[发明专利]一种功率集成电路

说明书

技术领域

  本发明属于恒流二极管功率器件技术领域，涉及一种正向恒流、反向截止的功率集成电路（IC）。

背景技术

    恒流二极管功率器件具有在较宽的电压范围内输出恒定电流的特性，并具有很高的动态阻抗，其已经被广泛应用。

    图1所示为现有的恒流二极管功率器件的输出特性曲线示意图。该恒流二极管在正向电压偏置的情况下输出电流基本保持恒定，并在正向电压大于V_B的情况下被击；该恒流二极管在反向电压偏置的情况下具有类似于PN结的正向导通特性，而没有关断特性。

    因此，现有技术的恒流二极管具有正向恒流、反向导通的特性，因此，工作电压范围相对较窄；并且，一般地，该恒流二极管都是3端引脚或者3端引脚以上的IC，因此，外部结构相对复杂，并不方便于二端引脚适用的场合应用。 

    有鉴于此，有必要提出一种新型的功率IC。

发明内容

本发明的目的之一在于，提出一种具有正向恒流、反向截止的功率IC。

本发明的又一目的在于，减少功率IC的引脚并提高其工作电压范围。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供一种功率IC（20），其包括：

    恒流二极管（220），

    与所述恒流二极管（220）反向串联连接的耐压二极管（210），以及

    阳极引脚和阴极引脚两个引脚；

其中，所述阳极引脚与所述耐压二极管（210）耦接。

按照本发明一实施例的功率IC，其中，所述阳极引脚从所述耐压二极管（210）的阳极引出，所述阴极引脚从所述恒流二极管的（220）阴极引出。

较佳地，所述恒流二极管（220）由耗尽型NMOS晶体管等效形成，所述耗尽型NMOS晶体管的栅极（226）与源极（227）连接在一起形成所述恒流二极管（220）的阴极，从所述耗尽型NMOS晶体管的衬底（221）引出形成所述恒流二极管的阳极。

较佳地，所述耗尽型NMOS晶体管包括高掺杂N型衬底（221）、在所述高掺杂N型衬底上外延生长形成的低掺杂N型半导体层（222）、形成在所述低掺杂N型半导体层上的源区（223）和沟道区（225）。

较佳地，所述高掺杂N型衬底（221）的电阻率小于或等于0.004Ω·cm，所述低掺杂N型半导体层（222）的电阻率范围为大于或等于1Ω·cm且小于或等于5Ω·cm。

较佳地，所述耐压二极管（210）的反向击穿电压大于或等于700V。

较佳地，所述功率集成电路（20）的正向击穿电压（V_B）大于或等于100V，所述功率集成电路（20）的反向击穿电压（V_BR）的范围为大于或等于700V。

本发明的技术效果是，该功率IC具有正向恒流、反向截止的输出特性，并且，工作电压宽；同时，只有两个引脚，装配简单、使用方便。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是现有的恒流二极管功率器件的输出特性曲线示意图。

图2是按照本发明一实施例的功率IC的基本模块结构示意图。

图3是图2所示实施例的功率IC的等效电路示意图。

图4是图2所示实施例的功率IC的器件的截面结构示意图，其中，图4（a）为耐压二极管的截面结构示意图，图4（b）为耗尽型MOS的截面结构示意图。

图5是图2所示功率IC的输出特性曲线示意图。

具体实施方式

下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的其他实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且，由于刻蚀引起的圆润等形状特征未在附图中示意出。

在本文描述中，使用方向性术语（例如“上”、“下”、“底面”和“底部”等）以及类似术语来描述的各种结构实施例表示附图中示出的方向或者能被本领域技术人员理解的方向。这些方向性术语用于相对的描述和澄清，而不是要将任何实施例的定向限定到具体的方向或定向。