mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
WO 2014/033678 descrive una soluzione in cui un bilanciatore di pressione è vincolabile a scatto e in modo rimovibile a una valvola provvista di regolatore termostatico, in corrispondenza della sua estremità inferiore, a monte degli ingressi per l’acqua calda e l’acqua fredda.
WO 2014/033678, in the name of the Applicant, describes a solution wherein a pressure balancer can be snap fit and removably constrained to a valve provided with thermostatic regulator, at its lower end, upstream of the inlets for hot water and cold water.
Il bilanciatore di pressione comprende un volume interno suddiviso da un setto in due camere, nelle quali è alimentata rispettivamente l’acqua calda e l’acqua fredda.
The pressure balancer comprises an inner cylindrical volume parted by a plunger in two chambers, into which hot water and cold water is respectively supplied.
Il setto si muove ortogonalmente all’asse longitudinale della valvola, in retroazione sulla base delle pressioni dei due flussi di acqua in arrivo, per compensare eventuali transitori di pressione.
The plunger feedback moves orthogonally to the valve longitudinal axis, on the basis of the pressures of the two inlet water flows, to compensate for possible pressure transients.
Muovendosi, il setto aumenta o diminuisce il volume di una delle due camere e, pertanto, diminuisce o aumenta il volume dell’altra camera.
The plunger movement causes the volume of one of the two chambers to increase or decrease and, therefore, the volume of the other chamber decreases or increases.
Ne consegue che le pressioni dei flussi di acqua fredda che dal bilanciatore di pressione vengono inviati alla valvola sono pressoché stabili nel tempo.
Thus, the flow pressures of cold water directed from the pressure balancer to the valve are almost constant over time.
In particolare, il bilanciatore di pressione è predisposto ortogonale rispetto all’asse della valvola e del relativo regolatore termostatico.
In particular, the pressure balancer is arranged orthogonal with respect to the axis of the valve and the associated thermostatic regulator.
In altre parole l’asse del bilanciatore di pressione, cioè l’asse lungo il quale si sposta il setto, è ortogonale rispetto all’asse del sensore di calore.
In other words, the pressure balancer axis, i.e. the axis along which the plunger moves, is orthogonal with respect to the heat sensor axis.
Questa soluzione impone limiti alle dimensioni del bilanciatore di pressione, perché i relativi ingombri in larghezza (diametro) non potranno superare quelli della valvola.
This solution imposes limits on the pressure balancer size, since the associated length dimensions (diameter) could not exceed those of the valve.
Il volume delle due camere è pertanto limitato in direzione radiale; conseguentemente anche i volumi di acqua calda e acqua fredda in ingresso sono limitati.
The volume of the two chambers is thus radially limited; therefore, the inlet volumes of hot water and cold water are also limited.
Sommario dell’invenzione Scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione una valvola miscelatrice migliorata rispetto alla tecnica nota, in particolare una valvola miscelatrice provvista di un bilanciatore di pressione che incide in modo trascurabile sugli ingombri pur permettendo la regolazione della pressione di grandi portate di acqua in arrivo alla valvola stessa.
Therefore, object of the present invention is to provide a mixer valve improved with respect to the known art, in particular a mixer valve provided with a pressure balancer insignificantly affecting the dimensions, still allowing the pressure regulation of large inlet flow rates of water to the same valve.
È un ulteriore scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione una valvola miscelatrice termostatica provvista di un bilanciatore di pressione integrato.
It is a further object of the present invention to provide a thermostatic mixer valve provided with an integrated pressure balancer.
È un ulteriore scopo della presente invenzione quello di mettere a disposizione una valvola miscelatrice provvista di un bilanciatore di pressione integrato e abbinata ad un deviatore di flusso secondo una configurazione compatta che minimizza gli ingombri.
It is a further object of the present invention to provide a mixer valve provided with an integrated pressure balancer and combined with a flow diverter according to a compact arrangement that minimizes the bulks.
Questi ed altri scopi sono raggiunti dalla valvola per rubinetti miscelatori secondo la rivendicazione 1.
These and other objects are obtained by the mixer tap valve according to claim 1.
In particolare la valvola comprende: - un corpo dotato di un asse longitudinale e ingressi di acqua fredda e acqua calda, ad esempio acqua di rete e acqua in arrivo da una caldaia; - mezzi di miscelazione dell’acqua fredda con l’acqua calda, alloggiati nel corpo o collegati ad esso, - un’uscita di erogazione dell’acqua miscelata, e - un bilanciatore di pressione.
