KR20070054855A - Device for protecting excess current of transistor - Google Patents

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KR20070054855A
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문효정
위성혁
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 트랜지스터의 과전류 보호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전류를 열로 소모시키는 제동 저항부에 인가되는 전류의 흐름을 조절하는 회로에 사용되는 트랜지스터의 과전류 보호 장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 외부 전원을 통하여 연결된 제동 저항부; 상기 제동 저항부에 연결되어 상기 외부 전원의 공급을 조절하는 전원 제어부; 컬렉터는 전원 제어부에 연결되고, 이미터는 접지에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 베이스에 연결되어 상기 베이스에 주기적으로 동작신호를 입력하는 신호 입력부; 및 상기 신호 입력부의 동작신호에 따라 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 사이의 전압을 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 전압 감지부를 포함한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to overcurrent protection devices for transistors, and more particularly to overcurrent protection devices for transistors used in circuits for regulating the flow of current applied to a braking resistor that consumes current as heat. The overcurrent protection device of the transistor of the present invention for this purpose is a braking resistor connected via an external power source; A power control unit connected to the braking resistor unit to control supply of the external power; The collector is connected to a power control and the emitter is bipolar transistor connected to ground; A signal input unit connected to the base of the transistor to periodically input an operation signal to the base; And a voltage sensing unit configured to sense a voltage between the collector and the emitter of the bipolar transistor according to an operation signal of the signal input unit, and transmit the result to the power control unit.

제동 저항부, 이온주입장비, 스핀 디스크, 전원 제어부 Braking resistor, ion implantation equipment, spin disk, power controller

Description

트랜지스터의 과전류 보호 장치{Device for protecting excess current of transistor }Device for protecting excess current of transistor

도1은 이온주입장비에서 스핀디스크의 동작을 제어하는 회로의 구성도.1 is a block diagram of a circuit for controlling the operation of the spin disk in the ion implantation equipment.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 보여주는 구성도.2 is a block diagram showing an overcurrent protection device of a transistor according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 보여주는 구성도.3 is a block diagram showing an overcurrent protection device of a transistor according to another embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 보여주는 구성도.Figure 4 is a block diagram showing an overcurrent protection device of a transistor according to another embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *

10 : 스핀 디스크 20 : 모터부10: spin disk 20: motor portion

40, 100 : 제동 저항부 50, 300 : 트랜지스터40, 100: Braking resistor 50, 300: transistor

본 발명은 트랜지스터의 과전류 보호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전류를 열로 소모시키는 제동 저항부에 인가되는 전류의 흐름을 조절하는 회로에 사용되는 트랜지스터의 과전류 보호 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to overcurrent protection devices for transistors, and more particularly to overcurrent protection devices for transistors used in circuits for regulating the flow of current applied to a braking resistor that consumes current as heat.

반도체 소자를 제조하는 방법은 통상적으로 반도체 기판의 표면에 물질막을 입히는 증착공정, 상기 물질막 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 리소그래피공정, 상기 포토레지스트 패턴을 식각하는 식각공정, 반도체 기판에 불순물 이온을 주입하는 이온주입공정 및 상기 불순물 이온을 열처리하는 과정 등이 있다. The method of manufacturing a semiconductor device typically includes a deposition process of coating a material film on a surface of a semiconductor substrate, a lithography process of forming a photoresist pattern on the material film, an etching process of etching the photoresist pattern, and implantation of impurity ions into the semiconductor substrate. Ion implantation process and heat treatment of the impurity ion.

이온주입공정은 이온주입장비에서 불순물 이온을 높은 에너지의 전자기장으로 가속시켜서 반도체 기판에 불순물을 주사하여 표면을 뚫고 반도체 기판의 내부에 특정의 불순물을 주입하는 것이다. In the ion implantation process, the ion implantation equipment accelerates impurity ions into an electromagnetic field of high energy, injects impurities into the semiconductor substrate, penetrates the surface, and injects specific impurities into the semiconductor substrate.

