JP2010035399A - 電力変換器およびその電流検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボンディングワイヤの使用によってチップ面積の実質的節約と電流検出精度の向上を図るため、基準端子と検出端子の間のボンディングワイヤによって構成される抵抗を用いて電流を検出する電流検出装置を提供する。
【解決手段】電流検出回路、電圧調整電源回路、およびパッケージキャリアを有する電流検出装置を開示する。電流検出回路は、基準端子と検出端子を有する。電圧調整電源回路は出力電圧を生成するために用いられ、電流を伝達するための電流伝達端子を有する。パッケージキャリアは、電流検出回路、電圧調整電源回路、基準パッド、および電流伝達パッドを保持するために用いられる。パッケージキャリアは、少なくとも１本の共通電圧リードを有する。電流伝達パッドは少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成されるようにする。
【選択図】 図４Ａ

Description

本発明は一般に電力変換器に関し、より詳細には、電力変換器の電流検出装置に関する。

電気製品の急速な普及に従って、集積回路（ＩＣ）チップ、つまり電気製品の心臓部の開発は多機能化に向かって進んでいる。その結果、最新のＩＣ開発では、単一チップによって複数の動作電圧を提供する機能が非常に重要になっている。従って、電力変換器が開発され、広く用いられている。

電力変換器は、一種のスイッチング電圧調整器である。図１は、既存の電力変換器を示している。電力変換器１００の基本原理は、内部電圧調整制御回路１１０によって、電圧調整電源回路１２０のパワートランジスタ（図示せず）のスイッチング動作を制御して電流Ｉを生成し、それによって出力電圧ＶＯＵＴを生成することである。しかし、電圧調整電源回路１２０によって生成される電流Ｉの値は一般に非常に高く、しばしばノイズの問題をもたらす可能性がある。

上記の問題を克服するために、既存の電力変換器は通常、電流が極度に高い場合は電流制限動作を行う。図２は、別の既存の電力変換器を示している。図２を参照すると、電力変換器２００はさらに電流検出回路２３０を有し、抵抗器Ｒ１は電流Ｉが接地電圧ＧＮＤに流れる経路上に直列接続されている。従って、電流検出回路２３０は、単に抵抗器Ｒ１にかかる電圧を測定することによって電流Ｉの値を獲得でき、電圧調整制御回路２１０を用いて、電圧調整電源回路２２０によって生成される電流Ｉを制限できる。しかし、抵抗器Ｒ１は電力変換器チップ２４０のパッケージキャリア２５０の外側に配置されるので、回路面積の増大のために製造コストが増大する。

図３は、別の既存の電力変換器を示している。図３を参照すると、抵抗器Ｒ１は、回路面積の増大の問題を克服するために、電力変換器３００の電力変換器チップ３４０内に組み込まれる。しかし、抵抗器Ｒ１の抵抗値は、チップ製造中、高レベルの精度まで制御することはほとんどできない。従って、電流検出回路３３０によって検出される電流Ｉは正確ではなく、それによって電力変換器３００の性能を低下させる。

従って、本発明は、基準端子と検出端子の間のボンディングワイヤによって構成される抵抗を用いて電流を検出する電流検出装置を提供する。

また、本発明は、電力変換器チップ内の基準端子と検出端子の間のボンディングワイヤによって構成される抵抗を用いて、電流を検出する電力変換器を提供する。

本発明は、電流検出回路、電圧調整電源回路、およびパッケージキャリアを有する電流検出装置を提供する。電流検出回路は、基準端子と検出端子を有する。基準端子は、基準パッドに電気的に接続されている。基準パッドは、共通電圧パッドに電気的に接続されている。電圧調整電源回路は出力電圧を生成するために用いられ、電流を伝達するための電流伝達端子を有する。電流伝達端子は、電流伝達パッドと検出端子に電気的に接続されている。パッケージキャリアは、電流検出回路、電圧調整電源回路、基準パッド、および電流伝達パッドを保持するために用いられる。パッケージキャリアは、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを有する。

当然のことながら、電流伝達パッドは少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成されるようにする。

