JP2000200869A - 電圧可変材料を持つ集積回路の保護 - Google Patents
電圧可変材料を持つ集積回路の保護Info
- Publication number
- JP2000200869A JP2000200869A JP11348718A JP34871899A JP2000200869A JP 2000200869 A JP2000200869 A JP 2000200869A JP 11348718 A JP11348718 A JP 11348718A JP 34871899 A JP34871899 A JP 34871899A JP 2000200869 A JP2000200869 A JP 2000200869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive
- integrated circuit
- circuit die
- input
- electrical device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
- H01L23/3135—Double encapsulation or coating and encapsulation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/1013—Thin film varistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
- H01L23/62—Protection against overvoltage, e.g. fuses, shunts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
- H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
- H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
- H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1301—Thyristor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/30—Technical effects
- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3011—Impedance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気的オーバストレス（ＥＯＳ）転移に対す
るオンボード保護を持つ集積回路を提供する。 【解決手段】 外側周辺部と機能的ダイエリアを持つ集
積回路ダイを有するデバイスであって、第１導電性入出
力パッドが集積回路ダイ上に形成されており、第１導電
性ガードレールが集積回路ダイ上に設けられて入出力パ
ッドの各々との間にギャップが形成されている。電圧可
変材料が導電性ガードレ─ルと入出力パッドの間のギャ
ップ内に設けられている。複数の電気的リードが複数の
導電性入出力パッドのそれぞれに電気的に接続されてい
る。通常の動作電圧では、電圧可変材料は非導通であ
る。しかし、ＥＯＳ転移に応答して、電圧可変材料は低
抵抗状態に切り換わり、導電性ガードレールと入出力パ
ッド間に導通パスを形成する。
るオンボード保護を持つ集積回路を提供する。 【解決手段】 外側周辺部と機能的ダイエリアを持つ集
積回路ダイを有するデバイスであって、第１導電性入出
力パッドが集積回路ダイ上に形成されており、第１導電
性ガードレールが集積回路ダイ上に設けられて入出力パ
ッドの各々との間にギャップが形成されている。電圧可
変材料が導電性ガードレ─ルと入出力パッドの間のギャ
ップ内に設けられている。複数の電気的リードが複数の
導電性入出力パッドのそれぞれに電気的に接続されてい
る。通常の動作電圧では、電圧可変材料は非導通であ
る。しかし、ＥＯＳ転移に応答して、電圧可変材料は低
抵抗状態に切り換わり、導電性ガードレールと入出力パ
ッド間に導通パスを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概略的には電気的オ
─バストレス（ＥＯＳ）の転移に対する集積回路の保護
のための電圧可変材料の使用に関する。
