安全器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種安全器件，具有功率生成部分和安全關(guān)鍵部分。至少在功率生成部分周圍提供導(dǎo)電環(huán)。該環(huán)可以連接至參考電勢(shì)，諸如接地。
【專利說(shuō)明】安全器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及安全器件，例如，可用于觸發(fā)安全設(shè)備的器件。

【背景技術(shù)】
[0002] 安全設(shè)備在許多情形下用來(lái)防止或者減小安全危急情況的不利影響。例如在汽車 工業(yè)中，氣囊（airbag)用來(lái)減小在汽車事故的情況下的傷害。安全器件用來(lái)觸發(fā)這樣的安 全設(shè)備。例如，在氣囊的情況下，這樣的安全器件可以接收傳感器信號(hào)（例如來(lái)自加速度傳 感器的傳感器信號(hào)）并且可以在傳感器信號(hào)指示安全危急情況（如事故）的情況下觸發(fā)氣 囊的起爆（例如展開(kāi)）。
[0003] 由于安全原因，傳統(tǒng)上這樣的安全器件的不同部件通常被實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的芯片。例 如，可以在與最終觸發(fā)氣囊或其它安全設(shè)備的電路不同的芯片上提供電源。然而由于成本 原因，在一些情況下可能希望將安全器件的一些或所有部件集成在單個(gè)芯片上。例如，除了 微控制器之外的所有部件在一些情況下均可以被實(shí)現(xiàn)在單個(gè)芯片上。
[0004] 例如，當(dāng)在單個(gè)芯片上提供當(dāng)電源或其它功率生成部分以及觸發(fā)或起爆單元時(shí)， 存在這樣的危險(xiǎn)：在芯片的功率生成部分中發(fā)生故障的情況下高電流可以經(jīng)由公共襯底 (例如半導(dǎo)體晶片或在半導(dǎo)體晶片上提供的層）到達(dá)觸發(fā)部分，該觸發(fā)或起爆單元生成最 終引起安全設(shè)備展開(kāi)的信號(hào)。這又可能導(dǎo)致安全設(shè)備的意外觸發(fā)，該安全設(shè)備自身可能是 安全危害。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種器件，包括：
[0006] 襯底；
[0007] 功率生成電路裝置，被提供于所述襯底上；
[0008] 安全關(guān)鍵電路裝置，被提供于所述襯底上；以及
[0009] 導(dǎo)電環(huán)，包圍所述功率生成電路裝置。
[0010] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述環(huán)包括金屬。
[0011] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，還包括在所述功率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電路裝置之 間的屏障。
[0012] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述屏障包括溝槽。
[0013] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述環(huán)耦合至外部參考電勢(shì)。
[0014] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述外部參考電勢(shì)是接地電勢(shì)。
[0015] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述功率生成電路裝置通過(guò)第一數(shù)目的耦合件耦合至外部電 壓源，并且所述環(huán)通過(guò)第二數(shù)目的耦合件耦合至所述外部參考電勢(shì)，其中所述第一數(shù)目的 耦合件少于所述第二數(shù)目的耦合件。
[0016] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述耦合件包括鍵合接線。
[0017] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述安全關(guān)鍵電路裝置被配置用于觸發(fā)安全設(shè)備的展開(kāi)。
[0018] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述功率生成電路裝置包括電源。
[0019] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述功率生成電路裝置以一定距離與所述安全關(guān)鍵電路裝置 分離，使得所述功率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電路裝置之間的襯底電阻比所述功率生 成電路裝置與所述環(huán)之間的襯底電阻至少大兩倍。
