JPH07263459A - Transistor - Google Patents

Transistor

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JPH07263459A
JPH07263459A JP4885494A JP4885494A JPH07263459A JP H07263459 A JPH07263459 A JP H07263459A JP 4885494 A JP4885494 A JP 4885494A JP 4885494 A JP4885494 A JP 4885494A JP H07263459 A JPH07263459 A JP H07263459A
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JP
Japan
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transistor
base
thin film
emitter
current
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Application number
JP4885494A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Iwata
仁 岩田
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/876,424 priority patent/US5763929A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable protection from breakdown by thermal runaway without using a temperature detection element or a control circuit. CONSTITUTION:A thermistor thin film 10 having negative temperature characteristics is formed, so as to electrically connect the part between a base electrode 8 and an emitter electrode 10 which are formed on the upper surface of a transistor chip 1. When a current flows in the chip 1, a collector current increases to increase heating value, the resistance value of the thermistor thin film decreases, a bias voltage between a base and an emitter lowers, and a base current is decreased. Thereby an excessive current can be automatically prevented from flowing, so that protection from thermal breakdown is enabled without using independently a temperature detection element, a control circuit, etc.

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、チップ表面にベース電
極およびエミッタ電極が形成されたバイポーラ形のトラ
ンジスタに係り、特に、過電流等による熱破壊から保護
するようにしたトランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar type transistor having a base electrode and an emitter electrode formed on the surface of a chip, and more particularly to a transistor which is protected from thermal breakdown due to overcurrent.

【0002】[0002]

【従来の技術】バイポーラ形のパワートランジスタを用
いてモータなどの負荷に給電する回路においては、何等
かの原因により負荷に過電流が流れると、パワートラン
ジスタの内部損失が増大して放熱量が不足して過熱状態
になり、これによってさらに電流が増加したりトランジ
スタ内部で電流が部分的に集中するなどして過熱状態に
なると、トランジスタが熱破壊に至ることがある。そこ
で、従来では、トランジスタの内部温度を検出して定格
温度を超える場合にはベース電流を遮断するなどしてト
ランジスタをオフさせ、過電流による熱破壊から防止す
ることが行われている。
2. Description of the Related Art In a circuit that uses a bipolar power transistor to supply power to a load such as a motor, if an overcurrent flows through the load for some reason, the internal loss of the power transistor increases and the amount of heat radiation is insufficient. Then, the transistor is overheated, and when the current further increases or the current partially concentrates inside the transistor, the transistor may be thermally destroyed. Therefore, conventionally, the internal temperature of the transistor is detected, and when the temperature exceeds the rated temperature, the base current is cut off to turn off the transistor to prevent thermal destruction due to overcurrent.

【0003】この場合、トランジスタにおいては、ベー
ス・エミッタ間に一定のバイアス電圧VBEが印加され
ている状態では、チップ内部の温度が高くなると、ベー
ス・エミッタ接合の順方向立ち上がり電圧が低下するこ
とによりベース電流が増大し、これに応じてコレクタ電
流も増加するようになる。すると、コレクタ飽和電圧と
コレクタ電流により決まるコレクタ損失がますます増加
するようになってトランジスタ内部の発熱が増大し、熱
的な破壊を引き起こすのである。
In this case, in the transistor, when a constant bias voltage VBE is applied between the base and the emitter, the forward rising voltage of the base-emitter junction decreases as the temperature inside the chip increases. The base current increases, and the collector current increases accordingly. Then, the collector loss, which is determined by the collector saturation voltage and the collector current, increases more and more, and the heat generation inside the transistor increases, causing thermal destruction.

