JP2008171940A - 負荷駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体スイッチング素子の発熱による瞬間的な温度変化によらず、半導体スイッチング素子が形成されたチップの実際の緩やかな温度変化となる素子全体の温度に基づいてパワー素子を駆動できるようにする。
【解決手段】温度センサ６を制御ＩＣ３に内蔵し、スイッチＩＣ５には備えない構造とする。そして、スイッチＩＣ５と制御ＩＣ３とが金属もしくはセラミックスにて構成される基板８を介して機械的に接続された構造とする。このような構造の場合、温度センサ６は、スイッチＩＣ５の温度を直接検出することができないが、スイッチＩＣ５の温度が上昇すると、それが基板８を通じて制御ＩＣ３に伝わり、制御ＩＣ３の温度が上昇するため、制御ＩＣ３に内蔵された温度センサ６によって制御ＩＣ３の温度変化を間接的に検出することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体スイッチ素子からなるパワー素子のスイッチング動作により負荷駆動を行い、パワー素子の温度に応じた制御が好適に行えるようにする負荷駆動装置に関するもので、特に、ブレーキ液圧制御装置に備えられるモータや電磁弁駆動用の負荷駆動装置に適用すると好適である。

図７は、従来の負荷駆動装置の回路構成を示したブロック図である。負荷駆動装置は、例えば、負荷駆動装置がブレーキ液圧制御装置に適用される場合にはモータや電磁弁等の負荷１０１に対する電流供給を制御するものである。

具体的には、負荷駆動装置には、ＣＰＵ１０２、制御ＩＣ（パワー素子制御用のチップ）１０３およびパワー素子１０４が形成されたスイッチＩＣ（負荷１０１への電流供給のスイッチングを行うチップ）１０５が備えられている。この負荷駆動装置では、ＣＰＵ１０２から、ブレーキ液圧制御、例えばＡＢＳ（アンチスキッド）制御の際にモータや電磁弁を駆動するための駆動信号が出力されると、これに基づいて制御ＩＣ１０３からスイッチＩＣ１０５に対し、スイッチＩＣ１０５に備えられたパワー素子１０４を制御するための制御信号が出力される。これにより、パワー素子１０４がオンオフ制御され、負荷１０１への通電が制御される。

このような負荷駆動回路では、パワー素子１０４が過昇温により破壊されたり、それによりパワー素子１０４がオン状態になり続け、負荷１０１に対する通電が長時間になって負荷１０１を熱破損してしまう等の問題が発生しないように、スイッチＩＣ１０５内に温度センサ１０６が作り込まれている。この温度センサ１０６の検出信号にて、スイッチＩＣ１０５の過昇温が検出されたときに、制御ＩＣ１０３の制御信号に基づいてパワー素子１０４をオフさせられるようになっている。

この種の負荷駆動装置は、例えば特許文献１において提案されている。この特許文献１では、インバータ内のパワー素子の近傍に温度センサを設け、温度センサの検出信号を制御装置に伝えるようにしている。

一方、特許文献２では、制御回路側に温度検出回路を備え、パワー素子の温度変化に伴う順方向電圧の変化に基づいてパワー素子の温度検出を行うようにしている。
特開２００６−２８７１１２号公報 特開２００６−２７８５２６号公報

しかしながら、上記図７に示したような負荷駆動装置（すなわち、特許文献１に示すような負荷駆動装置）では、パワー素子が備えられたスイッチＩＣ内に温度センサが組み込まれている。このため、以下の問題が発生する。この問題について、図８に示すパワー素子の制御時間に対する温度変化のタイミングチャートを参照して説明する。

従来の負荷駆動装置では、過昇温を検出し、パワー素子の破壊から保護することを目的としているため、図８中の負荷異常時（図中破線参照）のように、スイッチＩＣの温度が素子破壊しきい値（図中二点鎖線）を超えるような場合を対象としてパワー素子をオフする。このような過昇温は、早急に検出されるのが好ましいため、パワー素子と同じスイッチＩＣ内に温度センサを設けるのが好ましい。

これに対し、パワー素子の温度が作動保証しきい値を超えない範囲内であるときは、スイッチＩＣの温度に応じてパワー素子を制御することで、パワー素子をより好適かつ最大限に制御したいという要望がある。

