JPH11354715A - 電力制御用半導体集積回路 - Google Patents
電力制御用半導体集積回路Info
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- JPH11354715A JPH11354715A JP10163727A JP16372798A JPH11354715A JP H11354715 A JPH11354715 A JP H11354715A JP 10163727 A JP10163727 A JP 10163727A JP 16372798 A JP16372798 A JP 16372798A JP H11354715 A JPH11354715 A JP H11354715A
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- Japan
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- emitter
- emitters
- control circuit
- semiconductor integrated
- integrated circuit
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パワートランジスタから発生する熱に緩やか
な勾配を設定して熱帰還の影響を少なくし、回路配置ス
ペースの無駄を省くと共に、大電流動作時の特性を向上
させる。 【解決手段】 パワートランジスタ９内のそれぞれのエ
ミッタ１０（１〜ｎ）と、これに接触するコンタクト１
３（１〜ｎ）の両方の短冊形状の長辺を平行とし、かつ
その短辺を異なる長さとしてエミッタ抵抗の異なる複数
のエミッタ１０（１〜ｎ）を形成し、これらのエミッタ
１０を、制御回路３に対してその面積が大きい程、遠く
なるように配列する。また、上記エミッタのそれぞれの
形状を略同一とし、エミッタコンタクトのみの短辺を異
なる長さにしてもよい。これにより、熱帰還の影響を考
慮した熱勾配がパワートランジスタ９に付与され、この
トランジスタ９を制御回路３に近接配置できることにな
る。
な勾配を設定して熱帰還の影響を少なくし、回路配置ス
ペースの無駄を省くと共に、大電流動作時の特性を向上
させる。 【解決手段】 パワートランジスタ９内のそれぞれのエ
ミッタ１０（１〜ｎ）と、これに接触するコンタクト１
３（１〜ｎ）の両方の短冊形状の長辺を平行とし、かつ
その短辺を異なる長さとしてエミッタ抵抗の異なる複数
のエミッタ１０（１〜ｎ）を形成し、これらのエミッタ
１０を、制御回路３に対してその面積が大きい程、遠く
なるように配列する。また、上記エミッタのそれぞれの
形状を略同一とし、エミッタコンタクトのみの短辺を異
なる長さにしてもよい。これにより、熱帰還の影響を考
慮した熱勾配がパワートランジスタ９に付与され、この
トランジスタ９を制御回路３に近接配置できることにな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力制御用半導体集
積回路、特に熱源となるパワートランジスタとその制御
回路が同一基板に配置される半導体集積回路の熱帰還に
よる影響を低減する構成に関する。
積回路、特に熱源となるパワートランジスタとその制御
回路が同一基板に配置される半導体集積回路の熱帰還に
よる影響を低減する構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、大電流が必要となるパワート
ランジスタでは、複数のエミッタが配置・形成された構
成となっており、この構成の一例を図７に示す。この図
７において、同一基板に配置される集積回路１に、パワ
ーＮＰＮトランジスタ２とその制御回路３が配置されて
おり、このパワートランジスタ２内では例えば３個のエ
ミッタ４，５，６が形成される。
ランジスタでは、複数のエミッタが配置・形成された構
成となっており、この構成の一例を図７に示す。この図
７において、同一基板に配置される集積回路１に、パワ
ーＮＰＮトランジスタ２とその制御回路３が配置されて
おり、このパワートランジスタ２内では例えば３個のエ
ミッタ４，５，６が形成される。
【０００３】このエミッタ４〜６のそれぞれの面積は、
図示のように同一とされるので、各エミッタ４〜６の電
