(57)【要約】【課題】特別な温度検出素子を設けることなく発熱部品の温度上昇を検出することができる電子回路及び過熱検出方法を提供する。【解決手段】基板１０上に発熱部品であるパワー半導体Ｑ１が実装された電子回路１であって、パワー半導体Ｑ１を流れる電流の電流経路である配線パターン２０の一部に設けられた錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部ＳＰ１と、錫配線部ＳＰ１の抵抗値を錫配線部ＳＰ１による電圧降下値として検出する電圧検出部４と、電圧検出部４によって検出される電圧降下値に基づいてパワー半導体Ｑ１の異常過熱を判定する過熱判定部５と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に発熱部品が実装された電子回路であって、
前記発熱部品を流れる電流の電流経路である配線パターンの一部に設けられた錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部と、
前記錫配線部の抵抗値を検出する抵抗値検出部と、
前記抵抗値検出部によって検出される抵抗値に基づいて前記発熱部品の異常過熱を判定する過熱判定部と、を具備することを特徴とする電子回路。
【請求項２】
前記発熱部品は、負荷への電流供給をオンオフするパワー半導体であり、
前記過熱判定部によって前記異常過熱が判定されると、前記パワー半導体の動作を停止させる保護回路を具備することを特徴とする請求項１記載の電子回路。
【請求項３】
前記錫配線部は、分断された前記配線パターン間に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子回路。
【請求項４】
前記錫配線部は、前記配線パターンと並列に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の電子回路。
【請求項５】
前記錫配線部は、前記電流経路となる電子部品と前記配線パターンとを接続する半田であることを特徴とする請求項１又は２記載の電子回路。
【請求項６】
前記抵抗値検出部は、前記錫配線部の抵抗値を前記錫配線部による電圧降下値として検出する電圧検出部であり、
前記過熱判定部は、前記電圧検出部によって検出された電圧降下値が予め設定された閾値を超えると、前記発熱部品の異常過熱を判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電子回路。
【請求項７】
前記配線パターンには、前記錫配線部と並列な分流経路が形成されており、
前記抵抗値検出部は、前記錫配線部の抵抗値を、前記分流経路を流れる電流値として検出する電流検出部であり、
前記過熱判定部は、前記電流検出部によって検出された電流値が予め設定された閾値を超えると、前記発熱部品の異常過熱を判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電子回路。
【請求項８】
基板上に実装された発熱部品の異常過熱を検出する過熱検出方法であって、
前記発熱部品を流れる電流の電流経路である配線パターンの一部に、錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部を設け、
抵抗値検出部によって前記錫配線部の抵抗値を検出し、
過熱判定部によって前記抵抗値検出部によって検出される抵抗値に基づいて前記発熱部品の異常過熱を判定することを特徴とする過熱検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に発熱部品が実装されている電子回路及び過熱検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＥＴ（Field effect transistor）等の発熱量が多い発熱部品が実装された電子回路においては、過熱保護のため、発熱部品の温度上昇を検出する必要がある。
【０００３】
