子のＩＡを流すために必要なアクティブ面積
と降伏電圧の関係図、第４図は、誘電体分離基板上に形
成したスイッチング素子の耐圧２５０Ｖでのアクティブ
面積と出力電流の関係図、第５図はＬＩＧＢＴの斜視断
面図、第６ａ図はＬＮＧＥＴの拡散層の平面図、第６ｂ
図はＬＩＧＢＴの電極の平面図、第７図は下アーム側Ｌ
ＩＧＢＴの部分平面図、第８図はダイオードの斜視断面
図、第９ａ図はダイオードの拡散層の平面図、第９ｂ図
はダイオードの電極の面図、第１０図は電子線照射量と
ＬＩＧＢＴ及ダイオードの電気特性の関係図、第１１図
はニレイアウド図、第１２図は本発明ＩＣの製造プセス
図である。 １・・・集積回路、２・・・モータ、３・・・位置検出
回路４・・・信号発生回路、Ｌｇ・・・論理回路、Ｑ１
〜Ｑｅスイッチング素子、Ｄ１〜ＤＢ・・・ダイオード
、Ｄ＋〜Ｄ＾６・・・駆動回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、複数のスイッチング素子からなり直流電源から電力
    の供給を受け、直流を交流に変換するインバータ回路と
    、インバータ回路のスイッチング素子を駆動する駆動回
    路と、インバータ回路の上アーム側を駆動する駆動回路
    に電力を供給する内部電源回路と、インバータ回路の上
    アーム側を駆動する駆動回路に信号を伝達する論理回路
    を同一半導体基板内に一体に形成したことを特徴とする
    半導体集積回路。 ２、請求項第１項記載の半導体集積回路において、前記
    インバータ回路のスイッチング素子が横型絶縁ゲートバ
    イポーラトランジスタであることを特徴とする半導体集
    積回路。 ３、矩形状の半導体基板の一方の主面内に、インバータ
    回路を構成する複数個のスイッチング素子が矩形状の一
    方の対辺間に他方の対辺に沿い他方の対辺から離れて並
    設され、他方の対辺の一辺とスイッチング素子列との間
    に各スイッチング素子に逆並列接続される複数個のダイ
    オードが並設され、スイッチング素子列のダイオード列
    との反対側に他方の対辺に沿つてスイッチング素子を駆
    動する駆動回路が並設され、駆動回路列と他方の対辺の
    他辺との間に他辺に沿つて駆動回路を制御する論理回路
    、温度検出回路、電流検出回路及び内部電源回路が並設
    されていることを特徴とする半導体集積回路。 ４、請求項第３項において、半導体基板が誘電体分離基
    板であることを特徴とする半導体集積回路。 ５、複数個のスイッチング素子からなるインバータ回路
    と、インバータ回路を駆動するために各相各アーム毎に
    設けた駆動回路と、インバータの上アーム側を駆動する
    駆動回路に電力を供給する内部電源回路と、インバータ
    の上アーム側を駆動する駆動回路に駆動信号を付与する
    論理回路とを同一半導体基板内に一体に形成し、半導体
    基板全面に電子線照射が施されていることを特徴とする
    半導体集積回路。 ６、請求項第５項において、スイッチング素子が横型絶
    縁ゲートバイポーラトランジスタであり、電子線の照射
    量が６．５×１０＾１＾４〜１．２×１０＾１＾５ｃｍ
    ＾−＾３であることを特徴とする半導体集積回路。 ７、複数個のスイッチング素子からなるインバータ回路
    と、インバータ回路を駆動するために各相各アーム毎に
    設けた駆動回路と、インバータ回路の上アーム側を駆動
    する駆動回路に電力を供給する内部電源回路と、インバ
    ータ回路の上アーム側を駆動する駆動回路に駆動信号を
    付与する論理回路と、インバータ回路の下アームのスイ
    ッチング素子に流れる電流を検出して論理回路に付与す
    る電流検出回路とを同一半導体基板内に一体に形成した
    ことを特徴とする半導体集積回路。 ８、請求項第７項において、スイッチング素子が横型絶
    縁ゲートバイポーラトランジスタであることを特徴とす
    る半導体集積回路。 ９、複数個のスイッチング素子と各スイッチング素子に
    逆並列接続された複数個のダイオードとからなるインバ
    ータ回路と、インバータ回路を駆動するために各相各ア
    ーム毎に設けた駆動回路と、インバータ回路の上アーム
    側を駆動する駆動回路に電力を供給する内部電源回路と
    、インバータ回路の上アーム側を駆動する駆動回路に駆
    動信号を付与する論理回路とを同一半導体基板内に一体
    に形成したことを特徴とする半導体集積回路。 １０、請求項第９項において、スイッチング素子が横型
    絶縁ゲートバイポーラトランジスタであることを特徴と
    する半導体集積回路。 １１、請求項第９項または第１０項において、ダイオー
    ドがその整流接合をｐｎ接合とショットキー接合とで構
    成したダイオードであることを特徴とする半導体集積回
    路。 １２、請求項第９項、第１０項または第１１項において
    、半導体基板全面に電子線照射が施されていることを特
    徴とする半導体集積回路。 １３、直流電力を所望の電圧、周波数の交流電力に変換
    して電動機に供給するものであつて、複数個のスイッチ
    ング素子と各スイッチング素子に逆並列接続された複数
    個のダイオードとからなるインバータ回路と、インバー
    タ回路を駆動するために各相各アーム毎に設けた複数個
    の駆動回路と、インバータ回路の上アーム側を駆動する
    駆動回路に電力を供給する内部電源回路と、インバータ
    回路の上アーム側を駆動する駆動回路に駆動信号を付与
    する論理回路と、電動機のロータとステータとの位置を
    検出する位置検出回路と、位置検出回路からの位置信号
    に基づいて論理回路からの駆動信号を制御する信号発生
    回路とを具備し、上記回路のうちインバータ回路、駆動
    回路、内部電源回路及び論理回路が同一半導体基板内に
    形成されていることを特徴とする電動機制御装置。
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DE (1) DE4102574C2 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313150A (en) * 1991-07-05 1994-05-17 Hitachi, Ltd. Drive control apparatus for an air conditioner having a modular inverter and a control circuit mounted on a common substrate
US6529062B2 (en) 2000-07-28 2003-03-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power module
WO2007013377A1 (ja) * 2005-07-26 2007-02-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 半導体素子及び電気機器
WO2007013367A1 (ja) * 2005-07-25 2007-02-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 半導体素子及び電気機器
JP2010010401A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Hitachi Ltd 横型ｉｇｂｔとそれを用いたモータ制御装置
US7751215B2 (en) 2005-07-08 2010-07-06 Panasonic Corporation Semiconductor device and electric apparatus having a semiconductor layer divided into a plurality of square subregions
JP2011181824A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Hitachi Automotive Systems Ltd パワー半導体装置、および車両用交流発電機
JP2012169348A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Denso Corp 半導体装置