また、本発明は、電流検出回路、電圧調整電源回路、およびパッケージキャリアを有する別の電流検出装置を提供する。電流検出回路は、基準端子と検出端子を有する。基準端子は、基準パッドに電気的に接続されている。基準パッドは、共通電圧パッドに電気的に接続されている。電圧調整電源回路は出力電圧を生成するために用いられ、電流を伝達するための電流伝達端子を有する。電流伝達端子は、電流伝達パッドに電気的に接続されている。パッケージキャリアは、電流検出回路、電圧調整電源回路、基準パッド、および電流伝達パッドを保持するために用いられる。パッケージキャリアは、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを有する。

当然のことながら、電流伝達パッドは少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成されるようにする。

さらに、本発明は、電力変換器チップとパッケージキャリアを有する電力変換器を提供する。電力変換器チップは出力電圧を生成するために用いられ、電流検出回路と電圧調整電源回路を有する。電流検出回路は、基準端子と検出端子を有する。基準端子は、基準パッドに電気的に接続されている。基準パッドは、共通電圧パッドに電気的に接続されている。電圧調整電源回路は出力電圧を生成するために構成され、電流を伝達するための電流伝達端子を有する。電流伝達端子は、電流伝達パッドと検出端子に電気的に接続されている。パッケージキャリアは、電力変換器チップを保持するために用いられる。パッケージキャリアは、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを有する。

さらに、電流伝達パッドは少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成されるようにする。

さらに、本発明は、電力変換器チップとパッケージキャリアを有する別の電力変換器を提供する。電力変換器チップは出力電圧を生成するために用いられ、電流検出回路と電圧調整電源回路を有する。電流検出回路は、基準端子と検出端子を有する。基準端子は、基準パッドに電気的に接続されている。基準パッドは、共通電圧パッドに電気的に接続されている。電圧調整電源回路は出力電圧を生成するために用いられ、電流を伝達するための電流伝達端子を有する。電流伝達端子は、電流伝達パッドに電気的に接続されている。パッケージキャリアは、電力変換器チップを保持するために用いられる。パッケージキャリアは、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを有する。

当然のことながら、電流伝達パッドは少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成されるようにする。

本発明はボンディングワイヤを用いて等価抵抗を構成し、電圧調整電源回路によって伝達される電流はボンディングワイヤを介して流れることができる。電流検出回路は、等価抵抗による電圧降下を検出することによって、電圧調整電源回路を介して伝達される電流値を検出する。ボンディングワイヤによって構成される等価抵抗は回路面積を専有せず、チップ製造の誤差によって影響されず、製造コストを実質的に低減し、電流検出精度を向上させる。

本発明の上記のおよび他の特徴と利点をより理解可能にするために、図面を伴った実施形態を以降で詳しく説明する。

ここで、本発明の実施形態を詳しく参照するが、これらの例は添付の図面に示される。この実施形態は、図面を参照することで本発明を説明するために以降で述べられる。
（第１実施形態）

図４Ａは、本発明の第１実施形態による電流検出装置を示している。図４Ａを参照すると、電流検出装置４００は、電流検出回路４１０と電圧調整電源回路４２０を有する。電圧調整電源回路４２０は、パワートランジスタＴ１を有する。パワートランジスタＴ１は、パワートランジスタＴ１のゲートで受け取った信号に応じて電流Ｉを生成する。第１ソース／ドレインまたは第２ソース／ドレインは、電流伝達端子ＩＴに電気的に接続されている。本発明の第１実施形態では、電流検出装置４００は、基準パッドＲＥＦＰＡＤ、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤ、および電流伝達パッドＩＰＡＤを有する。基準パッドＲＥＦＰＡＤは、電流検出回路４１０の基準端子ＲＴに電気的に接続されている。電流伝達パッドＩＰＡＤは、電圧調整電源回路４２０の電流伝達端子ＩＴに電気的に接続されており、電流伝達端子ＩＴは電流Ｉを伝達するために用いられる。電流伝達端子ＩＴは、電流検出回路４１０の検出端子ＤＴに電気的に接続されている。上記の電流検出回路４１０、電圧調整電源回路４２０、基準パッドＲＥＦＰＡＤおよび電流伝達パッドＩＰＡＤは全て、パッケージキャリア４３０内に保持される。

