[發明專利]保護裝置

在審

• 申請號: 201810063214.1
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108573970A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 副島成雅;鈴木隆司;島健悟;蟹江陽介;足立和也
• 申請（專利權）人: 株式會社東海理化電機制作所
• 主分類號: H01L27/08
• 分類號: H01L27/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

本發明提供保護裝置。在形成了保護元件的半導體基板的絕緣層有效利用空間地實現低通濾波器用的無源元件。以絕緣層(30)覆蓋形成了保護元件(10)的半導體基板(20)的表面。在絕緣層內設置有導電層(7)。由細長導體(76)制成的線圈(6)在導電層的上方且與導電層平行的面內二維地擴展。輸入端子(3)、輸出端子(4)及接地端子(5)在絕緣層的表面露出。輸入端子與線圈的一端(6a)電連接。線圈的另一端(6b)以及保護元件的高電位側端子(11)與輸出端子電連接。保護元件的低電位側端子(12)以及導電層與接地端子電連接。線圈和導電層構成低通濾波器用的電容器(56)。

技術領域

本說明書公開的技術涉及防止在負載電路中流動過載的保護裝置。特別是涉及以簡單的構造在若施加過載則形成了接通的保護元件的半導體基板的絕緣層，實現除去高頻的輸入的低通濾波器用的線圈或者電阻及電容器的技術。

背景技術

已知有被連接于電源與負載電路之間，保護負載電路不受過載的影響的保護裝置。作為這樣的保護裝置的例子，存在將齊納二極管、組合了齊納二極管與閘流晶體管的保護元件形成于半導體基板的裝置。例如在專利文獻1中公開有形成了組合了齊納二極管與閘流晶體管的保護元件的半導體基板。

專利文獻1：日本特開2015-198190號公報

為了應對比保護元件的響應頻帶高的頻率的輸入(噪聲、浪涌電流/浪涌電壓)，在保護裝置的輸入與輸出之間，除了保護元件以外，優選具備包含線圈、電阻及電容器中的至少一個的低通濾波器。但是，若與半導體基板分開單獨地具備基于線圈、電阻、電容的低通濾波器則保護裝置的體積變大。本說明書提供一種以絕緣層覆蓋形成有保護元件的半導體基板的表面，以簡單的構造在該絕緣層中實現除去高頻的輸入的低通濾波器用的線圈或者電阻及電容器的技術。此外，線圈、電容器及電阻被總稱無源元件。

發明內容

本說明書公開的保護裝置具備半導體基板、絕緣層、導電層及無源元件。在半導體基板形成有若施加過載則接通的保護元件。絕緣層以覆蓋保護元件的方式被設置于半導體基板的表面。以下，為了便于說明，將從半導體基板與絕緣層的邊界朝向絕緣層的表面的方向表現為“上方”。導電層在保護元件的上方被設置于絕緣層，并在與半導體基板的表面平行的面內控制。無源元件是由細長導體制成的線圈或者電阻。該無源元件在絕緣層內被形成于導電層的上方。在無源元件是線圈的情況下，細長導體在與導電層平行的面內以螺旋狀擴展。在無源元件是電阻的情況下，細長導體在與導電層平行的面內彎曲為之字形。在上述情況下，由細長導體制成的無源元件以與導電層對置的方式二維地擴展。本說明書公開的保護裝置還具備在絕緣層的表面露出的輸入端子、輸出端子及接地端子。輸入端子與無源元件的一端電連接。無源元件的另一端、保護元件的高電位側端子及輸出端子電連接。保護元件的低電位側端子和導電層與接地端子電連接。

在上述保護裝置中，與導電層對置并二維地擴展的無源元件與導電層，利用它們之間的寄生電容來構成電容器。對于上述保護裝置而言，細長導體和導電層構成低通濾波器的線圈(或者電阻)和電容器。通常，電容器需要2個導體(2個電極)，線圈(或者電阻)需要一個導體。上述保護裝置能夠利用2個導體(細長導體和導電層)，在絕緣層內實現線圈(或者電阻)和電容器。上述保護裝置能夠以簡單的構造在絕緣層內緊湊地實現LC型(線圈和電容器)或者RC型(電阻和電容器)的低通濾波器。