給低壓線路提供過電壓保護的集成電路的製作方法

2023-09-17 04:04:45

專利名稱：給低壓線路提供過電壓保護的集成電路的製作方法
技術領域：
通信線路用來在遠程地點之間傳輸數字和模擬通信信號。由於通訊 線路可能會遭受破壞性的電壓，如閃電、靜電放電、電力線及其他電壓，這種 線路往往配備向其提供過電壓保護的電路。初級過電壓保護，包括氣體放電 管，期每大電壓限制至嗽小的幅值。次級保護體包括固態裝置，其進一步將 破壞性電壓，限制至按全電平，以免損害集成電路、半導體體及其他電氣元 件。半導體類型的過電壓保護裝置都很適於保護下遊通j言電路，使其免 受可能會損壞或摧毀所述下遊電路的浪湧和其他暫態電壓的損害。瞬態電壓抑 制器(TVS)容易獲得被用作過電壓保護裝置。許多半導皿件很適合提供過 電壓傲戶用於例如大於一百伏特的電壓。在這種集成電路中，提供一個這樣數 量級的轉折或反向擊穿電壓的摻雜水平是很容易實現的。這些較高轉折電壓裝 置一般為兩端的四層體，如Sidacto成過電壓保護裝置，其可從伊利諾州的 德斯普蘭斯城littelibse公司的teccor品牌獲得。其他兩端雪崩結裝置很適^^合低 JB1信線S繊供保護，如乙太網線路。用於通信線路的過電壓保護電路可包括提供過電壓保護功能的半導 體體或與其它電路(如橋)結合，用於容納任一極性過電壓的對以體。當 過電壓保護裝置和相應的電路被用來保護低壓、高 信線路時，保護裝置和 電路的電容必須非常低。否則，過電壓保護裝置和相應的電路的電容可以加載 通信線路到帶寬有限的程度，從而損害線路的傳輸速度。普遍的做法是在單個封裝中提供過電壓保護裝置和電路。如果，舉 例來說，採用具有二極體橋的TVS裝置，那麼通常的做法是將該TVS裝置連 同二極體橋的單獨的二極體一起焊接到弓l線框架，並將這些組件一起密封成一^^t裝。有時二極體鵬括兩個分開的晶片，因為在P型襯底上構建一組二極
管和在單獨的N型襯底上構建另一組二極體是比較容易的。在一個採用多個組件的典型的集成電路封裝中，傳統的做法是分別 安裝組件，並使用將導線結合到組件裝置的接觸墊或終端的方式在組件之間提 供互連。 一個或一個以上的組件的接觸墊可焊接到金屬弓戰框架的引線。該組 裝接著經歷一個澆鑄成型過程，該過程中將液態材料注入至鵬具中，凝固後就 對附著其上的引線框架和組fMI供機械保護。在許多用戶採用數百至數千通信線路的情況下，需要小型的、性價 比高的、封裝的過電壓保護裝置。艦可以看出，即需要一個單晶片集成電路， 其包括一個過電壓保護裝置加上一個二極體橋，製造在同一半導懶寸底上。存 在另一種需要是一個過電壓保護集成電路，用於對高速、低電壓通信線路提供 過電壓保護功能。然而，存在另一種需要，即需要一種過電壓保護電路，能夠 向其施加電壓偏置來斷氐過電壓保護裝置的結電容。

發明內容
根據本發明的原理和概念，公開了一種集成的過電壓保護電路，適 於保護低電壓、高速通信線路防止免，電壓的損害。該過電壓保護電路包含 了固態的瞬態電壓抑制器，其上施加有偏置電壓來降低它的結電容。該過電壓 保護裝置在 實施例中包括連接到二極體橋的單向TVS裝置。根據本發明的一個實施例，公開了一種過電壓保護電路，其包括陰 極連接在一起以形成第一電路結的第一對二極體，以及陽極連接在一起以形成 第二電路結的第二對二極體。第一對和第二對二極體限定了橋電路。進一步包 括在第一電路結和第二電路結之間連接的過電壓保護裝置。第一和第二二才及管 對與過電壓保護電路形自半導體晶片上。根據本發明的另一個實施方式，公開了一種過電壓保護電路，其包 括半導體晶片和形成在該半導體晶片上的第一對二極體。與所述的第一對二極 管的每個二極體相關聯的陽極接觸和陰極接觸被設置為，陽極接觸形成於該半 導體晶片的一側，陰極接觸形成於該半導體晶片的相對側。