電子設(shè)備、車載該電子設(shè)備的汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，目的在于消除在對半導(dǎo)體裝置的電極和電導(dǎo)體進(jìn)行接合的接合層產(chǎn)生電遷移即EM而壽命受到限制的課題。內(nèi)置有開關(guān)元件與二極管的并聯(lián)電路的半導(dǎo)體裝置的通電方向?yàn)殡p向，在接合層流動有正向電流的時機(jī)和在接合層流動有反向電流的時機(jī)切換。正向電流EM被反向電流EM消除，反向電流EM被正向電流EM消除。若積極地利用該現(xiàn)象則能夠抑制EM的發(fā)展。因此，在正向電流EM過剩時，提高反向電流通電中的接合層的溫度?；蛘咄ㄟ^調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出來使反向電流流動的頻率增大。在反向電流EM過剩時，提高正向電流通電中的接合層的溫度?；蛘咄ㄟ^調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出來使正向電流流動的頻率增大。
【專利說明】
電子設(shè)備、車載該電子設(shè)備的汽車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]在本發(fā)明中，公開一種將在表面露出有電極的半導(dǎo)體裝置經(jīng)由接合層與電導(dǎo)體接合而成的電子設(shè)備。另外，公開一種車載該電子設(shè)備的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]在表面露出有電極的半導(dǎo)體裝置將該電極經(jīng)由接合層與電導(dǎo)體接合而使用。電流在該接合層流動。
[0003]若電流在接合層流動，則會產(chǎn)生形成接合層的離子移動的現(xiàn)象。在本說明書中，將該現(xiàn)象稱為電迀移(Electro Migrat1n)，簡稱為EM。若EM發(fā)展，貝Ij會在接合層產(chǎn)生缺損，電子設(shè)備的動作變得不穩(wěn)定。在專利文獻(xiàn)I中公開了抑制EM的發(fā)展的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，追加抑制EM的發(fā)展的金屬層。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013 —175578號公報
[0005]追加金屬層的技術(shù)需要額外的金屬層，這成為成本上升的主要原因。另外，由于需要根據(jù)通電方向改變金屬的種類，因此也很繁雜。在本說明書中，公開一種不追加金屬層就抑制BI的發(fā)展的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在本說明書所公開的電子設(shè)備中，半導(dǎo)體裝置的通電方向?yàn)殡p向，隨著時間的推移而切換在接合層流動有正向電流的狀態(tài)和在接合層流動有反向電流的狀態(tài)。
[0007]例如，在圖1的(I)所例示的半導(dǎo)體裝置10中，IGBT12和二極管14并聯(lián)連接，高電位電極16和低電位電極18在半導(dǎo)體裝置10的表面露出。高電位電極16經(jīng)由高電位接合層20與未圖示的高電位電導(dǎo)體接合，低電位電極18經(jīng)由低電位接合層22與未圖示的低電位電導(dǎo)體接合。半導(dǎo)體裝置10為雙向，既存在如(a)所示流動有經(jīng)由IGBT 12從高電位電極16朝向低電位電極18的電流的情況，也存在如(b)所示流動有經(jīng)由二極管14從低電位電極18朝向高電位電極16的電流的情況。在過渡狀態(tài)等，存在低電位電極18的電位暫時成為比高電位電極16高的電位而流動有反向電流的情況。在本說明書中，將從高電位電極16朝向低電位電極18的電流稱為正向電流，將在過渡狀態(tài)等中從低電位電極18朝向高電位電極16的電流稱為反向電流。圖1的(I)的半導(dǎo)體裝置10的通電方向?yàn)殡p向，隨著時間的推移而切換流動有正向電流的狀態(tài)和流動有反向電流的狀態(tài)。與此相伴，隨著時間的推移而切換在接合層
20、22流動有正向電流的狀態(tài)和在接合層20、22流動有反向電流的狀態(tài)。
[0008]在本說明書所公開的電子設(shè)備中具備:計(jì)算因在接合層流動有正向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)(在本說明書中稱為正向電流EM發(fā)展指數(shù))與因在接合層流動有反向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)(稱為反向電流EM發(fā)展指數(shù))之差(稱為不平衡EM發(fā)展指數(shù))的單元；以及控制裝置，該控制裝置引發(fā)通過利用反向電流EM消除正向電流EM、或者利用正向電流EM消除反向電流EM來抑制EM的發(fā)展的現(xiàn)象。該控制裝置在正向電流BI發(fā)展指數(shù)超過反向電流EM發(fā)展指數(shù)時(稱為正向電流BI過剩時)采用使反向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件，在反向電流EM發(fā)展指數(shù)超過正向電流EM發(fā)展指數(shù)時(稱為反向電流EM過剩時)采用使正向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件。
[0009]在圖1的(I)的情況下，在(a)所示的正向電流的通電期間，在接合層20、22，正向電流EM發(fā)展，在(b)所示的反向電流的通電期間，在接合層20、22，反向電流EM發(fā)展。成為EM的原因的離子的移動方向依存于通電方向而變化。若在產(chǎn)生正向電流EM之后產(chǎn)生反向電流EM，則正向電流EM被反向電流EM消除，在接合層20、22產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)減少。相同地，若在產(chǎn)生反向電流EM之后產(chǎn)生正向電流EM，則反向電流EM被正向電流EM消除，在接合層20、22產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)減少。若使正向電流EM發(fā)展指數(shù)和反向電流EM發(fā)展指數(shù)符號相同，則二者之差(不平衡量)表示在接合層20、22實(shí)際產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)。
[0010]若因在接合層流動有正向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)(正向電流EM發(fā)展指數(shù))> 因在接合層流動有反向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)(反向電流EM發(fā)展指數(shù))，則可以說正向電流EM過剩。在該情況下，控制裝置采用使反向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件。若由正向電流導(dǎo)致的EM過剩，則之后采用由反向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件。因此，由正向電流產(chǎn)生的過剩的EM被之后的反向電流消除，之后，EM的不平衡量減少。
[00?1 ]相反，如果正向電流EM發(fā)展指數(shù) < 反向電流EM發(fā)展指數(shù)，則可以說反向電流EM過剩。在該情況下，控制裝置采用使正向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件。因此，由反向電流產(chǎn)生的過剩的EM被之后的正向電流消除，之后，EM的不平衡量減少。
[0012]根據(jù)上述的技術(shù)，能夠抑制在接合層實(shí)際產(chǎn)生的EM(正向電流EM與反向電流EM的不平衡量=正向電流EM發(fā)展指數(shù)與反向電流EM發(fā)展指數(shù)之差的絕對值)發(fā)展至較大的絕對值這一情況。
[0013]在圖1的(I)的情況下，在接合層20和接合層22，沿相同方向流動有相同強(qiáng)度的電流，因此能夠認(rèn)為在接合層20產(chǎn)生的EM和在接合層22產(chǎn)生的EM相同。若著眼于在接合層20產(chǎn)生的EM的不平衡量而以使得該不平衡量減少的方式進(jìn)行控制，則在接合層22產(chǎn)生的EM的不平衡量也減少。相同地，若著眼于在接合層22產(chǎn)生的EM的不平衡量而以使得該不平衡量減少的方式進(jìn)行控制，則在接合層20產(chǎn)生的EM的不平衡量也減少。對于本說明書所記載的技術(shù)，當(dāng)有多個接合層的情況下，存在能夠通過應(yīng)用于其中一個接合層而得到有用的結(jié)果的情況。技術(shù)方案I所記載的技術(shù)在半導(dǎo)體裝置經(jīng)由多個接合層與電導(dǎo)體接合的情況下，并非必須應(yīng)用于所有接合層，有時通過應(yīng)用于其中一個接合層而帶來有用的結(jié)果。