パッケージキャリア４３０は、１つの共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤに電気的に接続されている少なくとも１本の共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤを有する。本実施形態の共通電圧は接地電圧ＧＮＤであるので、共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤは接地電圧ＧＮＤに電気的に接続されている。電流Ｉが抵抗器を介して接地電圧ＧＮＤに流れることができるように、第１実施形態では、電流伝達パッドＩＰＡＤと基準パッドＲＥＦＰＡＤは２本のボンディングワイヤＲＡとＲＢを介して接続され、基準パッドＲＥＦＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤは１本のボンディングワイヤを介して接続されている。

当然のことながら、ボンディングワイヤＲＡとＲＢの機能は電流Ｉの伝達経路上に等価抵抗を構成することである。ボンディングワイヤＲＡとＲＢは並列に接続されているので、等価抵抗値ＲはＲＡ×ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）である。さらに、基準パッドＲＥＦＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤは、パッケージキャリア４３０を介して電流伝達パッドＩＰＡＤに基準パッドＲＥＦＰＡＤを電気的に接続するためだけに用いられ、電流検出装置４００が正常に動作できるようにする。電流Ｉを獲得するために、電流検出回路４１０は基準パッドＲＥＦＰＡＤと電流伝達パッドＩＰＡＤの間の電圧（つまり、基準端子ＲＴと検出端子ＤＴの間の電圧）Ｖを検出するだけでよく、これはＶ＝Ｒ×Ｉを満足する。従って、基準パッドＲＥＦＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間のボンディングワイヤの抵抗を計算する必要はない。

当然のことながら、電流伝達パッドＩＰＡＤと基準パッドＲＥＦＰＡＤの間のボンディングワイヤの数は２本に限定されるものではない。むしろ、１本だけまたは２本以上のボンディングワイヤを用いて等価抵抗を提供し、電流検出回路４１０が電流Ｉを検出できるようにする。

図４Ｂは、本発明の第１実施形態による電流検出装置の別の実装を示している。図４Ｂを参照すると、本実装では、電流検出装置は電流伝達パッドＩＰＡＤ、基準パッドＲＥＦＰＡＤおよび共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤに加えて、予備パッドＥＸＴＰＡＤをさらに有する。予備パッドＥＸＴＰＡＤの追加は、電流伝達パッドＩＰＡＤと基準パッドＲＥＦＰＡＤの間の等価抵抗の構成に様々な異なる方法を提供する。本実装では、ボンディングワイヤＲＡは電流伝達パッドＩＰＡＤと予備パッドＥＸＴＰＡＤの間に接続され、２本の並列のボンディングワイヤＲＢとＲＣは予備パッドＥＸＴＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続されている。従って、等価抵抗ＲはＲＡ＋ＲＢ×ＲＣ／（ＲＢ＋ＲＣ）と等しくなる。

図４Ｃは、本発明の第１実施形態による電流検出装置の別の実装である。図４Ｃを参照すると、本実装と前の実装の間の違いは、予備パッドＥＸＴＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間にボンディングワイヤＲＢが１本だけ接続されていることである。従って、等価抵抗ＲはＲＡ＋ＲＢと等しくなる。図４Ｂと図４Ｃに示した２つの異なる実装から、パッドの間に接続されているボンディングワイヤの数に関しては制限がなく、むしろボンディングワイヤの数は設計要件に従って変更できることがわかる。

図４Ｄは、本発明の第１実施形態による電流検出装置の別の実装を示している。本実装は、複数の予備パッドＥＸＴＰＡＤ１〜ＥＸＴＰＡＤ２、予備パッドＥＸＴＰＡＤ１〜ＥＸＴＰＡＤ２の間に接続されている複数のボンディングワイヤ、基準パッドＲＥＦＰＡＤおよび電流伝達パッドＩＰＡＤを有し、等価抵抗が基準パッドＲＥＦＰＡＤと電流伝達パッドＩＰＡＤの間に構成され、電流検出回路４１０が電流Ｉを検出できるようにする。

