[发明专利]一种高压隔离电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，更具体地，涉及半导体芯片中高压隔离电路的设置。

背景技术

在隔离芯片中，增加隔离电压一般的方法是增加隔离介质(例如隔离电容)的厚度，比如德州仪器公司(TI)的ISO7720。为了达到一定的隔离电压，隔离层介质的厚度是常规集成电路工艺的几倍。而介质厚度的增加会带来几个问题：

1、集成电路工艺难度增加，变成了非常规集成电路工艺，集成电路工艺的开发周期增加，研发成本增加；

2、介质的应力会增加造成介质中缺陷增加，降低了介质的寿命，也就是芯片的寿命，也降低了芯片的可靠性。

而如果电容的厚度太薄，则在高压情况下，电路容易被击穿，从而影响电路的寿命和安全。

由此，需要一种能够以成熟工艺来解决上述问题的方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中隔离电容厚度较厚而无法以现有成熟工艺来进行制造的缺陷。

根据本发明的第一方面，提供一种高压隔离电容，包括：N个串联的子隔离电容，每个所述子隔离电容包括正极和负极，每个所述子隔离电容通过其正极和负极中的一极设置在所述衬底上，而所述正极和负极中的另一极远离所述衬底，其中，N为大于1的自然数。

根据本发明的一个实施方式，其中，每个相邻子隔离电容之间具有特定距离，以避免相邻子隔离电容之间发生击穿。

根据本发明的一个实施方式，其中，相邻子隔离电容的正极和负极极性交替地设置在所述衬底上。

根据本发明的一个实施方式，其中，相邻子隔离电容的正极和负极极性相同地设置在所述衬底上。

根据本发明的一个实施方式，其中，N为奇数。

根据本发明的一个实施方式，其中，N为偶数。

根据本发明的一个实施方式，其中，N为2-6个。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述N个子隔离电容的电压相等。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述衬底为SiO₂，或者是生长在半导体衬底上的SiO₂。

根据本发明第二方面，提供一种高压隔离变压器，包括：N个串联的子变压器，每个子变压器包括初级电感线圈和次级电感线圈，每个所述子变压器通过其初级电感线圈和次级电感线圈中的一个电感线圈设置在所述衬底上，而所述初级电感线圈和次级电感线圈中的另一个电感线圈远离所述衬底，其中，N为大于1的自然数。

根据本发明的一个实施方式，其中，每个相邻子变压器之间具有特定距离，以避免相邻子变压器之间发生击穿。

根据本发明的一个实施方式，其中，相邻子变压器的初级电感线圈和次级电感线圈交替地设置在所述衬底上。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述初级电感线圈和次级电感线圈中的一个电感线圈通过两个平行的金属层设置在所述衬底上。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述初级电感线圈和次级电感线圈中的另一个电感线圈设置在远离所述衬底的两个平行金属层上。

根据本发明的一个实施方式，其中，N为奇数。

根据本发明的一个实施方式，其中，N为偶数。

根据本发明的一个实施方式，其中，N为2-6。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述N个子隔离电容的变压器的隔离电压相等。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述衬底为SiO₂，或者是生长在半导体衬底上的SiO₂。

本发明提供的隔离电路能够显著地降低隔离电路的厚度，并且能够通过采用现有的成熟工艺来实现较高的隔离电压。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施方式的高压隔离电容的示意图；

图2示出了根据本发明另一个实施方式的高压隔离电容的示意图；

图3示出了子隔离电容为偶数(2个)的情形；

图4示出了根据本发明另一个实施方式的高压隔离电容的示意图；

图5示出了根据本发明另一个实施方式的高压隔离变压器的侧视图；

图6示出了根据本发明又一个实施方式的高压隔离变压器的侧视图；

图7示出了根据本发明一个实施方式的示例性电感线圈的示意图；以及