JP2016100502A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 株式会社日立製作所 半導体装置

Families Citing this family (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0834709B2 (ja) * 1990-01-31 1996-03-29 株式会社日立製作所 半導体集積回路及びそれを使つた電動機制御装置
JP3217391B2 (ja) * 1991-07-01 2001-10-09 株式会社東芝 電力変換装置
DE69306919T2 (de) * 1992-11-18 1997-05-15 Fuji Electric Co Ltd Halbleiter-Umwandlungsvorrichtung
US5495154A (en) * 1993-04-29 1996-02-27 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Method and apparatus for Kelvin current sensing in a multi-phase driver for a polyphase DC motor
JPH0855956A (ja) * 1994-08-10 1996-02-27 Fuji Electric Co Ltd 駆動回路装置モジュール
US5687065A (en) * 1994-11-28 1997-11-11 Philips Electronics North America Corporation Pre-regulator with light switch to limit voltage ringing on turn-off
JPH0965662A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Fuji Electric Co Ltd パワーモジュール
IT1280973B1 (it) * 1995-10-17 1998-02-11 Bitron Spa Metodo ed apparato di controllo per il pilotaggio di componenti elettronici statici atti a realizzare la commutazione delle fasi in
JP3411437B2 (ja) * 1996-02-23 2003-06-03 富士電機株式会社 電力用半導体モジュール
JP3363306B2 (ja) * 1996-04-05 2003-01-08 三菱電機株式会社 モータ駆動回路
US5847951A (en) * 1996-12-16 1998-12-08 Dell Usa, L.P. Method and apparatus for voltage regulation within an integrated circuit package
US6462976B1 (en) 1997-02-21 2002-10-08 University Of Arkansas Conversion of electrical energy from one form to another, and its management through multichip module structures
US7144486B1 (en) 1997-04-30 2006-12-05 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Multilayer microcavity devices and methods
US7169272B2 (en) * 1997-04-30 2007-01-30 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Microfabricated recessed disk microelectrodes: characterization in static and convective solutions
JP2000113995A (ja) * 1998-02-25 2000-04-21 Mitsubishi Electric Corp 放電ランプ用点灯制御装置及び該装置に用いられるｈブリッジ回路
JP3625692B2 (ja) * 1999-05-28 2005-03-02 三菱電機株式会社 車載用電力変換装置
DE10014269A1 (de) * 2000-03-22 2001-10-04 Semikron Elektronik Gmbh Halbleiterbauelement zur Ansteuerung von Leistungshalbleiterschaltern
US7456028B2 (en) 2000-10-16 2008-11-25 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas, N.A. Electrochemical method for detecting water born pathogens
US7348183B2 (en) * 2000-10-16 2008-03-25 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas Self-contained microelectrochemical bioassay platforms and methods
US6887714B2 (en) 2000-10-16 2005-05-03 Board Of Trustees Of The University Of Arkansas, N.A. Microvolume immunoabsorbant assays with amplified electrochemical detection
JP2002270844A (ja) * 2001-03-07 2002-09-20 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
EP1427094A3 (de) * 2002-12-06 2006-01-25 Loher GmbH Verfahren zum Betrieb mehrerer parallelgeschalteter Pulswechselrichter
US8067855B2 (en) * 2003-05-06 2011-11-29 Enecsys Limited Power supply circuits
WO2004100348A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-18 Enecsys Limited Power supply circuits
JP4324846B2 (ja) * 2003-06-13 2009-09-02 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動機駆動電流検出装置
JP4371844B2 (ja) * 2004-02-16 2009-11-25 株式会社デンソー ブラシレスモータ駆動装置
WO2006009145A1 (ja) * 2004-07-20 2006-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. インバータ装置
US10693415B2 (en) 2007-12-05 2020-06-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US11881814B2 (en) 2005-12-05 2024-01-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
KR101340966B1 (ko) * 2006-05-24 2013-12-13 페어차일드코리아반도체 주식회사 3상 인버터 모듈 및 이를 이용한 모터구동장치와 인버터집적회로 패키지
US7733674B2 (en) * 2006-11-22 2010-06-08 Nissan Motor Co., Ltd. Power conversion apparatus for converting direct current to polyphase alternating current