이온주입공정은 주입되는 불순물 이온의 정확한 위치 및 주입되는 불순물 이온의 정확한 주사농도를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 반도체 기판으로 사용되는 웨이퍼에 주입된 불순물 이온의 측면 확산이 매우 적다는 장점이 있어서 고집적 반도체 소자의 제조에 널리 이용되고 있다.The ion implantation process can control the exact location of the implanted impurity ions and the precise scanning concentration of the implanted impurity ions, and also has the advantage that the side diffusion of the impurity ions implanted into the wafer used as the semiconductor substrate is very small. It is widely used in the manufacture of devices.

이와 같은 이온주입공정을 수행하는 이온주입장비를 개략적으로 살펴보면, 이온주입장비는 이온소스부, 질량분석기, 이온가속부 및 이온주사부 등으로 나누어진다. Looking at the ion implantation equipment that performs the ion implantation process schematically, the ion implantation equipment is divided into an ion source unit, a mass spectrometer, an ion acceleration unit and an ion injection unit.

이중에서 이온소스부는 웨이퍼에 주입할 불순물을 포함하는 가스를 이온화시키고, 질량분석기는 발생된 여러 가지 이온 중 필요한 불순물 이온만을 추출한다. 이온가속부는 추출된 불순물 이온이 높은 에너지를 갖도록 가속시키고, 이온주사부 에서 웨이퍼에 불순물 이온을 주입한다.The ion source unit ionizes a gas containing impurities to be injected into the wafer, and the mass spectrometer extracts only necessary impurity ions among various generated ions. The ion accelerator accelerates the extracted impurity ions to have high energy, and implants impurity ions into the wafer in the ion scanning unit.

이온주사부에는 불순물 이온이 다수의 웨이퍼에 주입되도록 웨이퍼를 일정한 각도로 경사지게 고정시켜서 회전시켜주는 스핀디스크(spin disk)가 있고, 다수의 웨이퍼가 안착된 스핀디스크는 모터에 연결되어 회전한다.The ion scanning unit includes a spin disk for rotating and rotating the wafer inclined at a predetermined angle so that impurity ions are injected into the plurality of wafers, and the spin disk on which the plurality of wafers are seated is connected to the motor and rotates.

이온주입장비에서 스핀디스크를 회전시키면서 이온주입이 실시되고, 이온주입이 완료된 후에 스핀디스크를 정지시키면서 회전속도를 감소시키는 경우 발생하는 역 전류는 트랜지스터에 연결된 제동 저항부를 통하여 열로 소멸시킨다.In the ion implantation equipment, ion implantation is performed while rotating the spin disk, and the reverse current generated when the rotation speed is reduced while the spin disk is stopped after ion implantation is completed is dissipated to heat through the braking resistor connected to the transistor.

도1은 이온주입장비에서 스핀디스크의 동작을 제어하는 회로의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a circuit for controlling the operation of a spin disk in an ion implantation apparatus.

도1에 도시된 바와 같이, 이온주입장비에서 불순물 이온을 웨이퍼에 주입하는 동안 모터부(20)를 고속으로 회전시켜서 스핀디스크(10)를 회전시키면서 이온주입이 실시된다.As shown in FIG. 1, ion implantation is performed while rotating the spin disk 10 by rotating the motor unit 20 at high speed while implanting impurity ions into the wafer in the ion implantation equipment.

이온주입이 완료되면 모터부(20)에 연결된 스핀디스크(10)는 교류 증폭부(30)를 통하여 모터부(20)의 회전을 감소시켜서 스핀디스크(10)를 정지시킨다. 이때 고속으로 회전하던 모터부(20)의 회전을 감소시키는 동안 교류 증폭부(30)에서 역전류가 발생하고, 이렇게 발생된 역전류는 제동 저항부(40)를 통하여 열로서 소모된다. When the ion implantation is completed, the spin disk 10 connected to the motor unit 20 stops the spin disk 10 by reducing the rotation of the motor unit 20 through the AC amplifier unit 30. At this time, while reducing the rotation of the motor unit 20 that rotates at a high speed, a reverse current is generated in the AC amplifier unit 30, and the generated reverse current is consumed as heat through the braking resistor unit 40.

그리고 제동 저항부(40)를 통하여 열로 소모되는 전류는 트랜지스터(50)의 스위치 동작에 의해서 제어되어 순차적으로 소모된다. 이때 트랜지스터(50)는 높은 전압과 전류를 동작시키기에 유용한 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터가 사용된다.The current consumed as heat through the braking resistor 40 is controlled by the switch operation of the transistor 50 and sequentially consumed. At this time, the transistor 50 uses an insulated gate bipolar transistor which is useful for operating high voltage and current.

