JPS6350053A - 温度検知装置 - Google Patents
温度検知装置Info
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- JPS6350053A JPS6350053A JP62203227A JP20322787A JPS6350053A JP S6350053 A JPS6350053 A JP S6350053A JP 62203227 A JP62203227 A JP 62203227A JP 20322787 A JP20322787 A JP 20322787A JP S6350053 A JPS6350053 A JP S6350053A
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- semiconductor element
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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。
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、温度検知装置、特に、温度検知を目的とする
少なくとも一つの半導体デバイスを具備する温度検知装
置に関する。
少なくとも一つの半導体デバイスを具備する温度検知装
置に関する。
半導体要素の温度検知が可能である事は、様々な目的の
ために望ましい事である。例えば、多くの種類の半導体
では、長い期間の過熱にさらされれば破壊されてしまう
という問題がある。例として、ＭＯＳスイッチは消費電
力に限界があり、それを超えると過熱さらにはＭＯＳス
イッチの自己破壊を引き起こす。スイッチによって消費
される電力はスイッチ間の電圧とスイッチに流れる電流
の積であり、スイッチは通常、負荷と接続して用いられ
、その負荷は通常の動作条件下ではスイッチを流れる電
流とスイッチ間の電圧をスイッチの消費電力容量内のあ
る値に制限する。不注意で負荷が短絡されると、スイッ
チ間の供給電圧は消費電力容量に帰結するところの最大
供給電圧を超え結果としてスイッチの過熱さらには破壊
を引き起こす。
ために望ましい事である。例えば、多くの種類の半導体
では、長い期間の過熱にさらされれば破壊されてしまう
という問題がある。例として、ＭＯＳスイッチは消費電
力に限界があり、それを超えると過熱さらにはＭＯＳス
イッチの自己破壊を引き起こす。スイッチによって消費
される電力はスイッチ間の電圧とスイッチに流れる電流
の積であり、スイッチは通常、負荷と接続して用いられ
、その負荷は通常の動作条件下ではスイッチを流れる電
流とスイッチ間の電圧をスイッチの消費電力容量内のあ
る値に制限する。不注意で負荷が短絡されると、スイッ
チ間の供給電圧は消費電力容量に帰結するところの最大
供給電圧を超え結果としてスイッチの過熱さらには破壊
を引き起こす。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明によ
れば、温度検知装置は、半導体要素と、半導体要素の温
度を検知する少なくとも一つの半導体デバイスと、該半
導体デバイスと該半導体要素と共に集積され、該半導体
デバイスと該半導体要素間の電気的絶縁と熱的接触を実
現する手段と、該半導体デバイスに接続されて該半導体
要素の温度の指示を行なうべく配置された出力回路とを
具備する。
れば、温度検知装置は、半導体要素と、半導体要素の温
度を検知する少なくとも一つの半導体デバイスと、該半
導体デバイスと該半導体要素と共に集積され、該半導体
デバイスと該半導体要素間の電気的絶縁と熱的接触を実
現する手段と、該半導体デバイスに接続されて該半導体
要素の温度の指示を行なうべく配置された出力回路とを
具備する。
その結果として、該半導体要素、例えばＭＯＳスイッチ
の温度が検知され、過熱が容易に検出される。好ましく
は、該半導体デバイスはポリシリコン内に集積され、電
気的絶縁と熱的接触を実現する手段は窒化シリコン及び
／または二酸化シリコンの絶縁層から成る。その結果と
して、温度検出のための該半導体デバイスは該半導体要
素から数ミクロン以内に置かれ、そのため簡潔で応答性
の良い温度検知装置を提供する。
の温度が検知され、過熱が容易に検出される。好ましく
は、該半導体デバイスはポリシリコン内に集積され、電
気的絶縁と熱的接触を実現する手段は窒化シリコン及び
／または二酸化シリコンの絶縁層から成る。その結果と
して、温度検出のための該半導体デバイスは該半導体要
素から数ミクロン以内に置かれ、そのため簡潔で応答性
の良い温度検知装置を提供する。
前記半導体デバイスは本質的に単極接合デバイスから構
成されても良い。例えばポリシリコン内イオードまたは
抵抗体が用いられ、あるいはその代わりにポリシリコン
内につくられたＭＯＳ ）ランシスターでも良い。
