[发明专利]电子开关元件和集成传感器

说明书

电子开关元件和集成传感器。一种电路可包括电子开关元件、集成传感器以及从传感器的端子中的一个到电子开关元件的端子中的一个的低阻抗路径。

技术领域

本公开的实施例涉及具有附加感测功能的电子开关元件的ESD（静电放电）稳定性。

发明内容

第一实施例涉及一种电路，包括

- 电子开关元件，

- 集成传感器，

从传感器的端子中的一个到电子开关元件的端子中的一个的低阻抗路径。

附图说明

参考附图而示出并举例说明实施例。附图用于举例说明基本原理，使得仅举例说明理解基本原理所必需的方面。附图并未按比例。在图中，相同的参考字符表示相似特征。

图1示出了包括在单元中与作为温度相关器件的电阻器组合的两个晶体管的示例性电路图；

图2示出了包括与温度传感器一起布置在芯片上的晶体管的示例性电路图；

图3示出了包括晶体管和温度传感器的替换示例性电路图，其中，温度传感器的端子中的至少一个经由附加电路耦合到发射极；

图4示出了包括晶体管、附加晶体管和温度传感器的又一替换示例性电路图；

图5示出了基于图4的具有两个附加晶体管以使得实现用于温度传感器的两个端子的对称情况的另一替换示例性电路图。

具体实施方式

这里所述的示例特别地参考半导体的ESD（静电放电）稳定性（也称为ESD保护或ESD鲁棒性），特别是比如晶体管、IGBT、MOSFET、JFET等半导体开关。

已知IGBT由于其在栅极与发射极或者栅极与集电极之间的高容量（capacity）而被布置成应对高电功率。这可导致人体模型（HBM）中的约8kV的ESD稳定性。

然而，可以为半导体提供附加特征，例如包括电流感测特征和/或温度感测特征。可将每个特征嵌入半导体芯片（例如IGBT芯片）中。基于此类附加特征，半导体变得对ESD效应更加敏感，这可根据HBM将ESD稳定性减小至例如2kV或者甚至500V以下。

这里所述的示例用集成（嵌入式）特征来增加半导体（例如，晶体管）的ESD稳定性。

这里所述的示例特别地建议在没有对晶体管的功能的任何有害影响的情况下针对ESD事件在半导体芯片（包括晶体管和附加感测装置）中提供低阻抗路径（放电路径）。

晶体管可包括以下各项中的至少一个：IGBT、MOSFET、JFET、双极晶体管等。

因此，低阻抗路径可在传感装置的焊盘与晶体管的发射极或地之间。

感测装置可特别地包括温度感测装置或电流感测装置。

电流感测装置可包括与实际晶体管并联的附加晶体管。在以下示例中，将实际晶体管示为IGBT Q2并经由IGBT Q1来实现电流感测装置。

图1示出了包括在单元101中与作为温度相关器件的电阻器R3组合的两个晶体管Q1和Q2的示例性电路图。电阻器R3可具有正（或负）温度系数，并且其可被嵌入有晶体管Q1和Q2。晶体管Q1和Q2可以是部署在同一片硅上的IGBT或MOSFET。晶体管Q1和Q2可共享可布置在公共（例如，发射极）区域上的功能单元。功能单元可包括可根据预定比（例如1:10000）分离的大量功能元件。因此，晶体管Q1可充当电流传感器，其与晶体管Q2相比载送明显更少量的电流。晶体管Q1和Q2可以是分立晶体管，其中，晶体管中的每一个可以具有分离发射极焊盘或分离源极焊盘。晶体管Q1和Q2可特别地部署在单一芯片或管芯上。