KR101904682B1 - 전류 차단 장치 - Google Patents

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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

전류 차단 장치이며, 스위칭 소자가 형성되어 있는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 형성되어 있는 제1 전극과, 상기 표면에 형성되어 있고, 상기 제1 전극으로부터 분리되어 있는 제2 전극과, 상기 표면에 형성되어 있고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이를 접속하는 저항막과, 단자와, 상기 제1 전극과 상기 단자를 접속하는 본딩 와이어와, 상기 저항막을 포함하는 전류 경로의 양단의 전압이 역치를 초과한 때에, 상기 스위칭 소자를 온으로 하는 제어 소자를 갖고 있다. 상기 스위칭 소자가, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽에 접속되어 있다.

Description

전류 차단 장치{CURRENT INTERRUPTING DEVICE}
(관련 출원의 상호 참조)
본 출원은, 2014년 8월 22일에 출원된 일본 특허 출원 특원 제2014-169471호의 관련 출원이며, 이 일본 특허 출원에 기초하는 우선권을 주장하는 것이고, 이 일본 특허 출원에 기재된 모든 내용을, 본 명세서를 구성하는 것으로서 원용한다.
본 명세서에 개시된 기술은, 전류 차단 장치에 관한 것이다.
일본 특허 공개 제2007-250347호 공보에는, 퓨즈의 대체로서 본딩 와이어(이하, BW라고 하는 경우가 있음)를 사용한 전류 차단 장치가 개시되어 있다. BW에 과전류가 흐르면, BW가 용단된다. 이에 의해, 보호 대상에 그 이상 전류가 흐르는 것이 방지된다.
본 명세서에서는, BW를 이용함과 함께, 보다 확실하게 보호 대상을 보호할 수 있는 전류 차단 장치를 제공한다.
본원 발명자들은, 스위칭 소자와 BW를 사용한 전류 차단 장치를 창작하였다. 이 전류 차단 장치는, 반도체 기판과, 반도체 기판의 표면에 형성된 전극과, 전극에 접속된 BW를 갖는다. 반도체 기판에는, 표면의 전극에 접속된 스위칭 소자가 형성되어 있다. 이 전류 차단 장치의 사용 시에는, 표면의 전극에, 보호 대상의 소자나 회로가 접속된다. 이 전류 차단 장치는, 보호 대상과 BW에 전류가 흐르도록 사용된다. 이 전류 차단 장치에서는, BW의 양단의 전압을 검출한다. BW의 양단의 전압은, BW에 흐르는 전류(즉, 보호 대상에 흐르는 전류)와 어느 정도의 상관을 갖는다. 이 전류 차단 장치에서는, 검출된 전압이 역치를 초과한 때에 스위칭 소자가 온으로 된다. 그렇게 되면, 스위칭 소자를 통해 BW에 전류가 흐르게 되어, BW에 흐르는 전류가 증가된다. 이에 의해, BW가 파단되어, 보호 대상에 과전류가 흐르는 것이 방지된다.
이 전류 차단 장치는, BW의 양단의 전압이 BW에 흐르는 전류에 상관하는 것을 이용하고 있다. BW가 저항을 가지므로, BW의 양단의 전압은 BW에 흐르는 전류에 어느 정도 상관한다. 그러나, BW는 인덕턴스를 갖는다. 이 때문에, BW의 양단에는, BW의 인덕턴스에 의해 발생하는 전압(즉, 인덕턴스에 BW에 흐르는 전류의 변화율을 승산한 값)도 발생한다. 이 때문에, BW의 양단의 전압은, BW에 흐르는 전류(즉, 보호 대상에 흐르는 전류)에 대하여 그만큼 높은 상관을 갖는 것은 아니다. 이 때문에, 상기의 전류 차단 장치에서는, 보호 대상에 흐르는 전류에 정확하게 대응시켜 전류를 차단할 수 없다. BW의 저항을 증가시키기 위해 BW를 길게 하면, BW의 인덕턴스도 증가되기 때문에, 이 방법으로는 문제를 해결할 수는 없다. 따라서, 본 명세서에서는, 스위칭 소자와 BW를 사용한 것보다 개량된 전류 차단 장치를 제공한다.
