(57)【要約】【課題】不要な発熱や電圧降下を招くことなくアクチュエータに流れる電流をモニタして、その過電流の有無を好適に検出することのできる過電流検出機能を有する集積回路装置を提供する。【解決手段】過電流検出機能を有する集積回路装置は、電子制御装置３０を構成する集積回路装置に設けられたパワー素子１３ａ〜１３ｄにより駆動制御されるモータ５０に流れる電流をモニタしてその過電流の有無を過電流検出回路２０ａ、２０ｂを通じて検出する。パワー素子１３ａ〜１３ｄとモータ５０との電流経路中に集積回路装置で用いられるアルミニウムからなる金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを介装し、この介装した金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを流れる電流を過電流検出回路２０ａ、２０ｂを通じてモニタすることにより、モータ５０に流れる電流の過電流の有無を検出する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子制御装置を構成する集積回路装置に設けられたパワー素子により駆動制御されるアクチュエータに流れる電流をモニタしてその過電流の有無を検出する過電流検出機能を有する集積回路装置において、
前記パワー素子と前記アクチュエータとの電流経路中に当該集積回路装置で用いられる既存の導体を介装し、該介装した導体を流れる電流をモニタすることにより、前記アクチュエータに流れる電流の過電流の有無を検出する
ことを特徴とする過電流検出機能を有する集積回路装置。
【請求項２】
前記過電流の有無の検出が、前記介装した導体の端子間電圧と前記アクチュエータに過電流が流れるときの該介装した導体の端子間電圧に対応する電圧として設定された閾値電圧との比較に基づいて行われる
請求項１に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置。
【請求項３】
前記介装される導体が、当該集積回路装置の内外での電気的な接続に用いられる金属ワイヤおよびリードのいずれかからなる
請求項１または２に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置。
【請求項４】
前記金属ワイヤおよびリードのいずれかの材質および太さおよび長さおよび形状および数の少なくともひとつの要素を通じて前記介装される導体としての抵抗値が調整されてなる
請求項３に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置。
【請求項５】
前記金属ワイヤおよびリードのいずれかの材質および太さおよび長さおよび形状および数の少なくともひとつの要素を通じて、前記介装される導体としてこれに流れる電流の温度特性が前記アクチュエータを流れる電流の温度特性に近似されるように調整されてなる
請求項３または４のいずれか一項に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置。
【請求項６】
当該集積回路装置は、前記アクチュエータに一体に装着されてなる
請求項１〜５のいずれか一項に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置。
【請求項７】
前記駆動制御の対象となるアクチュエータが、車載部品の駆動を操作する直流モータである
請求項１〜６のいずれか一項に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子制御装置を構成する集積回路装置に設けられたパワー素子により駆動制御される各種アクチュエータに流れる電流をモニタしてその過電流の有無を検出する過電流検出機能を有する集積回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば車載用のモータをはじめとする電磁アクチュエータ等を駆動制御する電子制御装置（ＥＣＵ）には、それら駆動制御対象への電力供給ラインにパワートランジスタ等からなるパワー素子が設けられており、こうしたパワー素子のオン・オフ制御を通じて同駆動制御対象の駆動が制御される。また通常は、こうしたパワー素子が多種の電子部品とともに基板上に搭載されて集積回路化された集積回路装置として構成されることが多い。そして従来、このような集積回路装置に上記パワー素子を過電流から保護すべく過電流検出回路を併せて備える装置としては、例えば特許文献１や、特許文献２、特許文献３に記載されている装置がある。図１６に、このうち特許文献１に記載されている装置についてその概要を示す。
【０００３】
この図１６に示す装置は、基本的には、モータ等の駆動制御を行うインバータ回路が集積回路化された装置である。具体的には、基板１１０上に成膜された絶縁樹脂膜１１０ａ上に、所定のパターン形状の導電路１１４が形成され、この上部に上記インバータ回路のスイッチング素子としてのパワー素子１１３や、制御回路、ドライバ等を構成するためのトランジスタ、チップ抵抗等の各種の電子部品が搭載されている。これら各種の電子部品は、半田等を介して導電路１１４上に固定されている。また、パワー素子１１３等の発熱をともなう素子は、その放熱を促進するための放熱板であるヒートシンク材１１８および半田等を介して導電路１１４上に固定されており、その周囲に延在する導電路１１４と金属ワイヤ１４０により接続されている。
【０００４】
