JPH06196630A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH06196630A
JPH06196630A JP34661292A JP34661292A JPH06196630A JP H06196630 A JPH06196630 A JP H06196630A JP 34661292 A JP34661292 A JP 34661292A JP 34661292 A JP34661292 A JP 34661292A JP H06196630 A JPH06196630 A JP H06196630A
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circuit device
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伸宜 運天
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晃一 須田
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英樹 宮崎
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Abstract

PURPOSE:To obtain a semiconductor integrated circuit device, which can prevent the erroneous operations caused by mutual interference and noises and is suitable for use in driving devices of power converters and the like. CONSTITUTION:A power converter is constituted by forming an upper-arm driving circuit, a lower-arm driving circuit and the like in each phase in the respective semiconductor islands of a dielectric separating semiconductor substrate. A metal wiring 24 and a contact 25 are provided at a polysilicon exposed part, which is to becomes the supporting body for the dielectric separating substrate at the boundary part between the islands. The potential of the polysilicon is fixed at GND or a constant potential. The noises generated by the voltage fluctuation caused by the operation of the device are absorbed with the GND or the constant potential of the polysilicon. Thus, the erroneous operations caused by the mutual interference and the noises between the upper and lower arm-driving circuits and between the upper-arm driving circuits are prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ等の上下ア
ームにスイッチング素子を使用する装置の駆動装置とし
て使用して好適な半導体集積回路装置に係り、特に、イ
ンバータ駆動装置等において、大きな電圧変動が加わる
上下アーム間、上アームの相間の相互干渉、ノイズによ
る誤動作を防止するために使用して好適な半導体集積回
路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device suitable for use as a driving device for a device using switching elements for upper and lower arms of an inverter or the like, and more particularly to a large voltage fluctuation in the inverter driving device or the like. The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device which is suitable for use in preventing mutual interference between upper and lower arms to which a load is applied, mutual interference between phases of upper arms, and malfunction due to noise.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来技術を説明するスイッチング
素子としてIGBTを使用する3相インバータの構成を
示すブロック図である。図6において、1は主電源、2
は上アームスイッチング素子、3〜5は下アームスイッ
チング素子、6〜8は上アーム駆動回路、9〜11は出
力段素子、12はレベルシフト回路、13は下アーム駆
動回路である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a three-phase inverter using an IGBT as a switching element for explaining the conventional technique. In FIG. 6, 1 is a main power source, 2
Are upper arm switching elements, 3 to 5 are lower arm switching elements, 6 to 8 are upper arm drive circuits, 9 to 11 are output stage elements, 12 is a level shift circuit, and 13 is a lower arm drive circuit.

【0003】一般に、インバータは、図6に示すよう
に、例えば、商用電源のAC200Vを整流して得られ
る主電源1と、その端子間にトーテムポール接続(直列
接続)された高圧側アーム(以下、上アームという)の
電力用スイッチング素子2及び低圧側アーム(以下、下
アームという)の電力用スイッチング素子3〜5による
電力用スイッチング素子部と、これらを駆動する上アー
ム駆動回路6〜8、出力段素子9〜11、レベルシフト
回路12、下アーム駆動回路13とを備えて構成されて
いる。
Generally, an inverter is, for example, as shown in FIG. 6, a main power supply 1 obtained by rectifying AC200V of a commercial power supply, and a high voltage side arm (hereinafter referred to as a series connection) totem pole connection (series connection) between its terminals. , The upper arm) and the low voltage side arm (hereinafter, referred to as the lower arm) power switching elements 3 to 5 for switching the power, and the upper arm drive circuits 6 to 8 for driving these. The output stage elements 9 to 11, the level shift circuit 12, and the lower arm drive circuit 13 are provided.

【0004】前述において、電力用スイッチング素子
は、IGBT、MOSFET等が使用され、駆動回路6
〜8、13により駆動される。電力用スイッチング素子
部は、商用電源AC200Vが整流された主電源1の端
子間に、U、V、Wの3相分の上アームを構成する電力
用スイッチング素子2と、下アームを構成するU、V、
Wの3相分の電力用スイッチング素子5、4、3とがそ
れぞれトーテムポール接続されている。
In the above description, an IGBT, a MOSFET or the like is used as the power switching element, and the drive circuit 6
Driven by ~ 8,13. The power switching element unit includes a power switching element 2 that constitutes an upper arm for three phases of U, V, and W and a U that constitutes a lower arm between the terminals of the main power source 1 in which the commercial power source AC200V is rectified. , V,
The power switching elements 5, 4, and 3 for three phases of W are connected to the totem poles, respectively.

