半导体装置的制作方法

本发明涉及无需对部件进行追加就能够对基板的温度进行监视的半导体装置。

背景技术：

半导体装置的控制系统要求高精度化、高功能化、高密度化，需要以低成本实现。即使在控制系统之中各种传感功能的高精度化也是为了实现半导体装置的高效率化的重要课题。作为高精度化阻碍要因之一，举出电子部件的因温度特性引起的性能波动，需要采取对策。

此外，光耦合器是通常出于在对逻辑部和半导体元件之间进行绝缘的同时，对双方的信号进行传递的目的而使用的电子部件。提出了通过光耦合器的发光二极管对光耦合器自身的异常发热进行检测的技术(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-201169号公报

技术实现要素：

为了对电子部件的因温度特性引起的传感功能的性能波动进行抑制，需要对基板的温度进行监视、反馈。如果为此使用热电偶、热敏电阻对基板温度进行监视，则存在部件个数、成本增加的问题。

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于得到一种无需对部件进行追加就能够对基板的温度进行监视的半导体装置。

本发明涉及的半导体装置，其特征在于，具备：基板；形成于所述基板之上的第1及第2电路；光耦合器，其形成于所述基板之上，具备发光二极管和受光元件，该发光二极管将从所述第1电路输入的电信号转换为光信号，该受光元件将所述光信号转换为电信号而输出至所述第2电路；以及基板温度监视电路，其读取所述光耦合器的所述发光二极管的vf电压值，从而对所述基板的温度进行监视。

发明的效果

在本发明中，基板温度监视电路读取光耦合器的发光二极管的vf电压值，从而对基板的温度进行监视。由此，无需对热电偶、热敏电阻等部件进行追加就能够对基板的温度进行监视。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的图。

图2是表示光耦合器的发光二极管的vf电压特性的图。

图3是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的图。

图4是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的图。

图5是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的图。

图6是表示本发明的实施方式5涉及的半导体装置的图。

图7是表示本发明的实施方式6涉及的半导体装置的图。

图8是表示铝电解电容器的寿命曲线的图。

图9是表示本发明的实施方式7涉及的半导体装置的图。

图10是表示本发明的实施方式8涉及的半导体装置的图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的图。在基板1之上，形成有：第1及第2电路2、3；光耦合器4；以及基板温度监视电路5。光耦合器4具备将从第1电路2输入的电信号转换为光信号的一次侧发光二极管6、和将该光信号转换为电信号而输出至第2电路3的受光元件7。光耦合器4对第1电路2和第2电路3之间进行绝缘，且对双方的信号进行传递。

图2是表示光耦合器的发光二极管的vf电压特性的图。如图所示，一次侧发光二极管6的vf电压有温度依赖性。在这里，基板温度监视电路5读取光耦合器4的一次侧发光二极管6的vf电压值，从而对基板1的温度进行监视。装置原本就具备光耦合器4，因此无需对热电偶、热敏电阻等部件进行追加就能够对基板1的温度进行监视。另外，将监视到的温度向各种传感电路进行反馈，从而能够消除因温度引起的电路特性的波动，实现传感功能的高精度化。

实施方式2.

图3是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的图。将恒流电路8作为一次侧发光二极管6的驱动电路而使用。由此，能够对正确的基板温度信息进行监视。

实施方式3.

图4是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的图。电源电路9将电压供给至第1及第2电路2、3。基板温度监视电路5与监视到的基板1的温度相应地对电源电路9的输出电压值的温度波动进行校正。这样，通过将温度信息反馈至电源电路9而对电源电压值的因温度特性引起的波动进行校正，能够将半导体装置的驱动系统的精度提高。

实施方式4.

图5是表示本发明的实施方式4涉及的半导体装置的图。基板温度监视电路5在监视到的基板1的温度到达阈值时输出错误信号。接收到错误信号的控制电路10使第1及第2电路2、3的动作停止。这样，在基板1异常发热时输出错误信号，从而能够对半导体装置进行正确的保护。

实施方式5.

图6是表示本发明的实施方式5涉及的半导体装置的图。信号输出电路11输出脉冲宽度调制(pwm:pulsewidthmodulation)信号。并且，基板温度监视电路5与监视到的基板1的温度相应地对pwm信号进行校正而供给至光耦合器4。这样，使用基板温度监视电路5对温度进行监视、反馈，从而能够对因温度特性产生的光耦合器4的pwm信号的占空比传递波动进行校正。

实施方式6.

图7是表示本发明的实施方式6涉及的半导体装置的图。电源电路9具备铝电解电容器12。并且，基板温度监视电路5参照预先存储的铝电解电容器12的寿命曲线，根据监视到的基板1的温度对铝电解电容器12的热履历进行积累，从而对铝电解电容器12的寿命进行预测。图8是表示铝电解电容器的寿命曲线的图。由此，能够正确地对铝电解电容器12的寿命进行预测。

基板温度监视电路5在预测出的铝电解电容器12的寿命到达寿命标准时输出错误信号。接收到错误信号的错误输出部13通过显示或者声音等将错误传达给使用者。由此，能够对半导体装置进行正确的保护，能够对半导体装置的更换时期进行检测。

实施方式7.

图9是表示本发明的实施方式7涉及的半导体装置的图。基板1之上形成有多个光耦合器4。虽然省略图示，但第1及第2电路2、3等是与实施方式1～6的任意者相同的结构。

基板温度监视电路5读取多个光耦合器4各自的一次侧发光二极管6的vf电压值、进行平均化，从而对基板1的温度进行监视。这样，通过多个光耦合器4对温度进行监视，从而能够更加正确地对基板1的温度进行监视。

实施方式8.

图10是表示本发明的实施方式8涉及的半导体装置的图。基板1之上形成有多个光耦合器4。虽然省略图示，但第1及第2电路2、3等是与实施方式1～6的任意者相同的结构。

基板温度监视电路5读取多个光耦合器4之中的基板1的温度最高的部位的光耦合器4的一次侧发光二极管6的vf电压值，从而对基板1的温度进行监视。这样，将所监视的光耦合器4变为1个，从而能够将成本、传感的处理变为最小。

标号的说明

1基板、2第1电路、3第2电路、4光耦合器、5基板温度监视电路、6一次侧发光二极管、7受光元件、8恒流电路、9电源电路、10控制电路、11信号输出电路、12铝电解电容器。

技术特征：

技术总结
在基板(1)之上形成有：第1及第2电路(2，3)；光耦合器(4)；以及基板温度监视电路(5)。光耦合器(4)具备一次侧发光二极管(6)和受光元件(7)，该一次侧发光二极管(6)将从第1电路(2)输入的电信号转换为光信号，该受光元件(7)将该光信号转换为电信号而输出至第2电路(3)。基板温度监视电路(5)通过读取光耦合器(4)的一次侧发光二极管(6)的Vf电压值，从而对基板(1)的温度进行监视。

技术研发人员：河面英夫;田口晃一;王丸武志
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：2015.01.20
技术公布日：2017.09.26