본 명세서가 개시하는 전류 차단 장치는, 스위칭 소자가 형성되어 있는 반도체 기판과, 상기 반도체 기판의 표면에 형성되어 있는 제1 전극과, 상기 표면에 형성되어 있고, 상기 제1 전극으로부터 분리되어 있는 제2 전극과, 상기 표면에 형성되어 있고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이를 접속하는 저항막과, 단자와, 상기 제1 전극과 상기 단자를 접속하는 본딩 와이어와, 상기 저항막을 포함하는 전류 경로의 양단의 전압이 역치를 초과한 때에, 상기 스위칭 소자를 온으로 하는 제어 소자를 갖는다. 상기 스위칭 소자가, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽에 접속되어 있다.
또한, 「저항막을 포함하는 전류 경로」는, 저항막을 포함하는 한, 어떤 전류 경로이어도 된다. 따라서, 「저항막을 포함하는 전류 경로의 양단의 전압」은, 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압이어도 되고, 단자와 제2 전극 사이의 전압이어도 되고, 단자와 제2 전극에 접속되어 있는 다른 단자 사이의 전압이어도 된다.
이 전류 차단 장치는, BW와는 별도로 저항막을 갖는다. 저항막에는 BW에 비해 높은 저항을 갖게 할 수 있다. 따라서, 저항막을 포함하는 전류 경로의 양단의 전압은, 저항막에 흐르는 전류(즉, 보호 대상의 소자나 회로에 흐르는 전류)와 높은 상관을 갖는다. 이 때문에, 저항막을 포함하는 전류 경로의 양단의 전압에 기초하여 스위칭 소자를 제어함으로써, 보호 대상을 보다 확실하게 보호할 수 있다.
도 1은 DC-DC 컨버터 회로(60)의 회로도.
도 2는 전류 차단 장치(10)의 종단면도.
도 3은 전류 차단 장치(10)의 회로도.
도 4는 제1 변형예의 전류 차단 장치의 종단면도.
도 5는 제1 변형예의 전류 차단 장치의 회로도.
도 6은 제2 변형예의 전류 차단 장치의 종단면도.
도 7은 제3 변형예의 전류 차단 장치의 종단면도.
도 8은 제4 변형예의 전류 차단 장치의 회로도.
도 1은 실시 형태의 전류 차단 장치(10)를 갖는 DC-DC 컨버터 회로(60)를 도시하고 있다. DC-DC 컨버터 회로(60)는 배터리(76)에 의해 인가되는 전압을 승압하고, 승압한 전압을 인버터 회로(80)에 공급한다. DC-DC 컨버터 회로(60) 및 인버터 회로(80)는 하이브리드카에 탑재되어 있다. 인버터 회로(80)는 하이브리드카의 모터에 전력을 공급한다.