【0005】そして、下アームを構成するスイッチング
素子3〜5は、下アーム駆動回路13により駆動制御さ
れる。また、上アームを構成するスイッチング素子2
は、基準電位に対して浮動状態で駆動されるため、レベ
ルシフト回路12を介して低圧側回路である下アーム駆
動回路13からのから駆動信号が伝達される高圧側回路
であるU、V、Wの3相分の駆動回路6〜8、出力段素
子9〜11により駆動される。
The lower arm drive circuit 13 drives and controls the switching elements 3 to 5 constituting the lower arm. In addition, the switching element 2 that constitutes the upper arm
Is driven in a floating state with respect to the reference potential, and is therefore a high-voltage side circuit U, V, to which a drive signal is transmitted from the lower arm drive circuit 13 which is a low-voltage side circuit via the level shift circuit 12. It is driven by drive circuits 6 to 8 and output stage elements 9 to 11 for three phases of W.

【0006】前述のインバータ装置は、その面積の縮小
化と信号伝達の高速化とを図るため、上下アーム駆動回
路6〜8、13、レベルシフト回路12、出力段素子9
〜11のそれぞれを、モノリシック集積回路化して構成
されている。
In the above-mentioned inverter device, the upper and lower arm drive circuits 6 to 8 and 13, the level shift circuit 12 and the output stage element 9 are provided in order to reduce the area and speed up signal transmission.
11 to 11 are integrated into a monolithic integrated circuit.

【0007】なお、この種インバータ装置に関する従来
技術として、例えば、“The 4-th International Sympo
sium on Power Semiconductor Devices & ICs 1992”に
おける論文、‘500V Three Phase Inverter ICs Based
on a New Dielectric Isolation Technique’ A.Nakaga
wa Toshiba R&D Center and (*)Semiconductor Grou
p)、等としてに記載された技術が知られている。
As a conventional technique relating to this type of inverter device, for example, "The 4-th International Sympo
sium on Power Semiconductor Devices & ICs 1992 ”, '500V Three Phase Inverter ICs Based
on a New Dielectric Isolation Technique 'A. Nakaga
wa Toshiba R & D Center and (*) Semiconductor Grou
p), etc. are known.

【0008】前記従来技術によるインバータにおいて、
モノリシック構成のインバータ駆動装置は、インバータ
がAC200Vを整流した主電源1で動作する場合、上
アーム駆動回路6〜8及びこれらの駆動回路に対応する
出力段素子9〜11と下アーム駆動回路13の間、及
び、上アーム駆動回路6〜8の各相の間に最大400〜
600Vの電圧差が生じるため、上アームの駆動回路と
下アームの駆動回路とが別々の誘電体分離半導体島に、
また、同様に、上アーム各相の駆動回路が別々の誘電体
分離半導体島に形成されて構成されている。
In the above-mentioned conventional inverter,
When the inverter operates with the main power source 1 that rectifies 200 V AC, the monolithic inverter drive device includes upper arm drive circuits 6 to 8 and output stage elements 9 to 11 and lower arm drive circuit 13 corresponding to these drive circuits. And between each phase of the upper arm drive circuits 6-8, a maximum of 400-
Since a voltage difference of 600 V is generated, the upper arm drive circuit and the lower arm drive circuit are provided on different dielectric isolation semiconductor islands.
Similarly, the drive circuits for the respective phases of the upper arm are formed on different dielectric isolation semiconductor islands.