発熱部品に対して過熱検出素子を熱的に密着させて過熱を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、過熱検出素子として、シリコンダイオードやトランジスタを用いること、発熱部品と過熱検出素子を熱的に密着させるため、発熱部品と過熱検出素子とを同一チップ上に形成させるか、はんだ付け等の素子固定接続手段を採用することが記載されている。
【０００４】
また、発熱部品であるモータ駆動ICのリード脚近傍に温度検出素子を配置する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、温度検出素子として正特性サーミスタを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３０８４１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術では、温度上昇検出用の温度検出素子（ダイオード、トランジスタ、サーミスタ等）を設ける必要がある。従って、温度検出素子のコストがかかると共に、部品点数も増えるという問題点があった。
【０００７】
さらに、温度検出素子を設ける場合、発熱部品と温度検出素子を熱的に結合させる必要があり、熱的な結合が不十分であれば発熱部品の温度変化に対して検出値に遅れが生じ、正しく温度を検出することができない。なお、熱的な結合を確保するためには、温度検出素子を発熱部品の近傍に配置したり、機械的に密着させたりする必要がある。この場合、レイアウト上の制約、製造工程の増加、接着剤等の部品の増加などの不利益がある。また、基板毎の熟的結合のばらつきも問題となりうる。
【０００８】
本発明の目的は、従来技術の上記問題を解決し、特別な温度検出素子を設けることなく発熱部品の温度上昇を検出することができる電子回路及び過熱検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子回路は、基板上に発熱部品が実装された電子回路であって、前記発熱部品を流れる電流の電流経路である配線パターンの一部に設けられた錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部と、前記錫配線部の抵抗値を検出する抵抗値検出部と、前記抵抗値検出部によって検出される抵抗値に基づいて前記発熱部品の異常過熱を判定する過熱判定部と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明の電子回路において、前記発熱部品は、負荷への電流供給をオンオフするパワー半導体であり、前記過熱判定部によって前記異常過熱が判定されると、前記パワー半導体の動作を停止させる保護回路を具備していても良い。
さらに、本発明の電子回路において、前記錫配線部は、分断された前記配線パターン間に接続されていても良い。
さらに、本発明の電子回路において、前記錫配線部は、前記配線パターンと並列に接続されていても良い。
さらに、本発明の電子回路において、前記錫配線部は、前記電流経路となる電子部品と前記配線パターンとを接続する半田であっても良い。
さらに、本発明の電子回路において、前記抵抗値検出部は、前記錫配線部の抵抗値を前記錫配線部による電圧降下値として検出する電圧検出部であり、前記過熱判定部は、前記電圧検出部によって検出された電圧降下値が予め設定された閾値を超えると、前記発熱部品の異常過熱を判定しても良い。
さらに、本発明の電子回路において、前記配線パターンには、前記錫配線部と並列な分流経路が形成されており、前記抵抗値検出部は、前記錫配線部の抵抗値を、前記分流経路を流れる電流値として検出する電流検出部であり、前記過熱判定部は、前記電流検出部によって検出された電流値が予め設定された閾値を超えると、前記発熱部品の異常過熱を判定しても良い。
また、本発明の過熱検出方法は、基板上に実装された発熱部品の異常過熱を検出する過熱検出方法であって、前記発熱部品を流れる電流の電流経路である配線パターンの一部に、錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部を設け、抵抗値検出部によって前記錫配線部の抵抗値を検出し、過熱判定部によって前記抵抗値検出部によって検出される抵抗値に基づいて前記発熱部品の異常過熱を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶融温度付近で錫の体積抵抗率、すなわち錫配線部の抵抗値が上がるため、錫配線部の抵抗値に基づいて発熱部品の異常過熱を判定することで、特別な温度検出素子を設けることなく発熱部品の温度上昇を検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る電子回路の実施の形態の構成を示す回路構成図である。