ところが、従来のように温度センサがスイッチＩＣ内に作り込まれていると、パワー素子がオフされる度に回路中のＬ成分に蓄積されたエネルギーにて加熱されるため、瞬間的にその近傍の温度が高くなり、温度センサがその温度（図中実線参照）を検出してしまうことになる。例えば、負荷駆動装置がモータを負荷として駆動する場合、モータへの通電をデューティ制御することによりモータ回転数を調整するが、パワー素子をオフする毎にそのモータのＬ成分により蓄積されたエネルギー分がパワー素子に伝わって発熱するのである。

スイッチＩＣの温度に応じてパワー素子を駆動する場合、パワー素子の発熱による瞬間的な温度変化によらず、スイッチＩＣの実際の緩やかな温度変化（図中一点鎖線参照）となる素子全体の温度に基づいてパワー素子を駆動するのが好ましいが、従来のように温度センサがスイッチＩＣ内に作り込まれている形態では温度変動が大きく、それを好適に行うことができなくなる。

なお、パワー素子の発熱による瞬間的な温度変化に基づき、素子の全体温度推定を行うためや誤作動を起こさないようにするために、信号処理回路にて温度センサの検出信号を処理することも考えられるが、高速な温度変化に対応した処理が必要とされるため、フィルタや誤作動防止のためのロジックなどが必要になり、回路が複雑になってしまう。また、スイッチＩＣ内にパワー素子以外に温度センサを作りこむことになるため、パワー素子形成用の半導体プロセス以外にも温度センサ形成のための追加プロセスが必要となり、製造工程の複雑化も招く。

一方、特許文献２では、温度検出回路を制御ＩＣ側に備えているが、パワー素子の温度変化に伴う順方向電圧の変化に基づいてパワー素子の温度検出している。このため、スイッチＩＣ側から制御ＩＣ側に、パワー素子の順方向電圧の変化を検出するための検出信号を伝えなければならない。このため、制御ＩＣとスイッチＩＣとの電気接続部が必要になり、電気接続部の電気的な誤作動の発生要因となる。

本発明は上記点に鑑みてなされ、半導体スイッチング素子の発熱による瞬間的な温度変化によらず、半導体スイッチング素子が形成されたチップの実際の緩やかな温度変化に基づいてパワー素子を駆動できる負荷駆動装置を提供することを第１の目的とする。

さらに、このような負荷駆動装置において、スイッチＩＣの温度検出のためにスイッチＩＣと制御ＩＣとの電気接続部を備えなくても済むようにすることを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、温度センサ（６）が内蔵された、制御信号の出力を行う第１チップ（３）と、第１チップ（３）から出力された制御信号に基づいて負荷（１）に対する電流供給のオンオフ制御を行う半導体スイッチング素子（４）が形成された第２チップ（５）との間を熱伝達部材（８、１２ａ、１３〜１６、２０）にて機械的に繋ぎ、温度センサ（６）にて熱伝達部材（８、１２ａ、１３〜１６、２０）を通じて伝わる第２チップ（５）の温度を検出することを特徴としている。

このように、第２チップ（５）の温度を直接検出するのではなく、熱伝達部材（８、１２ａ、１３〜１６、２０）を介して第１チップ（３）に伝わる熱に基づいて検出する。これにより、第２チップ（５）に形成された半導体スイッチング素子（４）が駆動される度に瞬間的に発熱し、温度が上昇したとしても、このような瞬間的な温度変化は第１チップ（３）側には伝わらず、第２チップ（５）の実際の緩やかな温度変化が第１チップ（３）側に伝わり、それを温度センサ（６）で検出できる。したがって、第２チップ（５）の実際の緩やかな温度変化となる素子全体の温度に基づいて好適かつ最大限に半導体スイッチング素子（４）を駆動できる。

例えば、請求項２に示すように、熱伝達部材を構成する基板（８）の上に第１チップ（３）と第２チップ（５）を共に搭載し、第１チップ（３）と第２チップ（５）を基板（８）と共に樹脂封止することでパッケージ（７）にすることができる。

