本实用新型属于电子设备技术领域，尤其涉及一种TVS二极管器件及用于以太网接口的信号保护电路。
背景技术：
随着网络技术的普及和发展，10Gb以太网络的应用越来越广泛，以太网接口作为一种通信接口在通信设备进行网络连接中的应用也越来越广泛。为了保证通信设备的安全及可靠运行，对以太网接口采取保护措施成为了本领域技术人员的共识，现有的以太网接口保护电路通常采用硅保护电路和气体放电管保护电路。
然而，随着通信速率的提高，集成芯片对静电放电、电缆放电、浪涌等干扰变得越来越敏感，现有的硅保护电路一般采用传统的瞬态抑制(Transient Voltage Suppressor，TVS)二极管，其在提高通流容量时通常会大大增加结电容从而影响以太网信号的传输质量，气体放电管保护电路的相应时间较慢，无法可靠稳定地保护输出端的敏感电路。
因此，现有的用于以太网接口的通信技术存在着由于通信速率的提高，导致输出信号容易受到静电放电、电缆放电、浪涌等干扰的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种TVS二极管器件及用于以太网接口的信号保护电路，以解决现有以太网接口在10Gb以太网中由于通信速率的提高，导致输出信号容易受到静电放电、电缆放电、浪涌等干扰的问题。
本实用新型实施例中提出了一种TVS二极管器件，
包括：
第一隔离层；
形成在所述第一隔离层上的半导体衬底，所述半导体衬底中形成有第一沟槽、第二沟槽；
依次填充于所述第一沟槽中的P型多晶硅、P型第二扩散区以及P型第一扩散区；
依次填充于所述第二沟槽中的N型多晶硅、N型第二扩散区以及N型第一扩散区；
形成在所述P型第一扩散区上的第一金属电极；
形成在所述N型第一扩散区上的第二金属电极；
形成在所述P型第一扩散区以及所述N型第一扩散区上的第二隔离层。
可选的，所述第一隔离层和所述第二隔离层均为二氧化硅。
可选的，所述P型多晶硅的掺杂浓度大于所述P型第二扩散区以及所述P型第一扩散区的掺杂浓度。
本实用新型实施例还提出了一种用于以太网接口的信号保护电路，所述信号保护电路包括以太网接口、以太网物理层芯片、多组差分信号线、多个变压器模块以及包括有如上述任一项所述的TVS二极管器件的信号保护模块；
所述以太网接口的多组输出端口通过多组所述差分信号线与多组所述变压器模块一一对应连接，多组所述变压器模块通过多组所述差分信号线与所述以太网物理层芯片的多组输入端口一一对应连接；
多组所述差分信号线中至少一组所述差分信号线之间还设置有所述信号保护模块。
可选的，所述信号保护模块包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一TVS二极管器件以及第二TVS二极管器件；
所述第一二极管的阳极、所述第三二极管的阴极与所述信号保护模块的第一端共接，所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极与所述第一TVS二极管器件的第一金属电极共接，所述第一TVS二极管器件的第二金属电极与所述第二TVS二极管器件的第二金属电极连接，所述第三二极管的阳极、所述第四二极管的阳极与所述第二TVS二极管器件的第一金属电极共接，所述第二二极管的阳极、所述第四二极管的阴极与所述信号保护模块的第二端共接。
可选的，所述信号保护模块的第一端与所述差分信号线中的正差分信号线连接，所述信号保护模块的第二端与所述差分信号线中的负差分信号线连接。
可选的，所述变压器模块包括第一变压器、第一电容以及第二电容；
所述第一变压器的第一输入端作为所述变压器模块的第一输入端与所述以太网接口的正差分信号输出端连接，所述第一变压器的第二输入端作为所述变压器模块的第二输入端与所述以太网接口的负差分信号输出端连接，所述第一变压器的第一侧电感的中心通过所述第一电容接地，所述第一变压器的第二侧电感的中心通过所述第二电容接地，所述第一变压器的第一输出端作为所述变压器模块的第一输出端与所述以太网物理层芯片的正差分信号输入端连接，所述第一变压器的第二输出端作为所述变压器模块的第二输出端与所述以太网物理层芯片的负差分信号输入端连接。
可选的，所述以太网接口为RJ45接口，所述RJ45接口具有4组输出端口，所述RJ45接口的4组输出端口通过4组差分信号线分别与4个所述变压器模块一一对应连接，4个所述变压器模块通过4组差分信号线分别与所述以太网物理层芯片4组输入端口一一对应连接。
可选的，多组所述差分信号线之间的距离小于或者等于5毫米。
