(57)【要約】【課題】システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができるパワー半導体デバイス、及びそのパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システムを提供する。【解決手段】メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃとは一対となって一つの半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３にそれぞれされる。また、半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３それぞれにおいて、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとは、互いに異なる負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに接続するように設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインの電源と複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のメインの電源線と、
前記複数のメインの電源線とは別に設けられ、サブの電源と前記複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のサブの電源線と、
前記複数のメインの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のメインの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のメインのパワー半導体素子と、
前記複数のサブの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のサブの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のサブのパワー半導体素子と、
を備え、
前記複数のメイン及び前記複数のサブのパワー半導体素子のうち少なくとも一部において、当該一部に含まれる、前記メインのパワー半導体素子と、前記サブのパワー半導体素子とは一対となって一つの半導体パッケージとされ、
当該半導体パッケージにおいて、当該メインのパワー半導体素子のメインの電源線と、当該サブのパワー半導体素子のサブの電源線とは、互いに異なる前記負荷に接続される、
ことを特徴とするパワー半導体デバイス。
【請求項２】
前記複数のメインのパワー半導体素子の他部において、当該他部に含まれる前記メインのパワー半導体素子は、当該他部に含まれる他の前記メインのパワー半導体素子のうち１つと一対となって一つの半導体パッケージとされ、
前記複数のサブのパワー半導体素子の他部において、当該他部に含まれる前記サブのパワー半導体素子は、当該他部に含まれる他の前記サブのパワー半導体素子のうち１つと一対となって一つの半導体パッケージとされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体デバイス。
【請求項３】
メインの電源と複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のメインの電源線と、
前記複数のメインの電源線とは別に設けられ、サブの電源と前記複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のサブの電源線と、
前記複数のメインの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のメインの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のメインのパワー半導体素子と、
前記複数のサブの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のサブの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のサブのパワー半導体素子と、
を備え、
前記複数のサブのパワー半導体素子のうち少なくとも２つは、一組となって一つの半導体パッケージとされる、
ことを特徴とするパワー半導体デバイス。
【請求項４】
検知された前記半導体パッケージの故障状況に応じて、前記複数のサブのパワー半導体素子をそれぞれオンオフ制御する制御部をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のパワー半導体デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両に搭載され、電源線の短絡又は開放を切り替えるパワー半導体素子を有するパワー半導体デバイス、及びこのパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に搭載される車両用電源供給システムとしては、電源と負荷との間に回路保護機構（ヒューズ、リレー回路）として短絡又は開放を切り替える開閉スイッチを設け、この開閉スイッチを、例えば従来のリレー回路に代えてパワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子で構成されるパワー半導体デバイスで設けるものが知られる（例えば、特許文献１参照）。このパワー半導体デバイスは、並列して接続された複数の半導体素子から構成される。このように、車両の電装においてパワー半導体デバイスの導入が検討されており、また、この採用により、電源箱など装置や機器の高機能化や軽量化が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１４３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
その一方で、この種のパワー半導体デバイスの車両への採用については、ＩＳＯ２６２６２（機能安全）を考慮しなければならない。すなわち、採用するシステムによっては、このＩＳＯ２６２６２の機能安全の要件を満たすためにシステムの冗長性に配慮した設計を行う必要がある。
【０００５】
ここで、図７を参照して、システムの冗長性に配慮した、従来の、パワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システム（以下、従来例とも言う。）７について説明する。図７は、従来の車両用電源供給システム７を説明する回路概略図である。
なお、図７では、模式的にパワーＭＯＳＦＥＴ７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃを表現して示しているが、制御装置（不図示）からそれぞれオンオフ制御可能なように、これらパワーＭＯＳＦＥＴ７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃそれぞれには所定の電圧を印加するための電気回路（不図示）も設けられている。
【０００６】
図７に示すように、従来例の車両用電源供給システム７は、第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに電気供給するため、メインの蓄電池７１を電源として含むメインの電源系７０と、サブの蓄電池８１を電源として含むサブの電源系８０と、を有する。メイン及びサブの電源系７０，８０は、第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに対し両方から電気供給可能なように配設される。サブの電源系８０は、メインの電源系７０とは別系統で設けられており、バックアップ的に用いられる。
なお、例えば、第１の負荷ＬＡは、電子式燃料噴射装置や電子制御ユニットなどに該当する。第２の負荷ＬＢは、アンチロック・ブレーキ・システムなどに該当する。第３の負荷ＬＣは、エンジン点火装置などに該当する。
【０００７】