当然のことながら、第１実施形態の電流検出装置４００の様々な実装の各々において、パッケージキャリア４３０は密封樹脂によって被覆してボンディングワイヤを保護し、等価抵抗が外部環境と共に変化しないようにする。
（第２実施形態）

図５Ａは、本発明の第２実施形態による電流検出装置を示している。図５Ａを参照すると、第２実施形態では、電流検出装置５００は、電流検出回路５１０と電圧調整電源回路５２０を有する。電圧調整電源回路５２０は、スイッチングして電流Ｉを生成するためのパワートランジスタＴ１を有する。第１実施形態と同様に、電流検出装置５００は、基準パッドＲＥＦＰＡＤ、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤ、および電流伝達パッドＩＰＡＤを有する。基準パッドＲＥＦＰＡＤは、電流検出回路５１０の基準端子ＲＴに電気的に接続されている。電流伝達パッドＩＰＡＤは、電圧調整電源回路５２０の電流伝達端子ＩＴに電気的に接続され、電流伝達端子ＩＴは電流Ｉを伝達するために用いられる。電流伝達端子ＩＴは、電流検出回路５１０の検出端子ＤＴに電気的に接続されている。上記の電流検出回路５１０、電圧調整電源回路５２０、基準パッドＲＥＦＰＡＤおよび電流伝達パッドＩＰＡＤは全て、パッケージキャリア５３０内に保持される。

第２実施形態と第１実施形態の間の違いは、第２実施形態では、基準パッドＲＥＦＰＡＤがボンディングワイヤを介して共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤに電気的に接続されているが、ボンディングワイヤを介して電流伝達パッドＩＰＡＤには電気的に接続されていないことである。従って、電流検出回路５１０は、電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間の電圧（つまり、基準端子ＲＴと検出端子ＤＴの間の電圧）を用いて電流Ｉを検出しなければならない。

図５Ａに示したように、２本のボンディングワイヤＲＡとＲＢを用いて、電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤを電気的に接続する。ボンディングワイヤＲＡとＲＢは並列に接続されているので、電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間の等価抵抗Ｒは、Ｒ＝ＲＡ×ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）となり、電流検出回路５１０によって検出される電圧はＶ＝Ｉ×Ｒとなる。

第１実施形態と同様に、図５Ａに示される電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間のボンディングワイヤの数は２本に限定されるものではない。むしろ、図５Ｂに示したような第２実施形態の別の実装では、ボンディングワイヤＲＡ（等価抵抗Ｒ＝ＲＡ）の１本だけを用いることができる。他の実装では、２本より多くのボンディングワイヤを用いることができる。

図５Ｃは、本発明の第２実施形態による電流検出装置の別の実装である。図５Ｃを参照すると、この実装の電流検出装置はさらに予備パッドＥＸＴＰＡＤを有する。ボンディングワイヤＲＡは電流伝達パッドＩＰＡＤと予備パッドＥＸＴＰＡＤの間に接続され、ボンディングワイヤＲＣはＥＸＴＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続され、ボンディングワイヤＲＢは電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続されている。従って、電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間の等価抵抗Ｒは、Ｒ＝（ＲＡ＋ＲＣ）×ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ＋ＲＣ）となる。

さらに、上記の実装の予備パッドＥＸＴＰＡＤの数は１つより多くてもよく、パッドの間のボンディングワイヤの構成は図５Ｃに示した構成に限定されるものではない。図５Ｄ、図５Ｅ、および図５Ｆは、本発明の第２実施形態による電流検出装置の様々な実装を示している。図５Ｄは、電流伝達パッドＩＰＡＤ、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤ、および予備パッドＥＸＴＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤの異なる構成を示している。図５Ｅは、２つの予備パッドＥＸＴＰＡＤ１〜ＥＸＴＰＡＤ２を追加した実装を示している。図５Ｆは、図５Ｅの構成とは異なるボンディングワイヤを示している。これらの実装では、図５Ｄで構成される等価抵抗Ｒは、Ｒ＝ＲＣ＋ＲＡ×ＲＢ／（ＲＡ＋ＲＢ）となり、図５Ｅで構成される等価抵抗Ｒは、Ｒ＝ＲＡ＋ＲＢ＋ＲＣとなり、図５Ｆで構成される等価抵抗Ｒは、Ｒ＝ＲＡ＋ＲＢ×ＲＤ／（ＲＢ＋ＲＤ）＋ＲＣとなる。

