LDMOS导通电阻的测量电路的制作方法

ldmos导通电阻的测量电路
技术领域
1.本技术涉及电子器件检测技术领域，尤其涉及一种ldmos导通电阻的测量电路。


背景技术：

2.相关技术中，ldmos(横向扩散金属氧化物半导体)通常具有耐高压、容易进行控制等优点而被广泛采用。而在ldmos管的各类参数中，导通电阻是对ldmos管进行控制的重要参数，因此，导通电阻的准确测量尤为重要。目前，ldmos器件的导通电阻测量方法，通常是在ldmos器件上加载电流，再采用测试设备测量ldmos器件d极和s极两端之间的电压，再计算出导通电阻，但是此种方法，在测量时，仅是测量ldmos器件d极和s极的一个电流回路中的电压，测量方式粗糙，计算得出的导通电阻与ldmos器件实际工作时，d极和s极的多个电流回路中所产生的导通电阻有较大差异，并不能准确测量出整个ldmos器件d极和s极之间的导通电阻。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种ldmos导通电阻的测量电路，能够实现导通电阻的精确测量。
4.根据本技术的实施例的ldmos导通电阻的测量电路，包括：
5.ldmos器件，所述ldmos器件设置有漏极框架、源极框架、ldmos连接结构，所述ldmos连接结构的一端与所述漏极框架电连接，所述ldmos连接结构的另一端与所述源极框架电连接；所述漏极框架上设置有第一点集、第二点集，所述源极框架上设置有第三点集、第四点集，所述第一点集、所述第二点集、所述第三点集、所述第四点集均包括测试点和电流点，且所述测试点位于所述漏极框架或所述源极框架的两端，所述电流点位于所述漏极框架或所述源极框架的两端之间；
6.第一电流源，所述第一电流源的正极与所述第一点集的电流点电连接，所述第一电流源的负极与所述第三点集的电流点电连接，所述第一电流源、所述漏极框架、所述源极框架、所述ldmos连接结构形成第一电流回路，所述第一电流源用于向所述第一电流回路加载第一电流，以使所述第一点集的所述测试点和所述第三点集的所述测试点之间具有第一电压；
7.第二电流源，所述第二电流源的正极与所述第二点集的所述电流点电连接，所述第二电流源的负极与所述第四点集的所述电流点电连接，所述第二电流源、所述漏极框架、所述源极框架、所述ldmos连接结构形成第二电流回路，所述第二电流源用于向第二电流回路加载第二电流，以使所述第二点集的所述测试点和所述第四点集的所述测试点之间具有第二电压，并使所述第二电压和所述第一电压之间的差值满足预设范围；其中，所述第一电流、所述第二电流、所述第一电压、所述第二电压用于计算得到所述ldmos器件对应的导通电阻。
8.根据本技术实施例的ldmos导通电阻的测量电路，至少具有如下有益效果：通过在
ldmos器件的漏极框架上设置第一点集、第二点集，在ldmos器件的源极框架上设置第三点集、第四点集，且第一电流源、漏极框架、源极框架、ldmos连接结构构成第一电流回路，第二电流源、漏极框架、源极框架、ldmos连接结构构成第二电流回路，再通过第一电流源在第一电流回路中加载第一电流，通过第二电流源在第二电流回路中加载第二电流，使ldmos器件更加符合实际工作情况，再根据测量得到的第一电压和第二电压，最后可以计算得到精确的导通电阻。因此，本技术的ldmos导通电阻的测量电路，通过第一电流回路和第二电流回路，能够实现对ldmos器件导通电阻的精确测量。
9.根据本技术的一些实施例，所述ldmos连接结构包括晶粒、第一铜柱结构、第二铜柱结构、mos单元结构，所述第一铜柱结构的一端与所述漏极框架电连接，所述第一铜柱结构的另一端与所述晶粒的一端电连接，所述晶粒的另一端与所述第二铜柱结构的一端电连接，所述第二铜柱结构的另一端与所述源极框架电连接，所述mos单元结构设置在所述晶粒上并通过所述晶粒分别与述第一铜柱结构和所述第二铜柱结构电连接。