【0009】しかし、このように構成される従来技術
は、各半導体島間において、スイッチング時の電圧変化
dv/dtによって、ノイズが発生することが考えられ
るが、このノイズの、下アーム駆動回路系のロジック、
他の上アーム駆動回路の各相間に対する影響について充
分考慮されていなかった。
However, in the conventional technology thus constructed, noise may be generated between the semiconductor islands due to the voltage change dv / dt at the time of switching. However, this noise is generated in the lower arm drive circuit system. logic,
The effects on the phases of other upper arm drive circuits have not been sufficiently considered.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術は、
商用200V交流電源を整流した電源を使用する場合、
インバータモジュール内で動作するインバータ駆動装置
に、電源のリップル、電源の回生分の電圧、また、モジ
ュール内の配線のインダクタンスによる跳ね上がり電圧
等により、280V〜max600Vの電圧変動が加えら
れることのあるものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
When using a power source that rectifies a commercial 200V AC power source,
A voltage fluctuation of 280V to max600V may be applied to the inverter driving device operating in the inverter module due to ripples of the power source, regenerative voltage of the power source, and jumping voltage due to the inductance of the wiring in the module. is there.

【0011】そして、駆動回路を1チップで構成したド
ライバーIC等により構成して使用する場合、上アーム
の駆動回路は、レベルシフト回路を介した信号により行
われ、IGBT等の出力素子を駆動するという動作を行
うものである。
When the drive circuit is constructed by a driver IC constructed by one chip and used, the drive circuit of the upper arm is driven by a signal through the level shift circuit to drive an output element such as an IGBT. This is the operation.

【0012】図7は駆動回路を1チップで構成したドラ
イバーICの構成の一部を示す誘電体分離基板の断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of a dielectric isolation substrate showing a part of the structure of a driver IC in which a driving circuit is composed of one chip.

【0013】いま、例えば、U相下アームスイッチング
素子5がオン状態、かつ、V相下アームスイッチング素
子4がオンとなっている状態から、V相下アームスイッ
チング素子4のみがオフ状態に移るものとする。この場
合、図7において、V相上アーム駆動回路が構成されて
いる半導体島15の電位は、V相下アームスイッチング
素子4がオフ状態かつV相上アームスイッチング素子が
オン状態となるため、GNDまたは電源電位(15V)
から急速に280V〜max600Vまで上昇することが
ある。
Now, for example, from the state in which the U-phase lower arm switching element 5 is in the ON state and the V-phase lower arm switching element 4 is in the ON state, only the V-phase lower arm switching element 4 is in the OFF state. And In this case, in FIG. 7, the potential of the semiconductor island 15 forming the V-phase upper arm drive circuit is GND because the V-phase lower arm switching element 4 is in the OFF state and the V-phase upper arm switching element is in the ON state. Or power supply potential (15V)
May rapidly rise from 280V to max600V.

【0014】このとき、半導体島分離用酸化膜16の寄
生容量Cと、この電位の上昇dv/dtとにより、Cd
v/dtのノイズ電流が発生する。このノイズは、V相
上アーム駆動回路単結晶島15以外の他の単結晶島に取
り込まれると、これらの島内の駆動回路に影響を与え
る。
At this time, due to the parasitic capacitance C of the semiconductor island isolation oxide film 16 and the increase dv / dt of this potential, Cd
A noise current of v / dt is generated. When this noise is taken in by the single crystal islands other than the V-phase upper arm drive circuit single crystal islands 15, it affects the drive circuits in these islands.

【0015】すなわち、前述の従来技術は、アームを構
成するスイッチング素子の動作により、駆動回路が構成
される単結晶島の電位が急速に変動し、この結果、駆動
回路相互間に干渉、誤動作等を生じさせるという問題点
を有している。
That is, in the above-mentioned prior art, the potential of the single crystal islands forming the drive circuits fluctuates rapidly due to the operation of the switching elements forming the arms, and as a result, the drive circuits interfere with each other and malfunction. Has the problem of causing

【0016】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、最小限のチップサイズで、前述の相互干渉、ノ
イズによる誤動作を防止することのできるインバータ駆
動装置等に使用して好適な半導体集積回路装置を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and is suitable for use in an inverter drive device or the like which can prevent the above-mentioned mutual interference and malfunction due to noise with a minimum chip size. It is to provide a semiconductor integrated circuit device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、駆動回路等が構成されている誘電体分離半導体島を
保持している基材であり、誘電体分離半導体島相互間の
電位が浮動であるポリシリコン部分の電位を固定し、こ
の電位によりノイズを吸収することにより達成される。
According to the present invention, the above object is a base material holding a dielectric isolation semiconductor island in which a driving circuit or the like is formed, and a potential between the dielectric isolation semiconductor islands. This is achieved by fixing the electric potential of the polysilicon portion in which is floating and absorbing noise by this electric potential.