第二對二極體形成 於該半導體晶片上。陽極接觸禾卩陰極接觸與第二對二極體的每個二極體相關聯。 所述第二對二極體的陽極接觸形成於半導體晶片的一側，且第二對二極體的陰 極接觸形成於該半導體晶片的相對側。第一對二極體的陽極接觸形成於該半導體晶片的同一側，且第二對二極體的陽極接觸形成於該半導體晶片的相對側。 第一對二極體和第二對二極體連接以形成二極體橋，同時過電壓保護裝置形成 於半導體晶片且連接到該二極體橋。第一電阻和第二電阻形成於該半導體晶片。 第一電阻有一個端子連接到過電壓保護裝置的陰極，以及第一電阻的另一個端 子適於連接到外部第一參考電壓。第二電阻有一個端子連接到過電壓保護^S 的陽極，以及第二電阻的另一個終端適於連接至拼部第二參考電壓。仍然根據本發明的另一實施例，公開了一種在半導術寸底上形成過電
壓保護電路的方法。該方法包括在半導術寸底上形成第一電阻和第二電阻，並 在第一和第二電阻上形成重摻雜區域。重摻雜區域適於形成至lj所述電阻的金屬
接觸。該方法進一步包括在第一電阻的重摻雜區域形成TVS裝置的PN結，由 此TVS裝置連接到第一電阻的第一端子。形成第一電阻的第二端子以電氣連接 到半導術寸底的接觸墊。第二電阻的第一端子連接到TVS裝置。二極體橋形成 在半導^M底上，且該TVS裝置連接到二極體橋。二極體橋、電阻和TVS裝 置被密封以形成封裝CT。


從以下對本發明的優選和其他實施方式的更具體的描述使得進一步 的特性和優點變得明顯，如附圖所表明的那樣，其中在全部視圖中相同的附圖 標記通常尉旨同樣的零件、功能或組件，其中圖1用電氣原理圖的方式說明了本發明的一個實施方式的過電壓保 護電路；圖2是根據本發明的封裝的過電壓保護電路的立體圖；
圖3是體現本發明特性的半導體晶片的頂視圖；
圖4是圖3的集成電路晶片沿線44的橫截面圖；
圖5是圖3的集成電路晶片沿線5-5的橫截面圖；
圖6是圖3的集成電路晶片沿線6-6的橫截面圖；
圖7是圖3的集成電路晶片的底視圖。圖8說明了集成電路晶片的底視圖，顯示出底部接觸墊到引線框架 構件的連接；以及圖9說明了集成電路晶片的頂視圖，該晶片具有預製件構件互3^集 成電路的頂部接觸墊。
具體實施例方式現在參考圖1 ，示出了根據本發明優選實施方式的過電壓保護電路 10的示意圖。該過電壓保護電路10包括二極體橋12、成瞬態電壓抑制器(TVS) 形式的過電壓保護裝置、以及一對電阻R1和R2。 二極體橋12包括連接到過電 壓保護TVS裝置的四個二極體Dl-D4。該過電壓保護電路10可應用於通信線 路的尖端和環形電路，以保護它們免受任一極性的過電壓可能會導致的損害。 在一條線路上的過電壓產生的電流安全地輸送到另一條線路上，並從連接所述 尖端或環形電路的電路重定向。換句話說，如果大於過電壓保護TVS裝置的反 向擊穿電壓或轉折電壓的正極性的過電壓被應用於尖端線路，那麼由此產生的 電流將流過正向偏置的二極體D1 ，反向通過導電過電壓保護TVS^S,經過 正向偏置的二極體D4，併到達環形線路。由於二極體橋12執行整流功能，所 以過電壓保護TVS裝置僅需要為單向導電裝置。根據本發明的一個重要特性，過電壓保護電路10包括一對用於連接 偏置電壓源的偏置電阻R1和R2。該偏置電壓ttit其幅值大於線路常規輸送的 電壓，倒氐於過電壓保護TVS裝置的轉折電壓或反向擊穿電壓。該偏置電壓經 由電阻R1和R2被施加到過電壓保護TVS裝置。偏置電壓有效地減小了過電壓 保護TVS裝置的結電落並允許過電壓保護電路10與高Jlil信線路(如以太 網10BaseT、 100BaseT或1000BaseT線路) 一起運行。眾所共知的是當偏置電 壓加到雙極半導條件時，其結電容被減小。