【手続補正書】
【提出日】平成16年6月2日(2004.6.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】電力用半導体装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いにハーフブリッジ接続されたハイサイド用第１の電力用スイッチング半導体素子とローサイド用第２の電力用スイッチング半導体素子、ＨＶＩＣを用い前記ハイサイド用第１の電力用スイッチング半導体素子を駆動するハイサイド駆動回路、前記ローサイド用第２の電力用スイッチング半導体素子を駆動するローサイド駆動回路、パルス発生器のＯＮパルスの入力で前記ハイサイド駆動回路および前記ローサイド駆動回路にオン信号Ａon、Ｂonを供給する第１の高耐圧スイッチング素子、および前記パルス発生器のＯＦＦパルスの入力で前記ハイサイド駆動回路および前記ローサイド駆動回路にオフ信号Ａoff、Ｂoffを供給する第２の高耐圧スイッチング素子を備えた電力用半導体装置において、前記ローサイド用第２の電力用スイッチング半導体素子のオン動作時に動作する前記ＨＶＩＣの高耐圧島とＧＮＤとの間に存在する第１のダイオードと、前記第１、第２の高耐圧スイッチング素子の主電極間に存在する第２のダイオードとのオン動作後のリカバリー電流で前記ハイサイド用第１の電力用スイッチング半導体素子が動作しないように誤動作防止回路を設けたことを特徴とする電力用半導体装置。
【請求項２】
前記誤動作防止回路は、Ａon、ＡoffよりもＢon、Ｂoffの出力期間が長い場合に、リカバリー信号の検出と判定して異常信号を出力しない請求項１記載の電力用半導体装置。
【請求項３】
ＯＮもしくはＯＦＦパルスでリカバリー信号を検出したとき、検出した方のパルス信号をマスキングして出力しないようにした請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
【請求項４】
ＯＮもしくはＯＦＦパルスでリカバリー信号を検出したとき、当該半導体装置の出力をフイードバックさせて、検出した方のパルス信号をマスキングして出力しないようにした請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
【請求項５】
ＯＮもしくはＯＦＦパルスでリカバリー信号を長く検出したとき、他方の信号を出力することにより、誤動作時に即復帰する請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
【請求項６】
ＯＮ側リカバリー信号のみを検出し、そのときにＯＮ側のみマスキングして出力しないようにした請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
【請求項７】
ＯＮ側もしくはＯＦＦ側リカバリー信号のみを検出し、ＯＮ側リカバリー信号を検出した場合のみＯＦＦ側の信号を出力する請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体回路に関し、特に負ノイズによる誤動作を排除した電力用半導体装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、前者の誤動作(ハイサイド基準電位(ＶＳ)がＧＮＤに対し負側への変動による)を排除できる電力用半導体装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係わる半導体装置は、互いにハーフブリッジ接続されたハイサイド用第１の電力用スイッチング半導体素子とローサイド用第２の電力用スイッチング半導体素子、ＨＶＩＣを用い前記ハイサイド用第１の電力用スイッチング半導体素子を駆動するハイサイド駆動回路、前記ローサイド用第２の電力用スイッチング半導体素子を駆動するローサイド駆動回路、パルス発生器のＯＮパルスの入力で前記ハイサイド駆動回路および前記ローサイド駆動回路にオン信号Ａon、Ｂonを供給する第１の高耐圧スイッチング素子、および前記パルス発生器のＯＦＦパルスの入力で前記ハイサイド駆動回路および前記ローサイド駆動回路にオフ信号Ａoff、Ｂoffを供給する第２の高耐圧スイッチング素子を備えた電力用半導体装置において、前記ローサイド用第２の電力用スイッチング半導体素子のオン動作時に動作する前記ＨＶＩＣの高耐圧島とＧＮＤとの間に存在する第１のダイオードと、前記第１、第２の高耐圧スイッチング素子の主電極間に存在する第２のダイオードとのオン動作後のリカバリー電流で前記ハイサイド用第１の電力用スイッチング半導体素子が動作しないように誤動作防止回路を設けたことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記誤動作防止回路は、Ａon、ＡoffよりもＢon、Ｂoffの出力期間が長い場合に、リカバリー信号の検出と判定して異常信号を出力しない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ここでＯＮパルス信号とＯＦＦパルス信号の双方にこのリカバリー電流が流れるため、前述の「ハイサイド内蔵の“Ｒ．Ｓフリップフロップ”に同時に誤信号が入ることを論理回路的に排除したロジックフイルタ方式」で理論的に誤動作を防止できなければならないが、実際はＯＮパルスレベルシフトＨＶＭＯＳとＯＦＦパルスレベルシフトＨＶＭＯＳに存在する寄生容量に差があるため、その誤動作マージンにも差が生じてくる。そのため負ノイズによる誤動作が発生し、またその発生するタイミングはノイズ印加時ではなく、その回復過程(スイッチングパルスより短い時間)であると考えられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