【0004】そこで、トランジスタの温度を検出する構
成として、例えば、トランジスタに外部から別途にサー
ミスタなどの温度検出素子を設けて検出する構成や、あ
るいは、トランジスタのチップ内に温度検出素子を一体
に設ける構成などがある。そして、それらの温度検出素
子からの検出温度信号に基づいてベース電流を制御する
ように制御回路を設けてコレクタ電流を抑制するように
して発熱量を低減させることにより熱破壊から保護する
ようにしているものである。
Therefore, as a structure for detecting the temperature of the transistor, for example, a structure in which a temperature detecting element such as a thermistor is separately provided from the outside to the transistor for detection, or a temperature detecting element is integrally provided in the chip of the transistor. There are configurations etc. Then, a control circuit is provided to control the base current based on the detected temperature signal from those temperature detecting elements to suppress the collector current and reduce the amount of heat generation, thereby protecting from thermal destruction. There is something.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来のものでは、温度検知素子を別途に設ける構
成とするため回路構成部品が増加する不具合があり、ま
た、そのような不具合を解消すべく温度検出素子をトラ
ンジスタのチップに一体に設けた場合でも、その温度検
出信号に基づいてベース電流を制御するための制御回路
が必要になるため、そのための回路構成部品が増加して
しまうものであった。
However, in the conventional device as described above, there is a problem that the number of circuit components increases because the temperature detecting element is separately provided, and such a problem is solved. Even if the temperature detection element is provided integrally with the transistor chip, a control circuit for controlling the base current based on the temperature detection signal is required, and the number of circuit components for that purpose increases. there were.

【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、別途に部品を用いたり回路を設けるこ
となく、トランジスタのチップ自体の機能として過電流
が流れるのを自動的に抑制して素子が熱破壊に至るのを
防止できるようにしたトランジスタを提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to automatically suppress the flow of an overcurrent as a function of the transistor chip itself without using a separate component or providing a circuit. Another object of the present invention is to provide a transistor capable of preventing the element from being thermally destroyed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、チップ表面に
ベース電極およびエミッタ電極が形成されたバイポーラ
形のトランジスタを対象とするものであり、温度に対し
て負性抵抗特性を有する薄膜抵抗体を前記チップ表面に
設けて前記ベース電極とエミッタ電極との間を電気的に
接続するように構成したところに特徴を有する。
The present invention is directed to a bipolar transistor having a base electrode and an emitter electrode formed on the surface of a chip, and has a negative resistance characteristic with respect to temperature. Is provided on the surface of the chip to electrically connect the base electrode and the emitter electrode.

【0008】前記薄膜抵抗体を、前記チップ表面に形成
されたベース電極とエミッタ電極の間の部分の発熱が起
こりやすい部分に形成すると良い。
It is preferable that the thin film resistor is formed in a portion between the base electrode and the emitter electrode formed on the surface of the chip where heat is easily generated.

【0009】また、前記薄膜抵抗体を、前記チップ表面
に形成されたベース電極とエミッタ電極の間の部分の全
面に渡って形成しても良い。
The thin film resistor may be formed over the entire surface of a portion between the base electrode and the emitter electrode formed on the chip surface.

【0010】[0010]

【作用】請求項1記載のトランジスタによれば、コレク
タ損失の増大などによる発熱でチップの温度が上昇する
と、ベース・エミッタ間に接続されている薄膜抵抗体の
抵抗値が小さくなってその端子間の電圧を低下させ、こ
れによってトランジスタのベース・エミッタ間の印加電
圧を低下させるようになる。これにより、ベース電流が
抑制されるようになるので、コレクタ電流が自動的に低
減あるいは遮断されるようになり、コレクタ損失が低下
あるいは無くなって発熱が抑制されて、チップの温度が
低下するようになる。したがって、トランジスタのチッ
プは熱による破壊に至るのが防止されるようになる。
According to the transistor of the first aspect, when the temperature of the chip rises due to heat generation due to an increase in collector loss or the like, the resistance value of the thin film resistor connected between the base and the emitter decreases, and the thin film resistor connected between the terminals increases. The voltage applied to the base of the transistor is reduced, which lowers the applied voltage between the base and emitter of the transistor. As a result, the base current is suppressed, so that the collector current is automatically reduced or cut off, the collector loss is reduced or eliminated, heat generation is suppressed, and the chip temperature is reduced. Become. Therefore, the transistor chip is prevented from being destroyed by heat.