[0014]圖1的(I)的半導(dǎo)體裝置10只不過是例示，并不局限于此。例如，圖1的(2)示出內(nèi)置有MOS的半導(dǎo)體裝置10α，在該半導(dǎo)體裝置1a的情況下，也隨著時間的推移而切換在接合層20α、22α流動有正向電流的狀態(tài)和在接合層20α、22α流動有反向電流的狀態(tài)。本說明書所記載的技術(shù)對于圖1的(2)所例示的半導(dǎo)體裝置也是有用的。
[0015]在圖1的(3)的半導(dǎo)體裝置10β的情況下，IGBT12和二極管14的并聯(lián)電路被串聯(lián)連接。在該裝置的情況下，也隨著時間的推移而切換在接合層20β、22β流動有正向電流的狀態(tài)和在接合層20β、22β流動有反向電流的狀態(tài)。詳細(xì)如后述，在圖1的(3)的情況下，隨著時間的推移而切換(a2)在接合層22β流動有正向電流的狀態(tài)、(bl)在接合層20β流動有反向電流的狀態(tài)、(al)在接合層20β流動有正向電流的狀態(tài)、(b2)在接合層22β流動有反向電流的狀態(tài)。在該情況下，在接合層20β流動有正向電流的狀態(tài)和在接合層22β流動有正向電流的狀態(tài)錯開時間產(chǎn)生，在接合層20β流動有反向電流的狀態(tài)和在接合層22β流動有反向電流的狀態(tài)錯開時間產(chǎn)生。另外，在接合層20β流動的電流的大小和在接合層20β流動的電流的大小不同。本說明書所記載的技術(shù)能夠應(yīng)用于圖1的(3)所例示的電子設(shè)備、即具備通電方向和通電電流值不同的兩個以上接合層20β、22β的設(shè)備。另外，如后所述也能夠應(yīng)用于具備三個以上的接合層20β、22β、38β的電子設(shè)備。
[0016]圖1的(1)、(2)所例示的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成搭載于電動汽車的雙向變換器(兼具升壓功能和降壓功能)的上臂或者下臂。圖1的(3)的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成搭載于電動汽車的雙向變換器。本說明書所記載的技術(shù)能夠應(yīng)用于將電導(dǎo)體與構(gòu)成搭載于電動汽車的雙向變換器的半導(dǎo)體裝置接合的接合層。
[0017]控制裝置對于在正向電流EM過剩時使流動有反向電流時的接合層溫度上升、在反向電流EM過剩時使流動有正向電流時的接合層溫度上升這一情況是有用的。若接合層溫度上升，則EM的發(fā)展速度增大。即，EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化。若在正向電流EM過剩時使流動有反向電流時的接合層溫度上升，則反向電流通電期間的EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化，正向電流EM過剩的不平衡量在反向電流通電期間縮小，在接合層實(shí)際產(chǎn)生的Ε:Μ減少。相同地，若在反向電流EM過剩時使流動有正向電流時的接合層溫度上升，則反向電流EM過剩的不平衡量在正向電流通電期間縮小，在接合層實(shí)際產(chǎn)生的EM減少。
[0018]控制裝置也可以在正向電流EM過剩時使流動有反向電流的機(jī)會增大，在反向電流EM過剩時使流動有正向電流的機(jī)會增大。詳細(xì)如后述，存在能夠通過調(diào)整朝電子設(shè)備供給的電壓等來控制在半導(dǎo)體裝置流動有正向電流還是流動有反向電流的情況。在能夠進(jìn)行該控制的情況下，能夠通過在正向電流EM過剩時使流動有反向電流的機(jī)會增大而使在接合層產(chǎn)生的EM不平衡量縮小，能夠通過在反向電流EM過剩時使流動有正向電流的機(jī)會增大而使在接合層產(chǎn)生的EM不平衡量縮小。
[0019]當(dāng)在規(guī)定時間內(nèi)正向電流和反向電流交替流動的情況下，如果使正向電流流動的機(jī)會增大則規(guī)定時間內(nèi)的由正向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)的增大幅度上升。使正向電流通電時的接合層溫度上升這一情況、或者使正向電流流動的機(jī)會增大這一情況，相當(dāng)于切換至由正向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化這一條件。為了高速化，也可以并用接合層溫度的上升和正向電流流動的機(jī)會的增大。相同地，使反向電流通電時的接合層溫度上升這一情況、或者使反向電流流動的機(jī)會增大這一情況，相當(dāng)于切換至由反向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化這一條件。也可以并用接合層溫度的上升和反向電流流動的機(jī)會的增大。
[0020]如果在正向電流EM過剩時采用由反向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件，則因反向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)增大，因正向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和因反向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)變得均衡。相反，如果在反向電流EM過剩時采用由正向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件，則因正向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)增大，因正向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和因反向電流而在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)變得均衡。如果兩者均衡，則即便停止采用使增大速度高速化的條件也無妨。
[0021]由正向電流導(dǎo)致的EM發(fā)展指數(shù)超過由反向電流導(dǎo)致的EM發(fā)展指數(shù)意味著從前者減去后者而得的差加大至第一規(guī)定值以上，由反向電流導(dǎo)致的EM發(fā)展指數(shù)超過由正向電流導(dǎo)致的EM發(fā)展指數(shù)意味著從前者減去后者而得的差加大至第一規(guī)定值以上，由正向電流導(dǎo)致的EM發(fā)展指數(shù)和由反向電流導(dǎo)致的EM發(fā)展指數(shù)均衡意味著前者與后者之差的絕對值縮小至第二規(guī)定值以下。預(yù)先設(shè)定為第一規(guī)定值 > 第二規(guī)定值的關(guān)系。若EM的不平衡量的絕對值變?yōu)榈谝灰?guī)定值以上則執(zhí)行不平衡的消除處理，若EM的不平衡量的絕對值變?yōu)榈诙?guī)定值以下則結(jié)束不平衡的消除處理。所謂EM不平衡量的大小是指正向電流EM發(fā)展指數(shù)與反向電流EM發(fā)展指數(shù)之差(不平衡EM發(fā)展指數(shù))的絕對值。所謂消除EM的不平衡量是指使差的絕對值變小。
【附圖說明】
[0022]圖1示出半導(dǎo)體裝置的電路構(gòu)成例。
[0023]圖2示出電動汽車的電力轉(zhuǎn)換器、雙向變換器、接合層。示出各半導(dǎo)體裝置內(nèi)置有包括開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的二極管的組件，并利用接合層將兩個半導(dǎo)體裝置串聯(lián)連接的情況。
[0024]圖3的(I)?(4)示出在接合層流動的電流的方向。
[0025]圖4示出消除EM的不平衡量的控制步驟。
[0026]圖5示出一個半導(dǎo)體裝置內(nèi)置有將包括開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的二極管的組串聯(lián)連接的電路的情況。
[0027]圖6示出混合動力汽車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
[0028]圖7示出在混合動力汽車中消除EM的不平衡量的控制步驟。
[0029]圖8示意性地示出EM的發(fā)展程度、電流值、溫度的關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本說明書所記載的技術(shù)在應(yīng)用于具備馬達(dá)和驅(qū)動輪、且利用馬達(dá)使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行行駛的電動汽車的情況下能夠起到極有用的效果。這里所說的電動汽車包括從蓄電池朝馬達(dá)供電的電動汽車、從燃料電池朝馬達(dá)供電的燃料電池汽車、從由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)朝馬達(dá)供電的汽車、除了具備馬達(dá)以外還具備發(fā)動機(jī)并利用馬達(dá)以及/或者發(fā)動機(jī)使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的混合動力汽車。