In particular the valve comprises: a body provided with a longitudinal axis and inlets of cold water and hot water, for example mains water and water from a boiler; mixing means to mix cold water with hot water, which are housed in the body or connected to the same, a delivery outlet of mixed water, and a pressure balancer.
Il bilanciatore di pressione è alloggiato nel corpo della valvola ed è fluidicamente predisposto tra gli ingressi di acqua fredda e acqua calda, e i mezzi di miscelazione.
The pressure balancer is housed in the valve body and is fluidically arranged between the inlets of cold water and hot water, and the mixing means.
Il bilanciatore di pressione comprende a sua volta un cilindro nel quale sono definite due camere di entrata dell'acqua fredda e acqua calda, rispettivamente, e un setto mobile (o pistoncino), inserito nel cilindro.
The pressure balancer comprises in turn a cylinder in which two inlet chambers of cold water and hot water are respectively defined, and a movable plunger, which can also be called as piston or diaphragm, inserted in the cylinder.
Il setto mobile trasla nel cilindro in risposta ad una variazione di pressione dell’acqua fredda o dell’acqua calda, modificando in modo corrispondente il volume di una delle due camere per compensare in retroazione la variazione di pressione, che in questo modo non viene trasmessa ai mezzi di miscelazione.
The movable plunger translates in the cylinder in response to a pressure variation of the cold water or hot water, thus correspondingly modifying the volume of one of the two chambers to feedback compensate the pressure variation, which in this way is not transmitted to the mixing means.
La miscelazione è quindi resa indipendente da eventuali transitori di pressione delle portate di acqua in ingresso nella valvola.
The mixing is therefore made independent from possible pressure transients of the inlet flow rates of water to the valve.
Vantaggiosamente, il bilanciatore di pressione è coassiale al corpo della valvola e non trasversale rispetto ad esso.
The pressure balancer is coaxial to the valve body and not transversal thereto.
Questo permette di evitare maggiori ingombri della valvola in direzione radiale e al tempo stesso permette di trattare portate di acqua maggiori rispetto a quanto è possibile riscontrare con la soluzione descritta in WO 2014/033678.
This allows radially larger dimensions of the valve to be avoided and, at the same time, allows highly accurately processing water flow rates larger than what can be found with the solution described in WO 2014/033678.
In altre parole, la disposizione coassiale del bilanciatore di pressione non ha un effetto limitativo sulle dimensioni delle relative camere di entrata dell'acqua fredda e acqua calda.
The sliding arrangement of the pressure balancer on the longitudinal duct or rod has not an effect limiting the size of the respective inlet chambers of cold water and hot water.
Inoltre avendo cura di progettare con cura la valvola, i vantaggi della soluzione proposta sono ottenibili senza incidere nemmeno sugli ingombri assiali, quindi a parità di lunghezza rispetto alle soluzioni note.
Furthermore, care being taken to accurately design the valve, the advantages of the proposed solution can be obtained without even affecting the axial dimensions, thus length being equal with respect to known solutions.
Altre caratteristiche della valvola sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti 1-12.
Other features of the valve are described in the dependent claims 1-12.
In generale, la valvola può essere provvista di mezzi di miscelazione e/o mezzi di regolazione della temperatura, e/o mezzi di deviazione verso più utenze dell’acqua miscelata.
Generally, the valve can be provided with mixing means and/or temperature adjusting means, and/or diverting means to divert the mixed water to several users.
Descrizione dettagliata dell’invenzione Nelle figure sono indicati con uguali numeri di riferimento parti o componenti identiche o equivalenti, anche se appartenenti a diverse forme di realizzazione.
In the figures, like or equivalent pieces or components, even if belonging to different embodiments, are denoted by the same numbers.
Le figure 1 e 2 si riferiscono ad una prima forma di realizzazione della valvola miscelatrice 1 secondo la presente invenzione.
FIGS. 1 and 2relate to a first embodiment of the mixer valve 1according to the present invention.
In particolare la valvola 1 in figura 1 è funzionalmente inserita in un rubinetto 2 per lavandini, mentre la figura 2 mostra la valvola 1 separata.
Specifically, the valve 1in FIG. 1is operatively inserted in a sink tap 2, whereas FIG. 2shows the valve 1as separate.
