一种桥式驱动电路芯片制造技术

技术编号:6343679 阅读:393 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种桥式驱动电路芯片,通过在引线框架的封装面上设置三个相互隔离且绝缘的基岛,三个基岛各自具有至少一个连接脚,通过连接脚将基岛与引出脚连接起来,低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片设置于第一个基岛上,第一功率器件设置于第二个基岛上,高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件设置于第三个基岛上,而各器件之间的连接均通过金属导线实现,实现桥式驱动电路功能,采用常规CMOS工艺技术制造低压侧驱动控制电路芯片和高压侧驱动控制电路芯片,采用高压隔离制造工艺技术制造电平转移电路芯片,不再需要集成高压隔离制造工艺的CMOS工艺这种复杂技术进行制造。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种半导体芯片的封装结构,尤其是涉及一种桥式驱动电路芯 片。
技术介绍
桥式驱动电路是开关电源领域里的一种常见应用电路,特别是在电子镇流器这一 类产品的应用上。图1给出了典型的半桥驱动电路的原理图,其包括第一功率器件50、第 二功率器件52和栅极驱动芯片(图1中未示出),第一功率器件50用于高压侧驱动管,第 二功率器件52用于低压侧驱动管,第一功率器件50的电流输入端501与高压端相连接,第 一功率器件50的电流输出端502与第二功率器件52的电流输入端521相连接,第二功率 器件52的电流输出端522与电源地或低压端相连接,第一功率器件50的电流输出端502 与第二功率器件52的电流输入端521的公共连接端为半桥驱动电路的输出端51,第一功 率器件50的信号控制端503与栅极驱动芯片的高压侧驱动信号输出端口相连接,第二功率 器件52的信号控制端523与栅极驱动芯片的低压侧驱动信号输出端口相连接。其中,栅 极驱动芯片集成有高压侧驱动控制模块、低压侧驱动控制模块和电平转移模块,低压侧驱 动控制模块的高压侧控制信号输出端口与电平转移模块的信号输入端口相连接,电平转移 模块的信号输出端口与高压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输入端口相连接,低压侧驱 动控制模块的高压侧控制信号输出端口用于输出控制信号通过电平转移模块控制高压侧 驱动控制模块产生高压侧驱动信号,高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端口与第 一功率器件50的信号控制端503相连接,高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端 口提供驱动信号驱动第一功率器件50工作,低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信号输出 端口与第二功率器件52的信号控制端523相连接,低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信 号输出端口提供驱动信号驱动第二功率器件52工作。上述半桥驱动电路中所采用的第一 功率器件50和第二功率器件52可以是功率MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管),也可以是其它类型的功率器件,如 IGBTdnsulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)、晶闸管等。图2a和图 2b给出了典型的功率MOSFET的结构图,该功率MOSFET的其中一个表面上设置有一个控制 端栅极G和一个源极S,该功率MOSFET的另一个表面上设置有一个漏极D,该功率MOSFET 的栅极G为信号控制端,源极S为电流输出端,漏极D为电流输入端。在现有应用中,通常是将栅极驱动芯片单独进行封装,将第一功率器件和第二功 率器件也分别进行单独封装,这样在应用时,一般需要使用三个封装体,不仅成本较高,而 且占用空间很大,同时在应用时由于栅极驱动芯片与两个功率器件的距离较远及两个功率 器件之间的距离也较远,因此将导致栅极驱动芯片与功率器件相互之间的连线及两个功率 器件之间的连线较长,较长的连线将引入很多的寄生参数;另一方面,由于高压侧驱动控制 模块、低压侧驱动控制模块以及电平转移模块是集成在一个单芯片上的,为了将高压侧驱 动控制模块和低压侧驱动控制模块隔离开,因此在制造过程中需要采用普通的CMOS工艺集成高压隔离制造工艺进行生产,这样导致工艺复杂,不利于生产控制,且由于此种集成高 压隔离的CMOS制造工艺的特征尺寸较大,将导致相同功能的栅极驱动芯片占用面积较大, 成本较高,良率较低,不利于设计功能复杂的栅极驱动芯片。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种仅需使用一个封装体就能够将栅极 驱动电路和两个功率器件封装在一起,可有效减少寄生参数,且生产过程更容易控制的桥 式驱动电路芯片。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种桥式驱动电路芯片,包 括引线框架,所述的引线框架具有一个封装面,所述的封装面上设置有多个引出脚,所述的 封装面上还设置有三个相互隔离且相互绝缘的基岛,三个所述的基岛与各个所述的引出脚 互不相连,三个所述的基岛各自均具有至少一个连接脚,各个所述的连接脚相互独立,任一 个所述的基岛的任一个所述的连接脚与至少一个所述的引出脚相连接,第一个所述的基岛 上设置有低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片,第二个所述的基岛上设置有第一 功率器件,第三个所述的基岛上设置有高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件,所述的 低压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输出引脚通过金属导线与所述的电平转移电 