电源控制用半导体装置以及电源装置的制作方法

1.本发明涉及电源控制用半导体装置以及电源装置。


背景技术：

2.以往，已知一种电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压变换用的变压器的初级侧绕组的电流成比例的电压和来自所述变压器的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于在所述变压器的初级侧绕组中间歇地流过电流的开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲(例如，参照专利文献1)。
3.在以往的电源控制用半导体装置中，为了应对发热以及流安装等，采用sop(small outline package)等引线类型的比较大的封装。另一方面，电源控制用半导体装置具备相对于电压的耐量比较高的端子(高耐压端子)，以便能够应对比较高的电压输入。
4.然而，当使电源控制用半导体装置小型化时，高耐压端子与其周边导体部分(例如，高耐压端子的相邻端子等)之间的最短距离变短，高耐压端子与其周边导体部分之间容易由于某种原因而短路。因此，如果不采取任何对策，则难以使电源控制用半导体装置小型化。
5.专利文献1：日本特开2016-158310号公报


技术实现要素：

6.本公开提供具备高耐压端子的小型的电源控制用半导体装置以及具备该电源控制用半导体装置的电源装置。
7.在本公开的一个方式中，提供电源控制用半导体装置以及具备该电源控制用半导体装置的电源装置，该电源控制用半导体装置通过输入与流过电压变换用的变压器的初级侧绕组的电流成比例的电压和来自所述变压器的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于在所述变压器的初级侧绕组中间歇地流过电流的开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，
8.该电源控制用半导体装置的封装是无引线型的树脂密封型，具备多个外部端子，该多个外部端子包含：交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子、配置于所述第一端子的旁边的第二端子、以及耐压比所述第一端子低且与所述第二端子不同的多个第三端子，
9.所述第一端子与所述第二端子之间的间隔比所述多个第三端子间的间隔宽。
10.在本公开的另一方式中，提供电源控制用半导体装置以及具备该电源控制用半导体装置的电源装置，该电源控制用半导体装置通过输入与流过电压变换用的变压器的初级侧绕组的电流成比例的电压和来自所述变压器的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于在所述变压器的初级侧绕组中间歇地流过电流的开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，
11.所述电源控制用半导体装置的封装为无引线型的树脂封装型，具备：多个外部端
子以及在所述电源控制用半导体装置的底面露出的引板，所述多个外部端子包含：交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子、配置在所述第一端子的旁边的第二端子、耐压比所述第一端子低且与所述第二端子不同的多个第三端子，
12.所述第一端子与所述露出的引板之间的最短距离比所述多个外部端子中除了所述第一端子以外的端子与所述露出的引板之间的最短距离长。
13.根据本公开，能够提供具备高耐压端子的小型的电源控制用半导体装置以及具备该电源控制用半导体装置的电源装置。
附图说明
14.图1是第一实施方式的树脂密封型半导体装置的外形图。
15.图2是第二实施方式的树脂密封型半导体装置的外形图。
16.图3是第三实施方式的树脂密封型半导体装置的外形图。
17.图4是第四实施方式的树脂密封型半导体装置的外形图。
18.图5是第五实施方式的树脂密封型半导体装置的外形图。
19.图6是表示图1的截面aa的图。
20.图7是表示图2的截面bb的图。
21.图8是表示一个实施方式的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的第一结构例的电路图。
22.图9是表示一实施方式的电源装置的初级侧电路中对ic的电源供给部的结构图。
23.图10是表示一实施方式的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的第二结构例的电路图。