當4頓高速乙太網通信線路時， 偏置電壓被視為大約五伏特，因為乙太網信號幅值為大約兩伏特。該過電壓保 護電路10的總電容M31將所述二極體D1-D4構建為低電容器件被進一步減少。 有了這樣的設置，二極體D1和D4或D2和D3的電容，與過電壓保護TVS裝 置的電容串聯。 ，信線路的總電容小於這些二極體的最小電容或過電壓 保護TVS裝置的最小電容。根據本發明的又一個重要特性，過電壓保護電路10是完皿成到單 個的半導體晶片，從而使用較小的封裝和更具性價比的封裝技術以及使用較少 的空間來為通信線路提供過電壓保護。在本發明的優選實施方式中，過電壓保 護電路10視為封裝在如圖2所示的SO-8封裝16中。然而，過電壓保護電路 10可被封裝在許多其它鄉和m的封裝中。根據JEDEC標準，所述S0-8封 裝16是一個低外形的封裝，其包括八個接觸端子， 一個端子被標示為數字18。包含了過電壓保護電路10的集成電路被焊接或其他電結合到具有接觸端子18 的引線框架，且被密封於合適的密封20中，以為集成電鵬供機械傲戶。在S0-8 封裝中，接觸端子18在封裝16的相對側凸出於密封20外，且被焊接到印刷電 路板相應的間隔開的接觸墊，或類似物。根據本發明的一個實施方式構件的集成電路晶片22在圖3中被說 明。根據一個實敲式，集成電路晶片22的大小為約120x160密耳，且為10 密耳厚。所述過電壓保護電路10的各個組件的安置標識在圖中。在該過電壓保 護電路IO的組成中，二極體D1-D4被構建在半導術t底24中，從半導術寸底 24的頂面到底面。二極體D1-D4被構建為貫穿半導^M底24，而非形，面器 件，以提供更高的載流能力。為了輸送由過電壓(如閃電擊中通信線路導致的) 所產生的浪湧電流，二極體D1-D4，以及過電壓保護TVS裝置，可 能經受 住持續時間較短的高達100安培或更高的浪湧電流。二極體Dl-D4的頂部集成電路接觸墊如圖3所示，以及晶片22的 底部接觸墊如圖7所示。特別地，二極體Dl的頂部金屬接觸墊被標註為數字26， 以及底部金屬接觸墊被標註為數字28。圍繞集成電路晶片22頂部側接觸墊26 為玻璃鈍化層的唇緣(lip) 30。形成於晶片22底部的選定表面的玻璃鈍化層也 形成了圍繞底部接觸墊28的唇緣32。圖3和圖7沒有示出，玻璃鈍化層覆蓋半 導懶寸底24的P+隔離擴散區域34，其用於將各個組件相互之間電隔離。在襯 底24中圍繞每個組件的隔離擴散區域34的:iiM過虛線開口示出，如圍繞二 極管Dl的矩形虛線36。隔離擴散區域34的同樣的邊緣36顯示在圖7中晶片 22的底部。為了達到這一目的，隔離擴散區域34從半導^M底24的一面延伸 至襯底24的另一面。其他二極體D2-D4從半導術寸底24的一面至半導#|寸底 24的另一面形成，並以類似的形式被隔離和鈍化。如下面更詳細的說明，二極 管Dl和D2的陰極形成於半導體襯底24的一面，並且二極體D3和D4的陰極 形成於半導術寸底24的相對面。貫穿半導體襯底24從半導體襯底24的一面到相對面形成電阻Rl 和R2。電阻R1和R2的電阻值取決於電阻電流流過的半導#^底24的橫截面 積和厚度，以及形j^M底24的半導體材料的電阻率。在ifc選的實施方式中，每 一個電阻的電阻值是一樣的，且取值範圍約為100-500歐姆*釐米。在 的實 施方式中，電阻的電阻值約為200歐姆。電阻R1和R2使偏置電壓源從通信線路隔離。電阻R1和R2旨都構建為具有頂部和底部金屬接觸墊。電阻R1包 括頂部接角鵬38和底部接觸墊40。同樣，電阻R2包含頂部撤蟲墊42和底部 接觸墊44。該過電壓f尉戶TVS裝置只有一個頂部接觸墊46，其連接到過電壓 保護TVS驢的陽極。