[發明專利]電流控制用半導體元件以及使用其的控制裝置

有效

• 申請號: 201180032330.3
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102971843A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 廣津鐵平;金川信康;田邊至
• 申請（專利權）人: 日立汽車系統株式會社
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L21/822;H01L27/04;H01L27/088;H03K17/14;H03K17/695
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王亞愛

技術領域

本發明涉及電流控制用半導體元件、以及使用該電流控制用半導體元件的控制裝置，特別涉及適于以高精度檢測流過電流控制用半導體元件的電流的電流控制用半導體元件、以及使用該電流控制用半導體元件的控制裝置。

背景技術

隨著各種控制對象被電子控制，為了將電信號變換為機械性運動或油壓，電動機和螺線管等的電動致動器得到廣泛的應用。為了這些電動致動器的先進化，高精度的電流控制是必須的。

在高精度的電流控制中，需要精度良好地檢測電流值。一般地，采用在高精度的分流電阻流通全電流，并測定分流電阻的兩端電位的方法。但是，在該方法中，由于使用了高精度且大容量的分流電阻，因此會增加控制裝置的成本和尺寸。另外，由于在分流電阻流通要檢測的全電流，因此發熱也較多，也會增加用于散熱的成本。

為了解決該課題，已知如下技術(例如參照專利文獻1)：在驅動電流的主MOSFET并聯連接使用了感應MOSFET的電流檢測部，以低損耗來進行電流檢測。感應MOSFET是在與前述主MOSFET相同的柵極，將柵極寬度設計為該主MOSFET的1/1000到1/100程度，由于流過感應MOSFET的電流成為流過主MOSFET的1/1000到1/100程度，因此，能使在前述電流檢測部產生的損耗與分流電阻方式相比較小。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開2006-203415號公報

發明內容

發明要解決的課題

但是，在基于感應MOSFET的電流檢測中，電流檢測的精度依賴于主MOSFET與感應MOSFET的電流比(感應比；感應比的值將分母設為主MOSFET的電流值，將分子設為感應MOSFET的電流值)的精度。

在此，在基于主MOSFET的電流驅動時，由于主MOSFET發熱而在主MOSFET內出現溫度分布，在主MOSFET和感應MOSFET的特性上產生了差異。因此，存在感應比發生變動、電流檢測的精度降低這樣的問題。

本發明的目的在于提供一種電流控制用半導體元件、以及使用了該電流控制用半導體元件的控制裝置，其能夠除去感應比的溫度分布依賴性，并且提高基于感應MOSFET的電流檢測的精度。

用于解決課題的手段

(1)為了達成上述目的，本發明在同一半導體芯片上具有：驅動電流的主MOSFET；和與所述主MOSFET并聯連接，用于分流所述主MOSFET的電流來進行電流檢測的感應MOSFET，所述主MOSFET使用具有多個溝道并且排列成一列的多指MOSFET而形成，所述多指MOSFET的一部分的溝道作為所述感應MOSFET用的溝道而使用，并且，若設從所述多指MOSFET的中心到最遠的溝道為止的距離為L，則將最接近距所述多指MOSFET的中心的位置的溝道作為所述感應MOSFET用的溝道而使用。

根據該構成，能除去感應比的溫度分布依賴性，提高基于感應MOSFET的電流檢測的精度。

(2)在上述(1)中優選，構成所述多指MOSFET的MOSFET全部形成為相同圖案。

(3)在上述(2)中優選，在所述多指MOSFET的排列方向上，將距所述多指MOSFET的中心的對稱位置且最接近的位置的溝道作為所述感應MOSFET用的溝道來使用。

(4)在上述(1)中優選，將與所述排列成一列的多指MOSFET相同形狀的多指MOSFET在所述多指MOSFET的溝道的寬度方向上配置多列來形成多指陣列，在若將從所述多指陣列的中心到所述多指MOSFET的排列方向上最遠的多指MOSFET為止的距離設為Lx，則距所述多指陣列的中心為的位置，并且若將從所述多指MOSFET的中心到所述多指MOSFET的溝道的寬度方向上的最遠的溝道為止的距離設為Ly，則將所述選擇的多指MOSFET的距中心最接近的位置的溝道用作所述感應MOSFET用的溝道。

(5)在上述的(4)中優選，若將從所選擇的多指MOSFET的中心到所述多指MOSFET的溝道的寬度方向上的最遠的溝道為止的距離設為Ly，則將所述選擇的多指MOSFET的距中心最接近的位置的溝道用作所述感應MOSFET用的溝道，并且，將作為距所述多指陣列的中心最接近的位置的多指MOSFET而選擇的其它的MOSFET用作虛擬元件。