24.图11是表示一实施方式的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的第三结构例的电路图。
25.附图标记说明
26.1、2、3、4、5半导体装置；10、16调节器；13电源控制电路；22半导体芯片；23引板；23c切口；24绝缘膜；25树脂密封封装；26导线；27引线；30～39外部端子；40放电控制电路；50启动控制电路；60恒压控制电路；70保护控制电路；81～94外部端子；101、102、103ac-dc转换器；s0、s1晶体管；s2开关。
具体实施方式
27.以下，对实施方式进行说明。
28.图1是作为第一实施方式的树脂密封型半导体装置的一例的半导体装置1的外形图。图1的(a)、图1的(b)、图1的(c)及图1的(d)分别表示半导体装置1的俯视图、右侧视图、主视图及仰视图。半导体装置1是具备通过导线与半导体芯片电极连接的多个外部端子(在本例中为9个外部端子31-39)的树脂密封型半导体装置，其封装类型是son(small outline non-leaded package)。
29.半导体装置1具备具有4个侧面的树脂密封封装25。树脂密封封装25具有第一侧面、与第一侧面相对的第二侧面、与第一侧面和第二侧面相邻的第三侧面以及与第三侧面相对的第四侧面。在该例子中，4个外部端子31-34是设置于第一侧面的端子，剩余的5个外
部端子35-39是设置于第二侧面的端子。
30.外部端子31是交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子的一例。外部端子32是配置于第一端子的旁边的第二端子的一例。外部端子33-39是耐压比第一端子低且与第二端子不同的多个第三端子的一例。外部端子33-39中的至少一个端子也可以是耐压比多个第三端子高且耐压比第一端子低的第四端子来代替第三端子。
31.第一端子例如是端子耐压为500伏以上的高耐压端子。第一端子的耐压的上限没有特别限定，例如为1000伏以下。第二端子例如是端子耐压为15伏以上且50伏以下的中耐压端子、或者端子耐压为7伏以下的低耐压端子。第三端子是配置于第一端子的旁边的第二端子以外的端子，例如是端子耐压为15伏以上且50伏以下的中耐压端子、或者端子耐压为7伏以下的低耐压端子。第四端子是耐压比第三端子高且耐压比第一端子低的端子，例如是端子耐压为100伏以上且400伏以下的第二高耐压端子。
32.高耐压的外部端子31与邻接外部端子31的外部端子32之间的间隔p1比低耐压的外部端子35、36间的间隔p3宽。在图示的例子中，若外部端子31、32、35、36各自的端子宽度相等，则外部端子31与外部端子32之间的间距p1比外部端子35与外部端子36之间的间距p3宽。因此，由于确保了较宽的间隔p1，因此即使对外部端子31输入电压值比较高的交流电压或整流后的电压，也能够抑制在外部端子31与外部端子32之间可能因某种原因而发生的端子间短路，减少导致ic破坏的不良情况。这样，能够采取端子间短路的对策。另外，半导体装置1的封装是能够比sop小型化的无引脚类型的son。因此，能够提供具备高耐压端子的小型的半导体装置1。
33.此外，间隔p1也可以比其他低耐压的外部端子间的间隔(例如，外部端子33与外部端子34之间的间隔、外部端子37与外部端子38之间的间隔等)宽。另外，端子间的间隔相当于端子间的间隙的长度(端子间的端子宽度方向的最短距离)。间距相当于端子中心间的端子宽度方向的距离。
34.如图1所示，高耐压的外部端子31、与外部端子31邻接的外部端子32、以及低耐压的外部端子33、34也可以全部设于第一侧面。这样，即使在低耐压的外部端子33、34设置于与高耐压的外部端子31相同的侧面的方式中，也能够确保比较宽的间隔p1。因此，即使对外部端子31输入电压值比较高的交流电压或整流后的电压，也能够抑制在外部端子31与外部端子32之间可能因某种原因而发生的端子间短路，减少ic导致破坏的不良情况。
35.另外，配置于高耐压的外部端子31的旁边的外部端子32也可以是耐压比外部端子31低的低耐压端子。在该情况下，高耐压的外部端子31与邻接外部端子31的外部端子32之间的间隔p1比低耐压的外部端子32、33间的间隔p2宽。在图示的例子中，若外部端子31、32、33各自的端子宽度相等，则外部端子31与外部端子32之间的间距p1比外部端子32与外部端子33之间的间距p2宽。因此，由于确保了较宽的间隔p1，因此即使对外部端子31输入电压值比较高的交流电压或整流后的电压，也能够抑制在外部端子31与外部端子32之间可能因某种原因而发生的端子间短路，减少导致ic破坏的不良情况。