さらに、第１実施形態で述べたものと同様に、第２実施形態も複数のパッドおよび複数のボンディングワイヤを用いることができる。図５Ｇは、本発明の第２実施形態による電流検出装置の別の実装を示している。図５を参照すると、電流検出装置は複数の予備パッドＥＸＴＰＡＤ１〜ＥＸＴＰＡＤ３を有し、複数のボンディングワイヤは予備パッドＥＸＴＰＡＤ１〜ＥＸＴＰＡＤ３、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤおよび電流伝達パッドＩＰＡＤの間に接続できる。従って、ボンディングワイヤの数は、上記の実装で述べたものには限定されない。

しかし、当然のことながら、電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤによって等価抵抗が構成される限り、電流検出装置をどのように実装しても本発明の範囲内にある。

第１実施形態で述べたように、第２実施形態の電流検出装置５００の様々な実装の各々において、パッケージキャリア５３０は同様に密封樹脂によって被覆され、ボンディングワイヤを保護し、等価抵抗が外部環境と共に変化しないようにする。
（第３実施形態）

図６は、本発明の第３実施形態による電流検出装置を示している。図６を参照すると、共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤはシステム電圧ＶＤＤに電気的に接続されている。この実装は、トランジスタＴ１がＰ型金属酸化物半導体（ＰＭＯＳ）である場合に一般に用いられ、この状況では、共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤはＰＭＯＳの特性のためにシステム電圧ＶＤＤに電気的接続されなければならない。

さらに、本発明の第３実施形態では、等価抵抗は、第１実施形態にように、基準パッドＲＥＦＰＡＤと電流伝達パッドＩＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤによって構成でき、第２実施形態のように、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤと電流伝達パッドＩＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤによっても構成できる。ボンディングワイヤは、第１および第２実施形態で述べたものと同様に配置できるので、ここでは繰り返さない。
（第４実施形態）

図７は、本発明の第４実施形態による電流検出装置を示している。図７を参照すると、第４実施形態では、共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤは出力電圧ＶＯＵＴに電気的に接続されている。本発明の第４実施形態では、等価抵抗は、第１実施形態のように、基準パッドＲＥＦＰＡＤと電流伝達パッドＩＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤによって構成でき、第２実施形態のように、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤと電流伝達パッドＩＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤによっても構成できる。ボンディングワイヤは第１および第２実施形態で述べたものと同様に配置できるので、ここでは繰り返さない。
（第５実施形態）

図８は、本発明の一実施形態による電力変換器を示している。図８を参照すると、電力変換器８００は電力変換器チップ８１０とパッケージキャリア８２０を有する。パッケージキャリア８２０は電力変換器チップ８１０を保持するために用いられ、共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤに電気的に接続されている共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤを有する。

電力変換器チップ８１０は、電流検出回路８１１、電圧調整電源回路８１２、および電圧調整制御回路８１３を有する。電流検出回路８１１は、基準端子ＲＴと検出端子ＤＴを有する。基準端子ＲＴは基準パッドＲＥＦＰＡＤと電気的に接続され、基準パッドＲＥＦＰＡＤは共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤと電気的に接続されている。電圧調整電源回路８１２は、パワートランジスタＴ１を有する。パワートランジスタＴ１は、パワートランジスタＴ１のゲートで受け取った信号に応じて電流Ｉを生成する。パワートランジスタＴ１の第１ソース／ドレインまたは第２ソース／ドレインは、電流伝達端子ＩＴに電気的に接続されている。さらに、電流伝達端子ＩＴは、電流伝達パッドＩＰＡＤに電気的に接続されている。

