1.本公开内容涉及具有集成天线结构的发射器部件和具有集成天线结构的互补接收器部件。另外的实施方式涉及收发器电路和栅极驱动电路，该栅极驱动电路包括具有集成天线结构的发射器部件和具有集成天线结构的互补接收器部件。
背景技术：2.电流隔离将可以在不同电位下工作并交换电力和/或信息的电子电路分开。电流隔离可以用于将低压控制电路与高电流驱动电路分开。例如，电流隔离可以防止低电压控制电路中由于驱动电路感应到共享接地导体中的高电流而导致的电压偏移。电流隔离还可以防止通过人体的意外电流与作为控制电路的一部分或连接至控制电路的手动控制元件接触。通常，变压器、电容器或光耦合器用于在电流隔离的电子电路之间交换电力和/或信息。需要可靠的、节省空间的和有成本效益的装置来促进电分离的电子电路之间的信息传输。
技术实现要素：3.本公开内容的实施方式涉及一种发射器部件，其包括输入端子和具有控制侧接口电路的掺杂区域的第一半导体部分。控制侧接口电路将在输入端子处接收的数字输入信号转换成发送射频信号。第一半导体部分的两个水平主表面中的至少一个上的控制侧金属化结构包括控制侧天线结构的至少一部分，该控制侧天线结构发射发送射频信号作为无线电波。
4.本公开内容的互补实施方式涉及一种接收器部件，其包括输出端子和具有驱动侧接口电路的掺杂区域的第二半导体部分。驱动侧接口电路将接收射频信号转换成在输出端子处输出的驱动信号。第二半导体部分的两个水平主表面中的至少一个上的驱动侧金属化结构包括驱动侧天线结构的至少一部分，该驱动侧天线结构从无线电波获得接收射频信号。
5.收发器电路可以包括发射器部件和互补接收器部件。
6.本领域的技术人员将在阅读以下具体实施方式以及查看附图时认识到附加的特征和优点。
附图说明
7.附图被包括以提供对实施方式的进一步理解，并且被并入说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了发射器部件、接收器部件、收发器电路和栅极驱动电路的实施方式，并且与描述一起用于说明实施方式的原理。在以下具体实施方式和权利要求中描述了另外的实施方式。
8.图1是根据实施方式的具有片上天线结构的发射器部件的示意性竖直截面图。
9.图2是根据实施方式的具有片上天线结构的接收器部件的示意性竖直截面图。
10.图3a是根据实施方式的收发器电路的示意性竖直截面图，其中，发射器部件和互补接收器部件的半导体部分由同一半导体衬底的部分形成。
11.图3b是根据实施方式的收发器电路的示意性竖直截面图，其中，发射器部件和互补接收器部件集成在一个封装中。
12.图3c是根据实施方式的收发器电路的示意性竖直截面图，其中，发射器装置包括发射器部件，并且其中，接收器装置包括互补接收器部件。
13.图4是根据实施方式的具有片上天线结构的收发器电路的示意性平面图。
14.图5是根据实施方式的具有片上天线结构的栅极驱动电路的示意性平面图。
15.图6a至图6d是根据涉及不同通信路径的实施方式的收发器电路的示意性框图。
16.图7a至图7d是根据涉及基于偶极天线和单极天线的不同天线配置的实施方式的收发器电路的示意性平面图。
17.图8a至图8d是根据实施方式的发射器(接收器)部件的示意性平面图，其中，接合线形成相应天线结构的至少一部分。
18.图9是根据实施方式的具有片上天线结构的栅极驱动电路的示意性框图。
具体实施方式
19.在下面的具体实施方式中，参照了附图，附图形成了本文的一部分，并且在附图中通过说明的方式示出了可以实施发射器部件、接收器部件、收发器电路和栅极驱动电路的特定实施方式。应当理解，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行结构或逻辑改变。例如，针对一个实施方式示出或描述的特征可以用在其他实施方式上或与其他实施方式结合使用以产生另外的实施方式。本公开内容旨在包括这样的修改和变化。使用特定的语言描述示例，这不应当被解释为限制所附权利要求的范围。附图未按比例绘制并且仅用于示出目的。如果没有另外说明，相应的元件在不同的附图中由相同的附图标记表示。
20.术语“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等是开放的，并且这些术语指示所述结构、元件或特征的存在，但是不排除附加元件或特征的存在。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数和单数，除非上下文另有明确指示。
21.术语“电连接”描述了电连接元件之间的永久低电阻连接，例如相关元件之间的直接接触或经由金属和/或重掺杂半导体材料的低电阻连接。术语“电耦合”包括适于信号和/或功率传输的一个或更多个中间元件可以连接在电耦合元件之间，所述电耦合元件例如可控制以在第一状态下临时提供低电阻连接而在第二状态下临时提供高电阻电去耦的元件。
22.针对物理尺寸给定的范围包括边界值。例如，针对参数y从a到b的范围读作a≤y≤b。具有一个边界值(如“最多”和“至少”)的范围也是如此。
23.术语“在
……
上”不应被解释为仅意指“直接在
……
上”。相反，如果一个元件位于另一元件“上”(例如，一层在另一层“上”或衬底“上”)，则另外的部件(例如，另外的层)可以位于两个元件之间(例如，如果层在衬底“上”，则另外的层可以位于该层与所述衬底之间)。
24.实施方式涉及可以包括输入端子、第一半导体部分和控制侧金属化结构的发射器部件。发射器部件可以与至少一个另外的部件单片集成在一起，可以与至少一个另外的部件共享公共封装，或者可以是单独封装的固态半导体器件。