36.外部端子32也可以是电浮动的端子(所谓的非连接端子)。由此，外部端子32与半导体装置1的内部电路电浮动，因此电压值比较高的交流电压被输入到外部端子31，即使在外部端子31与外部端子32之间发生了短路，也能够抑制经由外部端子32对半导体装置1的内部电路造成的影响。
37.设置于半导体装置1的多个外部端子也可以包含耐压比所述多个低耐压端子高且耐压比所述的第一高耐压端子(在本例中为外部端子31)低的第二高耐压端子。第二高耐压端子也可以是设置在与设置有第一高耐压端子的第一侧面不同的侧面(例如，与设置有第一高耐压端子的第一侧面对置的第二侧面)的端子。第二高耐压端子也可以是设置在与设置有第一高耐压端子的第一侧面对置的第二侧面中、在半导体装置1的仰视观察时与第一高耐压端子(在本例中为外部端子31)相对的端子部位的外部端子(在本例中为外部端子39)。
38.例如，设置于在仰视观察时与交流电压的输入用的第一高耐压端子(在本例中为外部端子31)相对的端子部位的第二高耐压端子(在本例中为外部端子39)也可以是直流电压的输入用的端子。由此，电压输入用的第一高耐压端子及第二高耐压端子均配置在半导体装置1的仰视时靠近单侧的第四侧面，因此半导体装置1内的电压输入电路的布局设计变得容易。
39.半导体装置1也可以在其底面具有从树脂密封封装25露出的引板23。引板23作为半导体装置1的散热用的引板而发挥功能。图6是表示图1的截面aa的图。如图6所示，引板23载置半导体芯片22。在半导体芯片22产生的热从引板23向外部(具体而言，安装有半导体装置1的基板)放出。引板23也可以是芯片焊盘。
40.在图1的俯视图中，高耐压的外部端子31与引板23之间的最短距离比多个外部端子中除了第一端子以外的端子(在本例中为多个外部端子31-39中除了外部端子31以外的外部端子33等)与引板23之间的最短距离长。由此，在外部端子31与引板23之间确保比除了第一端子以外的端子与引板23之间更宽的间隔。由此，即使将比第二端子的耐压高的交流电压或整流后的电压输入到外部端子31，也能够抑制在外部端子31与引板23之间由于某种原因而发生的短路，能够减少导致ic破坏的不良情况。这样，能够采取外部端子31与引板23之间的短路对策。另外，半导体装置1的封装是能够比sop小型化的无引脚类型的son。因此，能够提供具备高耐压端子的小型的半导体装置1。
41.在图1所示的例子中，引板23具有具备相对的2条边23a、23b的外形。引板23具有相对于边23a偏移的切口23c。通过设置切口23c，高耐压的外部端子31与引板23之间的间隔比没有切口23c的方式宽，因此能够抑制在外部端子31与引板23之间可能因某种原因而发生的短路，减少导致ic破坏的不良情况。外部端子31与引板23之间的区域被树脂密封封装25的树脂填埋。
42.在图6中，引板23具有通过绝缘膜24粘接半导体芯片22的上表面和从树脂密封封装25露出的下表面。引板23例如由铜板等导电性的板材(例如引线框)形成。引板23具有通过半蚀刻而残留的板材部分21a。所述的切口23c通过用树脂覆盖引板23通过蚀刻而消失的部分以及板材部分21a而形成。通过扩大在高耐压端子的附近引板23被半蚀刻的区域(树脂区域25a)，能够确保高耐压端子与引板23之间的间隙。树脂区域25a是向板材部分21a的下侧扩展的区域。若优先确保高耐压端子与引板23之间的间隙，则不是半蚀刻的切口的结构更佳，但若考虑半导体芯片22的芯片接合与导线26的接合的稳定性/可靠性，则也可以采用半蚀刻的结构。
43.在图1中，外部端子34也可以是在半导体装置1的底面与引板23连接的接地端子。由此，即使在外部端子34产生焊料接合的不良或不产生焊料接合，通过利用焊料等将引板
23安装于未图示的基板的接地面，也能够确保外部端子34的接地。另外，在有无与引板23的连接的方式中，接地端子也可以是外部端子34以外的外部端子。
44.图2是第二实施方式的树脂密封型半导体装置的一例即半导体装置2的外形图。图2的(a)、图2的(b)、图2的(c)及图2的(d)分别表示半导体装置2的俯视图、右侧视图、主视图及仰视图。在第二实施方式中，关于与所述的实施方式相同的结构、作用以及效果的说明，通过引用所述的说明而省略或简化。
45.第二实施方式的半导体装置2在其底面具有从树脂密封封装25露出的绝缘膜24，这一点与第一实施方式的半导体装置1不同。图7是表示图2的截面bb的图。如图7所示，绝缘膜24接合于半导体芯片22的下表面。作为绝缘膜24的具体例，可举出粘接于半导体芯片22的下表面的芯片贴装膜(daf)等。
46.半导体装置2具有绝缘膜24露出的底面，而不是引板23。由此，在半导体装置2的底面下，形成于安装有半导体装置2的基板上的布线的引绕的自由度提高。