流密度が均等となり、このような構成のエミッタを複数
形成することによって、上記制御回路３に対する熱の影
響を小さくすることができる。
図示のように同一とされるので、各エミッタ４〜６の電
流密度が均等となり、このような構成のエミッタを複数
形成することによって、上記制御回路３に対する熱の影
響を小さくすることができる。
【０００４】即ち、図７に示されるように、パワートラ
ンジスタ２に流れる電流をＩC0とすると、各エミッタ４
〜６に流れる電流は均等であるから、ＩC4＝ＩC5＝ＩC6
＝（１／３）ＩC0アンペアとなる。また、このエミッタ
４〜６の抵抗Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6＝Ｒ0とすると、総電力量Ｐ
0は、 Ｐ0 ＝Ｉ2Ｒ＝Ｐ4＋Ｐ5＋Ｐ6 ＝［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0 ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0 となる。
ンジスタ２に流れる電流をＩC0とすると、各エミッタ４
〜６に流れる電流は均等であるから、ＩC4＝ＩC5＝ＩC6
＝（１／３）ＩC0アンペアとなる。また、このエミッタ
４〜６の抵抗Ｒ4，Ｒ5，Ｒ6＝Ｒ0とすると、総電力量Ｐ
0は、 Ｐ0 ＝Ｉ2Ｒ＝Ｐ4＋Ｐ5＋Ｐ6 ＝［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0 ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0 となる。
【０００５】ここで、パワートランジスタ２の制御回路
３に対するそれぞれのエミッタ４〜６からの熱の影響度
Ｈは、この制御回路３からの距離に反比例することか
ら、図６に示すように制御回路３からの距離をそれぞれ
Ｘ，２Ｘ，３Ｘとすると、次の式で表される。 Ｈ＝［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／Ｘ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／２Ｘ ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／３ Ｘ ≒０．２０３７ＩC0 ２・Ｒ0／Ｘ
３に対するそれぞれのエミッタ４〜６からの熱の影響度
Ｈは、この制御回路３からの距離に反比例することか
ら、図６に示すように制御回路３からの距離をそれぞれ
Ｘ，２Ｘ，３Ｘとすると、次の式で表される。 Ｈ＝［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／Ｘ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／２Ｘ ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／３ Ｘ ≒０．２０３７ＩC0 ２・Ｒ0／Ｘ
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体集積回路のパワートランジスタでは、熱帰還
の影響を十分に排除することができず、大電流動作時の
特性を安定させるために、上記パワーＮＰＮトランジス
タ２を制御回路３からある程度離して配置しており、回
路スペースの縮小化の妨げになるという問題があった。
即ち、熱の影響は距離に反比例することから、上記制
御回路３からパワートランジスタ２を遠くに離せばよい
が、このトランジスタ２の占める面積が大きいため、遠
くに離すことにより比較的大きなスペースを無駄に使用
してしまうことになる。
来の半導体集積回路のパワートランジスタでは、熱帰還
の影響を十分に排除することができず、大電流動作時の
特性を安定させるために、上記パワーＮＰＮトランジス
タ２を制御回路３からある程度離して配置しており、回
路スペースの縮小化の妨げになるという問題があった。
即ち、熱の影響は距離に反比例することから、上記制
御回路３からパワートランジスタ２を遠くに離せばよい
が、このトランジスタ２の占める面積が大きいため、遠
くに離すことにより比較的大きなスペースを無駄に使用
してしまうことになる。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、パワートランジスタから発生する