[0031]利用馬達(dá)使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的電動汽車具備與馬達(dá)連接的電力轉(zhuǎn)換器。在電動汽車中，公知有如下的汽車:具備兼具升壓功能和降壓功能的雙向變換器，對蓄電池的電壓進(jìn)行升壓并朝馬達(dá)供電，對馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)發(fā)電而得的電壓進(jìn)行降壓而朝蓄電池充電。雙向變換器成為電力轉(zhuǎn)換器的一部分。在本說明書中，將朝馬達(dá)供電而使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的情況稱為電力驅(qū)動，將驅(qū)動輪對馬達(dá)施加扭矩從而馬達(dá)發(fā)電的情況稱為再生。電力驅(qū)動時的電力轉(zhuǎn)換器對蓄電池電壓進(jìn)行升壓而轉(zhuǎn)換成馬達(dá)驅(qū)動電流，再生時的電力轉(zhuǎn)換器將馬達(dá)發(fā)電而得的電力轉(zhuǎn)換成蓄電池的充電電流。著眼于作為馬達(dá)或者作為發(fā)電機(jī)這一情況，有時也稱為電動發(fā)電機(jī)，但是在本說明書中簡稱為馬達(dá)。此外，在混合動力汽車的情況下，能夠利用發(fā)動機(jī)使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)、或者使馬達(dá)和驅(qū)動輪雙方旋轉(zhuǎn)。這種情況也是再生。
[0032]如圖2所示，公知有利用兩個半導(dǎo)體裝置10a、1b和電抗器24構(gòu)成雙向變換器8的技術(shù)。兩個半導(dǎo)體裝置10a、10b相同，在本說明書中，在對相同現(xiàn)象進(jìn)行說明的情況下省略字母的附標(biāo)。各半導(dǎo)體裝置10具備開關(guān)元件12、與該開關(guān)元件12并聯(lián)連接的二極管14、一對電極(例如高電位電極16和低電位電極18)。
[0033]一個半導(dǎo)體裝置(本說明書中所說的第一半導(dǎo)體裝置1a)與高電位配線(施加有對蓄電池2的電壓進(jìn)行升壓后的電壓的配線)26連接。另一個半導(dǎo)體裝置(本說明書中所說的第二半導(dǎo)體裝置1b)與低電位配線(與蓄電池2的低電位端子連接的配線)6連接。第一半導(dǎo)體裝置1a和第二半導(dǎo)體裝置1b在高電位配線26與低電位配線6之間串聯(lián)連接，第一半導(dǎo)體裝置1a和第二半導(dǎo)體裝置1b的連接點(diǎn)25經(jīng)由電抗器24和配線4與蓄電池2的高電位端子連接。此外，參考標(biāo)號28是使高電位配線26的電壓平滑化的電容器，參考標(biāo)號30是轉(zhuǎn)換成朝馬達(dá)34供給的驅(qū)動電力的逆變器，參考標(biāo)號32是電力轉(zhuǎn)換器。
[0034]參考標(biāo)號20、22表示與一對電極16、18連接的接合層(例如釬焊層)。接合層20a將第一半導(dǎo)體裝置1a的一方的電極16a與高電位配線26連接。接合層22a將第一半導(dǎo)體裝置1a的另一方的電極18a與電抗器24和第二半導(dǎo)體裝置1b連接。接合層20b將第二半導(dǎo)體裝置1b的一方的電極16b與電抗器24和第一半導(dǎo)體裝置1a連接。接合層22b將第二半導(dǎo)體裝置1b的另一方的電極18b與低電位配線6連接。
[0035]接合層20a是第一半導(dǎo)體裝置1a的高電位接合層，相當(dāng)于本說明書的高電位接合層。接合層22b是第二半導(dǎo)體裝置1b的低電位接合層，相當(dāng)于本說明書的低電位接合層。如后述的圖5所示，有時不存在接合層22a和20b。
[0036]圖3的(I)、(2)示出在通過雙向變換器8將對配線4的電位進(jìn)行升壓后的電位給予高電位配線26的電力驅(qū)動時(升壓時)流動的電流的方向。在本說明書中，將從高電位配線26朝低電位配線6流動的電流稱為正向電流，將從低電位配線6朝高電位配線26流動的電流稱為反向電流。在后述的過渡時期，由于電抗器24的存在，存在暫時出現(xiàn)低電位配線6的電位相比高電位配線26的電位上升的現(xiàn)象而流動有反向電流的情況。在本說明書中，將與蓄電池2的低電位端子連接的一側(cè)稱為低電位，將與蓄電池2的高電位端子連接的一側(cè)稱為高電位。在過渡時期，有時電位的高低關(guān)系反轉(zhuǎn)。
[0037]圖3的(I)示出在低電位接合層22b流動有正向電流的狀態(tài)，(2)示出在高電位接合層20a流動有反向電流的狀態(tài)。在電力驅(qū)動時，(I)的狀態(tài)和(2)的狀態(tài)交替地切換。
[0038]圖3的(3)、(4)示出在通過雙向變換器8將對施加于高電位配線26的電壓進(jìn)行降壓后的電壓給予配線4的再生時(降壓時)流動的電流的方向。
[0039](3)示出在高電位接合層20a流動有正向電流的狀態(tài)，(4)示出在低電位接合層22b流動有反向電流的狀態(tài)。在再生時，(3)的狀態(tài)和(4)的狀態(tài)交替地切換。
[0040]可知:圖1的(I)的半導(dǎo)體裝置10既是構(gòu)成雙向變換器8的上段臂的半導(dǎo)體裝置10a，也是構(gòu)成下段臂的半導(dǎo)體裝置10b。可知:也能夠由圖1的(2)的雙向半導(dǎo)體裝置1a構(gòu)成雙向變換器8。另外，可知:也能夠用圖1的(3)的雙向半導(dǎo)體裝置10β構(gòu)成雙向變換器8。而且，可知:關(guān)于圖1的(1)、(2)、(3)中的任一個，在接合層20、22、20€[、22€[、200、220，切換流動有正向電流的狀態(tài)和流動有反向電流的狀態(tài)。
[0041]以下示出在將本說明書所記載的技術(shù)應(yīng)用于電動汽車的變換器的情況下的特征。如圖3所示，在上述的電力轉(zhuǎn)換器的情況下，在電力驅(qū)動時，交替產(chǎn)生(I)在低電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和(2)在高電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)，在再生時，交替產(chǎn)生
(3)在高電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和(4)在低電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)。
[0042]在接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展程度受到通電的電流的總量和通電時的離子的移動度的影響。通電的電流的總量越高則EM越發(fā)展，且離子的移動度越高的情況下EM越迅速地發(fā)展。離子的移動度主要依存于接合層的溫度。如果隨時間推移而收集表示通電電流和當(dāng)時的接合層溫度的數(shù)據(jù)，則能夠計(jì)算表示EM的發(fā)展程度的指數(shù)。本說明書中公開的電動汽車具備隨時間推移而收集表示通電電流的大小和當(dāng)時的接合層溫度的數(shù)據(jù)，并計(jì)算EM的發(fā)展指數(shù)的功能。
[0043]成為EM的原因的離子的移動方向依存于通電方向而變化。若在產(chǎn)生正向電流EM之后產(chǎn)生反向電流EM，則正向電流EM被反向電流EM消除，在接合層實(shí)際產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)減少。相同地，若在產(chǎn)生反向電流EM之后產(chǎn)生正向電流EM，則反向電流EM被正向電流EM消除，在接合層實(shí)際產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)減少。如果使正向電流EM發(fā)展指數(shù)和反向電流EM發(fā)展指數(shù)符號相同，則二者之差(不平衡量)表示在接合層實(shí)際產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)。
[0044]在電動汽車的情況下，與高電位接合層20a相比，多在低電位接合層22b產(chǎn)生較大的EM。如果能夠?qū)⒃诘碗娢唤雍蠈?2b產(chǎn)生的EM不平衡量維持在低水平，則極有效。因此，在本說明書所記載的電動汽車中具備控制裝置，該控制裝置比較因切換至上述(I)的狀態(tài)而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和因切換至上述(4)的狀態(tài)而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)，在前者比后者大時使發(fā)生再生現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升，在后者比前者大時使發(fā)生電力驅(qū)動現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升。
[0045]根據(jù)上述記載，在電力驅(qū)動時產(chǎn)生的因切換至(I)的狀態(tài)而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)比在再生時產(chǎn)生的因切換至(4)的狀態(tài)而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)大時，使發(fā)生再生現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升，使得在之后的再生運(yùn)轉(zhuǎn)中EM迅速地發(fā)展，從而得到消除EM不平衡量的現(xiàn)象。相反，在電力驅(qū)動時產(chǎn)生的因切換至