47.图3是第三实施方式的树脂密封型半导体装置的一例即半导体装置3的外形图。图3的(a)、图3的(b)、图3的(c)及图3的(d)分别表示半导体装置3的俯视图、右侧视图、主视图及仰视图。图3的(b’)表示图3的(b)的变形例。图3的(b)表示将引板23顶锻的结构的情况，图3的(b’)表示对引板23整个面进行半蚀刻的结构的情况。悬置引板23的引线27从树脂密封封装25的侧面露出。在第三实施方式中，关于与所述的实施方式相同的结构、作用以及效果的说明，通过引用所述的说明而省略或者简化。
48.第三实施方式的半导体装置3，在绝缘膜24没有从树脂密封封装25露出这一点上与第二实施方式的半导体装置2不同。半导体装置3的底面的中央部由树脂密封封装25覆盖。由此，在半导体装置2的底面下，形成于安装有半导体装置3的基板的布线的引绕的自由度提高。
49.图4是第四实施方式的树脂密封型半导体装置的一例即半导体装置4的外形图。图4的(a)、图4的(b)、图4的(c)及图4的(d)分别表示半导体装置4的俯视图、右侧视图、主视图及仰视图。在第四实施方式中，关于与所述的实施方式相同的结构、作用以及效果的说明，通过引用所述的说明而省略或者简化。
50.第四实施方式的半导体装置4在具备外部端子30这一点上，与第一实施方式的半导体装置1不同。外部端子31是交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子的一例。外部端子30是配置于第一端子的旁边的第二端子的一例。外部端子32-39是耐压比第一端子低且与第二端子不同的多个第三端子的一例。外部端子32-39中的至少一个端子也可以是耐压比多个第三端子高且耐压比第一端子低的第四端子来代替第三端子。
51.外部端子30是电浮动的端子(所谓的非连接端)。由此，外部端子30与半导体装置4的内部电路电浮动，因此即使对外部端子31输入电压值比较高的交流电压或者整流后的电压，也能够抑制在外部端子31与外部端子30之间可能因某种原因而发生的端子间短路，减少导致ic破坏的不良情况。即使在外部端子31与外部端子30之间由于某种原因而发生了端子间短路，也能够抑制端子间短路经由外部端子30对半导体装置4的内部电路造成的影响。
52.从抑制在外部端子31与外部端子30之间可能因某种原因而发生的端子间短路，减少导致ic破坏的不良情况的方面考虑，高耐压的外部端子31与邻接外部端子31的外部端子30之间的间隔p4优选比低耐压的外部端子35、36间的间隔p3宽。在图示的例子中，若外部端
子31、30、35、36各自的端子宽度相等，则外部端子31与外部端子30之间的间距p4与外部端子35与外部端子36之间的间距p3相等。但是，间隔p4或间距p4可以比间隔p3或间距p3宽或窄。间隔p4也可以比其他低耐压的外部端子间的间隔(例如，外部端子33与外部端子34之间的间隔、外部端子37与外部端子38之间的间隔等)宽。另外，引板23也可以具有用于在与高耐压的外部端子31之间确保间隙的切口23c。另外，引板23也可以不具有切口23c(图1也同样)。
53.如图4所示，外部端子39也可以比外部端子31宽(图1、图2以及图3的情况下也同样)。由此，即使引板23的形状为长方形那样的线对称的形状，也容易从半导体装置4的背面识别外部端子39的位置。
54.在图4中，外部端子34可以是在半导体装置4的底面与引板23连接的接地端子。由此，即使在外部端子34产生焊料接合的不良或不产生焊料接合，通过利用焊料等将引板23安装于未图示的基板的接地面，也能够确保外部端子34的接地。另外，外部端子34也可以是在半导体装置4的底面不与引板23连接的接地端子(图1也同样)。另外，在与引板23的连接存在或不存在的方式中，接地端子也可以是外部端子34以外的外部端子。
55.图5是第五实施方式的树脂密封型半导体装置的一例即半导体装置5的外形图。图5的(a)、图5的(b)、图5的(c)及图5的(d)分别表示半导体装置5的俯视图、右侧视图、主视图及仰视图。在第五实施方式中，关于与所述的实施方式相同的结构、作用以及效果的说明，通过引用所述的说明而省略或者简化。
56.半导体装置5是具备多个外部端子(在本例中为14个外部端子81-94)的树脂密封型半导体装置，其封装类型是qfn(quad flat non-leaded package，四方扁平无引脚封装)。
57.外部端子81是交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子的一例。外部端子82是配置于第一端子的旁边的第二端子的一例。外部端子83-94是耐压比第一端子低且与第二端子不同的多个第三端子的一例。外部端子83-94中的至少一个端子也可以是耐压比多个第三端子高且耐压比第一端子低的第四端子来代替第三端子。