25.发射器部件可以包括至少一个输入端子。例如，发射器部件可以包括一个单个输入端子并且接收输入端子与第一参考电压端子之间的输入信号，第一参考电压被施加至第一参考电压端子。第一参考电压可以是负控制侧电压源。根据另一示例，发射器部件可以包括两个输入端子并且接收输入信号作为两个输入端子之间的差分信号。输入信号可以是数字信号，例如二进制信号。发射器部件可以包括另外的输入端子并且/或者也可以包括控制侧输出端子。
26.第一半导体部分可以包括控制侧接口电路的掺杂区域。例如，控制侧接口电路包括mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管)和二极管，并且第一半导体部分可以包括控制侧接口电路的mosfet源区、mosfet漏区、mosfet沟道区、二极管阳极区和二极管阴极区。除了掺杂区域之外，控制侧接口电路可以包括另外的元件，例如电阻器元件、电容元件和电感元件，它们可以形成在第一半导体部分前侧的第一主表面上以及/或者形成在延伸到第一半导体部分中的沟槽中。
27.控制侧接口电路可以将在输入端子处接收的数字输入信号转换成发送射频信号。例如，控制侧接口电路可以包括本地振荡器电路和调制器电路。本地振荡器电路可以包括lc振荡器、环形振荡器或其他振荡器。本地振荡器电路生成rf(射频)载波信号。rf载波信号的频率可以在从12ghz到110ghz(例如从25ghz到90ghz，或者从40ghz到75ghz)的范围内。调制器电路可以用rf载波信号对数字输入信号进行编码，其中，调制器电路可以使用ask(幅度移位键控)(例如ook(开/关键控))、fsk(频移键控)、psk(相移键控)、pam(脉冲幅度调制)或其衍生例如qam(正交幅度调制)。放大器电路可以对调制器电路的输出信号进行放大。
28.控制侧金属化结构可以形成在第一半导体部分的两个水平主表面中的至少一个上。例如，控制侧金属化结构可以形成在第一半导体部分的前侧。控制侧金属化可以形成在一个单个的金属化平面中，或者可以包括不止一个的金属化平面中的部分。控制侧金属化结构可以在没有延伸超过第一半导体部分的外横向边缘的突起的情况下形成，并且可以完全形成在第一半导体部分的横向外边缘内。
29.层间介电层可以形成在第一半导体部分与最低金属化平面之间。另外的层间介电层可以形成在相邻的金属化平面之间。层间连接可以延伸穿过层间介电层，并且可以将金属化平面的部分彼此之间以及与第一半导体部分局部电连接。
30.控制侧金属化结构包括控制侧天线结构的至少一部分。控制侧天线结构发射发送射频信号(例如放大的调制器输出信号)作为无线电波。无线电波包括频率范围从12ghz到110ghz(例如从25ghz到90ghz或者从40ghz到75ghz)的电磁辐射。控制侧天线结构可以包括用于增加天线结构的电长度的串联电感。
31.控制侧天线结构与发送射频信号匹配。例如，天线结构的电长度是或接近λ/2或λ/4，其中，λ表示发射的无线电波的波长，使得控制侧天线结构的谐振频率处于或接近发送射频，并且以高效率发射发送射频信号。例如，由天线辐射的总功率除以天线馈电点处的输入功率给出的天线效率(德语：antennenwirkungsgrad)在rf载波频率下可能具有最大值。
32.控制侧天线结构的辐射方向图可以在控制侧金属化结构的平面中的一个水平方向上具有明显的主瓣。明显的主环路可以减少相邻发射器部件之间的串扰，例如，布置在单个衬底载体上的相邻栅极驱动电路之间的串扰，如igbt模块中的情况。
33.根据另一示例，控制侧天线结构的辐射方向图可以示出相当弱的方向性，使得较
少的限制适用于数据链接至发射器部件的接收器部件的布置。较弱的天线方向性可以允许发射器部件与相应的接收器部件之间有更多的不匹配，并且可以允许在生产期间在没有太大影响的情况下的一定的错位。另外，具有较弱方向性的天线结构可以以更节省空间的方式形成，使得控制侧天线结构可以形成在具有相对较小水平截面面积的半导体部分上。
34.控制侧天线结构可以包括控制侧金属化结构之外的另外的部分，例如接合线和/或金属夹。控制侧天线结构的另外的部分可以完全形成在第一半导体部分的横向外边缘内，或者可以延伸超过第一半导体部分的横向外边缘。
35.控制侧金属化结构可以包括另外的金属结构，例如导体路径、接触焊盘和/或无线电波反射器结构。导体路径可以形成控制侧接口电路的电子元件之间的电连接的一部分。接触焊盘可以形成发射器部件的端子。可替选地，接合线和/或金属夹可以将接触焊盘与载体结构的载体端子连接，其中，载体端子可以是引线框架的分离部分。
36.控制侧接口电路还可以包括辅助接收器电路。辅助接收器电路可以将通过控制侧天线结构或通过辅助接收天线结构接收的辅助无线电波转换成辅助数字接收信号，并且可以在发射器部件的一个控制侧输出端子处或两个控制侧输出端子之间输出辅助数字接收信号。
37.发射器部件可以有效地用于向集成电路传输信号，该集成电路不与发射器部件电连接，例如与发射器部件电流隔离。
38.另一实施方式涉及接收器部件，其可以包括输出端子、第二半导体部分和驱动侧金属化结构。接收器部件可以与至少一个另外的部件单片集成在一起，可以与至少一个另外的部件共享公共封装，或者可以是单独封装的固态半导体器件。