La valvola miscelatrice 1 comprende una pluralità di elementi accoppiati a pacco uno sull’altro e racchiusi in un involucro o bussola 3.
The mixer valve 1comprises a plurality of elements sandwiched one on another and enclosed in a casing or sleeve 3.
In particolare comprende un primo elemento inferiore 4, d’ora in avanti definito corpo distributore, sostanzialmente conformato a bicchiere, e una cartuccia miscelatrice 5, ad esempio da 25 mm di diametro, posizionata sopra il corpo distributore 4 e azionabile dall’utente per mezzo della leva 6 per ottenere la miscelazione desiderata delle portate di acqua calda e acqua fredda.
In particular it comprises a first substantially cup-shaped lower element 4, hereinafter named distributing body, and a mixer cartridge 5, for example having 25 mm diameter, positioned above the distributing body 4and operable by the user by means of the lever 6in order to obtain the desired mixing of the flow rates of hot water and cold water.
All’interno del corpo distributore 4 è alloggiato a tenuta un bilanciatore di pressione 7 che ha la funzione di bilanciare costantemente le portate di acqua calda e acqua fredda, in retroazione in base alle relative pressioni.
Inside the distributing body 4a pressure balancer 7is sealingly housed with the function of feedback continuously balancing the flow rates of hot water and cold water, on the basis of the respective pressures.
La pressione di ciascuna portata in ingresso alla valvola 1 è quella della rete idrica e può variare nel tempo.
The pressure of each inlet flow rate to the valve 1is the mains one and can vary over time.
Il bilanciatore di pressione 7 permette quindi di ottenere la migliore miscelazione da parte della cartuccia miscelatrice 5 indipendentemente da eventuali transitori di pressione dei flussi di acqua calda e acqua fredda in ingresso nella valvola miscelatrice 1.
The pressure balancer 7thus allows the best mixing by the mixer cartridge 5to be obtained, regardless of potential pressure transients of the inlet flows of hot water and cold water to the mixer valve 1.
In particolare, il bilanciatore 7 è fluidicamente predisposto tra gli ingressi 8 e 9 di acqua calda e acqua fredda e la cartuccia miscelatrice 5.
In particular, the balancer 7is fluidically arranged between the inlets 8and 9of hot water and cold water and the mixer cartridge 5.
Il bilanciatore 7 comprende un cilindro 10 nel quale sono definite due camere 12, 13 di entrata dell'acqua fredda e acqua calda, separate da un setto, o pistoncino, mobile 11, di forma circolare.
The balancer 7comprises a cylinder 10in which two inlet chambers 12, 13of cold water and hot water are defined, which are separated by a circular-shaped movable plunger 11, which can also be called piston or diaphragm.
Quando si verifica una variazione (aumento o diminuzione) di pressione in uno dei due flussi ingresso, il setto 11 si muove modificando in modo corrispondente il volume di una delle due camere 12, 13 per compensare la variazione di pressione, che non viene trasmessa ai flussi inviati alla cartuccia miscelatrice 5.
When a pressure variation (increase or decrease) occurs in one of the two inlet flows, the plunger 11moves correspondingly modifying the volume of one of the two chambers 12, 13in order to compensate for the pressure variation, which is not transmitted to the flows sent to the mixer cartridge 5.
In figura 1 i flussi di acqua calda e acqua fredda diretti verso la cartuccia miscelatrice 5 e da questa verso l’ugello 14 sono indicati da corrispondenti frecce.
In FIG. 1the flows of hot water and cold water directed towards the mixer cartridge 5and from the latter towards the nozzle 14are denoted by corresponding arrows.
Vantaggiosamente, il setto mobile 11 si muove lungo l’asse longitudinale X della valvola 1, e non ortogonalmente come nella tecnica nota.
Advantageously, the movable plunger 11moves along the longitudinal axis X of the valve 1, and not orthogonally as in the known art.
In altre parole, il bilanciatore di pressione 7 è coassiale con la stessa valvola 1.
In other words, the pressure balancer 7is coaxial to the same valve 1.
Per consentire il passaggio dell’acqua miscelata in uscita dalla cartuccia miscelatrice 5 e diretta verso l’ugello 14 è previsto un apposito condotto di collegamento 15, che si sviluppa proprio lungo l’asse longitudinale X della valvola 1, sul quale il setto mobile 11 è scorrevole.
In order to allow the passage of mixed water flowing out from the mixer cartridge 5and directed towards the nozzle 14, a proper connecting duct 15is provided, which just develops along the longitudinal axis X of the valve 1, on which the movable plunger 11can slide.