US9112379B2 (en) 2006-12-06 2015-08-18 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11309832B2 (en) 2006-12-06 2022-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US9130401B2 (en) 2006-12-06 2015-09-08 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US11569659B2 (en) 2006-12-06 2023-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8473250B2 (en) 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
US9088178B2 (en) 2006-12-06 2015-07-21 Solaredge Technologies Ltd Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8816535B2 (en) 2007-10-10 2014-08-26 Solaredge Technologies, Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US11728768B2 (en) 2006-12-06 2023-08-15 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US11296650B2 (en) 2006-12-06 2022-04-05 Solaredge Technologies Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US8384243B2 (en) 2007-12-04 2013-02-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8618692B2 (en) 2007-12-04 2013-12-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US8963369B2 (en) 2007-12-04 2015-02-24 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8319483B2 (en) 2007-08-06 2012-11-27 Solaredge Technologies Ltd. Digital average input current control in power converter
JP4764365B2 (ja) * 2007-02-28 2011-08-31 三菱重工業株式会社 インバータ一体型電動圧縮機
JP5120604B2 (ja) * 2007-05-22 2013-01-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 半導体モジュール及びインバータ装置
US9291696B2 (en) 2007-12-05 2016-03-22 Solaredge Technologies Ltd. Photovoltaic system power tracking method
US11264947B2 (en) 2007-12-05 2022-03-01 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
EP2232690B1 (en) 2007-12-05 2016-08-31 Solaredge Technologies Ltd. Parallel connected inverters
EP2232663B2 (en) 2007-12-05 2021-05-26 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
WO2009072076A2 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Solaredge Technologies Ltd. Current sensing on a mosfet
EP2235807B1 (en) 2007-12-20 2019-05-08 SolarCity Corporation Grid synchronisation
JP4528841B2 (ja) * 2008-03-12 2010-08-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
US7960950B2 (en) 2008-03-24 2011-06-14 Solaredge Technologies Ltd. Zero current switching
EP3719949A1 (en) 2008-05-05 2020-10-07 Solaredge Technologies Ltd. Direct current power combiner
US8482031B2 (en) * 2009-09-09 2013-07-09 Cambridge Semiconductor Limited Lateral insulated gate bipolar transistors (LIGBTS)
JP5389730B2 (ja) * 2010-05-14 2014-01-15 株式会社デンソー 電力変換システムの放電装置
DE102011076610A1 (de) 2010-06-04 2011-12-08 Denso Corporation Stromsensor, inverterschaltung und diese aufweisende halbleitervorrichtung
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
US10673222B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
US10230310B2 (en) 2016-04-05 2019-03-12 Solaredge Technologies Ltd Safety switch for photovoltaic systems
US10673229B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
CN103250339B (zh) * 2010-12-07 2015-11-25 日立汽车系统株式会社 电力变换装置
GB2486408A (en) 2010-12-09 2012-06-20 Solaredge Technologies Ltd Disconnection of a string carrying direct current
GB2483317B (en) 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
US8570005B2 (en) 2011-09-12 2013-10-29 Solaredge Technologies Ltd. Direct current link circuit
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
GB2498791A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
US9853565B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Maximized power in a photovoltaic distributed power system
US9219426B2 (en) * 2012-02-09 2015-12-22 Hitachi, Ltd. Switching element, power converter, direct current transmission system, current control device, method of controlling power converter, and method of controlling current in voltage source converter
GB2499991A (en) 2012-03-05 2013-09-11 Solaredge Technologies Ltd DC link circuit for photovoltaic array
