一种功率器件和电源的制作方法

文档序号:35701202发布日期:2023-10-12 00:35阅读:28来源:国知局
一种功率器件和电源的制作方法

本技术涉及集成电路,具体涉及一种功率器件和电源。


背景技术:

1、随着电子技术的不断发展,电子产品越来越小型化,对于电源的小型化需求也在日益增长;在电源的小型化过程中,电磁兼容性(electromagnetic compatibility,emc)问题和电源中功率开关器件的电压过冲问题难以解决。

2、在传统的电源产品中可以通过更换不同阻值的驱动电阻解决电源产品的emc问题或功率开关器件的电压过冲问题。然而,在目前的电源小型化技术中,当电源产品面临emc问题或功率开关器件的电压过冲问题时,由于电源产品内部电路元件的高度集成,调节驱动电阻将会对电源电路产生较大影响,调节和测试所需成本较高。

3、因此,亟需一种功率器件,同时满足电源产品的小型化需求和灵活调节需求。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种功率器件和电源,能够同时满足电源产品的小型化需求和灵活调节需求。

2、本技术实施例第一方面提供一种功率器件,该功率器件包括:

3、功率开关器件,包括栅极;及可调驱动元件,该可调驱动元件的第一端电连接该栅极,该可调驱动元件的第二端用于电连接该功率器件所在电路的信号传输单元;其中,该可调驱动元件包括相互并联的m个电阻,该m个电阻与该栅极串联,m为大于1的整数。

4、其中,通过断开该m个电阻中的n个,能够调整该可调驱动元件的阻值,n为大于0小于m的整数。

5、本技术实施例中,通过将功率开关器件和包括m个并联电阻的可调驱动元件集成为一个功率器件,该m个并联电阻作为可调整的驱动电阻与功率开关器件的栅极串联,使得在功率器件出现电压过冲问题,或功率器件所在的电源产品出现emc问题时,可以断开该m个电阻中的n个电阻,增大可调驱动元件的阻值,减小栅极输入电流,从而降低功率开关器件的开关频率,改善该电压过冲问题和该emc问题,同时满足电源产品的小型化需求和灵活调节需求。

6、在一种可能的实现中,该可调驱动元件还包括第一导体和第二导体,该第一导体为该可调驱动元件的第一端,该第二导体为该可调驱动元件的第二端;该m个电阻中每个电阻的第一端电连接该第一导体,该m个电阻中每个电阻的第二端电连接该第二导体。

7、本技术实施例中,该m个电阻通过第一导体和第二导体分别电连接栅极和该信号传输单元,可以在该m个电阻的数量较大时,减少打线的工作量,简化制作工艺。

8、在另一种可能的实现中,该m个电阻中每个电阻的第一端各自电连接栅极,和/或,每个电阻的第二端各自电连接该信号传输单元。

9、本技术实施例中,可以分别计算上述两种可能实现中完成该m个电阻与该栅极、该信号传输单元的连接所需要的走线总长度,再选择走线更少的一种方案进行实施,可以减小电路的寄生参数。

10、在一种可能的实现中,信号传输单元为栅极焊盘。

11、在一种可能的实现中,该m个电阻的横截面积不完全相同。

12、本技术实施例中,通过控制该m个电阻的横截面积,可以在对该m个电阻施加不同的电压以熔断对应的电阻的情况下,更准确地调节与栅极串联的电阻的大小。

13、在一种可能的实现中,该m个电阻的长度不完全相同。

14、本技术实施例中,通过选取不同长度的m个电阻并联形成可调驱动元件,能够更灵活地进行电路设计,适配更多的电路。

15、在一种可能的实现中,该m个电阻的阻值不完全相同。

16、本技术实施例中,通过选取不同阻值的m个电阻并联形成可调驱动元件,从而能够设定该m个电阻中每一电阻对应的调整幅度,阻值调整更精确。

17、在一种可能的实现中,该m个电阻的材质为金属。

18、本技术实施例中,选择金属材质的电阻形成可调驱动元件的m个电阻,成本更低。

19、在一种可能的实现中,该第一导体、该第二导体和该m个电阻一体化成型,该第一导体通过过孔电连接该栅极。

20、本技术实施例中,一体化成型的可调驱动元件可以独立于功率开关器件的栅极存在,该可调驱动元件的第一导体仅需通过一个过孔电连接栅极即可完成部署,灵活度更高,并且可部署的可调驱动元件的数量更多,可调整的阻值精度更高,范围更大。

