瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件。
【背景技術(shù)】
[0002]瞬態(tài)電壓抑制器TVS (Transient Voltage Suppressor)是在穩(wěn)壓管基礎(chǔ)上發(fā)展的高效能電路保護(hù)器件。TVS 二極管的外形與普通穩(wěn)壓管無(wú)異，然而，由于特殊的結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，TVS 二極管的瞬態(tài)響應(yīng)速度和浪涌吸收能力遠(yuǎn)高于普通穩(wěn)壓管。例如，TVS 二極管的響應(yīng)時(shí)間僅為10 12秒，并且可以吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率。在反向應(yīng)用條件下，當(dāng)承受一個(gè)高能量的大脈沖時(shí)，TVS 二極管的工作阻抗會(huì)快速降至極低的導(dǎo)通值，從而允許大電流通過(guò)，同時(shí)，將電壓箝位在預(yù)定水平。因此，TVS 二極管可以有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件免受各種浪涌脈沖的損壞。
[0003]傳統(tǒng)的TVS 二極管的制造工藝比較簡(jiǎn)單，一般是在P+襯底/N+襯底上通過(guò)異型摻雜直接形成PN結(jié)。TVS 二極管的響應(yīng)速度與其電容密切相關(guān)。傳統(tǒng)的TVS 二極管主要應(yīng)用在消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)端子，如鍵盤(pán)、側(cè)鍵和電源線等。由于此類(lèi)端子速度較慢，對(duì)TVS二極管的瞬態(tài)響應(yīng)速度要求不高，電容一般在20pF以上。然而，視頻數(shù)據(jù)線具有極高的數(shù)據(jù)傳輸率(其數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)480M，有的視頻數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到IG以上)。因此，對(duì)于視頻線路的保護(hù)，傳統(tǒng)的TVS 二極管的瞬態(tài)響應(yīng)速度就不能滿(mǎn)足使用要求。在視頻傳輸中，TVS二極管的電容要求小于1.0pF0
[0004]在申請(qǐng)?zhí)枮镃N201420858051.3的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種由三個(gè)分立器件集成在一個(gè)芯片上形成的TVS器件。如圖1所示，該TVS器件包括第一二極管D1、第二二極管D2和齊納二極管ZD，其中第一二極管Dl和齊納二極管ZD反向串聯(lián)。第一二極管Dl和齊納二極管的陽(yáng)極分別連接信號(hào)端I/O和接地端GND，第二二極管D2的陽(yáng)極和陰極分別連接信號(hào)端I/O和接地端GND。在浪涌發(fā)生時(shí)，如果在信號(hào)端I/O和接地端之間承受正電壓，并且正電壓的數(shù)值高于齊納二極管ZD的擊穿電壓，則產(chǎn)生沿著第一二極管的正向和齊納二極管的反向流動(dòng)的電流，從而起到ESD防護(hù)的作用。如果在信號(hào)端I/O和接地端之間承受負(fù)電壓，則僅第二二極管D2正向?qū)ā?br>[0005]在圖1示出的TVS器件是單向器件，其中，普通的整流二極管作為小電容值的附加電容，與齊納二極管串聯(lián)。該TVS器件的電容值將取決于附加電容的電容值。該TVS器件包括在一個(gè)芯片中集成的多個(gè)分立器件，從而極大地降低了封裝成本，但是制作工藝相對(duì)復(fù)雜。在不考慮工藝復(fù)雜度和成本的前提下，可以實(shí)現(xiàn)低電容單向ESD防護(hù)功能。然而，該TVS器件包括兩個(gè)相反方向的電流路徑，從而不能直接用作雙向器件。此外，由于寄生效應(yīng)及散熱不良，該TVS器件也很難達(dá)到較高的瞬態(tài)功率。
[0006]因此，期望開(kāi)發(fā)新型的TVS器件，在提高瞬態(tài)響應(yīng)速度的同時(shí)，兼顧單向和雙向應(yīng)用要求，降低工藝復(fù)雜度和成本，以及提供高保護(hù)電壓。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以采用容性二極管組件提高瞬態(tài)響應(yīng)速度的單向或雙向TVS封裝組件。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型，提供一種瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件，其特征在于，包括:封裝框架，包括多個(gè)引腳；第一容性二極管組件，安裝在所述多個(gè)引腳中的第一引腳上；以及第一齊納二極管，安裝在所述多個(gè)引腳中的第二引腳上，其中，所述第一容性二極管組件與所述第一齊納二極管之間經(jīng)由第一鍵合線電連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第一容性二極管組件包括兩個(gè)反向并聯(lián)的二極管。
