变得要求极高的。DC/DC隔离及AC/DC隔离为其实例。电容性隔离装置可使用(a)跨越电容性隔离势皇将电力从初级侧传送到次级侧的方法；及(b)使用反馈网络调节经隔离次级电力的方法。对于此应用，需要高电压额定值(> 3000Vrms)硅电容器以在不同通信装置之间形成电(例如，流电)隔离势皇。此高电压额定值电容器可用于(a)经隔离DC/DC电力传送及(b)连接到不同电压域的装置之间的经隔离数据通信。
[0025]高电压电容器大小由于标准半导体绝缘体的击穿电压而受限制。根据各种实施例的电容器将尝试使用较小值电容器将电力传递到次级裸片。在次级IC中的充电栗或整流器连接到第二电压域之后然后可使用具有较小击穿电压的较大值电容器作为固持/滤波电容器。为通过小电容器将电力传递到次级1C，将需要较大电压摆幅及/或较高频率。
[0026]根据各种实施例，可制作用于隔离装置的电容性耦合件，其可提供约3000Vrms高电压额定电容器。根据各种实施例，提出形成低成本高电压额定值电容器的方法，用Si02i介质绝缘体以特殊电极几何形状形成所述电容器。
[0027]根据各种实施例，DC/DC能量传送可包含:将DC能量(Vddi)转换成可变振荡频率，或可调整PffM(来自外部或内部)；使用电容性媒介跨越隔离势皇传送AC能量；使用整流器及调节器产生次级供应电压(Vdd2);及远程监视次级装置的经调节电压。振荡器输出频率(或PffM)可是基于来自次级装置(经调节电压输出电平指示器)的反馈信号而自动调谐的。
[0028]根据各种实施例，举例来说，可借助简单处理使用废弃集成电路晶片以基于二氧化硅(S12)及铝而制成适合用于堆叠式裸片封装中的本文中描述的隔离电容器。可选择电绝缘氧化物厚度以耐受数千伏特且所得电容足够高以达成连接到两个不同电压域的集成电路装置之间的高效电力及信号传送。
[0029]使用堆叠式裸片S12经隔离电容器被认为产生过低电容值。然而，根据本发明的各种实施例，通过使用各种电路技术(例如，较高电压电晶体、电压二倍器及三倍器等)来提供跨越这些电容器的较高电压，可以对于高效电力及信号传送充足的电容制作所述电容器。
[0030]为使用初级DC能量在流电隔离势皇上方产生隔离供应电压，可经由电容或感应能量耦合方法通过使用初级供应电压而产生次级供应电压(在隔离势皇上方)。
[0031]根据实施例，次级供应具有充足功率(P = V*I)以提供第二电压域中的负载电流。经调节的经隔离电压可经设计以满足连接到其的装置的最大负载电流。
[0032]根据实施例，提出高电压额定值S12电容器的特定电极几何形状，其可提供大于3000Vrms的隔离电压。
[0033]此外，将揭示如何使隔离电容器与单个集成电路封装中的其它装置互连。
[0034]最后，高电压电容器可用于以下应用且不限于在本文中所揭示的各种实施例中所讨论的特定应用:
[0035]从初级装置到次级装置的DC能量传送，及
[0036]从初级装置到次级装置的数据通信，或反之亦然。
[0037]现在参考图式，其示意性地图解说明实例性实施例的细节。图式中的相似元件将由相似编号表示，且类似元件将由带有不同小写字母后缀的相似编号表示。
[0038]参考图1及1A，其描绘根据本发明的特定实例性实施例的形成于集成电路上的高电压额定隔离电容器的示意性立面视图。通常由编号100表示的高电压额定隔离电容器可包括第一导电层106、第二导电层112、在分别地第一导电层106与第二导电层112之间的高电压额定电介质(绝缘)层110及在第二导电层112及第一导电层106的一部分上方的绝缘(例如，钝化)层108。第一垫开口 114可用于提供对第一导电层106的电接达。第二垫开口 116可用于提供对第二导电层112的电接达。高电压额定隔离电容器100可定位于置于集成电路102上的绝缘层104上方并附接到绝缘层104。
