專利名稱：高電壓控制電路與用于其中的集成電路芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高電壓控制電路與用于其中的集成電路(integrated circuit, IC)芯片,特別是指一種與高電壓稱接的高電壓控制電路與用于其中的集成電路
-H-* I I
心/T
背景技術(shù)：
圖I顯示典型的交流-直流切換式電源供應(yīng)電路10的電路示意圖。如圖I所示， 交流-直流切換式電源供應(yīng)電路10接收輸入電壓Vin，借助控制芯片11所產(chǎn)生的切換訊號，切換功率晶體管Ql，以將輸入電壓Vin經(jīng)由變壓器T I轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout。一般而言，控制芯片11需要接觸到60V以上甚至數(shù)百伏的電壓，相對于芯片內(nèi)部元件的操作來說，這是非常高的電壓。因此IC芯片的規(guī)格中，需要訂定足夠的沿面距離 (creepage distance)與空間距離(clearance)來避免例如因濕氣或灰塵等污染,造成IC 芯片內(nèi)部元件的損害，以保障可靠度與安全性。如圖2所示，控制芯片11中，高電壓接腳HV 接收高電壓，其鄰近接腳NP1，與高電壓接腳HV間距dl，需要大于設(shè)定的距離。一般的方式， 是在高壓接腳旁空一個接腳的位置，如圖中所示，高電壓接腳HV和鄰近接腳NPl之間，空了一個接腳的位置。然而，需要空出接腳的位置，等于浪費(fèi)了一個接腳，且不利于微縮。而在芯片微縮的技術(shù)發(fā)展下，與高電壓接腳HV相對接腳NP2的間距d2，也可能會小于設(shè)定的距離，造成損害與安全性可靠度等問題。若要符合沿面距離與空間距離的規(guī)格，IC芯片微縮的發(fā)展就會遇到瓶頸。有鑒于此，本實(shí)用新型即針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高電壓控制電路與用于其中的IC芯片，可縮短IC芯片中，高壓接腳與鄰近接腳的間距，而不致造成損害，并可進(jìn)一步縮小IC芯片尺寸，降低制造成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種高電壓控制電路與用于其中的集成電路芯片。為達(dá)上述目的，就其中一觀點(diǎn)言，本實(shí)用新型提供了一種高電壓控制電路，接收一高于60V的輸入電壓，所述高電壓控制電路包含一電阻值大于100K歐姆的限流電阻，與該輸入電壓I禹接；以及一集成電路(integrated circuit, IC)芯片，經(jīng)由該限流電阻,與該輸入電壓耦接，該集成電路芯片包含一高電壓接腳，經(jīng)由該限流電阻，與該輸入電壓耦接； 以及一低阻抗接腳，與該高電壓接腳間距小于I. 5毫米，且該低阻抗接腳與一接地電壓間的電阻值小于IOK歐姆。就另一觀點(diǎn)言，本實(shí)用新型也提供了一種用于高電壓控制電路的集成電路 (integrated circuit, IC)芯片,包含一高電壓接腳,經(jīng)由一電阻值大于100K歐姆的外部的限流電阻，與一高于60V的輸入電壓耦接；以及一低阻抗接腳，與該高電壓接腳間距小于 I. 5毫米，且該低阻抗接腳與一接地電壓間的電阻值小于IOK歐姆。[0008]在其中一種實(shí)施型態(tài)中，該低阻抗接腳包括以下之一一接地電壓接腳，用以與該接地電壓電連接；一供應(yīng)電壓接腳，用以接收該集成電路芯片內(nèi)部元件所需的操作電壓； 一電流感測接腳，用以接收一電流感測訊號，該電流感測訊號代表與該輸入電壓相關(guān)的一輸入電流；或一回授接腳，用以接收代表一輸出電壓的一回授訊號。