(I)的狀態(tài)而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)比在再生時產(chǎn)生的因切換至(4)的狀態(tài)而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)小時，使發(fā)生電力驅(qū)動現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升，使得在之后的電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)中EM迅速地發(fā)展，從而得到消除EM不平衡量的現(xiàn)象。通過上述做法，能夠?qū)⒃诘碗娢唤雍蠈?2b產(chǎn)生的EM的不平衡量維持在低水平。
[0046]在電動汽車的情況下，與高電位接合層相比，多在低電位接合層產(chǎn)生較大的EMjO果能夠?qū)⒃诘碗娢唤雍蠈赢a(chǎn)生的EM的不平衡量維持在低水平，則極有效。
[0047]在接合層20b產(chǎn)生的EM不平衡量等于在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM不平衡量。若針對低電位接合層22b采用將EM的不平衡量維持在低水平的控制技術(shù)，則在接合層20b產(chǎn)生的EM的不平衡量也被維持在低水平。
[0048]本說明書所記載的技術(shù)能夠以各種方式實(shí)施，具備下述的特征。
[0049](特征I)
[0050]一種電動汽車，具備電力轉(zhuǎn)換器和與電力轉(zhuǎn)換器連接的馬達(dá)。電力轉(zhuǎn)換器具備兼具升壓功能和降壓功能的雙向變換器，該雙向變換器具備半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置構(gòu)成將包括開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的二極管的組件串聯(lián)連接的電路。
[0051]半導(dǎo)體裝置的高電位電極經(jīng)由高電位接合層與高電位配線接合，半導(dǎo)體裝置的低電位電極經(jīng)由低電位接合層與低電位配線連接。
[0052]當(dāng)將從高電位配線朝低電位配線流動的電流設(shè)為正向電流，將從低電位配線朝高電位配線流動的電流設(shè)為反向電流時，
[0053]在電力驅(qū)動時，交替產(chǎn)生(I)在低電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和(2)在高電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)，
[0054]在再生時，交替產(chǎn)生(3)在高電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和(4)在低電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)。
[0055](特征2)
[0056]—種特征I所述的電動汽車，與高電位接合層相比，在低電位接合層產(chǎn)生大的EM的不平衡量，該電動汽車具備控制裝置，該控制裝置比較由圖3的(I)的正向電流在低電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和由圖3的(4)的反向電流在低電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)，在前者超過后者時使發(fā)生再生現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升，在后者超過前者時使發(fā)生電力驅(qū)動現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升。
[0057](特征3)
[0058]—種特征I所述的電動汽車，與低電位接合層相比，在高電位接合層產(chǎn)生大的EM的不平衡量，該電動汽車具備控制裝置，該控制裝置比較由圖3的(2)的反向電流在高電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和由圖3的(3)的正向電流在高電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)，在前者超過后者時使發(fā)生再生現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升，在后者超過前者時使發(fā)生電力驅(qū)動現(xiàn)象的期間中的接合層的溫度上升。
[0059](特征4)
[0060]—種特征I所述的電動汽車，在低電位接合層和高電位接合層產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小關(guān)系無法預(yù)測，著眼于不平衡量的絕對值大的一方的接合層來消除不平衡量。當(dāng)在低電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值比在高電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值大的情況下，采用特征2的技術(shù)而使在低電位接合層產(chǎn)生的不平衡量減少，當(dāng)在高電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值比在低電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值大的情況下，采用特征3的技術(shù)而使在高電位接合層產(chǎn)生的不平衡量減少。
[0061]在混合動力汽車的情況下，能夠通過調(diào)整使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的動力與發(fā)動機(jī)輸出的大小關(guān)系來控制是進(jìn)行電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)還是進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的動力無法由發(fā)動機(jī)輸出滿足的情況下，馬達(dá)進(jìn)行電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)。相反，在發(fā)動機(jī)輸出使驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)的動力以上的動力的情況下，馬達(dá)進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。通過利用該控制，能夠消除在接合層產(chǎn)生的EM的不平衡量。如果因電力驅(qū)動而導(dǎo)致的EM占優(yōu)勢，則通過以再生運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)生頻率增大的方式進(jìn)行調(diào)整能夠消除不平衡量。如果因再生而導(dǎo)致的EM占優(yōu)勢，則通過以電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)生頻率增大的方式進(jìn)行調(diào)整能夠消除不平衡量。
[0062](特征5)
[0063]一種混合動力汽車，具備:電力轉(zhuǎn)換器;與電力轉(zhuǎn)換器連接的馬達(dá);發(fā)動機(jī)；以及在馬達(dá)、發(fā)動機(jī)、驅(qū)動輪之間調(diào)整動力的傳遞分配的動力分配機(jī)構(gòu)，
[0064]在發(fā)動機(jī)輸出不足的電力驅(qū)動時，交替產(chǎn)生(I)在低電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和(2)在高電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)，
[0065]在發(fā)動機(jī)輸出過剩的再生時，交替產(chǎn)生(3)在高電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和(4)在低電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)。
[0066](特征6)
[0067]—種混合動力汽車，與高電位接合層相比，在低電位接合層產(chǎn)生大的EM的不平衡量，
[0068]該混合動力汽車附加有控制裝置，該控制裝置比較由圖3的(I)的正向電流在低電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和由圖3(4)的反向電流在低電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)，在前者超過后者時，增大發(fā)動機(jī)的輸出從而提高再生現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率，在后者超過前者時，減少發(fā)動機(jī)的輸出從而提高電力驅(qū)動現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率。