Una guarnizione 16 di tipo O-ring garantisce la tenuta del setto sul condotto di collegamento 15.
An O-ring type gasket 16ensures the plunger sealing on the connecting duct 15.
La configurazione coassiale del bilanciatore di pressione 7 permette di superare i limiti delle soluzioni tradizionali: le camere 12 e 13 possono avere un grande volume, avendo a disposizione lo spazio in altezza e al tempo stesso la valvola risulta compatta, nel senso che la presenza del bilanciatore 7 non influisce sugli ingombri radiali, i più critici per l’industria, considerata la standardizzazione dei diametri.
The axial arrangement of the pressure balancer 7allows the limits of conventional solutions to be overcome: the chambers 12and 13can have large volume, by having the height gap available and at the same time the valve is compact, meaning that the presence of the balancer 7does not affect the radial dimensions, which are the most critical for the industry due to diameter standardization.
La figura 3 mostra una seconda forma di realizzazione 1’ della valvola secondo la presente invenzione, funzionalmente montata in un rubinetto 2.
FIG. 3shows a second embodiment 1′ of the valve according to the present invention, operatively mounted in a tap 2.
Rispetto alla valvola 1 appena descritta, questa variante 1’ si differenzia per il fatto di avere, oltre al bilanciatore di pressione 7, anche un regolatore di temperatura 17, come verrà ora descritto.
With respect to the just described valve 1, this variation 1′ is differentiated by having, in addition to the pressure balancer 7, a temperature regulator 17also, as it will be now described.
DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale dal titolo: “DISPOSITIVO ELETTRONICO A SEMICONDUTTORE CON PORTA A TRINCEA E RELATIVO METODO DI FABBRICAZIONE” La presente invenzione è relativa ad un dispositivo elettronico a semiconduttore con porta a trincea e metodo di fabbricazione del dispositivo elettronico a semiconduttore con porta a trincea.
The present invention relates to a semiconductor electronic device with trench gate and to a method for manufacturing the semiconductor electronic device with trench gate.
Sono noti dispositivi MOSFET di potenza (o power MOSFETs) a conduzione verticale che presentano una regione di porta (“gate”) sepolta, o gate a trincea (“trench gate”).
Vertical-conduction power MOSFETs are known that have a buried-gate region or trench-gate region.
Ad esempio, il documento brevettuale US 2015/0206968 descrive un dispositivo a semiconduttore LDMOS a canale verticale in cui una trincea di porta si estende in profondità in un corpo semiconduttore e comprende una regione conduttiva, di polisilicio drogato, circondata ed elettricamente isolata dal corpo semiconduttore mediante una regione dielettrica (es., ossido di silicio o nitruro di silicio).
US 2015/0206968 describes a vertical-channel LDMOS semiconductor device, in which a gate trench extends in depth in a semiconductor body and comprises a conductive region, of doped polysilicon, surrounded and electrically insulated from the semiconductor body by a dielectric region (made, for example, of silicon oxide or silicon nitride).
La regione dielettrica può essere formata mediante un processo di deposizione, ad esempio deposizione a fase liquida (“Liquid Phase Deposition”, LPD), oppure mediante una crescita termica di un ossido.
The dielectric region may be formed by a process of deposition, for example liquid-phase deposition (LPD), or else by thermal growth of an oxide.
Entrambi i processi possiedono alcuni limiti intrinseci.
Both of the processes present some intrinsic limits.
Ad esempio, la deposizione di uno strato dielettrico può causare stress cristallografici di interfaccia che possono compromettere il funzionamento elettrico del dispositivo (es., generando trappole per i portatori di carica), mentre la crescita termica richiede l’utilizzo di strutture a protezione delle regioni superficiali in cui la crescita di un ossido termico è indesiderata o controproducente.
For instance, deposition of a dielectric layer may cause crystallographic interface stresses that may jeopardise electrical operation of the device (e.g., generating traps for the charge carriers), whereas thermal growth requires the use of structures for protecting the surface regions in which growth of a thermal oxide is undesirable or counterproductive.
È quindi sentita la necessità di un procedimento di fabbricazione di un dispositivo elettronico con gate a trincea che superi gli svantaggi della tecnica nota.
Consequently, there is the need for a process for manufacturing an electronic device with trench gate that will overcome the disadvantages of the prior art.