一方、この装置には、上記パワー素子１１３等に流れる電流をモニタしてその過電流の有無を検出するための電流検出用抵抗素子として機能する抵抗体部品１２０が設けられている。この抵抗体部品１２０は、Ｃｕ（銅）等からなる金属片１２１の上面にポリイミド樹脂膜１２０ａを介して所定の形状を有する抵抗パターン１２２が形成されたものである。そして、この抵抗パターン１２２の両端部には電流検出用のボンディングパッド１２２ａが、また、これら電流検出用のボンディングパッド１２２ａの中間の複数箇所には抵抗値切り替え用の電流検出用のボンディングパッド１２２ｂがそれぞれ設けられている。これにより、ひとつの抵抗体部品１２０にて、複数の検出抵抗値を選択することができるようになっている。また、このような抵抗体部品１２０の両端には同図１６では図示されない過電流検出回路が形成されることで、上記パワー素子１１３に流れる電流が抵抗体部品１２０の電圧降下としてモニタされる。そして、上記パワー素子１１３に過電流が流れた場合には、この過電流検出回路による過電流検出信号に基づき同パワー素子１１３の駆動が一時的に停止されることで、その破壊等が防止される。
【特許文献１】特許第２９６２９４５号公報
【特許文献２】特開平１３−３３２６７８号公報
【特許文献３】特開平６−１１２６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載の装置では、集積回路内にあってモータ等のアクチュエータに流れる電流をモニタするための抵抗体部品１２０が必要であり、しかもこの抵抗体部品１２０自体の発熱が無視できないものとなっている。このため、同抵抗体部品１２０の発熱に起因する集積回路装置としての信頼性の低下も避けられない。そこで通常は、こうした抵抗体部品１２０の放熱を促す放熱構造をその装置内に設けることによって、こうした信頼性の低下を防ぐこととなるが、その場合には、集積回路装置としての大型化が避けられないものとなり、ひいてはそれにともなうコストアップを招くことともなる。
【０００６】
また、同特許文献１に記載の装置では、上記抵抗体部品１２０自体による電圧降下も無視できず、これによって、モータ等のアクチュエータの最低動作電圧が上昇することともなる。すなわち、モータ等のアクチュエータを駆動することのできる電圧範囲が自ずと制限されることともなっている。
【０００７】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、不要な発熱や電圧降下を招くことなくアクチュエータに流れる電流をモニタして、その過電流の有無を好適に検出することのできる過電流検出機能を有する集積回路装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電子制御装置を構成する集積回路装置に設けられたパワー素子により駆動制御されるアクチュエータに流れる電流をモニタしてその過電流の有無を検出する過電流検出機能を有する集積回路装置として、前記パワー素子と前記アクチュエータとの電流経路中に当該集積回路装置で用いられる既存の導体を介装し、該介装した導体を流れる電流をモニタすることにより、前記アクチュエータに流れる電流の過電流の有無を検出することとした。
【０００９】
過電流検出機能を有する集積回路装置としてのこのような構成によれば、当該集積回路装置で用いられる既存の導体に電流が流れることによるその導体自体の不要な発熱が生じにくいため、同集積回路装置としての信頼性を維持しながら、上記アクチュエータに流れる電流の過電流の有無を検出することができるようになる。また、上記導体自体による不要な電圧降下も抑制されるため、上記アクチュエータの最低動作電圧の上昇が抑制されるようにもなる。
【００１０】
また、このような構成において、請求項２に記載の発明によるように、前記過電流の有無の検出を、前記介装した導体の端子間電圧と前記アクチュエータに過電流が流れるときの該介装した導体の端子間電圧に対応する電圧として設定された閾値電圧との比較に基づいて行うこととすれば、比較器を用いる通常の過電流検出回路を、上記構成にもそのまま適用することができることから、その実現が容易であり、過電流検出機能を有する集積回路装置としての汎用性も高められるようになる。
【００１１】
また、上記請求項１または２に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置において、請求項３に記載の発明によるように、前記介装される導体として、当該集積回路装置の内外での電気的な接続に用いられる金属ワイヤおよびリードのいずれかを用いることとすれば、同介装される導体として、その選択の自由度が高められるとともに当該過電流検出機能を有する集積回路装置を構成する上でのコストアップも好適に抑制されるようになる。
【００１２】
また、上記請求項３に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置において、請求項４に記載の発明によるように、前記金属ワイヤおよびリードのいずれかの材質および太さおよび長さおよび形状および数の少なくともひとつの要素を通じて、前記介装される導体としての抵抗値を調整することとすれば、上記アクチュエータの特性等に応じて、上記過電流の有無を検出することの可能な検出電流値を所望の値に且つ高精度に設定することができるようになり、当該過電流検出機能を有する集積回路装置としての信頼性を高く維持することができるようになる。
【００１３】
さらに、上記請求項３または４に記載の過電流検出機能を有する集積回路装置において、請求項５に記載の発明によるように、前記金属ワイヤおよびリードのいずれかの材質および太さおよび長さおよび形状および数の少なくともひとつの要素を通じて、前記介装される導体としてこれに流れる電流の温度特性が前記アクチュエータを流れる電流の温度特性に近似されるように調整することとすれば、上記過電流の有無についての検出精度がさらに高められることとなり、当該過電流検出機能を有する集積回路装置としての信頼性もより高く維持されるようになる。