[0020] 根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，提供了一種器件，包括：
[0021] 芯片，包括電源和起爆級(jí)，所述起爆級(jí)被配置用于生成用于氣囊的起爆信號(hào)；以及
[0022] 導(dǎo)電環(huán)，包圍所述電源和所述起爆級(jí)，所述環(huán)是導(dǎo)電的并且經(jīng)由多個(gè)連接件與所 述芯片的引腳連接。
[0023] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述芯片的經(jīng)由所述多個(gè)連接件連接至所述環(huán)的所述引腳與 接地耦合。
[0024] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述環(huán)包括銅。
[0025] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述電源包括降壓變換器、升壓變換器或線性電壓源中的一 個(gè)或多個(gè)。
[0026] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，還包括在所述電源與所述起爆級(jí)之間的溝槽。
[0027] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述芯片還包括安全保險(xiǎn)引擎，所述安全保險(xiǎn)引擎通過(guò)溝槽 與所述芯片的其余部分分離。
[0028] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述芯片包括多個(gè)起爆級(jí)。
[0029] 根據(jù)本公開(kāi)的又一方面，提供了一種方法，包括：
[0030] 在襯底上形成功率生成電路裝置；
[0031] 在所述襯底上形成安全關(guān)鍵電路裝置；以及
[0032] 在所述功率生成部分與所述安全關(guān)鍵電路裝置周圍形成導(dǎo)電環(huán)。
[0033] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，提供所述安全關(guān)鍵電路裝置包括所述安全關(guān)鍵電路裝置距所 述功率生成電路裝置最小安全距離，所述最小安全距離被確定為使得所述功率生成電路裝 置與所述安全關(guān)鍵電路裝置之間的襯底電阻和所述功率生成部分與所述環(huán)之間的襯底電 阻的至少兩倍一樣高。
[0034] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，還包括在所述功率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電路裝置之 間提供屏障。
[0035] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，還包括在所述環(huán)與外部電壓電勢(shì)之間形成多個(gè)連接件。
[0036] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，還包括在所述功率生成部分與外部電壓源之間提供一個(gè)或多 個(gè)連接件，其中在所述功率生成部分與所述外部電壓源之間的連接件的數(shù)目小于在所述環(huán) 與所述外部電壓電勢(shì)之間的連接件的數(shù)目。
[0037] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，所述功率生成電路裝置包括電源，并且所述安全關(guān)鍵電路裝 置包括用于氣囊的至少一個(gè)起爆級(jí)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038] 圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全器件的示意圖；
[0039] 圖2是圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖；
[0040] 圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的器件的示意圖；
[0041] 圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的器件的示意性截面圖；以及
