半导体模块制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种在内部具备开关半导体器件的半导体模块中使外部系统能够识别该开关半导体器件的功率损耗的技术。在半导体模块１０的内部所具备的开关半导体器件１１中，设置多个开关半导体元件。损耗运算部１２以在电压测量部１３测得的各开关半导体元件的电压和在电流测量部１４测得的各开关半导体元件的电流为基础，求出在开关半导体器件１１中产生的功率损耗。损耗运算部１２将求得的表示功率损耗的损耗数据作为数据信号输出到半导体模块１０的外部的电动机控制部８２。电动机控制部８２能够从损耗数据识别在开关半导体器件１１中产生的功率损耗。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具备开关半导体器件的半导体模块。
技术介绍
现在，在环境问题日益深刻化的汽车世界中，为了改善燃料消耗率和排气气体特性，兼用发动机和电动机作为驱动源的混合汽车的研究开发正在取得进展。还有，用于将发动机的工作点设定在燃料消耗率更好的情况，或者设定在排气气体更少的情况的变速机的无级变速化也正在取得进展。在这样的混合汽车或带有无级变速机的车辆中，对装备的子系统，例如发动机系统或传输系统等的各工作点进行控制，使得能够实现车辆所必须的驱动力，同时设定在能够降低其中的能量消耗或排气气体的最佳情况。其中，在混合汽车中，将内部配备了设置IGBT、MOS晶体管等功率用开关半导体元件(以后，仅称为「开关元件」)的开关半导体器件的半导体模块用于使电动机在所希望的工作点开动。另一方面，为了应对今后的严格的燃料消耗率限制，例如如特开2000-032608号公报所公布的那样，提出了不仅考虑瞬时的能量效率，而预见到作为汽车的将来的工作，在系统整体方面在能量效率良好的工作点上使发动机工作的方法。判断该工作点的方法是使发动机工作点变化，在试运行的错误中存储最佳工作点的方法。因此，如果不能明确当时的气温、电负载状态等的与混合汽系统整体相关的负载状况时，即使在认为其它条件相同的情况下，也不能对最佳工作点的选择进行补偿。如果外部环境不同，例如，开动空气调节器或电力控制器(ESPElectric Power Steering)、滑动顶盖等子系统造成电负载的增减，它的各子系统所具有的功率损耗特性的变化等，即使是同样的车辆工作状态，最佳的工作点也发生改变。在这种情况下，如特开2000-032608号公报所公布的方法那样，与其仅仅存储系统整体的能量效率，更希望与每时每刻变化的环境对应，存储构成系统的各子系统的能量效率，以此为基础，判断系统整体的能量效率。换句话说，更希望采用与时刻变化的环境对应，存储构成系统的各子系统的功率损耗，以此为基础，判断系统整体的功率损耗的方法。
技术实现思路
如上所述，具备开关半导体器件的半导体模块作为控制混合汽车的电动机系统或滑动顶盖等的子系统的电动机的模块而被使用。因此，由于采用上述那样的方法，为了得到具备半导体模块的子系统的功率损耗，有必要由半导体模块的外部系统来识别在那里使用的开关半导体器件的功率损耗值。因此，本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供在内部具备开关半导体器件的半导体模块中，能够由外部系统识别该开关半导体器件的功率损耗的可能的技术。本专利技术中的第1方面所述的半导体模块是在内部具备开关半导体器件的半导体模块，将表示在上述开关半导体器件中发生的功率损耗的损耗数据作为数据信号输出到外部。还有，本专利技术中的第2方面所述的半导体模块是第1方面所述的半导体模块，在内部具备进行与上述半导体模块的外部系统的通信，控制上述损耗数据向外部输出的数据输出控制部，上述数据输出控制部根据来自上述系统的要求，将上述损耗数据输出给上述系统。还有，本专利技术中的第3方面所述的半导体模块是第1方面所述的半导体模块，在内部具备将上述开关半导体器件的特征值和上述损耗数据相互对应并存储的存储部，将存储在上述存储部上的上述损耗数据输出到外部。还有，本专利技术中的第4方面所述的半导体模块是第3方面所述的半导体模块，将与上述半导体模块的外部系统所要求的上述开关半导体器件的特征值对应的上述损耗数据从上述存储部输出给上述系统。