[实用新型]一种应用阵列式接触孔的瞬态电压抑制器件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用阵列式接触孔的瞬态电压抑制器件。

背景技术

瞬态电压抑制器(TVS)是当今最有效的保护电源和数据接口(I/O)免受静电和浪涌冲击的半导体器件，随着当今电子设备的日益小型化，TVS芯片的集成度在不断增高，尺寸在不断的减小；目前最先进的超低电容TVS芯片要集成多个转向二极管和TVS二极管以降低电容；芯片集成度的增高和芯片尺寸的减小导致引线接触孔(contact open)开孔尺寸的减小，达到20-60微米，如图1、2所示，层间介质层中开设单个接触孔，单个接触孔的尺寸需要在20—60微米，为了保证TVS的性能，金属层上表面也会向下沉积出凹陷，该凹陷处则为TVS用于引线的接线区域，而引线的直径在20—38微米，在封装的打线(Wire-bond)步骤很容易出现引线落在接线区域的边缘金属层(Metal)，也就会导致引线与金属层形成部分接触，难以保证引线与金属层的牢固打线，在封装时或者应用的时候，在一定的弯曲或受力条件下(under stress condition)，引线容易脱落，出现TVS的断路现象，造成TVS无法正常工作。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种能够使引线与金属层完全接触、大幅提高TVS封装良率和器件可靠性的瞬态电压抑制器件。

实现本实用新型的技术方案如下：

一种应用阵列式接触孔的瞬态电压抑制器件，包括硅基衬底，处于硅基衬底上表面的外延层，以及处于外延层上方的金属层，在外延层上表面与金属层下表面之间形成层间介质层，层间介质层上阵列有两个或两个以上贯穿层间介质层上下表面的接触孔，金属层穿过接触孔与外延层接触，金属层上表面外周形成钝化层，金属层上表面的中部形成平坦的接线区域，由接线区域与TVS器件的引线电连接。

进一步地，所述接触孔的内壁为从上往下口径逐渐变小的锥形。

进一步地，所述接触孔的尺寸在1-10微米之间。

进一步地，所述TVS器件的尺寸在150-200微米之间。

采用了上述技术方案，层间介质层中开设多个贯穿层间介质层上下表面的接触孔且多个接触孔呈阵列式布置，保证金属层与外延层之间的接触面的同时，在金属沉积时金属层的上表面会形成更平坦的接触面积，使引线更能够完全接受金属层，大幅度提高TVS芯片的封装良率和器件的可靠性。

附图说明

图1为现有技术中TVS器件的剖面示意图；

图2为现有技术中TVS器件中接触孔的俯视示意图；

图3为本实用新型TVS器件的剖面示意图；

图4为本实用新型TVS器件中阵列式接触孔的俯视示意图；

附图中，1为硅基衬底，2为外延层，3为金属层，4为层间介质层，5为接触孔，6为钝化层，7为接线区域，8为引线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图3、4所示，一种应用阵列式接触孔的瞬态电压抑制器件，包括硅基衬底1，处于硅基衬底上表面的外延层2，外延层由硅基衬底的籽晶生长而成，可以减少器件中闩锁效应；以及处于外延层上方的铝或铜金属层3，在外延层上表面与金属层下表面之间形成层间介质层4，以将外延层与金属层之间的部分形成隔离。层间介质层上阵列有两个或两个以上贯穿层间介质层上下表面的接触孔5，接触孔的内壁为从上往下口径逐渐变小的锥形，当然，接触孔的整体形状可以为圆形孔或矩形孔；接触孔的尺寸在1毫米或2毫米或3毫米或4毫米或5毫米或6毫米或7毫米或8毫米或9毫米或10微米，具体根据不同尺寸的器件要求进行选择；金属层沉积过程中穿过接触孔与外延层接触，金属层上表面外周形成钝化层6，以对金属层形成保护，金属层上表面的中部形成平坦的接线区域7，由接线区域与TVS器件的引线8(铜线或铝线)电连接，由于金属层上表面的平坦的接线区域，在封装的打线步骤不会出现引线落在接线区域的边缘金属层，而导致引线与金属层形成部分接触，保证引线与金属层的牢固打线，在封装时或者应用的时候，相对于现有技术中的引线很难脱落，避免出现TVS的断路现象及造成的TVS无法正常工作问题。本实用新型的TVS器件尺寸在150-200微米之间，可以封装在1.0x.6mm和0.6x0.3mm的芯片中。

在具体实施中，现有技术中如图2中左端的接触孔，而在本实用新型中可以采用四个接触孔进行阵列布置，如图4左端示出的阵列接触孔；现有技术中如图2中间的接触孔，而在本实用新型中可以采用九个接触孔进行阵列布置，如图4中部示出阵列接触孔；现有技术中如图2中右端的接触孔，而在本实用新型中可以采用十六个接触孔进行阵列布置，如图4右端示出的阵列接触孔。