理想二极管芯片的制作方法

本发明涉及理想二极管，具体涉及一种理想二极管芯片。

背景技术：

1、二极管一般工作在耐压和导通两种模式下。普通二极管具有电流大、反向耐压大的优点，但正向导通压降会比较大，因此一些场合会选择正向导通电压小的肖特基二极管，而在大电流应用中，依然会导致肖特基二极管发热的情形，因此具有正向导通电压更小的理想二极管在很多应用中被采用。

2、现有的理想二极管的电路结构如图1所示，通常由功率管m1、电容cc和控制电路a组成。控制电路a中包括电荷泵、驱动模块、开关管m2。

3、参照图1，功率管m1在沟道关闭时，电流可通过体二极管从与源极相接的vin端至与漏极相接的vout端流动，体二极管两端形成压降，体二极管的阳极为控制电路a提供正电压，控制电路a中具有低阈值电压的开关管m2的源极为驱动模块和电荷泵提供芯片的地电位，使得控制电路a的供电电压在安全工作区域；电荷泵通过获取体二极管压降将电压泵至目标值，并将能量存储在电容cc上。在电容cc的电压上升到目标值时，控制电路a使功率管m1导通，电流通过沟道从vin至vout，由于功率管m1的导通电阻（rdson）非常小，所以此时vin端至vout端的压降非常小；但在vout端的电压比vin端的电压高许多时，分立的功率管m1能耐高压，而开关管m2的源漏两端会承受较大压降，因此需要开关管m2具有高耐压能力，而在常规的bcd（一种将bipolar（双极性晶体管）、cmos（互补金属氧化物半导体）和dmos（双扩散金属氧化物半导体）这三种器件集成在同一芯片上的技术）工艺中，图1所示结构的理想二极管中没有能够满足低阈值且耐高压需求的开关管，从而导致了理想二极管的反向耐压和应用场景受到限制，无法满足一些高压场景的应用需求；而且即使有满足高压的开关管，也会因为不同的耐压需求导致控制电路的重新设计。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种理想二极管芯片，以解决现有的理想二极管耐压能力受限，无法满足高压场景的应用需求。

2、本发明实施例提供一种理想二极管芯片，包括：设置于封装框架上的第一引脚和第二引脚，在所述第一引脚上设置有功率管和第一基板，所述第一基板上设置有开关管、控制模块；所述第一引脚作为所述理想二极管芯片的阴极，所述第二引脚作为所述理想二极管芯片的阳极。

3、可选地，所述功率管的一面设置有第一接触点、第二接触点、第三接触点、以及第四接触点；其中，第一接触点连接所述功率管的源极，第二接触点连接所述功率管的栅极，第三接触点连接所述功率管的漏极，第四接触点与第一接触点连接。

4、可选地，所述功率管的另一面作为所述功率管的源极的一个端口与所述第一引脚连接。

5、可选地，所述功率管上的第四接触点同时与所述第二引脚连接。

6、可选地，所述功率管上的第四接触点的面积大于所述功率管上其它接触点的面积。

7、可选地，所述开关管上设置有第五接触点、第六接触点、以及第七接触点；其中，第五接触点连接所述开关管的漏极，第六接触点连接所述开关管的栅极，第七接触点连接所述开关管的源极。

8、可选地，所述控制模块上设置有第一控制点、第二控制点、第三控制点、第四控制点、第五控制点、以及第六控制点；其中，第一控制点连接所述理想二极管芯片的阳极，为控制电路提供能量来源；第二控制点连接所述功率管的栅极；第四控制点为所述控制模块提供参考地；第一控制点还与第三控制点相连接；所述第五控制点和所述第六控制点用于连接电容；