メインの電源系７０は、電源線として、第１、第２及び第３の電源線７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃを有する。メインの電源系７０の第１の電源線７２Ａは、メインの蓄電池７１と第１の負荷ＬＡとを接続する。第２の電源線７２Ｂは、メインの蓄電池７１と第２の負荷ＬＢとを接続する。第３の電源線７２Ｃは、メインの蓄電池７１と第３の負荷ＬＣとを接続する。
【０００８】
また、サブの電源系８０も同様に、電源線として、第１、第２及び第３の電源線８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃを有する。サブの電源系８０の電源線８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃは、サブの蓄電池７１と負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣとをそれぞれ並列に接続し、メインの電源系７０のバックアップとして機能する。
【０００９】
そして、メインの電源系７０の第１、第２及び第３の電源線７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃには第１、第２及び第３のパワーＭＯＳＦＥＴ７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃがそれぞれ配設される。サブの電源系８０でも同様に、サブの電源系８０の第１、第２及び第３の電源線８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃには第１、第２及び第３のパワーＭＯＳＦＥＴ８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃがそれぞれ配設される。
【００１０】
これらパワーＭＯＳＦＥＴ７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ、８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃは、不図示の信号線を介して不図示の制御装置に接続されており、制御装置によりそれぞれオンオフ制御される。すなわち、これらパワーＭＯＳＦＥＴ７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ、８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃは、スイッチング素子として機能し、制御装置によりオンオフ制御されて短絡又は開放して、メイン又はサブの蓄電池７１，８１からの電気を各電源線７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃに通過させたり遮断したりする。
【００１１】
このように、従来の、パワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システム７では、第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに対し、メインの電源系７０での一部故障に備えて別の系統（経路）すなわちサブの電源系８０からでも電気供給可能にしている。これにより、機能安全性を向上させることが可能となる。
【００１２】
しかしながら、前述したようにシステムの冗長性を実現できるものの、サブの電源系８０の電源線８２Ａ，８２Ｂ，８２ＣにもパワーＭＯＳＦＥＴ８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃなどのパワー半導体素子をさらに設けることになり、パワー半導体素子などの部品点数が増え、製造コストの増加に繋がる可能性がある。また、近年、自動運転システムなどの実装が進展しており、機能安全性を要求する装置や機器（負荷）が増大傾向にあり、これら負荷の機能安全性の確保を踏まえると、かかる半導体素子の部品点数の増加傾向は顕著である。
【００１３】
そこで、本発明者らは、かかる状況においてパワー半導体素子の導入に伴う部品点数や導入コストの増加を抑制すべく鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、複数のパワー半導体素子においてハードフェア構成として共通する部分を共有化して１つの回路基板に構築する（パッケージ化）ことに着目し、部品点数や導入コストの増加を抑制できる可能性を見出した。
【００１４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができるパワー半導体デバイス、及びそのパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  メインの電源と複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のメインの電源線と、
前記複数のメインの電源線とは別に設けられ、サブの電源と前記複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のサブの電源線と、
前記複数のメインの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のメインの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のメインのパワー半導体素子と、
前記複数のサブの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のサブの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のサブのパワー半導体素子と、
を備え、
前記複数のメイン及び前記複数のサブのパワー半導体素子のうち少なくとも一部において、当該一部に含まれる、前記メインのパワー半導体素子と、前記サブのパワー半導体素子とは一対となって一つの半導体パッケージとされ、
当該半導体パッケージにおいて、当該メインのパワー半導体素子のメインの電源線と、当該サブのパワー半導体素子のサブの電源線とは、互いに異なる前記負荷に接続される、
ことを特徴とするパワー半導体デバイス。
（２）  前記複数のメインのパワー半導体素子の他部において、当該他部に含まれる前記メインのパワー半導体素子は、当該他部に含まれる他の前記メインのパワー半導体素子のうち１つと一対となって一つの半導体パッケージとされ、
前記複数のサブのパワー半導体素子の他部において、当該他部に含まれる前記サブのパワー半導体素子は、当該他部に含まれる他の前記サブのパワー半導体素子のうち１つと一対となって一つの半導体パッケージとされる、
ことを特徴とする上記（１）に記載のパワー半導体デバイス。
（３）  メインの電源と複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のメインの電源線と、
前記複数のメインの電源線とは別に設けられ、サブの電源と前記複数の負荷とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のサブの電源線と、
前記複数のメインの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のメインの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のメインのパワー半導体素子と、
前記複数のサブの電源線にそれぞれ設けられ、前記複数のサブの電源線の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のサブのパワー半導体素子と、
を備え、
前記複数のサブのパワー半導体素子のうち少なくとも２つは、一組となって一つの半導体パッケージとされる、
ことを特徴とするパワー半導体デバイス。
（４）  検知された前記半導体パッケージの故障状況に応じて、前記複数のサブのパワー半導体素子をそれぞれオンオフ制御する制御部をさらに有する、
ことを特徴とする上記（１）〜（３）の何れか１つに記載のパワー半導体デバイス。
（５）  上記（１）〜（４）の何れか１つに記載のパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システム。
【００１６】
