双向功率开关制造技术

技术编号:23707978 阅读:109 留言:0更新日期:2020-04-08 11:45
一种双向功率开关包括三个部件。每个部件包括具有交替的传导类型的三个半导体区域的堆叠,并且在三个半导体区域中的第一个半导体区域具有与第一半导体区域的类型相反的类型。第一部件和第二部件的第一半导体区域具有相同的传导类型并且第一部件和第三部件的第一半导体区域具有相反的传导类型。第一部件的第一半导体区域被连接到第二部件和第三部件的控制区域。第二部件和第三部件的第一半导体区域被连接到第一开关端子,第一部件、第二部件和第三部件的第三半导体区域被连接到第二开关端子,并且第一部件的控制区域被连接到第三开关端子。

Two way power switch

【技术实现步骤摘要】
双向功率开关本申请是于2015年11月30日提交的申请号为201510857698.3、题为“双向功率开关”的专利技术专利申请的分案申请。优先权要求本申请要求在2015年5月5日递交的专利号为15/54010的法国专利申请的优先权,其整体通过引用的方式以法律允许的最大程度并入于此。
本公开内容涉及双向功率开关。
技术介绍
已经提供了许多类型的双向功率开关。这样的开关例如在与负载的串联连接中使用,该负载将在提供交流电流(AC)电源电压(例如,主电源电压)的端子之间被供电以控制向负载供应的功率。在已知的双向功率开关当中,可以提到三端双向可控硅(triac),其是很常用的并且具有相对廉价的优点。然而三端双向可控硅受限于其控制端子仅使得能够控制其从关断状态到导通阶段的开关,从导通状态到关断阶段的开关在流过三端双向可控硅的电流下降到阈值之下时自然地发生。已经提供了基于MOS或者双极性晶体管的各种解决方案以形成可控制以被导通和关断的双向功率开关。然而这样的开关是相对昂贵的。另外,这样的开关的控制可能要求相对复杂的电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向功率开关,包括:第一部件、第二部件和第三部件,其中每个部件包括:/n第一半导体区域、第二半导体区域和第三半导体区域的堆叠,所述第一半导体区域到所述第三半导体区域具有交替的传导类型;并且/n具有与所述第一半导体区域的传导类型相反的传导类型并且被布置在所述第一半导体区域中的半导体控制区域,/n其中:/n所述第一部件和所述第二部件的第一半导体区域具有相同的传导类型并且所述第一部件和所述第三部件的第一半导体区域具有相反的传导类型;/n所述第一部件的第一半导体区域被连接到所述第二部件和所述第三部件的半导体控制区域;/n所述第二部件和所述第三部件的第一半导体区域被连接到所述开关的第一导电端子;...

【技术特征摘要】
20150505 FR 15540101.一种双向功率开关,包括:第一部件、第二部件和第三部件,其中每个部件包括:
第一半导体区域、第二半导体区域和第三半导体区域的堆叠,所述第一半导体区域到所述第三半导体区域具有交替的传导类型;并且
具有与所述第一半导体区域的传导类型相反的传导类型并且被布置在所述第一半导体区域中的半导体控制区域,
其中:
所述第一部件和所述第二部件的第一半导体区域具有相同的传导类型并且所述第一部件和所述第三部件的第一半导体区域具有相反的传导类型;
所述第一部件的第一半导体区域被连接到所述第二部件和所述第三部件的半导体控制区域;
所述第二部件和所述第三部件的第一半导体区域被连接到所述开关的第一导电端子;
所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的第三半导体区域被连接到所述开关的第二导电端子;并且
所述第一部件的半导体控制区域被连接到所述开关的控制端子,
其中所述第一部件的所述第一半导体区域与所述第二部件和所述第三部件的所述半导体控制区域直接电连接;
其中所述第二部件和所述第三部件的所述第一半导体区域与所述开关的所述第一导电端子直接电连接;以及
其中所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件的所述第三半导体区域与所述开关的所述第二导电端子直接电连接。