─バストレス（ＥＯＳ）の転移に対する集積回路の保護
のための電圧可変材料の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＯＳ転移から電子回路を保護すること
ができる材料及び電気的部品に対する要求が増大してい
る。ＥＯＳ転移は回路又は回路内の高感度の電気的部品
を破壊してその回路と部品を一時的又は永久に機能しな
くさせることができる高電界と通常は高ピークのエネル
ギーを生成する。ＥＯＳ転移は回路動作を中断させたり
回路を完全に破壊できる転移電圧又は転移電流の条件を
含むことができる。特に、ＥＯＳ転移は、例えば、電磁
界パルス、静電気放電、点火、又は他の電子又は電気的
部品の動作によって生じ得る。そのような転移はマイク
ロ秒からサブナノ秒の時間フレームにおけるそれらの最
大振幅にまで上昇し得、性質が反復的であり得る。電気
的オーバストレスの転移の典型的な波形が図１に示され
ている。静電的な放電（ＥＳＤ）転移の最大振幅は１０
０アンペア以上で２５０００ボルトを越えることがあ
る。
ができる材料及び電気的部品に対する要求が増大してい
る。ＥＯＳ転移は回路又は回路内の高感度の電気的部品
を破壊してその回路と部品を一時的又は永久に機能しな
くさせることができる高電界と通常は高ピークのエネル
ギーを生成する。ＥＯＳ転移は回路動作を中断させたり
回路を完全に破壊できる転移電圧又は転移電流の条件を
含むことができる。特に、ＥＯＳ転移は、例えば、電磁
界パルス、静電気放電、点火、又は他の電子又は電気的
部品の動作によって生じ得る。そのような転移はマイク
ロ秒からサブナノ秒の時間フレームにおけるそれらの最
大振幅にまで上昇し得、性質が反復的であり得る。電気
的オーバストレスの転移の典型的な波形が図１に示され
ている。静電的な放電（ＥＳＤ）転移の最大振幅は１０
０アンペア以上で２５０００ボルトを越えることがあ
る。
【０００３】ＥＯＳ転移に対する保護用の材料（ＥＯＳ
材料）は、基本的に同時に（即ち、理想的には転移波が
そのピークに到達する前に）応答して伝達電圧を充分に
低い値にして、ＥＯＳ転移の間、より低い値で電圧をク
ランプするように設計される。ＥＯＳ材料は、低い、即
ち通常の動作電圧及び電流での高い電気抵抗により特徴
付けられる。ＥＯＳ転移に応答して、その材料は基本的
に同時に低い電気抵抗値に切り換わる。ＥＯＳの恐れが
軽減するとそれらの材料は高い抵抗値に戻る。これらの
材料は高い抵抗状態と低い抵抗状態の間での繰り返しス
イッチングが可能であり、それにより多数のＥＯＳ事象
に対して回路を保護することを可能にしている。ＥＯＳ
材料はまた、ＥＯＳ転移が終了すると元の高い抵抗値に
基本的に同時に戻ることができる。本願においては、こ
の高い抵抗状態を「オフ状態」といい、低い抵抗状態を
「オン状態」という。
材料）は、基本的に同時に（即ち、理想的には転移波が
そのピークに到達する前に）応答して伝達電圧を充分に
低い値にして、ＥＯＳ転移の間、より低い値で電圧をク
ランプするように設計される。ＥＯＳ材料は、低い、即
ち通常の動作電圧及び電流での高い電気抵抗により特徴
付けられる。ＥＯＳ転移に応答して、その材料は基本的
に同時に低い電気抵抗値に切り換わる。ＥＯＳの恐れが
軽減するとそれらの材料は高い抵抗値に戻る。これらの
材料は高い抵抗状態と低い抵抗状態の間での繰り返しス
イッチングが可能であり、それにより多数のＥＯＳ事象
に対して回路を保護することを可能にしている。ＥＯＳ
材料はまた、ＥＯＳ転移が終了すると元の高い抵抗値に
基本的に同時に戻ることができる。本願においては、こ
の高い抵抗状態を「オフ状態」といい、低い抵抗状態を
「オン状態」という。
【０００４】図２はＥＯＳ材料に対する典型的な電気抵
抗と電圧との関係を示している。ＥＯＳ材料を含む回路
の部品はＥＯＳ転移による過大電圧又は電流の部分をグ
ランドにシャントして、電気回路及びその部品を保護す
ることができる。転移の恐れ(threat transient)のある
主な部分はソース抵抗において消失するか恐れのソース
(source of the threat)に向けて反射されて戻る。反射
波は、ソースにより減衰されるか、放射されて離れる
か、又は恐れのエネルギーが安全レベルに減少するまで
各戻りパルスに応答するサージ保護装置に再び向けられ
て戻るかのいずれかである。
抗と電圧との関係を示している。ＥＯＳ材料を含む回路