上記（１）のパワー半導体デバイスの構成によれば、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができる。
上記（２）のパワー半導体デバイスの構成によれば、メイン及びサブの電源系内それぞれにおいても半導体パッケージを設けるので、各電源系で近接する配線同士を繋げるなどして回路構造の複雑化を避け、導入コストの増加をより抑制することができる。
上記（３）のパワー半導体デバイスの構成によれば、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができる。また、サブの電源系内で半導体パッケージを設けるので、メインの電源系内で設けるのと比べて半導体パッケージが故障した場合、その故障が与える影響を小さく抑えることができる。また、当該電源系で近接する配線同士を繋げるなどして回路構造の複雑化を避け、導入コストの増加をより抑制することができる。
上記（４）のパワー半導体デバイスの構成によれば、メインの電源系で故障が発生してこのメインの電源系から電気供給が不能になっても、サブの電源系の電源線から電気を迅速且つ適切に供給することができる。
上記（５）の車両用電源供給システムの構成によれば、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数を削減することができる車両用電源供給システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のパワー半導体デバイス、及びそのパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システムによれば、複数のパワー半導体素子を１つの回路基板に搭載して、これら複数のパワー半導体素子においてハードフェア構成として共通する部分を共有化する。これにより、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができる。
【００１８】
以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細はさらに明確化されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る第１実施形態の車両用電源供給システムを説明する概略回路構成図である。
【図２】図２は、図１に示す第１の半導体パッケージで故障が発生した場合の電気の経路を説明する概略回路構成図である。
【図３】図３は、本発明に係る第２実施形態の車両用電源供給システムを説明する概略回路構成図である。
【図４】図４は、図３に示す第１の半導体パッケージで故障が発生した場合の電気の経路を説明する概略回路構成図である。
【図５】図５は、本発明に係る第３実施形態の車両用電源供給システムを説明する概略回路構成図である。
【図６】図６は、図５に示すメインの電源系の第１のパワーＭＯＳＦＥＴで故障が発生した場合の電気経路を説明する概略回路構成図である。
【図７】図７は、従来の車両用電源供給システムを説明する概略回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の車両用電源供給システムに関する具体的な複数の実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１及び図２を参照して、本発明に係る第１実施形態の車両用電源供給システム１について説明する。
【００２２】
＜車両用電源供給システムの回路構成について＞
まず図１を参照して、本実施形態の車両用電源供給システム１の回路構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両用電源供給システム１を説明する概略回路構成図である。
なお、図１では、模式的にパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを表現して示しているが、制御装置（制御部）ＣＵからそれぞれオンオフ制御可能なように、これらパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃそれぞれには所定の電圧を印加するための電気回路（不図示）も設けられている。図２〜図６についても同様である。また、図１〜図６中の白抜きの矢印は、蓄電池１１，２１，３１，４１，５１，６１からの電気の経路（流れ）を意味している。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の車両用電源供給システム１は、メインの電源系１０とサブの電源系２０とを有して構成されており、第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに電気を供給するために用いられる。また、車両用電源供給システム１は、後述するパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃをオンオフ制御する制御装置（制御部）ＣＵをさらに有する。
【００２４】
第１の負荷ＬＡは、機能安全の要求が最も高い装置や機器に該当し、電子式燃料噴射装置、電子制御ユニット、レーダー装置などが例示される。第２の負荷ＬＢは、次に機能安全の要求が高い装置や機器に該当し、アンチロック・ブレーキ・システムなどが例示される。第３の負荷ＬＣは、さらに次に機能安全の要求が高い装置や機器に該当し、エンジン点火装置やクリアランスソナー装置などが例示される。
なお、本実施形態では、負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣを３つとしたがこの数量に限定されない。負荷が３つ以外の複数個である場合には、この数量に応じて後述する電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２２ＣやパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが適宜設けられることになる。
【００２５】
メインの電源系１０は、メインの蓄電池１１を電源として含み、また電源線として第１、第２及び第３の電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを有する。メインの電源系１０の電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは電気回路が互いに並列に設けられており、メインの蓄電池１１と負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣとをそれぞれ並列に接続する。
【００２６】
具体的には、メインの電源系１０の第１の電源線１２Ａは、メインの蓄電池１１と第１の負荷ＬＡとを接続する。第２の電源線１２Ｂは、メインの蓄電池１１と第２の負荷ＬＢとを接続する。第３の電源線１２Ｃは、メインの蓄電池１１と第３の負荷ＬＣとを接続する。すなわち、メインの電源系１０では、メインの蓄電池１１の下流回路に第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣが接続され、第１、第２及び第３の電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを介してメインの蓄電池１１から第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに電気が供給される。
なお、メインの電源系１０が通常に使用される電気系統とされる。
【００２７】
サブの電源系２０は、メインの電源系１０とは別の電気系統（バックアップ系統）として設けられており、サブの蓄電池２１を電源として含み、また電源線として、第１、第２及び第３の電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有する。サブの電源系２０の電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、電気回路が互いに並列に設けられており、サブの蓄電池２１と負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣとをそれぞれ並列に接続する。
【００２８】