路芯片的信号输入引脚相连接,所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚通过金属导线与 所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输入引脚相连接,所述的高压侧驱动控 制电路芯片的高压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第一功率器件的信号控制 端口相连接,所述的低压侧驱动控制电路芯片的低压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与 所述的第二功率器件的信号控制端口相连接,所述的第一功率器件的电流输入端口与第二 个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接,所述的第一功率器件的电流输出端口通过金属 导线与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接,所述的第二功率器件的电流输入端口 与第三个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接,所述的第二功率器件的电流输出端口通 过金属导线与一个所述的引出脚相连接。所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚与一个所述的引出脚相连接,所述的 高压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接,所 述的高压侧驱动控制电路芯片的电源信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相连接, 所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚通过金属导线与一个所述的引出脚相 连接,所述的低压侧驱动控制电路芯片的其余端口分别通过金属导线与空闲的所述的引出 脚相连接。与所述的第一功率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚、与所述的第二功 率器件的电流输入端口相连接的所述的连接脚、所述的第二功率器件的电流输出端口、所 述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚、所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源信号引 脚分别与不同的所述的引出脚相连接,所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚 和所述的电平转移电路芯片的电源地信号引脚分别与同一个所述的引出脚相连接,所述的 高压侧驱动控制电路芯片的电源地信号引脚和与所述的第二功率器件的电流输入端口相 连接的所述的连接脚分别与同一个所述的引出脚相连接。所述的低压侧驱动控制电路芯片的电源地和所述的电平转移电路芯片的电源地具有相同的电位;所述的高压侧驱动控制电路芯片的电源地和所述的第二功率器件的电流 输入端口具有相同的电位。所述的第一功率器件和所述的第二功率器件均为金属氧化物半导体场效应晶体 管,所述的第一功率器件和所述的第二功率器件的上表面上均设置有栅极和源极,所述的 第一功率器件和所述的第二功率器件的下表面上均设置有漏极,所述的栅极为信号控制 端,所述的漏极为电流输入端,所述的源极为电流输出端,所述的第一功率器件的下表面通 过导电胶或其它导电物质或非导电胶粘接在第二个所述的基岛上,所述的第二功率器件的 下表面通过导电胶或其它导电物质或非导电胶粘接在第三个所述的基岛上。所述的第一功率器件和所述的第二功率器件均为绝缘栅双本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种桥式驱动电路芯片,包括引线框架,所述的引线框架具有一个封装面,所述的封装面上设置有多个引出脚,其特征在于所述的封装面上还设置有三个相互隔离且相互绝缘的基岛,三个所述的基岛与各个所述的引出脚互不相连,三个所述的基岛各自均具有至少一个连接脚,各个所述的连接脚相互独立,任一个所述的基岛的任一个所述的连接脚与至少一个所述的引出脚相连接,第一个所述的基岛上设置有低压侧驱动控制电路芯片和电平转移电路芯片,第二个所述的基岛上设置有第一功率器件,第三个所述的基岛上设置有高压侧驱动控制电路芯片和第二功率器件,所述的低压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输出引脚通过金属导线与所述的电平转移电路芯片的信号输入引脚相连接,所述的电平转移电路芯片的信号输出引脚通过金属导线与所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧控制信号输入引脚相连接,所述的高压侧驱动控制电路芯片的高压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第一功率器件的信号控制端口相连接,所述的低压侧驱动控制电路芯片的低压侧驱动信号输出引脚通过金属导线与所述的第二功率器件的信号控制端口相连接,所述的第一功率器件的电流输入端口与第二个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接,所述的第一功率器件的电流输出端口通过金属导线与所述的第二功率器件的电流输入端口相连接,所述的第二功率器件的电流输入端口与第三个所述的基岛的一个所述的连接脚相连接,所述的第二功率器件的电流输出端口通过金属导线与一个所述的引出脚相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姚海霆
申请(专利权)人:日银IMP微电子有限公司
类型:实用新型
国别省市:97[中国|宁波]

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