Fast cut-off, low I 2 T and high temperature monolithic on-chip fuse on silicon substrate for new fail-safe embedded power switch

Autor: Céline Combettes, A. Bourennane, Vincent Bley, Ayad Ghannam, Amirouche Oumaziz, Frédéric Richardeau, Emmanuel Sarraute
Přispěvatelé: Convertisseurs Statiques (LAPLACE-CS), LAboratoire PLasma et Conversion d'Energie (LAPLACE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Équipe Intégration de Systèmes de Gestion de l'Énergie (LAAS-ISGE), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Matériaux Diélectriques dans la Conversion d’Energie (LAPLACE-MDCE), 3DiS Technologies, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Richardeau, Frédéric
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: 32th European Symposium on Reliability of Electron Devices, Failure Physics and Analysis, 2021
32th European Symposium on Reliability of Electron Devices, Failure Physics and Analysis, 2021, Oct 2021, Bordeaux, France
Microelectronics Reliability
Microelectronics Reliability, Elsevier, 2021, pp.114240. ⟨10.1016/j.microrel.2021.114240⟩
Microelectronics Reliability, 2021, pp.114240. ⟨10.1016/j.microrel.2021.114240⟩
ISSN: 0026-2714
DOI: 10.1016/j.microrel.2021.114240⟩
Popis: Prix du meilleur article lors de la conférence « 32nd European Symposium on Reliability of Electron Devices, Failure Physics and Analysis » - ESREF 2021; International audience; In this paper, a first concept of monolithic semiconductor fuses on silicon substrate, is realized and experimentally characterized. These new compact devices are, able to perform fast and irreversible current cutoff at medium voltage (200V), relatively high current (10A), with very low pre-arcing time (~ 4 µs to 5 µs). The fuses are intended for fail-safe power converter capabilities applications. Design and 3D simulation by finite elements method, taking into account static and dynamic specifications have been carried out. Thermal management in steady state is improved by dielectric epoxy thermal insulation under each constriction of the fuse. Implementation and practical tests are reported.
Databáze: OpenAIRE
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