【００１４】
また、上記請求項１〜５のいずれかに記載の過電流検出機能を有する集積回路装置においては、請求項６に記載の発明によるように、当該集積回路装置を、前記アクチュエータに一体に装着することが望ましい。これにより、これら集積回路装置とアクチュエータとが常に同一環境下におかれるとともに、これらの一方で発熱が生じる場合であれ、互いの伝熱を通じてその温度差も小さく維持されるようになる。このため、上記過電流の有無の検出に際して、これら集積回路装置とアクチュエータとの温度差に起因する誤検出が抑制され、これによっても当該過電流検出機能を有する集積回路装置としての信頼性の向上が図られるようになる。
【００１５】
また、上記請求項１〜６のいずれかに記載の過電流検出機能を有する集積回路装置において、駆動対象とするアクチュエータとしては、請求項７に記載の発明によるように、例えばドアミラー、ドアウィンドウ、ワイパー等の車載部品の駆動を操作する直流モータがある。そして、このような直流モータに流れる電流を上述の態様でモニタし、その過電流の有無を検出するようにすることで、より高い信頼性のもとに上記車載部品の駆動を操作することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施の形態）
以下、この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置の第１の実施の形態について、図１〜図６を参照して説明する。この実施の形態にかかる集積回路装置は、例えばモータをはじめとするアクチュエータ等にその駆動を制御する電子制御装置が一体に装着されているモータ（アクチュエータ）一体型の電子制御装置に採用される装置を想定している。図１は、このモータ一体型の電子制御装置の外観を模式的に示したものである。
【００１７】
図１に示されるように、この装置は車載用の各種部品を駆動するモータ５０と、同モータ５０の駆動を制御する電子制御装置３０とから構成されている。上記モータ５０は直流モータであってその出力軸にギヤ５１を備え、このギヤ５１を介してドアミラーの開閉、ウィンドウの開閉、ワイパーの駆動等が行われる。また、上記モータ５０には電子制御装置３０と電気的に接続される２つの端子Ｔ５１、Ｔ５２が設けられている。
【００１８】
一方、電子制御装置３０は上記モータ５０の駆動を制御する装置であり、同モータ５０に装着されている。この電子制御装置３０の上部からは上記モータ５０と電気的に接続される端子Ｔ１、端子Ｔ２、およびその他複数の端子Ｔ３〜Ｔ５が引き出されている。そして、上記端子Ｔ１はモータ側の端子Ｔ５１と、また上記端子Ｔ２はモータ側の端子Ｔ５２と、それぞれ溶接にて電気的に接続されている。また、他の端子Ｔ３〜Ｔ５は通常、ホールセンサ等の各種センサが接続される端子として利用される。
【００１９】
次に、主に上記電子制御装置３０の内部の電気的な構成について、図２を参照して詳細に説明する。図２は、上記モータ５０と上記電子制御装置３０との電気的な接続を含めて、上記電子制御装置３０の内部構造を示すブロック図である。
【００２０】
図２に示されるように、上記電子制御装置３０は、その内部に上記モータ５０の駆動制御を行う各種回路が集積回路化された装置である。具体的には、基板１０上にパワー素子１３ａ〜１３ｄや、制御回路１１、駆動回路１２、過電流検出回路２０ａ、２０ｂ等を構成するための各種の電子部品が搭載されている。
【００２１】
そして、まず上記制御回路１１を通じて上記モータ５０の駆動に対する制御指令が上記駆動回路１２に入力され、同駆動回路１２を通じてスイッチング素子としてのパワー素子１３ａ〜１３ｄの導通状態（オンまたはオフ）が制御される。上記パワー素子１３ａ〜１３ｄは、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）でありＨブリッジ回路を形成している。
【００２２】
また、上記基板１０上にはボンディングパッド１４ａ〜１４ｆが設けられている。このうち、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄの給電側に設けられたパッド１４ａおよび１４ｂと、電子制御装置３０の給電用の端子Ｔ５との間には、金属ワイヤ３１ａおよび３１ｂからなる導体が介装されている。また、パッド１４ｃは、上記パワー素子１３ａおよび１３ｂのソース・ドレイン間と電気的に接続されており、パッド１４ｄは、上記パワー素子１３ｃおよび１３ｄのソース・ドレイン間と電気的に接続されている。そしてこれらパッド１４ｃおよび１４ｄと上述したモータ５０と接続される端子Ｔ１およびＴ２との間には、それぞれ金属ワイヤ３１ｃおよび３１ｄからなる導体が介装されている。ちなみに、電子制御装置３０のこれら端子Ｔ１および端子Ｔ２は、上述のように、溶接にて上記モータ５０側の端子Ｔ５１、Ｔ５２とそれぞれ電気的に接続されている。さらに、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄの接地側に設けられたパッド１４ｅおよび１４ｆと、電子制御装置３０の接地端子Ｔ３およびＴ４との間には、金属ワイヤ３１ｅおよび３１ｆからなる導体が介装されている。
【００２３】
そして、上記Ｈブリッジ回路にあっては、上記駆動回路１２を通じて、例えばパワー素子１３ａおよび１３ｄがオン、そしてパワー素子１３ｂおよび１３ｃがオフとされたときに上記モータ５０が正転する。逆に、パワー素子１３ａおよび１３ｄがオフ、そしてパワー素子１３ｂおよび１３ｃがオンとされたときに上記モータ５０が逆転する。
【００２４】