【0018】すなわち、前記目的は、上下アームを構成
するスイッチング素子の駆動回路が構成される誘電体分
離半導体島相互間、上アームの異なる各相用の駆動回路
が構成される誘電体分離半導体島相互間に、少なくとも
1ヵ所のポリシリコンに対するコンタクト部を設け、こ
のポリシリコン基板部を一定電位に固定することによ
り、あるいは、前記島相互間の島間隔を一定間隔で大き
くし、この島間隔上に金属配線を施し、少なくとも1か
所のコンタクトを設け、ポリシリコン基板部をGND、
または、一定電位になるように配線して電位を固定する
ことにより達成される。
That is, the above-mentioned object is to provide a dielectric isolation semiconductor island in which a driving circuit for each phase of different upper arms is formed between the dielectric isolation semiconductor islands in which the driving circuits of the switching elements forming the upper and lower arms are formed. At least one contact portion for polysilicon is provided between the islands, and the polysilicon substrate portion is fixed at a constant potential, or the island intervals between the islands are increased by a constant interval, and Metal wiring on at least one contact, and the polysilicon substrate is GND,
Alternatively, it is achieved by wiring so that the potential becomes constant and fixing the potential.

【0019】[0019]

【作用】誘電体分離半導体島間にコンタクトを設け、そ
の電位をGNDまたは一定電位に固定することによっ
て、大きな電圧変動により発生したノイズが、島分離用
酸化膜を経由してポリシリコン基板部を介して他の半導
体島に流れようとするとき、このノイズを吸収すること
ができる。
By providing a contact between the dielectric isolation semiconductor islands and fixing the potential to GND or a constant potential, noise generated by a large voltage fluctuation is transmitted through the island isolation oxide film and the polysilicon substrate portion. This noise can be absorbed when trying to flow to another semiconductor island.

【0020】これにより、本発明による半導体集積回路
装置を使用してインバータの駆動を行った場合、上下ア
ーム間、上アーム相間の相互干渉、ノイズによる誤動作
を防止することができる。
Thus, when the semiconductor integrated circuit device according to the present invention is used to drive the inverter, mutual interference between the upper and lower arms and between the upper arm phases and malfunction due to noise can be prevented.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明による半導体集積回路装置の実
施例を図面により詳細に説明する。
Embodiments of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0022】図1は本発明の実施例によるモノリシック
構成のインバータ駆動装置の機能別配置を示す図であ
る。この本発明の実施例は、図6により説明した従来技
術によるインバータの駆動装置部分を本発明によりモノ
リシック化して構成した例である。図2は図1のA部を
拡大して示す本発明の第1の実施例を説明する図、図3
は図2のB−B断面図である。図1〜図3において、1
8〜20は上アーム3相分の駆動回路6〜8とその出力
段素子9〜11のそれぞれが構成されている半導体島、
21は下アーム駆動回路の出力段素子、22は上アーム
駆動回路と下アーム駆動回路とを構成している誘電体分
離半導体島相互間、及び、上アーム各相の駆動回路及び
出力段素子を構成している誘電体分離半導体島相互間等
のポリシリコン基板の露出部、24は金属配線、25は
コンタクト、26は高濃度不純物半導体層、27はポリ
シリコン基板、16、17は酸化膜である。
FIG. 1 is a diagram showing a functional arrangement of an inverter drive device having a monolithic structure according to an embodiment of the present invention. This embodiment of the present invention is an example in which the drive device portion of the conventional inverter described with reference to FIG. 6 is monolithically constructed according to the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the first embodiment of the present invention in which the portion A of FIG. 1 is enlarged, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1 to 3, 1
8 to 20 are semiconductor islands in which the drive circuits 6 to 8 for the three phases of the upper arm and the output stage elements 9 to 11 thereof are formed,
Reference numeral 21 is an output stage element of the lower arm drive circuit, 22 is a space between the dielectric isolation semiconductor islands constituting the upper arm drive circuit and the lower arm drive circuit, and a drive circuit and an output stage element of each phase of the upper arm. Exposed parts of the polysilicon substrate such as between the dielectric isolation semiconductor islands, 24 are metal wirings, 25 are contacts, 26 is a high-concentration impurity semiconductor layer, 27 is a polysilicon substrate, and 16 and 17 are oxide films. is there.