그러나 이온주입장비에서 이온주입을 계속실시하면 높은 전압과 전류로 동작 시키는 트랜지스터(50)에 계속해서 과다한 전류가 유입되기 때문에 내부 저항이 저하된다. 이로 인하여 트랜지스터(50)에 유입되는 전류가 트랜지스터(50)의 스위치 동작으로 차단되지 못하고 계속 인가되어 이상 과열이 발생하는 문제가 있다.However, if the ion implantation is continuously performed in the ion implantation equipment, the internal resistance is lowered because excessive current continuously flows into the transistor 50 operated at a high voltage and current. As a result, the current flowing into the transistor 50 is not blocked by the switch operation of the transistor 50 and is continuously applied, causing abnormal overheating.

또한 이때 제동 저항부(40)에도 계속하여 과전류가 공급되면서 제동 저항부(40) 주위에서 높은 열이 발생하여 주변의 케이블이 타는 문제까지 발생하였다.In addition, at this time, as the overcurrent is continuously supplied to the braking resistor unit 40, high heat is generated around the braking resistor unit 40, which causes a problem of burning the surrounding cables.

이렇게 제동 저항부(40)와 트랜지스터(50)에 과도한 전류가 흘러서 케이블이나 보드가 타게 되면 이온주입장비를 사용하지 못하게 되고, 장시간 동안 생산이 정지되어 생산성이 저하되는 피해가 커지게 된다. When excessive current flows through the braking resistor 40 and the transistor 50, the cable or board burns, and the ion implantation equipment cannot be used.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 이온주입장비의 스핀디스크를 정지시키는 동안 발생하는 역전류를 열로 소모시키는 제동 저항부에 공급되는 전류를 제어하는 트랜지스터에 불량이 발생하여 제동 저항부에 과전류가 계속하여 인가되는 것을 방지할 수 있는 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is a defect in a transistor for controlling a current supplied to a braking resistor that consumes reverse current generated while stopping a spin disk of an ion implantation device as heat. The present invention provides an overcurrent protection device for a transistor which can prevent the occurrence of overcurrent in the braking resistor portion continuously.

또한 본 발명은 제동 저항부에 과전류가 계속 인가되어 제동 저항부에서 고열이 발생하는 것을 방지할 수 있는 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an overcurrent protection device for a transistor capable of preventing overcurrent from being applied to the braking resistor part to prevent high heat from occurring.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 외부 전원을 통하여 연결된 제동 저항부; 상기 제동 저항부에 연결되 어 상기 외부 전원의 공급을 조절하는 전원 제어부; 컬렉터는 전원 제어부에 연결되고, 이미터는 접지에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 베이스에 연결되어 상기 베이스에 주기적으로 동작신호를 입력하는 신호 입력부; 및 상기 신호 입력부의 동작신호에 따라 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 사이의 전압을 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 전압 감지부를 포함한다.An overcurrent protection device of a transistor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises a braking resistor connected via an external power source; A power control unit connected to the braking resistor unit to regulate supply of the external power; The collector is connected to a power control and the emitter is bipolar transistor connected to ground; A signal input unit connected to the base of the transistor to periodically input an operation signal to the base; And a voltage sensing unit configured to sense a voltage between the collector and the emitter of the bipolar transistor according to an operation signal of the signal input unit, and transmit the result to the power control unit.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 바이폴라 트랜지스터는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터이고, 상기 전원 제어부는 릴레이 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the bipolar transistor is an insulated gate bipolar transistor, and the power control unit includes a relay switch.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 제동 저항부에 부착되어 제동 저항부의 온도를 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 온도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In an exemplary embodiment, the apparatus may further include a temperature sensing unit attached to the braking resistor unit to sense a temperature of the braking resistor unit and transferring the result to the power control unit.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 외부 전원을 통하여 연결된 제동 저항부; 상기 제동 저항부에 연결되어 상기 외부 전원의 공급을 조절하는 전원 제어부; 컬렉터는 전원 제어부에 연결되고, 이미터는 접지에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 베이스에 연결되어 상기 베이스에 주기적으로 동작신호를 입력하는 신호 입력부; 및 상기 제동 저항부에 부착되어 제동 저항부의 온도를 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 온도 감지부를 포함한다.In addition, the overcurrent protection device of a transistor according to another embodiment of the present invention includes a braking resistor connected via an external power source; A power control unit connected to the braking resistor unit to control supply of the external power; The collector is connected to a power control and the emitter is bipolar transistor connected to ground; A signal input unit connected to the base of the transistor to periodically input an operation signal to the base; And a temperature sensing unit attached to the braking resistor unit to sense a temperature of the braking resistor unit and transferring the result to the power control unit.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 바이폴라 트랜지스터는 절연 게이트 바이폴 라 트랜지스터이고, 상기 전원 제어부는 릴레이 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the bipolar transistor is an insulated gate bipolar transistor, and the power control unit includes a relay switch.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings according to the present invention, the same reference numerals are used for components having substantially the same configuration and function.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 보여주는 구성도이다.2 is a block diagram illustrating an overcurrent protection device of a transistor according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 제동 저항부(100), 전원 제어부(200), 트랜지스터(300), 신호 입력부(400) 및 전압 감지부(500)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the overcurrent protection device of the transistor according to the present invention includes a braking resistor unit 100, a power control unit 200, a transistor 300, a signal input unit 400, and a voltage detector 500. do.