배터리(76)는 입력 배선(72)과 저전위 배선(70) 사이에 접속되어 있다. 배터리(76)의 정극은, 퓨즈(68)를 통해 입력 배선(72)에 접속되어 있다. 배터리(76)의 부극은, 저전위 배선(70)에 접속되어 있다. 입력 배선(72)에는, 코일(78)이 개재 장착되어 있다. 입력 배선(72)과 저전위 배선(70) 사이에는, 콘덴서(82)가 접속되어 있다. 콘덴서(82)는 코일(78)보다도 퓨즈(68)측의 입력 배선(72)에 접속되어 있다. 코일(78)을 사이에 두고 퓨즈(68)의 반대측의 입력 배선(72)에는, IGBT(94)와 다이오드(96)가 병렬로 접속되어 있다. 다이오드(96)의 캐소드와 IGBT(94)의 콜렉터가, 입력 배선(72)에 접속되어 있다. IGBT(94)의 게이트에는, 도시하지 않은 게이트 제어 회로가 접속되어 있다. 다이오드(96)의 애노드와 IGBT(94)의 이미터는, 전류 차단 장치(10)에 접속되어 있다. 다이오드(96)의 애노드와 IGBT(94)의 이미터는, 전류 차단 장치(10)를 통해 저전위 배선(70)에 접속되어 있다. 코일(78)을 사이에 두고 퓨즈(68)의 반대측의 입력 배선(72)과 출력 배선(74) 사이에는, IGBT(90)와 다이오드(92)가 병렬로 접속되어 있다. 다이오드(92)의 캐소드가 출력 배선(74)에 접속되어 있고, 다이오드(92)의 애노드가 입력 배선(72)에 접속되어 있다. 또한, IGBT(90)의 콜렉터가 출력 배선(74)에 접속되어 있고, IGBT(90)의 이미터가 입력 배선(72)에 접속되어 있다. IGBT(90)의 게이트에는, 도시하지 않은 게이트 제어 회로가 접속되어 있다. 출력 배선(74)과 저전위 배선(70) 사이에는 콘덴서(84)가 접속되어 있다. 출력 배선(74)과 저전위 배선(70)은 인버터 회로(80)에 접속되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 전류 차단 장치(10)는 반도체 기판(12)을 갖고 있다. 반도체 기판(12)에는, IGBT(14)가 형성되어 있다. 반도체 기판(12)의 상면에는, 전극(16)과, 전극(18)과, 절연막(20)과, 저항막(22)과, 절연막(24)이 형성되어 있다. 전극(16)은 반도체 기판(12)의 상면에 형성되어 있다. 전극(16)은 IGBT(14)의 이미터 전극이다. 전극(18)은 반도체 기판(12)의 상면에 형성되어 있다. 전극(18)은 전극(16)으로부터 분리되어 있다. 절연막(20)은 전극(16)과 전극(18) 사이의 반도체 기판(12)의 상면에 형성되어 있다. 절연막(20) 상에는, 저항막(22)이 형성되어 있다. 저항막(22)은 불순물이 도핑된 실리콘에 의해 형성되어 있다. 저항막(22)은 절연막(20)에 의해 반도체 기판(12)으로부터 절연되어 있다. 저항막(22)은 전극(16) 및 전극(18)에 접하고 있다. 즉, 저항막(22)에 의해, 전극(16)과 전극(18)이 접속되어 있다. 저항막(22)은 소정의 저항을 갖는다. 저항막(22)의 상면은, 절연막(24)에 의해 덮여 있다. 반도체 기판(12)의 하면에는, 이면 전극(26)이 형성되어 있다. 이면 전극(26)은 IGBT(14)의 콜렉터 전극이다. 또한, 도시하고 있지 않지만, 반도체 기판(12)의 상면에는, IGBT(14)의 게이트 전극용의 본딩 패드가 형성되어 있다. 이 본딩 패드는, 후술하는 IC(54)에 접속되어 있다.
전류 차단 장치(10)는 버스 바(28), BW(30), 버스 바(32), BW(34), 버스 바(36)를 갖고 있다. 버스 바(28, 32, 36)는 단자이다. 버스 바(28)는 BW(30)에 의해 전극(16)에 접속되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 버스 바(28)는 IGBT(94)의 이미터 및 다이오드(96)의 애노드에 접속되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 버스 바(32)는 BW(34)에 의해 전극(18)에 접속되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 버스 바(32)는 저전위 배선(70)에 접속되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이면 전극(26)[즉, IGBT(14)의 콜렉터]은 버스 바(36)에 접속되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 버스 바(36)는 출력 배선(74)에 접속되어 있다.