[0069](特征7)
[0070]—種混合動力汽車，與低電位接合層相比，在高電位接合層產(chǎn)生大的EM的不平衡量，
[0071]該混合動力汽車具備控制裝置，該控制裝置比較由圖3的(2)的反向電流在高電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)和由圖3的(3)的正向電流在高電位接合層產(chǎn)生的EM的發(fā)展指數(shù)，在前者比后者大時，增大發(fā)動機(jī)輸出從而提高再生運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率，在后者比前者大時，減少發(fā)動機(jī)輸出從而提高電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率。
[0072](特征8)
[0073]—種混合動力汽車，在低電位接合層和高電位接合層產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小關(guān)系無法預(yù)測，著眼于不平衡量的絕對值大的一方的接合層來使不平衡量減少。當(dāng)在低電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值比在高電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值大的情況下，采用特征6的技術(shù)而使在低電位接合層產(chǎn)生的不平衡量減少，當(dāng)在高電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值比在低電位接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的絕對值大的情況下，采用特征7的技術(shù)而使在高電位接合層產(chǎn)生的不平衡量減少。
[0074](特征9)
[0075]在使接合層溫度上升而縮小EM不平衡量的情況、或者通過調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出來調(diào)整電力驅(qū)動或者再生的出現(xiàn)頻率從而縮小EM不平衡量的情況下，當(dāng)正在縮小的不平衡量的絕對值減少到規(guī)定值時，中止至此為止的調(diào)整。
[0076]實(shí)施例
[0077]圖2示出電動汽車所具備的蓄電池2、電力轉(zhuǎn)換器32、馬達(dá)34。利用馬達(dá)34使未圖示的驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行行駛。
[0078]電力轉(zhuǎn)換器32具備雙向變換器8、平滑電容器28、逆變器30。在電力驅(qū)動時，雙向變換器8對蓄電池2的電壓進(jìn)行升壓并對逆變器30給予升壓后的電壓。逆變器30將直流電轉(zhuǎn)換成3相交流電并給予馬達(dá)34。在再生時，馬達(dá)34借助從驅(qū)動輪給予馬達(dá)34的力而進(jìn)行發(fā)電。馬達(dá)34發(fā)電而得的3相交流電由逆變器30轉(zhuǎn)換成直流電，由雙向變換器8降壓，且降壓后的電壓對蓄電池2進(jìn)行充電。
[0079]雙向變換器8具備電抗器24、半導(dǎo)體裝置10a、半導(dǎo)體裝置10b。半導(dǎo)體裝置10a、1b相同，以下省略附標(biāo)而相同地說明。
[0080]半導(dǎo)體裝置10具備開關(guān)元件12和與開關(guān)元件12并聯(lián)連接的二極管14。開關(guān)元件12對從高電位配線26側(cè)朝向低電位配線6側(cè)的電流進(jìn)行開關(guān)，從低電位配線6側(cè)朝向高電位配線26側(cè)的電流無法流過開關(guān)元件12。從低電位配線6側(cè)朝向高電位配線26側(cè)的電流流過二極管14。開關(guān)元件12和二極管14反向地并聯(lián)連接。因?yàn)榇嬖陔娍蛊?4，因此存在電流過渡性地從低電位配線6側(cè)朝高電位配線26側(cè)流動的情況。
[0081]半導(dǎo)體裝置10( 10a、1b)具備高電位電極16( 16a、16b)和低電位電極18( 18a、18b)。半導(dǎo)體裝置1a的高電位電極16a通過高電位接合層20a與高電位配線26機(jī)械接合并且電接合。半導(dǎo)體裝置1b的低電位電極18b通過低電位接合層22b與低高電位配線6機(jī)械接合并且電接合。半導(dǎo)體裝置1a的低電位電極18a通過高電位側(cè)中間接合層22a與電抗器24和半導(dǎo)體裝置1b機(jī)械接合并且電接合。半導(dǎo)體裝置1b的高電位電極16b通過低電位側(cè)中間接合層20b與電抗器24和半導(dǎo)體裝置1a機(jī)械接合并且電接合。
[0082]參考標(biāo)號4是與蓄電池2的高電位電極連接的配線，參考標(biāo)號6是低電位配線，參考標(biāo)號26是高電位配線26。
[0083]圖3的(I)和(2)示出在電力驅(qū)動時(升壓時)流動的電流路徑，在(I)中，在低電位接合層22b和低電位側(cè)中間接合層20b流動有正向電流，在(2)中，在高電位接合層20a和高電位側(cè)中間接合層2 2a流動有反向電流。(I)和(2)交替出現(xiàn)。
[0084]圖3的(3)和(4)示出在再生時(降壓時)流動的電流路徑，在(3)中，在高電位接合層20a和高電位側(cè)中間接合層22a流動有正向電流，在(4)中，在低電位接合層22b和低電位側(cè)中間接合層20b流動有反向電流。
[0085]若著眼于高電位接合層20a，則可知:在電力驅(qū)動時流動有(2)的反向電流，在再生時流動有(3)的正向電流。在高電位接合層20a中，由(2)的反向電流導(dǎo)致的EM和由(3)的正向電流導(dǎo)致的EM反向地發(fā)展。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，并未調(diào)整成(2)的EM被(3)的EM抵消的關(guān)系，(2)的EM與(3)的EM之差蓄積而在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量發(fā)展至較大的值。
[0086]若著眼于低電位接合層22b，則可知:在電力驅(qū)動時流動有(I)的正向電流，在再生時流動有(4)的反向電流。在低電位接合層22b中，由(I)的正向電流導(dǎo)致的EM和由(4)的反向電流導(dǎo)致的EM反向地發(fā)展。然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，并未調(diào)整成(I)的EM被(4)的EM抵消的關(guān)系，(I)的EM與(4)的EM之差蓄積而在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量發(fā)展至較大的值。
[0087]在下述說明的實(shí)施例中，處理如下的情況:不清楚在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小與在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小之間的大小關(guān)系，即不清楚在高電位接合層20a和低電位接合層22b中的哪一個產(chǎn)生較大的EM的不平衡量。
[0088]圖4示出用于防止EM的不平衡量的大小發(fā)展至過大的水平的控制步驟。
[0089]在步驟S2中，計(jì)算表示在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小的指數(shù)△EMl、和表示在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小的指數(shù)△ EM2。
[0090]如圖8所示意性地示出的那樣，在接合層產(chǎn)生的EM的每單位時間的發(fā)展量(=發(fā)展速度，縱軸)與每單位時間通過接合層的電荷量(=電流值，橫軸)一起增大。另外，即便電流值相同，發(fā)展速度也依存于通電時的接合層溫度而變化，如果是高溫(T2)則發(fā)展速度大，如果是低溫(Tl)則發(fā)展速度小。實(shí)施例的電動汽車具備隨時間推移而收集表示通電電流值和當(dāng)時的接合層溫度的數(shù)據(jù)，并計(jì)算EM的發(fā)展指數(shù)的功能。例如在橫軸表示電流值，縱軸表示接合層溫度的二維坐標(biāo)圖預(yù)先存儲表示EM的發(fā)展速度的值。該坐標(biāo)圖能夠?qū)崪y電流值、溫度、EM的發(fā)展速度而預(yù)先準(zhǔn)備。能夠通過在每單位時間讀出與電流值和溫度對應(yīng)的發(fā)展速度EM(i，T)并進(jìn)行累計(jì)來計(jì)算EM的發(fā)展指數(shù)。由正向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)和由反向電流導(dǎo)致的EM的發(fā)展指數(shù)雙方作為具有正值的值而計(jì)算，并計(jì)算二者之差，由此來計(jì)算表示EM的不平衡量的大小的發(fā)展指數(shù)A EM。如果由正向電流導(dǎo)致的比由反向電流導(dǎo)致的EM占優(yōu)勢，則AEM為正值。
[0091]在圖4的步驟S4中，比較Δ EMl的絕對值和Δ ΕΜ2的絕對值，并將較大的一方的絕對值設(shè)為ΜΑΧΔΕΜ。