【0023】図1に示す本発明の実施例によるインバー
タ駆動装置は、誘電体分離半導体基板に構成されてお
り、上アーム3相分の駆動回路6〜8とその出力段素子
9〜11のそれぞれが、各相毎に半導体島18〜20内
に形成され、また、レベルシフト回路12、下アーム駆
動回路13、下アーム出力段素子21がそれぞれ、他の
半導体島内に形成されている。
The inverter drive device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is formed on a dielectric isolation semiconductor substrate, and each of the drive circuits 6 to 8 and the output stage elements 9 to 11 for the three phases of the upper arm. Are formed in the semiconductor islands 18 to 20 for each phase, and the level shift circuit 12, the lower arm drive circuit 13, and the lower arm output stage element 21 are respectively formed in the other semiconductor islands.

【0024】そして、上アームのスイッチング素子に対
する駆動回路等が形成されている半導体島相互間、及
び、これらの半導体島と下アームのスイッチング素子に
対する駆動回路等が形成されている半導体島との間に露
出するポリシリコン基板の露出部22は、本発明による
コンタクトを設けるために他の分離部のポリシリコン基
板の露出部よりも幅を広く帯状に設けられている。
Between the semiconductor islands in which the drive circuits for the upper arm switching elements are formed, and between these semiconductor islands and the semiconductor islands in which the drive circuits for the lower arm switching elements are formed. The exposed portion 22 of the polysilicon substrate, which is exposed to the first side, is wider than the exposed portion of the polysilicon substrate in the other isolation portion and has a strip shape so as to provide a contact according to the present invention.

【0025】このポリシリコン基板の露出部22には、
図2、図3の拡大図及び断面図に示すように、GNDま
たは一定電位に接続された金属配線24が設けられ、そ
の少なくとも1か所にコンタクト25が設けられて、ポ
リシリコン基板27の電位がGNDまたは一定電位に固
定されている。コンタクト25は、ポリシリコン基板上
に設けたn形またはp形の高濃度半導体層26を介し
て、その上の金属配線24とポリシリコン基板27とを
電気的に接続している。また、コンタクト25は、コン
タクトの配線のカバレジ緩和のために、基板表面に設け
られる保護用の酸化膜17に段差を設けて、その部分に
金属配線24を形成して構成されている。
At the exposed portion 22 of the polysilicon substrate,
As shown in the enlarged views and cross-sectional views of FIGS. 2 and 3, a metal wiring 24 connected to GND or a constant potential is provided, and a contact 25 is provided at least at one position thereof, so that the potential of the polysilicon substrate 27 is increased. Is fixed to GND or a constant potential. The contact 25 electrically connects the metal wiring 24 on the contact 25 to the polysilicon substrate 27 through the n-type or p-type high-concentration semiconductor layer 26 provided on the polysilicon substrate. Further, the contact 25 is formed by providing a step in the protective oxide film 17 provided on the surface of the substrate and forming a metal wiring 24 in that portion in order to reduce the coverage of the contact wiring.

【0026】前述のように構成される本発明の第1の実
施例が、商用200V交流電源を整流した主電源を持つ
インバータモジュール内で動作するインバータ駆動装置
に適用された場合、すでに説明したように、電源のリッ
プル、電源の回生分の電圧、モジュール内の配線のイン
ダクタンスによる跳ね上がり電圧等により、各駆動回路
等が形成されている半導体島には、最大400〜600
Vの電圧変動が加わることがある。
When the first embodiment of the present invention configured as described above is applied to an inverter drive device operating in an inverter module having a main power source obtained by rectifying a commercial 200V AC power source, as already described. In addition, due to the ripple of the power supply, the voltage of the regenerative power of the power supply, the jumping voltage due to the inductance of the wiring in the module, etc., the semiconductor island in which each drive circuit and the like are formed has a maximum of 400 to 600.
A voltage fluctuation of V may be added.