【0011】請求項2記載のトランジスタによれば、薄
膜抵抗体を、発熱が起こりやすい箇所に部分的に設ける
ことにより、コレクタ電流の増大による発熱に迅速に感
知させることができるようになり、熱破壊から保護する
ことができるようになる。
According to the transistor of the second aspect, the thin film resistor is partially provided at a place where heat is likely to occur, so that the heat generated due to the increase of the collector current can be quickly sensed. Be able to protect from destruction.

【0012】請求項3記載のトランジスタによれば、薄
膜抵抗体をベース電極とエミッタ電極との間の部分に全
面的に設けることにより、過電流などにより発熱が発生
した部分に対応してベースバイアスを低下させてコレク
タ電流の集中を防止できるようになるので、エミッタの
形成領域の全域に渡ってバランス良く発熱を抑制するこ
とができるようになり、電流集中による熱破壊を防止す
ることができるようになる。
According to the third aspect of the present invention, by providing the thin film resistor over the entire area between the base electrode and the emitter electrode, the base bias corresponding to the area where heat is generated due to overcurrent or the like. Since it is possible to prevent the concentration of the collector current by lowering the temperature, it is possible to suppress heat generation in a well-balanced manner over the entire formation region of the emitter, and it is possible to prevent thermal breakdown due to current concentration. become.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明をPNP形のトランジスタに適
用した場合の一実施例について図1ないし図5を参照し
ながら説明する。図1は、トランジスタの断面を概略的
に示した模式図で、トランジスタチップ1は、次のよう
に構成されている。高濃度のp形シリコン基板2とこの
シリコン基板2上に形成された低濃度のp形エピタキシ
ャル層3によりコレクタ領域4が形成され、このp形エ
ピタキシャル層3内には、n形不純物拡散によりベース
領域5が形成されると共に、さらにそのそのベース領域
5内に高濃度のp形不純物拡散によりエミッタ領域6が
形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a PNP type transistor will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a cross section of a transistor, and a transistor chip 1 is configured as follows. A collector region 4 is formed by a high-concentration p-type silicon substrate 2 and a low-concentration p-type epitaxial layer 3 formed on the silicon substrate 2, and a base region is formed in the p-type epitaxial layer 3 by n-type impurity diffusion. A region 5 is formed, and an emitter region 6 is further formed in the base region 5 by high-concentration p-type impurity diffusion.

【0014】ベース領域5およびエミッタ領域6が形成
された上面側の表面には、シリコン酸化膜などの絶縁膜
7が形成されており、その上面部に露出するベース領域
5およびエミッタ領域6には絶縁膜7に窓部7a,7b
が形成されている。窓部7a,7b部分にはそれぞれア
ルミニウムなどからなるベース電極8およびエミッタ電
極9が形成されている。そして、ベース電極8とエミッ
タ電極9との間には、これらを電気的に接続するように
サーミスタ薄膜10が形成されている。このサーミスタ
薄膜10は、薄膜抵抗体としての機能を有するもので、
後述するように、温度に対して負性抵抗特性を有する。
An insulating film 7 such as a silicon oxide film is formed on the surface on the upper surface side where the base region 5 and the emitter region 6 are formed, and the base region 5 and the emitter region 6 exposed on the upper surface portion are formed. The insulating film 7 has windows 7a and 7b.
Are formed. A base electrode 8 and an emitter electrode 9 made of aluminum or the like are formed on the window portions 7a and 7b, respectively. A thermistor thin film 10 is formed between the base electrode 8 and the emitter electrode 9 so as to electrically connect them. This thermistor thin film 10 has a function as a thin film resistor,
As will be described later, it has a negative resistance characteristic with respect to temperature.

【0015】図2は、トランジスタチップ1を上面側か
ら見た図で、上述したエミッタ領域6は実際には略矩形
状をなすベース領域5内に櫛歯状に拡散形成されてお
り、これに対応してベース電極8およびエミッタ電極9
は、それぞれ互いに入り組むように櫛歯形状に形成され
ている。そして、ベース電極8,エミッタ電極9のそれ
ぞれにはボンディング用のパッド部8a,9aが設けら
れている。また、サーミスタ薄膜10は、ベース電極8
とエミッタ電極9との間に対応する領域の中央部分に形
成されている。
FIG. 2 is a view of the transistor chip 1 seen from the upper surface side, and the above-mentioned emitter region 6 is actually formed in the base region 5 having a substantially rectangular shape by diffusion in a comb-teeth shape. Correspondingly, base electrode 8 and emitter electrode 9
Are formed in a comb-teeth shape so as to be intricate with each other. Further, pad portions 8a and 9a for bonding are provided on the base electrode 8 and the emitter electrode 9, respectively. Further, the thermistor thin film 10 has a base electrode 8
And the emitter electrode 9 are formed in the central portion of the corresponding region.