このように基板（８）を熱伝達部材とする場合、第１チップ（３）と第２チップ（５）との間に温度検出のための電気接続部を備えなくても済む。このため、電気接続部を発生要因とする電気的な誤作動を防止できる。

また、請求項３に示すように、第１チップ（３）と第２チップ（５）とが実装基板（１２）に実装される場合、第１チップ（３）が実装基板（１２）の第１面に実装され、第２チップ（５）が実装基板（１２）のうち第１面の反対面となる第２面に実装されるようにし、さらに、第１チップ（３）および第２チップ（５）が実装基板（１２）を挟んで互いに反対側に配置され、実装基板（１２）に形成された内面が金属メッキされたスルーホール（１２ａ）を熱伝達部材として機械的に繋げられるようにすることができる。このように、スルーホール（１２ａ）を熱伝達部材として用いることもできる。

また、請求項４に示すように、第１チップ（３）および第２チップ（５）を共に実装基板（１２）の表面に実装する場合、第２チップ（５）の外形の一部を熱伝達部材となる回路パターン（２０）にて囲むと共に、該回路パターン（２０）の一部が第１チップ（３）から露出する端子（１１ａ）と直接もしくは導体又はセラミックスで構成された接続部材を介して接触した構成とすることもできる。

請求項５に記載の発明では、第１チップ（３）を第２チップ（５）の上に絶縁性接合部材（３０）を介して搭載し、温度センサ（６）にて絶縁性接合部材（３０）を通じて伝わる第２チップ（５）の温度を検出することを特徴としている。

このような構造の場合、絶縁性接合部材（３０）を介して第１チップ（３）と第２チップ（５）とが接続されていることから、これらが金属やセラミックスを介して接続されている場合と比べて熱が伝導し難くなる。しかしながら、第２チップ（５）の上に第１チップ（３）を直接載せる形態としているため、絶縁性接合部材（３０）が形成されていても温度センサ（６）で第２チップ（５）の温度検出を行うために必要な程度は熱を伝導させることが可能である。したがって、上記請求項１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態の負荷駆動装置の回路構成を示すブロック図である。

負荷駆動装置は、負荷１に対する電流供給を制御するものである。例えば、負荷駆動装置がブレーキ液圧制御装置に適用される場合には、モータや電磁弁等が負荷１となる。具体的には、負荷駆動装置には、ＣＰＵ２、制御回路が搭載された制御ＩＣ３およびパワー素子４が形成されたスイッチＩＣ５が備えられている。

ＣＰＵ２は、例えば、ブレーキ液圧制御を統括して行っている演算処理部であり、要求されるブレーキ液圧制御（例えばＡＢＳ制御）に応じてモータや電磁弁を駆動するための駆動信号を出力する。本実施形態では、ＣＰＵ２は、後述するように制御ＩＣ３に内蔵された温度センサ６の検出信号を受け取り、その検出信号に基づく駆動信号を出力するようになっている。

制御ＩＣ３は、本発明の第１チップに相当するもので、入力端子ＩＮを通じてＣＰＵ２から送られてくる駆動信号に基づいて、スイッチＩＣ５に対して制御信号を出力するものである。制御ＩＣ３は、電源端子ＶＭを通じて印加される定電圧（例えば５Ｖ）に基づいて作動し、スイッチＩＣ５に印加される負荷駆動用の電圧を端子ＶＣＣを通じてモニタしたり、端子ＶＤおよび端子ＶＳを通じてパワー素子４の両端電位（ハイサイド電位およびローサイド電位）をモニタしている。そして、制御ＩＣ３は、ＣＰＵ２から送られてくる駆動信号を端子ＶＣＣや端子ＶＤおよび端子ＶＳでのモニタ結果に基づいて調整し、パワー素子４に入力する制御信号（例えばゲート電圧）をデューティ制御することで、パワー素子４を通じて負荷１に対する電流供給、具体的には単位時間当たりの電流値が所望の値となるようにしている。