US9000829B2 (en) * 2012-04-16 2015-04-07 International Rectifier Corporation System on chip for power inverter
ES2852775T3 (es) * 2012-05-31 2021-09-14 Toshiba Mitsubishi Elec Ind Aparato de conversión de potencia
US10115841B2 (en) 2012-06-04 2018-10-30 Solaredge Technologies Ltd. Integrated photovoltaic panel circuitry
US9548619B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
EP3506370B1 (en) 2013-03-15 2023-12-20 Solaredge Technologies Ltd. Bypass mechanism
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
US11018623B2 (en) 2016-04-05 2021-05-25 Solaredge Technologies Ltd. Safety switch for photovoltaic systems
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH1057575A4 (ja) * 1975-08-14 1977-03-15
US4482985A (en) * 1981-04-17 1984-11-13 Hitachi, Ltd. Semiconductor integrated circuit
US4445167A (en) * 1981-10-05 1984-04-24 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Inverter system
JPS6132785U (ja) * 1984-07-27 1986-02-27 ティーディーケイ株式会社 積層混成集積形ｄｃ／ｄｃコンバ−タ
NL8501489A (nl) * 1985-05-24 1986-12-16 Philips Nv Positie-gevoelige stralingsdetector.
US4719555A (en) * 1985-12-19 1988-01-12 Hitachi, Ltd. Electric power control apparatus with first and second fixed time intervals
JPH0740790B2 (ja) * 1987-02-23 1995-05-01 株式会社東芝 大電力パワ−モジユ−ル
GB8706275D0 (en) * 1987-03-17 1987-04-23 Rca Corp Gate circuit
US4918590A (en) * 1987-11-16 1990-04-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Hybrid circuit module having bridge circuit and rectifying circuit disposed on a same substrate
US4928220A (en) * 1988-10-14 1990-05-22 Compaq Computer Inc. Switching mode DC-to-DC power supply with improved current sensing
US4989127A (en) * 1989-05-09 1991-01-29 North American Philips Corporation Driver for high voltage half-bridge circuits
US4965710A (en) * 1989-11-16 1990-10-23 International Rectifier Corporation Insulated gate bipolar transistor power module
US5043859A (en) * 1989-12-21 1991-08-27 General Electric Company Half bridge device package, packaged devices and circuits
US4975825A (en) * 1990-01-16 1990-12-04 Sundstrand Corporation Stacked power converter
JPH0834709B2 (ja) * 1990-01-31 1996-03-29 株式会社日立製作所 半導体集積回路及びそれを使つた電動機制御装置
US5045988A (en) * 1990-07-31 1991-09-03 Eaton Corporation Isolated adjustable frequency AC inverter control

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313150A (en) * 1991-07-05 1994-05-17 Hitachi, Ltd. Drive control apparatus for an air conditioner having a modular inverter and a control circuit mounted on a common substrate
US6529062B2 (en) 2000-07-28 2003-03-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power module
DE10113967B4 (de) * 2000-07-28 2008-08-21 Mitsubishi Denki K.K. Leistungsmodule
US7751215B2 (en) 2005-07-08 2010-07-06 Panasonic Corporation Semiconductor device and electric apparatus having a semiconductor layer divided into a plurality of square subregions
WO2007013367A1 (ja) * 2005-07-25 2007-02-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 半導体素子及び電気機器
US7791308B2 (en) 2005-07-25 2010-09-07 Panasonic Corporation Semiconductor element and electrical apparatus
WO2007013377A1 (ja) * 2005-07-26 2007-02-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 半導体素子及び電気機器
US7964911B2 (en) 2005-07-26 2011-06-21 Panasonic Corporation Semiconductor element and electrical apparatus
JP2010010401A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Hitachi Ltd 横型ｉｇｂｔとそれを用いたモータ制御装置
JP2011181824A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Hitachi Automotive Systems Ltd パワー半導体装置、および車両用交流発電機
JP2012169348A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Denso Corp 半導体装置
JP2016100502A (ja) * 2014-11-25 2016-05-30 株式会社日立製作所 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
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