[发明专利]一种桥式驱动电路芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体芯片的封装结构，尤其是涉及一种桥式驱动电路芯片。

背景技术

桥式驱动电路是开关电源领域里的一种常见应用电路，特别是在电子镇流器这一类产品的应用上。图1给出了典型的半桥驱动电路的原理图，其包括第一功率器件50、第二功率器件52和栅极驱动芯片(图1中未示出)，第一功率器件50用于高压侧驱动管，第二功率器件52用于低压侧驱动管，第一功率器件50的电流输入端501与高压端相连接，第一功率器件50的电流输出端502与第二功率器件52的电流输入端521相连接，第二功率器件52的电流输出端522与电源地或低压端相连接，第一功率器件50的电流输出端502与第二功率器件52的电流输入端521的公共连接端为半桥驱动电路的输出端51，第一功率器件50的信号控制端503与栅极驱动芯片的高压侧驱动信号输出端口相连接，第二功率器件52的信号控制端523与栅极驱动芯片的低压侧驱动信号输出端口相连接。其中，栅极驱动芯片集成有高压侧驱动控制模块、低压侧驱动控制模块和电平转移模块，低压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输出端口与电平转移模块的信号输入端口相连接，电平转移模块的信号输出端口与高压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输入端口相连接，低压侧驱动控制模块的高压侧控制信号输出端口用于输出控制信号通过电平转移模块控制高压侧驱动控制模块产生高压侧驱动信号，高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端口与第一功率器件50的信号控制端503相连接，高压侧驱动控制模块的高压侧驱动信号输出端口提供驱动信号驱动第一功率器件50工作，低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信号输出端口与第二功率器件52的信号控制端523相连接，低压侧驱动控制模块的低压侧驱动信号输出端口提供驱动信号驱动第二功率器件52工作。上述半桥驱动电路中所采用的第一功率器件50和第二功率器件52可以是功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，也可以是其它类型的功率器件，如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、晶闸管等。图2a和图2b给出了典型的功率MOSFET的结构图，该功率MOSFET的其中一个表面上设置有一个控制端栅极G和一个源极S，该功率MOSFET的另一个表面上设置有一个漏极D，该功率MOSFET的栅极G为信号控制端，源极S为电流输出端，漏极D为电流输入端。

在现有应用中，通常是将栅极驱动芯片单独进行封装，将第一功率器件和第二功率器件也分别进行单独封装，这样在应用时，一般需要使用三个封装体，不仅成本较高，而且占用空间很大，同时在应用时由于栅极驱动芯片与两个功率器件的距离较远及两个功率器件之间的距离也较远，因此将导致栅极驱动芯片与功率器件相互之间的连线及两个功率器件之间的连线较长，较长的连线将引入很多的寄生参数；另一方面，由于高压侧驱动控制模块、低压侧驱动控制模块以及电平转移模块是集成在一个单芯片上的，为了将高压侧驱动控制模块和低压侧驱动控制模块隔离开，因此在制造过程中需要采用普通的CMOS工艺集成高压隔离制造工艺进行生产，这样导致工艺复杂，不利于生产控制，且由于此种集成高压隔离的CMOS制造工艺的特征尺寸较大，将导致相同功能的栅极驱动芯片占用面积较大，成本较高，良率较低，不利于设计功能复杂的栅极驱动芯片。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种仅需使用一个封装体就能够将栅极驱动电路和两个功率器件封装在一起，可有效减少寄生参数，且生产过程更容易控制的桥式驱动电路芯片。