高壓電氣開關(guān)的制作方法
【專利摘要】一種高壓電氣開關(guān)，包括多個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)；多個整流器，其中每個整流器被連接到其中一個半導(dǎo)體開關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入端；射頻信號發(fā)生器；和多個電流隔離器，其中每個電流隔離器連接射頻信號發(fā)生器到多個整流器中的一個，其中多個半導(dǎo)體開關(guān)彼此隔離。
【專利說明】高壓電氣開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文揭露的各種實施例與聞壓電氣半導(dǎo)體開關(guān)有關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]許多高壓電氣系統(tǒng)需要開關(guān)。這些系統(tǒng)可以切換電壓，這些電壓遠(yuǎn)高于典型的邏輯和控制電路電壓并且可以包括2(^、5(^、10(^、20(^，或者甚至更高的電壓。半導(dǎo)體開關(guān)經(jīng)常用于提供電源轉(zhuǎn)換到這種電氣系統(tǒng)。這些半導(dǎo)體開關(guān)需要被設(shè)計成能容納在電氣系統(tǒng)中所需的電壓。這些半導(dǎo)體開關(guān)可能具有接通電阻Rm和擊穿電壓BV。
[0003]高壓MOS晶體管可以在特定的半導(dǎo)體工藝中制造，符合以下關(guān)系:
[0004]RonA=Q BV0(1)
[0005]Rm是在導(dǎo)通狀態(tài)的晶體管電阻，它應(yīng)該盡可能小。A是晶體管的面積，α是常數(shù)，該常數(shù)取決于晶體管的工藝和幾何參數(shù)，以及BV是晶體管的擊穿電壓，該擊穿電壓應(yīng)該盡可能大。例如，對于縱向晶體管(VDMOS)，β =2.5，以及對于最佳橫向晶體管(LDMOS)，β =2.33 (看 Zing 于 2004 年在 IEEE Trans.El Dev.ρ.492 中發(fā)表的文章“On the specificon-resistance of high-voltage and power devices”)。因此，如果在給定的擊穿電壓下期望得到低RonA產(chǎn)品，則需要更低的β值。
[0006]上述關(guān)系表明半導(dǎo)體開關(guān)的兩個問題。第一，具有大的擊穿電壓BV的晶體管需要大的面積。當(dāng)擊穿電壓加倍而保持Rm不變，則需要晶體管面積增大5-5.7倍。面積增大增加半導(dǎo)體開關(guān)的尺寸和成本。
[0007]第二，每個期望的晶體管擊穿電壓需要在漂移區(qū)的長度、摻雜分布、和柵極位置這些方面的特定的晶體管優(yōu)化。相應(yīng)地，這需要研究大量不同的晶體管尺寸，例如，20V、60V和100V晶體管。這些晶體管的每一個需要設(shè)計、認(rèn)證和模型化。因為有效電壓之間的間距大，設(shè)計結(jié)果可能是不理想的。例如，如果只有20V、60V和100V晶體管可用于30V應(yīng)用，設(shè)計者將會用60V晶體管，這樣需要的面積比30V晶體管的面積大5倍。
[0008]第三，擊穿電壓不可能超過技術(shù)所提供的值。例如，需要150V或者200V擊穿電壓的應(yīng)用是不可能的或者所需要的晶體管面積和成本是過高的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]以下是各種實施例的簡要總結(jié)。在以下總結(jié)中作了一些簡化和省略，其目的是強(qiáng)調(diào)和介紹各種實施例的某些方面，然而并非限制本發(fā)明的范圍。后面部分的實施例的詳細(xì)說明足以使本領(lǐng)域技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明構(gòu)思。
[0010]各種實施例涉及高壓電氣開關(guān)，包括多個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)；多個整流器，其中每個整流器被連接到其中一個半導(dǎo)體開關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入；射頻信號發(fā)生器；和多個電流隔離器，其中每個電流隔離器連接射頻信號發(fā)生器到多個整流器中的一個，其中多個半導(dǎo)體開關(guān)的主體部分彼此絕緣。
[0011]另外，各種實施例涉及高壓電氣開關(guān)，包括:第一多個半導(dǎo)體開關(guān)；第一多個整流器，其中每個整流器被連接到其中一個半導(dǎo)體開關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入；半導(dǎo)體射頻發(fā)生器；和第一多個電流隔離器，其中每個電流隔離器連接射頻信號發(fā)生器到多個整流器中的一個；第二多個半導(dǎo)體開關(guān)；第二多個整流器，其中每個整流器被連接到其中一個半導(dǎo)體開關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入；第二多個電流隔離器，其中每個電流隔離器連接射頻信號發(fā)生器到多個整流器中的一個，其中多個半導(dǎo)體開關(guān)彼此隔離，其中第一多個整流器和第一多個電流隔離器被配置為接通半導(dǎo)體開關(guān)，和其中第二多個整流器和第二多個電流隔離器被配置為斷開半導(dǎo)體開關(guān)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]為了更好的理解各種實施例，參考以下附圖，其中:
[0013]圖1示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的一個實施例；
[0014]圖2示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例，該半導(dǎo)體開關(guān)具有嵌套的隔離溝槽；
[0015]圖3示出了包括柵極控制調(diào)制的高壓開關(guān)的另一個實施例；
[0016]圖2示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例，該半導(dǎo)體開關(guān)包括串聯(lián)二極管；
[0017]圖5示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例，該半導(dǎo)體開關(guān)包括串聯(lián)電阻器和電容器；和
[0018]圖6示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例，該半導(dǎo)體開關(guān)包括二極管。
[0019]為了便于理解，相同的附圖標(biāo)記被用于表示具有實質(zhì)相同的或者相似的結(jié)構(gòu)和/或?qū)嵸|(zhì)相同的或者相似的功能的元件。
【具體實施方式】
[0020]圖1示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的實施例。N個半導(dǎo)體開關(guān)，例如MOS晶體管，可以是串聯(lián)連接的，N是正整數(shù)(作為非限制性例子，圖1，和圖2-6，示出了三個MOS晶體管，意味著N=3，可以理解的是，關(guān)于每個實施例，可以提供不同數(shù)量的這種晶體管)?？偟穆╇妷涸诎雽?dǎo)體開關(guān)上分配，從而總的擊穿電壓BV，即半導(dǎo)體開關(guān)可以承受的總合，可能是單個半導(dǎo)體開關(guān)的擊穿電壓的近似N倍。每個半導(dǎo)體開關(guān)可能被放置在由隔離槽(水平和/或垂直)包圍的電隔離島中。隔離槽可以被介電絕緣材料填滿?？商鎿Q地，每個半導(dǎo)體開關(guān)可以被放置在由結(jié)隔離區(qū)包圍的電隔離島中。結(jié)隔離區(qū)可以包括具有不同的摻雜類型的半導(dǎo)體材料，以阻止電流正如反向偏置二極管一樣。需要注意的是雖然隔離槽隔離半導(dǎo)體開關(guān)的主體部分，但是它們的源極和漏極端子仍然可以被連接以傳導(dǎo)在每個電壓島外的電流。半導(dǎo)體開關(guān)可以使用由本地浮置電壓源提供的柵極-源極電壓切換開關(guān)。每個浮置電壓源可以由RF信號供電，RF信號被耦合通過電流隔離器。通過切換RF源接通和斷開，柵極驅(qū)動，和從而半導(dǎo)體開關(guān)可以被接通和斷開。高壓開關(guān)100可以被制造為單一的集成電路(1C)。集成電路是在一個小的襯底(“芯片”)上的電氣電路，該襯底是半導(dǎo)體材料的，一般是硅。在一些實施例中，高壓開關(guān)100的部分可以被從IC中分離出來，例如RF電壓源140。[0021]高壓開關(guān)100可以包括半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114，整流器120、122、124，電流隔離器130、132、134，RF電壓源140，和隔離槽190、191、192。半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114可以被串聯(lián)連接在漏極電壓Vsk 116和地118之間。
[0022]半導(dǎo)體開關(guān)110可以被連接到整流器120。整流器120可以被連接到電流隔離器130。RF電壓源140可以被連接到電流隔離器130。隔離槽190可以使半導(dǎo)體開關(guān)110、整流器120、和電流隔離器130與其他的電氣組件隔離。隔離槽190可以使用介電絕緣材料或者使用上述結(jié)隔離區(qū)形成。RF電壓源140可以產(chǎn)生RF功率信號。電流隔離器130可以接收RF功率信號并將其提供到整流器120。整流器120可以將RF功率信號轉(zhuǎn)換為DC柵極驅(qū)動信號，該DC柵極驅(qū)動信號被用于驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)110的柵極。每個半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的驅(qū)動電路布置可以是一樣的。結(jié)果，接通和斷開RF電壓源140可以接通和斷開半導(dǎo)體開關(guān) 110、112、114。