还有，本专利技术中的第5方面所述的半导体模块是第3方面所述的半导体模块，上述存储部在内部还具备存储上述开关半导体器件的温度作为上述开关半导体器件的特征值、测量上述开关半导体器件的温度的温度测量部，将与在上述温度测量部测得的上述开关半导体器件的温度对应的上述损耗数据从上述存储部输出给上述系统。还有，本专利技术中的第6方面所述的半导体模块是第1方面所述的半导体模块，在内部具备将上述开关半导体器件的负载的特征值与上述损耗数据相互对应并存储的存储部，将在上述存储部存储的上述损耗数据输出到外部。还有，本专利技术中的第7方面所述的半导体模块是第6方面所述的半导体模块，将与上述半导体模块的外部系统所要求的上述负载的特征值对应的上述损耗数据从上述存储部输出给上述系统。还有，本专利技术中的第8方面所述的半导体模块是第6方面所述的半导体模块，上述存储部在内部还具备将上述开关半导体器件的温度、上述负载的特征值和上述损耗数据相互对应并存储，测量上述开关半导体器件的温度的温度测量部，将与在上述温度测量部测得的上述开关半导体器件的温度对应的上述损耗数据从上述存储部输出给上述系统。还有，本专利技术中的第9方面所述的半导体模块是第4及第7方面的任何一个方面所述的半导体模块，上述存储部能够从上述系统直接读出数据。还有，本专利技术中的第10方面所述的半导体模块是第1至第9方面的任何一个方面所述的半导体模块，上述开关半导体器件在内部具备设置开关半导体器件，测量施加在上述开关半导体元件上的电压的电压测量部；测量流过上述开关半导体元件的电流的电流测量部；以及以在上述电压测量部测得的上述电压和在上述电流测量部测得的上述电流为基础，求出上述损耗数据的损耗运算部。附图说明图1是示出本专利技术实施例1的半导体模块的结构的方框图。图2是示出采用半导体模块的系统的结构的方框图。图3是示出开关半导体器件的结构的电路图。图4是示出IGBT的电压及电流与工作时间的关系图。图5是示出采用半导体模块的系统所决定的工作点中的候选者的图。图6是图4所示部分A的放大图。图7是示出本专利技术实施例2的半导体模块的结构的方框图。图8是示出本专利技术实施例2的半导体模块的数据输出方法的流程图。图9是示出本专利技术实施例3的半导体模块的结构的方框图。图10是示出半导体模块的存储部所存储的数据的一个例子的图。图11是示出在半导体模块的存储部上存储初始数据用的测试装置的结构的方框图。图12是示出本专利技术实施例3的半导体模块的数据输出方法的流程图。图13是示出半导体模块的存储部所存储的初始数据的一个例子的图。图14是示出本专利技术的实施例3的半导体模块的变例的结构的方框图。图15是示出功率损耗与温度的关系的曲线图。图16是示出本专利技术实施例4的半导体模块的结构的方框图。图17是示出半导体模块的存储部所存储的数据的一个例子的图。图18是示出半导体模块的存储部所存储的数据的一个例子的图。图19是示出本专利技术实施例4的半导体模块的数据输出方法的流程图。图20是示出本专利技术实施例5的半导体模块的结构的方框图。图21是示出本专利技术实施例5的半导体模块的数据输出方法的流程图。图22是示出本专利技术实施例5的半导体模块的变例的结构的方框图。图23是示出本专利技术实施例6的半导体模块的结构的方框图。图24是示出本专利技术实施例6的半导体模块的数据输出方法的流程图。图25是示出本专利技术实施例7的半导体模块的结构的方框图。具体实施例方式实施例1. 图1是示出本专利技术实施例1的半导体模块10的结构的方框图，图2是示出使用了图1所示的半导体模块10的系统99的一个例子的结构的方框图。图2所示的系统99是混合汽车系统，例如，由统辖系统整体工作的主控制部80、发动机系统70、电动机系统71、自动变速机(以后称为「AT」)系统72、空气调节器(以后，简称为「空调」)系统73和制动器系统74构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体模块，它是在内部具备开关半导体器件的半导体模块，其特征在于：将表示在上述开关半导体器件中产生的功率损耗的损耗数据作为数据信号输出到外部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宫本升，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]