瞬态电压抑制器封装组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微电子技术领域，更具体地，涉及瞬态电压抑制器封装组件。
【背景技术】
[0002]瞬态电压抑制器TVS (Transient Voltage Suppressor)是在稳压管基础上发展的高效能电路保护器件。TVS 二极管的外形与普通稳压管无异，然而，由于特殊的结构和工艺设计，TVS 二极管的瞬态响应速度和浪涌吸收能力远高于普通稳压管。例如，TVS 二极管的响应时间仅为10 12秒，并且可以吸收高达数千瓦的浪涌功率。在反向应用条件下，当承受一个高能量的大脉冲时，TVS 二极管的工作阻抗会快速降至极低的导通值，从而允许大电流通过，同时，将电压箝位在预定水平。因此，TVS 二极管可以有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏。
[0003]传统的TVS 二极管的制造工艺比较简单，一般是在P+衬底/N+衬底上通过异型掺杂直接形成PN结。TVS 二极管的响应速度与其电容密切相关。传统的TVS 二极管主要应用在消费类电子产品中的数据端子，如键盘、侧键和电源线等。由于此类端子速度较慢，对TVS二极管的瞬态响应速度要求不高，电容一般在20pF以上。然而，视频数据线具有极高的数据传输率(其数据传输率高达480M，有的视频数据传输率达到IG以上)。因此，对于视频线路的保护，传统的TVS 二极管的瞬态响应速度就不能满足使用要求。在视频传输中，TVS二极管的电容要求小于1.0pF0
[0004]在申请号为CN201420858051.3的中国专利申请中，公开了一种由三个分立器件集成在一个芯片上形成的TVS器件。如图1所示，该TVS器件包括第一二极管D1、第二二极管D2和齐纳二极管ZD，其中第一二极管Dl和齐纳二极管ZD反向串联。第一二极管Dl和齐纳二极管的阳极分别连接信号端I/O和接地端GND，第二二极管D2的阳极和阴极分别连接信号端I/O和接地端GND。在浪涌发生时，如果在信号端I/O和接地端之间承受正电压，并且正电压的数值高于齐纳二极管ZD的击穿电压，则产生沿着第一二极管的正向和齐纳二极管的反向流动的电流，从而起到ESD防护的作用。如果在信号端I/O和接地端之间承受负电压，则仅第二二极管D2正向导通。
[0005]在图1示出的TVS器件是单向器件，其中，普通的整流二极管作为小电容值的附加电容，与齐纳二极管串联。该TVS器件的电容值将取决于附加电容的电容值。该TVS器件包括在一个芯片中集成的多个分立器件，从而极大地降低了封装成本，但是制作工艺相对复杂。在不考虑工艺复杂度和成本的前提下，可以实现低电容单向ESD防护功能。然而，该TVS器件包括两个相反方向的电流路径，从而不能直接用作双向器件。此外，由于寄生效应及散热不良，该TVS器件也很难达到较高的瞬态功率。
[0006]因此，期望开发新型的TVS器件，在提高瞬态响应速度的同时，兼顾单向和双向应用要求，降低工艺复杂度和成本，以及提供高保护电压。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以采用容性二极管组件提高瞬态响应速度的单向或双向TVS封装组件。
[0008]根据本实用新型，提供一种瞬态电压抑制器封装组件，其特征在于，包括:封装框架，包括多个引脚；第一容性二极管组件，安装在所述多个引脚中的第一引脚上；以及第一齐纳二极管，安装在所述多个引脚中的第二引脚上，其中，所述第一容性二极管组件与所述第一齐纳二极管之间经由第一键合线电连接。
[0009]优选地，所述第一容性二极管组件包括两个反向并联的二极管。
[0010]优选地，所述第一容性二极管组件为单个管芯，其中包括用于短接相反类型的掺杂区的导电路径。
[0011 ] 优选地，所述导电路径包括金属层或导电通道。
[0012]优选地，所述第一齐纳二极管为单向或双向齐纳二极管。
[0013]优选地，所述第一容性二极管组件的任意一端与所述第一齐纳二极管的任意一端电连接。
[0014]优选地，所述封装组件还包括:第二容性二极管组件，安装在所述第二引脚上；以及第二齐纳二极管组件，安装在所述第一引脚上，其中，所述第二容性二极管组件与所述第二齐纳二极管之间经由第二键合线电连接。
[0015]优选地，所述封装组件还包括:第二容性二极管组件，安装在所述第一引脚上；以及第二齐纳二极管组件，安装在所述多个引脚中的第三引脚上，其中，所述第二容性二极管组件与所述第二齐纳二极管之间经由第二键合线电连接。
[0016]优选地，所述封装组件还包括:第二容性二极管组件，安装在所述多个引脚中的第三引脚上；以及第二齐纳二极管组件，安装在所述第一引脚上，其中，所述第二容性二极管组件与所述第二齐纳二极管之间经由第二键合线电连接。
[0017]优选地，所述第一容性二极管组件与所述第二容性二极管组件的结构相同，所述第一齐纳二极管与所述第二齐纳二极管的结构相同。
[0018]根据本实用新型的实施例的瞬态电压抑制器封装组件采用容性二极管组件作为无极性的电容。该容性二极管组件包括反向并联的第一二极管和第二二极管，在两个方向上具有几乎相同的正向特性。在优选的封装组件中，容性二极管组件的任意引线可以与齐纳二极管的任意引线连接，可以减少由于半导体器件的连接错误导致芯片损坏的可能性。
[0019]所述超低电容容性二极管组件在很小的芯片面积上即可实现，极大地提高了半导体器件集成封装的适用性，使器件结构适用于多种不同的封装形式。由于半导体衬底直接作为另一个电极引出，在封装时可以减少I根键合金丝，能够大幅度地降低制作成本，有利于产业化。
[0020]在所述封装组件中，所述超低电容容性二极管组件与齐纳二极管串联，仅仅在齐纳二极管的电压上增加0.7V的导通压降，几乎不改变齐纳二极管的电学特性。例如，将所述超低电容容性二极管组件与一个正向电压0.8V，反向击穿电压20V，电容为20pF的齐纳二极管串联封装在一个管壳内，将得到一个正向电压1.5V，反向击穿电压20.7V，而电容仅有不到IpF的超低电容TVS封装组件。由于容性二极管组件具有超低的电容值，因此，可以提高TVS封装组件的响应速度，极大的拓宽了各类器件的应用范围，从而可以应用在高频的数据传输网络中。
【附图说明】
[0021]通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0022]图1示出根据现有技术的瞬态电压抑制器的电路示意图；
[0023]图2示出根据本实用新型实施例的瞬态电压抑制器的电路示意图；
[0024]图3示出在瞬态电压抑制器中使用的一种容性二极管组件的结构示意图；
[0025]图4示出在瞬态电压抑制器中使用的另一种容性二极管组件的结构示意图；
[0026]图5示出根据本实用新型第一实施例的瞬态电压抑制器封装组件的俯视图、截面图和电路不意图；
[0027]图6示出根据本实用新型第二实施例的瞬态电压抑制器封装组件的俯视图、截面图和电路不意图；
[0028]图7示出根据本实用新型第三实施例的瞬态电压抑制器封装组件的俯视图、截面图和电路不意图；
[0029]图8示出根据本实用新型第四实施例的瞬态电压抑制器封装组件的俯视图、截面图和电路不意图O
【具体实施方式】
[0030]以下将参照附图更详细地描述本实用新型。在各个附图中，相同的元件采用类