【図２】図１に示すＸ−Ｘ断面図である。
【図３】図１に示す錫配線部に含まれる錫の温度−体積抵抗率特性を示す図である。
【図４】図１に示す電圧検出部によって検出される電圧値を示す図である。
【図５】図１に示す錫配線部の他の接続例を示す図である。
【図６】図４に示す錫配線部の接続例を説明する説明図である。
【図７】図１に示す錫配線部と並列に接続された並列接続パターン例を示す図である。
【図８】本発明に係る電子回路の他の実施の形態の構成を示す回路構成図である。
【図９】図８に示す分流経路を流れる電流値を説明する図である。
【図１０】図８に示す電子回路の等価回路である。
【図１１】本発明に係る電子回路の他の実施の形態の構成を示す回路構成図である。
【図１２】図１１に示す電圧検出部によって検出される電圧値を示す図である。
【図１３】本発明に係る電子回路の他の実施の形態の構成を示す回路構成図である。
【図１４】図１３に示す電圧検出部によって検出される電圧値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施の形態の電子回路１は、図１を参照すると、ＭＯＳＦＥＴ等のパワー半導体Ｑ１をスイッチ素子として用い、パワー半導体Ｑ１をオン／オフすることにより、電源Ｖｐから負荷Ｌへの電流を 供給／遮断する半導体リレー回路２と、駆動回路３と、電圧検出部４と、過熱判定部５と、保護回路６とを備えている。パワー半導体Ｑ１は、動作に伴って発熱する発熱部品である。電圧検出部４、過熱判定部５及び保護回路６は、パワー半導体Ｑ１の温度が異常に上昇した場合に、パワー半導体Ｑ１の動作を停止させる過熱保護部として機能する。
【００１３】
半導体リレー回路２は、基板１０に配置され、各構成（電源Ｖｐ、パワー半導体Ｑ１、負荷Ｌ）間は、銅箔で形成された配線パターン２０によって接続されている。この配線パターン２０は、パワー半導体Ｑ１を流れる電流の電流経路である。
【００１４】
電源Ｖｐの正極端子と、パワー半導体Ｑ１とを接続する配線パターン２０は、その一部が分断されている。そして、解放された電源側端部と部品側端部とが、錫配線部ＳＰ１によって接続されている。錫配線部ＳＰ１は、錫または錫を含む配線材、例えば錫を主な成分とする半田で構成されている。
【００１５】
図２を参照すると、配線パターン２０の表面は、レジスト２１によって被膜されている。電源側端部と部品側端部とにおいて、表面のレジスト２１を所定面積を剥がし、レジスト２１を剥がした箇所をパット部２０ａ、２０ｂとしてそれぞれ形成する。そして、パット部２０ａとパット部２０ｂとを半田によって接続して錫配線部ＳＰ１を形成する。
【００１６】
なお、半田による錫配線部ＳＰ１の形成は、メタルマスクとクリーム半田とを用いた印刷によって、所望の断面積（幅×厚さ）に形成することができる。
【００１７】
駆動回路３は、外部からのオン／オフ信号に基づいて生成した駆動信号によって、パワー半導体Ｑ１をオン／オフする。
【００１８】
電圧検出部４は、錫配線部ＳＰ１の両端間の電圧値ＶＳＰ１を検出し、検出結果を過熱判定部５に出力する。電圧検出部４による電圧値ＶＳＰ１の検出は、パワー半導体Ｑ１がオン状態、すなわちパワー半導体Ｑ１に一定の電流値ＩＱ１が流れている状態で行う。従って、検出される電圧値ＶＳＰ１は、錫配線部ＳＰ１の抵抗値ＲＳＰ１に比例し、電圧検出部４は、検出する抵抗値検出部として機能する。
【００１９】
過熱判定部５は、電圧検出部４によって検出される電圧値ＶＳＰ１に基づいて、パワー半導体Ｑ１が異常過熱であるか否かを判定する過熱判定部として機能する。過熱判定部５は、電圧検出部４によって検出される電圧値ＶＳＰ１と予め設定された閾電圧値Ｖｔｈとを比較し、電圧値ＶＳＰ１が電圧値ＶＳＰ１以上である場合には、異常過熱であると判定し、電圧値ＶＳＰ１が電圧値ＶＳＰ１未満である場合には異常過熱でないと判定し、判定結果を保護回路６に出力する。
