[实用新型]一种大功率单向TVS器件

说明书

本实用新型公开了一种大功率单向TVS器件，其特征在于：在硅片上进行双面版图设计，其中：硅片正面版图包括P+区、N+区、接触孔、正面阴极金属；N+区在中心区域，P+区围绕N+区呈环状结构，同时P+区与N+区之间存在间隔；接触孔只打开正面N+区，使得正面阴极金属通过接触孔只引出N+区；硅片背面版图包括P+区、N+区、背面阳极金属；硅片背面无介质层，背面阳极金属直接与硅片背面整体全部接触，即将硅片背面的P+区和N+区进行短接引出。本实用新型通过对芯片的正面和背面都进行版图设计，大幅度提升了TVS器件的浪涌电流能力，同时具有更低的钳位电压，且不需要额外增大版面。

技术领域

本实用新型属于半导体保护器件技术领域,具体涉及一种大功率单向TVS(Transient Voltage Suppressors)器件。

背景技术

随着各类电子设备和移动终端向功能多元化和体积小型化的发展，其内部使用的集成电路也在快速发展，各类芯片的特征尺寸和工作电压都在不断减小，因此对相应的TVS保护器件也提出了更高的要求，一方面要求TVS保护器件面积和体积更小，以匹配不断小型化电路板；另一方面，随着移动终端对安全性和可靠性越来越高的要求，尤其是在手机和平板领域，对VBUS端的浪涌防护能力要求已经提高到了300V以上，因此要求TVS保护器件既要有很高的浪涌电流保护能力，同时又要有低的钳位电压。

目前传统的TVS保护器件，为了提高功率，往往是通过增大TVS器件面积的方法，由于增大器件面积，导致封装后的成品体积增大，因而不能很好地满足各类移动终端小型化的需求，另一方面增大TVS器件面积，对于降低钳位电压的效果并不理想。为了突破传统技术瓶颈，获得一种不增大器件面积，就大幅度提高功率的TVS保护器件，实用新型人经过创新设计，并经过了实践生产获得了本实用新型。

实用新型内容

为解决上述现有技术中的不足，本实用新型创新性的提供了一种大功率单向TVS器件，其具有大功率、体积小、集成度高、成本低等优点。

本实用新型的技术方案是：

一种大功率单向TVS器件，其特征在于：在硅片上进行双面版图设计，其中：

硅片正面版图包括P+区、N+区、接触孔、正面阴极金属；N+区在中心区域，P+区围绕N+区呈环状结构，同时P+区与N+区之间存在间隔；接触孔只打开正面N+区，使得正面阴极金属通过接触孔只引出N+区；

硅片背面版图包括P+区、N+区、背面阳极金属；硅片背面无介质层，背面阳极金属直接与硅片背面整体全部接触，即将硅片背面的P+区和N+区进行短接引出。

作为优选，硅片背面的N+区和P+区与硅片正面的N+区和P+区的版图相同。

作为优选，正面阴极金属以及背面阳极金属的长度和宽度与硅片的长度和宽度一致。

作为优选，硅片长度为1.2～2.0mm，宽度为1.0～1.8mm，P+区与N+区面积比例为1:1至1:6，P+区与N+区的间距为50～120μm；更为优选的，P+区与N+区面积比例为1:3，P+区与N+区的间距为60～80μm。

作为优选，硅片长度为0.8～1.6mm，宽度为0.5～1.4mm，P+区与N+区面积比例为1:2至1:5，P+区与N+区的间距为30～100μm；更为优选的，P+区与N+区面积比例为1:3至1:4，P+区与N+区间距为45～55μm。

为了获得性能最佳的TVS器件，本实用新型有两个重要的参数设置，分别是P+区与N+区的面积比例，以及P+区与N+区的间距，通过调整这两个重要参数，可以获得浪涌电流能力最大，且钳位电压很低的TVS保护器件。

本实用新型通过对芯片的正面和背面都进行版图设计，大幅度提升了TVS器件的浪涌电流能力，同时具有更低的钳位电压，且不需要额外增大版面。

附图说明