サブの電源系２０でも同様に、サブの電源系２０の第１の電源線２２Ａは、サブの蓄電池２１と第１の負荷ＬＡとを接続する。第２の電源線２２Ｂは、サブの蓄電池２１と第２の負荷ＬＢとを接続する。第３の電源線２２Ｃは、サブの蓄電池２１と第３の負荷ＬＣとを接続する。すなわち、サブの蓄電池２１の下流回路に第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣが接続される。また、サブの電源系２０では、例えばメインの電源系１０の何れかの電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃで故障が発生して機能不全となった際に、それを補完するように、第１、第２及び第３の電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを介してサブの蓄電池２１から第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに電気が供給されることになる。
【００２９】
なお、本実施形態では、メイン及びサブの蓄電池１１，２１は鉛バッテリであり、バッテリ容量が低下しないように、オルタネータなどの発電機により充電される。また、メイン及びサブの蓄電池１１，２１、第１、第２及び第３の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣはその負極側でそれぞれ接地（グランド）される。また、本実施形態では、電源として鉛バッテリの蓄電池１１，２１を用いるが、電源の機能を有するものであれば限定されず、例えば、その他、発電機などの電源や、リチウムイオンバッテリなどの蓄電池などを適宜用いることが可能である。
【００３０】
そして、メインの電源系１０において第１の電源線１２Ａには第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）１３Ａが、第２の電源線１２Ｂには第２のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ｂが、第３の電源線１２Ｃには第３のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ｃがそれぞれ設けられる。これらパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃは、メインの電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの短絡又は開放をそれぞれ切り替える。
【００３１】
同様に、サブの電源系２０においても第１の電源線２２Ａには第１のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａが、第２の電源線２２Ｂには第２のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｂが、第３の電源線２２Ｃには第３のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｃがそれぞれ設けられる。これらパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、サブの電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの短絡又は開放をそれぞれ切り替える。
【００３２】
制御装置ＣＵは、ハードウェアとして演算回路、インタフェース回路及びメモリ回路などを含むコンピュータシステムで構成され、不図示の信号線を介してメイン及びサブの電源系１０，２０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃをそれぞれオンオフ制御する。
【００３３】
これにより、パワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、制御装置ＣＵの指示に従ってオンオフ制御されてスイッチング素子として機能する。すなわち、パワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃそれぞれは、制御装置ＣＵによりオン（短絡）制御されたときに電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを短絡して、蓄電池１１，２１からの電気を通過させる。その一方で、パワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、制御装置ＣＵによりオフ（開放）制御されたときに電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを開放して、蓄電池１１，２１からの電気を遮断する。
【００３４】
そして、本実施形態では、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃとは一対となって一つの半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３にそれぞれされる。また、半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３それぞれにおいて、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとは、互いに異なる負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに接続するように設けられる。
【００３５】
具体的には、メインの電源系１０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａは、サブの電源系２０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｂと一対となって半導体パッケージＰ１１とされる。メインの電源系１０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ｂは、サブの電源系２０の第３のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｃと一対となって半導体パッケージＰ１２とされる。メインの電源系１０の第３のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ｃは、サブの電源系２０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａと一対となって半導体パッケージＰ１３とされる。
【００３６】
すなわち、メインの電源系１０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａとサブの電源系２０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｂとのユニット（組み合わせ）、メインの電源系１０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ｂとサブの電源系２０の第３のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｃとのユニット、及びメインの電源系１０の第３のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ｃとサブの電源系２０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａとのユニットで、１つの回路基板上に一対のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃがそれぞれ搭載されており、ハードウェアとして共通している部分は共有化されて構成される。
【００３７】
また、半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３では、一方のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが故障すると半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３全体として故障してしまい、その結果、他方のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃも同時に使用不能となる場合がある。