【0016】上述のような構成のトランジスタチップ1
は、図示しないパッケージ内に組み込まれてPNP形の
トランジスタ11として形成されており、チップ1のコ
レクタ領域4が図示しない電極を介してコレクタ端子C
に,ベース電極8がベース端子Bに,そしてエミッタ電
極9がエミッタ端子Eにそれぞれボンディングワイヤな
どにより電気的に接続されている。そして、このトラン
ジスタ11は、電気的な等価回路で表すと、図3に示す
ようになる。すなわち、温度検出を行うサーミスタ薄膜
10はPNP形トランジスタ11のベース端子Bとエミ
ッタ端子Eとの間に接続された状態となっている。
The transistor chip 1 having the above structure
Is incorporated into a package (not shown) to form a PNP type transistor 11, and the collector region 4 of the chip 1 has a collector terminal C via an electrode (not shown).
The base electrode 8 is electrically connected to the base terminal B, and the emitter electrode 9 is electrically connected to the emitter terminal E by a bonding wire or the like. The transistor 11 has an electrical equivalent circuit as shown in FIG. That is, the thermistor thin film 10 for temperature detection is in a state of being connected between the base terminal B and the emitter terminal E of the PNP transistor 11.

【0017】図4は、上述のように形成されたトランジ
スタ11を用いて、負荷としての直流モータ12の駆動
回路を構成した場合の電気的構成を示している。トラン
ジスタ11のエミッタ端子Eは直流電源端子VBに接続
され、コレクタ端子Cは直流モータ12を介してアース
され、ベース端子Bは入力抵抗13および駆動用のNP
N形トランジスタ14のコレクタ・エミッタ間を介して
アースされている。
FIG. 4 shows an electrical configuration when a drive circuit for a DC motor 12 as a load is constructed using the transistor 11 formed as described above. The emitter terminal E of the transistor 11 is connected to the DC power supply terminal VB, the collector terminal C is grounded via the DC motor 12, and the base terminal B is the input resistor 13 and the driving NP.
The N-type transistor 14 is grounded through its collector and emitter.

【0018】次に、本実施例の作用について図5も参照
して説明する。まず、トランジスタ11のサーミスタ薄
膜10の基本的な動作について説明する。すなわち、サ
ーミスタ薄膜10の温度に対して変化する抵抗値Rsの
特性は、例えば、図5に実線で示すようになっており、
常温近傍の温度では非常に大きい抵抗値を示し、温度の
上昇に伴って抵抗値Rsが2桁程度に渡って大きく低下
するようになっている。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the basic operation of the thermistor thin film 10 of the transistor 11 will be described. That is, the characteristic of the resistance value Rs that changes with respect to the temperature of the thermistor thin film 10 is, for example, as shown by the solid line in FIG.
The resistance value is very large at a temperature near room temperature, and the resistance value Rs greatly decreases by about two digits as the temperature rises.

【0019】トランジスタ11は、エミッタ端子Eとベ
ース端子Bとの間にサーミスタ薄膜10が接続されてい
るが、通常の動作温度状態ではその抵抗値が非常に高く
なるように設定されているので、ベース端子Bとエミッ
タ端子Eとの間に所定のベースバイアス電圧VEBが与
えられると、ベース電流が流れてオン状態となり、コレ
クタ電流が流れるようになる。そして、トランジスタ1
1は、コレクタ電流の増大などにより、接合温度が上昇
してエミッタ・ベース接合の順方向の立上がり電圧が低
くなると、ベース電流が増大してますますコレクタ電流
を増大させるように動作するようになる。
In the transistor 11, the thermistor thin film 10 is connected between the emitter terminal E and the base terminal B, but its resistance value is set to be extremely high in a normal operating temperature state. When a predetermined base bias voltage VEB is applied between the base terminal B and the emitter terminal E, a base current flows to turn on and a collector current flows. And transistor 1
In No. 1, when the junction temperature rises and the forward-direction rising voltage of the emitter-base junction decreases due to an increase in collector current, etc., the base current increases and the collector current starts to increase. .

