專(zhuān)利名稱(chēng)：電子器件和半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子器件和用于該電子器件的半導(dǎo)體器件的特性改進(jìn)并且更具體地涉及一種提高功率源電路效率的方法。
背景技術(shù)：
目前，節(jié)能變成一個(gè)重要問(wèn)題。功率源制造商不遺余力地實(shí)現(xiàn)根據(jù)比如能源之星(EnergyStar) 4. 0和80+這樣的標(biāo)準(zhǔn)按照特別輕的負(fù)載(最大負(fù)載的20% )規(guī)定的效率。在需要75W或者更高AD-DC功率源的器件的功率源的第一級(jí)，用于使商用功率源中流動(dòng)的電流接近正弦波的功率因子校正(PFC)是抑制諧波電流所必需的。大致有兩種PFC方法。方法之一是在器件的輸入線中插入電感器以平滑電流的無(wú)源濾波方法。另一方法是通過(guò)使用專(zhuān)用PFC控制器和分立器件來(lái)控制電流的有源濾波方法。近年來(lái)，可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)小型化和減少重量的有源濾波方法是主流。作為有源濾波方法，實(shí)際地使用根據(jù)功率消耗的各種方法，比如電流連續(xù)模式和電流臨界模式，并且專(zhuān)用控制器由制造商提供。也需要PFC功率源實(shí)現(xiàn)更高效率。圖1是示出了本發(fā)明的發(fā)明人考察的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。在圖1的PFC功率源中，PFC控制器1002基于電壓信息VFB和電流信息ICS來(lái)控制開(kāi)關(guān)1001的占空比以將輸出電壓Vout維持于恒定電壓。此外，PFC控制器1002使電流信息ICS中的電流類(lèi)似于AC輸入并且進(jìn)行使流動(dòng)電流接近正弦波的控制。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)如 MOSFET或者IGBT用作開(kāi)關(guān)1001。作為與電路例子有關(guān)的文獻(xiàn)，有公開(kāi)號(hào)為2009-219329的日本待審專(zhuān)利申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容
在圖1的電路中，MOSFET或者IGBT用作開(kāi)關(guān)1001。由于IGBT的關(guān)斷緩慢，所以在關(guān)斷開(kāi)關(guān)時(shí)開(kāi)關(guān)中的損耗大。然而導(dǎo)通損耗小，從而在重負(fù)載時(shí)的效率優(yōu)良。另一方面，MOSFET的關(guān)斷比IGBT的關(guān)斷快得多，并且在關(guān)斷時(shí)的損耗小。恰好相反，導(dǎo)通損耗大，從而MOSFET并不適合于重負(fù)載，但是在輕負(fù)載時(shí)的效率優(yōu)良。當(dāng)在寬范圍的負(fù)載的情況下增加效率時(shí)，在使用MOSFET和IGBT開(kāi)關(guān)之一的情況下該效率增加受到限制。本發(fā)明的目的在于改進(jìn)電子器件的特性。具體而言，本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)根據(jù)有源濾波方法的PFC功率源的輸出功率控制PFC功率源中的開(kāi)關(guān)電路而在PFC功率源中在寬負(fù)載區(qū)域中提高效率的方法。本發(fā)明的上述和其它目的及新穎特征將根據(jù)說(shuō)明書(shū)的描述和附圖變得清楚。在本申請(qǐng)中公開(kāi)的發(fā)明中的有代表性的發(fā)明的概況將簡(jiǎn)述如下。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例的一種功率源電路(電子器件)中，AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電容器接地于整流二極管與輸出端子之間，并且用于控制平滑電感器的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)并聯(lián)接地。功率源電路還可以包括用于對(duì)輸出端子的電壓進(jìn)行分壓的分壓電路，并且控制電路可以通過(guò)使用分壓電路的輸出來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，控制電路內(nèi)部可以具有閾值電壓、對(duì)閾值電壓與分壓電路的輸出進(jìn)行比較并且切換第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，當(dāng)分壓電路的輸出小于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第一開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)分壓電路的輸出大于閾值電壓時(shí)可以操作第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，當(dāng)分壓電路的輸出小于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第一開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)分壓電路的輸出大于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第二開(kāi)關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例的另一功率源電路中，AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電容器接地于整流二極管與輸出端子之間，并且用于控制平滑電感器的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)并聯(lián)接地。還在輸出端子與二極管之間提供測(cè)量電阻器。控制電路通過(guò)使用在測(cè)量電阻器的兩端的電勢(shì)差來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)和第
二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，控制電路可以?xún)?nèi)部具有閾值電壓、對(duì)閾值電壓與在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差進(jìn)行比較并且切換第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，當(dāng)在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差小于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第一開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差大于閾值電壓時(shí)可以操作第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，當(dāng)在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差小于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第一開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)在測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差大于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第二開(kāi)關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例的又一功率源電路中，AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電容器接地于整流二極管與輸出端子之間，并且用于控制平滑電感器的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)并聯(lián)接地。