10.根据本技术的一些实施例，所述第一点集的所述测试点和所述第二点集的所述测试点分别设置在所述第一铜柱结构的两侧，所述第一点集的所述电流点、所述第二点集的所述电流点设置在所述第一点集的所述测试点和所述第二点集的所述测试点之间；所述第三点集的所述测试点和所述第四点集的所述测试点分别设置在所述第二铜柱结构的两侧，所述第三点集的所述电流点、所述第四点集的所述电流点设置在所述第三点集的所述测试点和所述第四点集的所述测试点之间。
11.根据本技术的一些实施例，所述第一点集、所述第二点集、所述第三点集、所述第四点集中的电流点和测试点均相邻设置。
12.根据本技术的一些实施例，所述第一铜柱结构包括若干第一铜柱，所述第二铜柱结构包括若干第二铜柱，所述第一点集的所述测试点和所述第二点集的所述测试点分别设置在若干所述第一铜柱的两侧，所述第三点集的所述测试点和所述第四点集的所述测试点分别设置在若干所述第二铜柱的两侧。
13.根据本技术的一些实施例，所述mos单元结构包括第一mos单元和第二mos单元，所述第一mos单元和所述第二mos单元设置在所述晶粒上，当所述第二电压和所述第一电压之间的差值满足所述预设范围时，所述第一电流流经所述第一mos单元，所述第二电流流经所述第二mos单元。
14.根据本技术的一些实施例，所述第一电流、所述第二电流均小于或等于1安培。
15.根据本技术的一些实施例，所述预设范围为小于50微伏。
16.根据本技术的一些实施例，所述第一电压和所述第二电压通过10微伏或以上精度的测试设备进行测量。
17.根据本技术的一些实施例，所述第一电压和所述第二电压通过六位半高精度数字万用表测量。
18.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
20.图1为本技术一个实施例所提供的ldmos器件的底部结构示意图；
21.图2为本技术一个实施例所提供的ldmos器件的结构剖视图；
22.图3为本技术另一个实施例所提供的ldmos器件的结构剖视图；
23.图4为本技术一个实施例所提供的ldmos器件的等效电路原理图；
24.图5为本技术另一个实施例所提供的ldmos器件的等效电路原理图；
25.图6为本技术一个实施例所提供的ldmos器件的顶部结构示意图。
26.附图标记：
27.漏极框架100、源极框架200、晶粒300、第一铜柱结构400、第一铜柱410、第二铜柱结构500、第二铜柱510、第一电流源600、第二电流源700、mos单元结构800。
具体实施方式
28.下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
32.本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.相关技术中，dmos与cmos器件结构类似，也有源、漏、栅等电极，但是漏端击穿电压高。dmos主要有两种类型，垂直双扩散金属氧化物半导体场效应管vdmosfet和横向双扩散金属氧化物半导体场效应管ldmosfet。
34.dmos器件是由成百上千的单一结构的dmos单元所组成的。这些单元的数目是根据一个芯片所需要的驱动能力所决定的，dmos的性能直接决定了芯片的驱动能力和芯片面积。对于一个由多个基本单元结构组成的ldmos器件，其中一个最主要的考察参数是导通电阻，用rds或ron表示。导通电阻是指在器件工作时，从d极到s极的电阻。
35.下面参照图1描述根据本技术实施例的ldmos导通电阻的测量电路。
36.可以理解的是，如图1所示，根据本技术实施例的ldmos导通电阻的测量电路，包
括：
37.ldmos器件，ldmos器件设置有漏极框架100、源极框架200、ldmos连接结构，ldmos连接结构的一端与漏极框架100电连接，ldmos连接结构的另一端与源极框架200电连接；漏极框架100上设置有第一点集、第二点集，源极框架200上设置有第三点集、第四点集，第一点集、第二点集、第三点集、第四点集均包括测试点和电流点，且测试点位于漏极框架100或源极框架200的两端，电流点位于漏极框架100或源极框架200的两端之间；
