Brevet FR3085211A1 — publié le 20200228

B17160 17-RO-0629 Description Circuit électronique )00 ''J Domaine [0002] La présente demande concerne les circuits électroniques et plus particulièrement les circuits comprenant des transistors de puissance. [0003] Exposé de l'art antérieur [00041 Au cours de là fabricationde circuits électroniques, des tests sont effectués pour vérifier l'intégrité des circrits. Certains tests sont effectués pleine plaque, lors de la fabrication des circuits, et d'autres sont effectues en fin de fabrication, c'est-à-dire après l'assemblage des différentes parties du circuit final, y compris la mise en boîtier. [0005] Résume [0006] Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des circuits électroniques usuels. 100Gi] mode de réalisation prévoit un circuit comprenant une pluralité de transistors élémentaires connectés en parallèle entre un noeud d'application d'un premier potentiel d'une tension d'alimentation et une ch,,rgé, la pluralité de transistors comprenant un premier ensemble de transistors élémentaires dont les q]illes sont couplées à un. noeud de et au moins un deuxième commandé un premier circuit, ensemble couplées deuxième circuit ayant deux états, les premier. circuits étant adaptés à fournir une tension sensiblement identique aux grilles des premier enseMoles de transistors élémentaires lorsque circuit est dans un des deux états. et deuxième de commande et deuxième le deuxième de tiallsistors élémentaires dont les grilles sont au. noeud de commando par un deuxième circuit, le B17160 - 17-RO-0629 [0008] Selon un mode de réalisation, le rapport de surface entre le premier ensemble de transistors élémentaires et la pluralité de transistors élémentaires est sensiblement supérieur à 5. [0009] Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième circuits sent des interrupteurs. [0010] Selon un mode de réalisation, les premier et deuxième circuits ont sensiblement la même impédance lorsqu ils sont fermés. [0011] Selon un mode de réalisa": c premier et aveux__ `me circuits sont des transistors MOS. [0012] Selon un mode de réalisation, les tensions grille/source des premier et deuxième circuits sont sensiblement identiques en fonctionnement. [0013] Selon. un mode de réalisation _Lb pref er 'ircuit est un interrupteur fermé. [0014] Selon un mode dt réalisation, le circuitcomprend un troisième ensemble de transistors élémentaires. [00151 Selon un mode de réalisation, le troisième enset est couplé au noeud d'application du. signal de cummande par un troisième circuit adapté à fournir une tension de commande sensiblement identique aux tensions fournies par les premier et deuxième circuits. [0016] Selon un mode de realiesat ion, lors d'un test, le premier =semble est le seul ensemble de transistors élémentaires connecté au noeud de commande. [0017] tin autre mode de réalisation prévoit un procédé de test d'un circuit électronique tel que décrit précédemment, au cours duquel un courant traverse le premier ensemble de transistors élémentaires. [0018] Selon un mode de réalisation, le courant est appliqué sous pointe. [0019] à 2 .4 . Selon un mode de réalisation, le courant est supérieur D B17160 17-RO-0629 Selon. un. mode de realisat_on, le ceurart ne traverse pas au moi.ns un deuxlem.e ensemble de transistors élémentaires. [0020] Bref e- .posé des dessins -------------------------------- [00211 Ces caracterHstiqpés et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures ,ointes parmi lesquelles : [00221 [Fig. la figure I représente schématiquement un mode de réalisation d'un circuit électronique ; et [0023] [Fig 2] la f gare représe-te schématiquement une partie du circuit de la figure 1. [0024] Exposé détaillé [0025] De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figuxes. En. particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux differents modes de réalisation. peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et materHelles iden__tiques. [00261 Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles A la c mprCee-p-sionp des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. Er particulier, [00271 Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela. siquife directement connectés sans éléments intermédiaires autres crue des conducteurs, et. lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés ou couplés entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés ou couplés par. l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments. [0020] Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à de-, qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", 4 B17160 17-RO-0629 "droite", ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", périeur", "inférieur", etc,, ou A des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical', etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des éléments concernés Clan s