本發(fā)明涉及無需對部件進行追加就能夠?qū)宓臏囟冗M行監(jiān)視的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體裝置的控制系統(tǒng)要求高精度化、高功能化、高密度化，需要以低成本實現(xiàn)。即使在控制系統(tǒng)之中各種傳感功能的高精度化也是為了實現(xiàn)半導(dǎo)體裝置的高效率化的重要課題。作為高精度化阻礙要因之一，舉出電子部件的因溫度特性引起的性能波動，需要采取對策。

此外，光耦合器是通常出于在對邏輯部和半導(dǎo)體元件之間進行絕緣的同時，對雙方的信號進行傳遞的目的而使用的電子部件。提出了通過光耦合器的發(fā)光二極管對光耦合器自身的異常發(fā)熱進行檢測的技術(shù)(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2007-201169號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了對電子部件的因溫度特性引起的傳感功能的性能波動進行抑制，需要對基板的溫度進行監(jiān)視、反饋。如果為此使用熱電偶、熱敏電阻對基板溫度進行監(jiān)視，則存在部件個數(shù)、成本增加的問題。

本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于得到一種無需對部件進行追加就能夠?qū)宓臏囟冗M行監(jiān)視的半導(dǎo)體裝置。

本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備：基板；形成于所述基板之上的第1及第2電路；光耦合器，其形成于所述基板之上，具備發(fā)光二極管和受光元件，該發(fā)光二極管將從所述第1電路輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，該受光元件將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號而輸出至所述第2電路；以及基板溫度監(jiān)視電路，其讀取所述光耦合器的所述發(fā)光二極管的vf電壓值，從而對所述基板的溫度進行監(jiān)視。

發(fā)明的效果

在本發(fā)明中，基板溫度監(jiān)視電路讀取光耦合器的發(fā)光二極管的vf電壓值，從而對基板的溫度進行監(jiān)視。由此，無需對熱電偶、熱敏電阻等部件進行追加就能夠?qū)宓臏囟冗M行監(jiān)視。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖2是表示光耦合器的發(fā)光二極管的vf電壓特性的圖。

圖3是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖4是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖5是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖6是表示本發(fā)明的實施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖7是表示本發(fā)明的實施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖8是表示鋁電解電容器的壽命曲線的圖。

圖9是表示本發(fā)明的實施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖10是表示本發(fā)明的實施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。

具體實施方式

參照附圖，對本發(fā)明的實施方式涉及的半導(dǎo)體裝置進行說明。對相同或?qū)?yīng)的結(jié)構(gòu)要素標注相同的標號，有時省略重復(fù)的說明。

實施方式1.

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。在基板1之上，形成有：第1及第2電路2、3；光耦合器4；以及基板溫度監(jiān)視電路5。光耦合器4具備將從第1電路2輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號的一次側(cè)發(fā)光二極管6、和將該光信號轉(zhuǎn)換為電信號而輸出至第2電路3的受光元件7。光耦合器4對第1電路2和第2電路3之間進行絕緣，且對雙方的信號進行傳遞。

圖2是表示光耦合器的發(fā)光二極管的vf電壓特性的圖。如圖所示，一次側(cè)發(fā)光二極管6的vf電壓有溫度依賴性。在這里，基板溫度監(jiān)視電路5讀取光耦合器4的一次側(cè)發(fā)光二極管6的vf電壓值，從而對基板1的溫度進行監(jiān)視。裝置原本就具備光耦合器4，因此無需對熱電偶、熱敏電阻等部件進行追加就能夠?qū)?的溫度進行監(jiān)視。另外，將監(jiān)視到的溫度向各種傳感電路進行反饋，從而能夠消除因溫度引起的電路特性的波動，實現(xiàn)傳感功能的高精度化。

實施方式2.

圖3是表示本發(fā)明的實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。將恒流電路8作為一次側(cè)發(fā)光二極管6的驅(qū)動電路而使用。由此，能夠?qū)φ_的基板溫度信息進行監(jiān)視。

實施方式3.

圖4是表示本發(fā)明的實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。電源電路9將電壓供給至第1及第2電路2、3。基板溫度監(jiān)視電路5與監(jiān)視到的基板1的溫度相應(yīng)地對電源電路9的輸出電壓值的溫度波動進行校正。這樣，通過將溫度信息反饋至電源電路9而對電源電壓值的因溫度特性引起的波動進行校正，能夠?qū)雽?dǎo)體裝置的驅(qū)動系統(tǒng)的精度提高。

實施方式4.