の部品はＥＯＳ転移による過大電圧又は電流の部分をグ
ランドにシャントして、電気回路及びその部品を保護す
ることができる。転移の恐れ(threat transient)のある
主な部分はソース抵抗において消失するか恐れのソース
(source of the threat)に向けて反射されて戻る。反射
波は、ソースにより減衰されるか、放射されて離れる
か、又は恐れのエネルギーが安全レベルに減少するまで
各戻りパルスに応答するサージ保護装置に再び向けられ
て戻るかのいずれかである。
【０００５】特に、本発明は電圧可変材料を集積回路ダ
イに適用してＥＯＳ転移に対して保護することを指向し
ている。したがって、以下のＥＯＳ材料及びＥＯＳ材料
を作るための方法の任意のものが本発明において使用で
き、その開示はこの明細書中に参考のために取り込まれ
ている。米国仮特許出願第60/ 064,963 号はＥＯＳに対
する保護を与えるための構成を開示している。この構成
は絶縁バインダと、１０ミクロン以下の平均粒子寸法を
持つ導電性粒子と、１０ミクロン以下の平均粒子寸法を
持つ半導体粒子との混合で形成されたマトリックスを含
んでいる。比較的小さい粒子寸法の導電性及び半導体の
フィルタを用いるその構成は、約３０ボルトから２００
０ボルト以上の範囲の電圧をクランプすることを示して
いる。
イに適用してＥＯＳ転移に対して保護することを指向し
ている。したがって、以下のＥＯＳ材料及びＥＯＳ材料
を作るための方法の任意のものが本発明において使用で
き、その開示はこの明細書中に参考のために取り込まれ
ている。米国仮特許出願第60/ 064,963 号はＥＯＳに対
する保護を与えるための構成を開示している。この構成
は絶縁バインダと、１０ミクロン以下の平均粒子寸法を
持つ導電性粒子と、１０ミクロン以下の平均粒子寸法を
持つ半導体粒子との混合で形成されたマトリックスを含
んでいる。比較的小さい粒子寸法の導電性及び半導体の
フィルタを用いるその構成は、約３０ボルトから２００
０ボルト以上の範囲の電圧をクランプすることを示して
いる。
【０００６】Grisdaleに対して発行された米国特許第2,
273,704 号は、非線型な電流と電圧の関係を表す粒状の
構成成分を開示している。これらの混合物は、薄い絶縁
層で覆われており圧縮され互いに接着されてコーヒーレ
ント体を提供する導電性の粒子及び半導体の粒子を備え
ている。Bocciarelli に対して発行された米国特許第2,
796,505 号は非線型な電圧調整素子を開示している。こ
の素子はマトリックス状に拘束された絶縁酸化表面被膜
を持つ導電性の粒子を備えている。その粒子は形状が不
規則的で互いに点接触している。
273,704 号は、非線型な電流と電圧の関係を表す粒状の
構成成分を開示している。これらの混合物は、薄い絶縁
層で覆われており圧縮され互いに接着されてコーヒーレ
ント体を提供する導電性の粒子及び半導体の粒子を備え
ている。Bocciarelli に対して発行された米国特許第2,
796,505 号は非線型な電圧調整素子を開示している。こ
の素子はマトリックス状に拘束された絶縁酸化表面被膜
を持つ導電性の粒子を備えている。その粒子は形状が不
規則的で互いに点接触している。
【０００７】Hyatt に対して発行された米国特許第4,72
6,991 号は、表面のすべてが絶縁性酸化フィルムで被膜
されている導電性及び半導体の粒子の混合物を備えたＥ
ＯＳ保護材料を開示している。これらの粒子は互いに接
着されて絶縁性バインダーとなっている。被膜された粒
子は好ましくは互いに点接触されており、好ましくは量
子力学のトンネリングモードで導通する。
6,991 号は、表面のすべてが絶縁性酸化フィルムで被膜
されている導電性及び半導体の粒子の混合物を備えたＥ
ＯＳ保護材料を開示している。これらの粒子は互いに接
着されて絶縁性バインダーとなっている。被膜された粒
子は好ましくは互いに点接触されており、好ましくは量
子力学のトンネリングモードで導通する。
【０００８】Hyatt に対して発行された米国特許第5,47
6,714 号は、互いに接着されて絶縁性バインダーになっ
ている、１００オングストロームの範囲の絶縁粒子とい
う最小比率で１０から１００ミクロンの範囲内の導電性
及び半導体の粒子の混合物を備えたＥＯＳ複合材料を開
示している。この発明は粒子寸法のグレーディングを含
みそれにより構成が粒子をして互いに優先的な関係を取