第一開(kāi)關(guān)經(jīng)由第一測(cè)量電阻器接地，第二開(kāi)關(guān)經(jīng)由第二測(cè)量電阻器接地，并且控制電路通過(guò)使用通過(guò)將在第一測(cè)量電阻器與第一開(kāi)關(guān)之間的連接點(diǎn)的電壓與在第二測(cè)量電阻器與第二開(kāi)關(guān)之間的連接點(diǎn)的電壓相加而獲得的相加電壓來(lái)控制第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，控制電路可以?xún)?nèi)部具有閾值電壓、對(duì)閾值電壓與相加電壓進(jìn)行比較并且可以切換第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，當(dāng)相加電壓小于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第一開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)相加電壓大于閾值電壓時(shí)可以操作第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)。在功率源電路中，當(dāng)相加電壓小于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第一開(kāi)關(guān)，并且當(dāng)相加電壓大于閾值電壓時(shí)可以?xún)H操作第二開(kāi)關(guān)。在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有代表性的實(shí)施例的另一功率源電路中，AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電感器接地于整流二極管與輸出端子之間，并且用于控制平滑電感器的第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)并聯(lián)接地。還提供控制電路，并且控制電路包括用于生成閾值電壓的參考電壓電路，電壓由控制電路以外的分壓電路分壓，并且控制電路使用分壓電路的輸出作為閾值。功率源電路還具有控制電路?？刂齐娐钒ㄓ糜谏砷撝惦妷旱膮⒖茧妷弘娐?， 參考電壓電路的輸出由控制電路以外的第一分壓電路和第二分壓電路分壓，并且控制電路可以使用第一分壓電路的輸出作為第一電壓閾值并且使用第二分壓電路的輸出作為第二電壓閾值。在功率源電路中，控制電路具有AC檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)可以切換第一電壓閾值和第二電壓閾值，并且AC檢測(cè)電路可以使用AC全波整流器電路的輸出作為參考來(lái)切換轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)。在這些功率源電路中，第一開(kāi)關(guān)可以是MOSFET開(kāi)關(guān)，并且第二開(kāi)關(guān)可以是IGBT開(kāi)關(guān)。在這些功率源電路中，第一開(kāi)關(guān)的電流容量可以小于第二開(kāi)關(guān)的電流容量。通過(guò)使用本發(fā)明的功率源電路(電子器件)，利用了小電流容量的開(kāi)關(guān)(例如 M0SFET)和大電流容量的開(kāi)關(guān)(例如IGBT)的特性，并且可以在寬范圍的負(fù)載區(qū)域中實(shí)現(xiàn)高效率。


圖1是示出了有源濾波方法的常規(guī)PFC功率源的配置的電路圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖；圖3是PFC控制器的操作的定時(shí)圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的另一驅(qū)動(dòng)器選擇電路的配置的電路圖；圖5是在運(yùn)用圖4的驅(qū)動(dòng)器選擇電路時(shí)PFC控制器的操作的定時(shí)圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖；圖8是在運(yùn)用圖7的驅(qū)動(dòng)器選擇電路時(shí)PFC控制器的操作的定時(shí)圖；圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖；圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖；圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖；圖12是示出了與本發(fā)明有關(guān)的電路的封裝分配的概念圖13是示出了與本發(fā)明有關(guān)的電路的另一封裝分配的概念圖；圖14是示出了與本發(fā)明有關(guān)的電路的又一封裝分配的概念圖；圖15是示出了與本發(fā)明有關(guān)的電路的另一封裝分配的概念圖；圖16是示出了與本發(fā)明有關(guān)的電路的又一封裝分配的概念圖；圖17是示出了與本發(fā)明有關(guān)的電路的另一封裝分配的概念圖；圖18是IGBT形成于其中的半導(dǎo)體芯片的部分橫截面；圖19是MOSFET形成于其中的半導(dǎo)體芯片4PH的主要部分的橫截面；圖20A至圖20C是示出了與SW_PK對(duì)應(yīng)的部分的封裝結(jié)構(gòu)的圖；圖21是示出了圖20A至圖20C的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖；圖22是示出了圖21的等效電路的圖；圖23是示出了圖24的等效電路的圖；并且圖24是示出了與SW_PK對(duì)應(yīng)的部分的另一封裝的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式在以下實(shí)施例中，本發(fā)明將通過(guò)按需要?jiǎng)澐殖啥鄠€(gè)章節(jié)或者實(shí)施例來(lái)描述以求方便。然而除非另有指明，劃分的章節(jié)或者實(shí)施例并非是不相關(guān)的，而是一個(gè)章節(jié)或者實(shí)施例是另一章節(jié)或者實(shí)施例的部分或者全部的修改、細(xì)節(jié)、補(bǔ)充說(shuō)明等。在以下實(shí)施例中引用元素的數(shù)字(包括件數(shù)、數(shù)值、數(shù)量、范圍等)的情況下，除了清楚地指明的情況或者在原理上清楚地限制于具體數(shù)字的情況之外，本發(fā)明并不限于該數(shù)字?？