CN101894834A - 一种桥式驱动电路芯片 - Google Patents

一种桥式驱动电路芯片 Download PDF

Info

Publication number
CN101894834A
CN101894834A CN2010102243921A CN201010224392A CN101894834A CN 101894834 A CN101894834 A CN 101894834A CN 2010102243921 A CN2010102243921 A CN 2010102243921A CN 201010224392 A CN201010224392 A CN 201010224392A CN 101894834 A CN101894834 A CN 101894834A
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit chip
pressure side
power device
side drive
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102243921A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101894834B (zh
Inventor
姚海霆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Core Integrated Circuit Ningbo Co Ltd
Original Assignee
DAILY SILVER IMP MICROELECTRONICS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DAILY SILVER IMP MICROELECTRONICS Co Ltd filed Critical DAILY SILVER IMP MICROELECTRONICS Co Ltd
Priority to CN2010102243921A priority Critical patent/CN101894834B/zh
Publication of CN101894834A publication Critical patent/CN101894834A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101894834B publication Critical patent/CN101894834B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/05—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of an individual bonding area
    • H01L2224/0554—External layer
    • H01L2224/0555—Shape
    • H01L2224/05552—Shape in top view
    • H01L2224/05554—Shape in top view being square
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种桥式驱动电路芯片，通过在引线框架的封装面上设置三个相互隔离且绝缘的基岛，三个基岛各自具有至少一个连接脚，通过连接脚将基岛与引出脚连接起来，低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片设置于第一个基岛上，第一功率器件设置于第二个基岛上，高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件设置于第三个基岛上，而各器件之间的连接均通过金属导线实现，实现桥式驱动电路功能，采用常规CMOS工艺技术制造低压侧驱动控制电路芯片和高压侧驱动控制电路芯片，采用高压隔离制造工艺技术制造电平转移电路芯片，不再需要集成高压隔离制造工艺的CMOS工艺这种复杂技术进行制造。

