[實用新型]實現TVS功能的高精度穩(wěn)壓管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120143550.0
• 申請日: 2011-05-09
• 公開（公告）號: CN202013887U
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 歐新華;楊利君;孫志斌
• 申請（專利權）人: 上海芯導電子科技有限公司
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/06;H01L23/60
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本實用新型涉及集成電路制造工藝領域，尤其涉及一種實現TVS功能的高精度穩(wěn)壓管。

背景技術

穩(wěn)壓二極管(又叫齊納二極管)是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，簡稱穩(wěn)壓管。此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。穩(wěn)壓管在反向擊穿時，在一定的電流范圍內（或者說在一定功率損耗范圍內），端電壓幾乎不變，表現出穩(wěn)壓特性，因而廣泛應用于穩(wěn)壓電源與限幅電路之中。穩(wěn)壓二極管是根據擊穿電壓來分檔的,因為這種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準元件使用。

TVS管是瞬態(tài)電壓抑制器（Transient?Voltage?Suppressor）的簡稱，主要用于對電路元件進行快速過電壓保護，它能吸收功率高達數千瓦的浪涌信號。TVS具有體積小、功率大、響應快、無噪聲、價格低等諸多優(yōu)點，它的應用十分廣泛，如：家用電器；電子儀器；儀表；精密設備；計算機系統；通訊設備;通訊端口；ISDN的保護；I/O端口；IC電路保護；音、視頻輸入；交、直流電源；電機、繼電器噪聲的抑制等各個領域。對于手機、筆記本、MP3，數碼相機等大多數便攜設備而言，一般采用5V的電池供電。即工作電壓V_RWM=5V，根據TVS的選型規(guī)則：擊穿電壓V_BR≥1.25V_RWM，則V_BR≥6.25V。若所選TVS的V_BR與V_RWM之間的電壓差較大，則對于某些低壓浪涌，該TVS不會起到保護作用。所以，大多數工程師對于擊穿電壓給出如下限定：1.5?V_RWM≥V_BR≥1.25V_RWM，對于5V電源而言，即要求擊穿電壓位于6.25V和7.5V之間，這就對TVS的制造工藝提出了非常嚴格的要求。

現有技術中工程師在對比較重要的接口進行保護的時候，（比如：VBAT，Vcharge等接口），需要同時選擇穩(wěn)壓管和TVS對接口的電壓、靜電分別保護，經常會遇到以下問題：

1、?同時選擇穩(wěn)壓管和TVS兩顆產品，占用大量的PCB面積;

2、穩(wěn)壓管和TVS一般都是單向結構，同時選擇兩顆產品，出現錯焊、誤焊、漏焊的幾率大大提高。

請參考圖1，圖1是現有技術穩(wěn)壓管的結構示意圖，穩(wěn)壓管包括襯底1以及襯底上的擴散區(qū)2，在襯底1的表面還有氧化層6，對穩(wěn)壓管起到保護作用。目前國內大多數的穩(wěn)壓管生產廠家，V_BR的精度只能做到10%左右，很難生產7.5≥V_BR≥6.25的穩(wěn)壓管。因此在手機、筆記本、MP3、數碼相機等便攜設備的ESD（靜電放電保護），Surge（浪涌）保護時，經常出現過保護或未保護的情況。過保護導致手機等設備無法正常工作，未保護則無法對ESD，Surge起到保護。

發(fā)明內容

本實用新型提出一種實現TVS功能的高精度穩(wěn)壓管，以解決現有技術中存在的用于便攜式設備中的穩(wěn)壓管精度不夠的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種實現TVS功能的高精度穩(wěn)壓管，包括N型襯底和P型擴散區(qū)，所述穩(wěn)壓管還包括一短路環(huán)，所述短路環(huán)位于所述P型擴散區(qū)的外圍，所述短路環(huán)為N+擴散層。

可選的，所述TVS還包括一氧化層，所述氧化層位于所述N型襯底表面。

可選的，所述氧化層的厚度為1000埃。

可選的，所述短路環(huán)的擴散深度為10um。

為了實現上述目的，本實用新型還提供了一種實現TVS功能的高精度穩(wěn)壓管，包括P型襯底和N型擴散區(qū)，所述穩(wěn)壓管還包括一短路環(huán)，所述短路環(huán)位于所述N型擴散區(qū)的外圍，所述短路環(huán)為P+擴散層。

可選的，所述TVS還包括一氧化層，所述氧化層位于所述P型襯底表面。

可選的，所述氧化層的厚度為1000埃。

可選的，所述短路環(huán)的擴散深度為10um。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：本實用新型實現TVS功能的高精度穩(wěn)壓管除了具備傳統穩(wěn)壓管的特點，還能起到靜電、浪涌保護的功能；在有源區(qū)外圍擴散一個短路環(huán)，使得有源區(qū)的外圍個點到短路環(huán)的距離相等，場強相等，有源區(qū)外圍電壓完全相同，避免了局部電壓不同的現象；通過有源區(qū)外圍擴散一個短路環(huán)，很好的控制了穩(wěn)壓管的電壓，將TVS電壓浮動范圍限制在5%左右，滿足了5V電源對穩(wěn)壓管的電壓要求；另外，通過有源區(qū)外圍擴散一個短路環(huán)，起到了靜電屏蔽作用，防止了外界的電磁干擾的影響，提高了穩(wěn)壓管的穩(wěn)定性。

附圖說明