数字隔离器型隔离芯片制造技术

本技术提供了一种数字隔离器型隔离芯片，包括：位于衬底上的第一组金属层、第二组金属层和介质层，第一组金属层和第二组金属层均与发射电路或接收电路连接；位于第一组金属层和第二组金属层和介质层上的钝化层和第一聚酰亚胺材料层；电容下极板通过贯通于所述第一聚酰亚胺材料层和钝化层的第一连接件连接第一组金属层；位于电容下极板上的第二聚酰亚胺材料层，位于第二聚酰亚胺材料层上的电容上极板；位于电容上极板上的第三聚酰亚胺材料层，第三聚酰亚胺材料层露出电容上极板的焊点以及第二组金属层的焊点，第二组金属层的焊点通过第二连接件连接第二组金属层的焊点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体，尤其是涉及一种数字隔离器型隔离芯片。

技术介绍

1、数字隔离器是一种在电气隔离状态下实现信号传输的器件，广泛应用于工业控制、电力能源、通信网络、仪器仪表、消费电子等各种电子系统设备中。数字隔离器根据基本原理又可划分为电容隔离器和磁隔离器。电容隔离是利用芯片内部的高压电容器进行芯片左右两侧的高压隔离，中间使用高电介质材料进行电压阻隔。电容器是一种能够存储电荷的元件，它由两个导体板和介质组成，其特性是通高频、阻低频，中间介质层可以隔离低频或者直流高压信号。

2、电容隔离型数字隔离器一般由两颗芯片组成，其中一颗芯片为发射电路芯片，内部包括发射电路以及高压电容器；另外一颗为接收电路芯片，内部包括接收电路和高压电容器。两颗芯片上的高压电容器通过金丝连接起来。发射电路将输入信号进行调制并变成高频信号，利用电容器通高阻低的特性，此高频信号可以经过电容被传输到接收电路芯片，并到达接收电路输入端，然后经过接收电路的解调，即可得到输出信号，输出信号的时序以及其所携带的数据信息和输入信号相同。高压电容器用于实现高压隔离以及信号传输的关键器件，高压电容器的两个极板与其他金属层一同形成，下极板与一金属层为同一金属层，上极板与另一金属层为同一金属层，这两个金属层之间还可以存在其他金属层。两个极板之间的介质层厚度决定了能够实现的隔离等级的高低，介质层越厚则能隔离更高的直流电压，隔离等级也越高。为了实现更高的隔离等级，往往需要将两个极板之间的介质层尽量的做厚，比如要实现5.7-kvrms的可靠隔离，需要介质层厚度要达到20um。</p>

3、为了实现较厚的介质层，现有技术是采用特殊的定制化的工艺：增加金属层的层数，同时增大相邻金属层之间的介质层厚度。现有技术增加了光刻版数量以及工艺步骤，提高了成本。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种数字隔离器型隔离芯片，可以使得改变电容的上极板和下极板之间的距离变得容易，从而提高隔离等级，并且降低提高隔离等级的成本。

2、为了达到上述目的，本技术提供了一种数字隔离器，包括：

3、衬底；

4、位于所述衬底内的发射电路或接收电路；

5、位于所述衬底上的第一组金属层、第二组金属层和介质层，所述第一组金属层和第二组金属层均与所述发射电路或接收电路连接，所述第一组金属层和第二组金属层均位于介质层内，且所述第一组金属层和第二组金属层通过所述介质层隔开；

6、位于所述第一组金属层和第二组金属层和介质层上的钝化层；

7、位于所述钝化层上的第一聚酰亚胺材料层；

8、位于所述第一聚酰亚胺材料层上的电容下极板，所述电容下极板通过贯通于所述第一聚酰亚胺材料层和钝化层的第一连接件连接所述第一组金属层；

9、位于所述电容下极板上的第二聚酰亚胺材料层，位于所述第二聚酰亚胺材料层上的电容上极板；

10、位于所述电容上极板上的第三聚酰亚胺材料层，所述第三聚酰亚胺材料层露出所述电容上极板的焊点以及第二组金属层的焊点，所述第二组金属层的焊点通过第二连接件连接所述第二组金属层的焊点。

11、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，所述第一组金属层、所述第二组金属层和第三组金属层均包括多层金属层。

12、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，所述第一组金属层和所述第二组金属层的层数相同。

13、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，所述第一组金属层和所述第二组金属层均包括四层金属层，四层所述金属层通过通孔结构依次连接。

14、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，所述第一组金属层和所述第二组金属层均第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层通过通孔结构依次连接。

15、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，第一连接件和第二连接件均包括金属连接件。

16、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，所述第一连接件贯通于所述第一聚酰亚胺材料层和钝化层。

17、可选的，在所述的数字隔离器型隔离芯片中，所述第二连接件贯通于所述第二聚酰亚胺材料层、第一聚酰亚胺材料层和钝化层。

18、在本技术提供的数字隔离器型隔离芯片中，包括：衬底；位于衬底内的发射电路或接收电路；位于衬底上的第一组金属层、第二组金属层和介质层，第一组金属层和第二组金属层均与发射电路或接收电路连接，第一组金属层和第二组金属层均位于介质层内，且第一组金属层和第二组金属层通过介质层隔开；位于第一组金属层和第二组金属层和介质层上的钝化层；位于钝化层上的第一聚酰亚胺材料层；位于第一聚酰亚胺材料层上的电容下极板，电容下极板通过贯通于第一聚酰亚胺材料层和钝化层的第一连接件连接第一组金属层；位于电容下极板上的第二聚酰亚胺材料层，位于第二聚酰亚胺材料层上的电容上极板；位于电容上极板上的第三聚酰亚胺材料层，第三聚酰亚胺材料层露出电容上极板的焊点以及第二组金属层的焊点，第二组金属层的焊点通过第二连接件连接第二组金属层的焊点。本技术的电容上极板和电容下极板之间采用聚酰亚胺材料作为介质层，使得改变电容的上极板和下极板之间的距离变得更容易，提高了隔离等级，并且降低了提高隔离等级的成本。

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【技术保护点】

1.一种数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层、所述第二组金属层和第三组金属层均包括多层金属层。

3.如权利要求2所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层和所述第二组金属层的层数相同。

4.如权利要求3所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层和所述第二组金属层均包括四层金属层，四层所述金属层通过通孔结构依次连接。

5.如权利要求4所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层和所述第二组金属层均第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层通过通孔结构依次连接。

6.如权利要求1所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一连接件和第二连接件均包括金属连接件。

7.如权利要求1所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一连接件贯通于所述第一聚酰亚胺材料层和钝化层。

8.如权利要求1所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第二连接件贯通于所述第二聚酰亚胺材料层、第一聚酰亚胺材料层和钝化层。

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【技术特征摘要】

1.一种数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层、所述第二组金属层和第三组金属层均包括多层金属层。

3.如权利要求2所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层和所述第二组金属层的层数相同。

4.如权利要求3所述的数字隔离器型隔离芯片，其特征在于，所述第一组金属层和所述第二组金属层均包括四层金属层，四层所述金属层通过通孔结构依次连接。

5.如权利要求4所述的数字隔离器型...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，王帅旗，张代中，
申请(专利权)人：杰平方半导体上海有限公司，
类型：新型
国别省市：