圖5是表示本發(fā)明的實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的圖?；鍦囟缺O(jiān)視電路5在監(jiān)視到的基板1的溫度到達閾值時輸出錯誤信號。接收到錯誤信號的控制電路10使第1及第2電路2、3的動作停止。這樣，在基板1異常發(fā)熱時輸出錯誤信號，從而能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置進行正確的保護。

實施方式5.

圖6是表示本發(fā)明的實施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。信號輸出電路11輸出脈沖寬度調(diào)制(pwm:pulsewidthmodulation)信號。并且，基板溫度監(jiān)視電路5與監(jiān)視到的基板1的溫度相應(yīng)地對pwm信號進行校正而供給至光耦合器4。這樣，使用基板溫度監(jiān)視電路5對溫度進行監(jiān)視、反饋，從而能夠?qū)σ驕囟忍匦援a(chǎn)生的光耦合器4的pwm信號的占空比傳遞波動進行校正。

實施方式6.

圖7是表示本發(fā)明的實施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的圖。電源電路9具備鋁電解電容器12。并且，基板溫度監(jiān)視電路5參照預(yù)先存儲的鋁電解電容器12的壽命曲線，根據(jù)監(jiān)視到的基板1的溫度對鋁電解電容器12的熱履歷進行積累，從而對鋁電解電容器12的壽命進行預(yù)測。圖8是表示鋁電解電容器的壽命曲線的圖。由此，能夠正確地對鋁電解電容器12的壽命進行預(yù)測。

基板溫度監(jiān)視電路5在預(yù)測出的鋁電解電容器12的壽命到達壽命標準時輸出錯誤信號。接收到錯誤信號的錯誤輸出部13通過顯示或者聲音等將錯誤傳達給使用者。由此，能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置進行正確的保護，能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置的更換時期進行檢測。

實施方式7.

圖9是表示本發(fā)明的實施方式7涉及的半導(dǎo)體裝置的圖?；?之上形成有多個光耦合器4。雖然省略圖示，但第1及第2電路2、3等是與實施方式1～6的任意者相同的結(jié)構(gòu)。

基板溫度監(jiān)視電路5讀取多個光耦合器4各自的一次側(cè)發(fā)光二極管6的vf電壓值、進行平均化，從而對基板1的溫度進行監(jiān)視。這樣，通過多個光耦合器4對溫度進行監(jiān)視，從而能夠更加正確地對基板1的溫度進行監(jiān)視。

實施方式8.

圖10是表示本發(fā)明的實施方式8涉及的半導(dǎo)體裝置的圖?；?之上形成有多個光耦合器4。雖然省略圖示，但第1及第2電路2、3等是與實施方式1～6的任意者相同的結(jié)構(gòu)。

基板溫度監(jiān)視電路5讀取多個光耦合器4之中的基板1的溫度最高的部位的光耦合器4的一次側(cè)發(fā)光二極管6的vf電壓值，從而對基板1的溫度進行監(jiān)視。這樣，將所監(jiān)視的光耦合器4變?yōu)?個，從而能夠?qū)⒊杀?、傳感的處理變?yōu)樽钚　?/p>

標號的說明

1基板、2第1電路、3第2電路、4光耦合器、5基板溫度監(jiān)視電路、6一次側(cè)發(fā)光二極管、7受光元件、8恒流電路、9電源電路、10控制電路、11信號輸出電路、12鋁電解電容器。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
在基板(1)之上形成有：第1及第2電路(2，3)；光耦合器(4)；以及基板溫度監(jiān)視電路(5)。光耦合器(4)具備一次側(cè)發(fā)光二極管(6)和受光元件(7)，該一次側(cè)發(fā)光二極管(6)將從第1電路(2)輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，該受光元件(7)將該光信號轉(zhuǎn)換為電信號而輸出至第2電路(3)?；鍦囟缺O(jiān)視電路(5)通過讀取光耦合器(4)的一次側(cè)發(fā)光二極管(6)的Vf電壓值，從而對基板(1)的溫度進行監(jiān)視。

技術(shù)研發(fā)人員：河面英夫;田口晃一;王丸武志
受保護的技術(shù)使用者：三菱電機株式會社
技術(shù)研發(fā)日：2015.01.20
技術(shù)公布日：2017.09.26