具有降低的谐波失真的ESD保护器件制造技术

本公开的各实施例涉及具有降低的谐波失真的ESD保护器件。一种过电压保护器件，包括以反串联配置布置的第一半导体器件和第二半导体器件，第一半导体器件和第二半导体器件具有在过电压保护器件的中心节点处连接在第一半导体器件和第二半导体器件之间的导电链路、连接到第一半导体器件的与中心节点相对的端子的第一端子连接件、连接到与第二半导体器件的与中心节点相对的端子的第二端子件。第一传输路径中的元件的总电容实质上匹配第二传输路径中的元件的总电容，第一传输路径在第一端子连接与中心节点之间，第二传输路径在第二端子连接与中心节点之间。第二传输路径中的元件的总电容包括导电链路的自电容。总电容包括导电链路的自电容。总电容包括导电链路的自电容。

【技术实现步骤摘要】
具有降低的谐波失真的ESD保护器件


[0001]本公开的各实施例涉及具有降低的谐波失真的ESD保护器件。

技术介绍

[0002]在许多类型的应用中，ESD(静电放电)保护器件用于保护敏感电路器件免受突然电压尖峰的影响。这些应用的示例包括微电子器件、RF电子器件、功率电子器件和汽车应用。在许多应用中流行的一种类型的ESD保护器件是TVS(瞬态电压抑制)器件，其作为钳位器件操作以抑制潜在的损害电压。一般而言，TVS器件可以由在被偏置时具有非线性电容性行为的任何的二端子器件(例如二极管、电容器等)来实现。虽然TVS器件相比于其它类型的保护器件提供了优点，例如最小过冲和低成本，但是它们具有某些缺点。例如，在其中电磁兼容性是重要的设计考虑因素的RF应用中，TVS器件的非线性电气器件特性可能由于谐波信号和互调失真的生成而引起寄生信号的发射。期望以低成本提供基于半导体的ESD保护器件，其具有改善的线性度并且因此降低谐波生成。