また、制御ＩＣ３には、温度センサ６が内蔵されており、この温度センサ６にて、スイッチＩＣ５の温度検出が行えるようになっている。温度センサ６は、例えば複数のダイオードを直列接続することにより構成され、ダイオードの順方向電圧Ｖｆが温度によって変化することに基づき、スイッチＩＣ５の温度検出を行う。例えば、複数のダイオードとセンス抵抗とを直列接続し、複数のダイオードとセンス抵抗との間の電位がスイッチＩＣ５の温度によって変化することから、その電位をモニタすることでスイッチＩＣ５の温度検出を行う。そして、この電位が検出信号として出力端子ＶＴＯを通じてＣＰＵ２に伝えられることで、スイッチＩＣ５の温度がＣＰＵ２にて測定できるように構成されている。このため、ＣＰＵ２は、この検出信号、つまりスイッチＩＣ５の温度に応じて駆動信号を調整し、制御ＩＣ３に出力している。

スイッチＩＣ５は、本発明の第２チップに相当するもので、上述したようにパワー素子４が形成されたものであり、制御ＩＣ３からの制御信号、具体的にはゲート電圧に基づいてパワー素子４のオンオフがデューティ制御され、上述したように負荷１に対する電流供給が制御される。パワー素子４は、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子にて構成され、本実施形態ではパワーＭＯＳＦＥＴにて構成された場合を図示してある。なお、パワー素子４に対して並列的に記載したダイオード４ａは寄生ダイオードである。

以上が負荷駆動装置の回路構成である。続いて、このような回路構成を備えた負荷駆動装置の構造について説明する。図２は、負荷駆動装置の構造を模式的に描いた上面レイアウト図である。

図２に示されるように、パワー素子４が備えられたスイッチＩＣ５と温度センサ６が内蔵された制御ＩＣ３が樹脂封止されてパッケージ７とされている。具体的には、スイッチＩＣ５および制御ＩＣ３は、金属もしくはセラミックスにて構成された基板８に搭載され、基板８と共に樹脂封止された構成とされている。なお、スイッチＩＣ５や制御ＩＣ３からは、図示しないが、ボンディングワイヤ、リードフレーム等および基板８や外部接続ピンを通じて外部と電気的な接続が行えるようになっている。

以上説明した負荷駆動装置では、温度センサ６を制御ＩＣ３に内蔵し、スイッチＩＣ５には備えない構造とされている。このため、温度センサ６は、スイッチＩＣ５の温度を直接検出することができないが、スイッチＩＣ５と制御ＩＣ３とが金属もしくはセラミックスにて構成される基板８を介して機械的に接続された構造とされている。したがって、スイッチＩＣ５の温度が上昇すると、それが基板８を通じて制御ＩＣ３に伝わり、制御ＩＣ３の温度が上昇するため、制御ＩＣ３に内蔵された温度センサ６によって制御ＩＣ３の温度変化を間接的に検出することが可能となる。

このような形態によりスイッチＩＣ５の温度検出を行うと、スイッチＩＣ５に形成されたパワー素子４が駆動される度に瞬間的に発熱し、温度が上昇したとしても、このような瞬間的な温度変化は制御ＩＣ３側には伝わらず、スイッチＩＣ５の実際の緩やかな温度変化が制御ＩＣ３側に伝わり、それを温度センサ６で検出できる。したがって、スイッチＩＣ５の実際の緩やかな温度変化をＣＰＵ２に伝えることができると共に、ＣＰＵ２にてその温度変化に基づく駆動信号を出力することが可能となるため、誤作動を起こすことなく、好適にパワー素子４を駆動できる。

また、スイッチＩＣ５の実際の緩やかな温度変化の検出を、スイッチＩＣ５から基板８を通じて制御ＩＣ３側に熱を伝えるという簡素な機械的な構成により実現している。このため、複雑な信号処理回路を備える必要も無く、また、ノイズ除去や誤作動防止のためのロジックなども必要なくなり、回路の複雑化を防止することも可能となる。

また、制御ＩＣ３内に温度センサ６を内蔵する構成としているが、制御ＩＣ３には元々多種多様な回路構成が内蔵されている。このため、温度センサ６を構成する素子（例えば、ダイオードやセンス抵抗）を備えたとしても、他の回路構成との製造工程の兼用などにより、あまり追加プロセスを必要とすることなく、温度センサ６を形成することが可能となる。このため、温度センサ６をスイッチＩＣ５に形成する場合と比較して、製造工程の複雑化を防止することが可能となる。