梢允褂玫扔诨蛘叽笥?小于該具體數(shù)字的數(shù)字。另外，在以下實(shí)施例中，除了具體清楚地提到元素并認(rèn)為該元素在原理上明顯為必需的情況之外，該元素顯然并非總為必需。配置實(shí)施例的各功能塊的電路元件通過(guò)互補(bǔ) MOS晶體管(CMOS)等集成電路技術(shù)來(lái)形成于由單晶硅等制成的半導(dǎo)體襯底上，但是不限于此。在實(shí)施例中，在描述金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的情況下，并未排除非氧化物膜作為柵極絕緣膜。下文將通過(guò)使用附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例PFC功率源的配置圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。該有源濾波方法的PFC功率源包括功率源單元1、電感器Li、二極管D1、分壓電路 2、電容器Cout和電流檢測(cè)電阻器Rs并且此外還包括PFC控制器10、M0SFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT 開(kāi)關(guān)Q2。功率源單元1是用于對(duì)AC功率源AC進(jìn)行全波整流的電路。電感器Ll是在MOSFET開(kāi)關(guān)Ql或者IGBT開(kāi)關(guān)Q2關(guān)斷時(shí)生成反電動(dòng)勢(shì)以穩(wěn)定(平滑)輸出電壓Vout的線圈。電感器Ll需要用于在接地充入能量與釋放電感器Ll中充入的能量之間切換的開(kāi)關(guān)。這對(duì)應(yīng)于圖1中的開(kāi)關(guān)1001并且對(duì)應(yīng)于本實(shí)施例中的MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān) Q2。
二極管Dl是用于控制電流在一個(gè)方向上的流動(dòng)的無(wú)源整流元件。電容器Cout是接地平滑電容器。分壓電路2由電阻器Rfl和Rf2制成。分壓電路2對(duì)在輸出端子的電壓與接地電平之間的電勢(shì)差進(jìn)行分壓并且向PFC控制器10輸出結(jié)果作為電壓信息VFB。電流檢測(cè)寄存器Rs是用于檢測(cè)功率源單元1的輸出(電流信息輸出ICS)的防短路接地電阻器。PFC控制器10是用于使用電壓信息VFB和電流信息輸出ICS作為輸入來(lái)切換IGBT 開(kāi)關(guān)Q2的控制電路。后文將描述操作細(xì)節(jié)。MOSFET開(kāi)關(guān)Ql是MOSFET晶體管，并且IGBT開(kāi)關(guān)Q2是絕緣柵極雙極晶體管。續(xù)流二極管(free wheel diode)FWD耦合到IGBT開(kāi)關(guān)Q2。由于這些器件為常用器件，所以將不描述它們。MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān)Q2可以裝入一個(gè)封裝體中。圖20A至圖20C是示出了如何封裝與圖2中的SW_PK對(duì)應(yīng)的部分的圖。圖20A是示出了 SW_PK的端子名稱(chēng)的圖。圖20B是示出了在實(shí)際地封裝開(kāi)關(guān)時(shí)端子的管腳布置的圖。兩個(gè)開(kāi)關(guān)可以裝配于單個(gè)封裝體中。當(dāng)接通開(kāi)關(guān)時(shí)，在電感器Ll中積累能量。當(dāng)關(guān)斷開(kāi)關(guān)時(shí)，釋放并且向電容器Cout 輸出電荷，并且輸出電壓Vout從輸出端子輸出。MOSFET的電流容量(輸入容量)一般為小，并且IGBT具有大電流容量(輸入容量)的特性。在本發(fā)明中使用這一特性。接著將描述PFC控制器10的操作。PFC控制器10中具有誤差放大器10-1、負(fù)載檢測(cè)器10_2、振蕩器10_3、PWM控制電路10-4、驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5、MOSFET驅(qū)動(dòng)器10_6和IGBT驅(qū)動(dòng)器10_7。誤差放大器10-1是用于將從分壓電路2供應(yīng)的電壓信息VFB放大成負(fù)載檢測(cè)器 10-2和PWM控制電路10-4可以使用的電壓的運(yùn)算放大器。負(fù)載檢測(cè)器10-2是用于對(duì)誤差放大器10-1的輸出與閾值電壓Vth進(jìn)行比較并且向驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5輸出信號(hào)的比較器。振蕩器10-3是用于生成三角波的內(nèi)部振蕩器。PWM控制電路10-4是用于對(duì)來(lái)自功率源單元1的電流信息輸出ICS與從振蕩器 10-3輸出的三角波進(jìn)行比較以確定MOSFET驅(qū)動(dòng)器10-6和IGBT驅(qū)動(dòng)器10_7的“占空比” 的控制電路。驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5是用于基于負(fù)載檢測(cè)器10-2的輸出來(lái)確定IGBT驅(qū)動(dòng)器 10-7是否操作的選擇電路。圖3是PFC控制器10的操作的定時(shí)圖。在本發(fā)明中，基于誤差放大器10-1的輸出電平來(lái)確定負(fù)載電平。在誤差放大器10-1的輸出等于或者少于預(yù)定閾值(圖2中的閾值電壓Vth)的情況下，驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5停止IGBT驅(qū)動(dòng)器10-7的操作。另一方面，在流逝預(yù)定時(shí)間之后，當(dāng)負(fù)載的電平增加并且超過(guò)閾值時(shí)也操作IGBT驅(qū)動(dòng)器10-7。利用這樣的配置，可以在寬負(fù)載區(qū)域中實(shí)現(xiàn)高效率。在上文中使用MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān)Q2。然而可以使用小容量MOSFET來(lái)取代MOSFET開(kāi)關(guān)Q1，并且可以使用大容量MOSFET來(lái)取代IGBT開(kāi)關(guān)Q2。至少必須滿(mǎn)足取代 MOSFET開(kāi)關(guān)Ql而使用的開(kāi)關(guān)的電流容量小于取代IGBT開(kāi)關(guān)Q2而使用的開(kāi)關(guān)的電流容量這一相對(duì)關(guān)系。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5切換IGBT開(kāi)關(guān)Q2的通/斷狀態(tài)。也有可能在MOSFET開(kāi)關(guān)Ql與IGBT開(kāi)關(guān)Q2之間切換使用。另一驅(qū)動(dòng)器選擇電路的配置圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的另一驅(qū)動(dòng)器選擇電路10_5b的配置的電路圖。圖5是在運(yùn)用圖4的驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5b時(shí)PFC控制器10的操作的定時(shí)圖。