[发明专利]半导体器件

说明书

本申请是下述申请的分案申请：

发明名称：半导体器件

申请日：2004年4月23日

申请号：200410035107.6

技术领域

本发明涉及半导体器件，特别是涉及高耐压的功率集成电路器件。

背景技术

功率集成电路器件(HVIC：高压IC)是在以电动机控制为首的机电领域中，为求得高性能、低成本而不可或缺的器件。

例如，HVIC可以被用作为了进行电源线的桥式整流而使用的IGBT(绝缘栅型双极晶体管)等功率晶体管的栅驱动电路。在该HVIC中，当高电位侧(高侧)和低电位侧(低侧)的IGBT同时处于开态(称为发射穿通(Shoot-through)现象)时，桥臂(电源线)之间呈短路状态，大的电流流过IGBT，IGBT遭到损坏。

为防止这种现象发生，对HVIC进行控制，使得高电位侧的栅驱动器输出与低电位侧的栅驱动器输出互补地进行输出，可是，由于实际上并未对栅驱动器的输出进行监测，所以例如当在从高电位侧的栅驱动器输出的状态(高电位侧IGBT处于开态)下由负载等的故障引起高电位侧IGBT与低电位侧IGBT的连接节点的电位(称为电位VS)与接地电位(GND)短路(接地故障)时，高电位侧IGBT呈短路状态，因而必须立即关断，但是，因为HVIC不能判断电位VS成为GND，故而高电位侧的栅驱动器仍继续进行输出。

为防止这种现象发生，如简单地考虑，只要监测该电位VS就可以了，但是，由于电位VS通常为数百伏，因而不可能在HVIC内部监测该电位。

例如，在特许文献1中公开了检测在高电位侧IGBT的发射极端子与GND短路时的过载电流、根据该检测信号对高电位侧IGBT进行控制的结构，但是，利用该方法，将控制信号施加给高电位侧IGBT需要经历一定的时间，由于在此期间持续呈短路状态，所以必须将高电位侧IGBT制成可以在一定时间内承受短路状态的结构，这成为制造成本升高的主要原因。

特许文献1

特开平9-172358号公报(第6～7栏，图1～3)

发明内容

为了解决上述问题而实施了本发明，其目的在于提供防止用于进行电源线的桥式整流的半导体元件受到破坏的功率集成电路器件。

本发明的第1方面所述的半导体器件是对串联连接的、插入在高电位的主电源电位与低电位的主电源电位之间的第1和第2开关器件进行驱动控制的半导体器件，它具备：高电位部，该高电位部包含对上述第1和第2开关器件中高电位侧开关器件的导通/非导通进行控制的控制部；低电位侧逻辑电路，该低电位侧逻辑电路设置在以上述低电位的主电源电位为基准进行工作的低电位部、根据从外部施加的信号生成具有表示上述高电位侧开关器件导通的第1状态和表示上述高电位侧开关器件非导通的第2状态的控制信号，并且根据上述控制信号与上述第1和第2状态对应地产生第1和第2脉冲信号；第1和第2电平移位部，该第1和第2电平移位部将上述第1和第2脉冲信号向上述高电位部进行电平移位，分别得到第1和第2电平移位完毕的脉冲信号；以及电压检测元件，该电压检测元件设置在上述低电位部，用来检测上述第1和第2电平移位部中至少一方的输出线的电位、根据该电位对上述低电位侧逻辑电路赋予逻辑值、从而对上述低电位侧逻辑电路的工作进行控制。

本发明的第2方面所述的半导体器件是对串联连接的、插入在高电位的主电源电位与低电位的主电源电位之间的第1和第2开关器件进行驱动控制的半导体器件，它具备：高电位部，该高电位部包含对上述第1和第2开关器件中的高电位侧开关器件的导通/非导通进行控制的控制部；逆电平移位部，该逆电平移位部将上述高电位部的信号进行电平移位，并将其施加至以上述低电位的主电源电位为基准进行工作的低电位侧逻辑电路；以及电压检测元件，该电压检测元件设置在上述高电位部，用来检测上述逆电平移位部的输出线的电位、根据该电位对上述控制部赋予逻辑值、从而对上述高电位侧开关器件的导通/非导通进行控制。