58.高耐压的外部端子81与邻接外部端子81的外部端子82之间的间隔p1比低耐压的外部端子82、83间的间隔p2宽。在图示的例子中，当外部端子81、82、83各自的端子宽度相等时，外部端子81与外部端子82之间的间距p1比外部端子82与外部端子83之间的间距p2宽。因此，由于确保了较宽的间隔p1，因此即使对外部端子81输入电压值比较高的交流电压或整流后的电压，也能够抑制在外部端子81与外部端子82之间可能因某种原因而发生的端子间短路，能够减少导致ic破坏的不良情况。另外，引板23也可以具有用于在与高耐压的外部端子81之间确保间隙的切口23c。也可以在外部端子81与外部端子82之间存在电浮动的端子。
59.在图5中，外部端子83可以是在半导体装置5的底面与引板23连接的接地端子。由此，即使在外部端子83产生焊料接合的不良或不产生焊料接合，通过利用焊料等将引板23安装于未图示的基板的接地面，也能够确保外部端子83的接地。在存在或不存在与引板23的连接的方式中，接地端子也可以是外部端子83以外的外部端子。
60.图8是表示一个实施方式的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的第一结构例的电路图。图8所示的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装
置的ac-dc转换器101是输入交流电压的便携式电子设备。作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的具体例，可举出usb-pd(universal serial bus-power delivery)适配器等。
61.作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器，将所输入的交流电力变换为直流电力并输出。直流电力被供给到与输出端子out1、out2连接的负载装置。ac-dc转换器101通过输入与在变压器t1的初级侧绕组np流过的电流成比例的电压和来自变压器t1的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于使电流间歇地流过变压器t1的初级侧绕组np的开关元件sw进行接通、断开控制的驱动脉冲。ac-dc转换器101为了在输出端子out1、out2得到预定的输出电压，具备对开关晶体管sw进行接通断开控制的电源控制电路13。
62.此外，安装有电源控制电路13的电源装置不仅限于ac适配器等ac-dc转换器，也可以是ac-dc转换器以外的电源装置，也可以是内置于便携设备以外的产品(例如电视机、打印机等)的电源装置。
63.ac-dc转换器101具备：为了衰减常态噪声而在ac端子间连接的x电容器cx、包含共模线圈的噪声切断用滤波器11、以及对交流电压进行整流并转换为直流电压的二极管桥电路12。ac-dc转换器101具有：对整流后的电压进行平滑的平滑用电容器c1、电压转换用的变压器t1以及与变压器t1的初级侧绕组np串联连接的开关晶体管sw。变压器t1具有初级侧绕组np、次级侧绕组ns以及辅助绕组nb。开关晶体管sw是由n沟道mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)形成的元件。开关晶体管sw也可以是由p沟道mosfet或双极晶体管形成的元件。
64.电源控制电路13驱动开关晶体管sw。电源控制电路13也被称为电源控制用ic。
65.ac-dc转换器101在变压器t1的次级侧具有与次级侧绕组ns串联连接的整流用二极管d2和连接在二极管d2的阴极端子与次级侧绕组ns的另一个端子之间的平滑用电容器c2。也可以使用同步整流用的开关来代替整流用二极管d2。ac-dc转换器101通过使电流间歇地流过初级侧绕组np来使次级侧绕组ns感应出交流电压，对感应出的交流电压进行整流并平滑，由此输出与初级侧绕组np和次级侧绕组ns的绕组比相应的直流电压vout。
66.ac-dc转换器101在变压器t1的次级侧具有构成用于减轻由于初级侧的开关动作而产生的开关脉动噪声等的滤波器的线圈l3以及电容器c3。ac-dc转换器101具有用于检测输出电压vout的检测电路14和与检测电路14连接并将与检测电压相应的信号向电源控制电路13传递的光耦合器的发光侧元件即光电二极管15a。ac-dc转换器101在变压器t1的初级侧具有连接在电源控制电路13的反馈端子fb与接地点之间且接收来自检测电路14的信号的受光侧元件即光电晶体管15b。