[0042] 圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的器件的示意性電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043] 在下文中，將參照附圖具體描述各個(gè)實(shí)施例。這些實(shí)施例僅用作說(shuō)明性實(shí)施方式 示例，并且并不解釋為限制。例如，雖然實(shí)施例可以被描述為具有多個(gè)特征，但是其它實(shí)施 例可以具有不同特征，例如與所描述的實(shí)施例相比具有更少特征、備選特征或更多特征。雖 然針對(duì)一些實(shí)施例給出了特定數(shù)值、電路圖、結(jié)構(gòu)圖等，但是其它實(shí)施例可以偏離這些示 例。附圖的各個(gè)部分未必相對(duì)于彼此按比例繪制，而是提供附圖以給出對(duì)相應(yīng)實(shí)施例的清 楚理解。此外，來(lái)自不同實(shí)施例的特征可以彼此組合，除非另有注解。
[0044] 在一些實(shí)施例中，功率生成部分（例如電源）例如與安全關(guān)鍵部分被實(shí)現(xiàn)在相同 芯片上。在一些實(shí)施例中，至少在功率生成部分周圍（例如在一些實(shí)施例中在功率生成部 分和安全關(guān)鍵部分二者周圍）生成導(dǎo)電環(huán)。在一些實(shí)施例中，功率生成部分與安全關(guān)鍵部 分以預(yù)定最小安全距離分離，該最小安全距離例如可以顯著超過(guò)功率生成部分與上述環(huán)之 間的距離。環(huán)可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)連接（諸如鍵合接線）與電壓電勢(shì)（諸如接地）耦合。 安全關(guān)鍵部分例如可以是被配置用于向安全設(shè)備（諸如氣囊）輸出觸發(fā)或起爆信號(hào)的部 分。
[0045] 在一些實(shí)施例中，當(dāng)去往襯底的功率浪涌出現(xiàn)在功率生成部分中時(shí)，這一功率浪 涌經(jīng)由上述環(huán)偏離至接地，并且功率浪涌的至多小部分到達(dá)安全關(guān)鍵部分，使得功率浪涌 不引起安全關(guān)鍵部分觸發(fā)安全設(shè)備。
[0046] 雖然功率生成部分可以是電源，但是功率生成部分總體上可以是由于故障而可以 生成功率浪涌的任何部分，在沒(méi)有諸如上述環(huán)的附加措施的情況下，功率浪涌可以潛在地 使得安全關(guān)鍵部分觸發(fā)安全設(shè)備。
[0047] 總體而言，在本公開(kāi)的上下文中，術(shù)語(yǔ)"安全設(shè)備"指的是在被觸發(fā)時(shí)減小、緩解或 去除安全危急情況的不利影響的裝置，諸如氣囊、其它車輛安全設(shè)備、噴灑滅火裝置，僅舉 幾例。在本文中使用安全器件來(lái)指代用于觸發(fā)安全設(shè)備的電路裝置，例如通過(guò)評(píng)估對(duì)應(yīng)的 傳感器信號(hào)。然而在下文中，用于觸發(fā)氣囊的安全器件作為說(shuō)明性示例被用于許多實(shí)施例 中，在本文中所描述的概念和技術(shù)也可以應(yīng)用于其它安全設(shè)備和安全器件，例如上文中所 提及的。
[0048] 圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全器件10。安全器件10包括功率生成部分13 (例 如電源）和安全關(guān)鍵部分14(例如氣囊觸發(fā)電路，有時(shí)也稱作氣囊起爆電路，或者輸出用于 觸發(fā)安全設(shè)備的信號(hào)的另一電路）。通常需要避免意外觸發(fā)這樣的安全設(shè)備。例如，在正常 駕駛情況下的意外觸發(fā)可以導(dǎo)致事故。
[0049] 在圖1的實(shí)施例的安全設(shè)備10中，在相同芯片上實(shí)現(xiàn)功率生成部分13和安全關(guān) 鍵部分14,例如共享相同的硅襯底。
[0050] 在一些實(shí)施例中，功率生成部分13和安全關(guān)鍵部分14可以由分離部15分離，該 分離部15例如是襯底中的深溝槽，該深溝槽例如利用絕緣材料（例如氧化硅）或者利用與 周圍的襯底相比具有相反摻雜極性（P相對(duì)η或η相對(duì)p)的半導(dǎo)體材料填充。如將在下文 中使用示例進(jìn)一步闡述的那樣，這樣的屏障可以增加經(jīng)由襯底從功率生成部分13到安全 關(guān)鍵部分14的路徑的電阻。
[0051] 功率生成部分13經(jīng)由鍵合接線17與外部電壓源16(諸如電池）耦合。功率生成 部分13例如可以生成將在安全器件10內(nèi)使用的各種電壓。
[0052] 此外，安全設(shè)備10包括包圍功率生成部分13和安全關(guān)鍵部分14的環(huán)12。環(huán)12 例如可以包括利用導(dǎo)電材料（諸如金屬，例如銅）填充的溝槽。
[0053] 環(huán)12經(jīng)由多個(gè)連接件110 (例如鍵合接線）與外部參考電勢(shì)（諸如接地18)耦合。
[0054] 在一些實(shí)施例中，將環(huán)12連接至接地18的連接件或鍵合接線的數(shù)目大于（例如 至少兩倍于）將功率生成部分13連接至外部電壓源16的連接件17的數(shù)目。