[0023]圖1中示出的電流隔離器130、132、134為電容器，但也可以使用其他類型的電流隔離器。電容性的電流隔離器130可以使用電容器耦合RF功率信號穿過隔離槽190。可以選擇電容器的參數(shù)以便有效耦合RF功率信號穿過隔離槽190。其他類型的電流隔離器可以包括例如，光隔離器或者電感隔離器。光隔離器可能是光耦合器。光隔離器可以包括光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、和光傳輸信道。光發(fā)射機(jī)可以接收RF功率信號并產(chǎn)生光信號，該光信號然后可以經(jīng)由光傳輸信道被發(fā)送到光接收機(jī)。然后光接收機(jī)可以解調(diào)光信號以復(fù)制RF功率信號，該RF功率信號然后被用于整流器120。電感隔離器可以是變壓器。電感隔離器可以包括共用一個芯的繞組。電感隔離器可以在輸入繞組上接收RF功率信號和將RF功率信號電感耦合輸出繞組以復(fù)制RF功率信號，然后該RF功率信號可以被用于整流器120。電流隔離器132和134可以同樣地設(shè)計。
[0024]整流器120、122、124可以接收和整流RF功率信號以產(chǎn)生DC柵極驅(qū)動信號以驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的柵極。可以使用任何類型的整流器。整流器可以產(chǎn)生浮置柵極電壓源。
[0025]半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114可以是晶體管或者其他具有半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入端的半導(dǎo)體器件。晶體管作為半導(dǎo)體的例子可以包括，例如，NMOS和PMOS MOS場效應(yīng)晶體管以及其他已知類型的半導(dǎo)體晶體管和開關(guān)。對于場效應(yīng)晶體管，半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入端可以是柵極，如上面和下面說述。
[0026]隔離槽190、191、192可以包括IC的半導(dǎo)體襯底中的開口，并且，材料絕緣材料填滿該隔離槽。隔離槽可以以任何方式形成和形成為各種結(jié)構(gòu)。隔離槽190、191、192可以提供電隔離到半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114和關(guān)聯(lián)的驅(qū)動電路。作為非限制例子，如申請?zhí)枮?3/705627，名稱為“通過穿過晶圓的溝槽隔離分離的集成電路"的美國專利申請中描述的隔離槽可以被用作本文所描述的隔離槽。另外，本文引用申請?zhí)枮?3/705627的美國專利申請用于各種用途。
[0027]在特定的實施例中，半導(dǎo)體開關(guān)可以是在絕緣體上硅(SOI)工藝，如AB⑶9中的NMOS LDMOS晶體管，BV=20V。隔離槽可以是能承受200V的中溝槽隔離(MTI)氧化環(huán)。Vkf可以是在800MHz，具有3.3V振幅的RF信號。電流隔離器可以包括隔離器電容器，該隔離器電容器可以是具有高于200V的擊穿電壓的后端電容器。每個整流器可以包括一個或者多個整流元件，如二極管或者M(jìn)OSFET和一個或者多個電容器。[0028]根據(jù)設(shè)計者需要的總的開關(guān)擊穿電壓BVT，串聯(lián)組合級的每個擊穿電壓BV可以根據(jù)BV的階梯選擇，例如，IOV或者20V (作為非限制性例子，如果期望的BVt是40V，可以提供兩級，每級各具有擊穿電壓20V，或者一個20V級加上兩個IOV級)。另外，設(shè)計者可以具有可用的多個不同的級，這些級使用不同的BV，例如，IOV、20V和50V。這些級的不同組合可以發(fā)展然后組合以在高壓開關(guān)100產(chǎn)生的擊穿電壓BV中提供精細(xì)調(diào)諧。作為非限制性例子，分別使用10V、20V、50V的BV的三級，導(dǎo)致開關(guān)具有80V的BVT。
[0029]圖2示出了使用包括嵌套隔離槽的隔離的串聯(lián)的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例。圖2中的高壓開關(guān)200與圖1中的高功率開關(guān)100基本相同，除了隔離槽193、194,195的配置不同，因此將只討論相關(guān)的差異。如圖所示，隔離槽193、194、195可以是嵌套的。例如，隔離槽195可以只包圍包括半導(dǎo)體開關(guān)112的第一級。第二隔離槽194可以包圍包括半導(dǎo)體開關(guān)112、114的第一和第二級。第二隔離槽還可以包圍第一隔離槽195。最后，第三隔離槽可以包圍包括半導(dǎo)體開關(guān)112、114、116的第一、第二、和第三級。第三隔離槽193還可以包圍第一隔離槽195和第二隔離槽194。在本實施例中，半導(dǎo)體開關(guān)110可以是最高電壓開關(guān)，因此它通過位于所有的三個隔離槽193、194、195中具有最佳隔離。半導(dǎo)體開關(guān)112可以是次高電壓開關(guān)因此它存在于兩個隔離槽內(nèi)部。最后，半導(dǎo)體開關(guān)114可以是最低電壓開關(guān)因此它只存在于一個隔離槽中。多個半導(dǎo)體開關(guān)還可以共用一個隔離槽。開關(guān)和嵌套的不同組合可以按照本實施例和期望的應(yīng)用實現(xiàn)。