如從圖5理解的那樣，在使用圖4的驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5b的情況下，在誤差放大器10-1的輸出超過(guò)閾值電壓Vth時(shí)從MOSFET開(kāi)關(guān)Ql向IGBT開(kāi)關(guān)Q2切換操作。有用于運(yùn)用這樣的配置的余地。IGBT 結(jié)構(gòu)圖18是IGBT形成于其中的半導(dǎo)體芯片的部分橫截面。在ρ+型硅襯底30上形成η+型緩沖層31和η-型外延層32。在η-型外延層32 的表面上形成P+型擴(kuò)散層33和η+型擴(kuò)散層34。在η+型擴(kuò)散層34的一部分上形成溝槽， 該溝槽穿透η+型擴(kuò)散層34和ρ+型擴(kuò)散層33并且到達(dá)η_型外延層32。在溝槽中形成作為氧化硅膜的柵極絕緣膜35和由多晶硅膜制成的柵極電極36。ρ+型硅襯底30、η+型緩沖層31、η-型外延層32和ρ+型擴(kuò)散層33配置IGBT中的Pnp晶體管部分，并且ρ+型擴(kuò)散層33、η+型擴(kuò)散層34、柵極絕緣膜35和柵極電極36配置IGBT中的MOSFET部分。在ρ+型硅襯底30的背面上形成集極電極37。在ρ+型擴(kuò)散層 33和η+型擴(kuò)散層34上形成射極電極38。在射極電極38上形成表面保護(hù)膜39，該表面保護(hù)膜覆蓋ρ+型硅襯底30的最外表面。射極電極38由Al合金膜制成，并且表面保護(hù)膜39為聚酰亞胺樹(shù)脂膜。在射極電極38 中的未由表面保護(hù)膜39覆蓋的區(qū)域(也就是從半導(dǎo)體芯片5Α的表面暴露的區(qū)域)充當(dāng)射極焊盤(pán)6。雖然未示出，但是由與射極電極38的Al合金膜同一層的Al合金膜制成的柵極提取電極耦合到柵極電極36。在柵極提取電極中，未由表面保護(hù)膜39覆蓋的區(qū)域(也就是從半導(dǎo)體芯片5Α的表面暴露的區(qū)域)充當(dāng)柵極焊盤(pán)。MOSFET 結(jié)構(gòu)圖19是MOSFET形成于其中的半導(dǎo)體芯片的主要部分的橫截面。MOSFET形成于半導(dǎo)體襯底(下文簡(jiǎn)稱(chēng)為襯底)21的主要面上。如圖19中所示，襯底21是所謂的外延晶片，該晶片具有例如由在其中引入了砷(As)的η+型單晶硅制成的襯底主體(半導(dǎo)體襯底、半導(dǎo)體晶片)21a和形成于襯底主體21a的主要面上的例如由n_型單晶硅制成的外延層(半導(dǎo)體層)21b。在外延層21b的主要面上形成場(chǎng)絕緣膜(器件隔離區(qū)域)22。配置MOSFET的多個(gè)單元晶體管單位形成于由場(chǎng)絕緣膜22和作為場(chǎng)絕緣膜22的下層的ρ型阱PWLl包圍的有源區(qū)域中。通過(guò)并聯(lián)耦合多個(gè)單元晶體管單位來(lái)形成M0SFET。各單元晶體管單位例如由具有溝槽柵極結(jié)構(gòu)的η溝道型MOSFET形成。襯底本體21a和外延層21b具有單元晶體管單位的漏極區(qū)域的功能。用于漏極電極的背側(cè)電極(背側(cè)漏極電極、漏極電極)BE形成于襯底21的背側(cè)(半導(dǎo)體芯片4PH)上。形成于外延層21b中的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23具有單元晶體管單位的溝道形成區(qū)域的功能。另外，形成于P型半導(dǎo)體區(qū)域23上的η+型半導(dǎo)體區(qū)域24具有單元晶體管單位的源極區(qū)域的功能。因此，半導(dǎo)體區(qū)域24是用于源極的半導(dǎo)體區(qū)域。在襯底21中形成從襯底21的主要面向襯底21的厚度方向延伸的溝槽25。形成溝槽25以便穿透η+型半導(dǎo)體區(qū)域24和ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23并且始于η+半導(dǎo)體區(qū)域24的頂面而終止于P型半導(dǎo)體區(qū)域23之下的外延層21b中。例如由氧化硅制成的柵極絕緣膜 26形成于溝槽25的底面和側(cè)面上。在溝槽25中經(jīng)由柵極絕緣膜26掩埋柵極電極27。柵極電極27例如由η型雜質(zhì)(例如磷)添加于其中的多晶硅膜制成。柵極電極27具有單元晶體管單位的柵極電極的功能。也在場(chǎng)絕緣膜22上的一部分中形成由與柵極電極27的傳導(dǎo)膜相同的傳導(dǎo)膜制成的用于柵極提取的布線部分27a。柵極電極27和用于柵極提取的布線部分27a —體地形成并且相互電耦合。在圖19的橫截面中未示出的區(qū)域中，柵極電極 27和用于柵極提取的布線部分27a —體地耦合。用于柵極提取的布線部分27a經(jīng)由接觸孔 29a電耦合到柵極接線30G，該接觸孔形成于覆蓋布線部分27a的絕緣膜28中。另一方面，源極接線30S經(jīng)由形成于絕緣膜28中的接觸孔29b電耦合到用于源極的η+半導(dǎo)體區(qū)域24。源極接線30S電耦合到ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23上的η+半導(dǎo)體區(qū)域24之間形成的P+型半導(dǎo)體區(qū)域31并且經(jīng)由ρ+型半導(dǎo)體區(qū)域31電耦合到用于形成溝道的ρ型半導(dǎo)體區(qū)域23。通過(guò)形成金屬膜如鋁膜以便掩埋接觸孔29a和29b并且圖案化該金屬膜來(lái)形成柵極接線30G和源極接線30S。柵極接線30G和源極接線30S覆蓋有由聚亞酰胺樹(shù)脂等制成的保護(hù)膜(絕緣膜)32。保護(hù)膜32是作為半導(dǎo)體芯片4PH的最上層的膜(絕緣膜)。在保護(hù)膜32的一部分中形成開(kāi)口 33，從該開(kāi)口暴露作為下層的柵極接線30G和源極接線30S的一部分。柵極接線30G的從開(kāi)口 33暴露的部分是用于柵極電極的焊盤(pán)12G，并且源極接線30S的從開(kāi)口 33暴露的部分是用于源極電極的焊盤(pán)12S1、12S2、12S3和12S4。金屬層34形成于焊盤(pán)12G、12S1、12S2、12S3和12S4的表面上(也就是在開(kāi)口 33 的底部暴露的柵極接線30G的部分和源極接線30S的部分上)。第二實(shí)施例接著將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。第一實(shí)施例是適于電流連續(xù)模式的一個(gè)實(shí)施例。另一方面，第二實(shí)施例適于電流臨界模式。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。在該實(shí)施例中，使用變壓器Trl來(lái)取代電感器Li，并且使用PFC控制器IOb來(lái)取代PFC 控制器10。在該實(shí)施例中，變壓器Trl的次級(jí)繞組進(jìn)行零電流檢測(cè)。PFC控制器IOb基于變壓器Trl的輸出來(lái)操作。PFC控制器IOb的基本配置類(lèi)似于第一實(shí)施例的PFC控制器10的基本配置，但是未提供振蕩器10-3。在電流臨界模式中的PFC控制器IOb使用變壓器Trl的電流0作為觸發(fā)來(lái)振蕩。也利用這樣的配置可以類(lèi)似于第一實(shí)施例獲得圖3的波形。通過(guò)應(yīng)用與第二實(shí)施例相關(guān)的圖4的驅(qū)動(dòng)器選擇電路10_5b，可以在負(fù)載輕時(shí)僅使用MOSFET Ql，并且可以在負(fù)載重時(shí)僅使用IGBT開(kāi)關(guān)Q2。