[0055] 在一些實(shí)施例中，功率生成部分13和安全關(guān)鍵部分14間隔開(kāi)最小預(yù)定安全距離。 安全距離例如可以被選擇為使得經(jīng)由公共襯底從功率生成部分13到安全關(guān)鍵部分14的路 徑的電阻顯著大于從功率生成部分13到環(huán)12的電流路徑的電阻。例如，電阻可以至少大 兩倍、至少大五倍、至少大十倍或至少大一百倍。電阻的差異可能部分上是由于屏障15和 /或上面提及的預(yù)定最小安全距離而引起的。
[0056] 在一些實(shí)施例中，當(dāng)從功率生成部分13到襯底的疏忽功率浪涌（inadvertent power surge)的情況下（例如向襯底分流外部電壓源16)，功率浪涌的最大部分經(jīng)由環(huán)12 和連接件110偏離至接地18,并且僅小部分功率浪涌到達(dá)安全關(guān)鍵部分14,具體而言，該部 分如此小以至于對(duì)應(yīng)的安全設(shè)備未被觸發(fā)。在其中連接件110的數(shù)目超過(guò)連接件17的數(shù) 目的實(shí)施例中，在這樣的功率浪涌下，連接件17可以熔化，因此提供安全熔斷功能。
[0057] 圖2示出圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。雖然該方法被描繪為一系列動(dòng) 作或事件，但是其中示出和描述這些動(dòng)作或事件的順序并不解釋為限制。例如，在各個(gè)動(dòng)作 或事件中，提供器件的各個(gè)元件或模塊，并且除非另有指明，這些器件可以以任何希望的順 序或者彼此同時(shí)提供。例如，功率生成部分的元件和安全關(guān)鍵部分的元件可以在制造期間 在相同或部分相同的處理中被實(shí)現(xiàn)在硅晶片上。
[0058] 圖2的方法或者其變體例如可以用于制造在上文中描述的圖1的實(shí)施例或者之后 將描述的圖3至圖5的任何實(shí)施例。這一方法也可以用于制造其它實(shí)施例和器件。
[0059] 在20,在襯底（例如硅晶片）上提供功率生成部分（諸如電源）。
[0060] 在21，例如以距襯底的功率生成部分最小安全距離或更大距離在襯底上提供安全 關(guān)鍵部分（例如包括用于觸發(fā)安全設(shè)備的電路裝置）。
[0061] 在22,在功率生成部分與安全關(guān)鍵部分之間可選地提供屏障（例如包括溝槽）。
[0062] 在23,至少在功率生成部分周圍或者在（例如用于制造圖1的器件10的）一些實(shí) 施例中在功率生成部分和安全關(guān)鍵部分周圍提供由導(dǎo)電材料制成的環(huán)。
[0063] 在24,在環(huán)和外部電壓電勢(shì)（如接地）之間提供一個(gè)或多個(gè)連接件（例如多個(gè)鍵 合接線）。
[0064] 這樣制造的器件可以防止由于功率生成部分中的故障而生成的去往襯底的功率 浪涌以足以觸發(fā)安全關(guān)鍵部分的不希望的功能（例如安全設(shè)備的觸發(fā)）的強(qiáng)度到達(dá)安全關(guān) 鍵部分。
[0065] 圖3示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全器件30。器件30被實(shí)施為在具有多個(gè)引腳39的 封裝內(nèi)的芯片。雖然在圖3的實(shí)施例中示出了單個(gè)芯片，但是在其它實(shí)施例中可以在單個(gè) 封裝內(nèi)提供多于一個(gè)芯片。
[0066] 安全器件30可以用作用于基于來(lái)自傳感器32 (例如加速度傳感器）的信號(hào)而觸 發(fā)氣囊329的安全器件。
[0067] 所示的芯片由溝槽315和330分割成三個(gè)主要部分，溝槽315和330例如可以利 用絕緣材料或半導(dǎo)體材料填充。在由溝槽315界定的第一部分中，提供安全保險(xiǎn)引擎314。 總體而言，安全保險(xiǎn)引擎用來(lái)提供路徑，以便評(píng)估傳感器信號(hào)或其它信號(hào)并且以便判定是 否觸發(fā)安全設(shè)備（在這一實(shí)例中為是否起爆氣囊329)。在這點(diǎn)上，在圖3的實(shí)施例中，安全 保險(xiǎn)引擎314可以在判定安全危急情況發(fā)生時(shí)閉合安全保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)343,因此啟動(dòng)氣囊的起 爆，如之后將描述的那樣。例如，安全保險(xiǎn)引擎314可以從光學(xué)傳感器（如0BS傳感器（光 向后散射點(diǎn)傳感器））接收信號(hào)，并且基于來(lái)自光學(xué)傳感器的信號(hào)執(zhí)行上述評(píng)估。