【００２０】
なお、電圧検出部４によって検出される電圧値ＶＳＰ１と閾電圧値Ｖｔｈとの比較は、錫配線部ＳＰ１の抵抗値ＲＳＰ１と閾抵抗値との比較と、同義である。従って、過熱判定部５は、錫配線部ＳＰ１の抵抗値ＲＳＰ１に基づいて、パワー半導体Ｑ１が異常過熱であるか否かを判定する過熱判定部と言い換えることができる。
【００２１】
保護回路６は、パワー半導体Ｑ１を保護する回路である。保護回路６は、電圧検出部４によって異常過熱と判定された場合には、パワー半導体Ｑ１を安全にオフ状態にする。
【００２２】
錫配線部ＳＰ１に含まれている錫は、図３に示すように、融点が２３１．９３℃であり、温度−体積抵抗率の特性は、温度が１００℃から３００°Ｃに上がると体積抵抗率は３倍以上になる（理科年表２００２年度版参照）。これは、図３に点線で示すように、溶融が始まる融点付近で急激に体積抵抗率が上昇するものと考えられる。従って、錫が含まれている錫配線部ＳＰ１の抵抗値Ｒｓｐｌも錫の融点付近で急激に上昇する。
【００２３】
本実施の形態の電子回路１は、錫配線部ＳＰ１の抵抗値Ｒｓｐｌの変化を、錫配線部ＳＰ１の電圧降下（電圧値ＶＳＰ１）の変化として検出することで、パワー半導体Ｑ１の異常過熱を検出する。
【００２４】
ここで、パワー半導体Ｑ１を流れる電流値ＩＱ１が１０００Ａ、錫配線部ＳＰ１の常温での抵抗値Ｒｓｐｌが０．１ｍΩとする。この場合、電圧検出部４によって検出される電圧値ＶＳＰ１は、０．１Ｖとなる。
【００２５】
次に、パワー半導体Ｑ１に異常発熱が起こり、パワー半導体Ｑ１の熱が配線パターン２０を通して錫配線部ＳＰ１に伝達され、錫配線部ＳＰ１の温度が錫の融点付近に上昇した場合を考える。
【００２６】
錫配線部ＳＰ１の温度が錫の融点付近に上昇すると、抵抗値Ｒｓｐｌも上昇する。例えば、抵抗値Ｒｓｐｌが０．１ｍΩから０．２ｍΩに上昇した場合、電圧検出部４によって検出される電圧値ＶＳＰ１は、０．２Ｖとなる。
【００２７】
従って、過熱判定部５において、図４に示すように、電圧値ＶＳＰ１と比較する閾電圧値Ｖｔｈを０．１〜０．２Ｖの値（例えば、０．１８Ｖ）に設定しておくことで、錫配線部ＳＰ１の温度が錫の融点付近に上昇、すなわちパワー半導体Ｑ１の異常過熱を検出することができる。
【００２８】
なお、錫配線部ＳＰ１は、図５に示すように、分断されていない配線パターン２０の表面に、並列に接続するようにしても良い。例えば、図５（ａ）に示すように、配線パターン２０の表面に、所定の間隔でレジスト２１を剥がした２か所のパット部を形成し、２か所のパット部を半田によって接続して錫配線部ＳＰ１を形成する。また、図５（ｂ）に示すように、配線パターン２０の表面に、所定長のレジスト２１を剥がしたパット部を形成し、形成したパット部に半田をのせて錫配線部ＳＰ１を形成する。
【００２９】
図６（ａ）に示すように、配線パターン２０である銅箔の厚みを７０ｕｍ、錫配線部ＳＰ１の厚みを２ｍｍとし、錫配線部ＳＰ１と、錫配線部ＳＰ１の並列に接続されている配線パターン２０（以下、並列接続パターンＰＰと称す）とはいずれも外形が１０ｍｍ×１０ｍｍとする。この場合、錫配線部ＳＰ１の抵抗値ＲＳＰ１と、並列接続パターンＰＰの抵抗値ＲＰＰとは、１００℃および３００℃において、図６（ｂ）に示すようになる。そして、錫配線部ＳＰ１と並列接続パターンＰＰとは、図６（ｃ）に示すように並列に接続された抵抗と見なすことができる。従って、錫配線部ＳＰ１と並列接続パターンＰＰとの合成抵抗値は、１００℃で０．０６３ｍΩ、３００℃で０．１７ｍΩになり、１００℃から３００℃に温度が変化したとき、合成抵抗は４．７倍の変化を示す。
【００３０】
ここで、パワー半導体Ｑ１を流れる電流値ＩＱ１が１０００Ａとすると、電圧検出部４によって検出される電圧値ＶＳＰ１は、１００℃で０．０６３Ｖ、３００℃で０．１７Ｖになる。従って、過熱判定部５において、電圧値ＶＳＰ１と比較する閾電圧値Ｖｔｈを０．０６３〜０．１７Ｖの値（例えば、０．１５Ｖ）に設定しておくことで、錫配線部ＳＰ１の温度が錫の融点付近に上昇、すなわちパワー半導体Ｑ１の異常過熱を検出することができる。