Description

一种桥式驱动电路芯片
技术领域
本发明涉及一种半导体芯片的封装结构，尤其是涉及一种桥式驱动电路芯片。
背景技术
桥式驱动电路是开关电源领域里的一种常见应用电路，特别是在电子镇流器这一类产品的应用上。图1给出了典型的半桥驱动电路的原理图，其包括第一功率器件50、第二功率器件52和栅极驱动芯片(图1中未示出)，第一功率器件50用于高压侧驱动管，第二功率器件52用于低压侧驱动管，第一功率器件50的电流输入端501与高压端相连接，第一功率器件50的电流输出端502与第二功率器件52的电流输入端521相连接，第二功率器件52的电流输出端522与电源地或低压端相连接，第一功率器件50的电流输出端502与第二功率器件52的电流输入端521的公共连接端为半桥驱动电路的输出端51，第一功率器件50的信号控制端503与栅极驱动芯片的高压侧驱动信号输出端口相连接，第二功率器件52的信号控制端523与栅极驱动芯片的低压侧驱动信号输出端口相连接。其中，栅极驱动芯片集成有高压侧驱动控制模块、低压侧驱动控制模块和电平转移模块，低压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输出端口与电平转移模块的信号输入端口相连接，电平转移模块的信号输出端口与高压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输入端口相连接，低压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输出端口用于输出控制信号通过电平转移模块控制高压侧驱动控制模块产生高压侧驱动信号，高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端口与第一功率器件50的信号控制端503相连接，高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端口提供驱动信号驱动第一功率器件50工作，低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信号输出端口与第二功率器件52的信号控制端523相连接，低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信号输出端口提供驱动信号驱动第二功率器件52工作。上述半桥驱动电路中所采用的第一功率器件50和第二功率器件52可以是功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，也可以是其它类型的功率器件，如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、晶闸管等。图2a和图2b给出了典型的功率MOSFET的结构图，该功率MOSFET的其中一个表面上设置有一个控制端栅极G和一个源极S，该功率MOSFET的另一个表面上设置有一个漏极D，该功率MOSFET的栅极G为信号控制端，源极S为电流输出端，漏极D为电流输入端。
在现有应用中，通常是将栅极驱动芯片单独进行封装，将第一功率器件和第二功率器件也分别进行单独封装，这样在应用时，一般需要使用三个封装体，不仅成本较高，而且占用空间很大，同时在应用时由于栅极驱动芯片与两个功率器件的距离较远及两个功率器件之间的距离也较远，因此将导致栅极驱动芯片与功率器件相互之间的连线及两个功率器件之间的连线较长，较长的连线将引入很多的寄生参数；另一方面，由于高压侧驱动控制模块、低压侧驱动控制模块以及电平转移模块是集成在一个单芯片上的，为了将高压侧驱动控制模块和低压侧驱动控制模块隔离开，因此在制造过程中需要采用普通的CMOS工艺集成高压隔离制造工艺进行生产，这样导致工艺复杂，不利于生产控制，且由于此种集成高压隔离的CMOS制造工艺的特征尺寸较大，将导致相同功能的栅极驱动芯片占用面积较大，成本较高，良率较低，不利于设计功能复杂的栅极驱动芯片。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种仅需使用一个封装体就能够将栅极驱动电路和两个功率器件封装在一起，可有效减少寄生参数，且生产过程更容易控制的桥式驱动电路芯片。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种桥式驱动电路芯片，包括引线框架，所述的引线框架具有一个封装面，所述的封装面上设置有多个引出脚，所述的封装面上还设置有三个相互隔离且相互绝缘的基岛，三个所述的基岛与各个所述的引出脚互不相连，三个所述的基岛各自均具有至少一个连接脚，各个所述的连接脚相互独立，任一个所述的基岛的任一个所述的连接脚与至少一个所述的引出脚相连接，第一个所述的基岛上设置有低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片，第二个所述的基岛上设置有第一功率器件，第三个所述的基岛上设置有高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件，所述的低压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输出引脚通过金属导线与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接，所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚通过金属导线与所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输入引脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第一功率器件的信号控制端口相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的低压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第二功率器件的信号控制端口相连接，所述的第一功率器件的电流输入端口与第二个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接，所述的第一功率器件的电流输出端口通过金属导线与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接，所述的第二功率器件的电流输入端口与第三个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接，所述的第二功率器件的电流输出端口通过金属导线与一个所述的引出脚相连接。