67.ac-dc转换器101在变压器t1的初级侧具有整流平滑电路，该整流平滑电路包含与辅助绕组nb串联连接的整流用的二极管d0、连接在二极管d0的阴极端子与接地点gnd之间的平滑用电容器c0。由该整流平滑电路进行整流、平滑后的电压被施加于电源控制电路13的输入端子auxr。
68.ac-dc转换器101具有：二极管d11、d12，其与二极管桥电路12的整流前的输入端子连接；以及电阻r1，其与二极管d11、d12的阴极连接。
69.电源控制电路13具有经由二极管d11、d12以及电阻r1施加由二极管桥电路12进行
整流前的交流电压的高电压启动端子hv。电源控制电路13构成为，在电源接通时(插头刚插入插座(出口)之后)，能够在电源启动时的辅助绕组nb中感应出电压之前，以从高电压启动端子hv输入的电压使电源控制电路13动作。
70.在开关晶体管sw的源极端子与接地点gnd之间连接有电流检测用的电阻rs。在开关晶体管sw与电流检测用电阻rs的连接节点n3与电源控制电路13的电流检测端子cs之间连接有电阻r2。在电源控制电路13的电流检测端子cs与接地点gnd之间连接有电容器c4。由电阻r2和电容器c4构成低通滤波器。
71.图9是表示一个实施方式的电源装置的初级侧电路中向ic的电源供给部的结构图。电源控制电路13具备：在高电压启动端子hv与电源电压端子vdd之间的电源线上设置的高耐压的晶体管s0、和用于在向高电压启动端子hv输入电压时使晶体管s0导通而使电源控制电路13启动的启动控制电路50。启动控制电路50经由晶体管s0与高电压启动端子hv电连接。电源控制电路13具备用于检测高电压启动端子hv的电压来检测是否从插座拔出了插头，并在判断为拔出的情况下使x电容器cx放电的放电控制电路40。放电控制电路40例如通过检测在一定时间(例如30毫秒)内ac输入电压未低于预定的值(例如峰值的75％)，判断是否拔出了插头。放电控制电路40为了监视高电压启动端子hv的电压，与高电压启动端子hv电连接。
72.晶体管s0在向高电压启动端子hv输入了交流电压之后立即通过启动控制电路50而导通，通过使电流从高电压启动端子hv流向与电源电压端子vdd连接的电容器c5来确保电源电压端子vdd的电压。当电源电压端子vdd的电压成为预定值(例如21v)以上的电压时，晶体管s0被启动控制电路50断开。
73.另外，通过晶体管s0的导通，若电源电压端子vdd的电压为预定值(例如21v)以上，则晶体管s1导通，通过恒压控制电路60，从辅助绕组nb向输入端子auxr供给的比较高的直流电压降压调节至预定的恒定电压，并输出至与电源电压端子vdd连接的电源线。之后，来自辅助绕组nb的电压被供给到电源电压端子vdd，因此电源控制电路13的内部电路即使在晶体管s0为断开状态下，也以由晶体管s1调节后的电压继续动作。
74.放电控制电路40使从高电压启动端子hv经由晶体管s0流入的电流向接地端子gnd流出。放电控制电路40使x电容器cx的电荷经由高电压启动端子hv、晶体管s0、放电电阻rd以及开关s2而向接地端子gnd放电。
75.电源控制电路13可以具备用于基于高电压启动端子hv的电压降低而使电源控制电路13的动作停止的保护控制电路70。保护控制电路70为了监视高电压启动端子hv的电压而与高电压启动端子hv电连接。
76.保护控制电路70例如包含欠压检测电路，该欠压检测电路检测ac输入电压持续一定时间以上降低到预定电压以下的欠压状态并停止开关控制。欠压检测电路检测高电压启动端子hv的电压下降到例如小于85v。若检测到例如某一定时间(例如60毫秒)以上高电压启动端子hv的电压例如小于85v，则欠压检测电路能够使得不输出开关元件sw的驱动脉冲。
77.将所述半导体装置1等无引线型的树脂密封型半导体装置应用于电源控制电路13时，与应用sop等引线型的树脂密封型半导体装置的情况相比，能够使电源控制电路13小型化。其结果，能够使具备电源控制电路13的ac-dc转换器101小型化。另外，若将所述半导体装置1等无引线型的树脂密封型半导体装置应用于电源控制电路13，则能够通过回流安装
电源控制电路13。
78.高电压启动端子hv是交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子的一例。高电压启动端子hv例如连接有具有500伏以上的耐压的晶体管s0。由此，能够应对比较高的电压值的交流电压的输入。