【００３１】
また、錫配線部ＳＰ１を並列接続パターンＰＰと並列に形成する場合、錫配線部ＳＰ１及び並列接続パターンＰＰの形状は、適宜設定することができる。例えば、図７（ａ）に示すように、並列接続パターンＰＰの一部を細いパターンにしても良い。また、図７（ｂ）に示すように、並列接続パターンＰＰの一部を細いパターンが間隔をおいて形成された格子状にしても良い。この場合、錫配線部ＳＰ１を形成する半田の量を安定させることができる。さらに、図７（ｃ）に示すように、並列接続パターンＰＰを他の配線パターン２０の幅よりも拡げるようにしても良い。この場合、錫配線部ＳＰ１を形成する半田が並列接続パターンＰＰ上にのせやすくなる。
【００３２】
さらに、図８に示す電子回路１ａのように、配線パターン２０に錫配線部ＳＰ１と並列な分流経路２２をつくり、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２をホールｌＣ等の電流検出部７で監視することにより、錫配線部ＳＰ１の抵抗値ＲＳＰ１の上昇、すなわちパワー半導体Ｑ１の異常過熱を検出することもできる。なお、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２は、分流経路２２に抵抗を設け、電圧降下によって検出するようにしても良い。
【００３３】
電流検出部７は、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２を検出し、電流値Ｉ２に応じた電圧値を検出結果として過熱判定部５に出力する。
【００３４】
パワー半導体Ｑ１を流れる電流値ＩＱ１は、錫配線部ＳＰ１を流れる電流値Ｉ１と、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２とを加算した値となる。従って、パワー半導体Ｑ１の温度上昇に伴って、錫配線部ＳＰ１の抵抗値ＲＳＰ１が上昇すると、図９に示すように、錫配線部ＳＰ１を流れる電流Ｉ１が減り、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２が増える。従って、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２を監視し、電流値Ｉ２に応じて電流検出部７から出力される電圧値を、過熱判定部５において予め設定された閾電圧値Ｖｔｈと比較して過熱判定を行うことにより、パワー半導体Ｑ１の異常過熱を監視できることになる。
【００３５】
図１０は、錫配線部ＳＰ１と分流経路２２とからなる並列回路の等価回路である。なお、図１０に示すＲＩ１は、分流経路２２と並列に接続された並列パターンを錫配線部ＳＰ１と共に構成する配線パターン２０の抵抗値であり、ＲＩ2は、分流経路２２の抵抗値である。この等価回路によると、錫配線部ＳＰ１を流れる電流値Ｉ１と、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２との分流比は、それぞれの配線インピーダンスの比で決まる。従って、分流経路２２のパターンを細くして配線インピーダンスを上げることで、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２を小さくすることができる。分流経路２２を流れる電流値Ｉ２を小さくすることで、電流検出部７として使用する電流センサの規模を小さくできる利点がある。
【００３６】
ここで、常温において、抵抗値ＲＩ１がＯ．ｌｍΩ、抵抗値ＲＩ2が１０ｍΩ、抵抗値ＲＳＰ１が０．１ｍΩとする。そして、パワー半導体Ｑ１を流れる電流値ＩＱ１が１０００Ａとすると、錫配線部ＳＰ１を流れる電流値Ｉ１は９８０Ａ、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２は２０Ａに分配される。つまり、このように分流することにより１０００Ａの電流を監視する代わりに２０Ａの監視で済むため、電流検出部７として小型で安価な電流センサを用いることができる。
【００３７】
