[发明专利]半导体器件和包括半导体器件的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体器件和包括半导体器件的装置。

背景技术

半导体集成电路在本领域中是公知的。通常，集成电路包括含有一个或多个衬底或“管芯”的封装。这些衬底可以提供有电子电路并且提供有焊盘，衬底(和电子电路)可以经由焊盘连接到外界，例如，经由与从封装内部延伸到封装外部的引脚连接的键合引线。

然而，通常存在的问题在于，例如，当以电源电压以上或以下的电压驱动焊盘时，电流可以注入到衬底中，这样会影响电子电路的操作。

为了防止所注入的电流影响操作，已知的是实现所谓的“保护环(guard ring)”，其屏蔽电子电路不受注入电流的影响。例如，美国专利US 5168340描述了一种无源闭锁保护改进，其中，多晶硅线交叉或者切割逻辑电路周围的保护环。当注入电流量超过某一量值时，逻辑电路中晶体管出现闭锁并且晶体管关断。

德国专利申请公开DE199 58 204 A1公开了一种提供有传感器和晶体管的集成电路，该传感器感测引脚的电压，该晶体管由传感器控制，以当电压超过第一电压阈值或到达第二电压阈值之下时阻断在引脚与集成电路的芯部之间的连接。

然而，这没有保护芯部不受经由与该连接不同的其他路径从引脚流动到芯部的电流的影响。另外，即使阻断的连接，芯部也会经受注入的电流，芯部的操作也会以不可预料的方式受到影响。另外，由于从引脚到芯部的路径被切断，因此该器件不再可能进行正常工作。

发明内容

本发明提供一种所附权利要求所描述的半导体器件和装置。

在从属权利要求中阐述了本发明的特定实施例。

从下文所描述的实施例中，本发明的这些和其他方面将变得明显，并且参照下文所描述的实施例来阐述本发明的这些和其他方面。

附图说明

另外，参照附图，将仅通过示例的方式描述本发明的多个方面和实施例。

图1示意性示出半导体器件的实施例的第一示例的俯视图。

图2示意性示出沿着图1中的线II-II的一部分截取的图1中示例的横截面图。

图3示意性示出可以在图1和图2中使用的电路的第一示例。

图4示意性示出可以在图1和图2中使用的电路的第二示例。

图5示意性示出半导体器件的实施例的第二示例的俯视图。

具体实施方式

参照图1，示出半导体器件。该半导体器件可以包括衬底1，电子电路40提供在衬底1上。在该示例中，电子电路40是逻辑电路。逻辑电路可以例如是微处理器并且可以例如包括中央处理单元(CPU)和/或协处理器和/或数字信号处理器和/或嵌入式处理器。电子电路40还可以包括微控制器(μC)。除了逻辑电路之外或者作为逻辑电路的替选方案，可以在电子电路40中存在其他器件和/或电路，例如高电压器件和/或易失性或非易失性存储器和/或模拟电路。另外，可以在衬底1上存在其他电子电路。

如图1所示，半导体器件可以包括多个焊盘10。经由焊盘，电子电路40可以连接到衬底外面的外部器件。虽然在图1中没有示出，但是明显的是，诸如金属线的导电路径可以存在于焊盘10与电子电路40的一部分之间，该电子电路40的一部分必须从外部器件接收信号和/或必须向外部器件输出信号。外部器件可以是任何类型的器件，并且可以例如是可以将电流非意图地注入到衬底1中的器件类型。外部器件可以例如是电子器件、电动马达、压电器件、线圈、传感器、制动器或其他合适类型的器件中的一种或多种。

如图1所示，半导体器件可以包括电流计50，该电流计50与衬底1的至少一部分和/或焊盘10电接触。电流计50可以测量形成度量在衬底1与焊盘10之间流动的、在上面被称为注入电流的电流总量的参数。半导体器件可以包括与电流计50和电子电路40连接的控制单元60。控制单元60可以基于测量到的参数来控制电子电路。电流计50可以例如将仪表的输入与其中注入电流的至少一部分流动的衬底1的一部分相连接，并且将输出与控制单元60的输入相连接。

因此，控制电路60可以例如采取一些措施来防止电子电路以突然且不可预期的方式执行，或者防止当电子电路由于注入电流而出现中断时的数据丢失。控制电路60可以例如控制电子电路40的操作模式。控制电路60可以例如当检测到某一数量的电流时将电子电路40切换到更安全的模式，或者使电子电路40将数据处理信息存储在非易失性存储器中。另外，控制电路60可以停止或中断电子器件40的操作(并且，例如使冗余电子器件接管进行操作)，直到注入电流的水平低于安全操作阈值。