[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置、以及使用該半導(dǎo)體裝置的超聲波診斷裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110339574.8
• 申請(qǐng)日: 2011-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN102545860A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原賢志;坂野順一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 主分類號(hào): H03K17/567
• 分類號(hào): H03K17/567;A61B8/00
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;郭鳳麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及構(gòu)成高耐壓用的雙向模擬開關(guān)的半導(dǎo)體裝置、以及使用該半導(dǎo)體裝置的超聲波診斷裝置。

背景技術(shù)

高耐壓用的雙向模擬開關(guān)(適當(dāng)?shù)睾喎Q為開關(guān))，例如在超聲波診斷裝置領(lǐng)域中，被用于向探頭中設(shè)置的多個(gè)振動(dòng)器分配信號(hào)。在使用雙向模擬開關(guān)作為超聲波診斷裝置的信號(hào)切換的情況下，在雙向模擬開關(guān)中，為了抑制對(duì)診斷圖像的畫質(zhì)產(chǎn)生影響的信號(hào)失真，要求在工作范圍內(nèi)的高線性特性。

另外，作為提高雙向模擬開關(guān)的線性特性的方法，有專利文獻(xiàn)1的技術(shù)。

但是，現(xiàn)有的雙向模擬開關(guān)未必能夠確保充分的線性特性。另外，在專利文獻(xiàn)1所示的電路結(jié)構(gòu)中，無論是接通(ON)狀態(tài)還是斷開(OFF)狀態(tài)，控制信號(hào)的系統(tǒng)中都有電流持續(xù)流過的路徑，存在功率損失大的課題。

專利文獻(xiàn)1：日本特表2004-531929號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明是為了解決該課題而提出的，其目的在于提供一種具有良好的線性特性，且功率損失小的雙向模擬開關(guān)的半導(dǎo)體裝置。

另外，本發(fā)明提供一種使用了所述半導(dǎo)體裝置的檢測精度高的超聲波診斷裝置。

為解決所述課題，達(dá)到本發(fā)明的目的，如下所述構(gòu)成了本發(fā)明的裝置。

即，提供一種內(nèi)置有可雙向接通或斷開的開關(guān)電路和所述開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路與第一以及第二電源連接，所述第一電源電壓為施加在所述開關(guān)電路的輸入輸出端子上的信號(hào)的最大電壓值以上，所述第二電源電壓為施加在所述開關(guān)電路的輸入輸出端子上的信號(hào)的最小電壓值以下，而且，所述驅(qū)動(dòng)電路在所述第一電源和所述開關(guān)電路之間具備串聯(lián)連接的齊納二極管和P型MOSFET。另外，提供一種內(nèi)置有可雙向接通或斷開的開關(guān)電路和所述開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電路的半導(dǎo)體裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路與第一以及第二電源連接，所述第一電源電壓為施加在所述開關(guān)電路的輸入輸出端子上的信號(hào)的最大電壓值以上，所述第二電源電壓為施加在所述開關(guān)電路的輸入輸出端子上的信號(hào)的最小電壓值以下，而且，所述驅(qū)動(dòng)電路在所述第一電源和所述開關(guān)電路之間連接了P型IGBT。

另外，將所述半導(dǎo)體裝置用于對(duì)振動(dòng)器的超聲波信號(hào)的發(fā)送切換開關(guān)、或者超聲波的發(fā)送脈沖發(fā)生器和接收放大器的分離用開關(guān)、或者探頭的切換開關(guān)。

通過所述結(jié)構(gòu)，控制所述開關(guān)電路的信號(hào)電壓確保比輸入到開關(guān)電路的輸入輸出端子的信號(hào)高的電壓，所以實(shí)現(xiàn)了確保作為雙向模擬開關(guān)的線性特性，且功率損失小的雙向模擬開關(guān)的半導(dǎo)體裝置。

另外，通過所述結(jié)構(gòu)，具有線性特性優(yōu)良的功率損失小的特性的雙向模擬開關(guān)，所以成為檢測精度高的超聲波診斷裝置。

以上，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有良好的線性特性，且功率損失小的雙向模擬開關(guān)的半導(dǎo)體裝置。

另外，能夠提供使用了所述半導(dǎo)體裝置的檢測精度高的超聲波診斷裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖2是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖3是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施方式具備的P型IGBT的構(gòu)造的剖視圖。

圖4是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的輸入信號(hào)振幅和開關(guān)電路的輸入輸出端子間的阻抗的關(guān)系的曲線圖。

圖5是表示作為使用了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第三實(shí)施方式的超聲波診斷裝置的功能結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是表示作為使用了本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第三實(shí)施方式的超聲波診斷裝置中的局部的細(xì)節(jié)的結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖7是表示作為參考比較的電路技術(shù)的雙向模擬開關(guān)電路和其驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。

符號(hào)說明

1、21驅(qū)動(dòng)電路

2開關(guān)電路、雙向模擬開關(guān)、開關(guān)

3電平轉(zhuǎn)換控制電路

4、24雙向模擬開關(guān)整體電路、半導(dǎo)體裝置、開關(guān)

5電壓源、高壓正電源(VPP)、(第一電源)

6電壓源、高壓負(fù)電源(VNN)、(第二電源)

7開關(guān)控制信號(hào)輸入端子、開關(guān)控制信號(hào)

8、9輸入輸出端子

10齊納二極管

11P型MOSFET

12、13、16、17N型MOSFET

14第一輸出線

15第二輸出線

18第一電平轉(zhuǎn)換控制電路輸出端子

19第二電平轉(zhuǎn)換控制電路輸出端子

20P型IGBT

31發(fā)射極電極

32柵極電極

33集電極電極

34齊納二極管、二極管