[0068] 第二部分由溝槽315和溝槽330界定并且包括若干元件，例如衛(wèi)星接口（SAT IF)317、衛(wèi)星串行外圍接口（SAT SPI)316、實(shí)現(xiàn)各種其它功能（例如評(píng)估來(lái)自接口 316、317 的信號(hào)）的模塊320以及電源310。例如，衛(wèi)星接口 317可以經(jīng)由對(duì)應(yīng)的引腳39和鍵合接 線連接至傳感器32,以接收來(lái)自傳感器32的信號(hào)，并且模塊320隨后可以評(píng)估這些信號(hào)。 [0069] 在所示的實(shí)施例中，電源310包括用于提供第一電壓的升壓變換器311、用于提供 第二電壓的降壓變換器312以及用于例如為邏輯電路（諸如起爆邏輯324)提供電壓的線 性電壓源313,起爆邏輯324將在之后描述。具體而言，升壓變換器311可以提供最終觸發(fā) 氣囊329的起爆的高電壓。電源310經(jīng)由所示的相應(yīng)引腳39和鍵合接線38而由外部電壓 源31供應(yīng)。
[0070] 升壓變換器311、降壓變換器312和線性電壓源314經(jīng)由鍵合接線319與相應(yīng)的引 腳耦合。由升壓變換器311生成的電壓經(jīng)由二極管331被供應(yīng)至安全保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)334。附加 地，儲(chǔ)能器332耦合至安全保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)334。例如包括電解電容器的儲(chǔ)能器332可以在如下一 些情形下提供能量，在該情況下例如外部電壓源31由于意外而從器件30解耦合。在閉合 時(shí)，電流經(jīng)由安全保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)334而被遞送至之后將描述的第三部分的起爆級(jí)，該電流最終 用來(lái)生成去往氣囊329的用于起爆（例如展開(kāi)）氣囊329的起爆信號(hào)。在圖3的實(shí)施例中 的元件311、312和313被布置為相當(dāng)接近環(huán)36。
[0071] 此外，由降壓變換器312和線性電壓源313生成的電壓經(jīng)由限流器333被供應(yīng)至 偏置模塊325。限流器333防止過(guò)量電流到達(dá)芯片的第三部分，第三部分由溝槽330限定并 且包括已經(jīng)提及的起爆邏輯和基本結(jié)構(gòu)324、偏置模塊325、起爆級(jí)323和起爆串行外圍接 口（起爆 SPI)322。
[0072] 偏置模塊325可以例如為起爆級(jí)323提供偏置電壓，并且起爆邏輯和基本結(jié)構(gòu)324 可以向起爆級(jí)323提供信號(hào)以觸發(fā)常規(guī)起爆，例如取決于經(jīng)由起爆串行外圍接口（SPI)322 例如從模塊320接收的信號(hào)。
[0073] 起爆級(jí)323是用于安全關(guān)鍵部分的示例，而例如電源310或芯片的第二部分的其 它部件（如SAT IF317)可以用作用于功率生成部分的示例。以距這樣的功率生成部分預(yù) 定最小安全距離321或更大距離布置在圖3的實(shí)施例中的起爆級(jí)323。
[0074] 電壓源31和傳感器32可以經(jīng)由接口 33耦合至安全器件30,并且氣囊329可以經(jīng) 由接口 328耦合至安全器件30。
[0075] 在上文中討論的芯片的各個(gè)部件和部分由環(huán)36包圍，環(huán)36可以是耦合至襯底的 導(dǎo)電環(huán)。環(huán)36經(jīng)由鍵合接線35和37在各個(gè)位置處耦合至接地34。還可以提供更多或更 少去往接地的連接件和/或在不同位置處去往接地的連接件。當(dāng)處于芯片的第二部分中 時(shí)，例如由于襯底二極管在電過(guò)充電（electrical overcharge)的情況下?lián)舸?，?lái)自電壓源 31的電壓耦合至芯片的襯底，這樣的功率浪涌經(jīng)由環(huán)36偏離至接地34,并且僅小量功率浪 涌可以到達(dá)起爆級(jí)324,這一小量不足以觸發(fā)氣囊329的起爆。在圖3的實(shí)施例中，電壓源 31經(jīng)由單個(gè)鍵合接線38耦合至電源310,而環(huán)36在示出六個(gè)鍵合接線35、37的示例中經(jīng) 由更大數(shù)目的鍵合接線耦合至接地。因此，在高電流在功率浪涌期間流向襯底的情況下，存 在鍵合接線38 (而不是鍵合接線35、37)將熔化的相當(dāng)高的可能性，因此有效地將電壓源31 從器件30解耦合，這有效地提供了安全熔斷器的功能。
[0076] 圖4示出另一實(shí)施例的截面圖。圖4可以用作可以如何實(shí)現(xiàn)圖1的實(shí)施例或圖3 的實(shí)施例的部分的說(shuō)明性示例。在圖4中，示出了襯底42 (例如硅襯底），其中實(shí)現(xiàn)了各種 功能模塊，例如如圖3中所示或如圖1中所示的模塊。實(shí)現(xiàn)的各種功能以示意性方式示出， 并且各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)可以以任何常規(guī)方式執(zhí)行。