[0039]可使用用以形成第一导电层106的第一掩模及用以形成第二导电层112及高电压额定电介质层110的第二掩模来制作至少一个高电压额定隔离电容器100。第三掩模可用于在绝缘(例如，钝化)层108中分别形成第一垫开口 114及第二垫开口 116。预期且在本发明的范围内，可同样成功地使用其它过程制作步骤，且集成电路制作领域的技术人员及受益于本发明者可想出此些替代设计且仍在本发明的精神及意图内。
[0040]第一导电层106及第二导电层112分别可包括导电金属材料，例如(举例来说但不限于)铝、铜、钛、钽、钴、钼，其硅化物及自对准硅化物等。绝缘层104可为(举例来说，但不限于)二氧化硅(S12)、氮化硅(SiN)、氮氧化物，或具有不同厚度且通过标准技术沉积或生长的掺杂氧化物或未掺杂氧化物的堆叠层等。高电压额定电介质层110可为(举例来说，但不限于)二氧化硅(S12)、氮化硅(SiN)、S1xNy、氧化物-氮化物-氧化物(ONO)等。绝缘电介质层110的厚度可判定高电压额定隔离电容器100的耐电压能力，且针对约3000伏特DC绝缘击穿电压可为(举例来说，但不限于)约四(4)微米厚Si02。绝缘层108可为具有用于连接到低电压垫的开口 114及用于连接到高电压垫的开口 116的保护性钝化层，例如，二氧化硅、氮化硅等。术语“高电压垫”及“低电压垫”是指不具有用于电力、接地或信号的直流(DC)连接的不同电压域。电压域之间的电压差可为大的或小的，且另外可用于保护及隔离装置免受大电压瞬变，例如，保护及隔离传感器免受可因闪电、电力切换暂态等造成的感应电动势(EMF)电压。
[0041]现在参考图1A，高电压额定隔离电容器100组合件的第一导电层106可借助接合线124连接到引线指状件120及/或集成电路102 (以下称为“初级IC 102”)上的连接垫。高电压额定隔离电容器100组合件的导电层112可借助接合线126连接到第二集成电路118 (以下称为“次级IC 118”)上的连接垫及/或引线指状件122。次级IC 118可借助接合线128连接到引线指状件122。初级IC 102可经配置以在第一电压域中操作且次级IC 118可经配置以在第二电压域中操作。第一电压域与第二电压域之间的接地及电压电势可为数千伏特差异，仅受高电压额定电介质层110的耐电压(击穿)(例如，其厚度)限制。引线指状件120可耦合到第一电压域，且引线指状件122可耦合到第二电压域。初级IC 102、高电压额定隔离电容器100、次级IC 118以及引线指状件120及122的部分可包封在集成电路封装130(例如，环氧树脂)中。为了清晰地图解说明而未展示裸片脚座(若使用)。预期且在本发明的范围内，可使用除引线指状件之外的其它集成电路外部连接节点(例如，球凸块等)。
[0042]参考图1B及1C，其描绘根据本发明的另一特定实例性实施例的形成于集成电路上的高电压额定隔离电容器的示意性立面视图。通常由编号10a表示的高电压额定隔离电容器可包括第一导电层106、第二导电层112、在分别地第一导电层106与第二导电层112之间的高电压额定电介质(绝缘)层110及在第二导电层112及第一导电层106的一部分上方的绝缘(例如，钝化)层108。导电材料132可用于填充于可在第一导电层106上方的高电压额定电介质层110中的开口中。导电材料132可用于提供对第一导电层106的电接达。第二垫开口 116可用于提供对第二导电层112的电接达。高电压额定隔离电容器10a可定位于置于集成电路102上的绝缘层104上方并附接到绝缘层104。高电压额定隔离电容器10a的操作与上文描述的高电压额定隔离电容器100的操作实质上相同。
[0043]参考图2，其描绘根据本发明的特定实例性实施例的形成于集成电路上的高电压额定隔离电容器的示意性正交视图。高电压额定隔离电容器100展示为附接到初级IC 102且借助接合线124连接到引线指状件120中的一些引线指状件、借助接合线124a连接到初级IC 102、借助接合线126连接到次级IC 118及/或借助接合线126a连接到引线指状件122。高电压额定隔离电容器100可附接到初级IC 102的一面上的绝缘层104 (例如，钝化层)。
[0044]参考图3，其描绘根据本发明的特定