79.如日本那样，在100伏的交流电压(100vac)的情况下，交流电压的峰值为141伏。另一方面，在如欧洲等那样使用230伏的交流电压(230vac)的国家，交流电压的峰值为324伏。实际的产品例如设想ac输入波动15％而设计。全球对应(能够使用100vac和230vac)的ac适配器等设备被设计为即使在230vac增加15％的264vac也进行动作。264vac的峰值电压为372伏，因此，高电压启动端子hv的耐压最低也需要372伏。因此，考虑到余量，高电压启动端子hv和晶体管s0的耐压优选为500伏以上。
80.电源电压端子vdd例如也可以分配给配置在第一端子旁边的第二端子。也可以在电源电压端子vdd与高电压启动端子hv之间存在电浮动的端子(所谓的非连接端子)。
81.反馈端子fr、输出端子out、电流检测端子cs、接地端子gnd以及电源电压端子vdd中至少一个端子也可以被分配给耐压比第一端子低且与第二端子不同的第三端子。
82.输入端子auxr是耐压比多个第三端子高且耐压比第一端子低的第四端子的一例。输入端子auxr例如与具有比30伏高、比740伏低的耐压(例如180伏以上的耐压)的晶体管s1连接。由此，能够应对从辅助绕组nb供给的比较高的电压值的直流电压的输入，能够应对由输出电压vout的变动引起的辅助绕组nb的电压变动。例如，在输出电压vout从3伏变动为20伏，以输出电压vout的4倍的绕组比在辅助绕组nb中产生电压的ac-dc转换器101的情况下，辅助绕组nb的电压从12伏变动为80伏。因此，考虑到余量，输入端子auxr以及调节器16用的晶体管s1的耐压优选为180伏以上。
83.图10是表示一实施方式所涉及的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的第二结构例的电路图。在图10所示的第二结构例中，关于与图8以及图9所示的第一结构例相同的结构、作用以及效果的说明，通过引用所述的说明而省略或者简化。在图8及图9所示的第一结构例(ac-dc转换器101)中，将变压器t1的辅助绕组nb中感应出的电压转换为预定电压的调节器电路是内置于电源控制电路13的调节器16。与此相对，在图10所示的第二结构例(ac-dc转换器102)中，将变压器t1的辅助绕组nb中感应出的电压转换为预定电压的调节器电路是在电源控制电路13的外部连接的调节器10。
84.调节器10连接在电源端子vdd与辅助绕组nb之间。辅助绕组nb中激励出的比较高的电压被调节器10降压后，被输入到电源端子vdd。因此，电源端子vdd能够分配给耐压较低的第二端子或者第三端子。
85.电源控制电路13也可以具备用于从外部提供设定信息的外部设定端子adj。例如，外接电阻rt与外部设定端子adj连接，电源控制电路13以与外部设定端子adj的电压对应的动作模式进行动作。电源控制电路13也可以构成为能够根据外部设定端子adj的电压，设定将电源控制电路13设为能够执行锁存停止模式的状态，或者设为以反馈端子fb的电压强制地使开关元件sw成为断开的状态。进而，电源控制电路13也可以构成为能够根据外部设定端子adj的电压，从外部任意地设定将开关元件sw强制断开的反馈端子fb的电压值。
86.图11是表示一实施方式所涉及的作为便携式设备中使用的绝缘型直流电源装置的ac-dc转换器的第三结构例的电路图。在图11所示的第三结构例中，关于与图8-10所示的
第一及第二结构例相同的结构、作用及效果的说明，通过引用所述说明而省略或简化。图11所示的第三结构例(ac-dc转换器103)在不具备调节器10这一点上与图10所示的第二结构例(ac-dc转换器102)不同。即，也可以不存在将变压器t1的辅助绕组nb感应出的电压转换为预定电压的调节器电路。由于不存在调节器电路，因此容易实现小型化。
87.以上，对实施方式进行了说明，但本公开的技术并不限定于所述的实施方式。能够进行与其他实施方式的一部分或全部的组合、置换等各种变形以及改良。
88.例如，树脂密封型半导体装置的封装类型也可以是son或者qfn以外的无引线类型。
89.例如，附图中记载的外部端子的个数并不限定于图示的数量。

技术特征：
1.一种电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压变换用的变压器的初级侧绕组的电流成比例的电压和来自所述变压器的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于在所述变压器的初级侧绕组中间歇地流过电流的开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，其特征在于，所述电源控制用半导体装置的封装是无引线型的树脂密封型，具备多个外部端子，所述多个外部端子包含：第一端子，其为交流电压或整流后的电压的输入端子；第二端子，其配置于所述第一端子的旁边；以及多个第三端子，其耐压比所述第一端子低且与所述第二端子不同，所述第一端子与所述第二端子之间的间隔比所述多个第三端子间的间隔宽。