第三實(shí)施例接著將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，通過(guò)從分壓電路2輸出的電壓來(lái)檢測(cè)負(fù)載的電平。對(duì)照而言，在第三實(shí)施例中，通過(guò)使用輸出電流來(lái)操作驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5。圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。在PFC功率源中，恰在輸出端子之前插入電流測(cè)量電阻器R1。第三實(shí)施例的特征在于向負(fù)載檢測(cè)電路10-2c輸入在電流測(cè)量電阻器Rl之前和之后的電壓。電流測(cè)量電阻器Rl是用于通過(guò)使用歐姆定律(電壓V=電阻值RX電流I)來(lái)測(cè)量流動(dòng)于輸出端子中的電流的電阻器。向負(fù)載檢測(cè)電路10-2c輸入在電流測(cè)量電阻器Rl之前和之后的電壓。負(fù)載檢測(cè)電路10-2c由兩級(jí)運(yùn)算放大器配置。在負(fù)載檢測(cè)電路10-2c中從電流測(cè)量電阻器Rl起的輸入第一級(jí)中的運(yùn)算放大器放大在電流測(cè)量電阻器Rl之前和之后的電壓之間的電勢(shì)差，因?yàn)楫?dāng)可以確定電流測(cè)量電阻器Rl的電壓時(shí)，根據(jù)歐姆定律也可獲得電流值。在負(fù)載檢測(cè)電路10-2c中的后一級(jí)中的運(yùn)算放大器放大由輸入第一級(jí)中的運(yùn)算放大器放大的電勢(shì)差與閾值電壓Vth之差。閾值電壓Vth并非總是等于第一實(shí)施例中的閾值電壓Vth。閾值電壓Vth取決于設(shè)計(jì)問(wèn)題。如上文所述，負(fù)載檢測(cè)電路使用在電流測(cè)量電阻器Rl之前和之后的電壓來(lái)操作。 因此，僅向P麗控制電路而不向負(fù)載檢測(cè)電路10-2C供應(yīng)來(lái)自誤差放大器10-1的輸出。圖8是在運(yùn)用圖7的驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5時(shí)PFC控制器10的操作的定時(shí)圖。圖8基本上類(lèi)似于圖3。向驅(qū)動(dòng)器選擇電路10-5供應(yīng)的信號(hào)是PWM控制電路10-4 的輸出和負(fù)載檢測(cè)電路10-2c的輸出。因此，圖8的特征在于為電流測(cè)量電阻器Rl的電壓值設(shè)置閾值。也利用這樣的配置可以獲得與第一實(shí)施例的效果類(lèi)似的效果。通過(guò)使用電流測(cè)量電阻器Rl的電壓值來(lái)切換開(kāi)關(guān)的方法也可以應(yīng)用于圖4的電路和圖5的電路。第四實(shí)施例接著將描述本發(fā)明的第四實(shí)施例。通過(guò)參考第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的輸出端子的電壓電平并且通過(guò)參考第三實(shí)施例中的輸出端子的電流電平來(lái)切換IGBT開(kāi)關(guān)Q2(和MOSFET開(kāi)關(guān)Ql)。第四實(shí)施例的特征在于通過(guò)監(jiān)視流動(dòng)于開(kāi)關(guān)(M0SFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān)Q2)中的電流來(lái)確定各開(kāi)關(guān)的負(fù)載狀態(tài)。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。第四實(shí)施例的特征在于除了插入用于檢測(cè)流動(dòng)于開(kāi)關(guān)中的電流的兩個(gè)電阻器之外還在PFC控制器IOd中插入負(fù)載檢測(cè)電路。在該實(shí)施例中，在MOSFET開(kāi)關(guān)Ql的接地側(cè)上插入電阻器Rsl，并且在IGBT開(kāi)關(guān)Q2的接地側(cè)上插入電阻器Rs2。在這一情況下，為了獲得在根據(jù)歐姆定律來(lái)處理的電壓與電流之間的對(duì)應(yīng)性，在電阻器Rsl和電阻器Rs2的值相等時(shí)更容易進(jìn)行處理。然而在向負(fù)載給予滯后的情況下考慮使電阻器Rsl和電阻器Rs2的值變化。電阻器Rsl和電阻器Rs2的電壓由負(fù)載檢測(cè)電路10_2d中的加法器相加。負(fù)載檢測(cè)電路10-2d中的運(yùn)算放大器對(duì)相加結(jié)果與閾值電壓Vth進(jìn)行比較。根據(jù)歐姆定律，當(dāng)確定電阻值和電壓時(shí)確定了電流。因此，在設(shè)計(jì)階段假設(shè)目標(biāo)電流并且確定與目標(biāo)電流對(duì)應(yīng)的閾值電壓Vth就足夠了。也通過(guò)如上文所述通過(guò)使用流動(dòng)于開(kāi)關(guān)元件中的電流來(lái)切換驅(qū)動(dòng)器選擇電路 10-5可以獲得與第一實(shí)施例的效果類(lèi)似的效果。第四實(shí)施例也可以應(yīng)用于對(duì)圖4和圖5的電路進(jìn)行運(yùn)用的功率源電路。第五實(shí)施例接著將描述本發(fā)明的第五實(shí)施例。在第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中，向PFC控制器中的負(fù)載檢測(cè)器10-2等輸入負(fù)載檢測(cè)器10-2以及負(fù)載檢測(cè)電路10-2c和10-2d的閾值電壓。圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。該電路以圖2的有源濾波方法的PFC功率源為基礎(chǔ)。該實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源具有分壓電路3。在PFC控制器IOe中包括參考電壓電路10_8e。參考電壓電路IO-Se是為PFC控制器IOe提供的電壓生成電路。在第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中，向內(nèi)部負(fù)載檢測(cè)器等輸入?yún)⒖茧妷?。?duì)照而言，在第五實(shí)施例中，參考電壓電路IO-Se的輸出一度向PFC控制器IOe以外輸出。在PFC控制器IOe以外對(duì)參考電壓電路10_8e的輸出進(jìn)行分壓，并且生成并向PFC 控制器IOe返回所需電壓。分壓由分壓電路3進(jìn)行。利用這樣的配置，可以用最優(yōu)負(fù)載控制MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān)Q2?？梢栽诋a(chǎn)品制造期間校驗(yàn)實(shí)際產(chǎn)品的操作之時(shí)進(jìn)行調(diào)諧，并且可以在大量生產(chǎn)之前調(diào)節(jié)設(shè)置。圖10基于與第一實(shí)施例相關(guān)的圖2。它也可以應(yīng)用于第二實(shí)施例至第四實(shí)施例。通過(guò)使用可變電阻器作為配置分壓電路3的任一個(gè)或者兩個(gè)電阻器，可以使設(shè)置工作更容易。第六實(shí)施例接著將描述本發(fā)明的第六實(shí)施例。本發(fā)明的第六實(shí)施例可以提供一種通過(guò)切換閾值電壓來(lái)適應(yīng)AC 100V系統(tǒng)和AC 200V系統(tǒng)的功率源。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的有源濾波方法的PFC功率源的配置的電路圖。該電路以圖2的有源濾波方法的PFC功率源為基礎(chǔ)。在該實(shí)施例中，PFC控制器IOf中具有AC檢測(cè)電路10_9、參考電壓電路10_8f和轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)10-10。它也包括兩個(gè)系統(tǒng)的分壓電路4和5。AC檢測(cè)電路10-9是用于檢測(cè)從功率源單元1輸出的電壓的電壓檢測(cè)電路。AC檢測(cè)電路10-9根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)切換轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)10-10。