在另一種實(shí)施型態(tài)中，該集成電路芯片宜更包括一啟動電路，其包括一啟動開關(guān)， 受控于一啟動完成訊號，以決定該高電壓接腳是否耦接至一供應(yīng)電壓接腳，該供應(yīng)電壓接腳用以接收該集成電路芯片內(nèi)部元件所需的操作電壓。在又一種實(shí)施型態(tài)中，該限流電阻宜具有一電阻值介于100K與IM歐姆之間。 前述高電壓控制電路中，其中該高電壓控制電路較佳地為一交流-直流切換式電源供應(yīng)電路。該集成電路芯片的接腳數(shù)目，宜在八個或以下。下面通過具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本實(shí)用新型的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。

[0014]圖I顯示典型的切換式電源供應(yīng)電路10的電路示意圖[0015]圖2顯示現(xiàn)有技術(shù)中，控制芯片11接腳示意圖；[0016]圖3A、圖3B與圖4顯示本實(shí)用新型的第一個實(shí)施例；[0017]圖5顯示本實(shí)用新型第二個實(shí)施例。[0018]圖中符號說明[0019]10，20，30交流-直流切換式電源供應(yīng)電路[0020]11,21,31控制芯片[0021]33啟動電路[0022]Comp回授接腳[0023]CS電流感測接腳[0024]dl，d2，d3 間距[0025]GND接地電壓接腳[0026]HV高電壓接腳[0027]Iin輸入電流[0028]LR，NPl鄰近接腳[0029]NP2相對接腳[0030]PC光耦合電路[0031]POR啟動完成訊號[0032]Pl，P2接腳[0033]Ql，Q2功率晶體管[0034]Rcs電流感測電阻[0035]Rstr限流電阻[0036]SW啟動開關(guān)[0037]T2變壓器
4[0038]Vdd 供應(yīng)電壓接腳Vin輸入電壓Vout輸出電壓
具體實(shí)施方式
請參閱圖3A、圖3B與圖4，顯示本實(shí)用新型的第一個實(shí)施例。如圖3A所示，根據(jù)本實(shí)用新型，用于交流-直流切換式電源供應(yīng)電路中的控制芯片21具有高電壓接腳HV。高電壓接腳HV與相鄰的接腳LR，其間的間距d3并不需要大過任何設(shè)定的距離，所以不需要空余任何接腳位置，而可以使芯片的尺寸更為微縮。接腳LR 宜為低阻抗接腳，間距d3例如可為I. 5毫米或以下。相對于高壓接腳HV而言，位于IC芯片對邊的接腳P1，與高壓接腳HV之間的間距也沒有任何限制。圖3A所示僅為舉例，控制芯片21不必須為圖3A所示的六腳位封裝，亦可為其它型式與腳位數(shù)目的封裝，例如，當(dāng)控制芯片21為圖3B所示的腳位封裝方式時，高壓接腳HV與位于IC芯片側(cè)邊的接腳P2之間的間距也沒有任何限制。不過，當(dāng)本實(shí)用新型應(yīng)用于八腳位(含)以下的低腳位數(shù)目封裝時， 更具有微縮的效益。請參閱圖4，控制芯片21例如應(yīng)用于控制如圖所示的交流-直流切換式電源供應(yīng)電路20。如圖所示，高電壓接腳HV經(jīng)由限流電阻Rstr，接收高于60V的輸入電壓Vin，其中該限流電阻Rstr宜具有大于100K歐姆的高電阻值。通過控制芯片21所產(chǎn)生的切換訊號， 切換功率晶體管Q2，以將輸入電壓Vin經(jīng)由變壓器T2轉(zhuǎn)換為輸出電壓Vout。其中，在控制芯片21中，與高電壓接腳HV相鄰的接腳，例如但不限于為如圖所示的接地電壓接腳GND，與接地電壓電連接。另外，接腳LR并不限于接地電壓接腳GND，而可為任何低阻抗接腳；只要與接地電壓間的電阻值小于IOK歐姆，即可視為低阻抗接腳。