An electronic circuit is disclosed. The electronic circuit includes a distributed power switch. In some embodiments, the electronic circuit also includes a distributed gate driver, a distributed gate pull-down device, a distributed diode, and one or more of the low resistance gate and / or source connection structures. An electronic assembly including the circuit and a method of manufacturing the circuit are also disclosed.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分布式栅极的功率晶体管相关申请的交叉引用本申请要求于2014年8月20日提交的名称为“POWERTRANSISTORWITHDISTRIBUTEDSCHOTTKYDIODEANDLOWRg”的美国临时专利申请序列No.62/039,742的权益,其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术一般涉及晶体管,且具体来说涉及在基于GaN的技术中形成的功率晶体管。
技术介绍
诸如计算机、服务器和电视等电子装置采用一个或多个电力转换电路以将一种形式的电能转换成另一种形式的电能。这种转换的效率对于避免能量浪费和减少废热生成是至关重要的。需要高频切换的电路拓扑的示例是半桥转换器。转换器电路需要具有更高速度和效率的新组件以满足新电子装置的需要。此外,需要能够非常快速地切换的功率晶体管,以使频率增加而不损失效率。高频切换将减小电力电子系统的尺寸和成本。然而,常规装置依赖于在芯片外部的驱动器,并且通常也依赖于容纳功率晶体管的封装。此外,芯片上互连的敷设是低效的,导致通常在1-10欧姆的范围内的栅极电阻,这限制了切换速度和效率。GaN技术使得功率晶体管被设计成比常规硅装置小得多,并且电容可以减少10-20倍。由此,GaN装置切换非常快,这可能难以用常规栅极驱动电路来控制。重要的是使驱动器和功率晶体管之间的阻抗减小到尽可能低,以使得能够良好控制切换操作。
技术实现思路
一个专利技术方面是一种电子电路。电子电路包括:包括GaN的衬底;以及形成在衬底上的分布式功率开关,其中分布式功率开关包括多个子晶体管,并且其中每个子晶体管包括栅极、源极和漏极。电子电路还包括形成在衬底上的分布式驱动电路 ...
【技术保护点】
一种电子电路,包括:包括GaN的衬底;形成在所述衬底上的分布式功率开关,其中所述分布式功率开关包括多个子晶体管,并且其中每个子晶体管包括栅极、源极和漏极;以及形成在所述衬底上的分布式驱动电路,其中所述分布式驱动电路包括由多个子驱动器形成的分布式输出级,其中每个子驱动器包括输入和输出,并且其中每个子驱动器的输出连接到所述分布式功率开关的子晶体管的一个或多个对应的子晶体管的栅极。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.20 US 62/039,7421.一种电子电路,包括:包括GaN的衬底;形成在所述衬底上的分布式功率开关,其中所述分布式功率开关包括多个子晶体管,并且其中每个子晶体管包括栅极、源极和漏极;以及形成在所述衬底上的分布式驱动电路,其中所述分布式驱动电路包括由多个子驱动器形成的分布式输出级,其中每个子驱动器包括输入和输出,并且其中每个子驱动器的输出连接到所述分布式功率开关的子晶体管的一个或多个对应的子晶体管的栅极。2.根据权利要求1所述的电子电路,其中所述分布式功率开关的所述子晶体管根据第一节距间隔开,并且所述分布式驱动电路的所述子驱动器根据第二节距间隔开,并且其中所述第二节距等于所述第一节距的N倍,其中N是整数。3.根据权利要求1所述的电子电路,其中所述分布式驱动电路的所述子驱动器的输入通过多个导体连接到节点,并且其中所述导体具有基本上相同的阻抗。4.