ここで、例えば上記モータ５０が正転する場合には、電子制御装置３０とモータ５０との電流経路中に介装される上記金属ワイヤ３１ｅの両端に接続されている過電流検出回路２０ａにより、同金属ワイヤ３１ｅに流れる電流がその電圧降下としてモニタされる。また、上記モータ５０が逆転する場合には、電子制御装置３０とモータ５０との電流経路中の上記金属ワイヤ３１ｆの両端に接続されている過電流検出回路２０ｂにより同金属ワイヤ３１ｆに流れる電流がその電圧降下としてモニタされる。
【００２５】
次に図３を併せ参照して、上記過電流検出回路２０ａ、２０ｂによる過電流の有無の検出方法について具体的に説明する。図３（ａ）は、上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆ付近の側面構造を拡大して示したものであり、図３（ｂ）は、同金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆ付近の平面構造を拡大して示したものである。これら図３（ａ）および（ｂ）に示されるように、パッド１４ｅ、１４ｆおよび端子Ｔ４、Ｔ５の間には、これらにワイヤボンディング接続されている２本の金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆが並列に介装されている。これら２本の金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆは同一の材質からなるとともに、その太さ、長さおよび形状は同一であり、その中央部が屈曲している。
【００２６】
ここで、これら金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆとしては、Ａｌ（アルミニウム）からなるワイヤが用いられており、例えばその直径は３００μｍ、長さは８ｍｍである。また、上記パッド１４ｅ、１４ｆとしてはＡｇ（銀）からなる厚膜導体が用いられており、例えばその形状は、縦１．５ｍｍ、横５ｍｍの矩形状である。一方、端子Ｔ４、Ｔ５としては、Ｃｕ（銅）からなるリードフレームが用いられており、例えばその形状は、縦０．８ｍｍ、横２ｍｍの矩形状である。このとき、上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆのそれぞれ１本での抵抗値は十数ｍΩであり、ここではこれら金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを２本ずつ並列に用いることにより、その抵抗値は半分となっている。そしてここでは、同金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆに流れる電流の過電流に対する閾値電流を例えば５０Ａ程度に設定し、モータ５０が正転している場合を例にとると、このとき上記金属ワイヤ３１ｅを流れる電流の電圧降下としてその正転時の電流がモニタされることとなる。そして、これら金属ワイヤ３１ｅの端子間電圧が、上記過電流検出回路２０ａ（図２参照）に取り込まれて、同金属ワイヤ３１ｅに流れる電流についての過電流の有無が検出されることとなる。
【００２７】
次に、上記過電流検出回路２０a、２０ｂにより検出される検出電流特性について、図４を参照して説明する。図４は、温度と電流との関係を示したグラフであり、上記モータ５０を流れる電流の温度特性を特性線Ｌ１、上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを流れる電流、すなわち検出電流の温度特性を特性線Ｌ２でそれぞれ示している。一般にモータ５０は、内部に巻線構造を有するため、同モータ５０を流れる電流は負の温度特性、すなわち温度の上昇とともに電流が減少する特性を有している。また従来、こうした電流の検出に採用される検流抵抗等の抵抗体部品を用いた場合には、検出される電流は温度変化にかかわらずほぼ一定となることが多い。これに対して、この実施の形態では、電流の検出を行う上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆとしてＡｌ（アルミニウム）を用いているため、温度の上昇とともにその抵抗値が上昇し、検出される電流値は負の温度特性を示すようになる。すなわち、検出電流の温度特性（特性線Ｌ２）は上記モータ５０を流れる電流の温度特性（特性線Ｌ１）に近く、電流検出、ひいては過電流の有無の検出が精度良く実現されるようになる。
【００２８】
なお、こうした過電流検出回路２０ａ、２０ｂとしては、例えば図５あるいは図６に例示するような回路を用いることができる。
例えば、図５に例示する過電流検出回路２０ａ、２０ｂは、大きくは差動増幅部２１と比較器２３とを備える構成からなり、このうち差動増幅部２１は、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、演算増幅部２２およびトランジスタＴｒを備えて構成されている。すなわち、上述のように検出される上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆの端子間電圧が上記差動増幅部２１により所要に増幅された後、比較器２３にて閾値電圧と比較されることとなる。この例では、分圧抵抗Ｒ４、Ｒ５による分圧値を通じて、上記介装された金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆに例えば上記５０Ａの電流が流れたときの上記過電流検出回路２０による増幅電圧に相当する閾値電圧が設定されている。そして、上記差動増幅部２１による増幅電圧がこの閾値電圧を超えるとき、比較器２３から上記制御回路１１（図２参照）に対して過電流検出信号が出力される。これにより制御回路１１は、駆動回路１２（図２参照）を介して、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄの駆動を一時的に停止して、それらパワー素子１３ａ〜１３ｄを保護するように動作する。