次に、パワー半導体Ｑ１に異常発熱が起こり、パワー半導体Ｑ１の熱が配線パターン２０を通して錫配線部ＳＰ１に伝達され、錫配線部ＳＰ１の温度が錫の融点付近に上昇した場合を考える。
【００３８】
錫配線部ＳＰ１の温度が錫の融点付近に上昇すると、抵抗値Ｒｓｐｌも上昇する。例えば、抵抗値Ｒｓｐｌが０．１ｍΩから０．２ｍΩに上昇した場合、錫配線部ＳＰ１を流れる電流値Ｉ１は９８０Ａから９７１Ａに、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２は２０Ａから２９Ａに分配が変更される。従って、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２の上昇を監視することによりパワー半導体Ｑ１が異常過熱されたことを検出できる。
【００３９】
なお、錫配線部ＳＰ１を流れる電流値Ｉ１と、分流経路２２を流れる電流値Ｉ２との分流比は、分流経路２２や錫配線部ＳＰ１が接続されている経路に抵抗をいれてインピーダンス比を確定させるようにしても良い。
【００４０】
図１１に示す電子回路１ｂのように、パワー半導体Ｑ１に直列に接続された電流検出抵抗Ｒｓｅｎがある場合には、電流検出抵抗Ｒｓｅｎと配線パターン２０とを接続する半田を錫配線部ＳＰ２、ＳＰ３として用い、パワー半導体Ｑ１の異常過熱を検出するようにしても良い。なお、この場合、発熱部品であるパワー半導体Ｑ１に近い錫配線部ＳＰ２の温度抵抗特性を主に利用する。また、電流検出抵抗Ｒｓｅｎは一例であり、パワー半導体Ｑ１に直列に接続された他の電子部品と配線パターン２０とを接続する半田を錫配線部として用いても良い。
【００４１】
一般的に、電流検出抵抗Ｒｓｅｎを用いて電流検出をする場合、配線パターン２０や半田部での電圧降下の影響を排除したいために電流検出抵抗Ｒｓｅｎの両端の電圧を検出する。しかし、図１１に示す電子回路１ｂでは、錫配線部ＳＰ２、ＳＰ３まで含めた電位差Ｖｓｅｎを検出させる。これにより、図１２に示すように、電流検出抵抗Ｒｓｅｎの電圧降下分を含めた閾電圧値Ｖｔｈを設定しておくことで、電流検出と共に、異常過熱も同時に検出することができる。
【００４２】
図１３に示すように、電圧検出部４ａは、電流検出抵抗Ｒｓｅｎの両端の電位差Ｖｓｅｎ１と、錫配線部ＳＰ２、ＳＰ３まで含めた電位差Ｖｓｅｎ２とを検出し、電位差Ｖｓｅｎ２から電位差Ｖｓｅｎ１を減算した値を過熱判定部５に出力するようにしても良い。電位差Ｖｓｅｎ１は、電流検出抵抗Ｒｓｅｎの電圧降下値である。従って、電圧検出部４ａから過熱判定部５には、図１４に示すように、電流検出抵抗Ｒｓｅｎの電圧降下分が差し引かれ、錫配線部ＳＰ２の両端間の電圧値ＶＳＰ2と、錫配線部ＳＰ３の両端間の電圧値ＶＳＰ,3との合算値が出力される。そのため、パワー半導体Ｑ１の電流値ＩＱ１が変化しても、より確実に過熱検出ができる。
【００４３】
また、電位差Ｖｓｅｎ１によって電流値ＩＱ１が検出される。従って、パワー半導体Ｑ１の電流値ＩＱ１が変化しても、電位差Ｖｓｅｎ２から錫配線部ＳＰ２及びＳＰ３の合計抵抗値を正確に算出することができ、この合計抵抗値に基づいて、過熱判定部５が過熱判定を行うようにしても良い。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、基板１０上に発熱部品であるパワー半導体Ｑ１が実装された電子回路１、１ａ、１ｂであって、パワー半導体Ｑ１を流れる電流の電流経路である配線パターン２０の一部に設けられた錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３と、錫配線部ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の抵抗値を検出する抵抗値検出部（電圧検出部４、電流検出部７）と、抵抗値検出部によって検出される抵抗値に基づいてパワー半導体Ｑ１の異常過熱を判定する過熱判定部５と、を備えている。