參考電壓電路IO-Sf是除了存在兩個(gè)系統(tǒng)的輸出之外與第五實(shí)施例的參考電壓電路10_8e基本上相同的電路。分壓電路4和5是用于經(jīng)由轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)10-10向負(fù)載檢測(cè)器10_2供應(yīng)參考電壓的分壓電路。在該圖中，參考電壓電路10_8f向分壓電路4和5供應(yīng)兩個(gè)系統(tǒng)的輸出。取而代之，可以類(lèi)似于參考電壓電路IO-Se供應(yīng)一個(gè)系統(tǒng)的輸出。在這一情況下，通過(guò)改變分壓電路4和5的設(shè)置，分壓電路4和5向轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)10-10供應(yīng)不同電壓。利用這樣的配置，根據(jù)功率源單元1的輸出電壓可以切換閾值電壓。因而可以在 AC 200V系統(tǒng)與AC 100V系統(tǒng)之間恰當(dāng)切換電壓。第七實(shí)施例接著將描述本發(fā)明的第七實(shí)施例。在前述第一實(shí)施例至第六實(shí)施例中尚未描述如何封裝部件。在第七實(shí)施例中將描述如何封裝部件。圖12是示出了與本發(fā)明相關(guān)的電路的封裝分配的概念圖。雖然該圖示出了與本發(fā)明的第一實(shí)施例相關(guān)的電路，但是它可以類(lèi)似地應(yīng)用于其它第二實(shí)施例至第六實(shí)施例。在該圖中，PFC控制器10裝配于第一 IC芯片101上，并且MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT 開(kāi)關(guān)Q2裝配于第二 IC芯片102上。第一 IC芯片101和第二 IC芯片102裝配于第一封裝體201上。二極管Dl裝配于另一第三IC芯片103上。第三IC芯片103單一地裝配于第二封裝體202上。圖13是示出了與本發(fā)明相關(guān)的電路的另一封裝分配的概念圖。在該圖中，PFC控制器10、M0SFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān)Q2裝配于第一 IC芯片111 上。二極管Dl裝配于另一第二 IC芯片112上。第一 IC芯片111裝配于第一封裝體211 上，并且第二 IC芯片112裝配于第二封裝體212上。圖14是示出了與本發(fā)明相關(guān)的電路的又一封裝分配的概念圖。在該圖中，PFC控制器10裝配于第一 IC芯片121上，MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān)Q2裝配于第二 IC芯片122上，并且二極管Dl裝配于第三IC芯片123上。第一 IC芯片 121裝配于第一封裝體221上，第二 IC芯片122裝配于第二封裝體222上，并且第三IC芯片123裝配于第三封裝體223上。圖15是示出了與本發(fā)明相關(guān)的電路的另一封裝分配的概念圖。在該圖中，PFC控制器10裝配于第一 IC芯片131上，MOSFET開(kāi)關(guān)Ql和IGBT開(kāi)關(guān) Q2裝配于第二 IC芯片132上，并且二極管Dl裝配于第三IC芯片133上。所有IC芯片裝配于封裝體231上。圖16是示出了與本發(fā)明相關(guān)的電路的又一封裝分配的概念圖。在該圖中，PFC控制器10、MOSFET開(kāi)關(guān)Ql、IGBT開(kāi)關(guān)Q2和二極管Dl裝配于單個(gè) IC芯片141上。獲得IC芯片141裝配于封裝體241上這樣的1個(gè)芯片1個(gè)封裝體的配置。圖17是示出了與本發(fā)明相關(guān)的電路的另一封裝分配的概念圖。在該圖中，PFC控制器10裝配于第一 IC芯片151上，并且MOSFET開(kāi)關(guān)Ql、IGBT 開(kāi)關(guān)Q2和二極管Dl裝配于第二 IC芯片152上。第一 IC芯片151裝配于第一封裝體251上，并且第二 IC芯片152裝配于第二封裝體252上。通過(guò)如上文所述在IC芯片和封裝體上裝配本發(fā)明的電路，它們可以裝配于實(shí)際器件上。雖然這里已經(jīng)具體描述發(fā)明人實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明如上，但是本發(fā)明顯然不受前述實(shí)施例限制而是可以加以各種改變而不脫離主旨。第八實(shí)施例圖20A至圖20C、圖21和圖22示出了 MOSFET開(kāi)關(guān)Ql、IGBT開(kāi)關(guān)Q3和續(xù)流二極管FWD設(shè)置于單個(gè)封裝體(半導(dǎo)體器件)中這一情況的配置。圖20A、圖20B和圖20C分別示出了該封裝體的表面、側(cè)面和背面。圖21示出了該封裝體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖22是等效電路圖。MOSFET開(kāi)關(guān)Ql形成于其上的半導(dǎo)體芯片CPM(下文稱(chēng)為MOSFET芯片)經(jīng)由傳導(dǎo)粘合劑CA裝配于由銅等金屬板形成的管芯焊盤(pán)DPl上。IGBT開(kāi)關(guān)Q2形成于其上的半導(dǎo)體芯片CPI (下文稱(chēng)為IGBT芯片)和續(xù)流二極管FWD形成于其上的半導(dǎo)體芯片CPD (下文稱(chēng)為二極管芯片)經(jīng)由傳導(dǎo)粘合劑CA裝配于管芯焊盤(pán)DP2上。MOSFET芯片CPM的柵極電極焊盤(pán)PD_G1和源極電極焊盤(pán)PD_S分別經(jīng)由鍵合接線BW_G1 (第一柵極接線)和鍵合接線BW_ S (源極接線)電耦合到引線L_G1(第一柵極引線)和引線L_ES (射極和源極引線)。IGBT 芯片CPI的柵極電極焊盤(pán)PD_G2和射極電極焊盤(pán)PD(E)分別經(jīng)由鍵合接線BW_G2 (第二柵極接線)和鍵合接線BW_E (射極接線)電耦合到引線L_G2(第二柵極引線)和引線L_ES。 二極管芯片CPD的陽(yáng)極電極PD_A經(jīng)由鍵合接線BW_E電耦合到IGBT芯片CPI的射極電極和引線L_ES。漏極電極形成于MOSFET芯片CPM的背側(cè)上并且電耦合到引線L_D(漏極引線)。集極電極和陰極電極分別形成于IGBT芯片和二極管芯片的背側(cè)上并且電耦合到引線 L_C(集極引線)。MOSFET芯片CPM、IGBT芯片CPI和二極管芯片CPD由樹(shù)脂等密封構(gòu)件密封。在管芯焊盤(pán)DPl和DP2中形成用于防止界面從密封構(gòu)件松解的溝槽TR。另外，比其它區(qū)域更薄的階梯⑶形成于各管芯焊盤(pán)DPl和DP2中。階梯⑶也用來(lái)防止界面從密封構(gòu)件松解。