[實用新型]一種雙向對稱過壓防護器件有效

申請號：	201320203878.6	申請日：	2013-04-19
公開（公告）號：	CN203260575U	公開（公告）日：	2013-10-30
發明（設計）人：	張守明;淮永進;劉偉;唐曉琦;楊京花;趙小瑞;楊顯精;薛佳	申請（專利權）人：	北京燕東微電子有限公司;北京時代華諾科技有限公司
主分類號：	H01L23/62	分類號：	H01L23/62
代理公司：	北京正理專利代理有限公司 11257	代理人：	張雪梅
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種雙向對稱防護器件
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及一種半導體過壓防護器件，該器件主要用來對程控交換機的語音處理芯片在遭受雷擊、電壓波動等過壓沖擊時實施有效地防護。?

背景技術

隨著電話通訊網絡日益龐大復雜，有效防止雷擊、電源電壓波動以及電磁感應而引起的浪涌電壓對通訊設備造成的破壞，一直是該領域技術人員需要解決的重要問題。我國于1998頒布了通信行業電信終端設備防雷擊技術要求，抗浪涌保護器件經歷了從氣體放電管到半導體過壓防護器件的跨越發展。?

半導體過壓防護器件速度快，重復性好，防護效果好，近些年來得到廣泛應用，且品種不斷增多，功能越來越完善。目前用于程控交換機的主流過壓防護器件通常在同一芯片上形成有用于提供負向過壓防護的晶閘管和用于提供正向過壓防護的二極管，這種器件具有結構和制作工藝簡單的優點，如圖1所示。但是，由于二極管的泄流速度和泄流能力不及晶閘管，導致整個半導體過壓防護器件正、負向過壓的防護能力和防護速度以及防護效果不對稱，不均衡，如圖2所示。這制約了半導體過壓防護器件整體性能和防護效果的提高。目前主流的半導體過壓防護器件，譬如市場可得的型號為TisP61089B的過壓防護器件，它的防護電壓一般是2000V。?

因此，如何克服現有技術的半導體過壓防護器件中正、負向過壓防護能力不均衡，并從整體上提高過壓防護器件的防護能力和防護速度是本實用新型要解決的技術問題。?

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種正、負向過壓防護能力均衡、泄流速度快、雙向對稱的半導體過壓防護器件。?

為實現這一目標，本實用新型采取的技術方案是：鑒于目前主流半導體過壓防護器件例如市場可得的型號為TisP61089B的過壓防護器件存在的結構性缺陷，用晶閘管取代擔負正向過壓防護的二極管，從而形成一個由NPN晶體?管及由其控制的NPNP晶閘管組合擔負負向過壓防護，另由一個PNP晶體管及由其控制的PNPN晶閘管組合擔負正向過壓防護，二者結合，形成一個正、負向過壓防護均由晶體管配合晶閘管來實現的防護單元，這樣就有效克服了二極管的泄流能力和泄流速度弱于晶閘管的缺陷，實現過壓防護器件正、負向過壓防護能力對稱、均衡的目標，有效地提高器件的整體泄流能力和泄流速度，使得抗擊穿電壓例如其抗雷擊電壓能力可達到4500V，泄流速度可適應上升沿/下降沿為8/20微秒的快速波形。?

通過合理配置NPN/NPNP組合和PNP/PNPN組合的各元件電學參數，可使得器件的防護能力雙向對稱。與已知的半導體過壓防護器件相比，根據本實用新型的過壓防護器件通過在正、負向過壓防護電路中均采用晶體管和晶閘管組合構成過壓防護單元，在器件結構、工作原理、器件性能及過壓防護能力等方面，可實現包括正向和負向的雙向對稱，并使器件的整體防護能力及防護速度得到顯著提高。?

優選地，本實用新型防護器件包括兩個相同的防護單元，每個防護單元由一個NPN晶體管/NPNP晶閘管組合和一個PNP晶體管/PNPN晶閘管組合構成，由此形成雙路雙向過壓防護器件。?

根據本實用新型，提供一種半導體過壓保護器件，該器件包括，?

NPN晶體管及由其控制的NPNP晶閘管，和?

PNP晶體管及由其控制的PNPN晶閘管，?

其中，?

該NPN晶體管的基極作為該器件的負向過壓參考電位端口，?

該PNP晶體管的基極作為該器件的正向過壓參考電位端口，?

該NPNP晶閘管的陽極和PNPN晶閘管的陰極相連作為器件的接地端口，該NPNP晶閘管的陰極和該PNPN晶閘管的陽極相連作為器件的接入端口。?

優選地，所述NPN晶體管的發射極和集電極分別與所述NPNP晶閘管的控制極和陽極連接，所述PNP晶體管的發射極和集電極分別與所述PNPN晶閘管的控制極和陰極連接。?

根據本實用新型的另一方面，提供一種半導體過壓保護器件，該器件包括第一保護單元和第二保護單元，每一保護單元包括：?

NPN晶體管及由其控制的NPNP晶閘管，和?

PNP晶體管及由其控制的PNPN晶閘管，?