この構成により、錫又は錫を含む配線材からなる錫配線部ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３に熱を加えていった揚合、錫の融点（２３０℃）付近で溶融が始まる。そして、溶融温度付近で錫の体積抵抗率、すなわち錫配線部ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の抵抗値が上がる。従って、錫配線部ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の抵抗値に基づいてパワー半導体Ｑ１の異常過熱を判定することで、特別な温度検出素子を設けることなくパワー半導体Ｑ１の温度上昇を検出することができる。また、温度検出素子の熱的な結合を特段考慮する必要が無く温度を検出することができ、パワー半導体Ｑ１が急激な発熱を起こした場合でもただちに異常過熱として検出することができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態は、パワー半導体Ｑ１は、負荷Ｌへの電流供給をオンオフし、過熱判定部５によって異常過熱が判定されると、パワー半導体Ｑ１の動作を停止させる保護回路６を備えている。
この構成により、パワー半導体Ｑ１が急激な発熱を起こした場合でもただちに保護することができる。
【００４６】
さらに、本実施の形態は、錫配線部ＳＰ１は、分断された配線パターン２０間に接続されている。
この構成により、錫配線部ＳＰ１の長さ及び断面積により、錫配線部ＳＰ１の抵抗値を所望の値に設定することができ、装置間のバラツキを軽減させることができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態は、錫配線部ＳＰ１は、配線パターン２０と並列に接続されている。
この構成により、配線パターン２０上に錫又は錫を含む配線材をのせるだけで容易に錫配線部ＳＰ１を形成することができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態は、錫配線部ＳＰ２、ＳＰ３は、電流経路となる電子部品（電流検出抵抗Ｒｓｅｎ）と配線パターン２０とを接続する半田である。
この構成により、半田によって電子部品（電流検出抵抗Ｒｓｅｎ）と配線パターン２０とを接続するだけで容易に錫配線部ＳＰ１を形成することができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態は、抵抗値検出部は、錫配線部ＳＰ１の抵抗値を錫配線部ＳＰ１による電圧降下値として検出する電圧検出部４であり、過熱判定部５は、電圧検出部４によって検出された電圧降下値が予め設定された閾値を超えると、パワー半導体Ｑ１の異常過熱を判定する。
この構成により、パワー半導体Ｑ１の異常過熱を電圧比較によって簡単に判定することができる。
【００５０】
さらに、本実施の形態は、配線パターン２０には、錫配線部ＳＰ１と並列な分流経路２２が形成されており、抵抗値検出部は、錫配線部ＳＰ１の抵抗値を、分流経路２２を流れる電流値として検出する電流検出部７であり、過熱判定部は、電流検出部７によって検出された電流値が予め設定された閾値を超えると、パワー半導体Ｑ１の異常過熱を判定する。
この構成により、分流経路２２に流れる電流値を小さい値に制御することができ、電流検出部７として小型で安価な電流センサを用いることができる。
【００５１】
以上、本発明を具体的な実施形態で説明したが、上記実施形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更して実施できることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【００５２】
１、１ａ、１ｂ  電子回路
２  半導体リレー回路
３  駆動回路
４、４ａ  電圧検出部
５  過熱判定部
６  保護回路
７  電流検出部
１０  基板
２０  配線パターン
２１  レジスト
２２  分流経路
Ｌ  負荷
ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３  錫配線部
Ｑ１  パワー半導体
Ｖｐ  電源
【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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