成されても良い。例えばポリシリコン内イオードまたは
抵抗体が用いられ、あるいはその代わりにポリシリコン
内につくられたＭＯＳ ）ランシスターでも良い。
都合の良いことには、出力手段がそのデバイスを通って
流れる電流に依存する出力を出す様に配置する事ができ
、そうする事で要素の温度が予め定めたスレショルドを
超えた事を指示させる事ができる。
流れる電流に依存する出力を出す様に配置する事ができ
、そうする事で要素の温度が予め定めたスレショルドを
超えた事を指示させる事ができる。
本発明の例を図によって明らかにすると添付図は本発明
に係る温度検知装置を備えた？ＩＯ３構造体の断面図で
ある。
に係る温度検知装置を備えた？ＩＯ３構造体の断面図で
ある。
添付図によれば温度が検知される半導体要素１はシリコ
ン層２中に配置される。この例では半導体要素１は導体
３から負荷４へ供給される電流をスイッチングするＭＯ
Ｓスイッチである。オン時には熱がスイッチ１からシリ
コン層２へ放散される。
ン層２中に配置される。この例では半導体要素１は導体
３から負荷４へ供給される電流をスイッチングするＭＯ
Ｓスイッチである。オン時には熱がスイッチ１からシリ
コン層２へ放散される。
シリコン層２のスイッチ１に近接する部分を区切ってい
る薄い酸化シリコン層５は、スイッチ１とスイッチ１の
温度を検知するのに用いられる半導体デバイス７との間
の電気的絶縁と熱的接触を実現する。デバイス７はポリ
シリコンロ内に集積された接合デバイス７の直列体から
構成されても良い。この例では、前記直列体は直列に接
続されたポリシリコンダイオード７から成り、そのうち
の２個が図示されている。出力回路は電圧源９を具備し
、導体８を経てダイオード７の直列体へ電圧を供給すべ
く接続されている。
る薄い酸化シリコン層５は、スイッチ１とスイッチ１の
温度を検知するのに用いられる半導体デバイス７との間
の電気的絶縁と熱的接触を実現する。デバイス７はポリ
シリコンロ内に集積された接合デバイス７の直列体から
構成されても良い。この例では、前記直列体は直列に接
続されたポリシリコンダイオード７から成り、そのうち
の２個が図示されている。出力回路は電圧源９を具備し
、導体８を経てダイオード７の直列体へ電圧を供給すべ
く接続されている。
電流検出デバイス１０はデバイス７を流れる電流を検出
すべく配置されている。電圧源９は通常の動作条件下で
ダイオード７を導通状態にするに必要な電圧スレショル
ド以下の一定の電圧を供給している。しかしながら、電
圧スレショルドは温度に依存し、温度の増加と共に低下
する。その結果として、スイッチ１から充分な熱がダイ
オード７へ伝導されると、ダイオ・−ドアは導通状態に
なる。この様な環境のもとでは、電流検出デバイス１０
は導体１１に出力信号を供給してＭＯＳスイッチ１をオ
フにする事ができる。
すべく配置されている。電圧源９は通常の動作条件下で
ダイオード７を導通状態にするに必要な電圧スレショル
ド以下の一定の電圧を供給している。しかしながら、電
圧スレショルドは温度に依存し、温度の増加と共に低下
する。その結果として、スイッチ１から充分な熱がダイ
オード７へ伝導されると、ダイオ・−ドアは導通状態に
なる。この様な環境のもとでは、電流検出デバイス１０
は導体１１に出力信号を供給してＭＯＳスイッチ１をオ
フにする事ができる。
半導体デバイス７の正確な形と、電圧源９から与えられ
る電圧と、デバイス７がスイッチ１に近接している事と
、スイッチ１とデバイス７との間の中間部分の熱伝導性
とは、出力回路にスイッチ１の温度及び特に予め定めた
レベル以上にスイッチ１が過熱されている事を指示させ
るための配置において考慮すべき要素の少なくともいく
つかである事は明白である。
る電圧と、デバイス７がスイッチ１に近接している事と
、スイッチ１とデバイス７との間の中間部分の熱伝導性
とは、出力回路にスイッチ１の温度及び特に予め定めた
レベル以上にスイッチ１が過熱されている事を指示させ
るための配置において考慮すべき要素の少なくともいく
つかである事は明白である。
もし半導体デバイスとして、電荷輸送性において急激で
ない温度依存性を持つ、例えばサーミスタが使われたと
すれば、例えば電圧源９によって流れる電流の量もしく
は電圧によりスイッチ１の実際の温度を検出回路１０が
出力１２に出力させる様な温度検知装置が可能になる。
ない温度依存性を持つ、例えばサーミスタが使われたと
すれば、例えば電圧源９によって流れる電流の量もしく
は電圧によりスイッチ１の実際の温度を検出回路１０が
出力１２に出力させる様な温度検知装置が可能になる。
さらには、デバイスが予め定めた温度以下にある時にの
み出力回路に電流が流れる様な、半導体デバイス７の特
別な構成が可能になる。
み出力回路に電流が流れる様な、半導体デバイス７の特
別な構成が可能になる。
添付図は本発明の温度検知装置を備えたＭＯ３構造体の