2.根据权利要求1所述的开关,其中所述第一部件的第一半导体区域、第二半导体区域和第三半导体区域分别是P型、N型和P型的。


3.根据权利要求1所述的开关,其中所述第一部件的半导体表面比所述第二部件和所述第三部件中的每个部件的半导体表面小。


4.根据权利要求1所述的开关,其中所述第一部件、所述第二部件和所述第三部件分别被形成在三个不同的半导体芯片中。


5.根据权利要求4所述的开关,其中所述三个不同的半导体芯片被组装在同一保护封装中。


6.根据权利要求5所述的开关,其中所述保护封装包括被分别连接到所述开关的所述第一导电端子和所述第二导电端子以及所述控制端子的三个外部连接端子。


7.根据权利要求4所述的开关,其中所述三个不同的半导体芯片被组装在三个不同的保护封装中。


8.根据权利要求1所述的开关,其中所述第一部件和所述第二部件被形成在第一半导体芯片上,并且其中所述第三部件被形成在第二半导体芯片中,并且其中所述第一半导体芯片和所述第二半导体芯片被组装在同一保护封装中。


9.根据权利要求8所述的开关,其中所述保护封装包括被分别连接到所述开关的所述第一导电端子和所述第二导电端子以及所述控制端子的三个外部连接端子。


10.根据权利要求1所述的开关,其中所述第一部件和所述第二部件的第二半导体区域具有在从7x1013到4x1014原子/cm3的范围中的掺杂水平以及在从150到250μm的范围中的厚度,并且其中所述第三部件的第二半导体区域具有在从7x1013到4x1014原子/cm3的范围中的掺杂水平并且具有在从150到250μm的范围中的厚度。


11.一种功率开关,包括:
三个半导体区域的第一堆叠,所述三个半导体区域具有交替的传导类型并且包括第一半导体控制区域,所述第一半导体控制区域被布置在所述三个半导体区域中的第一个半导体区域中并且具有与所述三个半导体区域中的所述第一个半导体区域的传导类型相反的传导类型,
三个半导体区域的第二堆叠,所述三个半导体区域具有交替的传导类型并且包括第二半导体控制区域,所述第二半导体控制区域被布置在所述三个半导体区域中的第一个半导体区域中并且具有与所述三个半导体区域中的所述第一个半导体区域的传导类型相反的传导类型,
其中:
所述功率开关的栅极端子被连接到所述第一半导体控制区域;
在所述第一堆叠中的所述三个半导体区域中的所述第一个半导体区域被连接到所述第二半导体控制区域;
所述功率开关的第一导电端子被连接到在所述第二堆叠中的所述三个半导体区域中的所述第一个半导体区域;并且
所述功率开关的第二导电端子被连接到在所述第一堆叠和所述第二堆叠两者中的所述三个半导体区域中的第三个半导体区域,
其中所述第一堆叠中的所述三个半导体区域中的第一个半导体区域与所述第二半导体控制区域直接电连接;
其中所述功率开关的所述第一导电端子与所述第二堆叠中的所述三个半导体区域中的第一个半导体区域直接电连接;以及
其中所述功率开关的所述第二导电端子与所述第一堆叠和所述第二堆叠两者中的所述三个半导体区域中的第三个半导体区域直接电连接。


12.根据权利要求11所述的功率开关,其中所述第一堆叠和所述第二堆叠被形成在被组装在同一保护封装中的分开的裸片上。


13.根据权利要求11所述的功率开关,其中所述第一堆叠和所述第二堆叠被形成在被组装在保护封装中的共同的裸片上。


14.根据权利要求11所述的功率开关,其中在所述第一堆叠和所述第二堆叠中的所述交替的传导类型是相同的。


15.根据权利要求11所述的功率开关,其中在所述第一堆叠和所述第二堆叠中的所述交替的传导类型是相反的。


16.根据权利要求11所述的功率开关,还包括:
三个半导体区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y·阿格
申请(专利权)人:意法半导体图尔公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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