【００２９】
また、図６に例示する過電流検出回路２０ａ、２０ｂでは、上記差動増幅部２１を割愛して、比較器２３のみを備える構成となっている。すなわちここでは、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ５による分圧値を通じて、上記介装された金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆに例えば上記５０Ａの電流が流れたときの上記端子間電圧（一方が接地電位の場合）に相当する閾値電圧が設定されている。そしてここでも、金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆの端子間電圧がこの閾値電圧を超えるとき、比較器２３から上記制御回路１１（図２参照）に対して過電流検出信号が出力される。
【００３０】
以上説明したように、この実施の形態にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）上記パワー素子１３ａ〜１３ｄと上記モータ５０との電流経路中に当該集積回路装置で用いられる既存の金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを介装し、該介装した金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを流れる電流をモニタすることにより、上記モータ５０に流れる電流の過電流の有無を検出することとした。これにより、金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆに電流が流れることによる金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆ自体の不要な発熱が生じにくいため、同集積回路装置としての信頼性を維持しながら、上記モータ５０に流れる電流の過電流の有無を検出することができるようになる。また、上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆ自体による不要な電圧降下も抑制されるため、上記モータ５０の最低動作電圧の上昇が抑制されるようにもなる。
【００３１】
（２）上記過電流の有無の検出を、上記金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆの端子間電圧として設定された閾値電圧との比較に基づいて行うこととした。これにより、比較器を用いる通常の過電流検出回路２０ａ、２０ｂを上記構成にもそのまま適用することができることから、その実現が容易であり、過電流検出機能を有する集積回路装置としての汎用性も高められるようになる。
【００３２】
（３）上記集積回路装置は、上記モータ５０に一体に装着することとした。これにより、これら集積回路装置とモータ５０とが常に同一環境下におかれるとともに、これらの一方で発熱が生じる場合であれ、互いの伝熱を通じてその温度差も小さく維持されるようになる。このため、上記過電流の有無の検出に際して、これら集積回路装置とモータ５０との温度差に起因する誤検出が抑制され、これによっても当該過電流検出機能を有する集積回路装置としての信頼性の向上が図られるようになる。
【００３３】
（４）上記モータは、車載部品の駆動を操作する直流モータであることとした、これにより、直流モータを流れる電流をモニタし、その過電流の有無を検出するようにすることで、より高い信頼性のもとに上記車載部品の駆動を操作することができるようになる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に、この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置の第２の実施の形態について、図７を参照して説明する。この実施の形態にかかる集積回路装置も、モータ一体型の電子制御装置としての基本的な構成は先の第１の実施の形態と同様であり、モータの駆動態様、並びに電子制御装置の内部の構成が一部異なっている。
【００３５】
図７は、この実施の形態にかかる集積回路装置を構成するモータ５０と電子制御装置３０の内部構造を示すブロック図である。
図７に示されるように、この電子制御装置３０も先の第１の実施の形態と同様に、その内部に上記モータ５０の制御を行う各種電子部品を備え、それらが集積回路化された装置として構成されている。ただしこの実施の形態では、ひとつのパワー素子（パワーＭＯＳＦＥＴ）１３のオン・オフ制御を通じてモータ５０の駆動を制御するようにしている。
【００３６】
またこの実施の形態においては、基板１０上にはボンディングパッド１４ｄおよび１４ｅが設けられており、このうちパッド１４ｄとモータ５０と接続される端子Ｔ２との間には、金属ワイヤ３１ｄからなる導体が介装されている。またパッド１４ｅと、接地される端子Ｔ３との間には、金属ワイヤ３１ｅからなる導体が介装されている。
【００３７】
ここで、上記モータ５０に電流が流れている場合には、上記電子制御装置３０とモータ５０との電流経路中に介装される上記金属ワイヤ３１ｄに接続されている過電流検出回路２０により、同金属ワイヤ３１ｄに流れる電流がその電圧降下としてモニタされる。ちなみに、この実施の形態で採用される金属ワイヤ３１ｄは先の図３に例示したものと同一であり、また過電流検出回路２０の構成も、先の第１の実施の形態（図２）に示した過電流検出回路２０ａ、２０ｂと同一である。そしてここでも、過電流検出回路２０に設定されている閾値電圧との比較のもとに、上述した態様で過電流の有無の検出が行われる。