[0010]優(yōu)選地，所述第一容性二極管組件為單個(gè)管芯，其中包括用于短接相反類(lèi)型的摻雜區(qū)的導(dǎo)電路徑。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)電路徑包括金屬層或?qū)щ娡ǖ馈?br>[0012]優(yōu)選地，所述第一齊納二極管為單向或雙向齊納二極管。
[0013]優(yōu)選地，所述第一容性二極管組件的任意一端與所述第一齊納二極管的任意一端電連接。
[0014]優(yōu)選地，所述封裝組件還包括:第二容性二極管組件，安裝在所述第二引腳上；以及第二齊納二極管組件，安裝在所述第一引腳上，其中，所述第二容性二極管組件與所述第二齊納二極管之間經(jīng)由第二鍵合線電連接。
[0015]優(yōu)選地，所述封裝組件還包括:第二容性二極管組件，安裝在所述第一引腳上；以及第二齊納二極管組件，安裝在所述多個(gè)引腳中的第三引腳上，其中，所述第二容性二極管組件與所述第二齊納二極管之間經(jīng)由第二鍵合線電連接。
[0016]優(yōu)選地，所述封裝組件還包括:第二容性二極管組件，安裝在所述多個(gè)引腳中的第三引腳上；以及第二齊納二極管組件，安裝在所述第一引腳上，其中，所述第二容性二極管組件與所述第二齊納二極管之間經(jīng)由第二鍵合線電連接。
[0017]優(yōu)選地，所述第一容性二極管組件與所述第二容性二極管組件的結(jié)構(gòu)相同，所述第一齊納二極管與所述第二齊納二極管的結(jié)構(gòu)相同。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件采用容性二極管組件作為無(wú)極性的電容。該容性二極管組件包括反向并聯(lián)的第一二極管和第二二極管，在兩個(gè)方向上具有幾乎相同的正向特性。在優(yōu)選的封裝組件中，容性二極管組件的任意引線可以與齊納二極管的任意引線連接，可以減少由于半導(dǎo)體器件的連接錯(cuò)誤導(dǎo)致芯片損壞的可能性。
[0019]所述超低電容容性二極管組件在很小的芯片面積上即可實(shí)現(xiàn)，極大地提高了半導(dǎo)體器件集成封裝的適用性，使器件結(jié)構(gòu)適用于多種不同的封裝形式。由于半導(dǎo)體襯底直接作為另一個(gè)電極引出，在封裝時(shí)可以減少I(mǎi)根鍵合金絲，能夠大幅度地降低制作成本，有利于產(chǎn)業(yè)化。
[0020]在所述封裝組件中，所述超低電容容性二極管組件與齊納二極管串聯(lián)，僅僅在齊納二極管的電壓上增加0.7V的導(dǎo)通壓降，幾乎不改變齊納二極管的電學(xué)特性。例如，將所述超低電容容性二極管組件與一個(gè)正向電壓0.8V，反向擊穿電壓20V，電容為20pF的齊納二極管串聯(lián)封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，將得到一個(gè)正向電壓1.5V，反向擊穿電壓20.7V，而電容僅有不到IpF的超低電容TVS封裝組件。由于容性二極管組件具有超低的電容值，因此，可以提高TVS封裝組件的響應(yīng)速度，極大的拓寬了各類(lèi)器件的應(yīng)用范圍，從而可以應(yīng)用在高頻的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中。
【附圖說(shuō)明】
[0021]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0022]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的瞬態(tài)電壓抑制器的電路示意圖；
[0023]圖2示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的瞬態(tài)電壓抑制器的電路示意圖；
[0024]圖3示出在瞬態(tài)電壓抑制器中使用的一種容性二極管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4示出在瞬態(tài)電壓抑制器中使用的另一種容性二極管組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件的俯視圖、截面圖和電路不意圖；
[0027]圖6示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件的俯視圖、截面圖和電路不意圖；
[0028]圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件的俯視圖、截面圖和電路不意圖；
[0029]圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的瞬態(tài)電壓抑制器封裝組件的俯視圖、截面圖和電路不意圖O
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。在各個(gè)附圖中，相同的元件采用類(lèi)