figures. [0029] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 près, de préférence à 5 Près [00301 La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation d'un circuit électrontgue 100. La figure 2 représente schématiquem.ent me partie du circuit de la figure rng21-1 Le circuit 100 comL.rend gn transistor 102 de puissance couplé en. série avec une charge 104 entre un noeud 105 d'application. o un premier potentiel d'une tension d'alimentation et un noeud 108 d'application d'un deuxième potentiel de cette tension, Le deuxième potentiel correspond à. un potentiel de référence, par exemple la masse. Plus précisément, le traLsistor 102 est connecté entre le noeud 106 et un noeud 109, et la charge 104 est connectée entre le noeud 109 et ip noeud 106. [0032] Par transistor de puissance, on désigne un transistor adapté à faire passer des courants importants, par exemple supérieurs A 5 A. [0033] Le transistor 102 comprend des transistors 110, et 114 connectés en parallèle entre les noeuds 106 et. 109. [0034] La figure 2 représente um des transistors 110, 112 ou 114 de la figure 1. Les transistors 110, 112, et 114 comprennent chacun un ensemble de transistors élémentaires identiques 111, connectés en parallèle entre les noeuds 106 et 109. Les grilles- des transistors élémentaires d'un même B17160 17-RO-0629 ensemble sont connectées à un même noeud. co r espondflnt à la grille du transistor 110, 112 ou 114. [0035] Selon un mode de réalisation préféré, le transistor 110 col prend. un nombre de transistors élémentaires supérieur au nombre de transistors élémentaires de chaque transistor 112, 114. Le transistor 112 comprend par exemple un nombre de transistors élémentaires supérieur au nombre de transistors élémentaires du transistor 114. Par exemple, le rapport de surface, entre l'ensemble de transstors élémentaires cons.tituan.t le tramststor 102 et la pluralité de transistors élémentaires constituant le transistor 114, est sensiblement supérieur. à. 5, de préférence suLpérieur à 5. [00361 Le circuit 100 comprend, de un circuit commande 124 du transistor 102. Le circuit de commande 124 comprend une pompe de charge 126 fournissant, sur un noeud de commande 127, un signal de conm..ne du transistor 102. [00371 Le circuit 100 comprend, en outre, des interrupteurs 128, 130 et 132, par exemple dans le oirOEuit de commande 124. Les interrupteurs T 130, 132, sont respectivement couplés entre la sortie de la pompe de charge 126 et la grille des transistors 114, 112, 110. De pr férence, l'interrupteur 128 est toujours fermé (passant). Les impédances des interxupteurs 128, 130 et 132 sont par exemple sensiblement égales ou inversement proportionnelles aux surfaces des transistors auxquels ils sont connectés, lorsqu'ils >nt fermés. Ainsi, les interrupteurs ont la méme influence sur les différents ensembles de transistors élémentaires. En particulier, la présence de l'interrupteur. 12F3, sjmilaire aux interrupteurs 130 et 132, par opposition à la présence d'un élément de conmexion tel qu'un fil conducteur, permet d'assurPr que, en réalisant les interrupteurs 128, 130 et 122 avec des transLstors, la résistance à l'état passant de tous les transistors est sensiblement. la méme. Plus gLêneralement, 6 B17160 17-RO-0629 les impédances des interxapteuxs 126, 130 et 132 sont choisies de telle manière que les produits R*C des transistors 110, 112 et 114, où P. est la résistance de l'interrupteur 128, 130 ou 132 à l'état passant et C est la capacité de grille du transistor 110, 112 ou 114, ont sensiblement la même valeur. Cela entraine des tensions de grilles, donc des tensions giileesource, sensiblement identiques, de préférence identiques, pour tous les transistors, donc des résistances à l'état passant sensiblement identiques, donc des courants sensiblement identiques dans chaque transistor: élémentaire. [00301 Dans un premier mode de fonctionnement du circuit 100, qui correspond par exemple au mode de fonctionnement usuel du transistor de puissance 102, les interrupteurs 126, 130 et 132 sont fermés. Tous les transistors du transistor 102 sont donc commandés par le signal fourni par la pompe de charge 126. [0039] Dans un deuxième mode de fbnctionnement du circuit 100, l'interrupteur 132 est. ouvert et les interrupteurs 128 et 130 sont fermés. La grille du transistor 110 ne reçoit donc pas le signal de commande. Le transistor 102 fonctionne donc comme un transistor comprenant un nombre inférieur de tranbistors élémentaires que le transistor 102 et supporte donc des courants inférieurs aux courants supportés par le transistor 102 dans le premier mode de fonctionnement. [0040] Dans un troisième mode de fonctionnement du circuit 100, les interrupteurs 130 et 132 sont ouverts et l'interruteur 128 est fermé. Les grilles des transistors 110 et 112 YIP recoivent. donc pas le signal. de commande. [00411 Le transistor 