【0027】例えば、図6において、U相下アームスイ
ッチング素子5がオン状態、かつ、V相下アームスイッ
チング素子4がオン状態から、V相下アームスイッチン
グ素子4のみがオフ状態に移る場合、図3において、U
相上アーム駆動回路が形成されている半導体島18の電
位がGNDまたは電源電位(15V)、かつ、V相下ア
ーム駆動回路が形成されている半導体島の電位がGND
または電源電位の状態から、V相上アーム駆動回路が形
成される半導体島19の電位は、急速に280V〜max
600Vまで上昇することがある。このとき、各半導体
島を分離している酸化膜16の寄生容量Cと、電圧の上
昇分dv/dtとによりCdv/dtのノイズ電流が発生
し、V相上アーム駆動回路が形成される半導体島19か
らポリシリコン基板27に流れ出てくる。
For example, in FIG. 6, when the U-phase lower arm switching element 5 is in the ON state and the V-phase lower arm switching element 4 is in the ON state, only the V-phase lower arm switching element 4 is in the OFF state. In 3, U
The potential of the semiconductor island 18 in which the phase upper arm drive circuit is formed is GND or the power supply potential (15 V), and the potential of the semiconductor island in which the V phase lower arm drive circuit is formed is GND.
Alternatively, from the state of the power supply potential, the potential of the semiconductor island 19 on which the V-phase upper arm drive circuit is formed rapidly increases from 280V to max.
May rise to 600V. At this time, a noise current of Cdv / dt is generated due to the parasitic capacitance C of the oxide film 16 separating each semiconductor island and the voltage increase dv / dt, and a semiconductor in which the V-phase upper arm drive circuit is formed. It flows out from the island 19 to the polysilicon substrate 27.

【0028】しかし、前述した本発明の実施例によれ
ば、ポリシリコン基板27の電位がGNDまたは一定電
位に固定されているので、ノイズ電流は、この電位に吸
収されてU相上アーム駆動回路が形成されている半導体
島18に取り込まれることがなく、相互干渉、誤動作を
生じさせることを防止することができる。
However, according to the above-described embodiment of the present invention, since the potential of the polysilicon substrate 27 is fixed at GND or a constant potential, the noise current is absorbed by this potential and the U-phase upper arm drive circuit is absorbed. Therefore, it is possible to prevent mutual interference and malfunction from being taken in by the semiconductor island 18 in which is formed.

【0029】同様に、このノイズ電流が、他の半導体島
内の回路に影響を及ぼすことも防止することができる。
Similarly, it is possible to prevent the noise current from affecting the circuits in other semiconductor islands.

【0030】図4は本発明の第2の実施例を説明する図
であり、図の符号は図2の場合と同一である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the second embodiment of the present invention, and the reference numerals in the figure are the same as those in FIG.

【0031】この本発明の第2の実施例は、各半導体島
を分離しているポリシリコン基板の露出部22上に沿っ
て金属配線24を施した例である。
The second embodiment of the present invention is an example in which a metal wiring 24 is provided along the exposed portion 22 of the polysilicon substrate separating the respective semiconductor islands.

【0032】この実施例は、高電位差の生じる上アーム
駆動回路の各相間の配線、上アーム駆動回路と下アーム
駆動回路の配線が、ポリシリコン基板上の酸化膜17を
介して寄生容量を生じさせる可能性があるので、この高
電位差のある配線間の寄生容量を緩和するために、金属
配線24をポリシリコン基板の露出部22上に沿って施
し、その少なくとも1ヶ所にコンタクト25を設けたも
のである。
In this embodiment, the wiring between each phase of the upper arm drive circuit which causes a high potential difference and the wiring of the upper arm drive circuit and the lower arm drive circuit generate a parasitic capacitance through the oxide film 17 on the polysilicon substrate. Therefore, in order to reduce the parasitic capacitance between the wirings having a high potential difference, the metal wiring 24 is provided along the exposed portion 22 of the polysilicon substrate, and the contact 25 is provided at at least one position thereof. It is a thing.