2.根据权利要求1所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，该电源控制用半导体装置具有启动控制电路、放电控制电路、保护控制电路中的至少一个电路，所述启动控制电路用于使所述电源控制用半导体装置的动作开始，所述放电控制电路对从所述第一端子流入的电荷进行放电，所述保护控制电路用于基于所述第一端子的电压降低来使所述电源控制用半导体装置的动作停止，所述至少一个电路与所述第一端子电连接。3.根据权利要求1或2所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，所述多个外部端子包含耐压比所述多个第三端子高且耐压比所述第一端子低的第四端子，该电源控制用半导体装置具备将在所述变压器的辅助绕组中感应出而输入到所述第四端子的电压转换为预定的电压的调节器。4.根据权利要求1或2所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，所述第二端子是位于所述第一端子与所述第三端子之间且电浮动的端子。5.根据权利要求1或2所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，该电源控制用半导体装置具有在所述电源控制用半导体装置的底面露出的引板，所述第一端子与所述露出的引板之间的最短距离比所述多个外部端子中除了所述第一端子以外的端子与所述露出的引板之间的最短距离长。6.根据权利要求5所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，所述多个外部端子包含与所述露出的引板电连接的接地端子。7.根据权利要求1或2所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，所述电源控制用半导体装置具备在所述电源控制用半导体装置的底面露出的芯片贴装膜。8.一种电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压变换用的变压器的初级侧绕组的电流成比例的电压和来自所述变压器的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于在所述变压器的初级侧绕组中间歇地流过电流的开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，其特征在于，所述电源控制用半导体装置的封装是无引线型的树脂封装型，具备多个外部端子以及在所述电源控制用半导体装置的底面露出的引板，所述多个外部端子包含：第一端子，其为交流电压或整流后的电压的输入端子；第二端子，其配置于所述第一端子的旁边；多个第三端子，其耐压比所述第一端子低且与所述第二端子不同，
所述第一端子与所述露出的引板之间的最短距离比所述多个外部端子中除了所述第一端子以外的端子与所述露出的引板之间的最短距离长。9.根据权利要求8所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，所述第二端子电浮动。10.根据权利要求8或9所述的电源控制用半导体装置，其特征在于，所述多个外部端子包含与所述露出的引板电连接的接地端子。11.一种电源装置，其特征在于，具备：权利要求1至10中任一项所述的电源控制用半导体装置；将交流电压或整流后的电压输入到初级侧的所述变压器；以及由所述电源控制用半导体装置控制的所述开关元件。

技术总结
本发明提供一种具备高耐压端子的小型的电源控制用半导体装置以及电源装置。电源控制用半导体装置，通过输入与流过电压变换用的变压器的初级侧绕组的电流成比例的电压和来自所述变压器的次级侧的输出电压检测信号，生成并输出对用于在所述变压器的初级侧绕组中间歇地流过电流的开关元件进行接通、断开控制的驱动脉冲，其中，所述电源控制用半导体装置的封装是无引线型的树脂封装型，具备包含交流电压或整流后的电压的输入端子即第一端子、配置于所述第一端子的旁边的第二端子、耐压比所述第一端子低且与所述第二端子不同的多个第三端子的多个外部端子，所述第一端子与所述第二端子之间的间隔比所述多个第三端子间的间隔宽。宽。宽。


技术研发人员：大场雄介 西尾直也 黑葛原浩司 松田裕树
受保护的技术使用者：三美电机株式会社
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/8/28