一种电压钳位组合器件的制作方法

本发明属于半导体器件领域，特别涉及一种电压钳位组合器件。

背景技术：

1、tvs即瞬态电压抑制器，是一种常用的电路保护核心元器件。然而，由于其保护原理的限制，性能再优异的末端tvs也无法消除残压，最多只能降低残压提高其性能。而对某些敏感电路而言，即使再小的残压也具有危害。因此，如何把tvs引起的残压消除是本领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、为了消除由tvs引起的电压振荡现象，从而避免残压对内部电路造成损坏，本发明公开了一种电压钳位组合器件,在tvs二极管的一侧集成高带外抑制大功率滤波器，通过合理地设计滤波器的截止频率与矩形系数，对tvs残压进行精确滤除，确保被保护端口无残压影响。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种电压钳位组合器件，包括滤波器和末端tvs，且所述滤波器的第一级电容的上极板或者第一级电感的上电极为整个组合器件的端口i，所述滤波器的第三级电容的上极板或者第二级电感的上电极为整个组合器件的端口ii，所述末端tvs与所述滤波器的第三级电容或者第二级电感并联，且所述末端tvs的阴极接端口ii，所述末端tvs的阳极接地。

4、优选地，所述滤波器为低通滤波器，所述低通滤波器包括第一级电容、第二级电容、第三级电容、第一级耦合电感和第二级耦合电感，其中，所述第一级电容的上极板为整个组合器件的端口i，下极板接地，所述第一级电容的上极板与第一级耦合电感的一端相连，所述第一级耦合电感的另一端分别连接所述第二级电容的上极板和所述第二级耦合电感的一端，所述第二级电容的下极板接地，所述第二级耦合电感的另一端连接第三级电容的上极板连接，所述第三级电容的下极板接地，所述末端tvs的阳极接第三级电容的下极板后接地，所述末端tvs的阴极接第三级电容的上极板为整个组合器件的端口ii。

5、优选地，所述低通滤波器还包括第四级电容和第五级电容，其中，所述第四级电容与所述第一级耦合电感并联，所述第五级电容与所述第二级耦合电感并联。

6、优选地，所述第一级电容、第二级电容、第三级电容、第四级电容和第五级电容均为高耐压电容，其电压承受能力均≥500v。

7、优选地，所述滤波器为高通滤波器，所述高通滤波器包括第一级电感、第二级电感、耦合电容，其中，所述第一级电感的上电极为整个组合器件的端口i，下电极接地，所述端口i同时与耦合电容的一端相连，耦合电容的另一端作为整个组合器件的端口ii，所述端口ii同时与所述第二级电感的上电极相连，所述第二级电感的下电极接地，所述末端tvs的阳极与所述第二级电感的下电极连接后接地，所述末端tvs的阴极与所述第二级电感的上电极连接。

8、优选地，所述高通滤波器还包括第三级耦合电感，且所述第三级耦合电感与所述耦合电容并联。

9、优选地，所述耦合电容为高耐压电容，其电压承受能力≥500v。

10、有益效果：本发明公开了一种电压钳位组合器件，具有如下优点：

11、（1）本发明中，当外界静电（esd）、浪涌信号或者多脉冲eft信号进入端口ii时，末端tvs会率先发生击穿，从而将电压波形由原来的千伏级脉冲转变为百伏级脉冲，使得该脉冲无法对滤波器部分造成损伤。

12、（2）本发明中，末端tvs左侧设置的滤波器会将tvs产生的震荡残压以及落在滤波器阻带的频率分量全部滤除滤除，使得整个组合器件的端口i电压保持平稳，从而保证端口i的信号纯净，很好的保护了与端口i相连的电路或系统，适用于射频集成电路的瞬态保护。

13、（3）本发明可以通过对滤波器的设计，控制滤波器的通带范围，使得在滤波器通带范围内的高频信号不会受到影响，大大提高了系统的静电保护和抗干扰能力。

14、（4）相比于传统单tvs保护，本发明的组合器件使残压更小，且不会影响正常信号的传输，大大提高了系统的静电保护和抗干扰能力，性能比传统tvs更为出色。

技术特征：

1.一种电压钳位组合器件，其特征在于，包括滤波器和末端tvs，且所述滤波器的第一级电容的上极板或者第一级电感的上电极为整个组合器件的端口i，所述滤波器的第三级电容的上极板或者第二级电感的上电极为整个组合器件的端口ii，所述末端tvs与所述滤波器的第三级电容或者第二级电感并联，且所述末端tvs的阴极接端口ii，所述末端tvs的阳极接地。

2.根据权利要求1所述的电压钳位组合器件，其特征在于，所述滤波器为低通滤波器，所述低通滤波器包括第一级电容、第二级电容、第三级电容、第一级耦合电感和第二级耦合电感，其中，所述第一级电容的上极板为整个组合器件的端口i，下极板接地，所述第一级电容的上极板与第一级耦合电感的一端相连，所述第一级耦合电感的另一端分别连接所述第二级电容的上极板和所述第二级耦合电感的一端，所述第二级电容的下极板接地，所述第二级耦合电感的另一端连接第三级电容的上极板连接，所述第三级电容的下极板接地，所述末端tvs的阳极接第三级电容的下极板后接地，所述末端tvs的阴极接第三级电容的上极板为整个组合器件的端口ii。

3.根据权利要求2所述的电压钳位组合器件，其特征在于，所述低通滤波器还包括第四级电容和第五级电容，其中，所述第四级电容与所述第一级耦合电感并联，所述第五级电容与所述第二级耦合电感并联。

4.根据权利要求3所述的电压钳位组合器件，其特征在于，所述第一级电容、第二级电容、第三级电容、第四级电容和第五级电容均为高耐压电容，其电压承受能力均≥500v。

5.根据权利要求1所述的电压钳位组合器件，其特征在于，所述滤波器为高通滤波器，所述高通滤波器包括第一级电感、第二级电感、耦合电容，其中，所述第一级电感的上电极为整个组合器件的端口i，下电极接地，所述端口i同时与耦合电容的一端相连，耦合电容的另一端作为整个组合器件的端口ii，所述端口ii同时与所述第二级电感的上电极相连，所述第二级电感的下电极接地，所述末端tvs的阳极与所述第二级电感的下电极连接后接地，所述末端tvs的阴极与所述第二级电感的上电极连接。

6.根据权利要求5所述的电压钳位组合器件，其特征在于，所述高通滤波器还包括第三级耦合电感，且所述第三级耦合电感与所述耦合电容并联。

7.根据权利要求6所述的电压钳位组合器件，其特征在于，所述耦合电容为高耐压电容，其电压承受能力≥500v。

技术总结
本发明公开了一种电压钳位组合器件，包括滤波器和末端TVS，且滤波器的第一级电容的上极板或者第一级电感的上电极为整个组合器件的端口I，滤波器的第三级电容的上极板或者第二级电感的上电极为整个组合器件的端口II，末端TVS与滤波器的第三级电容或者第二级电感并联，且末端TVS的阴极接整个组合器件的端口II，末端TVS的阳极接地。本发明在TVS二极管的一侧集成高带外抑制大功率滤波器，通过合理地设计滤波器的截止频率与矩形系数，对TVS残压进行精确滤除，确保被保护端口无残压影响。

技术研发人员：朱伟东,赵泊然
受保护的技术使用者：江苏应能微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12