38.第一电流源600，第一电流源600的正极与第一点集的电流点电连接，第一电流源600的负极与第三点集的电流点电连接，第一电流源600、漏极框架100、源极框架200、ldmos连接结构形成第一电流回路，第一电流源600用于向第一电流回路加载第一电流，以使第一点集的测试点和第三点集的测试点之间具有第一电压；
39.第二电流源700，第二电流源700的正极与第二点集的电流点电连接，第二电流源700的负极与第四点集的电流点电连接，第二电流源700、漏极框架100、源极框架200、ldmos连接结构形成第二电流回路，第二电流源700用于向第二电流回路加载第二电流，以使第二点集的测试点和第四点集的测试点之间具有第二电压，并使第二电压和第一电压之间的差值满足预设范围；其中，第一电流、第二电流、第一电压、第二电压用于计算得到ldmos器件对应的导通电阻。
40.通过在ldmos器件的漏极框架100上设置第一点集、第二点集，在ldmos器件的源极框架200上设置第三点集、第四点集，且第一电流源600、漏极框架100、源极框架200、ldmos连接结构构成第一电流回路，第二电流源700、漏极框架100、源极框架200、ldmos连接结构构成第二电流回路，再通过第一电流源600在第一电流回路中加载第一电流，通过第二电流源700在第二电流回路中加载第二电流，使ldmos器件更加符合实际工作情况，再根据测量得到的第一电压和第二电压，最后可以计算得到精确的导通电阻。因此，本技术的ldmos导通电阻的测量电路，通过第一电流回路和第二电流回路，能够实现对ldmos器件导通电阻的精确测量。
41.可以理解的是，如图1至图3所示，ldmos连接结构包括晶粒300、第一铜柱结构400、第二铜柱结构500、mos单元结构800，第一铜柱结构400的一端与漏极框架100电连接，第一铜柱结构400的另一端与晶粒300的一端电连接，晶粒300的另一端与第二铜柱结构500的一端电连接，第二铜柱结构500的另一端与源极框架200电连接，mos单元结构800设置在晶粒300上并通过晶粒300分别与述第一铜柱结构400和第二铜柱结构500电连接。
42.可以理解的是，如图1所示，第一点集的测试点和第二点集的测试点分别设置在第一铜柱结构400的两侧，第一点集的电流点、第二点集的电流点设置在第一点集的测试点和第二点集的测试点之间；第三点集的测试点和第四点集的测试点分别设置在第二铜柱结构500的两侧，第三点集的电流点、第四点集的电流点设置在第三点集的测试点和第四点集的测试点之间。
43.可以理解的是，如图1所示，第一点集、第二点集、第三点集、第四点集中的电流点和测试点均相邻设置。通过相邻设置，测试时更加方便，同时可减少源极框架和漏极框架的影响，测量更准确。
44.可以理解的是，如图1所示，为ldmos器件的底部结构示意图。第一点集包括第一测试点和第一电流点，第二点集包括第二测试点和第二电流点，第三点集包括第三测试点和
第三电流点，第四点集包括第四测试点和第四电流点，且第一测试点、第二测试点、第三测试点、第四测试点分别为s1、s2、s3、s4，第一电流点、第二电流点、第三电流点、第四电流点分别为f1、f2、f3、f4。如图2所示的ldmos器件结构，采用flip-chip qfn封装，其中，flip-chip为倒装芯片，是一种无引脚结构；qfn(quad flat no-leads package)，方形扁平无引脚封装，表面贴装型封装之一。实际应用时，漏极框架100和源极框架200的两端都有电流通过，通过设置f1、f2、f3、f4四个电流点以及s1、s2、s3、s4四个测试点，并且加载第一电流时，第一电流从f1流至f3，加载第二电流时，第二电流从f2流至f4，能够更加符合实际应用，测量更加准确。