전류 차단 장치(10)는 도 3에 도시한 구동 회로(40)를 더 갖고 있다. 구동 회로(40)는 버스 바(28)에 접속된 입력 배선(42), 버스 바(32)에 접속된 입력 배선(44) 및 IGBT(14)의 게이트에 접속된 게이트 배선(46)을 갖고 있다. 입력 배선(42)은 퓨즈(48)와 필터 회로(50)를 통해 버퍼 회로(52)에 접속되어 있다. 입력 배선(44)은 필터 회로(50)를 통해 버퍼 회로(52)에 접속되어 있다. 필터 회로(50)는 입력 배선(42)에 개재 장착된 저항과, 입력 배선(42)과 입력 배선(44) 사이에 접속된 콘덴서에 의해 구성되어 있다. 필터 회로(50)는 입력 배선(42)과 입력 배선(44) 사이의 신호로부터 노이즈를 제거한다. 버퍼 회로(52)에는, 노이즈 제거 후의 입력 배선(42)과 입력 배선(44) 사이의 신호[즉, 버스 바(28)와 버스 바(32) 사이의 전압 V1]가 입력된다. 버퍼 회로(52)는 IC(54)에 접속되어 있다. 버퍼 회로(52)는 입력된 전압 V1을, IC(54)의 구동 전압에 적합한 값으로 조정하여 IC(54)에 입력한다. IC(54)는, 게이트 저항(56)을 통해 IGBT(14)의 게이트에 접속되어 있다. IC(54)는, 버스 바(28)와 버스 바(32) 사이의 전압 V1에 따라서, IGBT(14)의 게이트 전위를 제어한다.
다음에, DC-DC 컨버터 회로(60)의 동작에 대하여 설명한다. 통상 시에는, 전류 차단 장치(10)의 IGBT(14)는 오프되어 있다. 또한, IGBT(90, 94)는, IGBT(90)가 온으로 함과 함께 IGBT(94)가 오프로 하는 상태와, IGBT(94)가 온으로 함과 함께 IGBT(90)가 오프로 하는 상태가 교대로 반복되도록 제어된다. DC-DC 컨버터 회로(60)의 동작은, 하이브리드카의 모터가 에너지를 소비하고 있는 경우(역행 동작)와, 당해 모터가 발전하고 있는 경우(회생 동작)에 따라서 변화된다.
역행 동작에서는, 배터리(76)로부터 인버터 회로(80)에 전력이 공급된다. 역행 동작에 있어서, IGBT(94)가 온으로 함과 함께 IGBT(90)가 오프로 하는 상태로 되면, 배터리(76)의 정극으로부터, 퓨즈(68), 코일(78), IGBT(94), 전류 차단 장치(10)를 경유하여, 저전위 배선(70)을 향하여 전류가 흐른다. 이때, 전류 차단 장치(10) 내에서는, 도 3의 화살표 A1로 나타내는 바와 같이, 버스 바(28)로부터, BW(30), 전극(16), 저항막(22), 전극(18) 및 BW(34)를 경유하여, 버스 바(32)를 향하여 전류가 흐른다.
그 후, IGBT(90)가 온으로 함과 함께 IGBT(94)가 오프로 하는 상태로 전환된다. 그렇게 되면, 배터리(76)의 정극으로부터, 퓨즈(68), 코일(78), 다이오드(92)를 경유하여, 출력 배선(74)을 향하여 전류가 흐른다. 또한, 코일(78)은 전류를 유지하는 방향으로 유도 기전력을 발생시킨다. 이 때문에, 출력 배선(74)에는, 배터리(76)의 출력 전압에 코일(78)의 유도 기전력을 중첩한 전압이 출력된다. 즉, 출력 배선(74)에, 배터리(76)의 출력 전압보다도 높은 전압이 인가된다. 따라서, 역행 동작에서는, IGBT(90, 94)의 온/오프를 반복함으로써, 인버터 회로(80)에 고전압이 공급된다.
회생 동작에서는, 인버터 회로(80)로부터 배터리(76)에 전력이 공급되어, 배터리(76)가 충전된다. 회생 동작에 있어서, IGBT(90)가 온으로 함과 함께 IGBT(94)가 오프로 하는 상태로 되면, 출력 배선(74)으로부터, IGBT(90), 코일(78) 및 퓨즈(68)를 경유하여 배터리(76)의 정극을 향하여 전류가 흐른다.