【0033】図5は本発明の第3の実施例を説明する図
であり、コンタクト25を4つの半導体島の角部に設け
た例である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the third embodiment of the present invention, which is an example in which the contacts 25 are provided at the corners of four semiconductor islands.

【0034】このように、コンタクト25を4つの半導
体島の角部に設けることにより、コンタクト25設置の
ために幅広くとられていた半導体島間のポリシリコン基
板の幅を小さくすることができ、チップ面積の縮小化を
図ることができる。
By providing the contacts 25 at the corners of the four semiconductor islands in this manner, the width of the polysilicon substrate between the semiconductor islands, which is widely used for installing the contacts 25, can be reduced, and the chip area can be reduced. Can be reduced.

【0035】また、コンタクト25は、酸化膜に、段差
の形状が誘電体分離島の角部の中に入るような形状の段
差28を設けて、金属配線24が半導体島の分離酸化膜
にかかり絶縁耐圧が落ちないようにされている。
Further, the contact 25 is provided with a step 28 in the oxide film such that the step shape is within the corner of the dielectric isolation island, and the metal wiring 24 is applied to the isolation oxide film of the semiconductor island. It is designed so that the dielectric strength does not drop.

【0036】前述した本発明の各実施例において、コン
タクト25は、必要に応じて複数個備えることができ
る。また、前述した本発明の実施例は、1つの半導体島
内にモノリシックに駆動回路を構成するとしたが、本発
明は、前述の半導体島内をさらに複数の半導体島を有す
る半導体島群として、この島群に駆動回路を構成するよ
うにしてもよい。
In each of the above-described embodiments of the present invention, a plurality of contacts 25 can be provided as needed. Further, in the above-described embodiment of the present invention, the driving circuit is configured monolithically within one semiconductor island, but the present invention defines the inside of the semiconductor island as a semiconductor island group having a plurality of semiconductor islands. Alternatively, the driving circuit may be configured.

【0037】また、前述した本発明の実施例は、本発明
をインバータのスイッチング素子駆動用の回路に適用し
たものとして説明したが、本発明は、上下アームに電力
用スイッチング素子を備える各種装置におけるスイッチ
ング素子の駆動回路等に対しても適用することができ
る。
Although the above-described embodiments of the present invention have been described as those in which the present invention is applied to a circuit for driving a switching element of an inverter, the present invention can be applied to various devices including power switching elements in upper and lower arms. It can also be applied to a drive circuit of a switching element and the like.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
下アームに電力用スイッチング素子を備える電力変換装
置等のスイッチング素子の駆動回路に使用して、駆動回
路間、及び、上アームの素子の駆動回路の各相間の相互
干渉、ノイズによる誤動作を防止し、安定な動作を行う
ことのできる半導体集積回路装置を提供することができ
る。
As described above, according to the present invention, it is used in a drive circuit of a switching element such as a power converter having a power switching element in the upper and lower arms, and the elements between the drive circuits and in the upper arm. It is possible to provide a semiconductor integrated circuit device capable of preventing a mutual operation between each phase of the drive circuit and a malfunction due to noise and performing a stable operation.

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

【図1】本発明の実施例によるモノリシック構成のイン
バータ駆動装置の機能別配置を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a functional layout of an inverter drive device having a monolithic structure according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA部を拡大して示す本発明の第1の実施
例を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention in which an A portion of FIG. 1 is enlarged.

【図3】図2のB−B断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図4】本発明の第2の実施例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention.

【図6】従来技術を説明するスイッチング素子としてI
GBTを使用する3相インバータの構成を示すブロック
図である。
FIG. 6 shows I as a switching element for explaining a conventional technique.
It is a block diagram which shows the structure of the three-phase inverter which uses GBT.