9、所述控制模块上的第一控制点与所述功率管上的第一接触点连接；

10、所述控制模块上的第二控制点与所述功率管上的第二接触点连接；

11、所述控制模块上的第三控制点与所述开关管上的第六接触点连接；

12、所述控制模块上的第四控制点与所述开关管上的第五接触点501连接。

13、可选地，所述功率管上的第三接触点与所述开关管上的第七接触点连接。

14、可选地，所述第一基板上还设置有电容、第一连接点和第二连接点；

15、所述电容的一端通过金属走线与所述第一连接点连接，另一端通过金属走线与所述第二连接点连接；

16、所述控制模块上的第五控制点与所述第一基板上的第二连接点连接；

17、所述控制模块上的第六控制点与所述第一基板上的第一连接点连接。

18、可选地，还包括：设置于所述封装框架上的第三引脚，所述功率管的第四接触点与所述第三引脚和所述第二引脚100连接。

19、可选地，还包括：设置于所述封装框架上的第三引脚和第四引脚；

20、所述控制模块上的第五控制点与所述第三引脚连接；

21、所述控制模块上的第六控制点与所述第四引脚连接。

22、可选地，所述第一引脚同时作为散热焊盘。

23、本发明实施例提供的一种理想二极管芯片，将开关管从理想二极管控制电路中剥离出来，即采用分立的开关管，并将其与控制模块合封在一起，不仅解决了理想二极管耐压能力受限的问题，而且还可以根据不同的需求配置不同的高压开关管。采用这种封装结构，可以使控制电路采用纯低压工艺制作，大大节省了工艺成本，而且可以方便地根据不同的耐压需求选择相适应的开关管，增加了产品的灵活性，能够更好地满足不同场景的应用需求。

技术特征：

1.一种理想二极管芯片，其特征在于，包括：设置于封装框架上的第一引脚（10）和第二引脚（100），在所述第一引脚（10）上设置有功率管（20）和第一基板（30），所述第一基板（30）上设置有开关管（50）、控制模块（40）；所述第一引脚（10）作为所述理想二极管芯片的阴极，所述第二引脚（100）作为所述理想二极管芯片的阳极。

2.根据权利要求1所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述功率管（20）的一面设置有第一接触点（201）、第二接触点（202）、第三接触点（203）、以及第四接触点（204）；其中，第一接触点（201）连接所述功率管（20）的源极，第二接触点（202）连接所述功率管（20）的栅极，第三接触点（203）连接所述功率管（20）的漏极，第四接触点（204）与第一接触点（201）连接。

3.根据权利要求2所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述功率管（20）的另一面作为所述功率管（20）的源极的一个端口与所述第一引脚（10）连接。

4.根据权利要求2所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述功率管上的第四接触点（204）同时与所述第二引脚（100）连接。

5.根据权利要求4所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述功率管上的第四接触点（204）的面积大于所述功率管（20）上其它接触点的面积。

6.根据权利要求2所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述开关管（50）上设置有第五接触点（501）、第六接触点（502）、以及第七接触点（503）；其中，第五接触点（501）连接所述开关管（50）的漏极，第六接触点（502）连接所述开关管（50）的栅极，第七接触点（503）连接所述开关管（50）的源极。

7.根据权利要求6所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述控制模块（40）上设置有第一控制点（401）、第二控制点（402）、第三控制点（403）、第四控制点（404）、第五控制点（405）、以及第六控制点（406）；其中，第一控制点（401）连接所述理想二极管芯片的阳极，为控制电路提供能量来源；第二控制点（402）连接所述功率管（20）的栅极；第四控制点（404）为所述控制模块（40）提供参考地；第一控制点（401）还与第三控制点（403）相连接；所述第五控制点（405）和所述第六控制点（406）用于连接电容；

8.根据权利要求7所述的理想二极管芯片，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述第一基板（30）上还设置有电容（60）、第一连接点（301）和第二连接点（302）；

10.根据权利要求9所述的理想二极管芯片，其特征在于，还包括：设置于所述封装框架上的第三引脚（101），所述功率管（20）的第四接触点（204）与所述第三引脚（101）和所述第二引脚（100）连接。

11.根据权利要求7所述的理想二极管芯片，其特征在于，还包括：设置于所述封装框架上的第三引脚（101）和第四引脚（102）；

12.根据权利要求1至11任一项所述的理想二极管芯片，其特征在于，所述第一引脚（10）同时作为散热焊盘。

技术总结
本发明公开了一种理想二极管芯片，包括：设置于封装框架上的第一引脚和第二引脚，在第一引脚上设置有功率管和第一基板，第一基板上设置有开关管、控制模块；第一引脚作为所述理想二极管芯片的阴极，第二引脚作为所述理想二极管芯片的阳极。利用本发明方案，可以使理想二极管芯片满足不同高压场景的应用需求。

技术研发人员：聂坤,尹健,林晓伟,罗阳,胡斯哲,李海松
受保护的技术使用者：无锡芯朋微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/16