제동 저항부(100)는 외부 전원에 연결되어 외부 전원에 의해서 공급되는 전류를 열로 소모시키기는 저항으로서 많은 전류를 소모시키기 위하여 복수개의 저항을 병렬로 연결하여 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 제동 저항부(100)는 특히 고속으로 회전하는 모터를 급격히 정지시키는 경우에 모터를 정지시킬 때 발생하는 과도한 역전류를 소모시키기 위한 용도로 회전용 모터의 전류 공급부에 연결되어 사용한다.The braking resistor unit 100 is connected to an external power source, and is formed by connecting a plurality of resistors in parallel in order to consume a large amount of current as a resistor for consuming current supplied by the external power source as heat. The braking resistor unit 100 is connected to the current supply unit of the rotating motor for the purpose of consuming excessive reverse current generated when the motor is stopped, especially in the case of suddenly stopping the motor rotating at high speed.

전원 제어부(200)는 제동 저항부(100)에 직렬로 연결되어 제동 저항부(100)를 통하여 과도한 전류가 인가되는 경우에 회로를 차단하여 제동 저항부(100)를 통하여 흐르는 전원의 공급을 중단하는 스위치(switch) 기능을 수행한다. 따라서 전원 제어부(200)는 노말 온(normal on) 상태의 스위치 기능을 가지고, 많은 양의 전류가 흐르는 회로를 차단(off)하기 편리한 릴레이(relay) 스위치를 포함하는 것이 바람직하다.The power control unit 200 is connected in series to the brake resistor unit 100 to cut off the circuit when excessive current is applied through the brake resistor unit 100 to stop the supply of power flowing through the brake resistor unit 100. It performs a switch function. Therefore, the power control unit 200 preferably includes a relay switch having a function of switching in a normal on state and convenient to turn off a circuit through which a large amount of current flows.

이때 전원 제어부(200)는 제동 저항부(100)를 통하여 과도한 전류가 흐르는 것을 판단할 수 있는 신호를 입력받아서 동작한다.At this time, the power control unit 200 operates by receiving a signal for determining that excessive current flows through the braking resistor unit 100.

트랜지스터(300)의 컬렉터(collector)는 전원 제어부(200)에 연결되고, 이미터(emitter)는 접지에 연결된다. 트랜지스터(300)의 베이스는 신호 입력부(400)에 연결되어 신호 입력부(400)에서 주기적으로 발생하는 동작신호에 의해서 컬렉터와 이미터 사이에 전류가 주기적으로 흐르게 된다. The collector of the transistor 300 is connected to the power control unit 200, and the emitter is connected to ground. The base of the transistor 300 is connected to the signal input unit 400 so that current flows periodically between the collector and the emitter by an operation signal periodically generated by the signal input unit 400.