さらに、電圧調整制御回路８１３は、電流検出回路８１１と電圧調整電源回路８１２に結合されている。電圧調整制御回路８１３は、電流検出回路によって検出された電流に従って、電圧調整電源回路８１２のパワートランジスタＴ１の電流Ｉの値を調整する。

電流検出に関しては、第５実施形態の電力変換器装置８００は、第１実施形態の電流検出装置４００に関して述べたものと同様に構成され動作される。つまり、電力変換器装置８００では、電流伝達パッドＩＰＡＤと基準パッドＲＥＦＰＡＤの間にボンディングワイヤが接続され等価抵抗Ｒを構成し、電流Ｉは電流伝達パッドＩＰＡＤと基準パッドＲＥＦＰＡＤの間の電圧（つまり、基準端子ＲＴと検出端子ＤＴの間の電圧）を検出することによって検出される。従って、電流検出部は第１実施形態の記述を参照することによって理解でき、ここでは繰り返さない。

第１実施形態と同様に、第５実施形態のパッケージキャリア８２０は密封樹脂によって被覆し、ボンディングワイヤを保護し、等価抵抗が外部環境と共に変化しないようにする。

さらに、共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤは第５実施形態で述べたように、接地電圧ＧＮＤに電気的に接続されているが、共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤは第３または第４実施形態で述べたように、システム電圧または出力電圧に接続することもできる。
（第６実施形態）

図９は、本発明の別の実施形態による電力変換器を示している。図９を参照すると、第６実施形態の電力変換器９００は、等価抵抗を構成するボンディングワイヤが異なるパッドに接続されているという点で、第５実施形態の電力変換器８００とは異なっている。第６実施形態の等価抵抗を構成するボンディングワイヤは、第２実施形態のように電流伝達パッドＩＰＡＤと共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続されている。

ボンディングワイヤによる等価抵抗の構成と電流検出動作に関して、第６実施形態の電力変換器９００は、第２実施形態の電流検出装置５００に関して述べたものと同様に構成され動作されるので、ここでは繰り返さない。

第６実施形態のパッケージキャリア９３０も同様に密封樹脂によって被覆され、ボンディングワイヤを保護し、等価抵抗が外部環境と共に変化しないようにする。さらに、第６実施形態の共通電圧リードＣＯＭＬＥＡＤも同様に、接地電圧、システム電圧または出力電圧に接続できる。

当然のことながら、第５および第６実施形態で述べたような電力変換器がオンチップ形態で実装される場合、電流検出用の抵抗器の外部接続用の予備リードは必要とされない。その代わり、電流検出用の抵抗は、上記の実施形態で述べたように、チップ内の電流伝達パッドＩＰＡＤ、基準パッドＲＥＦＰＡＤおよび共通電圧パッドＣＯＭＰＡＤの間に接続されているボンディングワイヤによって構成できる。従って、本発明はチップ面積を実質的に節約できる。

要約すると、本発明は異なる形態で接続されている１本以上のボンディングワイヤを用いて、基準端子と検出端子の間に等価抵抗を構成し、電流検出回路が電流を検出できるようにする。回路は余分な面積を専有せず、コストを低下させる。さらに、ボンディングワイヤの抵抗はワイヤボンディング工程の前に測定できるので、電流検出精度を実質的に増大できる。

当業者には明らかなように、発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の構造に様々な修正および変形を行うことができる。上記の観点では、以降の請求項およびそれらの等価物の範囲内にある限り、本発明はその修正および変形を包含するものとする。

既存の電力変換器を示す図である。 既存の電力変換器を示す図である。 既存の電力変換器を示す図である。 本発明の第１実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第１実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第１実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第１実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第２実施形態による電流検出装置の実装を示す図である。 本発明の第３実施形態による電流検出装置を示す図である。 本発明の第４実施形態による電流検出装置を示す図である。 本発明の一実施形態による電力変換器を示す図である。 本発明の別の実施形態による電力変換器を示す図である。