【0020】ところが、トランジスタ11の温度がこの
ように上昇すると、そのエミッタ・ベース間に接続され
たサーミスタ薄膜10の抵抗値Rsが急激に低下するた
めに、これに応じてベース・エミッタ間のバイアス電圧
VBEが低下するようになる。そして、その温度におけ
るエミッタ・ベース間の順方向立ち上がり電圧VBE以
下になると、ベース電流が急激に低下するので、トラン
ジスタ11のコレクタ電流ICは急激に低下してゆき、
ついには遮断されるようになる。つまり、トランジスタ
11は、チップ1の発熱に伴って自動的にオフされてコ
レクタ電流ICが遮断されるようになるので、過電流に
よる発熱が抑制されて熱破壊に至るのを防止することが
できるのである。
However, when the temperature of the transistor 11 rises in this way, the resistance value Rs of the thermistor thin film 10 connected between the emitter and the base of the transistor 11 sharply drops, and accordingly, the bias between the base and the emitter is correspondingly increased. The voltage VBE comes to decrease. Then, when the forward-direction rising voltage VBE between the emitter and the base at the temperature becomes equal to or lower than VBE, the base current sharply decreases, so that the collector current IC of the transistor 11 rapidly decreases.
Eventually it will be cut off. That is, the transistor 11 is automatically turned off in accordance with the heat generation of the chip 1 and the collector current IC is cut off, so that heat generation due to overcurrent is suppressed and thermal destruction can be prevented. Of.

【0021】さて次に、図4に示す直流モータ12の駆
動回路においては、駆動用トランジスタ14は、ベース
端子bに「H」レベルの駆動信号が与えられると、オン
してコレクタ電位を「L」レベルに変化させるようにな
る。これにより、トランジスタ11のベース・エミッタ
間には、直流電源電圧VCCを抵抗13により分圧した
バイアス電圧VBEが印加されるようになる。このと
き、トランジスタ11のチップ温度が低いときにはサー
ミスタ薄膜10の抵抗値Rsが非常に高いので、バイア
ス電圧VBEはエミッタ・ベース間の順方向立ち上がり
電圧であるオン電圧VBEon以上になり、トランジスタ
11はオンする。これにより、直流モータ12はトラン
ジスタ11を介して直流電源電圧VCCが印加されるよ
うになって駆動されるようになる。
Next, in the drive circuit of the DC motor 12 shown in FIG. 4, the drive transistor 14 is turned on when the drive signal of the "H" level is given to the base terminal b, and the collector potential becomes "L". I will change to the level. As a result, the bias voltage VBE obtained by dividing the DC power supply voltage VCC by the resistor 13 is applied between the base and the emitter of the transistor 11. At this time, since the resistance value Rs of the thermistor thin film 10 is very high when the chip temperature of the transistor 11 is low, the bias voltage VBE becomes equal to or higher than the on-voltage VBEon which is the forward rising voltage between the emitter and the base, and the transistor 11 is turned on. To do. As a result, the DC motor 12 is driven so that the DC power supply voltage VCC is applied via the transistor 11.