【００３８】
そのため、本実施形態では、前述したように、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとは、互いに異なる負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに接続するように設けられる。これにより、半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３が故障しても、負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに電気供給が一切不能になるのを防止することが可能となる。
【００３９】
また、制御装置ＣＵには、車両用電源供給システム１の異常を検知するための各種センサ（不図示）からの検知信号が入力される。この検知信号には、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃや当該パワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを含む半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の何れかが故障したのかを報知する信号も含まれる。
【００４０】
制御装置ＣＵは、当該検知信号に応じて、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃをそれぞれオンオフ制御する。このような制御装置ＣＵのオンオフ制御により、所定の負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣへの電気供給をメインの電源系１０からサブの電源系２０へと電気の経路を切り替える。
【００４１】
なお、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの何れも故障してない通常状態では、制御装置ＣＵは、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを常時オフ（開放）状態に設定して、その機能を停止する。その一方で、制御装置ＣＵは、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃをオン（短絡）状態に設定する。これにより、サブの電源系２０の電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃには蓄電池２１からの電気は通過せず、サブの電源系２０の電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを介して負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに電気は供給されない。メインの電源系１０からの電気供給のみとなる。
【００４２】
＜制御装置のオンオフ制御による電気の経路について＞
次に図２を参照して、本実施形態において第１の半導体パッケージＰ１１が故障した場合の電気の経路について説明する。図２は、第１の半導体パッケージＰ１１で故障が発生した場合の電気の経路を説明する概略回路構成図である。
【００４３】
図２に示すように、本ケースでは第１の半導体パッケージＰ１１において故障が発生している。この場合には、第１の半導体パッケージＰ１１を構成するメインの電源系１０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ及びサブの電源系２０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ｂの両方が故障し、機能不能となっている。そのため、このままでは第１の負荷ＬＡへ電気が供給されなくなってしまう。
【００４４】
そこで、制御装置ＣＵは、センサ（不図示）により検知された第１の半導体パッケージＰ１１のかかる故障状況に応じて、第３の半導体パッケージＰ１３を構成する、サブの電源系２０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａをオン状態に設定する。これにより、第１の負荷ＬＡには、サブの電源系２０の蓄電池２１から、サブの電源系２０の第１の電源線２２Ａ及び第１のパワーＭＯＳＦＥＴ２３Ａを通じて電気が供給されることになる。
【００４５】
＜本実施形態の車両用電源供給システムの利点について＞
以上説明したように本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃとは一対となって一つの半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３にそれぞれされる。このため、複数のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃを１つの回路基板に搭載して、これら複数のパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃにおいてハードフェア構成として共通する部分を共有化する。これにより、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３それぞれにおいて、メインの電源系１０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃの電源線１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃと、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃの電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとは、互いに異なる負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに接続するように設けられる。このため、半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３が故障してそのパワーＭＯＳＦＥＴ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ全部が機能不能になったとしても、負荷に電気供給が一切不能になるのを防止することができる。
【００４７】
また、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、検知された半導体パッケージＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の故障状況に応じて、サブの電源系２０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃをそれぞれオンオフ制御する制御装置（制御部）ＣＵをさらに有するため、メインの電源系１０で故障が発生してこのメインの電源系１０から電気供給が不能になっても、サブの電源系２０の電源線２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから電気を迅速且つ適切に供給することができる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、図３及び図４を参照して、本発明に係る第２実施形態の車両用電源供給システム３について説明する。
なお、上記第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００４９】
＜車両用電源供給システムの回路構成について＞
まず図３を参照して、本実施形態の車両用電源供給システム３の回路構成について説明する。図３は、本実施形態に係る車両用電源供給システム３を説明する概略回路構成図である。
【００５０】