実施形態１
図１は本発明の１実施形態を示した回路図であり、ＨＶＩＣ内部のレベルシフト部からハイサイド出力までを示している。パルス生成部(図１２)よりのＯＮパルス、ＯＦＦパルスはそれぞれオンパルスレベルシフト用ＨＶＭＯＳ１、オフパルスレベルシフト用ＨＶＭＯＳ２のゲートに入力される。オンパルスレベルシフト用ＨＶＭＯＳ１のドレインは直列接続の抵抗３、４を通じてＶＢに接続され、オフパルスレベルシフト用ＨＶＭＯＳ２のドレインは直列接続の抵抗５、６を通じてＶＢに接続される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
スプリットしたドレイン側の抵抗３の両端の信号がＮＯＴを通じてロジックフイルタ７へＡon、Ｂon信号として供給され、又、スプリットしたドレイン側の抵抗５の両端の信号もＮＯＴを通じてロジックフイルタ７へＡoff、Ｂoff信号として供給される。このように、Ａon、Ａoff信号と、それより電位の低いＢon、Ｂoff信号の２組がロジックフイルタ７に取り込まれる。ロジックフイルタ７の後段には従来例と同様にＲ．Ｓフリップフロップ回路８等が接続される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
スイッチング信号が供給された場合は、図１１からわかるように、Ａon、ＢonおよびＡoff、Ｂoffのそれぞれの信号はほぼ同期しているが、上述したリカバリー電流が流れた場合には、Ｂon、Ｂoffの信号はＡon、Ａoffに比べ長くなる。このことをロジックフイルタ７で検知することによりリカバリー電流が流れたかを検出し、Ｒ．Ｓフリップフロップ回路８にリカバリー電流の有無を確認して正常な信号を出力する。その信号をＨＶＩＣ出力段９に伝達し、当ＨＶＩＣから駆動信号として出力される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
そして、Ａoff信号はＡＮＤ２の一方の入力部に入力されると共に、ＮＯＴ６を通じてＮＡＮＤ２の一方の入力部に入力され、他方の入力部にはＢoff信号が入力される。このＮＡＮＤ２の出力は前記ＡＮＤ２の他方の入力部に入力される。ＡＮＤ１およびＡＮＤ２の出力はＲ．Ｓフリップフロップ８のＳおよびＲ端子に入力される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
実施形態４
図１および図２におけるロジックフイルタ７を実施するための第２の回路７２を図４に示している。この図４において図３と異なるのは、Ｒ．Ｓフリップフロップ回路８の出力、Ｑ、Ｑ(本文中ではオーバーラインに替えてアンダーラインを採用)をＮＡＮＤ２、ＮＡＮＤ１の第３の入力部にそれぞれフィードバックさせている点である。このようにフィードバックさせることにより、リカバリー電流検出信号(ＮＡＮＤ出力)を有効にするか無効にするかを決定している。この回路構成では、リカバリー電流の誤検出の影響を実施形態３の場合よりも少なくすることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
上記実施形態３および４は、誤動作そのものの発生を無くすものであったが、この実施形態は、誤動作が生じても直ぐに復帰させるというものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
実施形態６
図１および図２におけるロジックフイルタ７を実施するための第４の回路７４を図６に示している。この図６において図５と異なるのは、Ｒ．Ｓフリップフロップ回路８の出力、Ｑ、ＱをＡＮＤ５、ＡＮＤ４の第３の入力部にそれぞれフィードバックさせている点である。このようにフィードバックさせることにより、リカバリー電流検出信号(ＮＡＮＤ出力)を有効にするか無効にするかを決定している。この回路構成では、リカバリー電流の誤検出の影響を実施形態３の場合よりも少なくすることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2003133927.tif 000001
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2003133927.tif 000002