また、本実施形態のような構造の場合、制御ＩＣ３とスイッチＩＣ５とは、パワー素子４を駆動するための電気接続部が必要になるものの、温度センサ６にてスイッチＩＣ５の温度を検出するための電気接続部は必要ない。このため、電気接続部を発生要因とする電気的な誤作動を防止できる。また、例えば、温度センサ６をスイッチＩＣ５に形成した場合には、このスイッチＩＣ５に対する制御ＩＣ３のインターフェイスの電気的仕様を、温度センサ６の電気的仕様に合わせたものとする必要がある。すなわち、スイッチＩＣ５の仕様変更等により温度センサ６の電気的仕様に変化が生じた場合には、これに合わせて制御ＩＣ３における上記インターフェイスの電気的仕様を変更することが必要となってしまう。その点、本実施形態では、制御ＩＣ３に温度センサ６が設けられるため、こうしたスイッチＩＣ５における温度センサ６の電気的仕様の違いによる影響を受けることがない。

さらに、本実施形態のように、制御ＩＣ３とスイッチＩＣ５とを基板８に搭載して樹脂封止するという形態の場合、配線形成や配線レイアウトが容易に行えるし、汎用性にも富むという効果も得られる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に示した負荷駆動装置の構成を若干異なるものとしたものであり、主な構成については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図３は、本実施形態の負荷駆動装置の構造を模式的に描いた上面レイアウト図である。この図に示すように、本実施形態では、スイッチＩＣ５が複数個備えられている。複数個のスイッチＩＣ５には、それぞれ上述したパワー素子４が備えられており、各パワー素子４が１つの制御ＩＣ３にて駆動されている。

このような構成においても、上記第１実施形態と同様に、制御ＩＣ３と各スイッチＩＣ５とは基板８を介して接続されており、スイッチＩＣ５の温度が制御ＩＣ３に伝わる構造となっている。

このように、複数のスイッチＩＣ５が備えられる構造においても、第１実施形態と同様、制御ＩＣ３と各スイッチＩＣ５とは基板８を介して接続することにより、スイッチＩＣ５の温度を制御ＩＣ３に伝えることができ、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に示した負荷駆動装置に対して実装構造を変更したものであり、回路構成等については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図４は、本実施形態の負荷駆動装置の実装構造を示した断面図である。図４に示すように、スイッチＩＣ５を樹脂封止した第１パッケージ１０と制御ＩＣ３を樹脂封止した第２パッケージ１１が多層プリント基板などにより構成された実装基板１２に実装されている。なお、第１および第２パッケージ１０、１１を図では同一パッケージ（パワー用）で示したが、制御ＩＣ３は自己発熱がないため、小型（小信号用）パッケージでも良い。

具体的には、実装基板１２の表面（第１面）にはパターン配線（図示せず）が形成されていると共に、このパターン配線の所望場所と電気的に接続されたはんだ１３、および、はんだ１３と接続されたランド１４が備えられている。そして、ランド１４の表面にスイッチＩＣ５を樹脂封止した第１パッケージ１０が備えられ、第１パッケージ１０から露出したパワー素子４と接続されるリード１０ａがはんだ１３を介してランド１４の所望位置に電気的に接続されている。また、実装基板１２の裏面（第２面）にはパターン配線（図示せず）が形成されていると共に、このパターン配線の所望場所と電気的に接続されたはんだ１５、および、はんだ１５と接続されたランド１６が備えられている。そして、ランド１６の表面に制御ＩＣ３を樹脂封止した第２パッケージ１１が備えられ、第２パッケージ１１から露出したリード１１ａがはんだ１５を介してランド１６の所望位置に電気的に接続されている。

第１パッケージ１０と第２パッケージ１１とは、互いに実装基板１２を挟んで反対側に配置されており、実装基板１２のうち第１パッケージ１０と第２パッケージ１１に挟まれた位置には、内面が銅などの金属によるメッキが施されたスルーホール１２ａが形成されている。