[0092]在步驟S6中，將絕對值較大的一方的ΔEM(帶正負(fù)符號)設(shè)為Δ ΕΜ(帶符號)。
[0093]在步驟S8中，將MAXΔ EM與允許值Cl比較。允許值Cl表示與EM的不平衡量相關(guān)的允許值，如果MAX △ EM<CI，則相當(dāng)于不需要進(jìn)行用于使EM的不平衡量減少的控制的情況。如果MAX AEKCK如果步驟S8中為否)，則不進(jìn)入步驟S9以后的處理。
[0094]如果ΜΑΧΔΕΜ2 Cl，則EM的不平衡量的大小超過允許值Cl，相當(dāng)于需要進(jìn)行用于使EM的不平衡量減少的控制的情況。在該情況下，在步驟S9中，判斷Δ EMl的絕對值與Δ ΕΜ2的絕對值的大小關(guān)系。比較在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小與在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小。接下來，判斷Δ EM(帶符號)的正負(fù)。如果Δ EMl的絕對值> A EM2的絕對值、且Δ EM(帶符號)=正，則可知圖3的(3)的通電占優(yōu)勢，再生過剩。如果ΔEMl的絕對值> Δ EM2的絕對值、且Δ EM(帶符號)=負(fù)，則可知圖3的(2)的通電占優(yōu)勢，電力驅(qū)動過剩。如果Δ EMl的絕對值< Δ EM2的絕對值、且EM(帶符號)=正，則可知圖3的(I)的通電占優(yōu)勢，電力驅(qū)動過剩。如果Δ EMl的絕對值< Δ EM2的絕對值、且Δ EM(帶符號)=負(fù)，則可知圖3的(4)的通電占優(yōu)勢，再生過剩。
[0095]如果電力驅(qū)動過剩，則在步驟S12中使再生時的冷卻液的目標(biāo)溫度上升。在本實(shí)施例中，半導(dǎo)體裝置10和接合層20、22等由冷卻液冷卻。在圖2中，參考標(biāo)號48表示在半導(dǎo)體裝置10、接合層20、22等與冷卻液之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，參考標(biāo)號50表示在冷卻液與大氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，參考標(biāo)號52表示冷卻液栗。冷卻液借助栗52循環(huán)，反復(fù)進(jìn)行如下的循環(huán):對接合層20、22等進(jìn)行冷卻而升溫，并被熱交換器50冷卻。參考標(biāo)號54是檢測冷卻液的溫度的溫度傳感器，栗控制裝置56對栗52的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制而將冷卻液溫度維持在目標(biāo)溫度。參考標(biāo)號58是控制裝置，具備計(jì)算正向電流EM發(fā)展指數(shù)、反向電流EM發(fā)展指數(shù)、不平衡EM發(fā)展指數(shù)的功能，執(zhí)行圖4的控制步驟。若執(zhí)行步驟S12，則再生運(yùn)轉(zhuǎn)中的冷卻液的目標(biāo)溫度上升。在再生運(yùn)轉(zhuǎn)中，栗52停止，直至冷卻液溫度上升到上升后的目標(biāo)溫度為止。若執(zhí)行步驟S12，則之后在接合層20、22的溫度高的環(huán)境下實(shí)施再生運(yùn)轉(zhuǎn)，在接合層20、22的溫度低的環(huán)境下實(shí)施電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)。在接合層20、22的溫度高的情況下，EM迅速地發(fā)展。若執(zhí)行步驟S12，則能夠得到在之后的再生運(yùn)轉(zhuǎn)中EM的不平衡量減少的結(jié)果。
[0096]如果再生過剩，則在步驟S14中使電力驅(qū)動時的冷卻液的目標(biāo)溫度上升。若執(zhí)行步驟S14，則之后在接合層20、22的溫度高的環(huán)境下實(shí)施電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)，在接合層20、22的溫度低的環(huán)境下實(shí)施再生運(yùn)轉(zhuǎn)。在接合層20、22的溫度高的情況下，EM迅速地發(fā)展。若執(zhí)行步驟S14，則能夠得到在之后的電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)中EM的不平衡量減少的結(jié)果。
[0097]若執(zhí)行步驟S12，則能夠得到在步驟SlO的執(zhí)行時由電力驅(qū)動導(dǎo)致的EM占優(yōu)勢的接合層在之后的再生運(yùn)轉(zhuǎn)中EM迅速地發(fā)展的現(xiàn)象，能夠得到前者被后者抵消的現(xiàn)象。若這種現(xiàn)象持續(xù)存在，則步驟S16變?yōu)槭?。這里所說的C2與步驟S8的允許值Cl相比十分小，是能夠判斷為EM的不平衡量十分小、不需要進(jìn)行不平衡量的抵消處理的較小的值。在步驟S16為否的期間，持續(xù)進(jìn)行步驟S12的處理，若在步驟S16中判斷為不平衡量被消除，則執(zhí)行步驟S18從而結(jié)束不平衡量的抵消處理。
[0098]若執(zhí)行步驟S14，則能夠得到在步驟SlO的執(zhí)行時由再生導(dǎo)致的EM占優(yōu)勢的接合層在之后的電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)中EM迅速地發(fā)展的現(xiàn)象，能夠得到前者被后者抵消的現(xiàn)象。若這種現(xiàn)象持續(xù)存在，則步驟S16變?yōu)槭恰＿@里所說的C2與步驟S8的允許值Cl相比十分小，是能夠判斷為EM的不平衡量十分小，不需要進(jìn)行不平衡量的抵消處理的較小的值。在步驟S16為否的期間，持續(xù)進(jìn)行步驟S14的處理，若在步驟S16中判斷為不平衡量被消除，則執(zhí)行步驟S18從而結(jié)束不平衡量的抵消處理。
[0099]圖4的處理是對不清楚在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM不平衡量的大小與在低電位接合層22b產(chǎn)生的不平衡量的大小之間的大小關(guān)系的情況進(jìn)行處理。相當(dāng)于特征4所記載的技術(shù)。根據(jù)電動汽車的不同，存在能夠清楚與在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM不平衡量相比而在低電位接合層22b產(chǎn)生的不平衡量大的情況，在該情況下，著眼于不平衡量大的一方的低電位接合層，判斷是電力驅(qū)動過剩還是再生過剩即可。不需要進(jìn)行圖4的步驟S9的判斷，從步驟S8進(jìn)入步驟SlOB即可。特征2所記載的技術(shù)相當(dāng)于該情況。相反，存在能夠清楚與在低電位接合層22b產(chǎn)生的不平衡量相比而在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM不平衡量大的情況，在該情況下，著眼于不平衡量大的一方的高電位接合層，判斷是電力驅(qū)動過剩還是再生過剩即可。在該情況下，也不需要進(jìn)行圖4的步驟S9的判斷，從步驟S8進(jìn)入步驟SlOA即可。特征3所記載的技術(shù)相當(dāng)于該情況。
[0100]根據(jù)圖3的(2)和(3)可以明確:在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM和在高電位側(cè)中間接合層22a產(chǎn)生的EM相同，如果進(jìn)行抑制在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的處理，則在高電位側(cè)中間接合層22a產(chǎn)生的EM不平衡量也被抑制。同樣，根據(jù)圖3的(I)和(4)可以明確:在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM和在低電位側(cè)中間接合層20b產(chǎn)生的EM相同，如果進(jìn)行抑制在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的處理，則在低電位側(cè)中間接合層20b產(chǎn)生的EM不平衡量也被抑制。
[0101]上述實(shí)施例是應(yīng)用于利用4個接合層20a、22a、20b、22b來接合2個半導(dǎo)體裝置10a、1b的情況，但是并不局限于此，如圖1的(1)、(2)所例示的那樣，能夠應(yīng)用于利用2個接合層接合一個半導(dǎo)體裝置的情況。在該情況下，在2個接合層呈現(xiàn)相同的EM不平衡量，通過EM不平衡量的消除處理而2個接合層的EM不平衡量相同地減少。因此，圖4的處理步驟簡化。能夠著眼于一方的接合層，辨別是電力驅(qū)動過剩還是再生過剩，并據(jù)此選擇步驟S12或者步驟S14的處理。另外，如圖1的(3)或者圖5所示，在雙向變換器由一個半導(dǎo)體裝置構(gòu)成，不存在高電位側(cè)中間接合層22a和低電位側(cè)中間接合層20b的情況下也是有效的。
