[发明专利]布置在载体上的具有温度监视的电路装置和用于识别过热的方法

说明书

本发明涉及布置在载体(1)上、尤其是集成在半导体芯片上的电路装置，该电路装置具有至少两个彼此相邻布置的功率器件(2，3，4，5)，向所述功率器件分配至少一个温度传感器(16，17，18，19，20)。在数量为n个功率器件(2，3，4，5)的情况下，将至少n+1个温度传感器元件(16，17，18，19，20)布置在载体(1)上，使得至少n‑1个温度传感器元件(17，18，19)中的每一个与两个功率器件(2，3，4，5)具有近似相等的距离，或者n个功率器件(2，3，4，5)中的每一个与每两个温度传感器元件(16，17，18，19，20)具有近似相等的距离，其中设置分析电路(15)来识别过热，所述分析电路至少分析两个最靠近功率器件(2，3，4，5)的温度传感器元件(16，17，18，19，20)是否过热。

技术领域

本发明涉及布置在载体上、尤其是集成在半导体芯片上的电路装置，该电路装置具有至少两个彼此相邻布置的功率器件，向所述功率器件分配至少一个温度传感器。本发明还涉及一种用于识别尤其是半导体芯片上的过热的方法。

背景技术

从DE 19743253 A1已知这种集成在半导体芯片上的电路装置和这种方法。在那里被实施为功率开关元件的功率器件在其核中具有温度传感器，其中在超过通过温度传感器指示的预定临界温度时借助于分析电路关断功率开关元件。只有当布置在功率开关装置的核中的温度传感器以及另一个温度传感器(但是该另一个温度传感器在集成电路的其他温敏电路元件的区域中与所述温度传感器相距一定距离的位置上)同样指示出低于在那里预定的温度阈值时，才能进行再次接通。

如果在半导体芯片上的狭窄空间上布置了较大数量的功率器件、尤其是功率晶体管作为外部负载的开关装置，则通常不能再将温度传感器元件放置在这些功率器件的内部，而是必须与它们相邻布置。但是对于这些在半导体芯片上紧密相邻的功率器件，由于热传播、也就是热过耦，通常无法通过同样布置在半导体芯片上的分析电路得出所述功率器件中的哪一个对温度升高负责的可靠结论。

同样的问题也可能对于布置在电路板上的、由于空间原因被紧密相邻布置的离散器件出现。

原则上存在的可能性是，可以通过功率器件检查信号的状态对温度传感器元件的过热信号进行核实。如果功率器件是不活跃的，则例如可以不采纳过热报告。然而该方法在功率器件活跃时失效。另一种核实的可能性提供识别例如短路情况下的过电流情况。但是该方案经常不可用，因为尽管负载电流仍低于过电流识别阈值，也可能会出现过热。

发明内容

因此本发明的任务在于说明一种简单并且尽管如此仍可靠的过热识别。

通过布置在载体上的电路装置以及用于识别电路装置处的过热的方法来解决该任务。

因此对于这种尤其是集成在半导体芯片上的电路装置在数量为n个功率器件的情况下将至少n+1个温度传感器元件布置在半导体芯片上，使得至少n-1个温度传感器元件的每一个与两个功率器件具有近似相等的距离，或者n个功率器件的每一个与每两个温度传感器元件具有近似相等的距离，其中设置分析电路来识别功率器件的过热，所述分析电路至少分析两个最靠近功率器件的温度传感器元件是否过热。

如果过热应当识别为可靠探测的，则必须始终有两个最靠近功率器件的温度传感器元件指示过热。在大多数情况下，热传播不能以足够的程度进行到位于明显较远的第三个温度传感器元件，从而该第三个温度传感器元件也指示过热并且因此可能错误地将与过热的功率器件相邻的功率器件同样归为发热的并且因此将其关断。

如下电路装置是特别有利的，其中将至少n-1个温度传感器元件布置在n个功率器件之间。由此，与相邻温度传感器元件的距离明显小于仅仅与其他功率器件相邻的那些温度传感器元件的距离。在此有利的是，将温度传感器元件大致等间距地布置在功率器件之间，但也所述温度传感器元件也可以与功率器件具有不同的距离，只要每两个温度传感器元件与同一个功率器件具有大致相等的距离。