[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810111097.1
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108364947A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊顯精;仇利民;張守明;戴劍;吳月挺;李洪朋
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州晶訊科技股份有限公司;北京時代華諾科技有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 蘇州國誠專利代理有限公司 32293
• 代理人: 龍艷華

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件，包括：至少一組在結(jié)構(gòu)上呈正、反向?qū)ΨQ的正向保護(hù)單元和反向保護(hù)單元，其中所述正向保護(hù)單元由二極管101、103和主浪涌保護(hù)單元105組成，用于對正向浪涌進(jìn)行保護(hù)；反向保護(hù)單元由二極管104、102和主浪涌保護(hù)單元105組成，用于對反向浪涌進(jìn)行保護(hù)。換向二極管和主浪涌保護(hù)單元采用多組重復(fù)單元結(jié)構(gòu)，并且橫向形成。二極管P型擴(kuò)區(qū)內(nèi)形成P++擴(kuò)散區(qū)。主浪涌保護(hù)單元多層結(jié)構(gòu)的Pwell和Nwell都有短路結(jié)構(gòu)，采用了“snap?back”技術(shù)。本發(fā)明器件采用“深槽”隔離技術(shù)，器件表面金屬采用“叉指”結(jié)構(gòu)，其正、反向過壓防護(hù)能力均衡、泄流速度快、體積小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及過壓保護(hù)器件技術(shù)領(lǐng)域，具體地是涉及一種半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件，具體應(yīng)用領(lǐng)域包括手機(jī)、平板電腦、USB3.0接口等。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界，信息傳遞量的增加、信息傳輸速度的加快，一些敏感的電子設(shè)備和整機(jī)系統(tǒng)對外部電壓的波動要求越來越嚴(yán)苛。但是經(jīng)常會有意外的電壓瞬變和浪涌電流使整機(jī)系統(tǒng)的性能下降，出現(xiàn)誤動作甚至損壞，所以抗浪涌保護(hù)器件的性能優(yōu)劣變得尤為重要。

因此，本發(fā)明的發(fā)明人亟需構(gòu)思一種新技術(shù)以改善其問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種正、反向浪涌保護(hù)能力均衡，泄流速度快，體積小的半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件，包括：至少一組在結(jié)構(gòu)上呈正、反向?qū)ΨQ的正向保護(hù)單元和反向保護(hù)單元，其中所述正向保護(hù)單元用于對正向浪涌進(jìn)行保護(hù)，所述反向保護(hù)單元用于對反向浪涌進(jìn)行保護(hù)。

優(yōu)選地，每一組中所述正向保護(hù)單元和所述反向保護(hù)單元共用一主浪涌保護(hù)單元105，所述正向保護(hù)單元還包括換向二極管101、換向二極管103，所述反向保護(hù)單元還包括換向二極管104、換向二極管102；其中所述換向二極管101、所述換向二極管102、所述換向二極管103、所述換向二極管104和所述主浪涌保護(hù)單元105做在同一襯底的外延層上，并通過深槽分隔成獨(dú)立單元。

優(yōu)選地，所述換向二極管101、所述換向二極管102、所述換向二極管103、所述換向二極管104和所述主浪涌保護(hù)單元105采用多組重復(fù)單元結(jié)構(gòu)，并且橫向形成。

優(yōu)選地，所述主浪涌保護(hù)單元105是由多組PNPN多層結(jié)構(gòu)重復(fù)組合而成，并采用“snap-back”技術(shù)。

優(yōu)選地，所述換向二極管101、所述換向二極管102、所述換向二極管103、所述換向二極管104是由多組橫向形成的P型擴(kuò)區(qū)和N型擴(kuò)區(qū)重復(fù)組合而成。

優(yōu)選地，在所述P型擴(kuò)區(qū)內(nèi)形成P++擴(kuò)散區(qū)。

優(yōu)選地，所述主浪涌保護(hù)單元105的PNPN多層結(jié)構(gòu)包括橫向形成的Pwell區(qū)和Nwell區(qū)。

優(yōu)選地，所述Pwell區(qū)和所述Nwell區(qū)都采用了短路結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，還包括若干用于互聯(lián)的表面金屬，表面金屬采用“叉指”結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，還包括一采用倒裝封裝技術(shù)的封裝外殼。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果：

1.本發(fā)明所述的半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件，將4個浪涌等級的換向二極管和帶有“snap-back”技術(shù)的主浪涌保護(hù)單元做在同一外延層上，并通過深槽將它們獨(dú)立開。提高了芯片的集成度，降低了芯片成本和封裝難度，增大了單位面積的電流泄放能力。

2.本發(fā)明所述的半導(dǎo)體電壓浪涌保護(hù)器件，換向二極管和主浪涌保護(hù)單元都采用多組重復(fù)結(jié)構(gòu)組成，可以根據(jù)不同的浪涌保護(hù)需求，設(shè)置不同的組數(shù)，保證了設(shè)計的靈活性，避免性能過剩，而造成成本增加。