[0030]圖3示出了包括柵極控制調(diào)制的高壓開關(guān)的另一個實施例；圖3中的高壓開關(guān)300與圖2中的高功率開關(guān)200相同，除了增加?xùn)艠O控制調(diào)制，因此將只討論相關(guān)的差異。高壓開關(guān)300還可以包括調(diào)制器141，電源142，和解調(diào)器131、133、135。調(diào)制器141可以提供任意的開關(guān)輸入控制信號，該開關(guān)輸入控制信號可以被調(diào)制到RF電源140上。電源140可以供電以驅(qū)動調(diào)制器141和RF電源140。
[0031]已調(diào)制的RF功率信號可以被用于每個電流隔離器。來自RF電源140的已調(diào)制的RF功率信號可以被解調(diào)器131、133、135接收，解調(diào)器131、133、135可以在整流器之前檢測已調(diào)制的RF功率信號。然后整流器可以從剩余RF信號產(chǎn)生DC電壓，用于給解調(diào)器131、133、135供電。解調(diào)器131、133、135可以根據(jù)所接收的已調(diào)制的RF信號產(chǎn)生柵極驅(qū)動信號。調(diào)制的類型可以包括，例如，相位調(diào)制，頻率調(diào)制，或者幅度調(diào)制或者這些的組合。由解調(diào)器對柵極驅(qū)動信號控制可以是開關(guān)型開關(guān)，但柵極電壓可以被連續(xù)調(diào)節(jié)。這種連續(xù)控制可以優(yōu)選地在高壓放大器應(yīng)用中，其中小的控制電壓可以用于調(diào)節(jié)很高的電壓。
[0032]此外，解調(diào)器131、133、135可以包括傳感電路(未示出)，該傳感電路檢測源極-漏極電壓Vsd和源極-柵極電壓Vgs，然后調(diào)節(jié)柵極電壓從而使Vsd和Vgs兩者都不超過半導(dǎo)體開關(guān)的擊穿限制。相應(yīng)地，解調(diào)器131、133、135可以被連接到半導(dǎo)體開關(guān)的漏極。
[0033]高功率開關(guān)的另一個實施例可以包括兩個控制溝道以驅(qū)動半導(dǎo)體開關(guān)(未示出)。這種布置可以包括每個半導(dǎo)體開關(guān)使用兩個電流隔離器和兩個整流器。當(dāng)調(diào)制器141用于調(diào)制RF電源140的情況下，每個控制信道還可以包括兩個解調(diào)器。一個控制溝道可以導(dǎo)通半導(dǎo)體開關(guān)，和另一個控制溝道可以斷開半導(dǎo)體開關(guān)。本實施例可以改善高功率開關(guān)的開關(guān)速度，以IC上額外的空間和相應(yīng)的成本和復(fù)雜性為代價。
[0034]當(dāng)實施上述高功率開關(guān)，當(dāng)整個一系列半導(dǎo)體開關(guān)的電壓變得在半導(dǎo)體開關(guān)中不均勻分配時可能會出現(xiàn)問題。為了確保晶體管上的平均分配，可以執(zhí)行如圖4-6所示的解決方案。
[0035]圖4示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例，每個半導(dǎo)體開關(guān)包括串聯(lián)的二極管。電源開關(guān)400可以與圖1中的電源開關(guān)100相同，除了額外的二極管150、152、154連接在半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的源極和漏極之間。二極管可以是齊納二極管。二極管110、112、114的擊穿電壓可以稍低于半導(dǎo)體開關(guān)的擊穿電壓。當(dāng)二極管的電壓過高，如當(dāng)半導(dǎo)體開關(guān)的電壓實質(zhì)上不平均，接通二極管使電流流入以減少關(guān)聯(lián)的半導(dǎo)體開關(guān)的電壓降。這樣二極管的操作可以引起半導(dǎo)體開關(guān)兩端的電壓實質(zhì)上相等，并保護(hù)各個開關(guān)110、112、114。
[0036]圖5示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)，每個半導(dǎo)體開關(guān)包括串聯(lián)電阻器和電容器。這種高功率開關(guān)適用于提供DC和AC切換。電源開關(guān)500可以與圖1中的電源開關(guān)100基本相同，除了分別并聯(lián)連接在半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的源極和漏極之間的額外的的電阻器160、162、164和電容器170、172、174?？商鎿Q地，可以只提供電阻器160、162、164(相當(dāng)于圖4的實施例)，或者只提供電容器170、172、174。電阻器160、162、164可以具有大的電阻以最小化通過電阻器160、162、164的電流。另外，電阻器160、162、164可以作為分壓器，該分壓器可以使半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114兩端的電壓相等，和圖4實施例一樣。電阻器160、162、164可以特別地用于DC供電應(yīng)用。電容器170、172、174可以具有大的電容以最小化通過電容器170、172、174的電流。另外，電容器170、172、174可以作為電容分壓器使半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114兩端的電壓相等。電容器170、172、174可以特別地用于AC供電應(yīng)用。
