[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置、啟動電路及其操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110197611.6
• 申請日: 2011-07-15
• 公開（公告）號: CN102882363A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳永初;胡智閔;陳立凡
• 申請（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H01L27/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于半導(dǎo)體裝置、啟動電路及其操作方法，特別是有關(guān)于應(yīng)用于電源供應(yīng)裝置的啟動電路及其操作方法。

背景技術(shù)

近年來，綠能議題備受矚目，技術(shù)的發(fā)展也傾向高的轉(zhuǎn)換效率與低的待機功耗。高壓工藝已廣泛的應(yīng)用在電源供應(yīng)器例如切換式電源供應(yīng)器。切換式電源集成電路需要整合啟動電路與脈寬調(diào)變(PWM)電路。一般使用在高壓裝置的啟動電路是使用電阻來提供充電電流至充電電容，直到電容上的電壓達到脈寬調(diào)變電路的啟動電壓后，啟動電路停止作用。然而，啟動電路在停止作用后，其電阻仍持續(xù)產(chǎn)生功耗，因此無法達到省電效果。在一些技術(shù)中，啟動電路是使用N型空乏型晶體管來取代電阻。然而，在啟動電路停止?fàn)顟B(tài)下，N型空乏型晶體管制造更大的負閾值電壓(Vt)很容易產(chǎn)生高的漏電流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是有關(guān)于半導(dǎo)體裝置、啟動電路及其操作方法，可提供高的輸出電壓(Vcc)，且在停止作用時漏電流與功耗低。

本發(fā)明的一個實施例提供了一種啟動電路。啟動電路包括晶體管、第一電路、第二電路、電壓輸入端與電壓輸出端。第一電路是由一個二極管或以串聯(lián)方式電性連接的多個二極管所構(gòu)成。第二電路是由一個二極管或以串聯(lián)方式電性連接的多個二極管所構(gòu)成。晶體管被耦接于第一電路與第二電路之間的第一節(jié)點。電壓輸入端被耦接于晶體管。電壓輸出端被耦接于晶體管與第一電路之間的第二節(jié)點。

本發(fā)明的一個實施例提供了一種啟動電路的操作方法。啟動電路包括晶體管、第一電路、第二電路、電壓輸入端與電壓輸出端。第一電路是由一個二極管或以串聯(lián)方式電性連接的多個二極管所構(gòu)成。第二電路是由一個二極管或以串聯(lián)方式電性連接的多個二極管所構(gòu)成。晶體管被耦接于第一電路與第二電路之間的第一節(jié)點。電壓輸入端被耦接于晶體管。電壓輸出端被耦接于晶體管與第一電路之間的第二節(jié)點。啟動電路的操作方法包括提供輸入電壓至電壓輸入端，以使電流從電壓輸入端經(jīng)過晶體管而至電壓輸出端，并在電壓輸出端產(chǎn)生輸出電壓。輸出電壓是對第一電路與第二電路的二極管造成逆向偏壓。

本發(fā)明的一個實施例提供了一種半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置包括晶體管、第一二極管元件與第二二極管元件。晶體管包括源極、漏極與柵極。柵極位于源極與漏極之間。第一二極管元件被耦接于源極與柵極之間。柵極被耦接于第一二極管元件與第二二極管元件之間的第一節(jié)點。

下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下：

附圖說明

圖1繪示一實施例中半導(dǎo)體裝置的電路圖。

圖2繪示一實施例中啟動電路示意圖。

圖3繪示一實施例中輸出電壓與晶體管的電流的關(guān)系曲線圖。

圖4繪示一實施例中半導(dǎo)體裝置的剖面圖。

圖5繪示一實施例中半導(dǎo)體裝置的上視圖。

【主要元件符號說明】

2：啟動電路

4：切換式控制器

6：晶體管

8：第一電路

10：第二電路

12、112：第一電壓端

14、114：電壓輸出端

16：第一節(jié)點

18：第二節(jié)點

20、120：第三電壓端

22：電容

24：功率開關(guān)

26：變壓器

128、228：源極

130、230：漏極

132、232：柵極

134、136、138、140、142、146、148、150、152、246、250：摻雜區(qū)

144：襯底

154、254A、254B、254C、254D、254E、254F：二極管

156、256：介電結(jié)構(gòu)

158、160、162：部分

具體實施方式

圖1繪示一實施例中半導(dǎo)體裝置的電路圖。圖2繪示一實施例中啟動電路示意圖。圖3繪示一實施例中輸出電壓與晶體管的電流的關(guān)系曲線圖。

請參照圖1，半導(dǎo)體裝置可為電源供應(yīng)裝置例如切換式電源供應(yīng)器(switch?mode?power?supply)。半導(dǎo)體裝置的操作方法是在第一電壓端12輸入電壓(Vin)，透過啟動電路2在電壓輸出端14產(chǎn)生輸出電壓(Vcc)并對電容22進行充電。當(dāng)電容22上的電壓達到切換式控制器4例如脈寬調(diào)變(PWM)電路的啟動電壓時，切換式控制器4將開始控制功率開關(guān)24例如增強型晶體管動作，用以對變壓器26進行切換來產(chǎn)生電源。啟動過程結(jié)束后，啟動電路2停止作用。