이때 신호 입력부(400)에 의해서 컬렉터와 이미터 사이에 전류가 흐르게 되면 트랜지스터(300)의 컬렉터는 전원 제어부(200)를 통하여 제동 저항부(100)에 연결되고, 컬렉터를 통하여 높은 전류가 흐르기 때문에 이를 제어하기 위하여 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, when a current flows between the collector and the emitter by the signal input unit 400, the collector of the transistor 300 is connected to the brake resistor unit 100 through the power control unit 200, and a high current flows through the collector. In order to control this, it is preferable to use an insulated gate bipolar transistor.

컬렉터와 이미터 사이가 신호 입력부(400)에 의해서 오프 상태로 전류가 흐르지 않을 때는 외부 전원에 의해서 공급되는 전압이 대부분 컬렉터와 이미터 사이에 인가되어 컬렉터와 이미터 사이의 전압은 외부 전원에서 공급되는 전압과 비슷한 제1 전압이고, 컬렉터와 이미터 사이가 온 상태로 전류가 자유로이 흐르는 조건에서는 아주 낮은 전압인 제2 전압이 인가된다.When no current flows in the OFF state between the collector and the emitter by the signal input unit 400, most of the voltage supplied by the external power is applied between the collector and the emitter so that the voltage between the collector and the emitter is supplied from an external power source. A second voltage, which is a first voltage similar to the voltage to be applied, and a very low voltage is applied in a condition in which current flows freely between the collector and the emitter.

신호 입력부(400)는 트랜지스터(300)가 주기적으로 온오프 동작을 하도록 동작신호를 베이스에 전달하는 입력부로서, 상기 트랜지스터(300)나 제동 저항부(100)에 계속하여 과도한 전류가 공급되지 않고 불연속적으로 전류가 흐르도록 제 어하는 역할을 한다. The signal input unit 400 is an input unit which transmits an operation signal to the base so that the transistor 300 periodically performs on / off operation. The signal input unit 400 does not continuously supply excessive current to the transistor 300 or the braking resistor unit 100. It controls the flow of current continuously.

전압 감지부(500)는 신호 입력부(400)의 동작신호에 따라 트랜지스터(300)의 컬렉터와 이미터 사이의 전압을 감지하고, 그 결과를 전원 제어부에 전달한다.The voltage detector 500 detects a voltage between the collector and the emitter of the transistor 300 according to the operation signal of the signal input unit 400, and transmits the result to the power controller.

그리고 앞에서 언급한 것처럼 컬렉터와 이미터 사이에 전류가 흐르지 않는 경우 외부 전원의 높은 전압이 대부분 컬렉터와 이미터 사이에 인가되어 전압 감지부(500)는 높은 전압을 측정하여야 하는데, 이를 용이하게 측정하기 위하여 전압 감지부(500)는 2개로 나누어진 저항의 비를 이용한다.As mentioned above, when no current flows between the collector and the emitter, the high voltage of the external power is mostly applied between the collector and the emitter, so that the voltage sensing unit 500 should measure the high voltage. The voltage sensing unit 500 uses a ratio of the resistance divided into two.

예를 들어 큰 저항 값을 가지는 제1 저항과 제1 저항에 비하여 상대적으로 작은 저항 값을 가지는 제2 저항을 직렬로 연결하여 제2 저항에 인가되는 전압을 측정하는 것이 바람직하다. 이때 예를 들어 제1 저항은 제2 저항 값의 10배 이상이고, 제2 저항을 가변 저항으로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 제2 저항을 가변 저항으로 사용하는 경우 전압 감지부(500)는 더욱 높은 전압까지 측정할 수 있게 된다.For example, it is preferable to measure the voltage applied to the second resistor by connecting a first resistor having a large resistance value and a second resistor having a relatively small resistance value compared to the first resistor in series. At this time, for example, the first resistor is 10 times or more than the value of the second resistor, and it is more preferable to use the second resistor as the variable resistor. When the second resistor is used as a variable resistor, the voltage detector 500 can measure up to a higher voltage.