このような構成の場合、スイッチＩＣ５と制御ＩＣ３とが第１、第２パッケージ１０、１１という別々のパッケージに備えられた構造とされる。しかしながら、スイッチＩＣ５が備えられた第１パッケージ１０に対し、実装基板１２を挟んで反対側に制御ＩＣ３が備えられた第２パッケージ１１が配置され、それらの間に金属のメッキが施されたスルーホール１２ａが形成されているため、スイッチＩＣ５の温度がランド１４、１６やはんだ１３、１５およびスルーホール１２ａを通じて制御ＩＣ３が備えられた第２パッケージ１１側に伝わり、スイッチＩＣ５の温度変化を温度センサ６にて検出することが可能となる。

したがって、本実施形態のように構成された負荷駆動装置においても、第１実施形態と同様、スイッチＩＣ５の温度を制御ＩＣ３に伝えることができ、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。

また、本実施形態の場合、スイッチＩＣ５と制御ＩＣ３とを第１、第２パッケージ１０、１１という別々のパッケージに備えられた構造にできるため、これらを別々に製造する場合、例えば製造工場が異なる場合にも対応することが可能となり、汎用性が確保できる。

（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態も、第１実施形態に示した負荷駆動装置に対して実装構造を変更したものであり、回路構成等については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図５は、本実施形態の負荷駆動装置の実装構造を示した上面図である。図５に示すように、スイッチＩＣ５を樹脂封止した第１パッケージ１０と制御ＩＣ３を樹脂封止した第２パッケージ１１が実装基板１２に実装されている。本実施形態では、第１パッケージ１０および第２パッケージ１１が共に実装基板１２の表面側に搭載されている。

スイッチＩＣ５を樹脂封止した第１パッケージ１０の外形の一部は熱伝導用の回路パターン２０で囲まれており、この回路パターン２０の一部が直接もしくは導体やセラミックスで構成された接続部材を介して、第２パッケージ１１から露出した端子１１ａに接続されている。リード１１ａは、制御ＩＣ３と機械的に接触させられた状態とされていれば良く、制御ＩＣ３内の回路と電気的に接続された構造でなくても良い。

このように構成された負荷駆動装置では、スイッチＩＣ５の温度が回路パターン２０やリード１１ａを通じて制御ＩＣ３が備えられた第２パッケージ１１側に伝わり、スイッチＩＣ５の温度変化を温度センサ６にて検出することが可能となる。

したがって、本実施形態のように構成された負荷駆動装置においても、第１実施形態と同様、スイッチＩＣ５の温度を制御ＩＣ３に伝えることができ、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。なお、本実施形態の場合、第２パッケージ１１にリード１１ａを備えることになるため、第２パッケージ１１に温度検出のための機械的接続部が必要になるが、電気接続部ではないため、回路設計や電気回路に起因する誤作動を発生させるものではない。

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に示した負荷駆動装置のパッケージ７内での配置構成を若干異なるものとしたものであり、主な構成については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図６は、本実施形態の負荷駆動装置の構造を模式的に描いた上面レイアウト図である。この図に示すように、本実施形態では、パワー素子４が形成されたスイッチＩＣ５の上に温度センサ６が備えられた制御ＩＣ３を配置した構成としてある。制御ＩＣ３は、スイッチＩＣ５に対して絶縁されるように、接着剤などで構成される絶縁性接合部材３０を介してスイッチＩＣ５に接合されている。

このような構造の場合、絶縁性接合部材３０を介してスイッチＩＣ５と制御ＩＣ３とが接続されていることから、これらが金属やセラミックスを介して接続されている場合と比べて熱が伝導し難くなる。しかしながら、スイッチＩＣ５の上に制御ＩＣ３を直接載せる形態（熱の伝達距離が短い）としているため、絶縁性接合部材３０が形成されていても温度センサ６でスイッチＩＣ５の温度検出を行うために必要な程度は熱を伝導させることが可能である。したがって、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、絶縁性接合部材３０にて熱が伝導し難くなることで、逆に、制御ＩＣ３に熱が伝導され過ぎないようにできるという効果を得ることもできる。なお、伝熱材の材料、構造により、発熱部とセンサ部の温度差は、実測、計算、シミュレーションによって予め設定できる。

（他の実施形態）
上記実施形態では、温度センサ６の検出信号がＣＰＵ２に入力されるようにした形態を例に挙げて説明しているが、制御ＩＣ３内の回路中に入力されて、制御ＩＣ３内においてパワー素子４に入力する制御信号を調整するようにした形態であっても構わない。