[0077] 具體而言，電源412被實(shí)現(xiàn)在襯底42上并且經(jīng)由鍵合接線410耦合至外部電壓源 411。此外，起爆級(jí)416、417被實(shí)現(xiàn)在襯底42上，而以安全距離414與電源413分離。在安 全距離414內(nèi)，其它元件（如邏輯模塊）可以被實(shí)現(xiàn)在襯底42上，僅示意性示出了襯底42。 如所示，起爆級(jí)416、417與氣囊415耦合。環(huán)49包圍各種模塊并且從表面向襯底42中延 伸。環(huán)49可以由導(dǎo)電材料制成，例如可以包括利用金屬（如銅）填充的溝槽。此外，所示 的各種模塊可以由絕緣溝槽418分離。
[0078] 電阻器43符號(hào)化襯底電阻，即它們并不被視為具體實(shí)現(xiàn)的電阻，而是代表襯底的 電阻。
[0079] 環(huán)49經(jīng)由多個(gè)鍵合接線410與接地412耦合。
[0080]為了使各個(gè)模塊和部件與襯底42絕緣，提供被符號(hào)化為襯底二極管44至48的 p-n結(jié)。在例如襯底二極管45例如由于電過(guò)應(yīng)力（E0S)而擊穿的情況下，生成的功率浪涌 經(jīng)由環(huán)449而偏離至接地（如示意性示出為線419)。由于電源413和起爆級(jí)416、417之間 的高襯底電阻，由線419符號(hào)化的路徑具有比經(jīng)由襯底42從電源413至起爆級(jí)416、417的 路徑顯著更低的電阻。因此，功率浪涌的最大部分偏離至接地，并且功率浪涌的仍然可以到 達(dá)起爆級(jí)416、417的部分不足以觸發(fā)氣囊415的起爆。
[0081] 在圖5中，示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的安全器件的示意性電路圖。圖5的電路圖可 以例如使用參考圖3和圖4所描述的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以以不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0082] 圖5的電路包括電壓源，該電壓源包括升壓變換器和降壓變換器，該電壓源由外 部電壓源53供電并且被配置用于生成內(nèi)部電壓Vboost和內(nèi)部電壓Vbuck。此外，電路圖示 出了用于觸發(fā)氣囊的激活的起爆級(jí)55。如參考圖1、3和4所闡釋的環(huán)在圖5中被示出為軌 50。當(dāng)故障發(fā)生（例如如由降壓變換器內(nèi)的星52符號(hào)化的襯底二極管被擊穿）時(shí)，基于來(lái) 自外部電壓源53的電壓的功率浪涌經(jīng)由在環(huán)50與接地之間的多個(gè)連接件51而偏離至接 地，如由路徑54所符號(hào)化的那樣。與此形成鮮明對(duì)照，到達(dá)起爆級(jí)55的功率浪涌部分不足 以觸發(fā)氣囊的起爆。
[0083] 雖然在之前實(shí)施例中（例如圖3、4和5的實(shí)施例）已經(jīng)示出多個(gè)具體細(xì)節(jié)、電路模 塊、電路裝置和結(jié)構(gòu)，但是這些僅用作圖示目的，而非被解釋為限制。例如可以使用除了用 于氣囊的起爆級(jí)之外的其它安全關(guān)鍵部分或者除了所示的電源之外的其它功率生成部分。 可以取決于對(duì)相應(yīng)應(yīng)用的要求而提供其它模塊（例如在圖3中所描繪的邏輯模塊、偏置模 塊和接口），并且所示的模塊和元件僅用作說(shuō)明性示例。
【權(quán)利要求】
1. 一種器件，包括： 襯底； 功率生成電路裝置，被提供于所述襯底上； 安全關(guān)鍵電路裝置，被提供于所述襯底上；以及 導(dǎo)電環(huán)，包圍所述功率生成電路裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述環(huán)包括金屬。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括在所述功率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電路 裝置之間的屏障。