[發明專利]用于增大器件對過電壓瞬變的魯棒性的方法、系統和設備

有效

• 申請號: 201710617328.1
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107664742B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 安德烈亞·卡萊蒂;阿爾比諾·皮杜蒂;格羅爾德·施里特泰塞爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;陳煒

公開了一種用于增大器件對過電壓瞬變的魯棒性的方法、系統和設備。在一個示例中，方法包括：通過控制邏輯并且基于控制信號來選擇性地激活開關；響應于確定被提供至開關的信號的電特性在開關被禁用時滿足閾值，通過控制邏輯并且與控制信號無關地激活開關，直到確定被提供至開關的信號的電位滿足閾值電位為止；以及響應于確定被提供至開關的信號的電位滿足閾值電位而禁用開關。

技術領域

以下公開內容涉及半導體器件過應力檢測。

背景技術

諸如功率金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)和包括二極管的其它這樣的器件的半導體器件，有時會遭受有壓力的工作環境。有壓力的工作環境可以損壞元件或使元件劣化，并且可以最終使元件永久故障。當元件出故障時，出故障的元件可以經受故障分析。

為了對出故障或損壞的元件適當地執行分析，期望可以理解元件在出故障之前以及在出故障期間的工作條件。例如，會導致半導體器件出故障的一種最常見的應力條件是沿電源線的電瞬變(即電壓尖峰)。有時被稱為ISO脈沖的這些瞬變可以使無保護的器件超過它們的最大額定值并且承受應力。

雖然一些元件常常可以在短時間內承受由于這樣的瞬變而可能發生的高功率耗散，但是最終長期或反復暴露于瞬變可能造成永久損壞(例如，根據器件的Wunsch–Bell(溫塞奇-貝爾)擊穿特性)。當器件在經受故障分析時，并不總是可以根據視覺檢查和/或與其故障有關的其它證據來確定是否發生了這樣的瞬變，這會導致不當或誤診的故障。

發明內容

在一個示例中，一種方法包括：通過控制邏輯并且基于控制信號來選擇性地激活開關；響應于確定在開關被禁用時提供至開關的信號的電特性滿足閾值，通過控制邏輯并且與控制信號無關地激活開關，直到確定提供至開關的信號的電位滿足閾值電位為止；以及響應于確定提供至開關的信號的電位滿足閾值電位而禁用開關。

在另一示例中，一種系統包括：開關，其被配置成接收信號；以及控制邏輯，其被配置成：基于控制信號來選擇性地激活開關；響應于確定在開關被禁用時提供至開關的信號的電特性滿足閾值，與控制信號無關地激活開關，直到確定提供至開關的信號的電位滿足閾值電位為止；以及響應于確定提供至開關的信號的電位滿足閾值電位而禁用開關。

在另一示例中，一種設備包括：用于基于控制信號來選擇性地激活開關的裝置；用于響應于確定在開關被禁用時提供至開關的信號的電特性滿足閾值而與控制信號無關地激活開關直到確定提供至開關的信號的電位滿足閾值電位為止的裝置；以及用于響應于確定提供至開關的信號的電位滿足閾值電位而禁用開關的裝置。

附圖說明

圖1是示出根據本公開的一個或更多個技術的、包括被配置成保護開關免于電瞬變的一個或更多個元件的示例系統的示意圖；

圖2是示出根據本公開的一個或更多個技術的、包括被配置成保護開關免于電瞬變的一個或更多個元件的示例系統的示意圖；

圖3是示出根據本公開的一個或更多個技術的、包括被配置成保護開關免于電瞬變的一個或更多個元件的示例系統的示意圖；

圖4A至圖4C是分別示出根據本公開的一個或更多個技術的保護邏輯的示例的示意圖，該保護邏輯被配置成基于檢測到電瞬變來激活開關；

圖5是示出根據本公開的一個或更多個技術的開關的示例Wunsch–Bell特性的曲線圖；

圖6是示出根據本公開的一個或更多個技術的開關的示例Wunsch–Bell特性的曲線圖；

圖7是示出根據本公開的一個或更多個技術的器件上的示例應力效應的曲線圖；

圖8是示出根據本公開的一個或更多個技術的用于保護開關免于損壞的示例技術的流程圖。

具體實施方式