102 peut comprendre des transistors élémentaires 116 permettant d'obtenir des informations sur son fonctionnement, dont deux, 116a et 116b, sont représentés en figure 1. Chacun des transistors 116a. et 116b est couplé entre le noeud 106 et un noeud 120 ou 122. Les tensions sur B17160 17-RO-0629 les noeuds 120 et 122 sont ut _i.: pour l'obtention de données représentatives de l'état du transistor 102. Les grilles des transistors 116e et 116E sont connectées a la grille du transistor 114. Les transistors 116a et 116b sont donc commandes par le meure signal de commande que le transistor 114 [C:0'211 Les transistors 116a et 116b ne sont cependant pas parfaitement représentatifs du fonctionnement du. transistor 102. En effet, les transistors 116a et 116b sont connectés entre les noeuds 106 et 109 Pt ne sont pas connectés à la. charge 104. Certains tests doivent donc étrr.e effectués sur les autres transistors qui sont couplés entre les n euds 106 et 108, c'est à c-ire en série avec la. charge 104. [0043] Par exemple, des tests sont effectués sur des circuits comprenant des transistors de puissance au cours desquels une Vii_. emière tension. est fournie au noeud. de commande et une deuxième tension est fournie au noeud d'alimentation de manière à faire passer un courant important, par exemple supérieur 2 A, dans le transistor. Certaines caractéristiques de-s transistors sont alors mesurées. Par exemple, on peut mesurer le courant au niveau du noeud 109. Bien que ces tests soient effectues sur des composants formés sur une même plaqué, ces tests sont généralement effectués en fin de fabrication, sur chaque dispositif complet. En effet, les pointes utilisées pour effechuer les tests sous pointes au cours de la fabrication ne peuvent pas supporter la. chaleur provoquée par des courants importants, tels que ceux utilisés pour tester un transistor de puissance. [0044] Le mode de réalisation de la figure 1 est compatible avec un tel test sous pointes. En effet, les inventeurs ont déterminé que les résultats d'un tel test effectue sur le transistor 114 sont représentatifs des résultats de ce meure test sur transistor 102 si. 1a densité de courant est la 8 B17160 17-RO-0629 même lors des deux tests. En d'a :es termes, le rapport entre les courants circulant dans ces deux transistors est sensiblement égal au rapport de surface entre les transistors 114 et 102. [0045] Le test effectué sur le transistor 114 est effectué dans le troisième mode de forcrionnement. Ainsi, los intempteurs 130 et 132 sont ouverts. Le courant mesuré est donc bien. inférieur an courant_ de l'application* [00461 Par exemple, un test peut être effectué sur le circuit 100 dans le troisième mode de fonctionnement enappliquant, sur le noeud. de commande, un. signal de commande et, sur le no ad 106, une tension telle que le courant dans le transistor 114 atteinL 2 A, Ce tes' est représent_Lif du courant circulant dans le transistor 102 en fonctionnement (premier et deuxième mode de fonctionnement) avec un coefficient de proportionnalité correspondant au rapport surface entre les transistors 102 et 114. [00471 A titre de variante, le transistor 102 peut ne comprendre que deux ensembles de élémentaires, le ana I transistor 114, couplé au noeud de commande par le transistor 128 fermé, et un transistor couplé au noeud de commande par un transistor pouvant être ouvert ou fermé et comprenant les _3nsistors élémentaires des Llansistors 110 et 112. te circuit 100 ne comprend alors que deux medes de fonctionnement, un premier mode, par exemple un mode de fonctionnement usuel, dans lequel les deux interrupteurs sont fermés, et un deuxième mode, correspondant au troisième mode de fonctionnement décrit précédemm. dans lequel l'interrupteur 128 est fermé et l'autre interrupteur est ouvert, Ce deuxiem.e mode est le mode de test. [0048] Le transistor 102 -.peut aussi. comprendre plus de trois ensembles de transistors é2,émentaires couplés entre le noeud 9 B17160 17-RO-0629 106 et le noeud 109, chaque ensemble étant couple au noeud de commande 127 par -.!'intermédiaire d'un interrupteur, [00491 A titre de variante, les interrupteurs 128, 130 et 132 peuvent être remplacés par d'autres circuits connectant de la me= manière les transistors 110, 112 Pt 114 au noeud de commande 127. Plus précisément, ces circuits permettent de connecter de façon commandable les grilles des transistors 110 et 112 au noeud de commande 127 et permettent de connecter la grille du transistor 114 au noeud de commande 127. Les circuits couplés aux transistors autres que le transistor 114 ont par exemple 2 états, par exemple similaires aux états passant (fermé) et bloquant (ouvert) des interrupteurs 130 et ]82, Ces circuits sont adaptés à fournir, lorsqu'ils sont dans l'état similaire à l'état passant, une tension de commande. sensiblement identique aux grilles des ensembles de