用于di/dt電流感測(cè)的方法及裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年9月22日、申請(qǐng)?zhí)枮?01110348419. 2且發(fā)明名稱為 "用于DI/DT電流感測(cè)的方法及裝置"的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及電流感測(cè)的領(lǐng)域，并且具體地涉及一種用于DI/DT電流感測(cè)的方法及 裝直。
【背景技術(shù)】
[0003] 包括電流模式控制、電流監(jiān)控、過電流保護(hù)和電流相關(guān)操作模式的很多類型的電 路操作要求電流感測(cè)。感測(cè)電路中的電流典型地涉及電阻元件的使用。感測(cè)電阻器增加了 電阻并降低了效率。可以使用電感器代替感測(cè)電阻器來感測(cè)電流。在另一個(gè)備選方案中， 可以測(cè)量M0SFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）的漏極到源極導(dǎo)通電阻來確定在電路 中流動(dòng)的電流量。
[0004] 這些傳統(tǒng)的電流感測(cè)技術(shù)中的每一個(gè)都要求將感測(cè)元件產(chǎn)生的電流感測(cè)信號(hào)路 由回到控制器，該控制器管理電路的一個(gè)或多個(gè)電流相關(guān)功能。例如，當(dāng)在電源電路的驅(qū)動(dòng) 級(jí)中實(shí)施電流相關(guān)操作時(shí)，必須提供某些用于感測(cè)電流并將關(guān)于感測(cè)到的電流的信息傳達(dá) 回到電路的構(gòu)件。對(duì)于分立電路，這典型地包括提供附加的反饋跡線來將感測(cè)設(shè)備連接到 電路并將感測(cè)到的電流電平反饋到控制器。所有這些附加的反饋跡線必須例如在印刷電路 板上或在多層封裝內(nèi)仔細(xì)路由，以確保正常電路操作不受電流反饋機(jī)構(gòu)不利地影響，由此 使電路板或封裝的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜。而且，感測(cè)到的電流信號(hào)的幅值通常很小并且在特定的 噪音條件下可能致使其不可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)電路的實(shí)施例，該電路包括電源電路和電流感測(cè)電路。電源電路具有主電流 回路。該電流感測(cè)電路與電源電路間隔開并且電解耦。電流感測(cè)電路可操作用于產(chǎn)生與響 應(yīng)于電源電路的主電流回路中的電流變化而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓并且基于該電壓 產(chǎn)生電流信息信號(hào)。該電流信息信號(hào)描述了主電流回路中的電流。
[0006] 根據(jù)一種操作電路的方法，該方法包括：響應(yīng)于電源電路的主電流回路中的電流 變化，由電源電路產(chǎn)生電磁場(chǎng)；并且由電流感測(cè)電路產(chǎn)生與該電磁場(chǎng)成比例的電壓。該方法 進(jìn)一步包括基于該電壓由電流感測(cè)電路產(chǎn)生電流信息信號(hào)，該電流信息信號(hào)描述了主電流 回路中的電流。
[0007] 根據(jù)集成電路封裝的實(shí)施例，該封裝包括電源電路和導(dǎo)電回路。該電源電路包括 形成電源電路的主電流回路的一部分的多個(gè)晶體管。該多個(gè)晶體管設(shè)置在集成電路封裝的 一個(gè)或多個(gè)層中。該導(dǎo)電回路與該多個(gè)晶體管電解耦。該導(dǎo)電回路與該多個(gè)晶體管間隔開 并與主電流回路的至少一部分足夠緊密接近以使得導(dǎo)電回路可操作用于產(chǎn)生與響應(yīng)于主 電流回路中的電流變化而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓。第一外部端子可以耦合至該導(dǎo)電回 路的一端，而第二外部端子可以耦合至該導(dǎo)電回路的另一端，以在該集成電路封裝的外表 面提供導(dǎo)電回路的連接點(diǎn)。
[0008] 根據(jù)一種制造集成電路封裝的方法，該方法包括：設(shè)置包括多個(gè)晶體管的電源電 路，該多個(gè)晶體管在集成電路封裝的一個(gè)或多個(gè)層中形成電源電路的主電流回路的一部 分；并且設(shè)置導(dǎo)電回路以使得該回路與該多個(gè)晶體管電解耦并間隔開。該導(dǎo)電回路設(shè)置成 與主電流回路的至少一部分足夠緊密接近以使得導(dǎo)電回路可操作用于產(chǎn)生與響應(yīng)于主電 流回路中的電流變化而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓。
[0009] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀下面的詳細(xì)描述后且在查看附圖后將認(rèn)識(shí)到附加的特征 和優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0010] 附圖中的部件不必成比例，而是重點(diǎn)在于說明本發(fā)明的原理。而且，在附圖中，相 似的參考數(shù)字標(biāo)明對(duì)應(yīng)的部分。在附圖中： 圖1示出了包括電源電路和電磁耦合至該電源電路的電流感測(cè)電路的電路的實(shí)施例。
[0011] 圖2示出了圖1中示出的電流感測(cè)電路的實(shí)施例。
[0012] 圖3示出了圖1中示出的電流感測(cè)電路的另一個(gè)實(shí)施例和與該電流感測(cè)電路的操 作關(guān)聯(lián)的波形圖。
[0013] 圖4示出了與電源電路間隔開并位于電源電路的至少一部分之上的電流感測(cè)電 路的導(dǎo)電回路的實(shí)施例的俯視圖。
[0014] 圖5示出了包括電源電路和電磁耦合至該電源電路的電流感測(cè)電路的集成電路 封裝的實(shí)施例的示意圖。