所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚与一个所述的引出脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的其余端口分别通过金属导线与空闲的所述的引出脚相连接。
与所述的第一功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚、与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚、所述的第二功率器件的电流输出端口、所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚、所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源信号引脚分别与不同的所述的引出脚相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚和所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚分别与同一个所述的引出脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚和与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚分别与同一个所述的引出脚相连接。
所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地和所述的电平转移电路芯片的电源地具有相同的电位；所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地和所述的第二功率器件的电流输入端口具有相同的电位。
所述的第一功率器件和所述的第二功率器件均为金属氧化物半导体场效应晶体管，所述的第一功率器件和所述的第二功率器件的上表面上均设置有栅极和源极，所述的第一功率器件和所述的第二功率器件的下表面上均设置有漏极，所述的栅极为信号控制端，所述的漏极为电流输入端，所述的源极为电流输出端，所述的第一功率器件的下表面通过导电胶或其它导电物质或非导电胶粘接在第二个所述的基岛上，所述的第二功率器件的下表面通过导电胶或其它导电物质或非导电胶粘接在第三个所述的基岛上。
所述的第一功率器件和所述的第二功率器件均为绝缘栅双极型晶体管，或均为晶闸管。
所述的电平转移电路芯片包括一个LDMOS管，所述的LDMOS管的栅极与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接，所述的LDMOS管的漏极与所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚相连接，所述的LDMOS管的源极与所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚相连接，所述的LDMOS管的栅极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的LDMOS管的源极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V。
所述的电平转移电路芯片包括第一LDMOS管和第二LDMOS管，所述的第一LDMOS管和所述的第二LDMOS管的栅极均与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接，所述的第一LDMOS管和所述的第二LDMOS管的漏极均与所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚相连接，所述的第一LDMOS管和所述的第二LDMOS管的源极均与所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚相连接，所述的第一LDMOS管的栅极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的第一LDMOS管的源极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的第二LDMOS管的栅极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的第二LDMOS管的源极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V。
所述的低压侧驱动控制电路芯片和所述的电平转移电路芯片通过导电胶或非导电胶固定于第一个所述的基岛上，所述的高压侧驱动控制电路芯片通过导电胶或非导电胶固定于第三个所述的基岛上。