通孔TH形成于密封構(gòu)件中。通孔TH用來(lái)通過(guò)螺絲在裝配板上裝配封裝體。在該實(shí)施例中，MOSFET芯片CPM的源極電極PD_S和IGBT芯片CPI的射極電極 PD(E)電耦合于封裝體中。第九實(shí)施例圖23和圖24示出了第九實(shí)施例。在第九實(shí)施例中，與第八實(shí)施例不同，MOSFET芯片CPM的漏極電極和IGBT芯片CPI的集極電極電耦合于封裝體中。將描述與第八實(shí)施例不同的點(diǎn)。其它點(diǎn)類(lèi)似于第八實(shí)施例的點(diǎn)。在管芯焊盤(pán)DP上經(jīng)由傳導(dǎo)粘合劑CA裝配MOSFET芯片CPM、IGBT芯片CPI和二極管芯片CPD。MOSFET芯片CPM的柵極電極焊盤(pán)PD_G1和源極電極焊盤(pán)PD_S分別經(jīng)由鍵合接線BW_G1 (第一柵極接線)和鍵合接線BW_S(源極接線)電耦合到引線L_G1 (第一柵極引線)和引線L_S (源極引線)。IGBT芯片CPI的柵極電極焊盤(pán)PD_G2和射極電極焊盤(pán)PD (E) 分別經(jīng)由鍵合接線BW_G2(第二柵極接線)和鍵合接線BW_E(射極接線)電耦合到引線L_ G2(第二柵極引線)和引線L_ES (射極和源極引線)。二極管芯片CPD的陽(yáng)極電極？0_八經(jīng)由鍵合接線BW_E (射極接線)電耦合到IGBT芯片CPI的射極電極和引線L_E (射極引線)。 漏極電極、集極電極和陰極電極分別形成于MOSFET芯片CPM、IGBT芯片CPI和二極管芯片CPD的背側(cè)上并且電耦合到引線L_CD(集極/漏極引線)。 雖然這里已經(jīng)基于實(shí)施例具體描述發(fā)明人實(shí)現(xiàn)的發(fā)明如上，但是本發(fā)明并不限于前述實(shí)施例。本發(fā)明顯然可以加以各種改變而不脫離主旨。
權(quán)利要求
1.一種電子器件，其中AC全波整流器電路、平滑電感器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電容器接地于所述整流二極管與輸出端子之間，所述電子器件包括控制電路；以及第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，用于控制所述平滑電感器并且并聯(lián)接地，其中所述控制電路控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)中的各開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，還包括用于對(duì)所述輸出端子的電壓進(jìn)行分壓的分壓電路，其中所述控制電路通過(guò)使用所述分壓電路的輸出來(lái)控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子器件，其中所述控制電路內(nèi)部具有閾值電壓、對(duì)所述閾值電壓與所述分壓電路的輸出進(jìn)行比較并且切換所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子器件，其中當(dāng)所述分壓電路的輸出小于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第一開(kāi)關(guān)，并且其中當(dāng)所述分壓電路的輸出大于所述閾值電壓時(shí)操作所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子器件，其中當(dāng)所述分壓電路的輸出小于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第一開(kāi)關(guān)，并且其中當(dāng)所述分壓電路的輸出大于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第二開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，還包括在所述輸出端子與所述整流二極管之間的測(cè)量電阻器，其中所述控制電路通過(guò)使用在所述測(cè)量電阻器的兩端的電勢(shì)差來(lái)控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子器件，其中所述控制電路內(nèi)部具有閾值電壓、對(duì)所述閾值電壓與在所述測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差進(jìn)行比較并且切換所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子器件，其中當(dāng)在所述測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差小于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第一開(kāi)關(guān)，并且其中當(dāng)在所述測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差大于所述閾值電壓時(shí)操作所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子器件，其中當(dāng)在所述測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差小于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第一開(kāi)關(guān)，并且其中當(dāng)在所述測(cè)量電阻器的兩端之間的電勢(shì)差大于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第二開(kāi)關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中所述第一開(kāi)關(guān)經(jīng)由第一測(cè)量電阻器接地，并且所述第二開(kāi)關(guān)經(jīng)由第二測(cè)量電阻器接地，并且其中所述控制電路通過(guò)使用通過(guò)將在所述第一測(cè)量電阻器與所述第一開(kāi)關(guān)之間的連接點(diǎn)的電壓與在所述第二測(cè)量電阻器與所述第二開(kāi)關(guān)之間的連接點(diǎn)的電壓相加而獲得的相加電壓來(lái)控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子器件，其中所述控制電路內(nèi)部具有閾值電壓、對(duì)所述閾值電壓與所述相加電壓進(jìn)行比較并且切換所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子器件，其中當(dāng)所述相加電壓小于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第一開(kāi)關(guān)，并且其中當(dāng)所述相加電壓大于所述閾值電壓時(shí)操作所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子器件，其中當(dāng)所述相加電壓小于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第一開(kāi)關(guān)，并且其中當(dāng)所述相加電壓大于所述閾值電壓時(shí)僅操作所述第二開(kāi)關(guān)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中所述控制電路包括用于生成閾值電壓的參考電壓電路，并且其中電壓由所述控制電路以外的分壓電路分壓，并且所述控制電路使用所述分壓電路的輸出作為閾值。