45.可以理解的是，如图2和图3所示，第一铜柱结构400包括若干第一铜柱410，第二铜柱结构500包括若干第二铜柱510，第一点集的测试点和第二点集的测试点分别设置在若干第一铜柱410的两侧，第三点集的测试点和第四点集的测试点分别设置在若干第二铜柱510的两侧。
46.可以理解的是，如图1和图2所示，ldmos器件设置有若干第一铜柱410，漏极框架100和晶粒300之间通过若干第一铜柱410连接，且若干第一铜柱410成排设置，第一测试点可以设置在漏极框架100一侧的端部和同侧的第一个第一铜柱410之间，第二测试点可以设置在漏极框架100另一侧的端部和同侧的第一个第一铜柱410之间。具体地，与漏极框架100一侧的端部同侧的第一个第一铜柱410，位于若干第一铜柱410的一端；与漏极框架100另一侧的端部同侧的第一个第一铜柱410，位于若干第一铜柱410的另一端。并且，对于第一电流点和第二电流点的位置并没有特殊要求，只要在第一测试点和第二测试点之间便可。
47.可以理解的是，如图1和图3所示，ldmos器件还设置有若干第二铜柱510，源极框架200和晶粒300之间通过若干第二铜柱500连接，且第二铜柱510成排设置，第三测试点可以设置在源极框架200一侧的端部和同侧的第一个第二铜柱510之间，第四测试点可以设置在源极框架200另一侧的端部和同侧的第一个第二铜柱510之间。具体地，与源极框架200一侧的端部同侧的第一个第二铜柱510，位于若干第二铜柱510的一端；与源极框架200另一侧的端部同侧的第一个第二铜柱510，位于若干第二铜柱510的另一端。并且，对于第三电流点和第四电流点的位置并没有特殊要求，只要在第三测试点和第四测试点之间便可。
48.可以理解的是，如图4所示，为ldmos器件的等效电路原理图。d极上的漏极框架100的电阻值等效为r19，s极上的源极框架200的电阻值等效为r20，d极和s极之间通过mos单元结构900电连接，mos单元结构900包括若干mos单元，d极和s极通过若干mos单元连接，若干mos单元形成并联结构。
49.可以理解的是，如图4所示，mos单元结构800包括第一mos单元和第二mos单元，第一mos单元和第二mos单元设置在晶粒300上，当第二电压和第一电压之间的差值满足所述预设范围时，所述第一电流流经所述第一mos单元，所述第二电流流经所述第二mos单元。
50.可以理解的是，如图4所示，第一mos单元为m1，第二mos单元为m2，第一电流从f1流经m1至f3，第二电流从f2流经m2至f4。
51.可以理解的是，如图5所示，第一mos单元为m1，第二mos单元为mn，第一电流从f1流经m1至f3，第二电流从f2流经mn至f4。
52.可以理解的是，如图1所示，第一电流、第二电流均小于或等于1安培。
53.可以理解的是，如图1所示，预设范围为小于50微伏。
54.可以理解的是，如图1所示，第一电压和第二电压通过10微伏或以上精度的测试设备进行测量。
55.可以理解的是，如图1所示，第一电压和第二电压通过六位半高精度数字万用表测量。
56.可以理解的是，如图1所示，六位半高精度数字万用表为安捷伦34401a。安捷伦34401a在量程100毫伏时，测量精度为3微伏，能够满足10微伏及以上测量精度的要求。
57.可以理解的是，如图2和图3所示，漏极框架100、源极框架200设置在ldmos器件的底部，晶粒300设置在ldmos器件的顶部。
58.可以理解的是，还可以将如图2和图3所示的结构进行倒扣封装。具体地，漏极框架100、源极框架200所处位置和晶粒300所处位置相互替换。进一步地，漏极框架100、源极框架200设置在ldmos器件的顶部，晶粒300设置在ldmos器件的底部。
