本發(fā)明涉及半導體技術領域，具體而言，涉及一種VDMOS器件的過流保護方法和一種VDMOS器件的過流保護電路。

背景技術：

目前，當功率器件的電流過大時，會產生很大的熱量，嚴重情況下會對功率器件造成不可恢復的破壞，為了解決這一問題，目前人們普遍的做法是為功率器件搭建外圍的過流保護電路，但是，存在會增大系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度的問題。

因此，如何為功率器件提供更加簡單實用的過流保護，并可以有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度，成為亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是基于上述技術問題至少之一，提出了一種新的VDMOS器件的過流保護方法，通過局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種VDMOS器件的過流保護方法，包括：獲取所述VDMOS器件的采樣元胞的采樣電流值；判斷所述采樣電流值是否大于電流閾值，以及根據判斷結果，確定是否對所述VDMOS器件進行過流保護，其中，所述采樣元胞為所述VDMOS器件的所有元胞的一部分。

在該技術方案中，由于在VDMOS器件(Vertical Double-Diffusion Metal-Oxide-Semiconductor，垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管)正常工作時，通過VDMOS器件的每個元胞的電流是一樣，所以通過獲取VDMOS器件的采樣元胞(部分元胞)的電流值，即可計算出流經整個VDMOS器件的電流值，并通過將獲取的采樣電流值與電流閾值進行比較，并根據比較結果確定是否對該VDMOS器件進行過流保護，也就是說，通過局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS(Complementary and Double-Diffusion Metal-Oxide-Semiconductor，互補型MOS和雙擴散型MOS集成的簡稱)工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

在該技術方案中，電流閾值的大小根據具體情況選取，以確保VDMOS器件不會因電流過大受損壞為基準。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，當所述判斷結果為是時，對所述VDMOS器件進行過流保護。

在該技術方案中，當判定獲取的VDMOS器件的采樣元胞的采樣電流值大于電流閾值時，對該VDMOS器件進行過流保護，以避免因電流過大對VDMOS器件造成不可恢復的破壞。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述采樣元胞與剩余元胞的比例為預設值，其中，所述剩余元胞為所述VDMOS器件中出所述采用元胞以外的其他元胞。

在該技術方案中，VDMOS器件中于獲取采樣電流的采樣元胞與VDMOS器件中的除采樣元胞外的剩余元胞的比例為預設值，比如，采樣電流與總體電流的比為1：19，則采樣元胞與剩余元胞的比例為1：18，而具體比例根據具體情況設定。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述采樣元胞與所述剩余元胞處于相同 或相近的環(huán)境中。

在該技術方案中，通過將VDMOS器件的采樣元胞和剩余元胞置于相同或相近的環(huán)境中，以使獲取到的采樣電流更加準確，可以準確地代表VDMOS器件的總體電流，提高對VDMOS器件的過流保護的可靠性。

根據本發(fā)明的另一方面，還提出了一種VDMOS器件的過流保護電路，所述VDMOS器件包括檢測VDMOS，所述過流保護電路包括：采樣電阻，與所述檢測VDMOS的源極串聯(lián)；過流限制器件，所述采樣電阻的電壓輸出至所述過流限制器件的柵極。

在該技術方案中，通過將采樣電阻與VDMOS器件的檢測VDMOS(部分元胞，即采樣元胞)的源極串聯(lián)，并將采樣電阻的電壓輸出至過流限制器件的柵極，當通過檢測VDMOS的電流增大并出現(xiàn)過流現(xiàn)象時，檢測VDMOS的源極電流也會增大，則采樣電阻兩端電壓降增大，當增大到足以開啟過流限制器件時，對檢測VDMOS的柵極放電，也就是說，通過局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述檢測VDMOS的柵極和漏極連接至所述VDMOS器件的過流保護電路的工作電源。

在該技術方案中，通過將VDMOS器件的檢測VDMOS(部分元胞)連接至過流保護電路的工作電源，以獲取工作電壓，保證VDMOS器件的正常工作。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述過流限制器件的漏極連接至所述檢測VDMOS的柵極。

在該技術方案中，通過將過流限制器件的漏極連接至VDMOS器件的檢測VDMOS的柵極，當VDMOS器件發(fā)生過流現(xiàn)象時，即過流限制器件開啟時，對檢測VDMOS的柵極放電，以對VDMOS器件實現(xiàn)過流保護。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述VDMOS器件還包括：主體VDMOS，所述主體VDMOS與所述檢測VDMOS并聯(lián)。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述主體VDMOS的柵極連接至所述檢測VDMOS的柵極，所述主體VDMOS的漏極連接至所述檢測VDMOS的漏極，所述主體VDMOS的源極連接至所述采樣電阻。

在該技術方案中，通過將VDMOS器件的檢測VDMOS和主體VDMOS并聯(lián)，以根據檢測VDMOS的元胞與主體VDMOS的元胞的比例以及采樣得到的檢測VDMOS的電流推算VDMOS器件的整體電流，并將檢測VDMOS和主體VDMOS置于相同或相近的環(huán)境，以保證采樣電流的準確性。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述過流限制器件包括：N型MOS器件。

在該技術方案中，過流限制器件包括但不限于N型MOS器件。

通過以上技術方案，采用局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

附圖說明

圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的過流保護方法的流程示意圖；

圖2示出了根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的元胞示意圖；

圖3示出了根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的過流保護電路的示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附 圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