過電壓保護TVS體的陰極錢接至U位於集成電路芯 片22內部的電阻R1的半導體區域。如下面將更詳細的說明，過電壓保護TVS ，是兩層、雙端雪崩結裝置，該裝置在陽極和陰極區域構建有合適的摻雜水 平，以達到約七伏特的反向擊穿電壓。應該理解的是，根據本發明的原則和概 念構建可以使用其它固態過電壓保護裝置，包括Sidactor裝置，以及晶閘管。此 外，雖然結合本發明的 實施方式描述了二極體，但是這種二極體可以為形 成在半導術寸底上的其他裝置的PN結。參考圖4的附圖，展現了圖3中半導體襯底24的沿線44的橫截面。 襯底24的橫截面說明了二極體D1和D3的構造。最初的半導體材料選定為50 晶片(未示出)，皿旨晶片上有均勻的N-摻雜。圖4顯示的半導傳4寸底 24或晶片是形成在晶片上的許多中的一個。晶片最初在兩側掩模從而限定出半導體晶片22的區域，其中的P+ 隔離擴散貫穿晶片22形成。掩模的開口然後受到了沉積，在那裡高劑量p型雜 質沉積於裸露的半導體材料的表面。該晶片然後經歷了高溫條件下的長時間擴 散驅動過程，4腫摻雜的P+雜質從晶片的兩側擴散進入晶片。該P+擴散形成了 用於使半導體晶片22上的組件電氣隔離的隔離。該擴散驅動過程一直辦賣到？+ 雜質被驅入晶片足夠遠以在晶片的中間相遇並重疊，從而形成沙漏(hourglass) 皿。這表現為圖4-6中所示的P+擴散區域34。該P+擴散區域34的邊緣36 (圖4)構成了虛線36，如圖3所示。P+擴散區域34的邊界用虛線示出圍繞圖 3和圖7的*組件。P+擴散區域一直貫穿襯底24延伸，形成了具有N-襯底 24的結，並由此提供了組件間的電氣隔離，如上所述。在半導術寸底24的相對側進行掩模，因此限定了用於形成重摻雜 N+區域(如二極體D1的陰極48和二極體D3的陰極50)的開口。雖然沒有示 出，二極體D2和D4的陰極的以類似方式並在同一時間形成於半導體襯底24 上。二極體Dl和D2的陰極形成於半導術寸底24的頂面，並且二極體D3和 D4的陰極同時形成於半導術寸底24底面。
掩模還包括用於形成N+區域52和54的開口 ，如圖5所示。這些重 摻雜半導體區域iEit電阻Rl的金屬接觸的形成。使用的金屬是鎳，當然也可使 用其^^屬。N+區域52及54與其它用於二極體Dl-D4的二極體陰極區域48 及50在同一時間形成。N型摻雜齊阿為磷或任何其他魏的J緣劑。最後，N+ 區域56及58形成在半導體襯底24的相對面，用來向電阻R2提供重摻雜界面 從而在其上形成金屬接觸。從圖5可以看出，過電壓保護TVS裝置的陰極53形成為區域52 的一部分。然而，由於N+區域52形成的比半導體襯底24的其他N+區:I^深， 所以它首先被掩模，以經歷一個過程將N+雜質擴散進入標註為52和53的區域。 N+區域52和53在深度上超過其他的N+區域，這是因為過電壓保護TVS裝置 的P+陽極形成在它的一部分中。隨後，正如上文所述，當半導體襯底24的其 他N+區域形成時，標註為52和53的區域經歷了第二次擴散。因此，該區域52 和53在半導術寸底24形成的比其它的N+區J^深。陰敏接觸界面的掩模從晶片的每一側移除，同時將陽極掩模應用於 晶片。這個掩模被懶似界定開口用來形成二極體D1-D4的陽極，以及用來形 成過電壓保護TVS裝置的陽極。二極體Dl-D4的陽極形鵬輕摻雜N-襯底24 中，而TVS的陽極66形成在半導體襯底24的N+區域53中。硼或鎵摻雜劑， 或其他合適的摻雜劑，可以用來作為P型雜質。選擇N型雜質和P型雜質的濃 度以實現具有約七伏特的反向擊穿電壓的結60。擴散過程中，P型摻雜劑是被 驅入到掩模開口中，也形成用於二極體D1 (圖4 )的P+區域62和用於二極 管D3的P+區域64。雖然沒有示出，相應的二極體D2和D4的P+陽極區域被 形成。