所述的低压侧驱动控制电路芯片和所述的高压侧驱动控制电路芯片采用CMOS工艺技术制造，所述的电平转移电路芯片采用高压隔离制造工艺技术制造。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过在引线框架的封装面上设置三个相互隔离且相互绝缘的基岛，且三个基岛各自具有至少一个连接脚，通过连接脚将基岛与引出脚连接起来，低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片设置于第一个基岛上，第一功率器件设置于第二个基岛上，高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件设置于第三个基岛上，而低压侧驱动控制电路芯片与电平转移电路芯片之间的连接、低压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件之间的连接、电平转移电路芯片与高压侧驱动控制电路芯片之间的连接、高压侧驱动控制电路芯片与第一功率器件之间的连接、以及各个器件与引出脚之间的连接均通过金属导线实现，通过上述方式将低压侧驱动控制电路芯片、电平转移电路芯片、第一功率器件、高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件通过一个封装体封装在一起，与现有的将栅极驱动芯片和两个功率器件分别独立封装形成三个封装体的方式相比，本发明的芯片更为紧凑、占用空间更小；且由于只使用了一个封装体，大大降低了封装成本；同时由于低压侧驱动控制电路芯片、高压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片可以采用不同的工艺实现，如采用常规的半导体制造工艺实现，相对于需采用高压隔离制造工艺集成低压侧驱动控制模块、电平转移模块和高压侧驱动控制模块于一个芯片的单一栅极驱动芯片而言，降低了芯片生产的工艺复杂度，有利于生产过程控制和良率的提高，由于工艺复杂度降低，工艺制造的特征尺寸减小，有利于缩小面积降低成本，还有利于设计出性能更加复杂的低压侧驱动控制电路芯片、电平转移电路芯片和高压侧驱动控制电路芯片；一个封装体内器件之间的相互连线的距离远小于现有的三个独立的封装体之间连线的距离，大大减少了各个芯片之间及各个芯片和功率器件之间的寄生参数。
附图说明
图1为典型的半桥驱动电路的原理图；
图2a为典型的功率MOSFET的俯视图；
图2b为图2a的2B-2B方向的侧视图；
图3a为本发明具体实施例的基本结构示意图；
图3b为电平转移芯片的各引脚示意图；
图3c为高压侧驱动控制电路芯片的各引脚示意图；
图4为LDMOS管的端口示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图3a、图3b和图3c所示，本发明提出的一种桥式驱动电路芯片，其包括DIP-8(直插八脚集成)的引线框架9，引线框架9具有一个封装面91，封装面91上设置有八个相互隔离且相互绝缘的引出脚，分别为第1引出脚、第2引出脚、第3引出脚、第4引出脚、第5引出脚、第6引出脚、第7引出脚和第8引出脚，封装面91上还设置有三个相互隔离且绝缘的基岛21、22、23，三个基岛21、22、23与八个引出脚互不相连，三个基岛21、22、23各自均具有一个连接脚，第一个基岛21具有连接脚211，第二个基岛22具有连接脚221，第三个基岛23具有连接脚231，三个连接脚211、221、231相互独立，连接脚211与第6引出脚相连接，连接脚221与第3引出脚相连接，连接脚231与第2引出脚相连接，第一个基岛21上设置有低压侧驱动控制电路芯片31和电平转移电路芯片34，第二个基岛22上设置有第一功率器件32，第三个基岛23上设置有第二功率器件33和高压侧驱动控制电路芯片35，低压侧驱动控制电路芯片31集成低压侧驱动控制模块，其具有两个分别与低压侧驱动控制模块的两个高压侧控制信号输出端口相连接的高压侧控制信号输出引脚311、312，低压侧驱动控制电路芯片31具有一个与低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信号输出端口相连接的低压侧驱动信号输出引脚313，低压侧驱动控制电路芯片31具有一个电源地信号引脚315，电平转移电路芯片34集成电平转移模块，其包括第一LDMOS(Lateral Double Diffused Metal Oxide Semiconductor，横向双扩散MOS晶体管)管和第二LDMOS管，第一LDMOS管的栅极与电平转移芯片34的一个信号输入引脚341相连接，第二LDMOS管的栅极与电平转移芯片34的另一个信号输入引脚342相连接，第一LDMOS管的漏极与电平转移芯片34的一个信号输出引脚343相连接，第二LDMOS管的漏极与电平转移芯片34的另一个信号输出引脚344相连接，第一LDMOS管的源极和第二LDMOS管的源极相连接与电平转移电路芯片34的电源地信号引脚345相连接，高压侧驱动控制电路芯片35集成高压侧驱动控制模块，其具有两个分别与高压侧驱动控制模块的两个高压侧控制信号输入端口相连接的高压侧控制信号输入引脚351、352，高压侧驱动控制电路芯片35具有一个与高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端口相连接的高压侧驱动信号输出引脚353，高压侧驱动控制电路芯片35具有一个电源信号引脚354，高压侧驱动控制电路芯片35具有一个电源地信号引脚355，低压侧驱动控制电路芯片31的一个高压侧控制信号输出引脚311通过金属导线与电平转移电路芯片34的一个信号输入引脚341相连接，低压侧驱动控制电路芯片31的另一个高压侧控制信号输出引脚312通过金属导线与电平转移电路芯片34的另一个信号输入引脚342相连接，电平转移电路芯片34的一个信号输出引脚343通过金属导线与高压侧驱动控制电路芯片35的一个高压侧控制信号输入引脚351相连接，电平转移电路芯片34的另一个信号输出引脚344通过金属导线与高压侧驱动控制电路芯片35的另一个高压侧控制信号输入引脚352相连接，高压侧驱动控制电路芯片35的高压侧驱动信号输出引脚353通过金属导线与第一功率器件32的信号控制端口相连接，为第一功率器件32提供高压侧驱动信号，低压侧驱动控制电路芯片31的低压侧驱动信号输出引脚313通过金属导线与第二功率器件33的信号控制端口相连接，为第二功率器件33提供低压侧驱动信号，第一功率器件32的电流输入端口与第二个基岛22的连接脚221相连接，从而连接到第3引出脚上，第3引出脚外接总线电压，第一功率器件32的电流输出端口通过金属导线与第二功率器件33的电流输入端口相连接，第二功率器件33的电流输入端与第三个基岛23的连接脚231相连接，从而连接到第2引出脚上，其中可将连接脚231作为第一功率器件32的电流输出端口和第二功率器件33的电流输入端口的公共连接端，作为由第一功率器件32和第二功率器件33构成的半桥驱动电路的输出端，第二功率器件33的电流输出端口通过金属导线与第1引出脚相连接，第1引出脚外接电源地或其他公共电位，低压侧驱动控制电路芯片31的电源地信号引脚315与第6引出脚相连接，低压侧驱动控制电路芯片31的其余端口依据各个端口的功能分别通过金属导线与空闲的第5引出脚、第7引出脚和第8引出脚相连接，电平转移电路芯片34的电源地信号引脚345通过金属导线与第6引出脚连接，高压侧驱动控制电路芯片35的电源信号引脚354通过金属导线与第4引出脚连接，高压侧驱动控制电路芯片35的电源地信号引脚355通过金属导线与第2引出脚连接。