[发明专利]过电压保护装置

说明书

本发明涉及过电压保护装置，可以包括：具有第一表面和第二表面的金属氧化物变阻器(MOV)；具有第一外表面和第二外表面并且包括半导体消弧装置的半导体基板，半导体消弧装置包括布置为彼此电串联的多个半导体层，半导体基板安置在金属氧化物变阻器的第一侧上；安置在MOV的第二表面和半导体基板的第一外表面之间的导电区域；安置在MOV的第一表面上的第一电触件；以及安置在半导体基板的第二外表面上的第二电触件。

本分案申请是基于申请号为201580083248.1，申请日为2015年8月13日，发明名称为“过电压保护装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

实施例涉及电路保护装置领域，并且更具体地涉及用于防止过电压事件的半导体装置。

背景技术

半导体装置被广泛地用于通过利用P/N结的特性来提供针对瞬变条件(诸如瞬变过电压事件或电涌事件)的保护。目前，在市场中广泛地部署了两种主要类型的分立电路保护技术。这些可以被称为消弧(crowbar)装置和钳位(clamping)装置。钳位装置的示例包括通常制造成金属氧化物变阻器(MOV)的变阻器，以及齐纳(Zener)二极管。在这些装置中的任一个中，可以将电压钳位至特定钳位装置的电平特性。使用钳位装置的缺点是对高钳位电压(通常是隔绝(standoff)电压的1.6倍至2.5倍)的相对慢速响应。此外，MOV装置中可能存在高泄漏电流，并且自热耗散可能加速老化并且导致MOV不适合耐受多次电涌事件。当达到某个电压时，消弧类型装置返回至较低电压级。关于消弧装置的使用的一个问题是这些装置在没有重置的情况下不会返回至低泄漏状态，或者直到通过装置的电流返回至其保持电流的低电平特性才返回至低泄漏状态。

相对于这些以及其他问题提供了本公开。

发明内容

在一个实施例中，过电压保护装置可以包括：金属氧化物变阻器(MOV)，其具有第一表面和第二表面；半导体基板，其具有第一外表面和第二外表面并且包括半导体消弧装置，该半导体消弧装置包括布置为彼此电串联的多个半导体层，半导体基板安置在金属氧化物变阻器的第一侧上；导电区域，其安置在MOV的第二表面和半导体基板的第一外表面之间；第一电触件，其安置在MOV的第一表面上；以及第二电触件，其安置在半导体基板的第二外表面上。

在另一个实施例中，制造过电压保护装置的方法可以包括：提供具有第一侧和第二侧的金属氧化物变阻器(MOV)；将包括半导体消弧装置的半导体基板的第一表面附接至第二侧；在金属氧化物变阻器的第一侧上形成第一电触件；以及在半导体基板的与第一表面相对的第二表面上形成第二电触件，其中金属氧化物变阻器和半导体消弧装置彼此电串联在第一电触件和第二电触件之间。

在另外的实施例中，过电压保护装置可以包括第一电触件；电连接到第一电触件的金属氧化物变阻器(MOV)；第二电触件；以及包括多个半导体层的半导体消弧装置，其中金属氧化物变阻器和半导体消弧装置被电串联地布置在第一电触件和第二电触件之间。

附图说明

图1A呈现根据本公开的实施例的过电压保护装置的一个实现方式的电路表示；

图1B呈现根据本公开的实施例的过电压保护装置的结构的侧截面图；

图2呈现根据各种实施例的可以形成过电压保护装置的一部分的半导体消弧装置的侧截面图；

图3A描绘根据一些实施例的封装之前的过电压保护装置；

图3B描绘封装之后的图3A的过电压保护装置；

图4A呈现根据本公开的实施例的用于过电压保护装置的示例性电流-电压曲线；

图4B呈现过电压保护装置的第一组件的示例性电流-电压曲线；

图4C呈现过电压保护装置的第二组件的示例性电流-电压曲线；