[发明专利]半导体器件

说明书

本申请是申请日为2005年1月14日、申请号为200510001718.3、发明名称为“半导体器件”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2004年1月16日提交的日本专利申请No.2004-008779的优先权，其全部内容通过参考引入本申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件技术，并且更特别地涉及一种应用于具有电源电路的半导体器件的技术。

背景技术

通过将高端开关功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)串联连接到低端开关功率MOSFET来形成广泛用作电源电路的DC-DC转换器。高端开关功率MOSFET具有DC-DC转换器控制的开关功能。低端开关功率MOSFET具有同步整流的开关功能。这两个功率MOSFET彼此同步地交替导通/截止，从而影响电源电压的转换。

例如，日本未审专利公开No.2002-217416就公开了上述的DC-DC转换器。该专利公开的技术形成具有水平功率MOSFET的高端开关和具有垂直功率MOSFET的低端开关。

此外，例如，日本未审专利公开No.2001-25239公开的技术就采用了电阻器和电容器以便减少噪声，当将DC-DC转换器制造为包括控制电路、驱动电路和功率MOSFET的单一芯片时，噪声就成为DC-DC转换器的一个问题。

发明内容

然而，对于用作台式电脑或笔记本个人计算机、服务器、游戏机等的电源电路的DC-DC转换器，符合用于大电流驱动CPU(中央处理单元)等的使用和作为无源部分的扼流线圈的输入/输出电容的减少的要求，就需要低电压输出、大电流输出、高速响应和微型化。为了满足这种要求，重要的是设计出一种用于获得DC-DC转换器的方法，该DC-DC转换器允许使用大电流和高频并展示出高电压转换效率。

本发明的目的在于提供一种用于提高半导体器件的电压转换效率的技术。

本发明的另一个目的是提供一种用于使半导体器件封装最小化的技术。

本发明的再一个目的是提供一种用于改善半导体器件的热辐射性能的技术。

从本发明以下的作为附图说明的更加具体的描述中，本发明的上述及其它目的和特征将变得明显。

现在，将简要描述本发明的代表方面。

本发明是一种单一半导体芯片，其结合有高端开关功率晶体管和用于驱动该高端开关功率晶体管的驱动电路。

现在，将简要描述本发明的代表方面提供的优点。

由于将高端开关功率晶体管和用于驱动高端开关功率晶体管的驱动电路结合在单一半导体芯片之中，因此就能够减少寄生布线电感，直到可以忽略它，该寄生布线电感比其它任何布线路径电感在更大程度上影响电压转换效率。结果，本发明就提高了半导体器件的电压转换效率。

附图说明

图1是说明根据本发明的一个实施例的半导体器件的一个实例的电路图；

图2是说明用于图1中所示的半导体器件的驱动电路的一个实例的电路图；

图3是图1中所示的半导体器件的典型定时图；

图4是说明在根据本发明的半导体器件上寄生的电感分量的等效电路图；

图5说明损耗和在根据本发明的半导体器件上寄生的电感分量之间的关系；

图6说明根据本发明的半导体器件的电路操作；

图7说明在图6中所示的电路操作期间常用的器件剖面；

图8说明图1中所示的半导体器件的典型结构；

图9说明根据本发明的半导体器件的结构；

图10说明根据本发明的另一半导体器件的结构；

图11说明根据本发明的另一半导体器件的结构；

图12说明根据本发明的又一半导体器件的结构；

图13说明图8中所示的半导体器件和图9-12中所示的半导体器件的参数比较；

图14是说明图1中所示的半导体器件的典型封装结构的平面图；

图15示出了图14的Y1-Y1剖面；

图16示出了根据本发明的一个实施例的半导体器件的第一半导体芯片的基本部分的剖面；

图17示出了根据本发明的一个实施例的半导体器件的第二半导体芯片的基本部分的剖面；

图18是说明作为一个实例、如何安装根据本发明的一个实施例的半导体器件的平面图；

图19是图18的侧视图；

图20是说明根据本发明的另一个实施例的半导体器件的典型封装结构的平面图；

图21示出了图20的Y1-Y1剖面；