[发明专利]具有两个电压域的装置和方法

说明书

本申请的实施例涉及具有两个电压域的装置和方法。所提供的装置具有被隔离屏障分离的第一电压域和第二电压域。此外，该装置包括划痕检测电路，该划痕检测电路包括间距小于2μm的第一和第二电极。

技术领域

本申请涉及具有被隔离屏障在电流方面分离的两个电压域的装置及对此的方法。特别地，本申请涉及能用于进行测试的装置和方法，其可以提高装置的可靠性。

背景技术

在不同的应用中，例如在汽车应用中，必须在不同电压域之间传输信号。例如，必需在以高压(例如，在大于20V的范围内或大于100V、例如400V的范围内)工作的电路部分、如电动机的逆变器等和以低压诸(例如5V或12V)工作的电路部分、如用于逆变器的控制电路之间传输信号。前述电压值和电路部分仅应理解为示例。

在电压域之间进行信号传输的一种可能性是变压器。这种类型的变压器的一种特定类型是所谓的无芯变压器，其中变压器的线圈被布置在基板、特别是半导体基板上的不同金属层中，其中在金属层之间具有电介质。线圈通常被放在地上的保护环围绕。

使用这种类型的变压器，可以提供信号传输，同时提供隔离屏障，该隔离屏障防止电流(特别是直流电流)在电压域之间流动，从而实现电流方面的分离。在其他实施方式中，代替使用变压器，可以使用经由电容器的电容性信号传输，其中例如这种电容器的电容器板同样可以提供在不同的金属层中，并且可以被电介质分离。

在许多应用中，完好无损的隔离屏障非常重要或者甚至是安全至关重要的。例如重要的是，要防止高电压从一个电压域到达具有低电压的电压域。

在一些实施方案中，铜用作此类变压器的线圈或电容器的金属，其具有低电阻率，因此与其他金属相比，可产生较低的电损耗。在处理铜金属层的过程中，在许多实施方式中使用化学机械抛光(CMP)。在这种化学机械抛光中，所用抛光剂、例如抛光液或抛光膏(英语中称为Slurry浆料)中的颗粒可导致划痕。特别地，这些颗粒会被压入相对较软的金属结构(例如铜线)中，然后到达所用的电介质、例如二氧化硅，并对其进行破坏。这会导致高压击穿。

为了避免成品中的这种高压击穿，一方面使用光学检查来以光学形式发现划痕。但是，这里可能会发生划痕未被识别的情况。此外，通常会以相应的高压来测试装置。但是，由于划痕而导致的电介质损坏可能会导致该测试通过，但是由于每个测试方法都带来一定的不确定性，因此仍然增加在后续操作中发生高压击穿的风险。

发明内容

在此提供了根据本申请的装置和方法。

根据一个实施例，提供了一种装置，包括：

第一电压域，其被设计为以第一电压运行，

第二电压域，其被设计为以第二电压运行，

隔离屏障，其将第一和第二电压域分离，以及

划痕检测电路，其包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极之间的间距小于2μm。

根据另一个示例性实施例，提供了一种用于测试这种装置的方法，包括：

在第一电极和第二电极之间施加电压，

基于第一电极和第二电极之间响应于电压的电流，确定是否存在划痕。

上面的概述仅提供一些实施例的简要概述，并且不应被解释为限制性的，因为其他实施例可以具有除以上讨论的那些特征之外的特征。

附图说明

图1是根据实施例的装置的框图。

图2是用于示出实施例的可能应用环境的横截面图。

图3A是具有刮痕的装置的俯视图。

图3B是图3A的一个区域的截面图，以示出由划痕引起的问题。