【００３８】
以上説明したように、この第２の実施の形態にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置によっても、先の第１の実施の形態による前記（１）〜（４）の効果と同等、もしくはそれに準じた効果が得られるようになる。
【００３９】
（その他の実施の形態）
なお、この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置は、上記各実施の形態として示した構造に限らず、これらを適宜変更した、以下に例示する態様にて実施することもできる。
【００４０】
・上記第１の実施の形態では、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄと上記モータ５０との間に介装される金属ワイヤ３１ｅ、３１ｆを用いて上記モータ５０に流れる電流の過電流の有無を検出することとしたが、こうした検出に際し、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄの給電側に金属ワイヤを介装して上記過電流の有無を検出するようにしてもよい。こうした場合の上記電子制御装置の内部構成例を図８に示す。この図８に示すように、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄの給電側に設けられたパッド１４ａおよび１４ｂと電子制御装置３０の給電用の共通端子Ｔ５との間に介装されている金属ワイヤ３１ａ、３１ｂの両端に上記過電流検出回路２０および２０ｂを接続するようにしてもよい。これによれば、同金属ワイヤ３１ａ、３１ｂを流れる電流をその電圧降下としてモニタすることができる。そして、この場合にも上記モータ５０に流れる電流の過電流の有無を検出することができる。また、図９に示すように、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄの給電側に設けられた共通パッド１４ａと電子制御装置３０の給電用の端子Ｔ５との間に介装されている金属ワイヤ３１ａの両端に上記過電流検出回路２０を接続するようにしてもよい。この場合には、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄのオン・オフ制御による上記モータ５０の正転、逆転のいずれの場合においても一つの過電流検出回路２０により上記過電流の有無を検出することができる。このように、上記パワー素子とモータとの間の電流経路のどの部分に電流モータ用の金属ワイヤ等を介装するようにしたとしても、過電流検出回路により上記モータ５０に流れる電流をモニタすることができれば、その過電流の有無を検出することができる。なお、これら図８、図９に例示した構成においては、過電流検出回路２０ａ、２０ｂ、あるいは過電流検出回路２０として、金属ワイヤ３１ａ、あるいは３１ｂの端子間電圧を直接抽出することのできる図５に例示した回路を用いることが望ましい。
【００４１】
・上記各実施の形態では、上記電子制御装置で用いられる既存の導体として、Ａｌ（アルミニウム）からなる金属ワイヤ３１ｅ（３１ｆ）を用いることとした。これに代えて、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄあるいは１３とモータ５０との電流経路中に介装されている導体であれば、金属ワイヤ、リードその他任意の部品を用いることができる。また、上記導体の材質としては、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）のほか、負の温度特性を有する材料を採用することができる。さらに上記金属ワイヤとしては、丸型ワイヤのほかリボンワイヤ、ジャンパ線等を採用することもできる。これにより、上記導体としてその選択の自由度が高められるとともに当該過電流検出機能を有する集積回路装置を構成する上でのコストアップも好適に抑制されるようになる。
【００４２】
・上記各実施の形態では、上記金属ワイヤ３１ｅ（３１ｆ）がワイヤボンディングされる下地材料として、基板１０上に備えられたボンディングパッド１４ａ〜１４ｆおよびリードフレーム等からなる端子Ｔ１〜Ｔ５を用いることとしたが、上記下地材料はこれらに限られない。例えば、Ａｇ（銀）厚膜導体基板、Ａｇ−Ｐｄ（銀―パラジウム）厚膜導体基板、Ａｇ−Ｐｔ（銀―白金）厚膜導体基板、Ａｕ（金）厚膜導体基板に備えられるこれら厚膜導体、セラミック基板やプリント基板に備えられる導体、半導体チップ等に備えられるＡｌ（アルミニウム）からなるパッド、金属ターミナル等を用いることもできる。要は、ワイヤボンディング接続できる下地材料であればよい。またさらに、上記金属ワイヤ等の導体材料のＴＣＲ（抵抗値温度変化率）と、上記下地材料のＴＣＲ（抵抗値温度変化率）との調整を図ることとすれば、上記導体に流れる電流の温度−電流特性をさらに上記モータ５０の温度−電流特性に近づけることができる。これにより過電流検出機能を有する集積回路装置としての信頼性をさらに向上させることができるようになる。
【００４３】