이렇게 전압 감지부(500)에서 측정된 컬렉터와 이미터 사이의 전압이 전원 제어부(200)에 입력되고, 전원 제어부(200)는 전압 감지부(500)에서 측정한 전압 값을 입력 받아서 상기 전압 값이 정해진 범위를 벗어나면 회로를 차단하여 전원 공급을 중단하고 에러 신호를 발생시킨다. 물론 상기 전압 감지부(500)가 직접 에러 신호를 발생시키는 것도 가능하다.The voltage between the collector and the emitter measured by the voltage detector 500 is input to the power controller 200, and the power controller 200 receives the voltage value measured by the voltage detector 500. If it is out of this specified range, the circuit is cut off to stop the power supply and generate an error signal. Of course, the voltage detector 500 may also directly generate an error signal.

도2에 도시된 본 발명의 트랜지스터의 과전류 보호 장치의 동작을 설명하면 다음과 갈다.The operation of the overcurrent protection device of the transistor of the present invention shown in FIG. 2 will be described below.

예를 들어 이온주입장비의 스핀디스크(spin disk)를 구동시키는 모터에 연결된 교류 증폭부에 본 발명에 의한 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 연결하여 사용한다. 이온주입장비가 계속 작동하여 이온주입을 계속하면 스핀디스크가 계속 동작하고, 스핀디스크를 정지시킬 때 트랜지스터(300)에 많은 전류가 흘러서 제동 저항부(100)를 통하여 열로 소모된다. For example, an overcurrent protection device of a transistor according to the present invention is used by being connected to an AC amplifier connected to a motor for driving a spin disk of an ion implantation equipment. If the ion implantation equipment continues to operate and ion implantation continues, the spin disk continues to operate, and a large amount of current flows in the transistor 300 when the spin disk is stopped and consumed as heat through the braking resistor unit 100.

이렇게 계속해서 이온주입장비를 작동시키는 중에 트랜지스터(300)의 특성이 저하되면 트랜지스터(300)의 내부 저항이 낮아져서 트랜지스터(300)는 신호 입력부(400)에서 정해진 시간보다 오랫동안 전류가 흐르게 된다.If the characteristics of the transistor 300 are deteriorated while the ion implantation equipment is continuously operated, the internal resistance of the transistor 300 is lowered, so that the current flows in the transistor 300 for longer than a predetermined time in the signal input unit 400.

이때 전압 감지부(500)에서 측정된 컬렉터와 이미터 사이의 전압이 정해진 시간 즉 신호 입력부(400)가 상기 트랜지스터(300)를 온 상태로 유지하도록 동작신호를 유지하는 시간보다 긴 시간 동안 기준 전압 이하의 전압으로 유지되면 전원 제어부(200)는 에러 신호를 발생시키고 전원 공급을 차단한다.At this time, the voltage between the collector and the emitter measured by the voltage sensing unit 500 is a reference voltage for a predetermined time, that is, a time longer than the time for the signal input unit 400 to maintain the operation signal to keep the transistor 300 in an on state. When maintained at the following voltage, the power control unit 200 generates an error signal and cuts off the power supply.

기준 전압은 상기 제1 전압보다는 작고, 제2 전압보다는 충분히 큰 전압으로 정하는 것이 바람직하다. 예를 들어 제1 전압이 340 V이고 제2 전압이 수 V 인 경우에 기준 전압은 수십 내지 250 V의 범위에서 정한다.The reference voltage is preferably set to a voltage smaller than the first voltage and sufficiently larger than the second voltage. For example, when the first voltage is 340 V and the second voltage is several V, the reference voltage is set in the range of several tens to 250 V.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 보여주는 구성도이다.3 is a block diagram illustrating an overcurrent protection device of a transistor according to another embodiment of the present invention.

도3을 참조하면, 본 발명의 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 제동 저항부(100), 전원 제어부(200), 트랜지스터(300), 신호 입력부(400) 및 온도 감지부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the overcurrent protection device of the transistor of the present invention includes a braking resistor unit 100, a power controller 200, a transistor 300, a signal input unit 400, and a temperature detector 600.

제동 저항부(100), 전원 제어부(200), 트랜지스터(300) 및 신호 입력부(400)의 구성과 동작은 도2에 도시된 본 발명의 일 실시예에서 설명한 것과 동일한 작용과 구성을 가진다.The configuration and operation of the braking resistor unit 100, the power control unit 200, the transistor 300, and the signal input unit 400 have the same operation and configuration as those described in the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2.