熱に緩やかな勾配を設定して熱帰還の影響を少なくし、
当該パワートランジスタと制御回路との距離を離さず
に、大電流動作時の特性を向上させることができる半導
体集積回路を提供することにある。
であり、その目的は、パワートランジスタから発生する
熱に緩やかな勾配を設定して熱帰還の影響を少なくし、
当該パワートランジスタと制御回路との距離を離さず
に、大電流動作時の特性を向上させることができる半導
体集積回路を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、複数のエミッタを具備する
パワーＮＰＮトランジスタと、このトランジスタを駆動
するために同一基板上に配置された制御回路と、を有す
る半導体集積回路において、上記複数のエミッタのそれ
ぞれの面積又はエミッタ抵抗成分が異なる値となるよう
に設定し、これら複数のエミッタは、上記制御回路に対
して上記エミッタの面積が大きい程遠くなるように、又
は上記エミッタ抵抗成分が小さい程遠くなるように配列
し、この制御回路から遠くなるエミッタ程、このエミッ
タに流れる電流が大きくなるようにしたことを特徴とす
る。ここで、上記のエミッタ抵抗成分とは、エミッタと
エミッタコンタクトの接触領域で生じる抵抗や、このエ
ミッタやコンタクトに直接接続されるアルミ配線等の抵
抗成分をいうものとする。
に、請求項１に係る発明は、複数のエミッタを具備する
パワーＮＰＮトランジスタと、このトランジスタを駆動
するために同一基板上に配置された制御回路と、を有す
る半導体集積回路において、上記複数のエミッタのそれ
ぞれの面積又はエミッタ抵抗成分が異なる値となるよう
に設定し、これら複数のエミッタは、上記制御回路に対
して上記エミッタの面積が大きい程遠くなるように、又
は上記エミッタ抵抗成分が小さい程遠くなるように配列
し、この制御回路から遠くなるエミッタ程、このエミッ
タに流れる電流が大きくなるようにしたことを特徴とす
る。ここで、上記のエミッタ抵抗成分とは、エミッタと
エミッタコンタクトの接触領域で生じる抵抗や、このエ
ミッタやコンタクトに直接接続されるアルミ配線等の抵
抗成分をいうものとする。
【０００９】請求項２に係る発明は、上記エミッタの短
冊形状の長辺を平行とし、かつその短辺の長さを変えて
面積の異なる複数のエミッタを形成し、これら複数のエ
ミッタは、上記制御回路に対して上記短冊形状の短辺が
長い程、遠くなるように配列したことを特徴とする。
冊形状の長辺を平行とし、かつその短辺の長さを変えて
面積の異なる複数のエミッタを形成し、これら複数のエ
ミッタは、上記制御回路に対して上記短冊形状の短辺が
長い程、遠くなるように配列したことを特徴とする。
【００１０】請求項３に係る発明は、上記複数のエミッ
タのそれぞれの形状を略同一とし、このエミッタに接触
するエミッタコンタクトの短冊形状の短辺を変えて、異
なる上記エミッタ抵抗成分を設定することを特徴とす
る。請求項４に係る発明は、上記複数のエミッタに接続
されるアルミ配線の抵抗成分を変えて、上記エミッタ抵
抗成分を異なる値に設定することを特徴とする。
タのそれぞれの形状を略同一とし、このエミッタに接触
するエミッタコンタクトの短冊形状の短辺を変えて、異
なる上記エミッタ抵抗成分を設定することを特徴とす
る。請求項４に係る発明は、上記複数のエミッタに接続
されるアルミ配線の抵抗成分を変えて、上記エミッタ抵
抗成分を異なる値に設定することを特徴とする。
【００１１】上記の構成によれば、パワートランジスタ
に配置される複数のエミッタにつき、制御回路に近くな
る程、エミッタの面積が小さくなり、またエミッタ抵抗
成分が大きくなり、発生する熱が小さくなるという熱勾
配が設定される。この結果、パワートランジスタを制御
回路に近づけることが可能となる。
に配置される複数のエミッタにつき、制御回路に近くな
る程、エミッタの面積が小さくなり、またエミッタ抵抗
成分が大きくなり、発生する熱が小さくなるという熱勾
配が設定される。この結果、パワートランジスタを制御
回路に近づけることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１には、実施形態の第１例に係
る電力制御用半導体集積回路の構造が示されており、こ
の第１例においても、図示されるように、集積回路１が
同一基板に形成される。この集積回路１では、パワーＮ