[0102]如圖5所示，在對電抗器24和半導(dǎo)體裝置10進(jìn)行接合的電抗器接合層38也產(chǎn)生EM。在電抗器接合層38流動的電流的方向在電力驅(qū)動時和再生時反轉(zhuǎn)。如果在過去的電力驅(qū)動中產(chǎn)生的EM占優(yōu)勢，超過圖4的步驟S8的允許值Cl，則能夠通過執(zhí)行圖4的步驟S12來縮小EM的不平衡量。如果在過去的再生中產(chǎn)生的EM占優(yōu)勢，超過圖4的步驟S8的允許值Cl，則能夠通過執(zhí)行圖4的步驟S14來縮小在電抗器接合層38產(chǎn)生的EM的不平衡量。當(dāng)不清楚在高電位接合層20、低電位接合層22、電抗器接合層38產(chǎn)生的EM不平衡量的大小關(guān)系的情況下，在圖4的步驟S4的處理中，變更為著眼于高電位接合層20、低電位接合層22、電抗器接合層38中的EM不平衡量的絕對值最大的接合層的處理即可。
[0103]如圖6所示，混合動力汽車除了具備馬達(dá)34還具備發(fā)動機(jī)42，具備調(diào)整馬達(dá)34、發(fā)動機(jī)42、驅(qū)動輪44之間的動力傳遞分配的動力分配機(jī)構(gòu)40。在該情況下，如果與驅(qū)動輪44的驅(qū)動所需要的動力相比，發(fā)動機(jī)輸出不足，則馬達(dá)34進(jìn)行電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)以將所需要的動力給予驅(qū)動輪44。相反，如果與驅(qū)動輪44的驅(qū)動所需要的動力相比，發(fā)動機(jī)輸出過剩，則馬達(dá)34進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)電。在混合動力汽車的情況下，能夠通過調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出來選擇使馬達(dá)34進(jìn)行電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)還是進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)。參考標(biāo)號46是發(fā)動機(jī)輸出的調(diào)整裝置，參考標(biāo)號58是具備計(jì)算正向電流EM發(fā)展指數(shù)、反向電流EM發(fā)展指數(shù)、不平衡EM發(fā)展指數(shù)的功能的計(jì)算機(jī)裝置，是執(zhí)行圖7的控制步驟的控制裝置。
[0104]在混合動力汽車的情況下，如果過去產(chǎn)生的EM是由電力驅(qū)動導(dǎo)致的EM，則隨后能夠通過提高再生運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率來縮小EM的不平衡量，如果過去產(chǎn)生的EM是由再生導(dǎo)致的EM，則隨后能夠通過提高電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率來縮小EM的不平衡量。
[0105]圖7是用于縮小在混合動力汽車的接合層產(chǎn)生的EM不平衡量的控制步驟。與圖4的處理步驟類似，省略重復(fù)的說明。利用直到圖7的步驟S10A、10B為止的處理，判斷在EM不平衡量超過允許值Cl的接合層是電力驅(qū)動過剩還是再生過剩。至此為止與圖4的處理相同。如果是電力驅(qū)動過剩，則在步驟S12a中進(jìn)行使發(fā)動機(jī)輸出增大的修正。于是，馬達(dá)34進(jìn)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率增大。能夠得到因電力驅(qū)動過剩而產(chǎn)生的EM不平衡量通過再生運(yùn)轉(zhuǎn)收縮的現(xiàn)象。如果是再生過剩，則在步驟S14a中進(jìn)行使發(fā)動機(jī)輸出減少的修正。于是，馬達(dá)34進(jìn)行電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率增大。能夠得到因再生過剩而產(chǎn)生的EM不平衡量通過電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)收縮的現(xiàn)象。
[0106]在圖7的處理中也形成為:當(dāng)清楚在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量比在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量大的情況下，著眼于不平衡量大的一方的低電位接合層判斷是電力驅(qū)動過剩還是再生過剩即可。在步驟S8中為是的情況下，省略步驟S9而進(jìn)行步驟SlOB的判斷即可。特征6所記載的技術(shù)相當(dāng)于該情況。相反，存在清楚在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量比在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量大的情況，在該情況下，著眼于不平衡量大的一方的高電位接合層來判斷是電力驅(qū)動過剩還是再生過剩即可。在步驟S8中為是的情況下，省略步驟S9而進(jìn)行步驟SlOA的判斷即可。特征7所記載的技術(shù)相當(dāng)于這種情況。圖7的處理是應(yīng)對在高電位接合層20a產(chǎn)生的EM的不平衡量和在低電位接合層22b產(chǎn)生的EM的不平衡量的大小關(guān)系不明確的情況的技術(shù)，相當(dāng)于特征8所記載的技術(shù)。
[0107]在混合動力汽車的情況下，能夠除了實(shí)施步驟S12a以外還實(shí)施圖4的步驟S12。另夕卜，能夠除了實(shí)施步驟S14a以外還實(shí)施圖4的步驟S14。在混合動力汽車的情況下，可以僅實(shí)施步驟S12、實(shí)施步驟S12+12a、或者僅實(shí)施步驟S12a。同樣，可以僅實(shí)施步驟S14、實(shí)施步驟S14+14a、或者僅實(shí)施步驟S14a。
[0108]在上述說明中，開關(guān)元件利用IGBT。也可以代替IGBT而使用M0S。本技術(shù)也能夠應(yīng)用于利用進(jìn)行同步整流動作的MOS的變換器。另外，也能夠應(yīng)用于利用Di內(nèi)置型的MOS的變換器。
[0109]以上對本發(fā)明的具體例詳細(xì)地進(jìn)行了說明，但是這些只不過是例示，并不限定技術(shù)方案的保護(hù)范圍。技術(shù)方案中所記載的技術(shù)包含對以上例示的具體例進(jìn)行各種變形、變更后的技術(shù)。另外，本說明書或者附圖中說明了的技術(shù)要素單獨(dú)地或者通過各種組合發(fā)揮其技術(shù)上的有用性，并不局限于提出申請時的技術(shù)方案中記載的組合。另外，本說明書或者附圖所例示的技術(shù)能夠同時實(shí)現(xiàn)多個目的，實(shí)現(xiàn)其中一個目的自身即具有技術(shù)上的有用性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電子設(shè)備， 在所述電子設(shè)備中，半導(dǎo)體裝置的電極經(jīng)由接合層與電導(dǎo)體接合，所述半導(dǎo)體裝置對電導(dǎo)體雙向通電，隨著時間的推移而切換在所述接合層流動有正向電流的狀態(tài)和在所述接合層流動有反向電流的狀態(tài)， 其中， 所述電子設(shè)備具備: 計(jì)算不平衡EM發(fā)展指數(shù)的單元，所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)是因所述正向電流而在所述接合層產(chǎn)生的電迀移的發(fā)展指數(shù)亦即正向電流EM發(fā)展指數(shù)與因所述反向電流而在所述接合層產(chǎn)生的電迀移的發(fā)展指數(shù)亦即反向電流EM發(fā)展指數(shù)之差；以及 控制裝置，所述控制裝置在所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)的正向電流EM過剩期間的至少一部分采用使所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件，在所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)的反向電流EM過剩期間的至少一部分采用使所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其特征在于， 在所述正向電流EM過剩期間的所述至少一部分中，在所述反向電流流動時，所述控制裝置使所述接合層溫度上升，在所述反向電流EM過剩期間的所述至少一部分中，當(dāng)所述正向電流流動時，所述控制裝置使所述接合層溫度上升。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電子設(shè)備，其特征在于， 所述控制裝置在正向電流EM過剩時使所述反向電流流動的機(jī)會增大，在反向電流EM過剩時使所述正向電流流動的機(jī)會增大。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于， 在所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)和所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)均衡時，不采用使所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)或所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)的增大速度高速化的條件。