[0037]圖6示出了使用隔離的串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)的高壓開關(guān)的另一個實施例，該半導(dǎo)體開關(guān)包括二極管。第一二極管180、182、184可以被分別連接在半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的漏極和柵極之間。另外，第二二極管181、183、185可以被分別連接在半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的柵極和源極之間。二極管可以是齊納二極管。僅作為示例，而不是限制，當(dāng)Vt^BV-VwaW，在開關(guān)110的漏極和柵極之間的第一二極管181可以開始導(dǎo)電，其中Vle?是接通晶體管開關(guān)110需要的額定電壓和其中Vdg是晶體管漏極和柵極之間的電壓。這樣，如果電壓是不均勻分配的，晶體管110可以開始導(dǎo)電，因為柵極接通直到它是均勻分布的。分別布置在每個半導(dǎo)體開關(guān)110、112、114的柵極和源極之間的第二二極管191、193、195可以保護(hù)柵極電壓以免增加到會導(dǎo)致柵氧化層擊穿的值。
[0038]上面描述的實施例提供優(yōu)于之前的高功率開關(guān)的各種優(yōu)點。首先，上述實施例可以在設(shè)計高功率開關(guān)方面提供更大的靈活性，因為設(shè)計者可以通過多個標(biāo)準(zhǔn)化子元件集成高壓開關(guān)。使用具有擊穿電壓BV1的一種半導(dǎo)體開關(guān)，只要BVn低于關(guān)聯(lián)的隔離環(huán)和電容隔離器的擊穿電壓，則可以構(gòu)建具有任何擊穿電壓BVn=IiBV1的電路?？梢蕴岢龈郆Vn的值，而不需要設(shè)計和認(rèn)證許多類型的晶體管。另外，具有不同的BV值的少量半導(dǎo)體開關(guān)也可以用于組合以達(dá)到期望的BVn。
[0039]另一個優(yōu)點可以是使用多個串聯(lián)半導(dǎo)體開關(guān)可以使IC尺寸更小。例如，為了產(chǎn)生足夠低的接通電阻，半導(dǎo)體開關(guān)可以消耗在隔離槽內(nèi)的隔離面積的大部分面積。本地RF電壓源可以是比較緊湊的。在確定用以實施高功率開關(guān)的IC的面積時，可以忽視RF電源的面積，然后對于串聯(lián)組合的BV和Rm之間的關(guān)系是:
[0040]Ron,n=nxRona[0041]BVn=IixBV1
[0042]An=MA1
[0043]所以Ron, Jn=Ii2RonaAltj
[0044]這樣，對于半導(dǎo)體開關(guān)的串聯(lián)組合，其導(dǎo)致的面積可以比在相同的技術(shù)中用單個晶體管實現(xiàn)小η倍，以達(dá)到相同的BV和Rm。
[0045]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，在這里的任何方框圖代表對本發(fā)明示例的電路原理的概念上的示意。
[0046]雖然各種示例的實施例已經(jīng)用各自的示例詳細(xì)地描述，但是很清楚本發(fā)明能夠有其他的實施例和它的細(xì)節(jié)在各種明顯的方面能夠被修改。對本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚地，當(dāng)保持在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)時可以作出變化和修改。相應(yīng)地，上文的披露、描述和圖僅用于說明性的目的而不以任何方式限制本發(fā)明，對本發(fā)明的限制僅由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓電氣開關(guān)，其特征在于，包括: 多個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)； 多個整流器，其中每個整流器被連接到相應(yīng)的一個半導(dǎo)體開關(guān)的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入端; 射頻信號發(fā)生器；和 多個電流隔離器，其中每個電流隔離器將射頻信號發(fā)生器連接到多個整流器中相應(yīng)的一個； 