ＰＮトランジスタ９とその制御回路３が近接して配置さ
れており、このパワートランジスタ９内には、例えばｎ
個のエミッタ１０−１，１０−２，…１０−ｎが形成さ
れ、このエミッタ１０（１〜ｎ）の周囲にベース１１、
このベース１１の周囲にコレクタ１２が形成される。
る電力制御用半導体集積回路の構造が示されており、こ
の第１例においても、図示されるように、集積回路１が
同一基板に形成される。この集積回路１では、パワーＮ
ＰＮトランジスタ９とその制御回路３が近接して配置さ
れており、このパワートランジスタ９内には、例えばｎ
個のエミッタ１０−１，１０−２，…１０−ｎが形成さ
れ、このエミッタ１０（１〜ｎ）の周囲にベース１１、
このベース１１の周囲にコレクタ１２が形成される。
【００１３】上記のエミッタ１０−１，１０−２，…１
０−ｎは、それぞれが短冊形状を成し、全体でストライ
プ形状とされ、このエミッタ１０（１〜ｎ）には、その
上側にエミッタコンタクト１３−１，１３−２，…１３
−ｎが接触するように配置される。そして、第１例で
は、これらエミッタ１０（１〜ｎ）の面積及びこれに接
触するエミッタコンタクト１３（１〜ｎ）の面積が異な
るように形成される。なお、上記ベース１１にはベース
コンタクト１４、上記コレクタ１２にはコレクタコンタ
クト１５が接触するように配置される。
０−ｎは、それぞれが短冊形状を成し、全体でストライ
プ形状とされ、このエミッタ１０（１〜ｎ）には、その
上側にエミッタコンタクト１３−１，１３−２，…１３
−ｎが接触するように配置される。そして、第１例で
は、これらエミッタ１０（１〜ｎ）の面積及びこれに接
触するエミッタコンタクト１３（１〜ｎ）の面積が異な
るように形成される。なお、上記ベース１１にはベース
コンタクト１４、上記コレクタ１２にはコレクタコンタ
クト１５が接触するように配置される。
【００１４】当該第１例では、上記エミッタ１０（１〜
ｎ）は、その長辺が同一長さとされ、かつこの長辺が平
行となるように配列される一方、その短辺は制御回路３
から遠い程、長くなるように設定して、それぞれの面積
を異ならせている。他方のエミッタコンタクト１３（１
〜ｎ）においても同様であり、図示されるように、ベー
ス１１との接触を避けるために、エミッタ１０（１〜
ｎ）よりも全体をやや小さくした状態で、各コンタクト
１３が異なる面積となるように形成する。
ｎ）は、その長辺が同一長さとされ、かつこの長辺が平
行となるように配列される一方、その短辺は制御回路３
から遠い程、長くなるように設定して、それぞれの面積
を異ならせている。他方のエミッタコンタクト１３（１
〜ｎ）においても同様であり、図示されるように、ベー
ス１１との接触を避けるために、エミッタ１０（１〜
ｎ）よりも全体をやや小さくした状態で、各コンタクト
１３が異なる面積となるように形成する。
【００１５】この結果、制御回路３から離れる程、エミ
ッタ１０の面積が大きくなり、またエミッタコンタクト
１３が接触する面積も大きくなってエミッタに流れる電
流が増加し、逆に制御回路３に近づく程、上記エミッタ
１０とエミッタコンタクト１３の接触面積が小さくなっ
てエミッタに流れる電流が減少することになる。
ッタ１０の面積が大きくなり、またエミッタコンタクト
１３が接触する面積も大きくなってエミッタに流れる電
流が増加し、逆に制御回路３に近づく程、上記エミッタ
１０とエミッタコンタクト１３の接触面積が小さくなっ
てエミッタに流れる電流が減少することになる。
【００１６】図２には、実施形態の第２例の構成が示さ
れており、この第２例はエミッタコンタクトのみの面積
を変えたものである。図２に示されるように、当該例で
は、パワートランジスタ９内に形成される複数のエミッ
タ１６−１，１６−２，…１６−ｎについて、その短辺
の長さを同一として全ての面積を同一に形成する。
れており、この第２例はエミッタコンタクトのみの面積
を変えたものである。図２に示されるように、当該例で
は、パワートランジスタ９内に形成される複数のエミッ
タ１６−１，１６−２，…１６−ｎについて、その短辺
の長さを同一として全ての面積を同一に形成する。
【００１７】一方、このエミッタ１６（１〜ｎ）の上側
で接触するエミッタコンタクト１７−１，１７−２，…
１７−ｎについては、その短辺を、制御回路３から遠ざ
かる程長くなるように設定して、遠ざかる程、エミッタ
１６とコンタクト１７が接触する面積が大きくなるよう