圖1示出了根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的過流保護方法的流程示意圖。

圖2示出了根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的元胞示意圖。

如圖1所示，根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的過流保護方法，包括：步驟102，獲取所述VDMOS器件的采樣元胞的采樣電流值；步驟104，判斷所述采樣電流值是否大于電流閾值，以及根據判斷結果，確定是否對所述VDMOS器件進行過流保護，其中，所述采樣元胞為所述VDMOS器件的所有元胞的一部分。

在該技術方案中，由于在VDMOS器件正常工作時，通過VDMOS器件的每個元胞的電流是一樣，所以通過獲取VDMOS器件的采樣元胞(部分元胞)的電流值，即可計算出流經整個VDMOS器件的電流值，如圖2所示，該VDMOS器件的元胞區(qū)包括多個元胞，每一個正六邊形代表一個元胞，其中，元胞202和元胞204為采樣元胞，其他為剩余元胞；然后，通過將獲取的采樣電流值與電流閾值進行比較，并根據比較結果確定是否對該VDMOS器件進行過流保護，也就是說，通過局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

在該技術方案中，電流閾值的大小根據具體情況選取，以確保VDMOS器件不會因電流過大受損壞為基準。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，當所述判斷結果為是時，對所述 VDMOS器件進行過流保護。

在該技術方案中，當判定獲取的VDMOS器件的采樣元胞的采樣電流值大于電流閾值時，對該VDMOS器件進行過流保護，以避免因電流過大對VDMOS器件造成不可恢復的破壞。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述采樣元胞與剩余元胞的比例為預設值，其中，所述剩余元胞為所述VDMOS器件中出所述采用元胞以外的其他元胞。

在該技術方案中，VDMOS器件中于獲取采樣電流的采樣元胞與VDMOS器件中的除采樣元胞外的剩余元胞的比例為預設值，比如，采樣電流與總體電流的比為1：19，則采樣元胞與剩余元胞的比例為1：18，而具體比例根據具體情況設定。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述采樣元胞與所述剩余元胞處于相同或相近的環(huán)境中。

在該技術方案中，通過將VDMOS器件的采樣元胞和剩余元胞置于相同或相近的環(huán)境中，以使獲取到的采樣電流更加準確，可以準確地代表VDMOS器件的總體電流，提高對VDMOS器件的過流保護的可靠性。

圖3示出了根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的過流保護電路的示意圖。

如圖3所示，根據本發(fā)明的一個實施例的VDMOS器件的過流保護電路，所述VDMOS器件包括檢測VDMOS 402，所述過流保護電路300包括：采樣電阻302，與所述檢測VDMOS 402的源極串聯(lián)；過流限制器件304，所述采樣電阻302的電壓輸出至所述過流限制器件304的柵極。

在該技術方案中，通過將采樣電阻302與VDMOS器件的檢測VDMOS 402(部分元胞，即采樣元胞)的源極串聯(lián)，并將采樣電阻302的電壓輸出至過流限制器件304的柵極，當通過檢測VDMOS 402的電流增大并出現(xiàn)過流現(xiàn)象時，檢測VDMOS 402的源極電流也會增大，則采樣電阻302兩端電壓降增大，當增大到足以開啟過流限制器件304時，對檢測VDMOS 402的柵極放電，也就是說，通過局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將 VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述檢測VDMOS 402的柵極和漏極連接至所述VDMOS器件的過流保護電路的工作電源。

在該技術方案中，通過將VDMOS器件的檢測VDMOS 402(部分元胞)連接至過流保護電路的工作電源，以獲取工作電壓，保證VDMOS器件的正常工作。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述過流限制器件304的漏極連接至所述檢測VDMOS 402的柵極。

在該技術方案中，通過將過流限制器件304的漏極連接至VDMOS器件的檢測VDMOS 402的柵極，當VDMOS器件發(fā)生過流現(xiàn)象時，即過流限制器件304開啟時，對檢測VDMOS 402的柵極放電，以對VDMOS器件實現(xiàn)過流保護。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述VDMOS器件還包括：主體VDMOS 404，所述主體VDMOS 404與所述檢測VDMOS 402并聯(lián)。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述主體VDMOS 404的柵極連接至所述檢測VDMOS 402的柵極，所述主體VDMOS 404的漏極連接至所述檢測VDMOS 402的漏極，所述主體VDMOS 404的源極連接至所述采樣電阻。

在該技術方案中，通過將VDMOS器件的檢檢測VDMOS 402和主體VDMOS 404并聯(lián)，以根據檢測VDMOS 402的元胞與主體VDMOS 404的元胞的比例以及采樣得到的檢測VDMOS 402的電流推算VDMOS器件的整體電流，并將檢測VDMOS 402和主體VDMOS 404置于相同或相近的環(huán)境，以保證采樣電流的準確性。

在上述技術方案中，優(yōu)選地，所述過流限制器件304包括：N型MOS器件。

在該技術方案中，過流限制器件304包括但不限于N型MOS器件。

以上結合附圖詳細說明了本發(fā)明的技術方案，通過局部電流采樣的方式監(jiān)控通過整個VDMOS器件的電流情況，可以提高電流采樣的效率，以及通過將VDMOS器件與過流保護電路集成在同一塊襯底上，可采用CDMOS工藝實現(xiàn)，即采用芯片集成的方式實現(xiàn)對VDMOS器件的過流保護，可以為VDMOS器件提供更加簡單實用的過流保護，大大提高器件的可靠性，同時在沒有增加工藝復雜度的情況下有效地減小系統(tǒng)體積以及系統(tǒng)復雜度。

在本說明書的描述中，術語“一個實施例”、“具體實施例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。而且，描述的具體特征、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。