符号の説明

１００ 電力変換器
１１０ 内部電圧調整制御回路
１２０ 電圧調整電源回路
２００ 電力変換器
２１０ 電圧調整制御回路
２２０ 電圧調整電源回路
２３０ 電流検出回路
２４０ 電力変換器チップ
２５０ パッケージキャリア
３００ 電力変換器
３３０ 電流検出回路
３４０ 電力変換器チップ
４００ 電流検出装置
４１０ 電流検出回路
４２０ 電圧調整電源回路
４３０ パッケージキャリア
５００ 電流検出装置
５１０ 電流検出回路
５２０ 電圧調整電源回路
５３０ パッケージキャリア
８００ 電力変換器
８１０ 電力変換器チップ
８１１ 電流検出回路
８１２ 電圧調整電源回路
８１３ 電圧調整制御回路
８２０ パッケージキャリア
９００ 電力変換器
９３０ パッケージキャリア

Claims (26)

1. 基準端子と検出端子を備え、基準端子が基準パッドに電気的に接続され、基準パッドが共通電圧パッドに電気的に接続されている電流検出回路と、
   出力電圧を生成するように構成され、電流を伝達するための電流伝達端子を含み、電流伝達端子が電流伝達パッドと検出端子に電気的に接続されている電圧調整電源回路と、
   電流検出回路、電圧調整電源回路、基準パッド、および電流伝達パッドを保持し、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを含むパッケージキャリアを有する電流検出装置であって、
   電流伝達パッドが少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成される装置。
2. さらに、少なくとも１つの予備パッドを有し、少なくとも１本のボンディングワイヤが、予備パッド、電流伝達パッドおよび基準パッドの間に接続されている請求項１記載の電流検出装置。
3. 電流検出回路によって検出される基準パッドと検出端子の間の電圧が、電流と等価抵抗の積に等しい請求項１記載の電流検出装置。
4. 共通電圧パッドが、出力電圧、システム電圧または接地電圧に接続され、それらを受け取る請求項１記載の電流検出装置。
5. 電圧調整電源回路が、ゲート、第１ソース／ドレイン、および第２ソース／ドレインを備えたトランジスタを有し、トランジスタがゲートで受け取った信号に応じて電流を生成し、第１ソース／ドレインまたは第２ソース／ドレインが、電流伝達端子に電気的に接続されている請求項１記載の電流検出装置。
6. さらに、パッケージキャリアを被覆する密封樹脂を有する請求項１記載の電流検出装置。
7. 基準端子と検出端子を備え、基準端子が基準パッドに電気的に接続され、基準パッドが共通電圧パッドに電気的に接続されている電流検出回路と、
   出力電圧を生成するように構成され、電流を伝達するための電流伝達端子を含み、電流伝達端子が電流伝達パッドに電気的に接続されている電圧調整電源回路と、
   電流検出回路、電圧調整電源回路、基準パッド、および電流伝達パッドを保持し、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを含むパッケージキャリアを有する電流検出装置であって、
   電流伝達パッドが少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと共通電圧パッドの間の結合経路上に構成される装置。
8. さらに、少なくとも１つの予備パッドを有し、少なくとも１本のボンディングワイヤが、予備パッド、電流伝達パッドおよび共通電圧パッドの間に接続されている請求項７記載の電流検出装置。
9. 電流検出回路によって検出される基準パッドと検出端子の間の電圧が、電流と等価抵抗の積に等しい請求項７記載の電流検出装置。
10. 共通電圧パッドが、出力電圧、システム電圧または接地電圧に接続され、それらを受け取る請求項７記載の電流検出装置。
11. 電圧調整電源回路が、ゲート、第１ソース／ドレイン、および第２ソース／ドレインを備えたトランジスタを有し、トランジスタがゲートで受け取った信号に応じて電流を生成し、第１ソース／ドレインまたは第２ソース／ドレインが、電流伝達端子に電気的に接続されている請求項７記載の電流検出装置。