在圖4的應(yīng)用形態(tài)中，接腳LR例如但不限于可為接地電壓接腳GND、供應(yīng)電壓接腳Vdd、電流感測接腳CS、回授接腳Comp等，都可以作為與高電壓接腳HV間距小于I. 5毫米的接腳。因?yàn)檫@些接腳的低阻抗，鄰近高電壓接腳時的安全考慮較小，其損害內(nèi)部元件的機(jī)率也會降低。在圖4所示的交流-直流切換式電源供應(yīng)電路20中，以上所述的各接腳的作用如下供應(yīng)電壓接腳Vdd用以接收控制芯片21內(nèi)部元件所需的操作電壓；電流感測接腳CS用以接收一電流感測訊號，在本實(shí)施例中為電流感測電阻Rcs上的跨壓，代表與輸入電壓Vin 相關(guān)的輸入電流Iin ;而回授接腳Comp用以接收代表輸出電壓Vout的回授訊號,其例如但不限于如圖所示，經(jīng)由光耦合電路PC，將相關(guān)于輸出電壓Vout的回授訊號傳送至回授接腳 Comp0第一個實(shí)施例顯示本實(shí)用新型概念應(yīng)用于切換式電源供應(yīng)電路20。當(dāng)然，本實(shí)用新型不限于此，亦可以應(yīng)用于其它耦接至高電壓的電路，只要其中的IC芯片需要耦接至高電壓，例如高于60V的電壓，皆可以應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)思想。圖5顯示本實(shí)用新型第二個實(shí)施例；圖中省略了與變壓器二次側(cè)連接的電路，以使圖面簡潔。與本實(shí)用新型的第一實(shí)施例相比，本實(shí)施例中控制芯片31更包含啟動電路 33，其包括啟動開關(guān)SW，受控于啟動完成訊號P0R，以決定供應(yīng)電壓接腳Vdd是否耦接至高電壓接腳HV，亦即決定控制芯片31的供應(yīng)電壓Vdd是否來自輸入電壓Vin。詳言之，交流-直流切換式電源供應(yīng)電路30在電路剛開始操作時，控制芯片31需要開始啟動，才能控制交流-直流切換式電源供應(yīng)電路30在其輸出端產(chǎn)生直流輸出電壓，換言之，控制芯片31 內(nèi)部元件于正常操作時所需要的電源，尚未由電源供應(yīng)電路30產(chǎn)生。因此，在啟動程序中， 需要暫時借助導(dǎo)通啟動電路33內(nèi)部的啟動開關(guān)SW，使輸入電壓Vin耦接至供應(yīng)電壓接腳 Vdd，提供控制芯片31內(nèi)部元件操作所需要的電源，當(dāng)啟動程序結(jié)束時，控制芯片31的供應(yīng)電壓Vdd即可取自交流-直流切換式電源供應(yīng)電路30產(chǎn)生的直流輸出電壓，而啟動電路33 產(chǎn)生啟動完成訊號P0R，使啟動開關(guān)SW不導(dǎo)通，以降低電能損失，因?yàn)橛筛唠妷旱妮斎腚妷?Vin于啟動程序時所暫時供應(yīng)的電源，其電能損耗大，且長時間使用易損壞內(nèi)部元件。如上所述，應(yīng)用本實(shí)用新型可最小化IC芯片接腳的間距，進(jìn)而微縮IC芯片尺寸， 其中的限流電阻Rstr較佳的范圍介于100K與IM歐姆之間。以上已針對較佳實(shí)施例來說明本實(shí)用新型，只是以上所述，僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解本實(shí)用新型的內(nèi)容，并非用來限定本實(shí)用新型的權(quán)利范圍。在本實(shí)用新型的相同精神下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以思及各種等效變化。例如，實(shí)施例中圖標(biāo)直接連接的兩電路或元件間，可插置不影響主要功能的其它電路或元件。本實(shí)用新型的范圍應(yīng)涵蓋上述及其它所有等效變化。