可选的，多组所述差分信号线中至少一组所述差分信号线之间还设置有第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述差分信号线中的正差分信号线连接，所述第一电阻的第二端与所述差分信号线中的负差分信号线连接。
本实用新型中提供的一种TVS二极管器件及用于以太网接口的信号保护电路，通过设计一种新型的TVS二极管器件，使得TVS二极管器件具有低电容、高浪涌的特性，并将该TVS二极管器件应用于信号保护电路中，通过在以太网接口与以太网物理层芯片之间的多组差分信号线上串联多个变压器模块，以及在多组所述差分信号线中至少一组所述差分信号线之间还通过设置信号保护模块，用以对差分信号线上的网络信号进行压降以及信号保护，解决了现有以太网接口在10Gb以太网中由于通信速率的提高，导致输出信号容易受到静电放电、电缆放电、浪涌等干扰的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例一中的一种TVS二极管器件的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二中的一种信号保护电路的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三中的信号保护模块202的结构示意图；
图4为本实用新型一实施例中应用于RJ45接口的一种信号保护电路的结构示意图；
图5为本实用新型实施例四中的信号保护电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图1为本实用新型实施例一中的一种TVS二极管器件的结构示意图，如图1，本实施例中的TVS二极管器件包括：第一隔离层500；形成在第一隔离层上的半导体衬底510，半导体衬底510中形成有第一沟槽、第二沟槽；依次填充于第一沟槽中的P型多晶硅521、P型第二扩散区531以及P型第一扩散区541；依次填充于第二沟槽中的N型多晶硅522、N型第二扩散区532以及N型第一扩散区542；形成在P型第一扩散区541上的第一金属电极551；形成在N型第一扩散区542上的第二金属电极552；与P型第一扩散区541以及N型第一扩散区542相连接，形成在P型第一扩散区541以及N型第一扩散区542上的第二隔离层560。
作为本实用新型一实施例，第一隔离层500和第二隔离层560均为二氧化硅。
作为本实用新型一实施例，P型多晶硅521的掺杂浓度大于P型第二扩散区531以及P型第一扩散区541的掺杂浓度。具体的，P型多晶硅521是指在多晶硅中掺杂有P型元素形成P型多晶硅521，该P型元素包括：硼、铝、镓、铟等元素，在本实施中，P型多晶硅521的掺杂浓度大于P型第二扩散区531以及P型第一扩散区541的掺杂浓度具体包括：P型多晶硅521中掺杂的P型元素的浓度要大于P型第二扩散区531以及P型第一扩散区541中掺杂的P型元素的浓度。
作为本实用新型一实施例，N型多晶硅522的掺杂浓度大于N型第二扩散区532以及N型第一扩散区542的掺杂浓度。具体的，N型多晶硅522是指在多晶硅中掺杂有N型元素形成N型多晶硅522，该N型元素包括：氮、磷、砷等元素，在本实施例中，N型多晶硅522的掺杂浓度大于N型第二扩散区532以及N型第一扩散区542的掺杂浓度具体包括：N型多晶硅522中掺杂的N型元素的浓度要大于N型第二扩散区532以及N型第一扩散区542中掺杂的N型元素的浓度。
作为本实用新型一实施例，半导体衬底510为多晶硅或者单晶硅。
作为本实用新型一实施例，第一金属电极551和第二金属电极552为金、银以及铜中的任意一项。
图2为本实用新型实施例二中的一种信号保护电路的结构示意图，如图2所示，信号保护电路包括以太网接口10、以太网物理层芯片30、多组差分信号线、多个变压器模块201以及包括有如上述任一项实施例中的TVS二极管器件的信号保护模块202；在本实施例中，以太网接口10的多组输出端口通过多组差分信号线与多组变压器模块201一一对应连接，多组变压器模块201通过多组差分信号线与以太网物理层芯片30的多组输入端口一一对应连接；多组差分信号线中至少一组差分信号线之间还设置有信号保护模块202。