【0022】このような直流モータ12の駆動状態にお
いて、なんらかの原因により直流モータ12への通電電
流が増大すると、トランジスタ11のコレクタ損失が増
大してチップ1内の温度が上昇するようになる。これに
伴って、サーミスタ薄膜10の温度が高くなることによ
り、前述したように負性抵抗特性によって抵抗値Rsが
減少するようになる。このときのサーミスタ薄膜10の
端子電圧VBEsの値がトランジスタ11をオンさせる
のに必要なバイアス電圧VBEonより小さくなると(V
BEs<VBEon)トランジスタ11はオフするように
なる。
In such a driving state of the DC motor 12, if the current supplied to the DC motor 12 increases for some reason, the collector loss of the transistor 11 increases and the temperature inside the chip 1 rises. Along with this, the temperature of the thermistor thin film 10 rises, and as described above, the resistance value Rs decreases due to the negative resistance characteristic. At this time, if the value of the terminal voltage VBEs of the thermistor thin film 10 becomes smaller than the bias voltage VBEon required to turn on the transistor 11, (V
BEs <VBEon) The transistor 11 is turned off.

【0023】また、サーミスタ薄膜10の端子電圧VB
Esは、その抵抗値Rsと入力抵抗13の抵抗値Riを
用いると、直流電源電圧VCCに対して次式のように表
すことができる。 VBEs=VCC×(Rs/(Rs+Ri)) したがって、トランジスタチップ1の温度が所定温度
(例えば150℃)になるとトランジスタ11がオフす
るように、つまり、その状態でサーミスタ薄膜10の端
子電圧VBEsがオン電圧VBEonとなるように、サー
ミスタ薄膜10の抵抗値Rsを決める膜厚や幅寸法など
を設定しておけば良いのである。
Further, the terminal voltage VB of the thermistor thin film 10
Using the resistance value Rs and the resistance value Ri of the input resistor 13, Es can be expressed by the following equation with respect to the DC power supply voltage VCC. VBEs = VCC × (Rs / (Rs + Ri)) Therefore, when the temperature of the transistor chip 1 reaches a predetermined temperature (for example, 150 ° C.), the transistor 11 is turned off, that is, the terminal voltage VBEs of the thermistor thin film 10 is turned on in that state. It is only necessary to set the film thickness and the width dimension that determine the resistance value Rs of the thermistor thin film 10 so that the voltage becomes VBEon.

【0024】このような本実施例によれば、トランジス
タチップ1の表面にベース電極8とエミッタ電極9とを
電気的に接続するようにサーミスタ薄膜10を形成した
ので、トランジスタ11に流れる電流が増大して発熱を
起こした場合に、その熱によりサーミスタ薄膜10の抵
抗値が低下してベース電流を低下させるようにはたらく
ので、過電流などによる発熱で熱破壊が起こるのを自動
的に防止することができるようになる。
According to this embodiment, since the thermistor thin film 10 is formed on the surface of the transistor chip 1 so as to electrically connect the base electrode 8 and the emitter electrode 9, the current flowing through the transistor 11 increases. When the heat is generated, the heat causes the resistance value of the thermistor thin film 10 to decrease and the base current to decrease. Therefore, it is possible to automatically prevent the heat destruction due to the heat generation due to the overcurrent. Will be able to.

【0025】また、サーミスタ薄膜10を電流の集中が
起こりやすい部分に設けられているので、発熱によるト
ランジスタチップ1の温度上昇に対して迅速に感知して
熱破壊から保護することができるようになる。
Further, since the thermistor thin film 10 is provided in a portion where current concentration is likely to occur, it is possible to quickly detect a temperature rise of the transistor chip 1 due to heat generation and protect it from thermal destruction. .

【0026】図6および図7は本発明の第2の実施例を
示すもので、第1の実施例と異なるところは、サーミス
タ薄膜10に代えて、ベース電極8とエミッタ電極9と
の間に全面的に薄膜抵抗体としてのサーミスタ薄膜15
を設けたところである。すなわち、図6において、サー
ミスタ薄膜15は、ベース電極8とエミッタ電極9とが
対抗する部分に全面的に形成されており、これは、図7
に模式的な断面で示すように、蒸着などの方法によりサ
ーミスタ薄膜15を形成している。
FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that the thermistor thin film 10 is replaced by a space between the base electrode 8 and the emitter electrode 9. Thermistor thin film 15 as a thin film resistor entirely
Has been installed. That is, in FIG. 6, the thermistor thin film 15 is entirely formed in a portion where the base electrode 8 and the emitter electrode 9 face each other, which is shown in FIG.
As shown in the schematic cross section, the thermistor thin film 15 is formed by a method such as vapor deposition.

