本发明专利技术涉及一种适合于高功率高输出电压应用场合的升压变换器，包括低压控制器集成电路和高压垂直分立场效应晶体管，两者均被封装在一个单封装中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及ー种升压变换器，更具体地涉及ー种高压高功率的升压变换器。
技术介绍
升压变换器电路用于将输入电压升高至更高的输出电压。例如在运用于便携式显示器时，升压比可以达到10或10以上。升压变换器可以用来向一系列用于LCD(液晶显示器)背光的白色LED(发光二极管)提供电源。在这样的情况下，升压变换器可用来将5伏的输入电压转换成直至50伏的输出电压。升压变换器通常包括五个基本元件，即功率半导体开关，ニ极管，电感器，电容器和调制控制器。在高功率和高输出电压的应用中，如图I的升压变换器100所示，通常使用互补金属氧化物半导体(CMOS)的升压控制器集成电路，提供必要的阻断电压的外部高压N型场效应晶体管(NFET)和外部检测电阻。如图I所示，升压变换器电路100包括其上安装包含控制器104的低压集成电路(IC)的芯片区102。外部检测电阻Rs以及外部高压NFET 106可以连接到控制器104上。控制器104可以是诸如脉宽调制(PWM)控制器的任何类型的调制控制器。电感器L可以在标示为LX的开关点直接连接在控制器104的输入电压Vin和NFET 106的漏极D之间。外部检测电阻Rs可以连接在NFET 106的源极S和接地端之间。外部高压(HV)肖特基ニ极管Dsdl和电容器C可以串联连接在漏极D和接地端之间。在肖特基 ニ极管Dsdl和电容器C之间可以获得输出电压Vott。肖特基ニ极管的两端可以存在电压降 Vdiodeo该类型的升压变换器电路100配合低压或高压侧的电流检测可以适合于高电压，高功率的应用场合。这样的应用场合可以在高压或低压侧使用外部高压NFET和外部高功率检测电阻。外部检测电阻可以降低控制器IC 104的高压要求。然而，低压CMOS集成电路， 外部高功率电阻以及外部高功率FET的总体尺寸往往要超出诸如便携式模板DVD播放器或高集成度便携式个人电脑的对电路板空间相当敏感的应用场合所要求的尺寸范围。另外， 外部检测电阻以及外部高功率FET增加了原材料总体(BOM)成本。在低功率但高输出电压的应用中，例如如图2所示，有时使用与CMOS或双极型控制器和DMOS或双极型升压开关完全集成的升压变换器。与上述升压变换器电路100相类似，升压变换器200可以包括直接连接到输入电压Vin以及经过外部高压肖特基ニ极管Dsdl 连接到输出电压Votit的电感器L，电容器C提供输出电压Vott的滤波。升压变换器200还可包括低压控制器204，高压NFET以及高压电流检测电阻206，所有这些元件都安装在必须是高额定电压的复电压IC 202上。在低功率但高输出电压的应用中，完全集成的升压变换器可以达到小形状因数。 然而，生产成本可能由于要求由エ艺限制确定的最大额定电压(VoUT+VDraDE)的高压IC制造 エ艺的自然原因而变得太高。
技术实现思路
本专利技术的目的是将升压器结构中的低压控制器与高压垂直分立FET共同封装在一个单独的封装中，以减小升压变换器的尺寸。为了达到上述目的，本专利技术公开了ー种升压变换器，其包括低压控制器集成电路；高压垂直分立场效应晶体管，该高压垂直分立场效应晶体管具有连接到所述低压控制器集成电路的栅极。其中，所述低压控制器集成电路和高压垂直分立场效应晶体管一起被封装在ー个单一封装中。所述低压控制器集成电路可以还包括脉宽调制控制器。所述低压控制器集成电路可以还包括内部检测元件。内部检测元件可以是电阻或晶体管，也可以是场效应晶体管。所述低压控制器集成电路附贴到第一芯片区上，同时将高压垂直分立场效应晶体管用导电环氧树脂层附贴到第二芯片区上。这样的低压控制器集成电路也可以包括内部电流检测元件。内部电流检测元件可以是电阻或晶体管，也可以是场效应晶体管。