在本实施例中，以太网接口10的输出端口1、2分别通过差分信号线与以太网物理层芯片30的输入端口TP1+、TP1-连接，其中，以太网接口10的输出端口1、2为一组输出端口，以太网接口10的输出端口1、2分别与所对应的变压器模块201的第一输入端、第二输入端连接，以太网物理层芯片30的输入端口TP1+、TP1-分别与所对应的变压器模块201的第一输出端、第二输出端连接。以太网接口10的输出端口2n-1以及2n分别通过差分信号线与以太网物理层芯片30的输入端口TPn+、TPn-连接，其中，以太网接口10的输出端口2n-1以及2n分别与所对应的变压器模块201的第一输入端、第二输入端连接，以太网物理层芯片30的输入端口TPn+、TPn-分别与所对应的变压器模块201的第一输出端、第二输出端连接。
作为本实用新型一实施例，多组差分信号线中至少一组差分信号线之间还设置有信号保护模块202，优选的，以太网接口10与太网物理层芯片30之间的每组差分信号线之间均设置有信号保护模块202，该信号保护模块202中包括有如上述任一项实施例中的TVS二极管器件，该TVS二极管器件的个数根据用户需要进行设置。
作为本实用新型一实施例，该信号保护模块202中包括的多个如上述任一项实施例中的TVS二极管器件之间串联连接。
图3为本实用新型实施例三中的信号保护模块202的结构示意图，信号保护模块202包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一TVS二极管器件以及第二TVS二极管器件。
具体的，第一二极管D1的阳极、第三二极管D3的阴极与信号保护模块202的第一端共接，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极与第一TVS二极管器件的第一金属电极共接，第一TVS二极管器件的第二金属电极与第二TVS二极管器件的第二金属电极连接，第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阳极与第二TVS二极管器件的第一金属电极共接，第二二极管D2的阳极、第四二极管D4的阴极与信号保护模块202的第二端共接。
作为本实用新型一实施例，信号保护模块202的第一端与差分信号线中的正差分信号线连接，信号保护模块202的第二端与差分信号线中的负差分信号线连接。
作为本实用新型一实施例，请参阅图2，变压器模201包括第一变压器、第一电容以及第二电容。具体的，第一变压器T1的第一输入端作为变压器模块201的第一输入端与以太网接口10的正差分信号输出端连接，第一变压器T1的第二输入端作为变压器模块201的第二输入端与以太网接口10的负差分信号输出端连接，第一变压器T1的第一侧电感的中心通过第一电容C1接地，第一变压器T1的第二侧电感的中心通过第二电容C2接地，第一变压器T1的第一输出端作为变压器模块201的第一输出端与以太网物理层芯片30的正差分信号输入端连接，第一变压器T1的第二输出端作为变压器模块201的第二输出端与以太网物理层芯片30的负差分信号输入端连接。
作为本实用新型一实施例，图4为本实用新型一实施例中应用于RJ45接口的一种信号保护电路的结构示意图，如图4所示，以太网接口10为RJ45接口，RJ45接口具有4组输出端口，RJ45接口的4组输出端口通过4组差分信号线分别与4个变压器模块201一一对应连接，4个变压器模块201通过4组差分信号线分别与以太网物理层芯片30的4组输入端口一一对应连接。
作为本实用新型一实施例，多组差分信号线之间的距离小于或者等于5毫米。
图5为本实用新型实施例四中的信号保护电路的结构示意图，如图5所示，多组差分信号线中至少一组差分信号线之间还设置有第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与差分信号线中的正差分信号线连接，第一电阻R1的第二端与差分信号线中的负差分信号线连接。
本实用新型中提供的一种TVS二极管器件及用于以太网接口的信号保护电路，通过设计一种新型的TVS二极管器件，使得TVS二极管器件具有低电容、高浪涌的特性，并将该TVS二极管器件应用于本实用新型中的信号保护电路中，通过在以太网接口与以太网物理层芯片之间的多组差分信号线上串联多个变压器模块以及在多组差分信号线中至少一组差分信号线之间还通过设置信号保护模块用以对差分信号线上的网络信号进行压降以及信号保护，解决了现有以太网接口在10Gb以太网中因为通信速率的提高，使得输出信号容易受到静电放电、电缆放电、浪涌等干扰的问题。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。