[发明专利]用于增大器件对过电压瞬变的鲁棒性的方法、系统和设备

说明书

公开了一种用于增大器件对过电压瞬变的鲁棒性的方法、系统和设备。在一个示例中，方法包括：通过控制逻辑并且基于控制信号来选择性地激活开关；响应于确定被提供至开关的信号的电特性在开关被禁用时满足阈值，通过控制逻辑并且与控制信号无关地激活开关，直到确定被提供至开关的信号的电位满足阈值电位为止；以及响应于确定被提供至开关的信号的电位满足阈值电位而禁用开关。

技术领域

以下公开内容涉及半导体器件过应力检测。

背景技术

诸如功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)和包括二极管的其它这样的器件的半导体器件，有时会遭受有压力的工作环境。有压力的工作环境可以损坏元件或使元件劣化，并且可以最终使元件永久故障。当元件出故障时，出故障的元件可以经受故障分析。

为了对出故障或损坏的元件适当地执行分析，期望可以理解元件在出故障之前以及在出故障期间的工作条件。例如，会导致半导体器件出故障的一种最常见的应力条件是沿电源线的电瞬变(即电压尖峰)。有时被称为ISO脉冲的这些瞬变可以使无保护的器件超过它们的最大额定值并且承受应力。

虽然一些元件常常可以在短时间内承受由于这样的瞬变而可能发生的高功率耗散，但是最终长期或反复暴露于瞬变可能造成永久损坏(例如，根据器件的Wunsch–Bell(温塞奇-贝尔)击穿特性)。当器件在经受故障分析时，并不总是可以根据视觉检查和/或与其故障有关的其它证据来确定是否发生了这样的瞬变，这会导致不当或误诊的故障。

发明内容

在一个示例中，一种方法包括：通过控制逻辑并且基于控制信号来选择性地激活开关；响应于确定在开关被禁用时提供至开关的信号的电特性满足阈值，通过控制逻辑并且与控制信号无关地激活开关，直到确定提供至开关的信号的电位满足阈值电位为止；以及响应于确定提供至开关的信号的电位满足阈值电位而禁用开关。

在另一示例中，一种系统包括：开关，其被配置成接收信号；以及控制逻辑，其被配置成：基于控制信号来选择性地激活开关；响应于确定在开关被禁用时提供至开关的信号的电特性满足阈值，与控制信号无关地激活开关，直到确定提供至开关的信号的电位满足阈值电位为止；以及响应于确定提供至开关的信号的电位满足阈值电位而禁用开关。

在另一示例中，一种设备包括：用于基于控制信号来选择性地激活开关的装置；用于响应于确定在开关被禁用时提供至开关的信号的电特性满足阈值而与控制信号无关地激活开关直到确定提供至开关的信号的电位满足阈值电位为止的装置；以及用于响应于确定提供至开关的信号的电位满足阈值电位而禁用开关的装置。

附图说明

图1是示出根据本公开的一个或更多个技术的、包括被配置成保护开关免于电瞬变的一个或更多个元件的示例系统的示意图；

图2是示出根据本公开的一个或更多个技术的、包括被配置成保护开关免于电瞬变的一个或更多个元件的示例系统的示意图；

图3是示出根据本公开的一个或更多个技术的、包括被配置成保护开关免于电瞬变的一个或更多个元件的示例系统的示意图；

图4A至图4C是分别示出根据本公开的一个或更多个技术的保护逻辑的示例的示意图，该保护逻辑被配置成基于检测到电瞬变来激活开关；

图5是示出根据本公开的一个或更多个技术的开关的示例Wunsch–Bell特性的曲线图；

图6是示出根据本公开的一个或更多个技术的开关的示例Wunsch–Bell特性的曲线图；

图7是示出根据本公开的一个或更多个技术的器件上的示例应力效应的曲线图；

图8是示出根据本公开的一个或更多个技术的用于保护开关免于损坏的示例技术的流程图。

具体实施方式