にする。なお、その他の構成は第１例と同様になる。こ
の第２例によれば、上記制御回路３から離れる程、エミ
ッタ抵抗成分が小さくなり、逆に近づく程、エミッタ抵
抗成分が大きくなる。
で接触するエミッタコンタクト１７−１，１７−２，…
１７−ｎについては、その短辺を、制御回路３から遠ざ
かる程長くなるように設定して、遠ざかる程、エミッタ
１６とコンタクト１７が接触する面積が大きくなるよう
にする。なお、その他の構成は第１例と同様になる。こ
の第２例によれば、上記制御回路３から離れる程、エミ
ッタ抵抗成分が小さくなり、逆に近づく程、エミッタ抵
抗成分が大きくなる。
【００１８】図３には、実施形態の第３例の構成が示さ
れており（コンタクトは省略する）、この第３例はエミ
ッタに接続される抵抗成分の値を変えたものである。図
３に示されるように、エミッタ１８−１，１８−２，…
１８−ｎには、配線であるアルミ線が接続されるが、上
記エミッタ１８−１に接続されるアルミ線１９−１を一
番長くし、このアルミ線１９−１からエミッタ１８−２
に接続されるアルミ線１９−２，…エミッタ１８−ｎに
接続されるアルミ線１９−ｎの順で、即ち制御回路３か
ら遠くのエミッタ１８になる程、アルミ線１９の長さを
短くする。なお、これらのアルミ線１９（１〜ｎ）は一
本のアルミ本線２０に接続される。このような第３の構
成によっても、制御回路３から離れる程、エミッタ抵抗
成分が小さくなり、逆に近づく程、エミッタ抵抗成分が
大きくなる。
れており（コンタクトは省略する）、この第３例はエミ
ッタに接続される抵抗成分の値を変えたものである。図
３に示されるように、エミッタ１８−１，１８−２，…
１８−ｎには、配線であるアルミ線が接続されるが、上
記エミッタ１８−１に接続されるアルミ線１９−１を一
番長くし、このアルミ線１９−１からエミッタ１８−２
に接続されるアルミ線１９−２，…エミッタ１８−ｎに
接続されるアルミ線１９−ｎの順で、即ち制御回路３か
ら遠くのエミッタ１８になる程、アルミ線１９の長さを
短くする。なお、これらのアルミ線１９（１〜ｎ）は一
本のアルミ本線２０に接続される。このような第３の構
成によっても、制御回路３から離れる程、エミッタ抵抗
成分が小さくなり、逆に近づく程、エミッタ抵抗成分が
大きくなる。
【００１９】図４には、上記の第１例から第３例におい
て、３個のエミッタを配置した場合のパワートランジス
タ回路が示されている。図示されるパワートランジスタ
９内には、３個のＮＰＮトランジスタ２１，２２，２３
が形成され、エミッタの面積で考えると、左側のトラン
ジスタ２１のエミッタの面積が最も小さく、次に小さい
のがトランジスタ２２で、右側のトランジスタ２３のエ
ミッタの面積が最も大きくなる。また、エミッタ抵抗成
分で考えると、左側のトランジスタ２１のエミッタ抵抗
が最も大きく、右側のトランジスタ２３の抵抗が最も小
さくなる。
て、３個のエミッタを配置した場合のパワートランジス
タ回路が示されている。図示されるパワートランジスタ
９内には、３個のＮＰＮトランジスタ２１，２２，２３
が形成され、エミッタの面積で考えると、左側のトラン
ジスタ２１のエミッタの面積が最も小さく、次に小さい
のがトランジスタ２２で、右側のトランジスタ２３のエ
ミッタの面積が最も大きくなる。また、エミッタ抵抗成
分で考えると、左側のトランジスタ２１のエミッタ抵抗
が最も大きく、右側のトランジスタ２３の抵抗が最も小
さくなる。
【００２０】そして、これらトランジスタ２１，２２，
２３のコレクタにコレクタ電圧２４、ベースにベース電
圧２５が与えられると、上記トランジスタ２１にはコレ
クタ電流ＩC21、上記トランジスタ２２にはコレクタ電
流ＩC22、上記トランジスタ２３にはコレクタ電流ＩC23
が流れることになる。
２３のコレクタにコレクタ電圧２４、ベースにベース電
圧２５が与えられると、上記トランジスタ２１にはコレ
クタ電流ＩC21、上記トランジスタ２２にはコレクタ電
流ＩC22、上記トランジスタ２３にはコレクタ電流ＩC23
が流れることになる。
【００２１】図５には、上記図４の回路において、ある
値のコレクタ電圧２４を与えると共に、ベース電圧２５
を変化させたときのコレクタ電流が示されている。図示
されるように、あるベース電位Ｖｘにおけるコレクタ電
流ＩC21，ＩC22，ＩC23の値は、エミッタ抵抗が最も大
きいトランジスタ２１のコレクタ電流ＩC21＜次にエミ