Secondo la presente invenzione vengono realizzati un dispositivo elettronico a semiconduttore e un metodo di fabbricazione del dispositivo elettronico a semiconduttore, come definiti nelle rivendicazioni allegate.
According to the present invention, a semiconductor electronic device and a method for manufacturing the semiconductor electronic device are provided, as defined in the annexed claims.
Per una migliore comprensione della presente invenzione ne vengono ora descritte forme di realizzazione preferite, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali le figure 1-11 illustrano, in vista in sezione laterale, fasi di fabbricazione di un dispositivo elettronico a semiconduttore con gate a trincea, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.
For a better understanding of the present invention, preferred embodiments thereof are now described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, wherein Figures 1-13 illustrate, in lateral sectional view, manufacturing steps for the production of a semiconductor electronic device with trench region, according to an embodiment of the present invention.
Secondo la presente invenzione, è fornito un dispositivo di potenza, in particolare un transistore MOS con elettrodo di sorgente (source) in corrispondenza di un lato fronte del dispositivo, elettrodo di pozzo (drain) in corrispondenza di un lato retro del dispositivo, e gate a trincea che si estende dal lato fronte verso il lato retro.
According to the present invention, a power device is provided, in particular a MOS transistor with source electrode on a front side of the device, drain electrode on a back side of the device, and trench gate, which extends from the front side towards the back side.
Le fasi di fabbricazione del dispositivo elettronico secondo la presente invenzione sono descritte nel seguito con riferimento alle figure 1-13.
The steps for manufacturing the electronic device according to the present invention are described in the following, with reference to Figures 1-13.
Le figure 1-13 illustrato il dispositivo elettronico in vista in sezione laterale, in un sistema di coordinate spaziali definito da assi X, Y e Z ortogonali tra loro.
Figures 1-13 illustrate the electronic device in lateral sectional view, in a system of spatial coordinates defined by mutually orthogonal axes X, Y, and Z. In particular, the present disclosure describes exclusively the manufacturing steps of interest for the invention (i.e., regarding construction of a trench gate provided with an internal insulation region).
Ulteriori elementi del dispositivo elettronico (es., regioni di bordo o altre strutture), che sono di tipo di per sé noto, non sono qui descritti ed illustrati nelle figure.
Further elements of the electronic device (e.g., edge regions or other structures), which are of a per se known type, are not described and illustrated here in the figures.
In figura 1 è illustrata una fetta 100 comprendente un substrato 1, in particolare di silicio monocristallino, avente una prima conducibilità (qui, di tipo N) ed una prima concentrazione di drogaggio (es., maggiore di 1019atomi/cm3).
Figure 1 illustrates a wafer 100 comprising a substrate 1, in particular of monocrystalline silicon, having a first conductivity (here, of an N type) and a first doping concentration (e.g., higher than 1019at./cm3).
Il substrato 1 è delimitato da un primo lato 1a e da un secondo lato 1b opposti tra loro lungo l’asse Z. Al di sopra del substrato 1, viene formato uno strato o regione strutturale 2, ad esempio mediante crescita epitassiale di silicio, avente la prima conducibilità (N) concentrazione di droganti inferiore a quella del substrato 1 (es., compresa tra 1·1015e 5·1016ioni/cm3).
The substrate 1 is delimited on a first side 1a and on a second side 1b opposite to one another along the axis Z. On the substrate 1, a structural layer or region 2 is formed, for example by epitaxial growth of silicon, having the first conductivity (N) and a concentration of dopants lower than that of the substrate 1 (e.g., comprised between 1.1015and 5.1016ions/cm3).
La regione strutturale 2 ha spessore, lungo Z, scelto secondo necessità in funzione della classe di tensione in cui il dispositivo elettronico dovrà operare, e ad esempio compreso tra circa 1.5 µm e 100 µm.
The structural region 2 has a thickness, along Z, that is chosen according to the need on the basis of the voltage class in which the electronic device is to operate, and is, for example, comprised approximately between 1.5 µm and 100 µm.
La regione strutturale 2 è delimitata da un primo lato 2a e da un secondo lato 2b opposti tra loro lungo la direzione Z. Il secondo lato 2b della regione strutturale 2 coincide con il primo lato 1a del substrato 1.
The structural region 2 is delimited by a first side 2a and a second side 2b opposite to one another in the direction Z. The second side 2b of the structural region 2 coincides with the first side 1a of the substrate 1.