技术实现思路

[0003]公开了一种过电压保护器件。根据实施例，过电压保护器件包括以反串联配置布置的第一半导体器件和第二半导体器件，第一半导体器件和第二半导体器件具有在过电压保护器件的中心节点处连接在第一半导体器件和第二半导体器件之间的导电链路，第一端子连接件连接到第一器件的、与中心节点相对的端子，第二端子连接件连接到第二器件的、与中心节点相对的端子，其中第一传输路径中的元件的总电容实质上匹配第二传输路径中的元件的总电容，第一传输路径在第一端子连接件与中心节点之间，第二传输路径在第二端子连接件与中心节点之间，以及其中第二传输路径中的元件的总电容包括导电链路的自电容的至少一部分。
[0004]单独地或组合地，第二传输路径中的元件的总电容还包括第二半导体器件的固有电容，并且第一传输路径中的元件的总电容包括第一二极管的固有电容。
[0005]单独地或组合地，第一二极管的固有电容实质上匹配第二半导体器件的固有电容，过电压保护器件还包括第一传输路径中的附加电容，并且附加电容实质上匹配导电链路的自电容。
[0006]单独地或组合地，第一半导体器件和第二半导体器件以及附加电容均单片地集成在半导体管芯中。
[0007]单独地或组合地，第一传输路径包括导电材料的一个或多个部段，第二传输路径包括导电材料的一个或多个部段，并且附加电容由来自第一传输路径的导电材料的一个或多个部段与来自第二传输路径的导电材料的一个或多个部段之间的几何差异提供。
[0008]单独地或组合地，来自第一传输路径的金属化的一个或多个部段包括设置在半导体管芯的表面上的第一金属电极，来自第二传输路径的金属化的一个或多个部段包括设置在半导体管芯的表面上的第二金属电极，并且几何差异包括第一金属电极和第二金属电极
之间的尺寸差异。
[0009]单独地或组合地，第一金属电极与第二金属电极之间的尺寸差异使得第一金属电极的、在第一电极与中央节点之间的焊盘电容比第二金属电极的、在第二电极与中央节点之间的焊盘电容大等于附加电容的量。
[0010]单独地或组合地，来自第一传输路径的金属化的一个或多个部段包括形成在半导体管芯内的第一互连线，来自第二传输路径的金属化的一个或多个部段包括形成在半导体管芯内的第二互连线，并且几何差异包括第一互连线于第二互连线之间的几何形状的差异。
[0011]单独地或组合地，附加电容是基于电介质或基于半导体的电容器结构，基于电介质或基于半导体的电容器结构与第一二极管分离，并且连接在第一端子与中心节点之间。
[0012]单独地或组合地，第一二极管的固有电容比第二半导体器件的固有电容的量大等于导电链路的自电容的量。
[0013]根据另一实施例，过电压保护器件包括：半导体管芯；第一半导体器件和第二半导体器件，被单片地集成在半导体管芯中并且以反串联配置布置，第一半导体器件和第二半导体器件具有在过电压保护器件的中心节点处连接在第一半导体器件与第二半导体器件之间的导电链路；第一导电电极，被连接到第一二极管的、与中心节点相对的端子；第二导电电极，被连接到第二半导体器件的、与中心节点相对的端子；半导体管芯的单片集成特征，其补偿过电压保护器件的寄生电容，使得过电压保护器件在操作下的、在第一金属电极与第二接合垫之间的电容相对于中心节点实质上对称。
[0014]单独地或组合地，寄生电容包括导电链路的自电容的至少一部分。
[0015]单独地或组合地，单片集成特征在中心节点与第二端子之间的第一传输路径中形成电容，该电容与导电链路的自电容实质上匹配。
[0016]单独地或组合地，单片集成特征包括第一导电电极和第二导电电极，并且其中第一金属电极大于第二金属电极。
[0017]单独地或组合地，单片集成特征被一体地形成在半导体管芯的半导体主体中。
[0018]公开了一种半导体组件。根据实施例，半导体组件包括：电路载体，电路载体包括第一平面管芯安装焊盘和第二平面管芯安装焊盘；过电压保护器件，过电压保护器件安装在电路载体上并且包括以反串联配置布置的第一半导体器件和第二半导体器件，第一半导体器件和第二半导体器件具有在过电压保护器件的中心节点处连接在第一半导体器件和第二半导体器件之间的导电链路，第一半导体器件和第二半导体器件均是具有单向传导特性的二端子半导体器件，其中，过电压保护器件的第一端子被附接并且被电连接至第一管芯安装焊盘，其中，过电压保护器件的第二端子被附接并且被电连接至第二管芯安装焊盘，其中，在第二平面管芯安装焊盘与中心节点之间存在第一传输路径，并且在第二平面管芯安装焊盘与中心节点之间存在第二传输路径，其中，导电链路的自电容在过电压保护器件的操作期间有助于第二传输路径的总电容，其中，过电压保护器件还包括第一传输路径中的附加电容，并且其中，附加电容大于导电链路的自电容。
