[发明专利]装置和用于制造装置的方法

说明书

一种包括栅极焊盘、源极焊盘和无源致动器的装置，所述无源致动器被布置成仅当无源致动器中的温度超过阈值时，才在栅极焊盘和源极焊盘之间形成可逆机械连接和电连接。

技术领域

本发明涉及电子开关领域。

更准确地说，本发明涉及一种用于保护电子开关免受超温事件影响的装置。

本发明还涉及用于制造这种装置的方法。

背景技术

本文包括对本发明的背景的讨论以解释本发明的背景。这不应被视为承认所提及的任何材料在任何权利要求的优先权日已公开、已知或成为公知常识的一部分。

电子开关被制成在特定最高结温下工作。在该温度以上工作可能会触发热逃逸条件，该条件会导致装置发生不可逆转的灾难性故障。在某些超温事件中，电子开关中的温度可能会在大约10μs的时间范围内升高到600℃以上。

超温事件可能由不同情况引起，例如：有缺陷冷却系统、电子开关的远处短路、导致支路配置短路的错误控制命令装置在超出其规范工作。

对超温事件的反应通常主要基于检测超温事件的原因。检测超温事件的原因的已知方法可以包括熔断器、去饱和电路、监测栅极电流或栅极-发射极电压、或结温传感器。

对于每种可能的情况，这种方法都需要大量传感器和致动器，并且可能会产生各种错误触发。此外，这种方法导致固有延迟，这与高效保护电子开关所需的快速反应不兼容。

现有技术中已知的检测手段都不允许可靠地保护电子开关免受超温事件的影响，同时一旦纠正了超温事件的原因，就使电子开关再次运行。

本发明的一个目的是提供克服上述缺点的手段。

发明内容

为此，本发明提出了一种包括栅极焊盘、源极焊盘和无源致动器的装置，该无源致动器被布置为仅当无源致动器中的温度超过阈值时，才在栅极焊盘和源极焊盘之间形成可逆机械连接和电连接。

有利地，由于无源致动器，根据本发明的装置允许保护电子开关免受超温事件的影响，而不管是什么导致超温事件。实际上，每当无源致动器中的温度超过阈值时，就在栅极焊盘和源极焊盘之间形成机械连接和电连接。

有利地，一旦超温事件的原因被纠正，根据本发明的装置就允许使电子开关再次操作。实际上，机械连接和电连接是可逆的，并且仅在无源致动器中的温度超过阈值时才形成。因此，当致动器中的温度低于所述阈值时，栅极焊盘和源极焊盘之间不存在机械连接和电连接。

根据可单独或组合考虑的进一步实施方式，根据本发明的装置还可以包括根据任何可能组合的以下特征中的一个或多个：

-当无源致动器中的温度超过阈值时，无源致动器包括至少从源极焊盘延伸到栅极焊盘的可热延展导电材料；和/或

-无源致动器永久地连接到源极焊盘并热耦合到源极焊盘；和/或

-用于支承栅极焊盘和源极焊盘的基板，其中，无源致动器从基板延伸；和/或

-无源致动器从源极焊盘延伸；和/或

-无源致动器使用微机电系统技术制造；和/或

-用于检测栅极焊盘和源极焊盘之间的连接状态并基于连接状态产生信号的外部电路；和/或

-无源致动器包括两个臂，每个臂包括第一末端和第二末端，其中，每个臂的第一末端连接在一起并且每个臂的第二末端各自连接到源极焊盘的不同点；和/或

-加热器件(means)，在施加高于预定水平的致动器电压的情况下将无源致动器温度保持为超过阈值；和/或

-加热器件包括用于通过焦耳效应加热无源致动器的电阻；和/或