39.接收器部件可以包括至少一个输出端子。例如，接收器部件可以包括一个单个输出端子，并且在输出端子与第二参考电压端子之间输出输出信号，第二参考电压被施加至第二参考电压端子。第二参考电压可以是负的驱动侧电压源。根据另一示例，接收器部件可以包括两个输出端子，并且输出输出信号作为两个输出端子之间的差分信号。输出信号可以是数字信号，例如二进制信号。接收器部件可以包括另外的输出端子并且/或者也可以包括驱动侧输入端子。
40.第二半导体部分可以包括驱动侧接口电路的掺杂区域。例如，驱动侧接口电路可以包括mosfet和二极管，并且第二半导体部分可以包括驱动侧接口电路的mosfet源区、mosfet漏区、mosfet沟道区、二极管阳极区和二极管阴极区。除了掺杂区域之外，驱动侧接口电路可以包括另外的元件，例如电阻器元件、电容元件和电感元件，它们可以形成在第二半导体部分前侧的第一主表面上以及/或者形成在延伸到第二半导体部分中的沟槽中。
41.驱动侧接口电路可以将接收射频信号转换成驱动信号，并且在输出端子处输出驱动信号。例如，驱动侧接口电路可以包括用于对ask(例如ook)或pam调制的无线电信号进行解调的无源或有源整流电路。
42.可替选地，驱动侧接口电路可以包括本地振荡器电路和解调器电路。本地振荡器电路生成rf混频器信号。rf混频器信号的频率可以在从12ghz到110ghz(例如从25ghz到90ghz或者从40ghz到75ghz)的范围内。从由fsk(频移键控)、psk(相移键控)或其衍生(例如qam(正交幅度调制))调制并用等于或接近rf混频器频率的rf载波频率进行编码的信号中，解调器电路可以直接或通过合适的if(中频)信号获得原始数字基带信号。
43.驱动侧接口电路对由整流电路输出的整流信号或由解调器电路获得的基带信号进行放大，并且在输出端子处输出放大的信号作为驱动信号。驱动信号可以是数字信号，例如二进制或三进制信号。例如，输出端子可以电连接至电源开关的控制输入端子。驱动侧接口电路可以交替地输出具有第一电压电平的断开信号和具有第二电压电平的接通信号，其中，第一电压电平断开电源开关，并且其中，第二电压电平接通电源开关。例如，驱动侧接口电路可以包括推挽输出级，该推挽输出级能够动态地提供和吸收若干ma，例如至少1ma、至少10ma或至少50ma到若干a(例如2a)。
44.驱动侧金属化结构可以形成在第二半导体部分的前侧或与前侧相对的两个水平主表面中的至少一个上。例如，驱动侧金属化结构可以形成在第二半导体部分的前侧。驱动侧金属化可以形成在一个单个金属化平面中，或者可以包括不止一个的金属化平面中的部分。驱动侧金属化结构可以在没有延伸超过第二半导体部分的外横向边缘的突起的情况下形成，并且可以完全形成在第二半导体部分的横向外边缘内。
45.层间介电层可以形成在第二半导体部分与最低金属化平面之间。另外的层间介电层可以形成在相邻的金属化平面之间。层间连接可以延伸穿过层间介电层，并且可以将金属化平面的部分彼此之间以及与第二半导体部分局部电连接。
46.驱动侧金属化结构包括驱动侧天线结构的至少一部分。驱动侧天线结构将无线电波(即频率范围从12ghz到110ghz(例如从25ghz到90ghz或从40ghz到75ghz)的电磁辐射)转换成接收射频信号。驱动侧天线结构可以包括用于增加天线结构的电长度的串联电感。
47.驱动侧天线结构与驱动侧接口电路的接收器频率匹配。例如，接收器频率可以与整流电路的时间常数或rf混频器频率匹配。例如，天线结构的电长度是或接近λ/2或λ/4，其中，λ表示接收器频率的波长。驱动侧天线结构可以高效地使用等于接收器频率的载波信号接收无线电波。例如，天线效率可以在接收器频率处具有最大值。
48.驱动天线结构的辐射方向图可以在驱动侧金属化结构的平面中的一个水平方向上具有明显的主瓣。明显的主回路可以减少对相邻传输路径的干扰，例如对布置在同一衬底载体上的栅极驱动电路的传输路径的干扰，如在igbt模块中的情况。
49.根据另一示例，驱动侧天线结构的辐射方向图可以示出相当弱的方向性，使得较少的限制适用于被数据链接至发射器部件的接收器部件的布置。较弱的天线方向性可以允许接收器部件与相应的发射器部件之间有更多的不匹配，并且可以允许一定的错位。另外，具有较弱方向性的天线结构可以以更节省空间的方式形成，使得驱动侧天线结构可以形成在具有相对较小水平截面面积的半导体部分上。
50.驱动侧天线结构和控制侧天线结构可以具有相同的轮廓和/或尺寸。驱动侧天线结构和控制侧天线结构可以具有相同的天线方向性，其中，驱动侧天线结构可以形成在控制侧天线结构的主环路中，反之控制侧天线结构也可以形成在驱动侧天线结构的主环路中。例如，驱动侧天线结构和控制侧天线结构可以相对于发射器部件与接收器部件之间的竖直平面对称地形成。
51.驱动侧天线结构可以包括驱动侧金属化结构之外的另外的部分，例如接合线和/或金属夹。驱动侧天线结构的另外的部分可以完全形成在第二半导体部分的横向外边缘内，或者可以延伸超过第二半导体部分的横向外边缘。
52.驱动侧金属化结构可以包括另外的金属结构，例如导体路径、接触焊盘和/或无线
电波反射器结构。导体路径可以形成驱动侧接口电路的电子元件之间的电连接的一部分。接触焊盘可以形成接收器部件的端子。可替选地，接合线和/或金属夹可以将接触焊盘与载体结构的载体端子连接，其中，载体端子可以是引线框架的分离部分。
53.驱动侧接口电路还可以包括辅助发射器电路。辅助发射器电路可以对施加至接收器部件的驱动侧输入端子或两个驱动侧输入端子之间的低功率信号进行放大和/或缓冲。辅助发射器电路可以将放大/缓冲的低功率输入信号转换成辅助射频信号，并且可以将辅助射频信号输出到驱动侧天线结构或辅助发射天线结构。驱动侧天线结构或辅助发射天线结构可以发射辅助射频信号作为辅助无线电波。