[0015] 圖6示出了包括電源電路和電磁耦合至該電源電路的電流感測(cè)電路的集成電路 封裝的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 圖1是電路100的實(shí)施例，該電路100包括電源電路110和電磁耦合至電源電路 110的電流感測(cè)電路120。電源電路110和電流感測(cè)電路120可以被集成在相同或不同的 半導(dǎo)體管芯上。備選地，電流感測(cè)電路120可以是容納電源電路110的封裝組件的一部分。 電源電路110具有主電流回路。在一些實(shí)施例中，在相同封裝中包括驅(qū)動(dòng)器112作為電源 電路110的主電流回路。電源電路110在足夠高的電源電平下操作，使得響應(yīng)于主電流回 路中的相變而產(chǎn)生由圖1中的曲線所指示的電磁場(chǎng)并且該電磁場(chǎng)足夠強(qiáng)以被電流感測(cè)電 路120感測(cè)。電流感測(cè)電路120包括位于由電源電路110產(chǎn)生的電磁場(chǎng)內(nèi)的導(dǎo)電回路122。 導(dǎo)電回路122可以集成在與電源電路110相同的半導(dǎo)體管芯中，或者包括在容納電源電路 110的封裝內(nèi)或附連至該封裝。
[0017] 在導(dǎo)電回路122的端子兩端產(chǎn)生與由電源電路110產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓 八靡卿。導(dǎo)電回路122實(shí)際上用作天線。由導(dǎo)電回路122產(chǎn)生的電壓對(duì)應(yīng)于電源電路 110的主電流回路中的電流并且被包括在電流感測(cè)電路120中或與電流感測(cè)電路120關(guān)聯(lián) 的感測(cè)電路124感測(cè)。導(dǎo)電回路122的電壓可以由感測(cè)電路124整流、放大、平滑等以提供 可以由包括在電流感測(cè)電路120中或與電流感測(cè)電路120關(guān)聯(lián)的分析電路126處理的信號(hào)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種集成電路封裝，包括： 電源電路，包括形成電源電路的主電流回路的一部分的多個(gè)晶體管，該多個(gè)晶體管設(shè) 置在該集成電路封裝的一個(gè)或多個(gè)層中；和 導(dǎo)電回路，與該多個(gè)晶體管電解禪，該導(dǎo)電回路與該多個(gè)晶體管間隔開且與該主電流 回路的至少一部分足夠緊密接近，使得該導(dǎo)電回路可操作用于產(chǎn)生與響應(yīng)于該主電流回路 中的電流變化而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其中該導(dǎo)電回路在該集成電路封裝內(nèi)設(shè)置在 與該集成電路封裝的與該多個(gè)晶體管不同的層中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其中該導(dǎo)電回路附連至該集成電路封裝的外 表面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，進(jìn)一步包括禪合至該導(dǎo)電回路的一個(gè)末端的 第一外部端子和禪合至該導(dǎo)電回路的另一末端的第二外部端子，第一和第二外部端子在該 集成電路封裝的外表面處提供該導(dǎo)電回路的連接點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路封裝，其中該電源電路包括第一 MOSFET和第二 MOS陽T，該導(dǎo)電回路位于該第一 MOS陽T的至少一部分和該第二MOS陽T的至少一部分之上， 且絕緣體層插入在該導(dǎo)電回路與第一和第二MOS陽T之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路封裝，其中該第一MOSFET是電源轉(zhuǎn)換器電路的高側(cè) MOSFET而該第二MOSFET是該電源轉(zhuǎn)換器電路的低側(cè)M0SFET。
7. -種制造集成電路封裝的方法，包括： 設(shè)置電源電路，該電源電路包括在該集成電路封裝的一個(gè)或多個(gè)層中形成該電源電路 的主電流回路的一部分的多個(gè)晶體管；和 設(shè)置導(dǎo)電回路，該導(dǎo)電回路與該多個(gè)晶體管電解禪且與該多個(gè)晶體管間隔開，該導(dǎo)電 回路設(shè)置成足夠緊密接近該主電流回路的至少一部分使得該導(dǎo)電回路可操作用于產(chǎn)生與 響應(yīng)于該主電流回路中的電流變化而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括將第一外部端子禪合至該導(dǎo)電回路的一個(gè)末端并 將第二外部端子禪合至該導(dǎo)電回路的另一末端，使得第一和第二外部端子在該集成電路封 裝的外表面處提供導(dǎo)電回路的連接點(diǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括： 在該電源電路的第一和第二MOSFET之上設(shè)置該導(dǎo)電回路；并且 在該導(dǎo)電回路與第一和第二MOSFET之間設(shè)置絕緣體層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括將該導(dǎo)電回路定位在該第一 MOSFET的至少一部 分和該第二M0S陽T的至少一部分之上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于DI/DT電流感測(cè)的方法及裝置。一種電路包括電源電路和電流感測(cè)電路。該電源電路具有主電流回路。該電流感測(cè)電路與該電源電路間隔開且與該電源電路電解耦。該電流感測(cè)電路可操作用于產(chǎn)生與響應(yīng)于該電源電路的主電流回路中的電流變化而產(chǎn)生的電磁場(chǎng)成比例的電壓并且基于該電壓產(chǎn)生電流信息信號(hào)。該電流信息信號(hào)描述主電流回路中的電流。
【IPC分類】G01R15-18, G01R19-00
【公開號(hào)】CN104535818
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510001734
【發(fā)明人】A. 埃尤里 J.
【申請(qǐng)人】英飛凌科技股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2011年9月22日
【公告號(hào)】CN102590579A, CN102590579B, DE102011122855A1, DE102012003538A1, US8981763, US20120068691, US20150155769