・上記各実施の形態、特に上記第１の実施の形態では、基板１０上にパワー素子１３a〜１３ｄや、制御回路１１、駆動回路１２、過電流検出回路２０a、２０ｂ等を構成するための各種の電子部品が搭載されることとしたが、それらが異なる基板上に混載された混成集積回路を形成する装置にもこの発明は適用することができる。図１０は、こうした混成集積回路装置の内部構造を模式的に示したものであり、同混成集積回路装置内には、例えば回路基板１０aおよび１０ｂが搭載されている。このうち、回路基板１０a上には、Ａｕ（金）からなるめっき被膜が披着されており、その上部にマイクロコンピュータ、メモリ等の多ピン構造の制御素子（半導体素子）１６が搭載されている。また、回路基板１０ｂ上はＡｇ（銀）の厚膜導体基板であり、その上部には、パワーＭＯＳＦＥＴ等の駆動素子（半導体素子）としてパワー素子１３ａ〜１３ｄが搭載されている。そして、これら各種素子は、リードフレームを構成するリード等と金属ワイヤを介して電気的に接続されており、これらリードの一部および金属ワイヤと共々、モールド樹脂３８により一体に封止されている。このモールド樹脂３８の側面からは多数のリードＬＤが導出されており、これらが例えば各種金属ワイヤ等を介してモータ等の電磁アクチュエータやセンサその他と接続されている。また上記各種素子と上記リードとの間には多様な材質、太さ、長さの金属ワイヤが用いられている。例えば、上記制御素子１６とリードＬＤとの間の金属ワイヤ３５としては、直径３０μｍのＡｕ（金）のワイヤが用いられている。なお、こうしたリードには無電解Ｎｉ（ニッケル）からなるめっき被膜が披着され、Ａｕ（金）のワイヤが接続される部分（図中の斜線部分）には、Ａｇ（銀）からなるめっきが被着されている。また、上記回路基板１０ｂとリードＬＤとの間の金属ワイヤ３６としては、直径１５０μｍのＡｌ（アルミニウム）のワイヤが用いられている。なお、こうしたリードは例えばＣｕ（銅）系材料からなり、その表面には無電解Ｎｉ（ニッケル）からなるめっき被膜が披着されている。またさらに、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄとリードＬＤとの間の金属ワイヤ３７としては、直径３００μｍのＡｌ（アルミニウム）のワイヤが用いられている。そして、上記制御素子１６から例えばモータ等を駆動する駆動信号が、上記パワー素子１３ａ〜１３ｄに伝達されることで上記モータ等の駆動制御が行われることとなる。このような混成集積回路装置にあっては、例えば上記パワー素子１３ａ〜１３ｄのソース・ドレイン経路に備えられる金属ワイヤ３７をはじめ、上記金属ワイヤ３６やリードＬＤ等のうちから適宜選択された導体の端子間電圧をモニタすることによっても上記モータ５０に流れる過電流の有無の検出を行うことができる。なお、上記回路基板１０ｂとしては、Ａｇ（銀）の厚膜導体に代えて、Ａｇ（銀）−Ｐｔ（白金）厚膜導体あるいはＡｇ（銀）−Ｐｄ（パラジウム）厚膜導体を用いてもよい。
【００４４】
・上記各実施の形態では、上記モータ５０を流れる過電流の有無を検出するために、上記電子制御装置３０で用いられる既存の導体として金属ワイヤを用いることとしたが、これら金属ワイヤの長さや形状や、ワイヤボンディングの態様を調整して抵抗値を適宜調整するようにしてもよい。例えば図１１（ａ）にこうした金属ワイヤ付近の側面構造を、また図１１（ｂ）に同金属ワイヤ付近の平面構造をそれぞれ示す。同図１１（ａ）および（ｂ）に破線にて示すように、金属ワイヤ３１の屈曲形状を調整してもよいし、こうした金属ワイヤ３１がワイヤボンディングされるパッド１４あるいは端子Ｔとの接続位置を調整するようにしてもよい。なお、ここでパッド１４は先の各実施の形態におけるパッド１４ａ〜１４ｆのいずれかを、また端子Ｔは先の各実施の形態において上記パッド１４ａ〜１４ｆと接続されている端子Ｔ１〜Ｔ５のいずれかを示している。また、金属ワイヤ３１は、先の各実施の形態における金属ワイヤ３１ａ〜３１ｆのいずれかを示している。このように、金属ワイヤの抵抗値を所望の値に設定すれば、上記過電流の有無の検出に際して閾値電流（検出電流）の値を所望の値に設定することができるようになる。
【００４５】
・また、上記各実施の形態では、上記モータを流れる過電流の有無を検出するために、上記電子制御装置３０を構成する集積回路装置で用いられる既存の導体として、同一の種類、太さ、長さおよび形状からなる２本の並列に介装された金属ワイヤを用いることとした。これに代えて、異なる種類、太さ、長さ、形状、数を有する複数の金属ワイヤを用いることもできる。例えば図１２にこうした金属ワイヤ付近の平面構造を示すように、太さの異なる金属ワイヤ３１、金属ワイヤ３２等を用いてもよいし、ここでも同図１２中に破線にて示すように、さらに長さの異なる金属ワイヤを用いることとしてもよい。また、この場合、例えばテスタ（抵抗値判定器）６０を用い、そのプローブ６１とパッド１４および端子Ｔ間にあててこれら金属ワイヤ間の抵抗値を測定しながら、同抵抗値を所望の値に調整するようにしてもよい。先の図１０に示した例も含めて、このように上記導体の材質および太さおよび長さおよび形状および数の少なくともひとつの要素を通じて上記導体としての抵抗値を調整することができる。またこの場合、同時に上記導体に流れる電流の温度特性を上記モータ５０を流れる電流の温度特性に近似されるように調整することもできる。これにより、上記モータの特性等に応じて、上記過電流の有無を検出することの可能な閾値電流（検出電流）の値を所望の値に且つ高精度に設定することができるようになる。また、当該過電流検出機能を有する集積回路装置としての信頼性を高く維持することができるようにもなる。
【００４６】