【0027】このような構成によれば、前述同様にして
コレクタ電流が流れている状態で、例えば、エミッタ領
域6においてコレクタ電流が局所的に集中した場合で
も、その部分の局所的な発熱により対応する部分のサー
ミスタ薄膜15の抵抗値が低下してコレクタ電流を抑制
あるいは遮断するようにはたらくようになる。これによ
り、コレクタ電流が不均一に分布する場合でもエミッタ
領域6内の部分的な電流集中に対応して局部的な発熱を
抑制して全体としてバランス良く電流を流すことができ
るようになり、通電電流の不均衡による部分的な熱破壊
が発生するのを防止することができるようになる。
According to this structure, even when the collector current is locally concentrated in the emitter region 6 while the collector current is flowing in the same manner as described above, it is possible to deal with the local heat generation in that portion. The resistance value of the thermistor thin film 15 in the portion to be operated is reduced, and the collector current is suppressed or cut off. As a result, even when the collector currents are unevenly distributed, local heat generation can be suppressed in response to partial current concentration in the emitter region 6, and currents can flow in good balance as a whole. It becomes possible to prevent partial thermal destruction due to current imbalance.

【0028】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。NPN
形のトランジスタにも適用できる。エピタキシャル層を
用いないトランジスタにも適用できる。薄膜抵抗体とし
てのサーミスタ薄膜をトランジスタ表面の複数箇所に分
割して形成しても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. NPN
Shape transistor is also applicable. It can also be applied to a transistor that does not use an epitaxial layer. The thermistor thin film as a thin film resistor may be formed by being divided into a plurality of parts on the surface of the transistor.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のトランジスタによれば、次のような効果が得られる。
すなわち、請求項1記載のトランジスタによれば、ベー
ス電極とエミッタ電極との間を温度に対して負性抵抗特
性を有する薄膜抵抗体により電気的に接続するように構
成したので、コレクタ損失の増大などで発熱により温度
が上昇したときに、薄膜抵抗体の抵抗値を低下させてト
ランジスタのベース・エミッタ間の印加電圧が低下させ
てベース電流を制限することができ、コレクタ電流を低
減あるいは遮断させることができるようになり、したが
って、別途に温度検出素子を設けたり制御回路等を設け
ることなく、熱による破壊から自動的に保護することが
できるという優れた効果を奏する。
As is apparent from the above description, according to the transistor of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the transistor of the first aspect, since the base electrode and the emitter electrode are electrically connected by the thin film resistor having the negative resistance characteristic with respect to temperature, the collector loss is increased. When the temperature rises due to heat generation, etc., the resistance value of the thin film resistor is reduced, the applied voltage between the base and emitter of the transistor is reduced and the base current can be limited, and the collector current can be reduced or cut off. Therefore, there is an excellent effect that it is possible to automatically protect from destruction due to heat without separately providing a temperature detecting element or a control circuit.

【0030】請求項2記載のトランジスタによれば、薄
膜抵抗体を、発熱が起こりやすい箇所に部分的に設ける
ことにより、コレクタ電流の増大による発熱に迅速に感
知させることができるようになり、熱破壊から保護する
ことができるという優れた効果を奏する。
According to the second aspect of the present invention, by providing the thin film resistor partly at a place where heat is likely to occur, it is possible to quickly detect the heat generated by the increase in the collector current. It has an excellent effect that it can be protected from destruction.

【0031】請求項3記載のトランジスタによれば、薄
膜抵抗体をベース電極とエミッタ電極との間の部分に全
面的に設けることにより、過電流などにより発熱が発生
した部分に対応してベースバイアスを低下させてコレク
タ電流の集中を防止できるようになるので、エミッタの
形成領域の全域に渡ってバランス良く発熱の抑制を行う
ことができるようになり、電流集中による熱破壊を防止
することができるという優れた効果を奏する。
According to the third aspect of the present invention, the thin film resistor is provided on the entire surface between the base electrode and the emitter electrode, so that the base bias is provided corresponding to the portion where heat is generated due to overcurrent or the like. Since it is possible to prevent the concentration of the collector current by reducing the heat dissipation, it becomes possible to suppress the heat generation in a good balance over the entire region where the emitter is formed, and it is possible to prevent the thermal breakdown due to the current concentration. It has an excellent effect.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す模式的な断面図FIG. 1 is a schematic sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】上面図FIG. 2 Top view

【図3】トランジスタの等価回路図FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a transistor.