通过上述连接，可实现将一个低压侧驱动控制电路芯片31、第一功率器件32、第二功率器件33、电平转移电路芯片34和高压侧驱动控制电路芯片35封装为一体，构成一个芯片。在此，低压侧驱动控制电路芯片31的电源地和电平转移电路芯片34的电源地具有相同的电位，相同的电位可以通过导电物质连接在一起实现；高压侧驱动控制电路芯片35的电源地和第二功率器件33的电流输入端口具有相同的电位，相同的电位可以通过导电物质连接在一起实现。
在此具体实施例中，第一功率器件32和第二功率器件33均采用金属氧化物半导体场效应晶体管，其结构示意图如图2a和图2b所示，其耐压为400V～1000V，第一功率器件32和第二功率器件33的上表面上均设置有栅极G和源极S，第一功率器件32和第二功率器件33的下表面上均设置有漏极D，栅极G为信号控制端口，漏极D为电流输入端口，源极S为电流输出端口，第一功率器件32的下表面通过导电胶或非导电胶或其他用于电导或导热或固定的物质粘接在第二个基岛22上，第二功率器件33的下表面通过导电胶或非导电胶或其他用于电导或导热或固定的物质粘接在第三个基岛23上。
在此，三个基岛21、22、23及各自具有的连接脚211、221、231一般均为金属，当采用导电胶或其它导电物质将金属氧化物半导体场效应晶体管的下表面固定于基岛上时，第一功率器件32的电流输入端口即漏极D直接与连接脚221电连接，第二功率器件33的电流输入端口即漏极D直接与连接脚231电连接，无需使用任何金属导线；第一功率器件32的电流输出端口即源极S与第二功率器件33的电流输入端口即漏极D通过金属导线相连接构成半桥形式，但由于第二功率器件33的电流输入端口即漏极D与第三个基岛23是导通的，因此实际设计时只需将第一功率器件32的电流输出端口即源极S通过金属导线连接到第三个基岛23上即可；由于第一个基岛21通过连接脚211与第6引出脚是导通的，因此实际设计时只需将低压侧驱动控制电路芯片31的电源地信号引脚315和电平转移电路芯片34的电源地信号引脚345通过金属导线连接到第一个基岛21上即可；由于第三个基岛23通过连接脚231与第2引出脚是导通的，因此在实际设计时只需将高压侧驱动控制电路芯片35的电源地信号引脚355通过金属导线连接到第三个基岛23上即可。
在此具体实施例中，低压侧驱动控制电路芯片31也通过导电胶或非导电胶或其他用于固定的物质固定于第一个基岛21上，高压侧驱动控制电路芯片35也通过导电胶或非导电胶或其他用于固定的物质固定于基岛23上；低压侧驱动控制电路芯片31为采用常规CMOS工艺技术制造的一个芯片，高压侧驱动控制电路芯片35为采用常规CMOS工艺技术制造的一个芯片，低压侧驱动控制模块和高压侧驱动控制模块均采用现有技术。
在此具体实施例中，电平转移电路芯片34为采用高压隔离制造半导体工艺制造的一个芯片，电平转移电路芯片34通过导电胶或非导电胶或其他用于固定的物质固定于第一个基岛21上；电平转移电路芯片34集成的电平转移模块包括第一LDMOS管和第二LDMOS管，第一LDMOS管和第二LDMOS管均为耐高压管，第一LDMOS管或第二LDMOS管的三个端口的示意图如图4所示，第一LDMOS管或第二LDMOS管的栅端G和漏端D之间、漏端D和源端S之间都能承受400V～1000V的高压；根据实际需要，电平转移电路芯片34可只包括一个LDMOS管。
在此，第一功率器件和第二功率器件除采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)外，也可采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、晶闸管等功率器件。对于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，将其集电极作为电流输入端口，将其发射极作为电流输出端口，将其栅极作为信号控制端口；对于晶闸管，将其阳极作为电流输入端口，将其阴极作为电流输出端口，将其门极作为信号控制端口。
在此，各个基岛的封装面上设置的连接脚的个数及各个连接脚的形状可以根据实际情况而定，连接脚主要起到支撑基岛、为设置于基岛上的器件工作时散热及连接基岛与引出脚三方面作用。
在此各个连接脚具体与哪个引出脚，及跟几个引出脚相连接，也是根据实际情况自定义的。
本发明的桥式驱动电路芯片，不局限于采用实施例给出的DIP-8封装，可采用现有的任意成熟的引线框架实现，也可以是多芯片组装的厚膜电路，还可以直接将这些芯片和器件焊接在PCB板上。在具体设计本发明的桥式驱动电路芯片时，在引线框架允许的情况下，应将用于放置第一功率器件和第二功率器件的两个基岛的面积尽可能的设计的大些，这样有利于第一功率器件和第二功率器件工作时散热。
本发明的桥式驱动电路芯片，不局限于采用实施例给出的将低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片设置于第一个基岛上，而将高压侧驱动控制电路芯片设置于第三个基岛上，实际设计过程中，可将将低压侧驱动控制电路芯片、电平转移电路芯片、高压侧驱动控制电路芯片分别设置于三个基岛上，不管是哪种方式，目的是为了将高压侧驱动控制电路芯片与低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片分开，以通过常规半导体工艺制造低压侧驱动控制电路芯片和高压侧驱动控制电路芯片，而采用高压隔离制造工艺仅仅制造电平转移电路芯片，而不再需要集成高压隔离制造工艺的CMOS工艺技术进行生产。