54.接收器部件可以有效地用于从集成电路接收信号，该集成电路没有电连接至接收器部件，例如与接收器部件电流隔离。
55.另一实施方式涉及收发器电路，该收发器电路可以包括如上所述的发射器部件并且可以包括如上所述的接收器部件。接收器部件可以适于恢复由发射器部件编码和发送的数字输入信号。发射器部件和接收器部件是互补部件，它们一起工作，以将信息从第一侧选通到第二侧。
56.收发器电路可以是固态集成电路，其对至少发射器部件和互补接收器部件的半导体部分进行单片集成。可替选地，收发器电路可以是单个集成电路，其将互补的一对分离的发射器和接收器部件集成在单个封装中。可替选地，收发器电路可以包括互补的一对集成通信电路，其中一个集成通信电路包括发射器部件，以及另一集成通信电路包括互补的接收器部件，其中，通过示例的方式，互补的一对集成通信电路可以并排安装在载体衬底上，例如pcb(印刷电路板)或dcb(直接铜键合)陶瓷衬底。
57.发射器部件发射的发送射频信号和接收器部件中的接收射频信号可以匹配。例如，驱动侧天线结构能够以高效率接收由发射器部件发射的无线电波。驱动侧天线结构可以在rf载波频率处具有最大效率，发射器部件使用该rf载波频率来对数字输入信号进行编码。控制侧和驱动侧天线结构匹配，并且在相同频率下可以具有最高的天线效率。接收器部件中的rf混频器频率可以与发射器部件中使用的rf载波频率相匹配。例如，混频器电路可以适于将发送射频信号转换成合适的if信号或基带信号。
58.因此，发射器部件中的辅助接收器电路和接收器部件中的辅助发射器电路可以匹配。换句话说，发射器部件中的辅助接收器电路可以适于恢复由接收器部件中的辅助发射器电路编码和发射的辅助输入信号。同样在这方面，发射器部件和接收器部件是互补部件，它们一起工作，以将信息从第二侧选通到第一侧。
59.收发器电路有助于通过逻辑电平控制信号来控制电可控致动器(例如电源开关)，而不需要用于控制电路与致动器之间的信号传输的导体路径。
60.根据实施方式，发射器部件和接收器部件可以彼此电流隔离。
61.发射器部件的第一半导体部分、控制侧天线结构、控制侧金属化和分配给发射器部件的输入端子、分配给发射器部件的输出端子以及发射器部件的所有另外的金属和/或半导体部分形成第一功能部分。
62.接收器部件的第二半导体部分、驱动侧天线结构、驱动侧金属化、分配给接收器部件的输入端子、分配给接收部件的输出端子以及接收器部件的所有另外的金属和/或半导体部分形成第二功能部分。
63.电流隔离结构可以介电分离第一功能部分和第二功能部分。电流隔离结构可以是一部分结构，或者可以包括不同介电材料的多个不同结构，包括空气间隙。电流隔离结构的介电击穿强度在若干kv例如至少1kv或大约8kv的范围内。电流隔离结构、发射器部件和接收器部件可以单片集成。可替选地，电流隔离结构可以形成在包括芯片状发射器部件和芯片状接收器部件的单个封装中的芯片状发射器部件与芯片状接收器部件之间。可替选地，电流隔离结构可以形成在载体衬底中和/或载体衬底上，在载体衬底上形成包括发射器部件的集成电路和包括接收器部件的集成电路。
64.收发器电路通过在发射器部件与接收器部件之间运行的电流隔离屏障上的逻辑电平控制信号来帮助控制致动器，例如电力开关。
65.根据实施方式，驱动侧天线结构形成在控制侧天线结构的辐射方向图具有最大值的地方。另外，控制侧天线结构可以形成在驱动侧天线结构的辐射方向图具有最大值的地方。
66.例如，控制侧天线结构和驱动侧天线结构可以共面或者至少近似共面。
67.控制侧天线结构的辐射功率可以精确地定制为足够高，以确保驱动侧天线结构处的预定最小信噪比，并且同时足够低，使得另一收发器电路的另外的接收器部件不会锁定到特定收发器电路的无线电波中。
68.根据实施方式，控制侧天线结构可以包括偶极天线，以及驱动侧天线结构可以包括偶极天线。可替选地，控制侧天线结构可以包括单极天线，以及驱动侧天线结构可以包括单极天线。
69.每个偶极/单极天线可以包括直的导体条，其中，偶极/单极天线的辐射方向图在垂直于导体条的所有方向上都具有最大值。控制侧天线结构的导体条和驱动侧天线结构的导体条可以彼此平行或至少近似平行，并且在同一水平平面内或近似在同一水平平面内。
70.在控制侧天线结构和/或驱动侧天线结构还包括导体条的平面中的无线电波反射器结构的情况下，辐射方向图可以在垂直于导体条并且与无线电波反射器结构相反的一个单一方向上具有最大值。控制侧天线结构的导体条和驱动侧天线结构的导体条可以被布置成使得用于控制侧天线结构和驱动侧天线结构的无线电波反射器结构在控制侧天线结构的相对纵向侧上，以及/或者使得用于驱动侧天线结构和控制侧天线结构的无线电波反射器结构在驱动侧天线结构的相对纵向侧上。
71.以这种方式，并且在不提供任何寻址方案和以及不针对每个收发器电路使用不同频率的情况下，可以在同一载体衬底上(例如在igbt模块(绝缘栅双极晶体管模块)中)操作多个收发器电路，而相邻收发器电路之间没有任何信号干扰。
72.根据实施方式，控制侧金属化结构可以包括第一天线焊盘。收发器电路还可以包括第一接合线。第一接合线的第一导线端可以与第一天线焊盘直接接触。驱动侧金属化结构可以包括第二天线焊盘。收发器电路还可以包括第二接合线。第二接合线的第一导线端可以与第二天线焊盘直接接触。