ッタ抵抗が大きいトランジスタ２２のコレクタ電流Ｉ
C22＜エミッタ抵抗が最も小さいトランジスタ２３のコ
レクタ電流ＩC23の大小関係となる。
値のコレクタ電圧２４を与えると共に、ベース電圧２５
を変化させたときのコレクタ電流が示されている。図示
されるように、あるベース電位Ｖｘにおけるコレクタ電
流ＩC21，ＩC22，ＩC23の値は、エミッタ抵抗が最も大
きいトランジスタ２１のコレクタ電流ＩC21＜次にエミ
ッタ抵抗が大きいトランジスタ２２のコレクタ電流Ｉ
C22＜エミッタ抵抗が最も小さいトランジスタ２３のコ
レクタ電流ＩC23の大小関係となる。
【００２２】このことからも理解されるように、エミッ
タの面積を小さく又はエミッタ抵抗成分を大きくするこ
とによりコレクタ電流が制限されることになり、これに
よって熱の発生に勾配を与えることが可能となる。この
熱勾配については、図６を参照して説明する。
タの面積を小さく又はエミッタ抵抗成分を大きくするこ
とによりコレクタ電流が制限されることになり、これに
よって熱の発生に勾配を与えることが可能となる。この
熱勾配については、図６を参照して説明する。
【００２３】図６において、パワートランジスタ９内に
第１例のエミッタ１０−１から１０−３の３つを配置し
た場合を考えると、制御回路３に近いエミッタ１０−１
は当該制御回路３からＸの距離、次のエミッタ１０−２
は２Ｘの距離、最も遠いエミッタ１０−３は３Ｘの距離
にある。
第１例のエミッタ１０−１から１０−３の３つを配置し
た場合を考えると、制御回路３に近いエミッタ１０−１
は当該制御回路３からＸの距離、次のエミッタ１０−２
は２Ｘの距離、最も遠いエミッタ１０−３は３Ｘの距離
にある。
【００２４】そして、パワートランジスタ９に流れる電
流をＩC0とし、例えばエミッタ１０−１の抵抗Ｒ1を２
Ｒ0、エミッタ１０−２の抵抗Ｒ2をＲ0、エミッタ１０
−３の抵抗Ｒ3を（２／３）Ｒ0とすると、エミッタ１０
−１に流れる電流ＩC1が（１／６）ＩCO、エミッタ１０
−２に流れる電流ＩC2が（１／３）ＩCO、エミッタ１０
−３に流れる電流ＩC3が（１／２）ＩCOとなる。
流をＩC0とし、例えばエミッタ１０−１の抵抗Ｒ1を２
Ｒ0、エミッタ１０−２の抵抗Ｒ2をＲ0、エミッタ１０
−３の抵抗Ｒ3を（２／３）Ｒ0とすると、エミッタ１０
−１に流れる電流ＩC1が（１／６）ＩCO、エミッタ１０
−２に流れる電流ＩC2が（１／３）ＩCO、エミッタ１０
−３に流れる電流ＩC3が（１／２）ＩCOとなる。
【００２５】そして、総電力量Ｐ0は、 Ｐ0 ＝Ｉ2Ｒ＝Ｐ1＋Ｐ2＋Ｐ3 ＝［（１／６）ＩC0］２・２Ｒ0＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0 ＋［（１／２）ＩC0］２・（２／３）Ｒ0 となる。
【００２６】ここで、パワートランジスタ９の制御回路
３に対するそれぞれのエミッタ１０−１〜１０−３から
の熱の影響度Ｈは、この制御回路３からの距離に反比例
するので、次の式で表される。 Ｈ＝［（１／６）ＩC0］２・２Ｒ0／Ｘ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／２Ｘ ＋［（１／２）ＩC0］２・（２／３）Ｒ0／３ Ｘ ≒０．１６６７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘ この熱の影響度Ｈは、従来では、上述のように０．２０
３７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘであったから、これと比べると、当
該例では、約２０％低下したことになる。
３に対するそれぞれのエミッタ１０−１〜１０−３から
の熱の影響度Ｈは、この制御回路３からの距離に反比例
するので、次の式で表される。 Ｈ＝［（１／６）ＩC0］２・２Ｒ0／Ｘ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／２Ｘ ＋［（１／２）ＩC0］２・（２／３）Ｒ0／３ Ｘ ≒０．１６６７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘ この熱の影響度Ｈは、従来では、上述のように０．２０
３７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘであったから、これと比べると、当