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其中所述屏障包括溝槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述環(huán)耦合至外部參考電勢(shì)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其中所述外部參考電勢(shì)是接地電勢(shì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其中所述功率生成電路裝置通過(guò)第一數(shù)目的耦合件耦 合至外部電壓源，并且所述環(huán)通過(guò)第二數(shù)目的耦合件耦合至所述外部參考電勢(shì)，其中所述 第一數(shù)目的耦合件少于所述第二數(shù)目的耦合件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，其中所述耦合件包括鍵合接線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述安全關(guān)鍵電路裝置被配置用于觸發(fā)安全設(shè)備 的展開(kāi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述功率生成電路裝置包括電源。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中所述功率生成電路裝置以一定距離與所述安全 關(guān)鍵電路裝置分離，使得所述功率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電路裝置之間的襯底電阻 比所述功率生成電路裝置與所述環(huán)之間的襯底電阻至少大兩倍。
12. -種器件，包括： 芯片，包括電源和起爆級(jí)，所述起爆級(jí)被配置用于生成用于氣囊的起爆信號(hào)；以及 導(dǎo)電環(huán)，包圍所述電源和所述起爆級(jí)，所述環(huán)是導(dǎo)電的并且經(jīng)由多個(gè)連接件與所述芯 片的引腳連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，其中所述芯片的經(jīng)由所述多個(gè)連接件連接至所述環(huán) 的所述引腳與接地耦合。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，其中所述環(huán)包括銅。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，其中所述電源包括降壓變換器、升壓變換器或線性 電壓源中的一個(gè)或多個(gè)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，還包括在所述電源與所述起爆級(jí)之間的溝槽。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，所述芯片還包括安全保險(xiǎn)引擎，所述安全保險(xiǎn)引擎 通過(guò)溝槽與所述芯片的其余部分分離。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件，其中所述芯片包括多個(gè)起爆級(jí)。
19. 一種方法，包括： 在襯底上形成功率生成電路裝置； 在所述襯底上形成安全關(guān)鍵電路裝置；以及 在所述功率生成部分與所述安全關(guān)鍵電路裝置周圍形成導(dǎo)電環(huán)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中提供所述安全關(guān)鍵電路裝置包括所述安全關(guān)鍵 電路裝置距所述功率生成電路裝置最小安全距離，所述最小安全距離被確定為使得所述功 率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電路裝置之間的襯底電阻和所述功率生成部分與所述環(huán) 之間的襯底電阻的至少兩倍一樣高。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在所述功率生成電路裝置與所述安全關(guān)鍵電 路裝置之間提供屏障。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括在所述環(huán)與外部電壓電勢(shì)之間形成多個(gè)連接 件。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，還包括在所述功率生成部分與外部電壓源之間提供 一個(gè)或多個(gè)連接件，其中在所述功率生成部分與所述外部電壓源之間的連接件的數(shù)目小于 在所述環(huán)與所述外部電壓電勢(shì)之間的連接件的數(shù)目。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述功率生成電路裝置包括電源，并且所述安 全關(guān)鍵電路裝置包括用于氣囊的至少一個(gè)起爆級(jí)。
【文檔編號(hào)】H01L25/00GK104157633SQ201410198380
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月14日
【發(fā)明者】T·迪特菲爾德, P·霍夫曼, D·哈默施密特 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司