根据权利要求1所述的电子电路,其中所述分布式驱动电路的所述子驱动器的输出通过多个导体连接到所述分布式功率开关的所述子晶体管,并且其中所述导体具有基本上相同的阻抗。5.一种电子组件,包括:封装基座;和至少一个基于GaN的管芯,其固定到所述封装基座并包括电子电路,所述电子电路包括:形成在衬底上的分布式功率开关,其中所述分布式功率开关包括多个子晶体管,并且其中每个子晶体管包括栅极、源极和漏极;以及形成在所述衬底上的分布式驱动电路,其中所述分布式驱动电路包括由多个子驱动器形成的分布式输出级,其中每个子驱动器包括输入和输出,并且其中每个子驱动器的输出连接到所述分布式功率开关的所述子晶体管的一个或多个对应的子晶体管的栅极。6.根据权利要求5所述的电子组件,其中,所述分布式功率开关的所述子晶体管根据第一节距间隔开,并且所述分布式驱动电路的所述子驱动器根据第二节距间隔开,并且其中所述第二节距等于所述第一节距的N倍,其中N是整数。7.根据权利要求5所述的电子组件,其中所述分布式驱动电路的所述子驱动器的输入通过多个导体连接到节点,并且其中所述导体具有基本上相同的阻抗。8.根据权利要求5所述的电子组件,其中所述分布式驱动电路的所述子驱动器的输出通过多个导体连接到所述分布式功率开关的所述子晶体管,并且其中所述导体具有基本上相同的阻抗。9.一种电子电路,包括:包括GaN的衬底;形成在所述衬底上的分布式功率开关,其中所述分布式功率开关包括多个功率子晶体管,并且其中每个功率子晶体管包括栅极、源极和漏极;以及形成在所述衬底上的分布式下拉晶体管,其中所述分布式下拉晶体管包括多个下拉子晶体管,其中每个下拉子晶体管包括栅极、源极和漏极,其中所述下拉子晶体管的栅极电连接在一起,其中所述下拉子晶体管的源极各自连接到一个或多个对应的功率子晶体管的源极,并且其中所述下拉子晶体管的漏极各自连接到对应的功率子晶体管的栅极。10.根据权利要求9所述的电子电路,其中所述分布式功率开关的所述子晶体管根据第一节距间隔开,并且所述分布式下拉晶体管的所述下拉子晶体管根据第二节距间隔开,并且其中所述第一节距等于所述第二节距的N倍,其中N是整数。11.根据权利要求9所述的电子电路,还包括第一分布式驱动器,所述第一分布式驱动器包括多个第一子驱动器,其中所述功率子晶体管的栅极各自与对应的第一子驱动器的输出连接。12.根据权利要求11所述的电子电路,还包括第二分布式驱动器,所述第二分布式驱动器包括多个第二子驱动器,其中所述下拉子晶体管的栅极各自与对应的第二子驱动器的输出连接。13.根据权利要求9所述的电子电路,还包括形成在所述衬底上的分布式驱动电路,其中所述分布式驱动电路包括由多个子驱动器形成的分布式输出级,其中每个子驱动器包括输入和输出,并且其中每个子驱动器的输出连接到所述分布式功率开关的所述子晶体管的一个或多个对应的子晶体管的栅极。14.一种电子组件,包括:封装基座;和至少一个基于GaN的管芯,其固定到所述封装基座并包括电子电路,所述电子电路包括:包括GaN的衬底;形成在所述衬底上的分布式功率开关,其中所述分布式功率开关包括多个功率子晶体管,并且其中每个功率子晶体管包括栅极、源极和漏极;以及形成在所述衬底上的分布式下拉晶体管,其中所述分布式下拉晶体管包括多个下拉子晶体管,其中每个下拉子晶体管包括栅极、源极和漏极,其中所述下拉子晶体管的栅极电连接在一起,其中所述下拉子晶体管的源极各自连接到一个或多个对应的功率子晶体管的源极,并且其中所述下拉子晶体管的漏极各自连接到对应的功率子晶体管的栅极。15.根据权利要求14所述的电子组件,其中所述分布式功率开关的所述子晶体管根据第一节距间隔开,并且所述分布式下拉晶体管的所述下拉子晶体管根据第二节距间隔开,并且其中所述第一节距等于所述第二节距的N倍,其中N是整数。16.根据权利要求14所述的电子组件,其中所述电子电路还包括第一分布式驱动器,所述第一分布式驱动器包括多个第一子驱动器,其中所述功率子晶体管的栅极各自与对应的第一子驱动器的输出连接。17.根据权利要求16所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:D·M·金泽,
申请(专利权)人:纳维达斯半导体股份有限公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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