図３に示すように、本実施形態では、メイン及びサブの電源系３０，４０のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃの一組（一部）において、この一組の、メインの電源系３０の第３のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ｃと、サブの電源系４０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ｂとが一対となって一つの半導体パッケージＰ３２とされる。
【００５１】
そして、メインの電源系３０のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの残り（他部）において、この残りの、メインの電源系３０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ａは、その第２のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ｂと一対となって一つの半導体パッケージＰ３１とされる。
【００５２】
サブの電源系４０でも同様に、サブの電源系４０のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃの残り（他部）において、この残りの、サブの電源系４０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ａは、その第３のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ｃと一対となって一つの半導体パッケージＰ３３とされる。
それ他の構成については、上記第１実施形態と同様である。
【００５３】
＜制御装置のオンオフ制御による電気の経路について＞
次に図４を参照して、本実施形態において第１の半導体パッケージＰ３１が故障した場合の電気の経路について説明する。図４は、第１の半導体パッケージＰ３１で故障が発生した場合の電気の経路を説明する概略回路構成図である。
【００５４】
図４に示すように、本ケースでは第１の半導体パッケージＰ３１において故障が発生している。この場合には、第１の半導体パッケージＰ３１を構成するメインの電源系１０の第１及び第２のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ａ，３３Ｂの両方が故障し、機能不能となっている。そのため、このままでは第１及び第２の負荷ＬＡ，ＬＢへ電気が供給されなくなってしまう。
【００５５】
そこで、制御装置ＣＵは、センサ（不図示）により検知された第１の半導体パッケージＰ３１のかかる故障状況に応じて、第２の半導体パッケージＰ３２を構成する、サブの電源系４０の第２のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ｂ、及び第３の半導体パッケージＰ３３を構成する、サブの電源系４０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ａをオン状態に設定する。これにより、第１の負荷ＬＡには、サブの電源系４０の蓄電池４１から、サブの電源系４０の第１の電源線４２Ａ及び第１のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ａを通じて電気が供給される。また、第２の負荷ＬＢには、サブの電源系４０の第２の電源線４２Ｂ及び第２のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ｂを通じて電気が供給される。
【００５６】
＜本実施形態の車両用電源供給システムの利点について＞
以上説明したように本実施形態の車両用電源供給システム３によれば、メインの電源系３０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの残り（他部）において、当該他部に含まれるメインの電源系３０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ａは、その第２のパワーＭＯＳＦＥＴ３３Ｂと一対となって一つの半導体パッケージＰ３１とされ、サブの電源系４０のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃの残り（他部）において、当該他部に含まれるサブの電源系４０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ａは、その第３のパワーＭＯＳＦＥＴ４３Ｃと一対となって一つの半導体パッケージＰ３３とされる。このため、メイン及びサブの電源系３０，４０内それぞれにおいても半導体パッケージＰ３１，Ｐ３３を設けるので、各電源系３０，４０で近接する配線同士を繋げるなどして回路構造の複雑化を避け、導入コストの増加をより抑制することができる。
それ他の作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００５７】
（第３実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る第３実施形態の車両用電源供給システム５について説明する。
なお、上記第１及び第２実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一或いは同等符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
【００５８】
＜車両用電源供給システムの回路構成について＞
まず図５を参照して、本実施形態の車両用電源供給システム５の回路構成について説明する。図５は、本実施形態に係る車両用電源供給システム５を説明する概略回路構成図である。
【００５９】
図５に示すように、本実施形態では、サブの電源系６０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃの全部が、一組となって一つの半導体パッケージＰ５１とされる。すなわち、サブの電源系６０において、第１、第２及び第３のパワーＭＯＳＦＥＴ６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃの３つが一つの半導体パッケージＰ５１にされる。その一方で、メインの電源系５０では、パワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの何れもユニットが組まれず、半導体パッケージが設けられない。
その他の構成については、上記第１及び第２実施形態と同様である。
【００６０】
＜制御装置のオンオフ制御による電気の経路について＞
次に図６を参照して、本実施形態において第１の半導体パッケージＰ５１が故障した場合の電気の経路について説明する。図６は、第１の半導体パッケージＰ５１で故障が発生した場合の電気の経路を説明する概略回路構成図である。
【００６１】
図６に示すように、本ケースではメインの電源系５０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ５３Ａが故障して機能不能となっている。そのため、このままでは第１の負荷ＬＡへ電気が供給されなくなってしまう。
【００６２】
そこで、制御装置ＣＵは、センサ（不図示）により検知されたメインの電源系５０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ５３Ａのかかる故障状況に応じて、半導体パッケージＰ５１を構成する、サブの電源系６０の第１のパワーＭＯＳＦＥＴ６３Ａをオン状態に設定する。これにより、第１の負荷ＬＡには、サブの電源系６０の蓄電池６１から、サブの電源系６０の第１の電源線６２Ａ及び第１のパワーＭＯＳＦＥＴ６３Ａを通じて電気が供給されることになる。
【００６３】
＜本実施形態の車両用電源供給システムの利点について＞
以上説明したように本実施形態の車両用電源供給システム５によれば、サブの電源系６０のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃの全部が、一組となって一つの半導体パッケージＰ５１とされるため、システムの電源冗長性を向上させながらも、半導体素子の部品点数や導入コストの増加を抑制することができる。また、サブの電源系６０内で半導体パッケージＰ５１を設けるので、メインの電源系５０内で設けるのと比べて半導体パッケージが故障した場合、その故障が与える影響を小さく抑えることができる。また、当該電源系６０で近接する配線同士を繋げるなどして回路構造の複雑化を避け、導入コストの増加をより抑制することができる。