二極體D1和D2的陽極形鵬半導術寸底24的同一面，並且二極體D3 和D4的陽極形成於半導術寸底24的相對面。除了使用重摻雜的P+雜質形成該 二極體陽極，該區域重摻雜的P+表面提供了極好的界面，來形鵬於二極體陽 極的鎳接觸。圖6是圖3中半導傳襯底24的沿線6-6的橫截面視圖。二極體D3 的才黃截面與顯示在圖4中的是一樣的，且電阻R2的橫截面與顯示在圖5中的是 一樣的。如上所述，二極體D3和D4以相同的方式構建，N+陰極50和68形成 在半導術寸底24底面，並P+陽極64和70形成在半導術寸底24頂面。該晶片然後經歷氧化環境，其中半導體材料的表面被氧化，形成氧化矽。氧化矽被掩模以及蝕刻形成開口，其界定那些即將形成網格或溝槽的的
區域。溝槽在晶片的^晶片22之間以及旨晶片22上形成的各組件之間形 成柵格結構。該柵格結構魏過將沒有掩模的柵格區域的晶片向下蝕刻到晶片 22的半導體材料中形成的。該晶片22被向下,ljilil重摻雜P+和N+區:^A 輕摻雜N-襯底24。柵格結構在晶片兩側的半導體材料中形成溝槽。溝槽在圖4~6 的才1#面中示出。半導體晶片22頂部和底部溝槽的裸露表面然後被玻璃鈍化材料鈍 化。標準鉛鋁硼矽酸鹽玻璃絕緣和鈍化材料是優選的。該鈍化物密封各半導體 區域由溝槽暴露出來的驗。該鈍化物覆蓋圖4中心頂部溝槽的表面，被標註 為數字88 ，可以理解，所有的頂部和底部溝槽以同一種方式鈍化。在鈍化過程 中，玻璃材料在氧化矽掩模頂角上形成唇緣。唇緣在圖4中被參考標記30標示， 並在圖3和圖7中被表示為畫有交錯陰影線的矩形環。如圖5所示，環形玻璃 鈍化86形鵬由TVS裝置的P+區域66和N+區域53限定的結的上面。經過 玻璃鈍化步驟後，氧化矽掩模被魏的蝕刻劑剝去。在加工半導##底24下一步驟，在半導體晶片22的兩個表面形成 金屬接觸。形成於半導^M底24頂部的頂部金屬接觸區域在圖3中被表示為頂 部二極體接觸墊26 (Dl)、 72 (D2)、 74 (D3)和78 (D4)。電阻R1和R2的 頂部接觸包括接觸墊38 (Rl)及42 (R2)。用於過電壓保護TVS裝置的頂部接 觸墊被標示為數字46。形成於半導#|寸底24底部的底部金屬接觸區域在圖7 中被表示為底部二極體接觸墊28 (Dl)、 80 (D2)、 84 (D3)和82 (D4)。電 阻R1和R2的底部接觸包括接觸墊40 (Rl)及44 (R2)。不存在用於過電壓保 護TVS裝置的底部金屬接觸。M31在半導體晶片22的表面上電鍍或沉積鎳金 屬，金屬接觸形成於各個重摻雜P+和N+區域上。鎳金屬並不黏附於玻璃鈍化 區域，但只黏附於乘除的界定接觸區域的半導體區域。金屬被選定為鎳材料， 並fflil常規的半導體加工方法來沉積或電鍍。各種金屬接觸在圖4-6中示出。然 後晶片圍繞每個晶片22被劃開和分離，以將晶片分開成3蟲立的半導體晶片22。包含了本發明的過電壓保護電路10的獨立晶片22，被焊接到引線 框架構件。金屬預製件也附著到晶片22的各個接觸墊，以使這些組件相互連接。 這由圖8和圖9示出。起初，焊膏被施加到半導體晶片22的頂部和底部接觸墊。半導體晶片22的底部如圖7所示，並如圖8所示附著到引線框架構件。弓踐框架構件90焊接到二極體D2禾口 D4各自的底部接觸墊80和82，從而 使二極體D2的陽極和二極體D4的陰^^間短路。5^就是圖1中所示的導體98。 引線框架構件92附著到電阻R1的底部接觸墊40。弓踐框架構件92限定圖1 中所示的導體IOO。引線框架構件94附著到電阻R2的底部接觸墊44。該弓踐 框架構件94限定圖1中所示的導體102。最後，二極體D1和D3的底部接角爐 28和84附著到引線框架構件96。引線框架構件96限定圖1中所示的連接二極 管D1陽極和二極體D3陰極的導體104。