73.第一接合线可以形成控制侧天线结构的大部分，或者可以增加控制侧天线结构的电长度，而不需要增加第一半导体部分的水平截面面积。第二接合线可以形成驱动侧天线结构的大部分，或者可以增加驱动侧天线结构的电长度，而不需要增加第二半导体部分的水平截面面积。更长的有效天线长度可以有助于收发器电路中使用的无线电波使用更低的
射频。
74.根据实施方式，控制侧金属化结构还可以包括第一辅助焊盘以及/或者驱动侧金属化结构可以包括第二辅助焊盘。第一接合线的第二导线端可以与第一辅助接合焊盘直接接触。第二接合线的第二导线端可以与第二辅助焊盘直接接触。
75.第一接合线和第二接合线可以增加天线结构的电长度，而不需要增加发射器部件和/或接收器部件的水平截面面积。
76.根据实施方式，收发器电路可以包括第一电源端子。控制侧接口电路可以通过第一电源端子被供电。另外地或可替选地，收发器电路可以包括第二电源端子，其中，驱动侧接口电路可以通过第二电源端子被供电。
77.收发器电路可以用低水平截面面积来实现。可以以成本有效的方式提供更小的收发器电路并且/或者可以节省衬底载体上的空间。
78.根据实施方式，发射器部件和电耦合至发射器部件的端子可以布置在收发器电路的第一部分中。接收器部件和电耦合至接收器部件的端子可以布置在收发器电路的互补的第二部分中。第一部分和第二部分可以在竖直平面的相对侧彼此面对。沿着竖直平面，可以形成中间电流隔离结构。
79.可以以相对简单和可靠的方式提供电流隔离结构，该方式有助于用于介电击穿的分类测试，并且节省了用于介电击穿的、昂贵的部分对部分测试。用于控制侧的第一接合线和/或金属夹以及用于驱动侧的第二接合线和/或金属夹可以附接至收发器电路的相对横向侧，并且可以被拉向相反的方向，其中，可以进一步提高电流隔离的可靠性。
80.例如，第一部分和第二部分可以具有矩形水平截面，可以在水平平面上并排形成，并且可以互相互补成矩形水平截面形状。电流隔离结构可以是或者可以包括在第一部分与第二部分之间竖直切割的薄片、板或空气间隙，或者可以包括一个或更多个水平分层结构。
81.根据实施方式，收发器电路可以包括半导体本体，该半导体本体可以包括第一半导体部分、第二半导体部分和衬底层部分。第一半导体部分和第二半导体部分可以在衬底层部分的顶面上并排形成。
82.收发器电路可以是对至少发射器部件和接收器部件进行单片集成的一个单个集成电路。发射器部件与接收器部件之间的距离和电流隔离结构两者都可以在晶圆级进行限定。传输特性可以在很大程度上是可预测的。辐射功率可以微调，以避免与相同类型的其他收发器电路发生干扰。
83.根据另一实施方式，收发器电路可以包括载体结构。载体结构可以包括分离的载体端子。发射器部件和接收器部件可以并排布置在载体结构的安装面上。例如，发射器部件可以安装在第一载体端子上，以及接收器部件可以安装在第二载体端子上。第一载体端子和第二载体端子可以最初作为引线框架的一部分连接，并且可以在安装发射器部件和接收器部件之后彼此分离。
84.另外，发射器部件的输入端子和接收器部件的输出端子可以形成为另外的载体端子。另外的载体端子可以最初作为引线框架的一部分连接，并且可以在安装发射器部件和接收器部件之后彼此分离。
85.另外，驱动侧输入端子、控制侧输出端子、第一电源端子和/或第二电源端子可以形成为另外的载体端子。接合线可以将发射器部件上的接触焊盘和接收器部件上的接触焊
盘与另外的载体端子电连接。封装模具可以对发射器部件、接收器部件、接合线和载体端子的部分进行封装。
86.收发器电路是一个单个集成电路，其将至少发射器部件和接收器部件集成在公共封装中。发射器部件与接收器部件之间的距离和电流隔离结构两者都是在装置级进行定义的。传输特性可以在很大程度上是可预测的。辐射功率可以微调，以避免与相同类型的其他收发器电路发生干扰。
87.根据另一实施方式，发射器部件和接收器部件可以并排布置在载体衬底的安装面上。发射器部件的端子和接收器部件的端子可以与载体衬底安装面上的载体接触焊盘接触。
88.收发器电路包括两个分离的互补集成电路，其中一个集成电路对至少发射器部件进行集成，以及另一集成电路对接收器部件进行集成。发射器部件与接收器部件之间的距离和电流隔离结构两者都是在pcb级进行限定的。
89.另一实施方式涉及具有如上所述的收发器电路的栅极驱动电路。驱动侧接口电路被配置成驱动用于功率半导体开关的栅极信号。
90.根据实施方式，栅极驱动电路可以包括推挽式变流器级(push-pull inverter stage)，该推挽式变流器级被配置成驱动若干ma的动态输出电流，例如至少1ma、至少10ma或至少50ma以及高达若干a(例如2a)的动态输出电流。
91.图1示出了具有控制侧接口电路120的发射器部件100。控制侧接口电路120的掺杂区域形成在第一半导体部分110中，第一半导体部分110具有位于前侧的平坦的第一主表面111和与前侧相对的平坦的第二主表面112。第一主表面111和第二主表面112形成在平行的水平平面中，并且沿着竖直方向彼此隔开。横向外表面113连接第一主表面111和第二主表面112的边缘。第一半导体部分110的水平截面面积可以在若干mm2的范围内，例如从1mm2到16mm2或者从2mm2到5mm2，例如大约3mm2。
92.第一半导体部分110可以包括选自以下中的一种或更多种单晶半导体材料：元素半导体如硅(si)和锗(ge)、iv族化合物半导体如硅锗(sige)和碳化硅(sic)以及iii-v族化合物半导体如氮化镓(gan)和砷化镓(gaas)。