그 후, IGBT(94)가 온으로 함과 함께 IGBT(90)가 오프로 하는 상태로 전환된다. 그렇게 되면, 코일(78)은 전류를 유지하는 방향으로 유도 기전력을 발생시킨다. 이 때문에, 저전위 배선(70)으로부터, 전류 차단 장치(10), 다이오드(96), 코일(78) 및 퓨즈(68)를 경유하여 배터리(76)의 정극을 향하여 전류가 흐른다. 따라서, 회생 동작에서는, IGBT(90, 94)의 온/오프를 반복함으로써, 배터리(76)가 충전된다.
다음에, 전류 차단 장치(10)의 동작에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, IGBT(94)에 전류가 흐르면, 도 3의 화살표 A1로 나타내는 바와 같이 전류 차단 장치(10)에 전류가 흐른다. 이 때문에, 어떠한 이유에 의해 IGBT(94)에 흐르는 전류가 증대되면, 도 3의 화살표 A1로 나타내는 전류도 증대된다. 도 3에 도시한 IC(54)는, 버스 바(28)와 버스 바(32) 사이의 전압 V1을 감시한다. IC(54)는, 전압 V1이 소정의 역치를 초과하면, IGBT(14)의 게이트 전압을 상승시켜, IGBT(14)를 온시킨다. 그렇게 되면, 도 1, 도 3의 화살표 A2로 나타내는 바와 같이, 고전위를 갖는 출력 배선(74)으로부터 저전위 배선(70)에 전류가 흐른다. 화살표 A2로 나타내는 전류는 매우 큰 전류이다. 이 전류는, 버스 바(36), IGBT(14), 전극(16), 저항막(22), 전극(18), BW(34) 및 버스 바(32)를 통과한다. 화살표 A2로 나타내는 전류가 매우 크기 때문에, 화살표 A2로 나타내는 전류가 흐르면, IGBT(14)가 열 파괴에 이른다. 또한, IGBT(14)가 열 파괴에 이를 때의 충격에 의해, BW(34)가 파단된다. 즉, BW(34)가 퓨즈로서 기능한다. 이에 의해, IGBT(94)가 저전위 배선(70)으로부터 절단되어, 그 이상 IGBT(94)에 고전류가 흐르는 것이 방지된다. 이에 의해, DC-DC 컨버터 회로(60)가 과전류로부터 보호된다.
또한, BW(34)가 파단되면, IGBT(94)로부터 전류 차단 장치(10)를 향하여 흐르는 전류가, 도 3에 도시한 구동 회로(40)의 입력 배선(42)에 유입된다. 그렇게 되면, 퓨즈(48)가 파단된다. 이에 의해, 전류가 IC(54)에 유입되는 것이 방지되어, IC(54)가 보호된다.