權(quán)利要求1.一種高電壓控制電路，接收一高于60V的輸入電壓,其特征在于,所述高電壓控制電路包含一電阻值大于100K歐姆的限流電阻，與該輸入電壓耦接；以及一集成電路芯片，經(jīng)由該限流電阻，與該輸入電壓耦接，該集成電路芯片包含一高電壓接腳，經(jīng)由該限流電阻，與該輸入電壓耦接；以及一低阻抗接腳，與該高電壓接腳間距小于I. 5毫米，且該低阻抗接腳與一接地電壓間的電阻值小于IOK歐姆。
2.如權(quán)利要求I所述的高電壓控制電路，其特征在于，該低阻抗接腳包括以下之一 一接地電壓接腳，用以與該接地電壓電連接；一供應(yīng)電壓接腳，用以接收該集成電路芯片內(nèi)部元件所需的操作電壓； 一電流感測接腳，用以接收一電流感測訊號，該電流感測訊號代表與該輸入電壓相關(guān)的一輸入電流；或一回授接腳，用以接收代表一輸出電壓的一回授訊號。
3.如權(quán)利要求I所述的高電壓控制電路，其特征在于，該集成電路芯片還包含一啟動電路，其包括一啟動開關(guān)，受控于一啟動完成訊號，以決定該高電壓接腳是否耦接至一供應(yīng)電壓接腳，該供應(yīng)電壓接腳與一供應(yīng)電源予該集成電路芯片內(nèi)部元件的操作電壓電連接。
4.如權(quán)利要求I所述的高電壓控制電路，其特征在于，該限流電阻具有一電阻值介于 100K與IM歐姆之間。
5.如權(quán)利要求I所述的高電壓控制電路，其特征在于，該高電壓控制電路為一交流-直流切換式電源供應(yīng)電路。
6.一種用于高電壓控制電路的集成電路芯片，其特征在于，包含一高電壓接腳，經(jīng)由一電阻值大于100K歐姆的外部的限流電阻,與一高于60V的輸入電壓耦接；以及一低阻抗接腳，與該高電壓接腳間距小于I. 5毫米，且該低阻抗接腳與一接地電壓間的電阻值小于IOK歐姆。
7.如權(quán)利要求6所述的用于高電壓控制電路的集成電路芯片，其特征在于，該低阻抗接腳包括以下之一一接地電壓接腳，用以與該接地電壓電連接；一供應(yīng)電壓接腳，用以接收該集成電路芯片內(nèi)部元件所需的操作電壓；一電流感測接腳，用以接收一電流感測訊號；或一回授接腳，用以接收一回授訊號。
8.如權(quán)利要求6所述的用于高電壓控制電路的集成電路芯片，其特征在于，還包含一啟動電路，其包括一啟動開關(guān)，受控于一啟動完成訊號，以決定該高電壓接腳是否耦接至一供應(yīng)電壓接腳，該供應(yīng)電壓接腳用以接收該集成電路芯片內(nèi)部元件所需的操作電壓。
9.如權(quán)利要求6所述的用于高電壓控制電路的集成電路芯片，其特征在于，該限流電阻具有一電阻值介于100K與IM歐姆之間。
10.如權(quán)利要求6所述的用于高電壓控制電路的集成電路芯片，其特征在于，該集成電路芯片的接腳總數(shù)在八個或以下。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種高電壓控制電路與用于其中的集成電路(integrated circuit，IC)芯片，高電壓控制電路接收一大于60V的輸入電壓，包含電阻值大于100K歐姆的限流電阻，與輸入電壓耦接；以及IC芯片，經(jīng)由限流電阻，與輸入電壓耦接。集成電路芯片包含高電壓接腳，經(jīng)由限流電阻，與輸入電壓耦接；以及低阻抗接腳，與高電壓接腳間距小于1.5毫米，且低阻抗接腳與接地電壓間的電阻值小于10K歐姆。
文檔編號G11C11/4193GK202352351SQ20112045907
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者林梓誠 申請人:立锜科技股份有限公司