93.层间介电层150形成在第一半导体部分110的第一主表面111上。层间介电层150可以是同质层，或者可以包括两个或更多个子层，包括氧化硅、氮化硅和/或硅酸盐玻璃。控制侧金属化结构160形成在第一半导体部分110的层间介电层150上。通过示例的方式，控制侧金属化结构160可以由以下组成或者包括以下：铝(al)、铜(cu)和/或铜合金如cual或cualsi。控制侧金属化结构160包括控制侧天线结构162和接触焊盘161。接触焊盘161和控制侧天线结构162可以是同一金属化层的横向分离部分，或者可以形成在不同的金属化层中。
94.控制侧天线结构162完全在第一半导体部分110的横向外边缘内，其中，横向外边缘由横向外表面113给出。
95.接触焊盘161中的一个可以形成输入端子101，或者可以通过接合线或金属夹电连接至输入端子101。控制侧天线结构162可以包括包含电感器和电容器的lc天线、贴片天线、偶极天线和/或单极天线。层间连接159可以将接触焊盘161和控制侧天线结构162与第一半导体部分110中的掺杂区域电连接或者与第一半导体部分110上或中的其他导电结构电连
接。
96.控制侧接口电路120将在输入端子101处接收的数字输入信号转换成发送射频信号。控制侧天线结构162发射发送射频信号作为无线电波。
97.图2示出了具有驱动侧接口电路220的接收器部件200。驱动侧接口电路220的掺杂区域形成在第二半导体部分210中，第二半导体部分210具有位于前侧的平坦的第一主表面211和与前侧相对的平坦的第二主表面212。第一主表面211和第二主表面212形成在平行的水平平面中，并且沿着竖直方向彼此隔开。横向外表面213连接第一主表面211和第二主表面212的边缘。第二半导体部分210的水平截面面积可以在若干mm2的范围内，例如从1mm2到16mm2或者从2mm2到5mm2，例如大约3mm2。
98.第二半导体部分210可以包括选自以下中的一种或更多种单晶半导体材料：元素半导体例如si和ge、iv族化合物半导体如sige和sic以及iii-v族化合物半导体如gan和gaas。
99.层间介电层250形成在第二半导体部分210的第一主表面211上。层间介电层250可以是同质层，或者可以包括两个或更多个子层，包括氧化硅、氮化硅和/或硅酸盐玻璃。驱动侧金属化结构260形成在第二半导体部分210的层间介电层250上。通过示例的方式，驱动侧金属化结构260可以由al、cu、alcu、alsicu组成或者包括al、cu、alcu、alsicu。驱动侧金属化结构260包括驱动侧天线结构262和接触焊盘261。接触焊盘261和驱动侧天线结构262可以是同一金属化层的横向分离部分，或者可以形成在不同的金属化层中。
100.驱动侧天线结构262完全在第二半导体部分210的横向外边缘内，其中，横向外边缘由横向外表面213给出。
101.接触焊盘261中的一个可以形成输出端子201，或者可以通过接合线或金属夹电连接至输出端子201。驱动侧天线结构262可以包括包含电感器和电容器的lc天线、贴片天线、偶极天线和/或单极天线。层间连接259可以将接触焊盘261和驱动侧天线结构262与第二半导体部分210中的掺杂区域或者与第二半导体部分210上或中的其他导电结构电连接。
102.在驱动侧天线结构262中，无线电波感应接收射频信号。驱动侧接口电路220将接收射频转换成数字的例如二进制的驱动信号，并且在输出端子201处输出该驱动信号。
103.图3a至图3c所示的收发器电路900组合了互补对，该互补对包括参照图1描述的发射器部件100和参照图2描述的接收器部件200。
104.在图3a中，收发器电路900对发射器部件100的第一半导体部分110和互补接收器部件200的第二半导体部分210进行单片集成。
105.第一半导体部分110和第二半导体部分210并排形成在衬底层部分310的顶面311上。衬底层部分310可以是类似soi(绝缘体上硅)或类似sog(玻璃上硅)的半导体主体300的本征或低掺杂半导体层，该半导体主体300还包括其上形成衬底层部分310的介电基部衬底305。
106.第一半导体部分110和第二半导体部分210可以具有相同的竖直延伸，使得控制侧天线结构162和驱动侧天线结构262共面，并且具有到介电基部衬底305的前侧表面306的相同竖直距离。通过示例的方式，第一半导体部分110与第二半导体部分210之间的第一横向距离d1可以在毫米的范围内，例如从0.1mm到5mm、从0.5mm到1.5mm或大约1mm。
107.沟槽隔离320可以从层部分顶面311延伸到层部分310中，例如向下延伸至介电基
部衬底305。
108.收发器电路900还包括共面引线331、332、333、334。半导体主体300的安装面301可以连接至第一引线331和第二引线332，其中，第一引线331和第二引线332可以在沟槽隔离320的正下方彼此横向分离。输入接合线381将控制侧金属化结构160的接触焊盘161与形成输入端子101的第三引线333连接。输出接合线391将驱动侧金属化结构260的接触焊盘261与形成输出端子201的第四引线334连接。封装模具(未示出)可以嵌入输入接合线381、输出接合线391、第一半导体部分110、第二半导体部分210以及引线331、332、333、334的部分。
109.发射器部件100和接收器部件200形成在垂直于所示截面平面的竖直平面的相对侧。控制侧天线结构162和驱动侧天线结构262彼此直接相对布置，其中，控制侧金属化结构160或驱动侧金属化结构260没有另外的部分在它们之间。