이상에 설명한 바와 같이, 전류 차단 장치(10)에 의하면, DC-DC 컨버터 회로(60)를 보호할 수 있다. 여기서, 저항막(22)의 저항은, 버스 바(28)와 버스 바(32) 사이의 전류 경로의 인덕턴스[예를 들어, BW(30, 34)의 인덕턴스 등]의 영향이 전압 V1에 거의 나타나지 않을 정도로 충분히 크다. 또한, 저항막(22)은 반도체 기판(12)의 상면에 형성되어 있기 때문에, 대략 평탄하게 형성되어 있다. 이 때문에, 저항막(22)의 인덕턴스는 매우 낮다. 이 때문에, 전압 V1은 저항막(22)에 흐르는 전류와 대략 비례한다. 즉, 전압 V1과 저항막(22)에 흐르는 전류[즉, IGBT(94)에 흐르는 전류]의 상관은 매우 높다. 이 때문에, 전압 V1에 기초하여 IGBT(14)를 온시킴으로써, DC-DC 컨버터 회로(60)를 확실하게 보호할 수 있다. 또한, BW(34)가 파단됨으로써, 배터리(76)에 과전류가 흐르는 것을 방지하여, 퓨즈(68)가 파단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기의 실시 형태에서는, IC(54)가 버스 바(28)와 버스 바(32) 사이의 전압 V1에 따라서 IGBT(14)를 제어하였다. 그러나, 전압의 측정 개소는, 저항막(22)을 포함하는 전류 경로의 양단이면, 어느 개소이어도 된다. 예를 들어, 전극(16)과 전극(18) 사이에서 전압을 측정해도 된다. 또한, 버스 바(28)와 전극(18) 사이에서 전압을 측정해도 된다. 또한, 버스 바(32)와 전극(16) 사이에서 전압을 측정해도 된다. 저항막(22)이 비교적 높은 저항을 갖기 때문에, 저항막(22)을 포함하는 전류 경로에서 전압을 측정하면, 그 전류 경로의 인덕턴스에 의한 전압에의 영향을 상대적으로 작게 할 수 있다. 따라서, 전류 경로에 흐르는 전류에 대하여 높은 상관을 갖는 전압을 측정할 수 있어, 전류에 따라서 확실하게 DC-DC 컨버터 회로(60)를 보호할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 전극(16)에 IGBT(14)가 접속되어 있었다. 그러나, 도 4에 도시한 바와 같이, 전극(18)에 IGBT(14)가 접속되도록, 반도체 기판(12) 내에 IGBT(14)가 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 전류 차단 장치(10)의 회로도는, 도 5에 도시한 구성으로 된다. 이 경우에서도, DC-DC 컨버터의 IGBT(94)에 흐르는 전류가, 도 5의 화살표 A3으로 나타내는 바와 같이, 저항막(22)에 흐른다. 따라서, 저항막(22)을 포함하는 전류 경로의 전압에 의해, 정확하게 IGBT(94)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 또한, IGBT(14)를 온으로 하면, 도 5의 화살표 A4로 나타내는 바와 같이 전류가 흐른다. 이에 의해, IGBT(14)가 열 파괴에 이르러, BW(34)를 파단시킬 수 있다. 따라서, 적절하게 DC-DC 컨버터 회로(60)를 보호할 수 있다. 또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 반도체 기판(12) 내에, 전극(16)에 연결되는 IGBT(14)와, 전극(18)에 연결되는 IGBT(14)가 형성되어 있어도 된다. 이와 같은 구성에서도, 적절하게 DC-DC 컨버터 회로(60)를 보호할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, BW(30)에 의해 버스 바(28)가 전극(16)에 접속되어 있었다. 그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 버스 바(28)가 땜납 등에 의해 전극(16)에 접합되어 있어도 된다. 즉, 버스 바(28)와 전극(16)의 접속 구조는, 와이어 본딩에 한하지 않고, 그 밖의 다양한 접속 구조를 채용할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, DC-DC 컨버터 회로(60)의 하부 아암의 IGBT(94)에 과전류가 흐를 때에 전류를 차단하는 구성에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 명세서가 개시하는 전류 차단 장치는, 그 밖의 다양한 소자의 보호에 사용할 수 있다. 예를 들어, DC-DC 컨버터 회로(60)의 상부 아암의 IGBT(90)의 과전류를 차단하기 위해 전류 차단 장치를 사용해도 된다. 또한, 그 밖의 회로나 소자의 보호에, 전류 차단 장치를 사용해도 된다. 