[实用新型]单向低电容TVS器件

说明书

公开了一种单向低电容TVS器件，通过半导体集成工艺形成单向低电容TVS器件由此可以提高单向低电容TVS器件的可靠性，降低单向低电容TVS器件的体积。进一步地，在单向低电容TVS器件中形成了第一三极管、第二三极管、普通二极管和稳压二极管，其中，所述第一三极管与第二三极管形成SCR结构，普通二极管与SCR结构并联连接在电源与地之间；稳压二极管连接在第一三极管的基极与地之间。相较于现有技术的单向低电容TVS器件能够较大地减小电容，使电源Vcc对地GND的电容可以达到小于0.6pF，最高峰值电流可以达到7A，且最高峰值电流对应的最大钳位电压可以达到小于10V。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种单向低电容 TVS器件。

背景技术

目前市场上0.3pF(含)以上单向低电容TVS(Transient Voltage Suppressor，瞬态抑制二极管)芯片的电路通常是将一个第一普通二极管 D1(一般选择低电容的普通二极管)与一个稳压二极管Z1串联，再与另外一个第二普通二极管D2(一般选择低电容的普通二极管)并联组合形成(见图1)，从电源Vcc对地GND的电流～电压(I～V)曲线来看，正、反特性仍然相当于一个普通二极管，但等效电路对应的电容却远远低于相同电压的单个普通TVS二极管。

组合而成的低电容VTS器件，其电源Vcc对地GND的电容值C_T可以表示为：

其中，C_D1为第一普通二极管D1的电容，C_D1为第二普通二极管D2 的电容，C_Z1为稳压二极管Z1的电容。

这里C_D1和C_D2都较小，C_Z1要比前两者大一个数量级，所以第一普通二极管D1和稳压二极管Z1串联后，总的串联电容基本等同于第一普通二极管D1的电容。

当电源Vcc加正电位，地GND加负电位时：由于第二普通二极管 D2击穿电压较高，稳压二极管Z1击穿电压较低，所以稳压二极管Z1 率先击穿，电源Vcc对地GND的反向击穿电压可以表示为：

V_BR＝Vf_D1+V_Z1

其中，Vf_D1为第一普通二极管D1的正向压降。

当电源Vcc加负电位，地GND加正电位时：由于第二普通二极管 D2击穿电压较高，稳压二极管Z1击穿电压较低，所以稳压二极管Z1 率先击穿，电源Vcc对地GND的反向击穿电压可以表示为：

Vf＝Vf_D2

其中，Vf_D2为第二普通二极管D2的正向压降。

可见组合而成的单向低电容TVS器件正、反向特性基本相当于一个普通二极管，其反向击穿电压主要受稳压二极管Z1的击穿电压控制；电容主要受C_D1和C_D2控制，所以为了实现低电容，实际就是降低C_D1和C_D2；同时电源Vcc对地GND的正、反方向静电放电(Electrostatic Discharge，ESD)能力实际也是分别等同于D1、D2两个普通二极管的正向ESD能力(稳压二极管Z1的反向击穿电压较低，一般在3.3～7.0V之间，其反向ESD能力很高，可以不予考虑)。所以为了实现高ESD能力，实际就是提高D1、D2两个普通二极管的正向ESD能力。

目前市场上单向低电容TVS芯片的电源对地的正向钳位电压主要受Vf_D1+V_Z1控制，高的钳位电压会引起耗散功率较高，容易被烧毁。

实用新型内容