[发明专利]电话线接口保护部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种保护部件，尤其涉及为保护电话线而设计的保护器件。

背景技术

由本申请人所提交的欧洲专利申请EP-A-0687051描述了一种电话线接口的保护电路，并以单片部件的形式介绍了该电路的具体实施方式。本专利申请的图1为上述申请图4的复制，它示出了本电路的一个部件，该部件包括两个首尾相连接的可控硅Th1和Th2，每个可控硅分别有一个阴极控制极和一个阳极控制极。可控硅Th1和Th2接在线AB和参考端G之间。两个控制极互连于点B，可控硅Th1和Th2的一个公共端连接于点A，在点A和B之间连接一电阻Rd。可控硅Th1和Th2的另一个公共端连接至参考端G。在端B和G之间连接一个齐纳二极管Z1，当它发生雪崩时，可控硅Th1被触发。在端A和G之间连接一个齐纳二极管Z2，当它发生雪崩时，可控硅Th2被触发。当端点A和B之间的电流超过预定阈值时，可控硅Th1和Th2均被各自的控制极触发。

这样，在图1的电路中，当流过电阻Rd的电流超过预定阈值时或当线AB两端的电压超过二极管Z1或Z2的雪崩电压时，可控硅Th1和Th2随各自的偏置均被导通。

本专利申请的图2为前述申请图7的复制，是组成图1电路的一个具体例子。图1中元件Th1，Th2，Z1和Z2的位置已表示在图2中。

当根据前述申请设计并实施本发明时，申请人注意到应解决的其中一个主要的困难是使可控硅Th1和Th2具有相近的控制触发灵敏度，以及获得合适的维持电流。为此，前述申请中已提出了各种方法来解决这一问题。

然而，在电路的实现过程中申请人注意到虽然通过齐纳二极管Z1的雪崩来触发可控硅Th1不会引起特别的问题，但通过流过电阻Rd的电流触发的可控硅Th2的灵敏度却需要进一步的提高。更具体地说，触发太慢了(持续时间大于1μs)。选择各部件的最佳位置(见欧洲专利申请0687051的图8A-8B)的努力证明是不成功的。这样，当在线AB上产生一个边缘极其陡峭的过电流(例如，一个强度为30A的标准化波0.5/700μs)时，经过一个很小的延时后，可控硅Th2导通，在该延时过程中，由保护部件来传输可能导致被保护的集成电路损坏的30A的峰值电流。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述问题，提高部件对出现在线路AB上的正的过电流的响应速度。

为达到这一目的，申请人对图2部件的结构作了彻底修改，尤其是对相应于可控硅Th2的部件部分作了修改，这一点将在下面详述。用本发明的这种修改结构，在出现过电流时，可控硅Th2将更快的被触发(在过电流开始后短于1μs)。

所达到这些目的的本发明的一个实例是一个单片部件，它对线上易于出现的过电流进行保护，该线与一个检测电阻串联。该部件是在一个有一个上表面和一个下表面的第一导电型衬底中形成的，该部件包括第一、第二和第三金属化层，一个第一阴极控制极可控硅，一个第二阳极控制极可控硅，和一个雪崩二极管。衬底上表面上的第一和第二金属化层分别与检测电阻的各端相连，衬底下表面上的第三金属化层与一个参考电压相连。第一阴极控制极可控硅和第二阳极控制极可控硅在第一和第三金属化层之间首尾相连，第二金属化层相应于第一和第二可控硅的控制极。雪崩二极管连在第二和第三金属化层之间，它的雪崩引起第一可控硅前向导通。第二可控硅是控制极触发型或前向穿通(breakover)型，第二可控硅的穿通电压基本上等于雪崩二极管的雪崩电压，并用第二导电型的扩散壁对第一可控硅进行横向绝缘。

附图说明

根据附图，做为一个例子，从以下对本发明的一个最佳的不加限制的实施方式所进行的详细介绍，使本发明前述的及其它的目的、特征、方面及优点将变得更为清楚，附图中：

图1是一个电话线接口保护电路，它相应于欧洲专利申请EP-A-0687051的图4；

图2是图1电路的横截面图，它相应于欧洲专利申请EP-A-0687051的图7；及

图3表示根据本发明的实例对图1结构所作修改的典型的集成结构。

如半导体部件领域的常规表示一样，部件的横截面图并没有水平或垂直地按比例绘制。为选择合适的部件尺寸，本领域的技术人员可参照传统技术和前述专利的内容。

具体实施方式