引線框架構件的接觸端子數目如圖8所示，當被封裝在S0-8封裝 中時，將被<柳。接觸端子1和8中的任一個或兩個，可連接到通信線路的尖 端線路導體。接觸端子4或5中的任一個或兩個，可連接到通^言線路的環形導 體。接觸端子6和7中的任一個或兩個，可連接到偏置電壓源的正端子。最後， 接觸端子2或3中的一個或兩個，可連接到偏置電壓源的接地端子。形成在圖l中示出的電路的半導體晶片22的接觸墊間其他的互連使 用金屬預製件製作，如圖9所示。金屬預製件附著到半導體晶片22的頂部接觸 墊。金屬預製件106附著到接觸墊26 (Dl)、 38 (Rl)和72 ( D2 )。金屬預 製件106有效地限定了圖1中電路的導體108。金屬預製件110附著到頂部接觸 墊74 (D3 )、 46 (TVS)、 42 (R2)和78 (D4)。金屬預製件110有效地限定 了圖1中的導體112 。 一旦半導體晶片22固定到引線框架構件和金屬預製件， 組裝件將經歷回流焊工藝用於焊接頂部和底部接觸墊到各自的金屬預製件和引 線框架構件。然後引線框架的接觸端子從引線框架載體切斷，並彎曲成為符合 SO-8封裝的構造。然後將該封裝晶片從弓l線框架載體移除並進行功能測試。綜上所述，公開了在一個小封裝中包含過電壓保護電路的一種技術及 其相應的集成電路晶片。高載流二極體在半導術寸底的表面之間製造，其中兩 個二極體陰極形鵬一個面，且兩個二極體陽極形成於半導術寸底的相對的面。 高電流TVS裝置形成為表面裝置， 一個端子連接到金屬接觸，另一端子在內部 連接到偏置電阻。偏置電阻形成摻雜半導體區域，並適於連接到偏置電壓源， 以M^TVS體的結電容。整僧電壓保護電路集成為單個的半導體晶片，並 被封裝，以提供具有性價比的過電壓保護裝置。雖然參考具體的電路、半導體構造和封裝裝置，己經公開了本發明 的,和其他實施方式，但是可以理解的是，在不脫離由附屬的權利要求限定的本發明的精神和範圍的清況下，由於m上的3^可做出許多細節上的變化。
權利要求
1、一種過電壓保護電路，包括第一對二極體，它們的陰極連接在一起從而形成第一電路結，以及第二對二極體，它們的陽極連接在一起從而形成第二電路結，所述第一和第二對二極體限定了橋電路；過電壓保護裝置，其被連接在所述第一電路結和所述第二電路結之間；以及所述第一和第二二極體對和所述過電壓保護電路形成在半導體晶片中。
2、 權利要求1的過電壓保護電路，其中，所述第一對二極體齡都有形成在半導體晶片一側的陽極，和各自的形鵬半導體晶片相對偵啲陰極。
3、 權利要求2的過電壓保護電路，其中，所述第二對二極體針都有形成 在半導體晶片一側的陽極，和各自的形成在半導體晶片相對側的陰極。
4、 權利要求3的過電壓保護電路，其中，所述第一對二極體各自的陰極形 成在半導體晶片的同一側，而第二對二極體各自的陰極形成在半導體晶片的相 對側。
5、 權利要求l的過電壓保護電路，其中，進一步包括連接到所述第一電路 結的第一電阻，和連接至斷述第二電路結的第二電阻。
6、 權利要求5的過電壓保護電路，其中， 一個所述電阻在所述半導體晶片 內部連接至,述過電壓保護，。
7、 權利要求5的過電壓保護電路，其中，所述電阻的每一個具有在約 100-500歐姆的範圍內的電阻值。
8、 權利要求5的過電壓保護電路，其中，所述第一電阻和所述第二電阻從所述半導體晶片的一個面延伸到所述半導體晶片的相對面。
9、 權利要求8的過電壓保護電路，其中，所述第一和第二電阻的電阻值包括所述半導體晶片的襯底的體電阻值。
10、 權利要求1的過電壓保護電路，其中，所艦電壓保護裝置為雙端雪 崩裝置。
11、 權利要求10的過電壓保護電路，其中，所述雪崩裝置是PN結，其被 摻雜以提供約七伏特的擊穿電壓。