断面図である。 図において、 １は温度が検知される半導体要素、 ４は半導体要素に接続された負荷、 ５は絶縁層、 ７は温度を検知する半導体デバイス、 ９は電圧源、 である。
断面図である。 図において、 １は温度が検知される半導体要素、 ４は半導体要素に接続された負荷、 ５は絶縁層、 ７は温度を検知する半導体デバイス、 ９は電圧源、 である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、半導体要素と、該半導体要素の温度を検知する少な
くとも一つの半導体デバイスと、該半導体デバイスと該
半導体要素との間の電気的絶縁と熱的接触とを提供する
手段と、該半導体デバイスと該半導体要素とを集積する
手段と、該半導体デバイスに接続されて要素の温度を出
力指示すべく配置された出力回路とを具備することを特
徴とする温度検知装置。 ２、絶縁層から成り電気的絶縁と熱的接触とを提供する
手段を有する特許請求の範囲第１項に記載の温度検知装
置。 ３、前記半導体デバイスをポリシリコン内に集積した特
許請求の範囲第１項または第２項に記載の温度検知装置
。 ４、前記絶縁層が窒化シリコン及び／または二酸化シリ
コンから成る特許請求の範囲第２項または第３項に記載
の温度検知装置。 ５、前記半導体デバイスが単極接合デバイスである特許
請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の温度
検知装置。 ６、前記単極接合デバイスがダイオードもしくはＭＯＳ
デバイスもしくは抵抗体から成る特許請求の範囲第５項
に記載の温度検知装置。 ７、前記半導体要素が本質的にＭＯＳスイッチから成る
特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記載の
温度検知装置。 ８、前記ＭＯＳスイッチが予め定めた温度になった時ス
イッチを切る動作を行なう手段を前記出力回路がさらに
含む特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか一項に記
載の温度検知装置。 ９、前記出力回路が予め定めた電圧を印加するための電
圧源を具備する特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれ
か一項に記載の温度検知装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB868620031A GB8620031D0 (en) | 1986-08-18 | 1986-08-18 | Protection of mos structures against overheating |
| GB8620031 | 1986-08-18 | ||
| GB8714380A GB2195507B (en) | 1986-08-18 | 1987-06-19 | Temperature sensing apparatus |
| GB8714380 | 1987-06-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350053A true JPS6350053A (ja) | 1988-03-02 |
| JP2677798B2 JP2677798B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=26291186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62203227A Expired - Lifetime JP2677798B2 (ja) | 1986-08-18 | 1987-08-17 | 温度検知装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4854731A (ja) |
| EP (1) | EP0256715B1 (ja) |
| JP (1) | JP2677798B2 (ja) |
| DE (1) | DE3776836D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116964A (ja) * | 1989-08-22 | 1991-05-17 | Motorola Inc | 半導体装置およびそれを形成する方法 |
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- 1987-07-30 EP EP87306757A patent/EP0256715B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| EP0256715A2 (en) | 1988-02-24 |
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