[发明专利]谐振电感-电容隔离数据通道

说明书

本申请涉及谐振电感‑电容隔离数据通道。电子器件(100)具有衬底以及带有谐振电路的第一和第二金属化级。第一金属化级具有在衬底(101)的一侧上的第一介电层(102)，以及在第一介电层(102)上的第一金属层(103)。第二金属化级具有在第一介电层(102)和第一金属层(103)上的第二介电层(104)，以及在第二介电层(104)上的第二金属层(105)。电子器件(100)包括在第一金属层(103)中的第一极板(123、124、127、128)，和在第二金属层(105)中的与第一极板(123、124、127、128)隔开的第二极板(121、122、125、126)以形成电容器(C1、C2、C3、C4)。电子器件(100)包括绕组(131、132、133、134)，该绕组在第一和第二金属层(103、105)中的一个中并且联接到谐振电路中的第一和第二极板(123、124、127、128；121、122、125、126)中的一个。

背景技术

电隔离用于不同电压域的电路之间的信号、数据或功率传输。隔离数据通道可用在用于工业传感应用的隔离模数转换器、用于发射器/接收器电路的隔离数据通道以及用于开关模式电源的集成隔离栅极驱动器电路。可以使用互补金属氧化物半导体(CMOS)或双极CMOS(BICMOS)制造工艺在集成电路中制造数据通道电路。隔离部件添加在集成在晶片顶部上的隔离层中，但这通过金属和通孔的附加掩模层以及级间或层间介电(ILD)层而增加晶片生产成本和复杂性。集成隔离部件还增加产品尺寸，这是由于适应多个电压域之间的电压差异的隔离部件尺寸和阻进区(Keep-out)。

发明内容

根据一个方面，一种电子器件具有衬底以及带有谐振电路的第一金属化级(level)和第二金属化级。第一金属化级具有第一介电层和第一金属层。第一介电层在衬底的一侧上，且第一金属层在第一介电层上。第二金属化级具有第二介电层和第二金属层。第二介电层在第一介电层和第一金属层上。第二金属层在第二介电层上。电子器件包括在第一金属层中的第一极板和在第二金属层中的第二极板。第二极板与第一极板隔开以形成电容器。电子器件包括在第一金属层和第二金属层中的一个中的绕组。绕组联接到谐振电路中的第一极板和第二极板中的一个。

在一个示例中，第一金属层在第一平面中并且第二金属层在与第一平面隔开并与其平行的第二平面中。在一个实施方式中，第二介电层将第一平面和第二平面分开，并且第二极板至少部分地在第一极板上方。在一个示例中，电子器件具有在第二介电层和第二金属层上的保护覆盖层，其中保护覆盖层具有暴露第二极板的一部分的开口。在一个示例中，第一介电层将第一极板和衬底分开，并且谐振电路包括对衬底的连接件(connection)，其中衬底和第一极板形成联接在谐振电路中的另一电容器。

在一个示例中，电子器件包括在第一金属层中的第三极板和在第二金属层中的第四极板。第四极板与第三极板隔开以形成联接在谐振电路中的第二电容器。在一个示例中，电子器件包括在第一金属层或第二金属层中的第二绕组，其中第二绕组联接到谐振电路。

根据另一方面，一种电子器件包括封装结构、第一管芯和第二管芯，以及引线。第一管芯具有衬底以及带有谐振电路的第一金属化级和第二金属化级。第一管芯封闭在封装结构中。第一金属化级具有在衬底的一侧上的第一介电层和在第一介电层上的第一金属层。第二金属化级具有在第一介电层和第一金属层上的第二介电层，以及在第二介电层上的第二金属层。电子器件包括在第一金属层中的第一极板和在第二金属层中的第二极板，其中第二极板与第一极板隔开以形成电容器。电子器件包括在第一金属层和第二金属层中的一个中的绕组，其中绕组联接到谐振电路中的第一极板和第二极板中的一个。第二管芯联接到谐振电路，且第二管芯封闭在封装结构中。第一引线联接到谐振电路，且第一引线的一部分延伸出封装结构。第二引线联接到谐振电路，并且第二引线的一部分延伸出封装结构。在一个示例中，电子器件包括联接到谐振电路的第三管芯，其中第三管芯被封闭在封装结构中。