12、 權利要求1的過電壓{尉戶電路，其中，所述電路包括用於連接到電壓 源的接觸墊、用於接地的接觸墊、用於連接到通信線路尖端導體的接觸墊以及 用於連接至嗵信線路環形導體的接觸墊。
13、 權利要求1的過電壓保護電路，進一步包括引線框架，所述半導體芯 片的一側結合到該引線框架，以及多個預製件，用於把所述半導體晶片相對側 上的M半導體區域短接到一起。
14、 權利要求13的過電壓保護電路，進一步包括密封，其用於密封所述半 導體晶片和所述預律ij件以及所述弓戰框架的至少一部分。
15、 一種過電壓保護電路，包括 半導體晶片；形i ^^述半導體晶片中的第一對二極體；與所述第一對二極體的齡二極體相關聯的陽極接觸禾卩陰極接觸，所述陽 極接觸形成於所述半導體晶片的一側，並且所述陰極接觸形成於所述半導體芯 片的相對側；形皿所述半導體晶片中的第二對二極體；與所述第二對二極體的針二極體相關聯的陽極接觸和陰極接觸，所述第 二對二極體的所述陽極接觸形成於所述半導體晶片的一側，並且所述第二對二 極管的所述陰極接觸形成於所述半導體晶片的相對側；所述第一對二極體的陽極接觸形成於所述半導體晶片的同一側，並且所述 第二對二極體的陽極接觸形成於所述半導體晶片的相對側；以及所述第一對二極體和所述第二對二極體連接以形成二極體橋，以及形成在 所述半導體晶片中並且連接到所述二極體橋的過電壓保護裝置。
16、 權利要求15的過電壓保護電路，進一步包括形l^所述半導體晶片中 的第一電阻和第二電阻，所述第一電阻的一個端子連接到所述過電壓保護^S 的陰極，且所述第一電阻的另一個端子適於連接至U外部第一參考電壓，以及所 述第二電阻的一個端子連接到所述過電壓保護裝置的陽極，且所述第二電阻的 另一個端子適於連接至IJ外部第二參考電壓。
17、 一種在半導術寸底中形成過電壓保護電路的方法，包括步驟 在半導傳襯底中形成第一電阻和第二電阻，並在所述第一和第二電阻中形成重J參雜區域，所述重摻雜區域適於形成到所述電阻的金屬接觸；^^ 述第一電阻的一個S^雜區域形成TVS驢的PN結，由此所述TVS 裝置連接至U所述第一 電阻的第一端子；形^^f述第一電阻的第二端子，以電連接到所述半導術寸底的接觸墊； 連接所述第二電阻的第二端子至U所述TVS裝置；$^述半導術寸底中形成二極體橋，且連接所述TVS體至,述二極體 橋；以及密封該二極體橋、電阻和TVS裝置，以形成封裝裝置。
18、 權利要求17的方法，進一步包括形成橋的二極體，使針二極體的陰 極形皿該半導體淨寸底的一個面，以及每個二極體的陽極形成在該半導術寸底 的相對面。
19、 權利要求17的方法，進一步包括/Ai^述半導術寸底的一個面到所述半 導術寸底的相對面形成^h所述第一和第二電阻。
20、 權利要求17的方法，進一步包括形^^f^^裝裝置的四個不同的接觸 端子。
21、 權利要求17的方法，進一步包括形成所述TVS裝置，其陰極和陽極 形成於所述半導#1寸底的同一面。
22、 權利要求17的方法，進一步包括形成所述第二電阻的第二端子，以便 電氣連接至U所述半導術寸底的接觸墊。
全文摘要
過電壓保護電路(10)用於保護低電壓、高速度的數字通信線路(尖端，環形)。該電路(10)集成到一個半導體晶片(16)，且包括二極體橋(12)、瞬態電壓抑制器(TVS)裝置和電阻(R1，R2)，通過電阻(R1，R2)，偏置電壓(+5V)可被施加到TVS裝置以減少它的電容。
文檔編號H01C7/12GK101512685SQ200680038795
公開日2009年8月19日 申請日期2006年10月19日 優先權日2005年10月19日
發明者C·A·沃斯, K·C·凱西 申請人:力特保險絲有限公司