110.图3b所示的收发器电路900将互补的一对发射器部件100和接收器部件200集成在一个单个封装中。载体结构910包括多个共面的、横向分离的载体端子911、912、913、914。发射器部件100可以包括形成在第一半导体部分110的第二主表面112上的底部金属化130。底部金属化130可以结合或焊接到第一载体端子911上。接收器部件200可以包括形成在第二半导体部分210的第二主表面212上的底部金属化230。底部金属化230可以结合或焊接到第二载体端子912上。发射器部件100和接收器部件200并排布置。通过示例的方式，第一半导体部分110与第二半导体部分210之间的第二横向距离d2可以在毫米的范围内，例如从0.5mm到5mm、从0.8mm到1.5mm或大约1mm。
111.另外，发射器部件100的输入端子101可以形成为第三载体端子913，以及接收器部件200的输出端子201可以形成为第四载体端子914。另外的输入端子、另外的输出端子、发射器部件100的第一电源端子以及/或者接收器部件200的第二电源端子可以包括另外的第三载体端子913和第四载体端子914。
112.接合线980可以将发射器部件100上的接触焊盘161和接收器部件200上的接触焊盘261与第三载体端子913和第四载体端子914电连接。载体端子911、912、913、914可以最初作为引线框架的一部分连接，并且可以在将第一半导体部分110和第二半导体部分210结合或焊接到引线框架上之后彼此分离。
113.封装模具990可以对第一半导体部分110、第二半导体部分210、接合线980和载体端子911、912、913、914的部分进行封装。
114.图3c中所示的收发器电路900包括安装在载体衬底400(例如pcb或dcb陶瓷衬底)上的互补的一对发射器装置190和接收器装置290。
115.发射器部件100可以包括形成在第一半导体部分110的第二主表面112上的底部金属化130。底部金属化130可以结合或焊接到第一发射器端子931上。发射器接合线930可以将发射器部件100的接触焊盘161与第二发射器端子932连接。第一发射器端子931和第二发射器端子932可以共面。第一封装模具991可以对第一半导体部分110、发射器接合线930以及第一发射器端子931和第二发射器端子932的部分进行封装。
116.接收器部件200可以包括形成在第二半导体部分210的第二主表面212上的底部金属化230。底部金属化230可以结合或焊接到第一接收器端子941上。接收器接合线940可以将接收器部件200的接触焊盘261与第二接收器端子942连接。第一接收器端子941和第二接收器端子942可以共面。第二封装模具992可以对第二半导体部分210、接收器接合线940以
及第一接收器端子941和第二接收器端子942的部分进行封装。
117.载体衬底400包括形成在载体衬底安装面401上的共面导电载体接触焊盘431、432、441、442。第一发射器端子931焊接到第一载体接触焊盘431上。第二发射器端子932焊接到第二载体接触焊盘432上。第一接收器端子941焊接到第三载体接触焊盘441上。第二接收器端子942焊接到第四载体接触焊盘442上。
118.载体衬底400的部分可以形成电流隔离结构450的一部分。发射器装置190、第一载体接触焊盘431和第二载体接触焊盘432形成在电流隔离结构450的第一侧。接收器装置290、第三载体接触焊盘441和第四载体接触焊盘442形成在电流隔离结构450的相对的第二侧。在发射器装置190与接收器装置290之间，载体衬底沟槽405可以从载体衬底安装面401延伸到载体衬底400中。
119.作为示例，发射器装置190与接收器装置290之间的第三横向距离d3可以在毫米的范围内，例如从0.5mm到5mm、从0.8mm到1.5mm或大约1mm。
120.在图4中，发射器部件100和发射器端子101、102、108、109被布置在收发器电路900的第一部分901中。发射器端子101、102、108、109可以包括两个输入端子101、102和两个第一电源端子108、109。接收器部件200和接收器端子201、202、208、209被布置在收发器电路900的互补的第二部分902中。接收器端子201、202、208、209可以包括两个输出端子201、202和两个第二电源端子208、209。第一部分901和第二部分902在中间电流隔离结构450的相对侧彼此面对。发射器端子101、102、108、109可以是发射器部件100的接触焊盘161。接收器端子201、202、208、209可以是接收器部件200的接触焊盘261。
121.控制侧天线结构162和驱动侧天线结构262在中间电流隔离结构450处彼此面对。控制侧天线结构162和驱动侧天线结构262是偶极天线，并且可以相对于竖直中心平面镜像反转形成。
122.在图5中，发射器部件100包括一对输入端子101、102、一对提供低压电源电压的第一电源端子108、109、第一参考电压端子107和两个控制侧输出端子103。
123.接收器部件200包括两组端子，其中，每组端子可以包括一对第二电源电压端子208、209、第二参考电压端子207、输出端子201和两个驱动侧输入端子203。