其中多個半導(dǎo)體開關(guān)彼此隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)包括各自的晶體管，其中至少一個晶體管的源極端子被連接到另一個所述晶體管的漏極端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，電流隔離器是電容隔離器、電感隔離器和光隔離器中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，每個半導(dǎo)體開關(guān)具有相同的擊穿電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，至少兩個半導(dǎo)體開關(guān)具有不同的擊穿電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，還包括多個電阻，其中每個所述電阻與多個半導(dǎo)體開關(guān)中的一個并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，還包括多個電容器，其中每個所述電容器與多個半導(dǎo)體開關(guān)中的一個并聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，還包括多個電容器，其中每個所述電容器與多個半導(dǎo)體開關(guān)中的一個并聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，還包括多個二極管，其中每個二極管與多個半導(dǎo)體開關(guān)中的一個并聯(lián)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，多個半導(dǎo)體開關(guān)通過多個隔離槽彼此隔離，每個所述隔離槽包圍至少一個半導(dǎo)體開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，多個半導(dǎo)體開關(guān)通過多個結(jié)隔離區(qū)彼此隔離，每個所述結(jié)隔離區(qū)包圍每個半導(dǎo)體開關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，隔離槽是嵌套的，從而至少一個所述隔離槽包圍另一個所述隔離槽。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，隔離槽從襯底的頂部延伸到襯底的底部。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，具有最高的源極-漏極電壓的所述半導(dǎo)體開關(guān)位于最里面的所述隔離槽中。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，還包括: 多個第一二極管，其中每個第一二極管被連接在相關(guān)聯(lián)的所述半導(dǎo)體開關(guān)的漏極和柵極之間；和 多個第二二極管，其中每個第二二極管被連接在相關(guān)聯(lián)的所述半導(dǎo)體開關(guān)的源極和柵極之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，還包括: 調(diào)制器，所述調(diào)制器被連接到射頻發(fā)生器；和 多個解調(diào)器，每個所述解調(diào)器被連接到相關(guān)聯(lián)的所述整流器的輸入端。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，多個串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)是晶體管，每個所述晶體管包括源極、柵極和漏極，其中每個所述解調(diào)器還包括傳感電路，所述傳感電路檢測相關(guān)聯(lián)的半導(dǎo)體開關(guān)的源極-漏極電壓和源極-柵極電壓，并調(diào)節(jié)相關(guān)聯(lián)的柵極電壓從而使相關(guān)聯(lián)的源極-漏極電壓和相關(guān)聯(lián)的源極-柵極電壓都不超過半導(dǎo)體開關(guān)的擊穿限制。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電氣開關(guān)，其特征在于，多個半導(dǎo)體開關(guān)、多個整流器、多個電流隔離器都位于單個集成電路上。
19.一種高壓電氣開關(guān)，其特征在于，包括: 第一多個半導(dǎo)體開關(guān)； 第一多個整流器，其中每個整流器被連接到第一多個半導(dǎo)體開關(guān)中的一個的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入端； 射頻信號發(fā)生器； 第一多個電流隔離器，其中每個電流隔離器將射頻信號發(fā)生器連接到第一多個整流器中的一個； 第二多個半導(dǎo)體開關(guān)； 第二多個整流器，其中每個整流器被連接到第二多個半導(dǎo)體開關(guān)中的一個的半導(dǎo)體開關(guān)控制輸入端； 第二多個電流隔離器，其中每個電流隔離器將射頻信號發(fā)生器連接到第二多個整流器中的一個； 其中第一和第二多個半導(dǎo)體開關(guān)彼此隔離； 其中第一多個整流器和第一多個電流隔離器被配置為接通半導(dǎo)體開關(guān)；和 其中第二多個整流器和第二多個電流隔離器被配置為斷開半導(dǎo)體開關(guān)。
【文檔編號】H03K17/56GK103916109SQ201310722068
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月31日
【發(fā)明者】皮特·杰勒德·斯蒂內(nèi)肯, 阿努德·彼得·范德威 申請人:Nxp股份有限公司