それ他の作用効果については、上記第１及び第２実施形態と同様である。
【００６４】
また、以上説明したように第１、第２及び第３実施形態の車両用電源供給システム１，３，５における回路構成をパワー半導体デバイスとして車両用に限らず、様々な分野で使用される電源供給システムに広く適用することができる。このような電源供給システムは、上述した車両用電源供給システムと同様な作用効果を得ることができる。
【００６５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良などが可能である。
【００６６】
ここで、上述した本発明に係るパワー半導体デバイス、及びそのパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システム１，３，５の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］  メインの電源（メインの蓄電池、１１，３１）と複数の負荷（ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ）とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のメインの電源線（第１の電源線、１２Ａ，３２Ａ：第２の電源線、１２Ｂ，３２Ｂ：第３の電源線、１２Ｃ，３２Ｃ）と、
前記複数のメインの電源線（第１の電源線、１２Ａ，３２Ａ：第２の電源線、１２Ｂ，３２Ｂ：第３の電源線、１２Ｃ，３２Ｃ）とは別に設けられ、サブの電源（サブの蓄電池、２１，４１）と前記複数の負荷（ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ）とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のサブの電源線（第１の電源線、２２Ａ，４２Ａ：第２の電源線、２２Ｂ，４２Ｂ：第３の電源線、２２Ｃ，４２Ｃ）と、
前記複数のメインの電源線（第１の電源線、１２Ａ，３２Ａ：第２の電源線、１２Ｂ，３２Ｂ：第３の電源線、１２Ｃ，３２Ｃ）にそれぞれ設けられ、前記複数のメインの電源線（第１の電源線、１２Ａ，３２Ａ：第２の電源線、１２Ｂ，３２Ｂ：第３の電源線、１２Ｃ，３２Ｃ）の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のメインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ａ，３３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｂ，３３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｃ，３３Ｃ）と、
前記複数のサブの電源線（第１の電源線、２２Ａ，４２Ａ：第２の電源線、２２Ｂ，４２Ｂ：第３の電源線、２２Ｃ，４２Ｃ）にそれぞれ設けられ、前記複数のサブの電源線（第１の電源線、２２Ａ，４２Ａ：第２の電源線、２２Ｂ，４２Ｂ：第３の電源線、２２Ｃ，４２Ｃ）の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のサブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ａ，４３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｂ，４３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｃ，４３Ｃ）と、
を備え、
前記複数のメイン及び前記複数のサブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ａ，３３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｂ，３３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｃ，３３Ｃ／第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ａ，４３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｂ，４３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｃ，４３Ｃ）のうち少なくとも一部において、当該一部に含まれる、前記メインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｃ，３３Ｃ）と、前記サブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｂ，４３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｃ）とは一対となって一つの半導体パッケージ（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ３２）とされ、
当該半導体パッケージ（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ３２）において、当該メインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、１３Ｃ，３３Ｃ）のメインの電源線（第１の電源線、１２Ａ：第２の電源線、１２Ｂ：第３の電源線、１２Ｃ，３２Ｃ）と、当該サブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｂ，４３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｃ）のサブの電源線（第１の電源線、２２Ａ：第２の電源線、２２Ｂ，４２Ｂ：第３の電源線、２２Ｃ）とは、互いに異なる前記負荷（ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ）に接続される、
ことを特徴とするパワー半導体デバイス。
［２］  前記複数のメインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ｃ）の他部において、当該他部に含まれる前記メインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ｂ）は、当該他部に含まれる他の前記メインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、３３Ｂ）のうち１つと一対となって一つの半導体パッケージ（Ｐ３１）とされ、
前記複数のサブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ｃ）の他部において、当該他部に含まれる前記サブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ａ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ｃ）は、当該他部に含まれる他の前記サブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ａ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、４３Ｃ）のうち１つと一対となって一つの半導体パッケージ（Ｐ３３）とされる、
ことを特徴とする［１］に記載のパワー半導体デバイス。
［３］  メインの電源（メインの蓄電池、５１）と複数の負荷（ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ）とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のメインの電源線（第１の電源線、５２Ａ：第２の電源線、５２Ｂ：第３の電源線、５２Ｃ）と、
