전력 반도체 시장에서 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)와 실리콘 카바이드 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(SiC MOSFET)는 우수한 내압성과 주파수 특성을 갖추고 있어 기존의 MOSFET을 점차 대체하고 있습니다. IGBT 및 SiC MOSFET 구동 회로의 신뢰성을 향상시키기 위해 광커플러 절연 게이트 구동 칩을 설계하였으며, 광검출기와 구동 회로의 협동 설계를 통해 단일 칩 집적을 구현하였습니다. Silvaco 소프트웨어를 사용하여 광검출기를 시뮬레이션하였습니다. 시뮬레이션 결과, 광검출기는 800 nm 파장 적외선에 대해 약 0.277 A/W의 응답도를 가지며, -3 dB 대역폭은 약 90 MHz입니다. 광커플러의 광학 구조를 최적화하여 제어 단자와 후면 고전압 구동 회로 간의 효과적인 절연을 실현하여 교란 문제를 해결하였습니다. Maxchip 0.18 μm 40 V BCD 공정을 사용하여 웨이퍼를 제작하고 패키지 칩을 테스트하였습니다. 광원 입력 전류가 10 mA, 칩 전원 전압이 12~40 V, 입력 신호 주파수가 20 kHz인 테스트 조건에서 칩의 전파 지연은 단 98 ns입니다.

협동 설계;단일 칩 집적;광커플러 절연;저지연