따라서 제동 저항부(100)는 외부 전원에 연결되어 외부 전원에 의해서 공급되는 전류를 열로 소모시키기는 저항으로서 많은 전류를 소모시키기 위하여 복수개의 저항을 병렬로 연결하여 형성되는 것이 바람직하다. Therefore, the braking resistor unit 100 may be formed by connecting a plurality of resistors in parallel in order to consume a large amount of current as a resistor that is connected to an external power source to consume current supplied by the external power source as heat.

그런데 제동 저항부(100)에 계속해서 많은 전류가 소모되는 경우 계속해서 온도가 상승하여 과열될 수 있다. 이렇게 제동 저항부(100)가 과열 되는 것을 방지하기 위하여 제동 저항부(100)에 온도 감지부(600)를 부착한다.However, when a large amount of current is continuously consumed in the braking resistor unit 100, the temperature may continuously increase to overheat. Thus, in order to prevent the braking resistor 100 from overheating, the temperature sensing unit 600 is attached to the braking resistor 100.

온도 감지부(600)는 제동 저항부(100)의 온도를 측정하면서, 그 결과를 전원 제어부(200)에 전달한다. 전원 제어부는 온도 감지부(600)에서 측정된 온도가 정해진 온도 이상이 되면 회로를 차단하여 전원 공급을 중단하고, 에러 신호를 발생시킨다. 물론 온도 감지부(600)가 직접 에러 신호를 발생시키는 것도 가능하다.The temperature detector 600 measures the temperature of the braking resistor 100 and transmits the result to the power controller 200. When the temperature measured by the temperature sensing unit 600 reaches a predetermined temperature or more, the power control unit cuts off the power supply and generates an error signal. Of course, the temperature sensing unit 600 may directly generate an error signal.

트랜지스터(300)의 컬렉터(collector)는 전원 제어부(200)에 연결되고, 이미터(emitter)는 접지에 연결된다. 트랜지스터(300)의 베이스는 신호 입력부(400)에 연결되어 신호 입력부(400)에서 주기적으로 발생하는 동작신호에 의해서 컬렉터와 이미터 사이에 전류가 주기적으로 흐르게 된다.The collector of the transistor 300 is connected to the power control unit 200, and the emitter is connected to ground. The base of the transistor 300 is connected to the signal input unit 400 so that current flows periodically between the collector and the emitter by an operation signal periodically generated by the signal input unit 400.

이때 신호 입력부(400)에 의해서 컬렉터와 이미터 사이에 전류가 흐르게 되면 트랜지스터(300)의 컬렉터는 전원 제어부(200)를 통하여 제동 저항부(100)에 연결되고, 컬렉터를 통하여 높은 전류가 흐르기 때문에 이를 제어하기 위하여 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, when a current flows between the collector and the emitter by the signal input unit 400, the collector of the transistor 300 is connected to the brake resistor unit 100 through the power control unit 200, and a high current flows through the collector. In order to control this, it is preferable to use an insulated gate bipolar transistor.

도4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 보여주는 구성도이다.4 is a block diagram illustrating an overcurrent protection device of a transistor according to another embodiment of the present invention.

도4를 참조하면, 본 발명의 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 제동 저항부(100), 전원 제어부(200), 트랜지스터(300), 신호 입력부(400), 전압 감지부(500) 및 온도 감지부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the overcurrent protection device of the transistor of the present invention includes a braking resistor 100, a power controller 200, a transistor 300, a signal input unit 400, a voltage detector 500, and a temperature detector ( 600).

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 트랜지스터의 과전류 보호 장치는 도2 및 도3에 도시된 트랜지스터의 과전류 보호 장치를 결합한 것으로 모든 구성 요소는 앞에서 설명한 것과 동일한 작용과 구성을 가진다.The overcurrent protection device of a transistor according to another embodiment of the present invention is a combination of the overcurrent protection device of the transistors shown in FIGS. 2 and 3, and all components have the same operation and configuration as described above.

이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 특허청구 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention have been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. Of course.

상술한 바와 같이, 본 발명의 트랜지스터의 과전류 보호 장치에 의하면 다음과 같은 효과를 달성한다.As described above, the overcurrent protection device of the transistor of the present invention achieves the following effects.