5.—種電動汽車，其中， 所述電動汽車車載權(quán)利要求1?4中的任意一項(xiàng)所述的電子設(shè)備。6.—種電動汽車，所述電動汽車具備電力轉(zhuǎn)換器和與電力轉(zhuǎn)換器連接的馬達(dá)，其中， 所述電力轉(zhuǎn)換器具備兼具升壓功能和降壓功能的變換器， 所述變換器具備半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置構(gòu)成將包括開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的二極管的組件串聯(lián)連接的電路， 所述半導(dǎo)體裝置的高電位電極經(jīng)由高電位接合層與高電位配線接合， 所述半導(dǎo)體裝置的低電位電極經(jīng)由低電位接合層與低電位配線連接， 當(dāng)將從所述高電位配線朝所述低電位配線流動的電流設(shè)為正向電流，將從所述低電位配線朝所述高電位配線流動的電流設(shè)為反向電流時， 在電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)中，交替產(chǎn)生在所述低電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和在所述高電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)， 在再生運(yùn)轉(zhuǎn)中，交替產(chǎn)生在所述高電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和在所述低電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)， 所述電動汽車具有計(jì)算單元和控制單元， 所述計(jì)算單元計(jì)算所述高電位接合層的不平衡EM發(fā)展指數(shù)和所述低電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)，所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)是因所述正向電流而在接合層產(chǎn)生的電迀移的發(fā)展指數(shù)亦即正向電流EM發(fā)展指數(shù)與因所述反向電流而在所述接合層產(chǎn)生的電迀移的發(fā)展指數(shù)亦即反向電流EM發(fā)展指數(shù)之差， 所述控制單元構(gòu)成為: 在所述低電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值比所述高電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值大的情況下: 在所述低電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述低電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)時，使再生運(yùn)轉(zhuǎn)中的所述低電位接合層的溫度上升， 在所述低電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述低電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)時，使電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)中的所述低電位接合層的溫度上升， 在所述高電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值比所述低電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值大的情況下: 在所述高電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述高電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)時，使電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)中的所述高電位接合層的溫度上升， 在所述高電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述高電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)時，使再生運(yùn)轉(zhuǎn)中的所述高電位接合層的溫度上升。7.—種混合動力汽車， 所述混合動力汽車具備:電力轉(zhuǎn)換器;與電力轉(zhuǎn)換器連接的馬達(dá);發(fā)動機(jī)；以及在馬達(dá)、發(fā)動機(jī)、驅(qū)動輪之間調(diào)整動力的傳遞分配的動力分配機(jī)構(gòu)， 其中， 所述電力轉(zhuǎn)換器具備兼具升壓功能和降壓功能的變換器， 所述變換器具備半導(dǎo)體裝置，所述半導(dǎo)體裝置構(gòu)成將包括開關(guān)元件和與該開關(guān)元件并聯(lián)連接的二極管的組件串聯(lián)連接的電路， 所述半導(dǎo)體裝置的高電位電極經(jīng)由高電位接合層與高電位配線接合， 所述半導(dǎo)體裝置的低電位電極經(jīng)由低電位接合層與低電位配線連接， 當(dāng)將從所述高電位配線朝所述低電位配線流動的電流設(shè)為正向電流，將從所述低電位配線朝所述高電位配線流動的電流設(shè)為反向電流時， 在發(fā)動機(jī)輸出不足的電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)時，交替產(chǎn)生在所述低電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和在所述高電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)， 在發(fā)動機(jī)輸出過剩的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時，交替產(chǎn)生在所述高電位接合層流動有正向電流的狀態(tài)和在所述低電位接合層流動有反向電流的狀態(tài)， 所述混合動力汽車具有計(jì)算單元和控制單元， 所述計(jì)算單元計(jì)算所述高電位接合層的不平衡EM發(fā)展指數(shù)和所述低電位接合層的不平衡EM發(fā)展指數(shù)，所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)是因所述正向電流而在所述接合層產(chǎn)生的電迀移的發(fā)展指數(shù)亦即正向電流EM發(fā)展指數(shù)與因所述反向電流而在所述接合層產(chǎn)生的電迀移的發(fā)展指數(shù)亦即反向電流EM發(fā)展指數(shù)之差， 所述控制單元構(gòu)成為: 在所述低電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值比所述高電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值大的情況下: 在所述低電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述低電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)時，增大發(fā)動機(jī)的輸出從而提高再生運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率， 在所述低電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述低電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)時，減少發(fā)動機(jī)的輸出從而提高電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率， 在所述高電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值比所述低電位接合層的所述不平衡EM發(fā)展指數(shù)的絕對值大的情況下: 在所述高電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述高電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)時，減少發(fā)動機(jī)的輸出從而提高電力驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率， 在所述高電位接合層的所述反向電流EM發(fā)展指數(shù)超過所述高電位接合層的所述正向電流EM發(fā)展指數(shù)時，增大發(fā)動機(jī)的輸出從而提高再生運(yùn)轉(zhuǎn)的出現(xiàn)頻率。
【文檔編號】H01L23/48GK105826284SQ201610051335
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】廣瀨敏
【申請人】豐田自動車株式會社