該例では、約２０％低下したことになる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、異なるエミッタの面積又はエミッタ抵抗成
分を有する複数のエミッタを形成し、これらを制御回路
に対してエミッタの面積が大きい程遠くなるように、又
はエミッタ抵抗成分が小さい程遠くなるように配列し
て、制御回路から遠くなる程、エミッタに流れる電流が
大きくなるようにしたので、パワートランジスタから発
生する熱に緩やかな勾配を設定して熱帰還の影響を少な
くすることができ、このパワートランジスタとその制御
回路とを近接配置できるので、無駄に回路スペースを使
うことがない。しかも、熱帰還による影響が低減され、
大電流動作時の特性を向上させることが可能となる。
明によれば、異なるエミッタの面積又はエミッタ抵抗成
分を有する複数のエミッタを形成し、これらを制御回路
に対してエミッタの面積が大きい程遠くなるように、又
はエミッタ抵抗成分が小さい程遠くなるように配列し
て、制御回路から遠くなる程、エミッタに流れる電流が
大きくなるようにしたので、パワートランジスタから発
生する熱に緩やかな勾配を設定して熱帰還の影響を少な
くすることができ、このパワートランジスタとその制御
回路とを近接配置できるので、無駄に回路スペースを使
うことがない。しかも、熱帰還による影響が低減され、
大電流動作時の特性を向上させることが可能となる。
【００２８】請求項２に係る発明によれば、エミッタの
短辺を変えて異なる面積を設定することにより、また請
求項３の発明によれば、エミッタコンタクトの短辺を変
えて異なるエミッタ抵抗成分を設定することにより、更
に請求項４の発明によれば、エミッタに接続されるアル
ミ配線の抵抗成分を変えることにより、上記の効果を得
ることが可能となる。
短辺を変えて異なる面積を設定することにより、また請
求項３の発明によれば、エミッタコンタクトの短辺を変
えて異なるエミッタ抵抗成分を設定することにより、更
に請求項４の発明によれば、エミッタに接続されるアル
ミ配線の抵抗成分を変えることにより、上記の効果を得
ることが可能となる。
【図１】本発明の実施形態の第１例に係る電力制御用半
導体集積回路の構成を示す図である。
導体集積回路の構成を示す図である。
【図２】実施形態の第２例に係る半導体集積回路の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図３】実施形態の第３例に係る半導体集積回路の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図４】実施形態の各例で構成されるパワートランジス
タ回路を示す図である。
タ回路を示す図である。
【図５】図４のパワートランジスタ回路で得られるコレ
クタ電流を示すグラフである。
クタ電流を示すグラフである。
【図６】実施形態例の半導体集積回路での制御回路とエ
ミッタとの関係（距離及び抵抗値等）を示す説明図であ
る。
ミッタとの関係（距離及び抵抗値等）を示す説明図であ
る。
【図７】従来の半導体集積回路での制御回路とエミッタ
との関係を示す説明図である。
との関係を示す説明図である。
１ … 半導体集積回路、 ２，９ … パワートランジスタ、 ３ … 制御回路、 １０（１〜ｎ），１６（１〜ｎ），１８（１〜ｎ） …
エミッタ、 １３（１〜ｎ），１７（１〜ｎ） … エミッタコンタ
クト、 １９（１〜ｎ） … アルミ線。
エミッタ、 １３（１〜ｎ），１７（１〜ｎ） … エミッタコンタ
クト、 １９（１〜ｎ） … アルミ線。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年７月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】ここで、パワートランジスタ９の制御回路
３に対するそれぞれのエミッタ１０−１〜１０−３から
の熱の影響度Ｈは、この制御回路３からの距離に反比例
するので、次の式で表される。 Ｈ＝［（１／６）ＩC0］２・２Ｒ0／Ｘ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／２Ｘ ＋［（１／２）ＩC0］２・（２／３）Ｒ0／３Ｘ ≒０．１６６７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘ この熱の影響度Ｈは、従来では、上述のように０．２０