该升压变换器还可以包括安装到第二芯片区上的外部高压肖特基ニ极管，外部高压肖特基ニ极管是具有连接到所述高压垂直分立场效应晶体管的漏极的底部阳极的底部阳极肖特基ニ极管。所述肖特基ニ极管的底部阳极与第二芯片区电接触，也可以是高压垂直分立场效应晶体管包括与第二芯片区电接触的底部漏极，或者所述底部阳极肖特基ニ极管用沉积于底部阳极和第二芯片区之间的导电环氧树脂附贴到第二芯片区上。所述的第一和第二芯片区共同封装在单封装中。该升压变换器还包括具有连接到所述高压垂直分立场效应晶体管的漏极的阳极的外部高压肖特基ニ极管。该升压变换器中的低压控制器集成电路和高压垂直分立场效应晶体管附贴到一个单芯片区上，其中所述低压控制器集成电路用绝缘环氧树脂附贴在单芯片区上，而高压垂直分立场效应晶体管用导电环氧树脂附贴到单芯片区上。该升压变换器可以还包括分立的电流检测元件，其中该分立的检测元件也封装在单芯片区中，所述分立的电流检测元件是分立的电流检测电阻，而所述分立的电流检测电阻可以是用导电环氧树脂附贴到单芯片区上的垂直检测电阻。该升压变换器可以还包括外部电流检测元件，其中所述外部电流检测元件是外部电流检测电阻，而所述外部电流检测电阻连接在控制器集成电路的低压侧及连接在控制器集成电路的高压侧。所述高压垂直分立场效应晶体管是具有与单芯片区电接触的底部源极的底部源极分立场效应晶体管。本专利技术所提供的升压变换器，其中的低压控制器与高压垂直分立场效应晶体管被共同封装在一个单独的封装中，达到了减小升压变换器的尺寸的目的，也进ー步降低了制造成本。附图说明通过參考附图阅读下文的详细叙述，本专利技术的目的及其优点将变得显而易见，附图中图I是现有技术的升压变换器的电路示意图。图2是现有技术的另一种升压变换器的电路示意图。图3是根据本专利技术的第一实施例的升压变换器的电路示意图。图4是图3所述的升压变换器的升压IC封装组件的俯视图。图5A-5C是说明具有位于根据本专利技术的第二实施例的升压变换器的低压侧或高压侧的外部检测电阻的升压变换器的电路示意图。图6A-6B是图5A和图5B所述的升压变换器升压IC封装组件的俯视图。图7是根据本专利技术的第三实施例的升压变换器的电路示意图。图8是图7所述的升压变换器的升压IC封装组件的俯视图。图9是根据本专利技术的第四实施例的升压变换器的电路示意图。图10是图9所述的升压变换器的升压IC封装组件的俯视图。具体实施例方式以下结合图3 图10，详细说明本专利技术的若干较佳实施例。虽然为了说明的目的下文的详细描述包含很多特定细节，但本
的普通熟练技术人员应该理解，对下文所述的细节的各种变化和替代都处在本专利技术的范围内。因此， 对下文所述的本专利技术的示例性实施例的具体陈述不丧失本专利技术主张的总体原则并且不对本专利技术附加任何限制。根据本专利技术的各个实施例，高压输出升压器结构中的低压控制器与高压垂直分立 FET可以共同封装在一个单独的封装中。图3是说明根据本专利技术的实施例的升压变换器300的电路示意图。如图3所示， 升压变换器300包括建构在第一芯片区302上的具有内部电流检测元件310的低压控制器 306。检测装置310可以是电阻或诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的FET。 举例来说，控制器306可以是脉宽调制控制器，诸如加利福尼亚桑尼维尔的美信集成产品公司(Maxim Integrated Products of Sunnyvale, California)生产的 MAX1771 型升压 DC-DC本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艾伦，郑伟强，
申请(专利权)人：万国半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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