前記複数のメインの電源線（第１の電源線、５２Ａ：第２の電源線、５２Ｂ：第３の電源線、５２Ｃ）とは別に設けられ、サブの電源（サブの蓄電池、６１）と前記複数の負荷（ＬＡ，ＬＢ，ＬＣ）とをそれぞれ接続し、電気回路が互いに並列に設けられる複数のサブの電源線（第１の電源線、６２Ａ：第２の電源線、６２Ｂ：第３の電源線、６２Ｃ）と、
前記複数のメインの電源線（第１の電源線、５２Ａ：第２の電源線、５２Ｂ：第３の電源線、５２Ｃ）にそれぞれ設けられ、前記複数のメインの電源線（第１の電源線、５２Ａ：第２の電源線、５２Ｂ：第３の電源線、５２Ｃ）の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のメインのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、５３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、５３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、５３Ｃ）と、
前記複数のサブの電源線（第１の電源線、６２Ａ：第２の電源線、６２Ｂ：第３の電源線、６２Ｃ）にそれぞれ設けられ、前記複数のサブの電源線（第１の電源線、６２Ａ：第２の電源線、６２Ｂ：第３の電源線、６２Ｃ）の短絡又は開放をそれぞれ切り替える複数のサブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、６３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、６３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、６３Ｃ）と、
を備え、
前記複数のサブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、６３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、６３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、６３Ｃ）のうち少なくとも２つは、一組となって一つの半導体パッケージ（Ｐ５１）とされる、
ことを特徴とするパワー半導体デバイス。
［４］  検知された前記半導体パッケージ（Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ３３，Ｐ５１）の故障状況に応じて、前記複数のサブのパワー半導体素子（第１のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ａ，４３Ａ，６３Ａ：第２のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｂ，４３Ｂ，６３Ｂ：第３のパワーＭＯＳＦＥＴ、２３Ｃ，４３Ｃ，６３Ｃ）をそれぞれオンオフ制御する制御部（制御装置、ＣＵ）をさらに有する、
ことを特徴とする［１］〜［３］の何れか１つに記載のパワー半導体デバイス。
［５］  ［１］〜［４］の何れか１つに記載のパワー半導体デバイスを備える車両用電源供給システム（１，３，５）。
【符号の説明】
【００６７】
１      車両用電源供給システム
１０    メインの電源系
１１    メインの蓄電池（メインの電源）
１２Ａ  第１の電源線
１２Ｂ  第２の電源線
１２Ｃ  第３の電源線
１３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
１３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
１３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
２０    サブの電源系
２１    サブの蓄電池（サブの電源）
２２Ａ  第１の電源線
２２Ｂ  第２の電源線
２２Ｃ  第３の電源線
２３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
２３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
２３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
３      車両用電源供給システム
３０    メインの電源系
３１    メインの蓄電池（メインの電源）
３２Ａ  第１の電源線
３２Ｂ  第２の電源線
３２Ｃ  第３の電源線
３３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
３３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
３３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
４０    サブの電源系
４１    サブの蓄電池（サブの電源）
４２Ａ  第１の電源線
４２Ｂ  第２の電源線
４２Ｃ  第３の電源線
４３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
４３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
４３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
５      車両用電源供給システム
５０    メインの電源系
５１    メインの蓄電池（メインの電源）
５２Ａ  第１の電源線
５２Ｂ  第２の電源線
５２Ｃ  第３の電源線
５３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
５３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
５３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
６０    サブの電源系
６１    サブの蓄電池（サブの電源）
６２Ａ  第１の電源線
６２Ｂ  第２の電源線
６２Ｃ  第３の電源線
６３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
６３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
６３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ（パワー半導体素子）
７      車両用電源供給システム
７０    メインの電源系
７１    メインの蓄電池
７２Ａ  第１の電源線
７２Ｂ  第２の電源線
７２Ｃ  第３の電源線
７３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ
７３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ
７３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ
８０    サブの電源系
８１    サブの蓄電池
８２Ａ  第１の電源線
８２Ｂ  第２の電源線
８２Ｃ  第３の電源線
８３Ａ  第１のパワーＭＯＳＦＥＴ
８３Ｂ  第２のパワーＭＯＳＦＥＴ
８３Ｃ  第３のパワーＭＯＳＦＥＴ
Ｐ１１  第１の半導体パッケージ
Ｐ１２  第２の半導体パッケージ
Ｐ１３  第３の半導体パッケージ
Ｐ３１  第１の半導体パッケージ
Ｐ３２  第２の半導体パッケージ
Ｐ３３  第３の半導体パッケージ
Ｐ５１  第１の半導体パッケージ
ＬＡ    第１の負荷
ＬＢ    第２の負荷
ＬＣ    第３の負荷
ＣＵ    制御装置（制御部）
【図１】
2019135821.tif 000003
【図２】
2019135821.tif 000004
【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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