【図7】駆動回路を1チップで構成した従来技術のドラ
イバーICの構成の一部を示す誘電体分離基板の断面図
である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a dielectric isolation substrate showing a part of the configuration of a conventional driver IC in which a drive circuit is configured by one chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主電源 2 上アームスイッチング素子 3〜5 下アームスイッチング素子 6〜8 上アーム駆動回路 9〜11、21 出力段素子 12 レベルシフト回路 13 下アーム駆動回路 16、17 酸化膜 18〜20 半導体島 22 ポリシリコン基板の露出部 24 金属配線 25 コンタクト 26 高濃度半導体層 27 ポリシリコン基板 1 Main Power Supply 2 Upper Arm Switching Element 3-5 Lower Arm Switching Element 6-8 Upper Arm Drive Circuit 9-11, 21 Output Stage Element 12 Level Shift Circuit 13 Lower Arm Drive Circuit 16, 17 Oxide Film 18-20 Semiconductor Island 22 Exposed part of polysilicon substrate 24 Metal wiring 25 Contact 26 High concentration semiconductor layer 27 Polysilicon substrate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 上アームと下アームとを構成するスイッ
チング素子を駆動する駆動回路が誘電体分離基板内の複
数の半導体島に形成されて構成される半導体集積回路装
置において、前記半導体島相互間に露出する半導体島の
支持体であるポリシリコンの露出部の少なくとも1か所
にコンタクトを設け、これにより、ポリシリコンの電位
をGNDまたは一定電位に固定したことを特徴とする半
導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of semiconductor islands in a dielectric isolation substrate, each of which is provided with a drive circuit for driving a switching element forming an upper arm and a lower arm. A semiconductor integrated circuit device characterized in that a contact is provided at at least one portion of an exposed portion of polysilicon which is a support of a semiconductor island exposed at the above, and thereby the potential of the polysilicon is fixed to GND or a constant potential.
【請求項2】 前記コンタクトは、ポリシリコンの表面
に設けられたn形またはp形の高濃度不純物半導体層を
介して、ポリシリコンとGNDまたは一定電位に接続さ
れた金属配線とを接続するものであることを特徴とする
請求項1記載の半導体集積回路装置。
2. The contact connects polysilicon to GND or a metal wiring connected to a constant potential through an n-type or p-type high-concentration impurity semiconductor layer provided on the surface of polysilicon. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein
【請求項3】 上アームと下アームとを構成するスイッ
チング素子を駆動する駆動回路が誘電体分離基板内の複
数の半導体島に形成されて構成される半導体集積回路装
置において、前記半導体島相互間に露出する半導体島の
支持体であるポリシリコンの露出部の少なくとも1か所
にコンタクトを設け、前記コンタクトが設けられる露出
部を、他の露出部より幅を広く帯状とし、前記コンタク
トにより、ポリシリコンの電位をGNDまたは一定電位
に固定したことを特徴とする半導体集積回路装置。
3. A semiconductor integrated circuit device in which a drive circuit for driving a switching element forming an upper arm and a lower arm is formed on a plurality of semiconductor islands in a dielectric isolation substrate. A contact is provided on at least one of exposed portions of polysilicon, which is a support of the semiconductor island exposed on the substrate, and the exposed portion on which the contact is provided has a band shape wider than other exposed portions. A semiconductor integrated circuit device in which the potential of silicon is fixed to GND or a constant potential.
【請求項4】 上アームと下アームとを構成するスイッ
チング素子を駆動する駆動回路が誘電体分離基板内の複
数の半導体島に形成されて構成される半導体集積回路装
置において、前記半導体島相互間に露出する半導体島の
支持体であるポリシリコンの露出部に金属配線を施すと
共に、少なくとも1ヵ所にコンタクトを設け、これによ
り、ポリシリコンの電位をGNDまたは一定電位に固定
したことを特徴とする半導体集積回路装置。
4. A semiconductor integrated circuit device in which a drive circuit for driving a switching element forming an upper arm and a lower arm is formed on a plurality of semiconductor islands in a dielectric isolation substrate. It is characterized in that the metal wiring is provided on the exposed portion of the polysilicon which is the support of the semiconductor island exposed on the surface and the contact is provided at at least one place, thereby fixing the potential of the polysilicon to GND or a constant potential. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項5】 前記コンタクトは、4つの半導体島の角
部に設けられることを特徴とする請求項1ないし4のう
ち1記載の半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the contacts are provided at corners of four semiconductor islands.
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