Claims (10)

1.一种桥式驱动电路芯片，包括引线框架，所述的引线框架具有一个封装面，所述的封装面上设置有多个引出脚，其特征在于所述的封装面上还设置有三个相互隔离且相互绝缘的基岛，三个所述的基岛与各个所述的引出脚互不相连，三个所述的基岛各自均具有至少一个连接脚，各个所述的连接脚相互独立，任一个所述的基岛的任一个所述的连接脚与至少一个所述的引出脚相连接，第一个所述的基岛上设置有低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片，第二个所述的基岛上设置有第一功率器件，第三个所述的基岛上设置有高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件，所述的低压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输出引脚通过金属导线与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接，所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚通过金属导线与所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输入引脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第一功率器件的信号控制端口相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的低压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第二功率器件的信号控制端口相连接，所述的第一功率器件的电流输入端口与第二个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接，所述的第一功率器件的电流输出端口通过金属导线与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接，所述的第二功率器件的电流输入端口与第三个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接，所述的第二功率器件的电流输出端口通过金属导线与一个所述的引出脚相连接。
2.根据权利要求1所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚与一个所述的引出脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的其余端口分别通过金属导线与空闲的所述的引出脚相连接。
3.根据权利要求2所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于与所述的第一功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚、与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚、所述的第二功率器件的电流输出端口、所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚、所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源信号引脚分别与不同的所述的引出脚相连接，所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚和所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚分别与同一个所述的引出脚相连接，所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚和与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚分别与同一个所述的引出脚相连接。
4.根据权利要求3所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地和所述的电平转移电路芯片的电源地具有相同的电位；所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地和所述的第二功率器件的电流输入端口具有相同的电位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的第一功率器件和所述的第二功率器件均为金属氧化物半导体场效应晶体管，所述的第一功率器件和所述的第二功率器件的上表面上均设置有栅极和源极，所述的第一功率器件和所述的第二功率器件的下表面上均设置有漏极，所述的栅极为信号控制端，所述的漏极为电流输入端，所述的源极为电流输出端，所述的第一功率器件的下表面通过导电胶或其它导电物质或非导电胶粘接在第二个所述的基岛上，所述的第二功率器件的下表面通过导电胶或其它导电物质或非导电胶粘接在第三个所述的基岛上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的第一功率器件和所述的第二功率器件均为绝缘栅双极型晶体管，或均为晶闸管。
7.根据权利要求5所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的电平转移电路芯片包括一个LDMOS管，所述的LDMOS管的栅极与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接，所述的LDMOS管的漏极与所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚相连接，所述的LDMOS管的源极与所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚相连接，所述的LDMOS管的栅极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的LDMOS管的源极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V。
8.根据权利要求5所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的电平转移电路芯片包括第一LDMOS管和第二LDMOS管，所述的第一LDMOS管和所述的第二LDMOS管的栅极均与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接，所述的第一LDMOS管和所述的第二LDMOS管的漏极均与所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚相连接，所述的第一LDMOS管和所述的第二LDMOS管的源极均与所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚相连接，所述的第一LDMOS管的栅极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的第一LDMOS管的源极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的第二LDMOS管的栅极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V，所述的第二LDMOS管的源极与漏极之间承受的高压范围为400～1000V。
9.根据权利要求8所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的低压侧驱动控制电路芯片和所述的电平转移电路芯片通过导电胶或非导电胶固定于第一个所述的基岛上，所述的高压侧驱动控制电路芯片通过导电胶或非导电胶固定于第三个所述的基岛上。
10.根据权利要求9所述的一种桥式驱动电路芯片，其特征在于所述的低压侧驱动控制电路芯片和所述的高压侧驱动控制电路芯片采用CMOS工艺技术制造，所述的电平转移电路芯片采用高压隔离制造工艺技术制造。
CN2010102243921A 2010-07-06 2010-07-06 一种桥式驱动电路芯片 Active CN101894834B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102243921A CN101894834B (zh) 2010-07-06 2010-07-06 一种桥式驱动电路芯片