59.可以理解的是，如图2和图3所示，测试设备在和f1、f2、f3、f4接触时，会产生接触电阻r2、r3、r11、r12，电流源在和s1、s2、s3、s4接触时，会产生接触电阻r1、r4、r10、r13，而第一电流回路和第二电流回路构成两组开尔文测试环路，通过构建开尔文测试环路，可以降低接触电阻对测试精度带来的影响。
60.可以理解的是，如图4所示，f1到f3之间的第一电流为i13，第一导通电压为vron1，f2到f4之间的第二电流为i24，第二导通电压为vron2，导通电阻为ron，则导通电阻的计算公式为：ron＝(vron1+vron2)/2/(i13+i24)。
61.下面参照图4描述根据本技术实施例的ldmos导通电阻的测量电路。
62.可以理解的是，如图4所示，若干mos单元为is6606电源管理芯片中的基本结构，漏极框架100和源极框架200的等效电阻通过计算可以得到，因框架所采用的材料已知，为铜，且根据芯片的设计图纸，漏极框架100和源极框架200的长度、宽度、厚度都是根据设计数据已知的，根据以下公式：
63.r＝ρl/s；
64.ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，l表示电阻的长度，s表示电阻的横截面积。
65.根据计算得出的框架电阻，以及测量设备的测量精度，进而可以对需要加载的第一电流进行预设。
66.如图4所示，通过第一电流源600在f1电流点和f3电流点之间加载第一电流i13至0.5安培电流后保持，电流走向为从f1到m1，再从m1到f3，之后，通过第二电流源700在在f2电流点和f3电流点之间缓慢加电流至第二电流i24，电流走向为从f2到m2，再从m2到f4，通过六位半高精度数字万用表测量s1测试点和s3测试点之间的第一导通电压vron1，通过六位半高精度数字万用表测量s2测试点和s4测试点之间的第二导通电压vron2，通过加电流使vron1＝vron2，是为了使框架电阻没有电流流过，假设现在vron1＝vron2＝0.009伏，i13＝0.5安培，i24＝0.3安培，则：ron＝0.009/(0.5+0.3)＝0.01125欧姆＝11.25毫欧姆。
67.下面参照图5描述根据本技术实施例的ldmos导通电阻的测量电路。
68.可以理解的是，如图5所示，若干mos单元为is6608电源管理芯片中的基本结构，且mos单元的数量为大于两个，同理，根据计算得出的框架电阻，以及测量设备的测量精度，可以对需要加载的第一电流进行预设。
69.如图5所示，通过第一电流源600在f1电流点和f3电流点之间加载第一电流i13至0.5安培电流后保持，电流走向为从f1到m1，再从m1到f3，之后，通过第二电流源700在f2电流点和f3电流点之间缓慢加电流至第二电流i24，电流走向为从f2到mn，再从mn到f4，通过六位半高精度数字万用表测量s1测试点和s3测试点之间的第一导通电压vron1，通过六位半高精度数字万用表测量s2测试点和s4测试点之间的第二导通电压vron2，通过加电流使vron1＝vron2，是为了框架电阻没有电流流过，假设现在vron1＝vron2＝0.0012伏，i13＝0.5安培，i24＝0.5安培，则：ron＝0.0012/(0.5+0.5)＝0.0012欧姆＝1.2毫欧姆。
70.如图6所示，漏极框架100为两个，属于d极；源极框架200为一个，属于s极；两个漏极框架100分别设置在源极框架200的两侧，一个漏极框架100的一端设置有f1和s1，另一个漏极框架100的一端设置有f2和s2，f1、s1、f2、s2位于ldmos器件的同一侧，源极框架200的一端设置有f3和s3，此结构，f3和f4重合，s3和s4重合，第一电流加载于f1和f3之间，第二电流加载于f2和f3之间，调整第二电流，直至测量的s1和s3之间的第一电压等于测量的s2和s3之间的第二电压，进而计算出导通电阻。
71.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。