また、負荷駆動装置がブレーキ液圧制御装置として用い、負荷１としてモータや電磁弁を駆動する場合について説明したが、負荷駆動装置が他の負荷の駆動に用いられるものであっても構わない。

本発明の第１実施形態における負荷駆動装置の回路構成を示すブロック図である。 図１に示す負荷駆動装置の構造を模式的に描いた上面レイアウト図である。 本発明の第２実施形態における負荷駆動装置の構造を模式的に描いた上面レイアウト図である。 本発明の第３実施形態における負荷駆動装置の実装構造を示した断面図である。 本発明の第４実施形態における負荷駆動装置の実装構造を示した上面図である。 本発明の第５実施形態における負荷駆動装置の構造を模式的に描いた上面レイアウト図である。 従来の負荷駆動装置の回路構成を示したブロック図である。 パワー素子の制御時間に対する温度変化のタイミングチャートである。

符号の説明

１…負荷、２…ＣＰＵ、３…制御ＩＣ、４…パワー素子、５…スイッチＩＣ、６…温度センサ、７…パッケージ、８…基板、１０…第１パッケージ、１０ａ…リード、１１…第２パッケージ、１１ａ…リード、１１ａ…端子、１２…実装基板、１２ａ…スルーホール、１３、１５…はんだ、１４、１６…ランド、２０…回路パターン、３０…絶縁材料。

Claims (5)

1. 温度センサ（６）が内蔵されていると共に、負荷（１）に対する電流供給の制御を行うべく制御信号の出力を行う第１チップ（３）と、
   前記第１チップ（３）から出力された前記制御信号に基づいて前記負荷（１）に対する電流供給のオンオフ制御を行う半導体スイッチング素子（４）が形成された第２チップ（５）と、
   前記第１チップ（３）と前記第２チップ（５）との間を機械的に繋ぐ金属もしくはセラミックからなる熱伝達部材（８、１２ａ、１３〜１６、２０）と、を有し、
   前記温度センサ（６）にて前記熱伝達部材（８、１２ａ、１３〜１６、２０）を通じて伝わる前記第２チップ（５）の温度を検出するように構成されていることを特徴とする負荷駆動装置。
2. 前記第１チップ（３）と前記第２チップ（５）は、前記熱伝達部材を構成する基板（８）の上に共に搭載されており、該基板（８）と共に樹脂封止されることでパッケージ（７）とされていることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
3. 前記第１チップ（３）と前記第２チップ（５）とが実装される実装基板（１２）を有し、
   前記第１チップ（３）が前記実装基板（１２）の第１面に実装されていると共に、前記第２チップ（５）が前記実装基板（１２）のうち前記第１面の反対面となる第２面に実装されており、前記第１チップ（３）および前記第２チップ（５）が前記実装基板（１２）を挟んで互いに反対側に配置され、前記実装基板（１２）に形成された内面が金属メッキされたスルーホール（１２ａ）を前記熱伝達部材として機械的に繋げられていることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
4. 前記第１チップ（３）と前記第２チップ（５）とが実装される実装基板（１２）を有し、
   前記第１チップ（３）および前記第２チップ（５）が共に前記実装基板（１２）の表面に実装されていると共に、前記第２チップ（５）の外形の一部が前記熱伝達部材となる回路パターン（２０）にて囲まれていると共に、該回路パターン（２０）の一部が前記第１チップ（３）から露出する端子（１１ａ）と直接もしくは導体又はセラミックスで構成された接続部材を介して接触していることを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
5. 温度センサ（６）が内蔵されていると共に、負荷（１）に対する電流供給の制御を行うべく制御信号の出力を行う第１チップ（３）と、
   前記第１チップ（３）から出力された前記制御信号に基づいて前記負荷（１）に対する電流供給のオンオフ制御を行う半導体スイッチング素子（４）が形成された第２チップ（５）とを有し、
   前記第１チップ（３）が前記第２チップ（５）の上に絶縁性接合部材（３０）を介して搭載されており、前記温度センサ（６）にて前記絶縁性接合部材（３０）を通じて伝わる前記第２チップ（５）の温度を検出するように構成されていることを特徴とする負荷駆動装置。

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