21、在一种可能的实现中,该功率开关器件包括m个该栅极;该第一导体通过m个第一过孔电连接该m个栅极,每个该栅极分别对应一个该第一过孔,该第二导体通过第二过孔电连接该m个栅极;该第一导体部署于该第二导体的靠近该功率开关器件的有源区中心的一侧;该m个电阻为该m个栅极的位于该第一导体和该第二导体之间的m段该栅极。

22、本技术实施例中,通过部署第一导体和第二导体使得部分栅极形成并联的m个电阻,不仅能够为功率开关器件提供可调节阻值的驱动电阻,同时无需额外的电路元件,节约成本和电路空间。

23、在一种可能的实现中,该栅极在其长度方向上延伸超出该功率开关器件的有源区;该位于第一导体和该第二导体之间的m段该栅极均处于该有源区之外。

24、示例性地,栅极在其长度方向上延伸超出该功率开关器件的有源区的一端或两端。

25、本技术实施例中,通过延伸栅极,将第一导体和第二导体之间的m段栅极均设置于有源区之外,可以避免激光照射切断第一导体和第二导体之间的栅极时,对有源区造成损坏,影响功率开关器件的性能。

26、在另一种可能的时隙中,该位于第一导体和该第二导体之间的m段栅极均处于该有源区之内。

27、本技术实施例中,当激光照射等工艺可以精确熔断该m段栅极而不损伤有源区时,可以将该m段栅极部署于有源区内,可以简化功率器件的制作工艺。

28、在一种可能的实现中,该第一导体和该第二导体均为金属材质。可选的,该第一导体和该第二导体均为金属线。

29、本技术实施例中,通过在打线时将预设过孔打线连接,使得部分栅极形成并联的m个电阻,不仅能够为功率开关器件提供可调节阻值的驱动电阻,同时无需额外的电路元件,节约成本和电路空间;相对于传统技术中先通过走线连接驱动电阻,再连接信号传输单元的方式,还能够减少由于走线产生的寄生电感,减小emc问题和电压过冲问题。

30、在一种可能的实现中,该功率开关器件包括m个该栅极,该m个栅极在其长度方向上延伸超出该功率开关器件的有源区的一端或两端;该第一导体和该第二导体部署于该有源区之外的同一端,该第一导体和该第二导体分别与每个该栅极电连接,该第一导体部署于该第二导体的靠近该有源区的中心一侧;该m个电阻为该m个栅极的位于该第一导体和该第二导体之间的m段该栅极;该第一导体、该第二导体和该栅极的材质相同,该第一导体、该第二导体和该m个栅极一体化成型。

31、本技术实施例中,通过一体化生成功率开关器件的栅极和可调驱动元件,无需额外设置独立于栅极的第一导体和第二导体,能够节约生产成本,提高生产效率。

32、在一种可能的实现中,该可调驱动元件包括第一可调驱动元件和第二可调驱动元件;该第一可调驱动元件的第一端电连接该栅极,该第二可调驱动元件的第一端电连接该第一可调驱动元件的第一端;或,该第一可调驱动元件的第一端电连接该栅极的第一端,该第二可调驱动元件的第一端电连接该栅极的第二端,该栅极的第一端和该栅极的第二端为该栅极的相对两端。

33、本技术实施例中,通过在功率开关器件的两侧设置,或是层叠设置的方式,部署第一可调驱动元件和第二可调驱动元件,可以在存在空间限制或制造工艺的限制的情况下,增加可调驱动元件所提供的并联电阻的数量,扩大可调驱动元件的可调节范围。

34、在一种可能的实现中,该可调驱动元件位于该功率开关器件的有源区的上方。

35、在另一种可能的实现中,该可调驱动元件的m个电阻位于该功率开关器件的场区。

36、在一种可能的实现中,该功率开关器件为垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(vertical double-diffused metal oxide semiconductor field effecttransistor,vdmos)。

37、本技术实施例第二方面提供一种开关电路,该开关电路包括设置于同一封装体内的管脚、信号传输单元以及如第一方面所述的任一种功率器件;该管脚电连接该信号传输单元,该信号传输单元电连接该功率器件的可调驱动元件的第二端。

38、可选的,该管脚为栅极管脚,该信号传输单元为栅极焊盘。

39、本技术实施例第三方面提供一种电源,该电源包括第一方面所述的任一种功率器件。

40、在一种可能的实现中,该电源包括电源管理芯片,以及如第二方面所述的开关电路,该功率器件设置于该开关电路中;该电源管理芯片的控制信号输出端电连接该开关电路的管脚。

41、应理解的是,上述多个方面的实现和有益效果可相互参考。

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