３７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘであったから、これと比べると、当
該例では、約２０％低下したことになる。
３に対するそれぞれのエミッタ１０−１〜１０−３から
の熱の影響度Ｈは、この制御回路３からの距離に反比例
するので、次の式で表される。 Ｈ＝［（１／６）ＩC0］２・２Ｒ0／Ｘ＋［（１／３）ＩC0］２・Ｒ0／２Ｘ ＋［（１／２）ＩC0］２・（２／３）Ｒ0／３Ｘ ≒０．１６６７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘ この熱の影響度Ｈは、従来では、上述のように０．２０
３７ＩC0 ２Ｒ0／Ｘであったから、これと比べると、当
該例では、約２０％低下したことになる。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のエミッタを具備するパワートラン
ジスタと、このパワートランジスタを駆動するために同
一基板上に配置された制御回路と、を有する半導体集積
回路において、 上記複数のエミッタのそれぞれの面積
又はエミッタ抵抗成分が異なる値となるように設定し、
これら複数のエミッタは、上記制御回路に対して上記
エミッタの面積が大きい程遠くなるように、又は上記エ
ミッタ抵抗成分が小さい程遠くなるように配列し、この
制御回路から遠くなるエミッタ程、このエミッタに流れ
る電流が大きくなるようにしたことを特徴とする電力制
御用半導体集積回路。 - 【請求項２】 上記エミッタの短冊形状の長辺を平行と
し、かつその短辺の長さを変えて面積の異なる複数のエ
ミッタを形成し、 これら複数のエミッタは、上記制御回路に対して上記短
冊形状の短辺が長い程、遠くなるように配列したことを
特徴とする上記請求項１記載の電力制御用半導体集積回
路。 - 【請求項３】 上記複数のエミッタのそれぞれの形状を
略同一とし、このエミッタに接触するエミッタコンタク
トの短冊形状の短辺を変えて、異なる上記エミッタ抵抗
成分を設定することを特徴とする上記請求項１又は２記
載の電力制御用半導体集積回路。 - 【請求項４】 上記複数のエミッタに接続されるアルミ
配線の抵抗成分を変えて、上記エミッタ抵抗成分を異な
る値に設定することを特徴とする上記請求項１記載の電
力制御用半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16372798A JP3964985B2 (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電力制御用半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16372798A JP3964985B2 (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電力制御用半導体集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354715A true JPH11354715A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3964985B2 JP3964985B2 (ja) | 2007-08-22 |
Family
ID=15779524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16372798A Expired - Fee Related JP3964985B2 (ja) | 1998-06-11 | 1998-06-11 | 電力制御用半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3964985B2 (ja) |
-
1998
- 1998-06-11 JP JP16372798A patent/JP3964985B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3964985B2 (ja) | 2007-08-22 |
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