[發(fā)明專利]超高壓組件與操作超高壓組件的方法

有效

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• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103427603A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳啟賓;林永豪;莊明男;郭敏映
• 申請（專利權(quán)）人: 通嘉科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H01L29/00
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種超高壓組件與操作超高壓組件的方法，尤指一種提供高壓啟動功能以及可減少超高壓組件的功率損失的超高壓組件與操作超高壓組件的方法。

背景技術(shù)

于電源轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用上，功率開關(guān)是受控于控制器(如脈沖寬度調(diào)變控制器)，用以決定功率開關(guān)的工作頻率(duty?ratio)或時間，而控制其所串接的能量儲存組件(如電感)的儲能或釋能，進而將輸入電源轉(zhuǎn)換為輸出電壓，因此功率開關(guān)于高壓應(yīng)用時，無可避免的將連接至高壓輸入電源，也因此用于高壓的功率開關(guān)需要特別的制程以增進其耐壓能力。

現(xiàn)有技術(shù)中，控制器主要由集成電路所構(gòu)成，基于芯片面積的考慮，一般以集成電路所構(gòu)成的控制器若要直接連接至高壓輸入電源，其制造成本會增加，因此如何有效率地將連接高壓電源或高壓信號的組件整合起來，即是目前集成電路設(shè)計公司的重要目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一實施例提供一種超高壓組件。該超高壓組件包括第一閘極、第二閘極、汲極、第一源極、第二源極及第三源極。該第一閘極是用以接收產(chǎn)生自脈沖寬度調(diào)變控制器的第一控制信號；該第二閘極是用以接收產(chǎn)生自該脈沖寬度調(diào)變控制器的第二控制信號；該汲極是用以接收輸入電壓；從該汲極流向該第一源極的第一電流是隨該第一控制信號與該輸入電壓而改變，該第二控制信號是用以控制從該汲極流向該第二源極的第二電流及從該汲極流向該第三源極的第三電流的開啟與關(guān)閉，其中該第三電流和該第二電流成比例。

本發(fā)明的另一實施例提供一種超高壓組件。該超高壓組件包括具有第一導(dǎo)電類型的基底、具有第二導(dǎo)電類型的第一摻雜井、具有該第二導(dǎo)電類型的汲極、具有該第一導(dǎo)電類型的第二摻雜井、具有該第二導(dǎo)電類型的第一源極、第一場氧化層、第一閘極、第二閘極、具有該第二導(dǎo)電類型的第二源極、具有該第二導(dǎo)電類型的第三源極及具有該第一導(dǎo)電類型的基極。該第一摻雜井形成于該基底之上，且具有延伸部；該汲極形成于該第一摻雜井，且該汲極的離子濃度較該第一摻雜井的離子濃度高；該第二摻雜井圍繞該延伸部之外的該第一摻雜井且形成于該基底之上；該第一源極形成于該延伸部，且該第一源極的離子濃度較該第一摻雜井的離子濃度高；該第一場氧化層形成于該第一源極、該汲極及該第二摻雜井之外的該第一摻雜井之上；該第一閘極形成于該汲極與該第一源極之間，且位于該第一場氧化層之上；該第二閘極的部分形成于該第一摻雜井的該第一場氧化層之上，以及該第二閘極的部分形成于該第二摻雜井之上；該第二源極形成于該第二摻雜井，且該第二源極的離子濃度較該第一摻雜井的離子濃度高；該第三源極形成于該第二摻雜井，且該第三源極的離子濃度較該第一摻雜井的離子濃度高；該基極形成于該第二摻雜井，且該基極的離子濃度較該第二摻雜井的離子濃度高。

本發(fā)明的另一實施例提供一種操作超高壓組件的方法，其中該超高壓組件包括第一閘極、第二閘極、汲極、第一源極、第二源極和第三源極。該方法包括接收輸入電壓；提供第一電流，其中該第一電流是從該汲極流向該第一源極；接收產(chǎn)生自脈沖寬度調(diào)變控制器的第一控制信號；根據(jù)該第一控制信號，關(guān)閉該第一電流；接收產(chǎn)生自該脈沖寬度調(diào)變控制器的第二控制信號；根據(jù)該第二控制信號，控制從該汲極流向該第二源極的第二電流及從該汲極流向該第三源極的第三電流的開啟與關(guān)閉。

本發(fā)明提供一種超高壓組件與操作超高壓組件的方法。該超高壓組件與該方法是利用該超高壓組件的接面場效晶體管根據(jù)輸入電壓，以產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)變控制器的啟動電流。當(dāng)該脈沖寬度調(diào)變控制器啟動之后，該脈沖寬度調(diào)變控制器可根據(jù)流經(jīng)該超高壓組件的電流偵測單元的第三電流，產(chǎn)生第二控制信號至該超高壓組件。然后，該超高壓組件的功率開關(guān)即可根據(jù)該第二控制信號，開啟與關(guān)閉流經(jīng)該超高壓組件的功率開關(guān)的第二電流，以及該電流偵測單元即可根據(jù)該第二控制信號，開啟與關(guān)閉流經(jīng)該超高壓組件的電流偵測單元的第三電流(該第三電流和該第二電流成比例)。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明有下列優(yōu)點：第一、因為該超高壓組件整合高壓啟動功能，所以具有該高壓啟動功能需求的該脈波控制芯片并不需要投片至具有超高壓制程技術(shù)的晶圓廠；第二、因為該超高壓組件的功率開關(guān)具有低導(dǎo)通組抗的特性，所以本發(fā)明可減少該超高壓組件的導(dǎo)通損失和熱能產(chǎn)生；第三、因為流經(jīng)該超高壓組件的功率開關(guān)的第二電流并不會流過該超高壓組件的電流偵測單元，所以可大幅降低該電流偵測單元所產(chǎn)生的負(fù)壓效應(yīng)和噪聲以及該電流偵測單元的功率損失。

附圖說明

圖1是為本發(fā)明的一實施例說明一種超高壓組件的示意圖。

圖2是為說明脈沖寬度調(diào)變控制器利用感測電阻感測流經(jīng)電流偵測單元的第三電流的示意圖。