124.收发器电路900可以是栅极驱动电路。接收器部件200适于响应于通过驱动侧天线结构262接收的控制信号来交替地接通两个互补开关，例如低侧开关和高侧开关。每组端子被分配给互补开关之一。接收器部件200可以包括两个米勒钳位电路，每个米勒钳位电路由驱动侧输入端子203之一控制。另外，驱动侧输入端子203可以用于检测故障状况，其中，关于故障状况的信息可以通过接收器部件200中的辅助发射器电路和发射器部件100中的辅助接收器电路从接收器部件200传输至发射器部件100。发射器部件100可以在控制侧输出端子103之一处输出通过辅助接收器电路接收的数字故障信号。
125.图6a至图6d指的是控制侧与驱动侧之间的传输路径的不同配置。
126.在图6a中，从控制侧到驱动侧的传输路径是单向的。收发器电路900可以是没有状态反馈的栅极驱动装置。
127.在图6b至图6d中，收发器电路900可以是提供状态反馈的栅极驱动电路：
128.在图6b中，传输路径在控制侧与驱动侧之间是全双工双向的。接收器部件200包括驱动侧输入端子203。辅助发射器电路280对施加至驱动侧输入端子203的故障信号进行编
码，并且辅助发射天线结构282发射已编码的故障信号作为无线电波。发射器部件100包括辅助接收天线结构168和辅助接收器电路180，辅助接收器电路180对在辅助接收天线结构168处接收的射频信号进行解码。已解码的故障信号在控制侧输出端子103处输出。
129.在图6c中，发射器部件100包括用于将控制侧天线结构162与控制侧接口电路120和辅助接收器电路180交替连接的开关171。接收器部件200包括用于将驱动侧天线结构262与驱动侧接口电路220和辅助发射器电路280交替连接的开关271。开关171、271是同步的，并且有助于半双工双向传输。
130.在图6d中，发射器部件100包括将控制侧天线结构162耦接至控制侧接口电路120和辅助接收器电路180的反向传输(contraplex)单元172。接收器部件200包括将驱动侧天线结构262耦接至驱动侧接口电路220和辅助发射器电路280的反向传输单元272。反向传输单元172、272允许射频信号同时沿相反方向通过，并且以这种方式例如通过频率多路复用来促进全双工多路复用双向传输。
131.在图7a至图7b中，控制侧天线结构162和驱动侧天线结构262是偶极天线，包括沿水平y方向具有λ/2的纵向延伸的直导体条，其中，λ表示接收的无线电波的波长。在每个收发器电路900中，控制侧天线结构162和驱动侧天线结构262的导体条彼此平行，并且相对于竖直穿过两个偶极天线的纵向中心的对称平面950对称。
132.在图7a中，每个偶极天线的辐射方向图165相对于相应偶极天线的导体条的纵轴对称，并且相对于对称平面950对称。
133.在图7b中，发射器部件100包括在与接收器部件200相对的控制侧天线结构162一侧的控制侧反射器结构166。控制侧反射器结构166可以只形成在控制侧天线结构162的金属化平面中，可以延伸跨过不止一个的金属化平面，可以突出到最顶部金属化平面之上以及/或者可以延伸到最底部金属化平面之下。控制侧反射器结构166可以以将更多辐射功率发射到接收器部件200的方向上的方式来成形辐射方向图165的方向性。
134.接收器部件200包括在与发射器部件100相对的驱动侧天线结构262一侧的驱动侧反射器结构266。驱动侧反射器结构266可以只形成在驱动侧天线结构262的金属化平面中，可以延伸跨过不止一个的金属化平面，可以突出到最顶部金属化平面之上以及/或者可以延伸到最底部金属化平面之下。驱动侧反射器结构266可以以更有效地从发射器部件100的方向接收辐射功率的方式来形成驱动侧天线结构162的辐射方向图的方向性。
135.图7c和图7d示出了控制侧反射器结构166和驱动侧反射器结构266的不同取向部分对单极天线的辐射方向图165的影响。
136.在图8a中，发射器部件100的控制侧金属化结构160包括一对第一天线焊盘164和一对第一辅助焊盘163。发射器部件100还包括第一接合线380。每个第一接合线380连接第一天线焊盘164和第一辅助焊盘163。第一接合线380可以完全或部分地形成控制侧天线结构162。具有第二天线焊盘264和第二辅助焊盘263的驱动侧天线结构262可以相应地形成，并且可以相对于控制侧天线结构162镜像反转布置。
137.在图8b中，第一(第二)外部焊盘961(962)形成在发射器部件100(接收器部件200)的外部。例如，第一(第二)外部焊盘961(962)可以在载体结构的载体端子上，或者可以是载体衬底(例如dcb陶瓷衬底或pcb)上的接触焊盘。
138.图8c至图8d示出了单极控制侧天线结构162(驱动侧天线结构262)，其包括用于不
同控制侧(驱动侧)反射器结构166(266)的电连接一个第一(第二)天线焊盘164(264)和一个第一(第二)辅助焊盘163(263)或一个第一(第二)外部焊盘961(962)的接合线380。
139.图9示出了具有如上所述的发射器部件100和接收器部件200的栅极驱动电路800。
140.虽然描述集中于在特定方向上辐射以及/或者接收更大功率的定向天线结构，但是实施方式也可以包括非定向控制侧天线结构和/或驱动侧天线结构。
141.虽然描述集中在栅极驱动电路上，但是实施方式也可以包括向其他负载传输控制信号，所述负载例如可以通过驱动侧接口电路的输出级直接控制的低压负载，例如继电器、有源传感器和/或致动器。在这样的情况下，重点可能是断开远程接地回路，而不是切换高电压/电流。