[发明专利]超高电压位准偏移器的电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高电压位准偏移器，特别是关于一种超高电压位准偏移器的电路结构。

背景技术

如图1所示，在高侧浮闸驱动系统10的应用中，由于高侧晶体管QH连接的电源Vin为超高电压，可达400V，因此在其运作时相节点PHASE的电压在0～400V之间浮动，为此需要超高电压位准偏移器(ultra high voltage level shifter)12将低电压的控制信号PWM转换为高电压以驱动高侧晶体管QH的闸极。图2是图1的超高电压位准偏移器12的电路图，其利用0～12V的控制讯号Set、Reset使MOS Q1及Q2交互切换，经由升压端BOOT使MOS Q1、Q2和电阻R1、R2的连接点电压V1、V2达到高电压，使门闩电路(latch)14产生高电压的驱动信号。由于和MOS Q1、Q2串连的电阻R1、R2的另一端连接升压端BOOT，因此运作时升压端BOOT的电压也随着相节点PHASE的电压于12～400V之间浮动，因而连接点电压V1、V2也会达到400V的高电压。因此，除了MOS Q1、Q2需要耐高电压，虚线16中的线路都有因高电压造成电路毁坏的可能性。

图3是现有的MOS Q1附近的电路结构，金属1是Q1与R1的连接点，其电压V1在运作时会达到400V左右，而MOS Q1所在的基底层为低电位准位且通常为接地电位，因此金属1和该基底层之间的压差ΔV将接近400V。若如图3所示只有一层介电质于该金属1和该基底层之间，将会很容易因为高压差而毁坏。

美国专利号5446300使用布线(layout)的方法解决此高电压的问题，在布线时使用一个颈(neck)结构去克服，但是此方法有布线面积增加、难以计算电场且易烧断等缺点。

因此，还有待于开发一种可耐高压且容易实现的超高电压位准偏移器的电路结构。

发明内容

本发明的目的之一，在于提出一种超高电压位准偏移器的电路结构。

根据本发明，一种超高电压位准偏移器的电路结构包含一低电压的基底层，该超高电压位准偏移器的电路组件放置于该基底层上，一超高电压重布层，以及一钝化层介于该基底层与该重布层之间，用以避免该基底层及该重布层之间的压差所造成的破坏。

本发明是将承载高电压的线路都分配布于重布层中，使该些承载高电压的线路与基底层的距离拉远，并且在重布层与基底层之间存在一钝化层，钝化层具有电性隔离的功能，更能避免该基底层及该重布层之间的压差所造成的破坏。而且本发明所揭露之方法不需要太复杂的硅化物制程就可以轻易达成并实现。

附图说明

图1是高压浮闸驱动系统的电路图；

图2是图1的超高电压位准偏移器的电路图；

图3是现有的MOS附近的电路结构；以及

图4是本发明的MOS附近的电路结构。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细描述。

根据本发明，图4是图2中晶体管Q1附近的电路结构的实施例，其与图3的差异在于以重布层(Re-Distribution Layer，RDL)作为沟通桥梁取代原来的金属层。在现有技术中，重布层原来主要是担任绕线的工作，覆盖在已经经过钝化(passivation)的芯片上用以重新安排接点位置，使芯片(chip)封装时更加便利。本发明是将承载高电压的线路都分配布于重布层中，使该些承载高电压的线路与基底层的距离拉远，并且在重布层与基底层之间存在一钝化层(passivation layer)，钝化层具有电性隔离的功能，更能避免该基底层及该重布层之间的压差所造成的破坏。而且本发明所揭露之方法不需要太复杂的硅化物制程就可以轻易达成并实现。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。