[0019]单独地或组合地，电路载体与第一金属电极和第二金属电极的导电连接是不对称的。
[0020]单独地或组合地，附加电容实质上匹配导电链路的自电容和第四净电容的总和，
其中第四净电容是在过电压保护器件的操作期间第二传输路径中的、由电路载体的不对称导电连接产生的电容。
[0021]单独地或组合地，过电压保护器件是单个半导体管芯，其包括被单片地集成于单个半导体管芯中的第一半导体器件和第二半导体器件，并且附加电容为单个半导体管芯的单片集成特征。
[0022]单独地或组合地，过电压保护器件包括第一半导体管芯和第二半导体管芯，第一半导体管芯包括被单片地集成在第一半导体管芯中的第一半导体器件，第二半导体管芯包括被单片地集成在第二半导体管芯中的半导体器件，其中附加电容是第一半导体管芯或第二半导体管芯的单片集成特征。
[0023]本领域技术人员在阅读以下详细描述时以及在查看附图时将认识到另外的特征和优点。
附图说明
[0024]附图的元件不一定相对于彼此按比例绘制。相似的附图标记表示对应的相似部件。各种所示实施例的特征可以组合，除非它们彼此排斥。实施例在附图中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过电压保护器件，包括：以反串联配置布置的第一半导体器件和第二半导体器件，具有在所述过电压保护器件的中心节点处连接在所述第一半导体器件与所述第二半导体器件之间的导电链路，所述第一半导体器件和所述第二半导体器件均是具有单向传导特性的二端子半导体器件；第一端子连接件，连接到所述第一半导体器件的、与所述中心节点相对的端子；第二端子连接件，连接到所述第二半导体器件的、与所述中心节点相对的端子；其中第一传输路径中的元件的总电容实质上匹配第二传输路径中的元件的总电容，所述第一传输路径在所述第一端子连接件与所述中心节点之间，所述第二传输路径在所述第二端子连接件和所述中心节点之间，以及其中，所述第二传输路径中的元件的所述总电容包括所述导电链路的自电容的至少一部分。2.根据权利要求1所述的过电压保护器件，其中，所述第二传输路径中的元件的所述总电容还包括所述第二半导体器件的固有电容，并且其中所述第一传输路径中的元件的所述总电容包括所述第一半导体器件的固有电容。3.根据权利要求2所述的过电压保护器件，其中所述第一半导体器件的所述固有电容实质上匹配所述第二半导体器件的所述固有电容，其中所述过电压保护器件还包括所述第一传输路径中的附加电容，并且其中所述附加电容实质上匹配所述导电链路的所述自电容。4.根据权利要求3所述的过电压保护器件，其中，所述第一半导体器件和所述第二半导体器件以及所述附加电容均单片地集成在半导体管芯中。5.根据权利要求4所述的过电压保护器件，其中所述第一传输路径包括导电材料的一个或多个部段，其中所述第二传输路径包括导电材料的一个或多个部段，并且其中所述附加电容由来自所述第一传输路径的导电材料的所述一个或多个部段与来自所述第二传输路径的导电材料的所述一个或多个部段之间的几何差异提供。6.根据权利要求5所述的过电压保护器件，其中，来自所述第一传输路径的金属化的所述一个或多个部段包括设置在所述半导体管芯的表面上的第一金属电极，其中来自所述第二传输路径的金属化的所述一个或多个部段包括设置在所述半导体管芯的表面上的第二金属电极，并且其中所述几何差异包括所述第一金属电极与所述第二金属电极之间的尺寸差异。7.根据权利要求6所述的过电压保护器件，其中所述第一金属电极与所述第二金属电极之间的所述尺寸差异使得所述第一金属电极的、在所述第一电极与所述中心节点之间的焊盘电容比所述第二金属电极的、在所述第二电极与所述中心节点之间的焊盘电容大等于所述附加电容的量。8.根据权利要求6所述的过电压保护器件，其中，来自所述第一传输路径的金属化的所述一个或多个部段包括形成在所述半导体管芯内的第一互连线，其中，来自所述第二传输路径的金属化的所述一个或多个部段包括形成在所述半导体管芯内的第二互连线，并且其中，所述几何差异包括所述第一互连线与所述第二互连线之间的几何形状的差异。9.根据权利要求3所述的过电压保护器件，其中，所述附加电容是基于电介质或基于半导体的电容器结构，所述基于电介质或基于半导体的电容器结构与所述第一半导体器件分
离，并且连接在所述第一端子与所述中心节点之间。10.根据权利要求2所述的过电压保护器件，其中所述第一半导体器件的所述固有电容比所述第二半导体器件的所述固有电容大等于所述导电链路的所述自电容的量。11.一种过电压保护器件，包括：半导体管芯；第一半导体器件和第二半导体器件，被单片地集...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：