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子器件，其中所述控制電路包括用于生成閾值電壓的參考電壓電路，其中所述參考電壓電路的輸出由所述控制電路以外的第一分壓電路和第二分壓電路分壓，并且其中所述控制電路使用所述第一分壓電路的輸出作為第一電壓閾值并且使用所述第二分壓電路的輸出作為第二電壓閾值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子器件， 其中所述控制電路具有AC檢測(cè)電路和轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)，其中所述轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)可以切換所述第一電壓閾值和所述第二電壓閾值，并且其中所述AC檢測(cè)電路使用所述AC全波整流器電路的輸出作為參考來(lái)切換所述轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)。
17.一種電子器件，其中AC全波整流器電路、變壓器和整流二極管串聯(lián)耦合，并且平滑電感器接地于所述整流二極管與輸出端子之間，所述電子器件包括第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)，用于控制所述平滑電感器并且并聯(lián)接地；以及控制電路，用于通過(guò)所述變壓器的次級(jí)繞組來(lái)進(jìn)行零電流檢測(cè)并且控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)中的各開(kāi)關(guān)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中的任一權(quán)利要求所述的電子器件，其中所述第一開(kāi)關(guān)為 MOSFET開(kāi)關(guān)并且所述第二開(kāi)關(guān)為IGBT開(kāi)關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的任一權(quán)利要求所述的電子器件，其中所述第一開(kāi)關(guān)的電流容量小于所述第二開(kāi)關(guān)的電流容量。
20.一種半導(dǎo)體器件，包括由金屬制成的第一管芯焊盤(pán)和第二管芯焊盤(pán)；第一半導(dǎo)體芯片，裝配于所述第一管芯焊盤(pán)上并且MOSFET形成于所述第一半導(dǎo)體芯片上；第二半導(dǎo)體芯片，裝配于所述第二管芯焊盤(pán)上并且IGBT形成于所述第二半導(dǎo)體芯片上；以及密封構(gòu)件，覆蓋所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第二半導(dǎo)體芯片， 其中所述第一半導(dǎo)體芯片具有所述MOSFET的源極電極、柵極電極和漏極電極， 其中所述第二半導(dǎo)體芯片具有所述IGBT的射極電極、基極電極和集極電極，并且其中所述第一半導(dǎo)體芯片的所述源極電極和所述第二半導(dǎo)體芯片的所述射極電極電華禹合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體器件，還包括第一柵極引線，電耦合到所述第一半導(dǎo)體芯片的所述柵極電極； 漏極引線，電耦合到所述第一半導(dǎo)體芯片的所述漏極電極； 第二柵極引線，電耦合到所述第二半導(dǎo)體芯片的所述基極電極； 集極引線，電耦合到所述第二半導(dǎo)體芯片的所述集極電極；以及射極/源極引線，電耦合到所述第一半導(dǎo)體芯片的所述源極電極和所述第二半導(dǎo)體芯片的所述射極電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體器件，其中二極管電耦合于所述IGBT的所述射極與所述集極之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體器件，還包括第三半導(dǎo)體芯片，所述二極管形成于所述第三半導(dǎo)體芯片上并且所述第三半導(dǎo)體芯片裝配于所述第二管芯焊盤(pán)上。
24.一種半導(dǎo)體器件，包括 由金屬制成的管芯焊盤(pán)；MOSFET形成于其上的第一半導(dǎo)體芯片和IGBT形成于其上的第二半導(dǎo)體芯片，所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第二半導(dǎo)體芯片裝配于所述管芯焊盤(pán)上；以及密封構(gòu)件，覆蓋所述第一半導(dǎo)體芯片和所述第二半導(dǎo)體芯片， 其中所述第一半導(dǎo)體芯片具有所述MOSFET的源極電極、柵極電極和漏極電極， 其中所述第二半導(dǎo)體芯片具有所述IGBT的射極電極、基極電極和集極電極，并且其中所述第一半導(dǎo)體芯片的所述漏極電極和所述第二半導(dǎo)體芯片的所述集極電極電華禹合。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體器件，還包括第一柵極引線，電耦合到所述第一半導(dǎo)體芯片的所述柵極電極； 源極引線，電耦合到所述第一半導(dǎo)體芯片的所述源極電極； 射極引線，電耦合到所述第二半導(dǎo)體芯片的所述射極電極；以及漏極/集極引線，電耦合到所述第一半導(dǎo)體芯片的所述漏極電極和所述第二半導(dǎo)體芯片的所述集極電極。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的半導(dǎo)體器件，其中二極管電耦合于所述IGBT的所述射極電極與所述集極電極之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的半導(dǎo)體器件，還包括第三半導(dǎo)體芯片，所述二極管形成于所述第三半導(dǎo)體芯片上并且所述第三半導(dǎo)體芯片裝配于所述管芯焊盤(pán)上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子器件和半導(dǎo)體器件。本發(fā)明提供一種通過(guò)控制與有源濾波方法的PFC功率源的輸出功率相關(guān)的PFC功率源的開(kāi)關(guān)電路在PFC功率源中在全負(fù)載區(qū)域中提高效率的方法。提供控制對(duì)電感器進(jìn)行充電/放電的一對(duì)兩個(gè)開(kāi)關(guān)。電流容量小的MOSFET開(kāi)關(guān)用作開(kāi)關(guān)之一，并且大電流容量的IGBT開(kāi)關(guān)用作另一開(kāi)關(guān)。當(dāng)用于對(duì)PFC功率源的輸出端子的電壓進(jìn)行分壓的分壓電路的輸出小于閾值電壓時(shí)僅操作MOSFET開(kāi)關(guān)。當(dāng)該輸出超過(guò)閾值電壓時(shí)也操作IGBT開(kāi)關(guān)。
文檔編號(hào)H01L25/18GK102223065SQ20111008252
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者中村誠(chéng), 喜多村守, 山內(nèi)研也, 笠井宣利, 金澤孝光, 飯島大輔, 鲇川一仁 申請(qǐng)人:瑞薩電子株式會(huì)社