・上記各実施の形態では、上記過電流検出装置はモータ一体型の電子制御装置に採用される装置を例に説明したが、この発明は、これらモータをはじめとするアクチュエータ等と電子制御装置とが別体に構成される装置に適用することもできる。図１３は、こうした別体構造の電子制御装置およびモータの外観を模式的に示したものである。図１３に示されるように、例えばモータ５０は車内のエンジンルーム内に搭載されており、電子制御装置は車室内に搭載されている。そしてこれらモータ５０と電子制御装置３０とは、それぞれに設けられたコネクタ５９、３９にハーネス４５が装着されることで電気的に接続されている。一般に、エンジンルーム内は車室内に比べて温度環境が大きく変化するため、モータ５０と電子制御装置３０とでは温度差が生じやすい。しかも、上記モータ５０を流れる電流を検出するべく介装される金属ワイヤやリード等の導体は上記電子制御装置３０に備えられるため、上記モータ５０を流れる電流と検出電流との間での温度差も無視できなくなる。こうした温度差に起因して不都合を生じる例を図１４および図１５を参照して説明する。図１４および図１５は、先の図４に対応して、モータ５０の温度と電流、および電子制御装置３０の温度と電流の関係を示すグラフである。例えばいま、「電子制御装置３０の温度≫モータ５０の温度」といった関係にあったとすると、図１４に示されるように、モータ５０側が温度ＴＥ１にあって定常電流Ｉ１が流れていたとしても、温度ＴＥ２にある電子制御装置３０側では過電流判定値（閾値電圧）を上回ってしまい、これを過電流として誤検出してしまう可能性が高くなる。一方、逆に「モータ５０の温度≫電子制御装置３０の温度」といった関係にあったとすると、図１５に示されるように、モータ５０側の温度ＴＥ３での電流Ｉ３と電子制御装置３０側の温度ＴＥ４での電流Ｉ４との電流差ＩＤに起因して、該電子制御装置３０側での過電流判定値に過剰な余裕が生じてしまう。そしてこの場合には、たとえモータ５０側に過電流が流れてもこれを適正に検出することができなくなる。ただし、これら図１４および図１５に例示したような温度差に起因する不都合を解消することのできる回路等を別途設けることとすれば、図１３に例示した環境におかれる電子制御装置についても、この発明を適用することは十分に可能である。
【００４７】
・上記各実施の形態では、車載部品の駆動を操作する直流モータに流れる電流をモニタしてその過電流の有無を検出する集積回路装置にこの発明を適用することとしたが、このようなモータの他、例えばソレノイド等の車載用の電磁アクチュエータを駆動制御する集積回路装置にもこの発明を適用することはできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置の第１の実施の形態についてその外観を模式的に示す外観図。
【図２】同第１の実施の形態の集積回路装置の構成を示すブロック図。
【図３】(ａ)は同第１の実施の形態の集積回路装置において電流モニタのために介装される金属ワイヤの側面構造を模式的に示す側面図。（ｂ）は同図（ａ）の平面構造を示す平面図。
【図４】モータに流れる電流の温度特性と同第１の実施の形態の集積回路装置において検出（モニタ）される電流の温度特性との関係を示すグラフ。
【図５】同第１の実施の形態の集積回路装置を構成する過電流検出回路の構成例を示すブロック図。
【図６】同第１の実施の形態の集積回路装置を構成する過電流検出回路の構成例を示すブロック図。
【図７】この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置の第２の実施の形態についてその構成を示すブロック図。
【図８】この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置のその他の実施の形態について、その構成を示すブロック図。
【図９】この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置のその他の実施の形態について、その構成を示すブロック図。
【図１０】この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置が混成集積回路装置に適用される場合の内部平面構造を模式的に示す平面図。
【図１１】（ａ）は上記金属ワイヤの他の変形例についてその側面構造を模式的に示す側面図。（ｂ）は同（ａ）の平面構造を示す平面図。
【図１２】上記金属ワイヤの他の変形例についてその平面構造を示す平面図。
【図１３】この発明にかかる過電流検出機能を有する集積回路装置のその他の実施の形態について、その外観を模式的に示す外観図。
【図１４】図１３に示した装置におけるモータおよび電子制御装置の温度とそれぞれに流れる電流との関係を示すグラフ。
【図１５】同じく図１３に示した装置におけるモータおよび電子制御装置の温度とそれぞれに流れる電流との関係を示すグラフ。
【図１６】従来の過電流検出機能を有する集積回路装置の斜視構造を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
１０、１０ａ、１０ｂ…基板、１１…制御回路、１２…駆動回路、１３、１３ａ〜１３ｄ…パワー素子、１４、１４ａ〜１４ｆ…ボンディングパッド、１６…制御素子、２０、２０ａ、２０ｂ…過電流検出回路、２１…差動増幅部、２２…演算増幅器、２３…比較器、３０…電子制御装置、３１、３１ａ〜３１ｆ、３２、３５、３６、３７…金属ワイヤ、３８…モールド樹脂、３９、５９…コネクタ、４５…ハーネス、５０…モータ、５１…ギヤ、６０…テスタ（抵抗値判定器）、６１…プローブ、１１０…基板、１１０ａ…絶縁樹脂膜、１１３…パワー素子、１１４…導電路、１１８…ヒートシンク材、１２０…抵抗体部品、１２０ａ…ポリイミド樹脂膜、１２１…金属片、１２２ａ、１２２ｂ…ボンディングパッド、１４０…ワイヤ、Ｔ、Ｔ１〜Ｔ５…端子、Ｔ５１、Ｔ５２…モータ側端子、ＬＤ…リード、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、Ｔｒ…トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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