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102243921A CN101894834B (zh) 2010-07-06 2010-07-06 一种桥式驱动电路芯片

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101894834A true CN101894834A (zh) 2010-11-24
CN101894834B CN101894834B (zh) 2011-12-07

Family

ID=43103978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102243921A Active CN101894834B (zh) 2010-07-06 2010-07-06 一种桥式驱动电路芯片

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101894834B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102208865A (zh) * 2011-05-31 2011-10-05 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路
CN102291003A (zh) * 2011-07-20 2011-12-21 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN102931104A (zh) * 2012-11-12 2013-02-13 杭州士兰集成电路有限公司 一种紧凑型智能功率驱动模块及其封装方法
CN103280949A (zh) * 2011-07-20 2013-09-04 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN104821817A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 苏州锴威特半导体有限公司 一种半桥驱动电路的隔离封装架构
CN105097753A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 上海酷蓝电子科技有限公司 一种分段式线性恒流控制器及其封装方法
CN107154396A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 英飞凌科技股份有限公司 功率半导体封装体及其应用
CN107492531A (zh) * 2016-06-10 2017-12-19 三菱电机株式会社 半导体装置
CN108231721A (zh) * 2018-02-09 2018-06-29 上海晶丰明源半导体股份有限公司 多基岛引线框架、引线框架阵列及封装体
CN110600464A (zh) * 2019-08-22 2019-12-20 宜宾市叙芯半导体有限公司 多个die的隔离传输集成电路
WO2023221248A1 (zh) * 2022-05-18 2023-11-23 东科半导体(安徽)股份有限公司 合封氮化镓功率器件的半桥拓扑集成方法和芯片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201011657Y (zh) * 2006-12-28 2008-01-23 沈富德 三相整流桥式扁平封装功率模块
CN201117651Y (zh) * 2007-10-29 2008-09-17 扬州扬杰电子科技有限公司 改进型贴片式超高频桥式整流器
CN201717263U (zh) * 2010-07-06 2011-01-19 日银Imp微电子有限公司 一种桥式驱动电路芯片

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201011657Y (zh) * 2006-12-28 2008-01-23 沈富德 三相整流桥式扁平封装功率模块
CN201117651Y (zh) * 2007-10-29 2008-09-17 扬州扬杰电子科技有限公司 改进型贴片式超高频桥式整流器
CN201717263U (zh) * 2010-07-06 2011-01-19 日银Imp微电子有限公司 一种桥式驱动电路芯片

