[發(fā)明專利]半導(dǎo)體電路、控制板和半導(dǎo)體電路的溫度控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111097849.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN113823609A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮宇翔;潘志堅(jiān);張土明;左安超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東匯芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/34
• 分類號(hào): H01L23/34;G05D23/20
• 代理公司: 深圳市辰為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44719
• 代理人: 陳建昌

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體電路、控制板和半導(dǎo)體電路的溫度控制方法，通過(guò)電路基板上設(shè)有絕緣層，電路層設(shè)置在絕緣層上；第一引腳組件、第二引腳組件分別與電路層電性連接；第一引腳組件的第二端、第二引腳組件的第二端分別從密封本體露出；電路層包括控制芯片、第一測(cè)溫元件和發(fā)熱器件；控制芯片獲取對(duì)應(yīng)第一測(cè)溫元件的內(nèi)部溫度信號(hào)和對(duì)應(yīng)第二測(cè)溫元件的外部溫度信號(hào)，對(duì)內(nèi)部溫度信號(hào)和外部溫度信號(hào)處理，并在處理的結(jié)果滿足預(yù)設(shè)過(guò)溫保護(hù)條件時(shí)，將當(dāng)前工作狀態(tài)切換為過(guò)溫保護(hù)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷半導(dǎo)體電路內(nèi)發(fā)熱器件的結(jié)溫狀況，提高了半導(dǎo)體電路中溫度檢測(cè)準(zhǔn)確度，并在溫度異常時(shí)，及時(shí)將工作狀態(tài)切換為過(guò)溫保護(hù)狀態(tài)，提高了半導(dǎo)體電路的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體電路、控制板和半導(dǎo)體電路的溫度控制方法，屬于半導(dǎo)體電路應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體電路是一種將電力電子和集成電路技術(shù)結(jié)合的功率驅(qū)動(dòng)類產(chǎn)品。半導(dǎo)體電路把功率開關(guān)器件和高壓驅(qū)動(dòng)電路集成在一起，并內(nèi)藏有過(guò)電壓、過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路。半導(dǎo)體電路一方面接收MCU的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路工作，另一方面將系統(tǒng)的狀態(tài)檢測(cè)信號(hào)送回MCU進(jìn)行處理。與傳統(tǒng)分立方案相比，半導(dǎo)體電路以其高集成度、高可靠性等優(yōu)勢(shì)贏得越來(lái)越大的市場(chǎng)，尤其適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速，冶金機(jī)械，電力牽引，伺服驅(qū)動(dòng)，以及變頻家電的一種理想電力電子器件。半導(dǎo)體電路由高速低工耗的管芯和優(yōu)化的門級(jí)驅(qū)動(dòng)電路以及快速保護(hù)電路構(gòu)成。即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng)，也可以使半導(dǎo)體電路自身不受損壞。半導(dǎo)體電路包括IGBT、MOSFET、FRD的功率開關(guān)元件以及一些阻容元件，并內(nèi)藏驅(qū)動(dòng)電路的集成結(jié)構(gòu)。面對(duì)市場(chǎng)小型化、低成本競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)半導(dǎo)體電路高集成和高散熱技術(shù)提出了更高的要求。

在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)中至少存在如下問題：傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電路中，通常在半導(dǎo)體電路內(nèi)部設(shè)置熱敏電阻NTC，通過(guò)熱敏電阻NTC來(lái)監(jiān)控半導(dǎo)體電路的工作溫度。但因?yàn)闊崦綦娮鐽TC距離主要發(fā)熱器件(如IGBT、MOSFET、FRD等大功率器件)有一定距離，發(fā)熱器件真實(shí)結(jié)溫比熱敏電阻NTC檢測(cè)到的溫度更高，而且檢測(cè)到的溫度傳輸?shù)絅TC也有延時(shí)，所以不能實(shí)時(shí)反應(yīng)發(fā)熱器件的溫度狀況，當(dāng)造成結(jié)溫短時(shí)間過(guò)高時(shí)不能及時(shí)探測(cè)到并采取保護(hù)動(dòng)作，從而出現(xiàn)產(chǎn)品失效。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的半導(dǎo)體電路中溫度檢測(cè)準(zhǔn)確度低，無(wú)法準(zhǔn)確判斷半導(dǎo)體電路內(nèi)的發(fā)熱器件結(jié)溫狀況的問題。提供一種半導(dǎo)體電路、控制板和半導(dǎo)體電路的溫度控制方法。

具體地，本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體電路，包括：

電路基板，電路基板上設(shè)有絕緣層；

電路層，電路層設(shè)置在絕緣層上；

引腳組件，引腳組件包括第一引腳組件和第二引腳組件，第一引腳組件的第一端、第二引腳組件的第一端分別與電路層電性連接；

密封本體，密封本體至少包裹設(shè)置電路層的電路基板的一表面，第一引腳組件的第二端、第二引腳組件的第二端分別從密封本體露出；

其中，電路層包括控制芯片、第一測(cè)溫元件和發(fā)熱器件；第一測(cè)溫元件和發(fā)熱器件分別連接控制芯片；第一引腳的第二端用于連接第二測(cè)溫元件；第一測(cè)溫元件配置為檢測(cè)半導(dǎo)體電路內(nèi)部的溫度，得到內(nèi)部溫度信號(hào)；第二測(cè)溫元件配置為檢測(cè)半導(dǎo)體電路外部的溫度，得到外部溫度信號(hào)；控制芯片配置為獲取第一測(cè)溫元件傳輸?shù)膬?nèi)部溫度信號(hào)和第二測(cè)溫元件傳輸?shù)耐獠繙囟刃盘?hào)，對(duì)內(nèi)部溫度信號(hào)和外部溫度信號(hào)進(jìn)行處理，并在處理的結(jié)果滿足預(yù)設(shè)過(guò)溫保護(hù)條件時(shí)，將當(dāng)前工作狀態(tài)切換為過(guò)溫保護(hù)狀態(tài)。

可選地，控制芯片還配置為在對(duì)應(yīng)外部溫度信號(hào)的外部溫度數(shù)值大于或等于預(yù)設(shè)第一溫度閾值時(shí)，將當(dāng)前工作狀態(tài)切換為過(guò)溫保護(hù)狀態(tài)。

可選地，控制芯片還配置為在對(duì)應(yīng)內(nèi)部溫度信號(hào)的內(nèi)部溫度數(shù)值大于或等于預(yù)設(shè)第二溫度閾值時(shí)，將當(dāng)前工作狀態(tài)切換為過(guò)溫保護(hù)狀態(tài)。