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公開番号2025129932
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026916
出願日2024-02-26
発明の名称半導体装置
出願人株式会社豊田中央研究所,株式会社ミライズテクノロジーズ,トヨタ自動車株式会社,株式会社デンソー
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H10D 89/00 20250101AFI20250829BHJP()
要約【課題】温度センスダイオードを内蔵した半導体装置において、半導体チップの面積増加を抑えながら半導体チップの最高温度を測定することが可能な技術を提供する。
【解決手段】半導体装置は、半導体チップと、電圧測定回路と、を備えている。半導体チップは、アノードパッドと、カソードパッドと、アノードパッドとカソードパッドの間に並列接続された複数の温度センスダイオードと、を有している。電圧測定回路は、アノードパッドとカソードパッドの間に接続されており、アノードパッドとカソードパッドの間の電圧に基づいて複数の温度センスダイオードのうちの最高温度を測定するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体チップと、
電圧測定回路と、を備えており、
前記半導体チップは、
アノードパッドと、
カソードパッドと、
アノードパッドとカソードパッドの間に並列接続された複数の温度センスダイオードと、を有しており、
前記電圧測定回路は、前記アノードパッドと前記カソードパッドの間に接続されており、前記アノードパッドと前記カソードパッドの間の電圧に基づいて前記複数の温度センスダイオードのうちの最高温度を測定するように構成されている、半導体装置。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記半導体チップは、ゲート電極、入力電極及び出力電極を有するトランジスタ、をさらに有しており、
前記トランジスタの前記ゲート電極は、前記複数の温度センスダイオードの各々のアノードとカソードのいずれか一方に電気的に接続されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体チップは、前記複数の温度センスダイオードの各々のカソードと前記トランジスタの前記出力電極の間に接続されている抵抗部、をさらに有しており、
前記トランジスタの前記ゲート電極は、前記複数の温度センスダイオードの各々のアノードに電気的に接続されている、請求項２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体チップに温度センスダイオードを内蔵した半導体装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１１１６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体チップの温度は、半導体チップの面内位置において異なる値を示す。このため、半導体チップ内の温度を把握するためには、半導体チップ内に複数の温度センスダイオードを分散して配置するのが望ましい。しかしながら、半導体チップ内に複数の温度センスダイオードを内蔵させた場合、パッドを設置するための面積の増加が懸念される。例えば、Ｎ個の温度センスダイオードを内蔵させた場合、Ｎ個の温度センスダイオードの各々のアノード及びカソードから配線を引き回し、それら配線に接続される２×Ｎ個のパッドが必要となる。このようなパッドの設置は、半導体チップの面積を増加させ、半導体チップの製造コストを増加させる要因となる。
【０００５】
半導体チップに搭載されるデバイスの制御は、半導体チップの最高温度に基づいて行われることが多い。このため、半導体チップの温度測定では、半導体チップ内の最高温度を把握できれば十分なことが多い。本明細書は、温度センスダイオードを内蔵した半導体装置において、半導体チップの面積増加を抑えながら半導体チップの最高温度を測定することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する半導体装置は、半導体チップと、電圧測定回路と、を備えていてもよい。半導体チップは、アノードパッドと、カソードパッドと、アノードパッドとカソードパッドの間に並列接続された複数の温度センスダイオードと、を有していてもよい。電圧測定回路は、アノードパッドとカソードパッドの間に接続されており、アノードパッドとカソードパッドの間の電圧に基づいて複数の温度センスダイオードのうちの最高温度を計測するように構成されていてもよい。なお、電圧計測回路は、半導体チップ内に一体的に形成されていてもよい。
【０００７】
上記半導体装置では、複数の温度センスダイオードが並列接続されている。このため、複数の温度センスダイオードに対して２つのパッド（即ち、アノードパッドとカソードパッド）のみが設置されているので、半導体基板の面積増加を抑えることができる。また、複数の温度センスダイオードに供給される測定電流は、複数の温度センスダイオードのうち最高温度の温度センスダイオードを主として流れる。このため、電圧測定回路で測定される測定電圧は、最高温度の温度センスダイオードの順方向電圧に基づいた値となる。このように、上記半導体装置は、半導体チップの面積増加を抑えながら半導体チップの最高温度を測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態の半導体装置の構成を示す図である。
複数の温度センスダイオードに対する測定電流と測定電圧を説明するための図である。
複数の温度センスダイオードに対する測定電流と測定電圧を説明するための図である。
第２実施形態の半導体装置の構成を示す図である。
第１実施形態の半導体装置の変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
図１に示すように、第１実施形態の半導体装置１は、半導体チップ４と、ゲート駆動回路５と、電圧測定回路６と、電流源７と、を備えている。
【００１０】
半導体チップ４は、ゲート電極１２、入力電極１４及び出力電極１６を有するトランジスタ１０を有している。トランジスタ１０は、特に限定されるものではないが、例えば絶縁ゲートを有するトラジスタであってもよい。この例では、トランジスタ１０がＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。この例に代えて、トランジスタ１０はＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Eeffect Transistor）であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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