(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体素子で構成される半導体モジュールにおいて、
前記複数の半導体素子の中で最高温度になる１つの半導体素子の温度を検出する温度検出素子と、
該温度検出素子のみに接続される温度検出回路と、
を備えることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
複数の半導体素子で構成される半導体モジュールにおいて、
前記複数の半導体素子の中で最高温度になる半導体素子以外の１つの半導体素子の温度を検出する温度検出素子と、
該温度検出素子のみに接続される温度検出回路と、
最高温度になる半導体素子の温度と、温度検出回路によって検出される半導体素子の温度との間についての相関関係を示す相関データを用いて最高温度となる半導体素子の温度を求めることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項３】
前記温度検出がされる半導体素子は、該半導体素子を取り囲む他の半導体素子の数が最も多いことを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体モジュールに関する。特に本発明は、半導体モジュールの温度を検出する温度検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体モジュールの熱暴走による損傷を防止するために、半導体モジュールを構成する半導体素子の温度を検出し、検出温度が所定温度以上になった場合に、半導体モジュールの温度を抑制する制御が行なわれている。
【０００３】
たとえば、特開２０００−１３４０７４号公報は、半導体モジュールを構成する各半導体素子に設けられた温度検出ダイオードを用いて、各半導体素子の温度を検出した上で、半導体素子の温度が最も高い箇所の温度情報を選択して出力している（図３参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、半導体モジュールの各半導体素子に設けられた温度検出ダイオード毎に、温度検出回路が設けられていた。温度検出回路は、温度検出ダイオードで発生する電圧を増幅するアンプやそれに付随する基板等の部品を要するため、半導体モジュールが大型化し、高コスト化や検査工数の増大の要因となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる半導体モジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、複数の半導体素子で構成される半導体モジュールにおいて、前記複数の半導体素子の中で最高温度になる１つの半導体素子の温度を検出する温度検出素子と、該温度検出素子のみに接続される温度検出回路と、を備える。
また、本発明は、複数の半導体素子で構成される半導体モジュールにおいて、前記複数の半導体素子の中で最高温度になる半導体素子以外の１つの半導体素子の温度を検出する温度検出素子と、該温度検出素子のみに接続される温度検出回路と、最高温度になる半導体素子の温度と、温度検出回路によって検出される半導体素子の温度との間についての相関関係を示す相関データを用いて最高温度となる半導体素子の温度を求めることを特徴とする。
【０００７】
最高温度となる半導体素子は常に同一の半導体素子であるので、最高温度となる半導体素子の温度を把握しておけば、半導体モジュールの最高温度も把握できることになる。このため、温度検出回路を最高温度となる半導体素子のみに設けることにより、半導体モジュールは簡素化し、低コスト化、および部品点数の減少により検査工数の削減を図ることができる。
【０００８】
本発明の前記温度検出がされる半導体素子は、該半導体素子を取り囲む他の半導体素子の数が最も多くてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係る半導体モジュール１０の概略構成を示す。
【００１１】
半導体モジュール１０は、ＩＧＢＴ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆにより３相ブリッジが構成され、スイッチング信号生成部（図示せず）からの信号によりスイッチングを行い３相交流を生成する。各ＩＧＢＴ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆには、それぞれ温度検出用ダイオード３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが設けられている。
【００１２】
本実施形態においては、ＩＧＢＴ素子２０ａ−ｆの中で、ＩＧＢＴ素子２０ｄが最高温度を示すものとする。このＩＧＢＴ素子２０ｄに設けられた温度検出用ダイオード３０ｄは、温度検出回路４０と接続されている。温度検出回路４０は、温度検出用ダイオード３０ｄで発生する電圧を増幅させる回路と、ノイズを除去するフィルタとを有する。なお、温度検出回路４０は、従来のように各ＩＧＢＴ素子毎に設けられているのではなく、最高温度となるＩＧＢＴ素子２０ｄ用の回路構成のみを備える。温度検出回路４０で検出されたＩＧＢＴ素子２０ｄの温度は、図示しない半導体モジュール１０用の保護回路に送信され、半導体モジュール１０の保護動作の要否の判断に用いられる。
【００１３】
なお、発明者らは、半導体モジュール１０を様々な動作条件で動作させたときの各ＩＧＢＴ素子の温度を観察する実験を行なった結果、いずれの動作条件においてもＩＧＢＴ素子２０ｃまたは２０ｄが最高温度になることを確認した。これは、ＩＧＢＴ素子２０ｃまたは２０ｄは、これらを取り囲むＩＧＢＴ素子の数が他のＩＧＢＴ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｅ，２０ｆよりも多いため、熱放出効率が落ちるためと推測される。すなわち、最高温度となるＩＧＢＴ素子（本観察例のように、最高温度となるＩＧＢＴ素子が２つあるときは、そのどちらか）をモニターしておけば、半導体モジュール１０の最高温度を把握することができる。
【００１４】
以上のように、最高温度となるＩＧＢＴ素子２０ｄの温度を検出することにより、半導体モジュール１０の最高温度を確実に把握することができる。また、温度検出回路４０はＩＧＢＴ素子１個分の回路構成で済むので、温度検出回路４０およびこれに関連する基板等の部品が簡素化され、低コスト化および検査工数の簡便化を図ることができる。
【００１５】
なお、本実施形態においては、各ＩＧＢＴ素子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆに、それぞれ温度検出用ダイオード３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆが設けられていたが、最高温度となるＩＧＢＴ素子２０ｄのみに、温度検出用ダイオード３０ｄが設けられていてもよい。
【００１６】
なお、変形例として、基本構成は上記実施形態と同様とした上で、温度検出を行なうＩＧＢＴ素子を最高温度となるＩＧＢＴ素子２０ｄ以外の素子（例えば、ＩＧＢＴ素子２０ａ）に設けてもよい。この場合には、予め求められたＩＧＢＴ素子２０ａと２０ｄとの温度の相関関係を示す相関データを別途備え、ＩＧＢＴ素子２０ａの検出温度と、相関データとを用いて、最高温度となるＩＧＢＴ素子２０ｄの温度が推定する手段を設けることにより、温度検出回路４０を簡素化した状態で、半導体モジュール１０の最高温度を把握することができる。
【００１７】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、半導体モジュール１０の回路構成を簡素化し、低コスト化、検査工数の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態に係る半導体モジュール１０の概略構成を示す図である。
【図２】  ＩＧＢＴ素子２０ａ−ｆの温度相関を示す図である。
【図３】  従来例の半導体モジュール１２の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１０  半導体モジュール、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆＩＧＢＴ素子、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ  温度検出用ダイオード、４０  温度検出回路。
【図１】
0004032746.tif 000002
【図２】
0004032746.tif 000003
【図３】
0004032746.tif 000004