먼저 본 발명에 의하면 이온주입장비에서 스핀디스크를 정지시키는 동안 발생하는 역전류를 열로 소모시키는 제동 저항부에 공급되는 전류를 제어하는 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 사이에 전압 감지부를 설치함으로써, 트랜지스터에 불량이 발생하여 내부 저항이 낮아져서 계속해서 전류가 공급되는 것을 자동으로 감지하고, 전원을 차단하여 트랜지스터에서 과열이 발생하는 것을 방지하는 장점이 있다.First of all, according to the present invention, a voltage sensing unit is installed between a collector and an emitter of a transistor that controls a current supplied to a braking resistor that dissipates the reverse current generated while stopping the spin disk in the ion implantation device as heat. When this occurs, the internal resistance is lowered to automatically detect the continuous supply of current, and the power is cut off to prevent overheating in the transistor.

또한 본 발명에 의하면 제동 저항부에 과전류가 계속 인가되어 제동 저항부에서 고열이 발생하는 것을 온도 감지부로 감지하여 제동 저항부에서 과열이 발생하여 주변의 케이블이 타는 것을 방지하고, 이로 인하여 이온주입장비의 생산성이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the overcurrent is continuously applied to the braking resistor unit to detect the high temperature generated in the braking resistor unit by the temperature sensing unit to prevent overheating in the braking resistor unit to prevent burning of the surrounding cables, thereby ion implantation equipment There is an effect of preventing the productivity of the lowering.

Claims (7)

외부 전원을 통하여 연결된 제동 저항부;A braking resistor connected through an external power source; 상기 제동 저항부에 연결되어 상기 외부 전원의 공급을 조절하는 전원 제어부;A power control unit connected to the braking resistor unit to control supply of the external power; 컬렉터는 전원 제어부에 연결되고, 이미터는 접지에 연결된 바이폴라 트랜지스터; The collector is connected to a power control and the emitter is bipolar transistor connected to ground; 상기 트랜지스터의 베이스에 연결되어 상기 베이스에 주기적으로 동작신호를 입력하는 신호 입력부; 및A signal input unit connected to the base of the transistor to periodically input an operation signal to the base; And 상기 신호 입력부의 동작신호에 따라 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 사이의 전압을 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 전압 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호 장치.And a voltage sensing unit configured to sense a voltage between the collector and the emitter of the bipolar transistor according to an operation signal of the signal input unit, and transmit the result to the power control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 바이폴라 트랜지스터는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호회로.And said bipolar transistor is an insulated gate bipolar transistor. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 제어부는 릴레이 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호회로.And the power control unit includes a relay switch. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제동 저항부에 부착되어 제동 저항부의 온도를 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 온도 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호 장치.And a temperature sensing unit attached to the braking resistor unit to sense a temperature of the braking resistor unit and transferring the result to the power control unit. 외부 전원을 통하여 연결된 제동 저항부;A braking resistor connected through an external power source; 상기 제동 저항부에 연결되어 상기 외부 전원의 공급을 조절하는 전원 제어부;A power control unit connected to the braking resistor unit to control supply of the external power; 컬렉터는 전원 제어부에 연결되고, 이미터는 접지에 연결된 바이폴라 트랜지스터;The collector is connected to a power control and the emitter is bipolar transistor connected to ground; 상기 트랜지스터의 베이스에 연결되어 상기 베이스에 주기적으로 동작신호를 입력하는 신호 입력부; 및A signal input unit connected to the base of the transistor to periodically input an operation signal to the base; And 상기 제동 저항부에 부착되어 제동 저항부의 온도를 감지하고, 그 결과를 상기 전원 제어부에 전달하는 온도 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호 장치.And a temperature sensing unit attached to the braking resistor unit to sense a temperature of the braking resistor unit and transferring the result to the power control unit. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 트랜지스터는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호회로.And the transistor is an insulated gate bipolar transistor. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 전원 제어부는 릴레이 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜지스터의 과전류 보호회로.And the power control unit includes a relay switch.
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WO2009145475A3 (en) * 2008-05-30 2010-01-21 삼성중공업 주식회사 Power control apparatus and method thereof
KR101038866B1 (en) * 2008-12-23 2011-06-02 재단법인 포항산업과학연구원 Circuit and method for sensing over current using transmission of optic signal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009145475A3 (en) * 2008-05-30 2010-01-21 삼성중공업 주식회사 Power control apparatus and method thereof
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