전류 차단 장치는, 보호 대상의 소자나 회로에 흐르는 전류가 저항막(22)과 BW(34)에 흐르도록 되어 있고, 저항막(22)과 BW(34)의 통전 시에 버스 바(28)가 버스 바(32)보다도 높은 전위로 되고, 버스 바(36)가 버스 바(32)보다도 높은 전위에 접속되어 있으면, 보호 대상을 보호할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 반도체 기판(12)에 IGBT(14)가 형성되어 있었다. 그러나, 반도체 기판(12)에 형성되는 스위칭 소자는, MOSFET 등의 다른 스위칭 소자이어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태의 전류 차단 장치(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 저항막(22)으로부터 퓨즈로서 기능하는 BW(34)측을 향하여 전류가 흐르도록 구성되어 있었다. 그러나, 스위칭 소자가 MOSFET 등에 의해 구성되어 있고, 반도체 기판(12)의 상면측으로부터 하면측으로 전류를 흐르게 하는 것이 가능한 경우에는, 실시 형태와는 전류의 방향이 반대이어도 된다. 예를 들어, 도 8에 예시한 회로와 같이 전류 차단 장치(10)가 구성되어 있어도 된다. 도 8의 회로에서는, IGBT(14) 대신에 MOSFET(102)가 형성되어 있다. 도 8의 회로에서는, 통상 시에는, 화살표 A5로 나타내는 바와 같이, BW(34)로부터 보호 대상의 소자(100)를 향하여 전류가 흐른다. 화살표 A5로 나타내는 바와 같이 흐르는 전류가 역치 이상으로 상승하면, MOSFET(102)가 온으로 된다. 그렇게 되면, 화살표 A6으로 나타내는 바와 같이 BW(34)와 MOSFET(102)를 경유하여 전류가 흐른다. 이에 의해, MOSFET(102)가 열 파괴에 이르러, BW(34)가 파단된다. 이 구성에서도, 보호 대상의 소자(100)를 보호할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, IGBT, MOSFET 등의 스위칭 소자가 온으로 되었을 때에 스위칭 소자가 열 파괴에 이르고, 열 파괴 시의 충격에 의해 BW(34)가 파단되었다. 그러나, 스위칭 소자가 온으로 된 때에 BW(34)에 흐르는 전류에 의해, BW(34)가 용단되어도 된다.
이상, 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 이들은 예시에 지나지 않고, 특허 청구 범위를 한정하는 것은 아니다. 특허 청구 범위에 기재된 기술에는, 이상에 예시한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다.
본 명세서 또는 도면에 설명한 기술 요소는, 단독 또는 각종 조합에 의해 기술 유용성을 발휘하는 것이며, 출원 시 청구항 기재의 조합에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 또는 도면에 예시한 기술은 복수 목적을 동시에 달성하는 것이며, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술 유용성을 갖는 것이다.

Claims (4)

  1. 전류 차단 장치이며,
    스위칭 소자가 형성되어 있는 반도체 기판과,
    상기 반도체 기판의 표면에 형성되어 있는 제1 전극과,
    상기 표면에 형성되어 있고, 상기 제1 전극으로부터 분리되어 있는 제2 전극과,
    상기 표면에 형성되어 있고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이를 접속하는 저항막과,
    단자와,
    상기 제1 전극과 상기 단자를 접속하고 상기 스위칭 소자가 온으로 되었을 때에 파단되는 본딩 와이어와,
    상기 저항막을 포함하는 전류 경로의 양단의 전압이 역치를 초과한 때에, 상기 스위칭 소자를 온으로 하는 제어 소자를 갖고,
    상기 스위칭 소자가, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽에 접속되어 있는, 전류 차단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 소자가, 상기 제어 소자에 흐르는 전류가 소정값을 초과한 때에 단선되는 퓨즈를 갖는, 전류 차단 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스위칭 소자가 고전위 배선과 상기 제1 전극의 사이, 또는 상기 고전위 배선과 상기 제2 전극의 사이에 접속되어 있고,
    보호대상의 소자가 상기 고전위 배선과 상기 제2 전극의 사이에 접속되어 있고,
    상기 단자가 저전위 배선에 접속되어 있는, 전류 차단 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보호대상의 소자의 게이트가, 상기 제어 소자와는 다른 게이트 제어 회로에 접속되어 있는, 전류 차단 장치.

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