【図4】モータ駆動回路の電気的構成図FIG. 4 is an electrical configuration diagram of a motor drive circuit.

【図5】温度に対するサーミスタ薄膜の抵抗値とベース
電流との特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram of the resistance value of the thermistor thin film with respect to temperature and the base current.

【図6】本発明の第2の実施例を示す図2相当図FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 2 showing a second embodiment of the present invention.

【図7】模式的な断面図FIG. 7 is a schematic sectional view.

【符号の説明】 1はトランジスタチップ、2はシリコン基板、3はエピ
タキシャル層、4はコレクタ領域、5はベース領域、6
はエミッタ領域、7は絶縁膜、8はベース電極、9はエ
ミッタ電極、10はサーミスタ薄膜(薄膜抵抗体)、1
1はトランジスタ、12は直流モータ、13は入力抵
抗、14は駆動用トランジスタ、15はサーミスタ薄膜
(薄膜抵抗体)である。
[Description of Reference Signs] 1 is a transistor chip, 2 is a silicon substrate, 3 is an epitaxial layer, 4 is a collector region, 5 is a base region, 6
Is an emitter region, 7 is an insulating film, 8 is a base electrode, 9 is an emitter electrode, 10 is a thermistor thin film (thin film resistor), 1
Reference numeral 1 is a transistor, 12 is a DC motor, 13 is an input resistor, 14 is a driving transistor, and 15 is a thermistor thin film (thin film resistor).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チップ表面にベース電極およびエミッタ
電極が形成されたバイポーラ形のトランジスタにおい
て、 温度に対して負性抵抗特性を有する薄膜抵抗体を前記チ
ップ表面に設けて前記ベース電極とエミッタ電極との間
を電気的に接続するように構成したことを特徴とするト
ランジスタ。
1. A bipolar transistor in which a base electrode and an emitter electrode are formed on a chip surface, a thin film resistor having a negative resistance characteristic with respect to temperature is provided on the chip surface to form the base electrode and the emitter electrode. A transistor characterized by being configured so as to electrically connect the two.
【請求項2】 前記薄膜抵抗体は、前記チップ表面に形
成されたベース電極とエミッタ電極の間の部分の発熱が
起こりやすい部分に形成されていることを特徴とする請
求項1記載のトランジスタ。
2. The transistor according to claim 1, wherein the thin film resistor is formed in a portion between the base electrode and the emitter electrode formed on the surface of the chip where heat is likely to occur.
【請求項3】 前記薄膜抵抗体は、前記チップ表面に形
成されたベース電極とエミッタ電極の間の部分の全面に
渡って形成されていることを特徴とする請求項1記載の
トランジスタ。
3. The transistor according to claim 1, wherein the thin film resistor is formed over the entire surface of a portion between the base electrode and the emitter electrode formed on the chip surface.
JP4885494A 1994-03-18 1994-03-18 Transistor Pending JPH07263459A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4885494A JPH07263459A (en) 1994-03-18 1994-03-18 Transistor
US08/848,241 US5847436A (en) 1994-03-18 1997-04-29 Bipolar transistor having integrated thermistor shunt
US08/876,424 US5763929A (en) 1994-03-18 1997-06-16 Transistor package having a series connected thermistor for protection from thermal destruction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4885494A JPH07263459A (en) 1994-03-18 1994-03-18 Transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07263459A true JPH07263459A (en) 1995-10-13

Family

ID=12814861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4885494A Pending JPH07263459A (en) 1994-03-18 1994-03-18 Transistor

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JP (1) JPH07263459A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009207262A (en) * 2008-02-27 2009-09-10 Toshiba Elevator Co Ltd Noise reducing device for power converter

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