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102208865A (zh) * 2011-05-31 2011-10-05 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路
CN102208865B (zh) * 2011-05-31 2013-09-11 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相电机桥式驱动的智能功率模块电路
CN102291003A (zh) * 2011-07-20 2011-12-21 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN103280949A (zh) * 2011-07-20 2013-09-04 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN102291003B (zh) * 2011-07-20 2013-09-11 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN103280949B (zh) * 2011-07-20 2015-04-29 日银Imp微电子有限公司 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN102931104A (zh) * 2012-11-12 2013-02-13 杭州士兰集成电路有限公司 一种紧凑型智能功率驱动模块及其封装方法
CN105097753A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 上海酷蓝电子科技有限公司 一种分段式线性恒流控制器及其封装方法
CN105097753B (zh) * 2014-05-05 2019-01-15 上海酷蓝电子科技有限公司 一种分段式线性恒流控制器及其封装方法
CN104821817A (zh) * 2015-05-21 2015-08-05 苏州锴威特半导体有限公司 一种半桥驱动电路的隔离封装架构
CN107154396A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 英飞凌科技股份有限公司 功率半导体封装体及其应用
US10516343B2 (en) 2016-03-02 2019-12-24 Infineon Technologies Ag Power semiconductor package and applications
CN107492531A (zh) * 2016-06-10 2017-12-19 三菱电机株式会社 半导体装置
CN108231721A (zh) * 2018-02-09 2018-06-29 上海晶丰明源半导体股份有限公司 多基岛引线框架、引线框架阵列及封装体
CN110600464A (zh) * 2019-08-22 2019-12-20 宜宾市叙芯半导体有限公司 多个die的隔离传输集成电路
WO2023221248A1 (zh) * 2022-05-18 2023-11-23 东科半导体(安徽)股份有限公司 合封氮化镓功率器件的半桥拓扑集成方法和芯片

Also Published As

Publication number Publication date
CN101894834B (zh) 2011-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101894834B (zh) 一种桥式驱动电路芯片
CN101834176B (zh) 一种半桥驱动电路芯片
CN101895190B (zh) 一种用于控制桥式驱动电路的栅极驱动电路
CN104303297A (zh) 电力用半导体模块
CN102768999B (zh) 大功率整晶圆igbt封装结构
CN109360818B (zh) 输入电极对称分支设置的功率模块
CN102291003B (zh) 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN109817612A (zh) 一种改善焊接型碳化硅功率模块电热性能的封装结构
CN101630676B (zh) 新型直接敷铜基板布局的绝缘栅双极性晶体管模块
CN201717263U (zh) 一种桥式驱动电路芯片
CN201655805U (zh) 一种半桥驱动电路芯片
CN201699675U (zh) 一种用于控制桥式驱动电路的栅极驱动电路
CN103441124B (zh) 电压调节器的叠层封装方法及相应的叠层封装装置
CN109887899A (zh) 多路供电布局布线的功率模块及功率模组
CN207165553U (zh) 晶粒连结元件结构与晶圆结构
CN202167995U (zh) 一种用于三相桥式驱动的智能功率模块
CN205211749U (zh) 一种功率模块
CN201417772Y (zh) 带门极电阻布局的功率mosfet模块
CN106298737A (zh) 功率模块封装结构及其制造方法
CN203883669U (zh) 高低边驱动集成电路以及开关电源
CN209312767U (zh) 一种改善焊接型碳化硅功率模块电热性能的封装结构
CN205140970U (zh) 一种功率模块
CN109360820B (zh) 多路分支布局布线的功率模块及功率模组
CN210129513U (zh) 一种具有电源总线的功率模组
CN209087837U (zh) 一种igbt模块

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20161128

Address after: 315809 Beilun City, Ningbo Province, Wan Chai street, Wan Jing Road, No. G, block, floor three, 12-3, 213

Patentee after: Core integrated circuit (Ningbo) Co., Ltd.

Address before: Ningbo city science and Technology Park in Zhejiang province 315040 lease Poplar Road No. 7 Lane 578

Patentee before: Daily Silver IMP Microelectronics Co., Ltd.