[发明专利]用于电池保护开关的半导体器件

说明书

本公开提供了一种用于电池保护开关的半导体器件，包括：第一元胞区，第一元胞区形成有第一MOS晶体管，第一MOS晶体管接收第一控制信号以使得第一MOS晶体管导通或关断；第二元胞区，第二元胞区形成有第二MOS晶体管，第二MOS晶体管接收第二控制信号以使得第二MOS晶体管导通或关断，第一元胞区与第二元胞区相邻地设置；以及第三元胞区，第三元胞区与第二元胞区相邻地设置，第三元胞区形成有开关，开关接收第三控制信号以进行以下控制：当第一MOS晶体管进行关断动作时，开关导通以使得第二MOS晶体管在第一MOS晶体管关断之前进行关断或者在第一MOS晶体管关断的同时进行关断。

技术领域

本公开属于半导体技术领域，本公开尤其涉及一种用于电池保护开关的半导体器件。

背景技术

在电池系统中，电池的过度充电和过度放电不仅会降低电池的使用寿命，严重时还会引发爆炸和火灾的安全事故。该电池例如为锂电池组等。

现有技术中的电池系统中的用于电池充放电控制的器件，在电池过度充电或者过度放电的情形下，往往不能彻底地关断充电电流或者放电电路，存在安全隐患。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供一种用于电池保护开关的半导体器件。

本公开的用于电池保护开关的半导体器件通过以下技术方案实现。

根据本公开的一个方面，提供一种用于电池保护开关的半导体器件，包括：第一元胞区，所述第一元胞区形成有第一MOS晶体管，所述第一MOS晶体管接收第一控制信号以使得所述第一MOS晶体管导通或关断；第二元胞区，所述第二元胞区形成有第二MOS晶体管，所述第二MOS晶体管接收第二控制信号以使得所述第二MOS晶体管导通或关断，所述第一元胞区与所述第二元胞区相邻地设置；以及第三元胞区，所述第三元胞区与所述第二元胞区相邻地设置，所述第三元胞区形成有开关，所述开关接收第三控制信号以进行以下控制：当所述第一MOS晶体管进行关断动作时，所述开关导通以使得所述第二MOS晶体管在所述第一MOS晶体管关断之前进行关断或者在所述第一MOS晶体管关断的同时进行关断。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，所述第一元胞区包括第一栅极区、第一源极区以及第一漏极区，所述第一元胞区中形成有第一寄生二极管，所述第一寄生二极管形成在所述第一源极区与所述第一漏极区之间。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，所述第二元胞区包括第二栅极区、第二源极区以及第一漏极区，所述第二元胞区中形成有第二寄生二极管，所述第二寄生二极管形成在所述第二源极区与所述第一漏极区之间。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，所述第一寄生二极管和所述第二寄生二极管构成反向串联结构，所述第一元胞区与所述第二元胞区共用所述第一漏极区。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，还包括第四元胞区，所述第四元胞区与所述第一元胞区相邻地设置，第四元胞区中形成有保护二极管，所述第四元胞区包括第一源极区与第二漏极区，所述第四元胞区与所述第一元胞区共用第一源极区，所述第一元胞区的所述第一漏极区与所述第四元胞区的所述第二漏极区能够被连接，使得所述保护二极管与所述第一寄生二极管并联，使得当需要关断所述第二MOS晶体管时，通过在所述保护二极管上形成的电压使得所述第二MOS晶体管被快速关断。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，所述第三元胞区包括第三栅极区、第二源极区以及第三漏极区，所述第三元胞区与所述第二元胞区共用所述第二源极区，所述第三元胞区的所述第三漏极区与所述第二元胞区的所述第二栅极区能够被连接。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，所述保护二极管为高压二极管。

根据本公开的至少一个实施方式的半导体器件，还包括衬底电极区，所述第一元胞区、第二元胞区、第三元胞区以及所述第四元胞区形成在公共衬底上。