transistors élémentaires. Par exemple, ces circuits ont une même impédance. [00501 De préférence, le circuit 100 comprend des éléments permettant d'équilibrer les tensions de grilles pour s'assurer. gue les différents ensembles de transistors élémentaires reçoivent des signaux de commande identiques durant le fonctionnement. De tels éléments sont A la portée de l'homme du métier. [00511 Un avantage des modes de réalisation décrits ici est que certaine tests peuvent être effectués sous pointes sur dPs transistors de puissance au cours de la fabrication. Il est donc possible de déterminer les circuits défectueux avant la fin de la fabrication et de réduire ainsi les coûts de production. [0032j lin autre avantage des modes de réalisation décrits ici est que les tests considérés sur les transistors de puissance consomment moins de courant. 10 B17160 17-RO-0629 [0053] Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. Ces divers modes de réalisation et variantes sont combinables et d'autres variantes apparaitront à l'homme de l'art. En particulier, bien que dans la description on considère que le transrstor 110 a plus de Lfansistors élémentaires que le transistor 112, et que le transistor 112 a plus de transistors élémentaires que le transistor 114, les nombres de transistors élémentaires dans les différents ensembles de transistors élémentaires peuvent être choisis autrement, tant que le nombre de transistors élémentaires transistor 114 est adapté à la densité de courant du test effectuer. Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes réalisation et variantes décrits est A la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus, du cl. de 11 B17160 - 17-RO-0629 REVENDICATIONS[Revendication 1] 1. Circuit (100) comprenant une pluralité de transistors élémentaires connectés en parallèle entre un noeud d'application d'un premier potentiel d'une tension d'alimentation et une charge (104), la pluralité de transistors comprenant un premier ensemble (114) de transistors élémentaires dont les grilles sont couplées à un noeud de commande (127) par un premier circuit (128), et au moins un deuxième ensemble (110, 112) de transistors élémentaires dont les grilles sont couplées au noeud de commande (127) par un deuxième circuit (130, 132), le deuxième circuit ayant deux états, les premier et deuxième circuits étant adaptés à fournir une tension de commande sensiblement identique aux grilles des premier et deuxième ensembles de transistors élémentaires lorsque le deuxième circuit est dans un des deux états. [Revendication 2] 2. Circuit selon la revendication 1, dans lequel le rapport de surface entre la pluralité de transistors élémentaires (102) et le premier ensemble (114) de transistors élémentaires est sensiblement supérieur à 5. [Revendication 3] 3. Circuit selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les premier (128) et deuxième (132) circuits sont des interrupteurs. [Revendication 4] 4. Circuit selon la revendication 3, dans lequel les premier (128) et deuxième circuits (110, 112) ont sensiblement la même impédance lorsqu'ils sont fermés. [Revendication 5] 5. Circuit selon la revendication 3 ou 4, dans lequel les premier et deuxième circuits (110, 112) sont des transistors MOS. 12 B17160 - 17-RO-0629 [Revendication 6] 6. Circuit selon la revendication 5, dans lequel les tensions grille/source des premier et deuxième circuits sont sensiblement identiques en fonctionnement. [Revendication 7] 7. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le premier circuit (128) est un interrupteur fermé. [Revendication 8] 8. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant un troisième ensemble (112, 110) de transistors élémentaires. [Revendication 9] 9. Circuit selon la revendication 8, dans lequel le troisième ensemble (112, 110) est couplé au noeud d'application du signal de commande par un troisième circuit (130) adapté à fournir une tension de commande sensiblement identique aux tensions fournies par les premier (128) et deuxième circuits (132). [Revendication 10] 10. Circuit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel, lors d'un test, le premier ensemble (114) est le seul ensemble de transistors élémentaires connecté au noeud de commande (127). [Revendication 11] 11. Procédé de test d'un circuit électronique (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, au cours duquel un courant traverse le premier ensemble (114) de transistors élémentaires. [Revendication 12] 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel le courant est appliqué sous pointe. 13 B17160 - 17-RO-0629 [Revendication 13] 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, dans lequel le courant est supérieur à 2 A. [Revendication 14] 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel le courant ne traverse pas au moins un deuxième ensemble (110, 112) de transistors élémentaires.