12. さらに、パッケージキャリアを被覆する密封樹脂を有する請求項７記載の電流検出装置。
13. 出力電圧を生成するように構成される電力変換器チップを有する電力変換器であって、電力変換器チップが、
    基準端子と検出端子を備え、基準端子が基準パッドに電気的に接続され、基準パッドが共通電圧パッドに電気的に接続されている電流検出回路と、
    出力電圧を生成するように構成され、電流を伝達するための電流伝達端子を有し、電流伝達端子が電流伝達パッドと検出端子に電気的に接続されている電圧調整電源回路と、
    電力変換器チップを保持し、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを含むパッケージキャリアとを有し、
    電流伝達パッドが少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと基準パッドの間の結合経路上に構成される電力変換器。
14. さらに、少なくとも１つの予備パッドを有し、少なくとも１本のボンディングワイヤが、予備パッド、電流伝達パッドおよび基準パッドの間に接続されている請求項１３記載の電力変換器。
15. 電流検出回路によって検出される基準パッドと検出端子の間の電圧が、電流と等価抵抗の積に等しい請求項１３記載の電力変換器。
16. 共通電圧パッドが、出力電圧、システム電圧または接地電圧に接続され、それらを受け取る請求項１３記載の電力変換器。
17. 電圧調整電源回路が、ゲート、第１ソース／ドレイン、および第２ソース／ドレインを備えたトランジスタを有し、トランジスタがゲートで受け取った信号に応じて電流を生成し、第１ソース／ドレインまたは第２ソース／ドレインが、電流伝達端子に電気的に接続されている請求項１３記載の電力変換器。
18. さらに、パッケージキャリアを被覆する密封樹脂を有する請求項１３記載の電力変換器。
19. 電力変換器チップが、電流検出回路と電圧調整電源回路に結合されている電圧調整制御回路を有し、電圧調整制御回路が、電流検出回路によって検出された電流に従って、電圧調整電源回路によって生成された電流値を調整するように構成される請求項１３記載の電力変換器。
20. 出力電圧を生成するように構成される電力変換器チップを有する電力変換器であって、電力変換器チップが、
    基準端子と検出端子を備え、基準端子が基準パッドに電気的に接続され、基準パッドが共通電圧パッドに電気的に接続されている電流検出回路と、
    出力電圧を生成するように構成され、電流を伝達するための電流伝達端子を有し、電流伝達端子が電流伝達パッドに電気的に接続されている電圧調整電源回路と、
    電力変換器チップを保持し、共通電圧パッドと電気的に接続するための少なくとも１本の共通電圧リードを含むパッケージキャリアとを有し、
    電流伝達パッドが少なくとも１本のボンディングワイヤを介して基準パッドに結合され、等価抵抗が電流伝達パッドと共通電圧パッドの間の結合経路上に構成される電力変換器。
21. さらに、少なくとも１つの予備パッドを有し、少なくとも１本のボンディングワイヤが、予備パッド、電流伝達パッドおよび共通電圧パッドの間に接続されている請求項２０記載の電力変換器。
22. 電流検出回路によって検出される基準パッドと検出端子の間の電圧が、電流と等価抵抗の積に等しい請求項２０記載の電力変換器。
23. 共通電圧パッドが、出力電圧、システム電圧または接地電圧に接続され、それらを受け取る請求項２０記載の電力変換器。
24. 電圧調整電源回路が、ゲート、第１ソース／ドレイン、および第２ソース／ドレインを備えたトランジスタを有し、トランジスタがゲートで受け取った信号に応じて電流を生成し、第１ソース／ドレインまたは第２ソース／ドレインが、電流伝達端子に電気的に接続されている請求項２０記載の電力変換器。
25. さらに、パッケージキャリアを被覆する密封樹脂を有する請求項２０記載の電力変換器。
26. 電力変換器チップが、電流検出回路と電圧調整電源回路に結合されている電圧調整制御回路を有し、電圧調整制御回路が、電流検出回路によって検出された電流に従って、電圧調整電源回路によって生成された電流値を調整するように構成される請求項２０記載の電力変換器。
    

Images