るようにさせる。
6,714 号は、互いに接着されて絶縁性バインダーになっ
ている、１００オングストロームの範囲の絶縁粒子とい
う最小比率で１０から１００ミクロンの範囲内の導電性
及び半導体の粒子の混合物を備えたＥＯＳ複合材料を開
示している。この発明は粒子寸法のグレーディングを含
みそれにより構成が粒子をして互いに優先的な関係を取
るようにさせる。
【０００９】Childersに対して発行された米国特許第5,
260,848 号は、転移過電圧からの保護をもたらす折り返
しスイッチング材料を開示している。これらの材料は１
０から２００ミクロンの範囲の導電性粒子の混合物を備
えている。これらの組成物中に、半導体及び絶縁粒子も
採用されている。導電性粒子の間の空間は少なくとも１
０００オングストロームである。
260,848 号は、転移過電圧からの保護をもたらす折り返
しスイッチング材料を開示している。これらの材料は１
０から２００ミクロンの範囲の導電性粒子の混合物を備
えている。これらの組成物中に、半導体及び絶縁粒子も
採用されている。導電性粒子の間の空間は少なくとも１
０００オングストロームである。
【００１０】追加のＥＯＳ重合体組成材料はまた、米国
特許4,331,948 号、第4,726,991 号、第4,977,357 号、
第4,992,333 号、第5,142,263 号、第5,189,387 号、第
5,294,374 号、第5,476,714 号、第5,669,381 号、及び
第5,781,395 号に開示されており、それらの教示は本明
細書に参考のために取り込まれている。複数の入出力
（Ｉ／Ｏ）導電性パッドを持つ典型的な集積回路ダイが
図３に示されている。ワイヤがＩ／Ｏパッドにボンディ
ングされており、リードフレームの対応する電気的リー
ドに接続されている。従来の集積回路ダイは、ダイの処
理中に酸化層、半導体接合、及び機能的なダイエリア内
の金属トレースをＥＯＳ転移の有害な影響から保護する
ために、Ｉ／Ｏパッドの近傍のダイ状に形成された、ダ
イオード、サイリスタ、又はトランシスタといった電圧
抑圧部品を有している。その組立部品は典型的には保護
ハウジング内に保護されており、ハウジングの外に延び
ているリードフレームの電気的リードは回路基板（例え
ば、プリント回路基板）に接続されるべく形成されてい
る。
特許4,331,948 号、第4,726,991 号、第4,977,357 号、
第4,992,333 号、第5,142,263 号、第5,189,387 号、第
5,294,374 号、第5,476,714 号、第5,669,381 号、及び
第5,781,395 号に開示されており、それらの教示は本明
細書に参考のために取り込まれている。複数の入出力
（Ｉ／Ｏ）導電性パッドを持つ典型的な集積回路ダイが
図３に示されている。ワイヤがＩ／Ｏパッドにボンディ
ングされており、リードフレームの対応する電気的リー
ドに接続されている。従来の集積回路ダイは、ダイの処
理中に酸化層、半導体接合、及び機能的なダイエリア内
の金属トレースをＥＯＳ転移の有害な影響から保護する
ために、Ｉ／Ｏパッドの近傍のダイ状に形成された、ダ
イオード、サイリスタ、又はトランシスタといった電圧
抑圧部品を有している。その組立部品は典型的には保護
ハウジング内に保護されており、ハウジングの外に延び
ているリードフレームの電気的リードは回路基板（例え
ば、プリント回路基板）に接続されるべく形成されてい
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ダイの機能的エリアを
保護するために用いられる部品はしばしば比較的大きく
て、他の場合には別の機能のために使用できるダイエリ
アの価格を浪費している。さらに、全体的にカプセル化
されたデバイスは大きくて、回路基板上の真の領域の価
格を浪費している。
保護するために用いられる部品はしばしば比較的大きく
て、他の場合には別の機能のために使用できるダイエリ
アの価格を浪費している。さらに、全体的にカプセル化
されたデバイスは大きくて、回路基板上の真の領域の価
格を浪費している。
【００１２】本発明の目的は、集積回路に電圧可変材料
を適用してＥＯＳ転移から保護することにある。
を適用してＥＯＳ転移から保護することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様にお
いては、電気的デバイスは機能的ダイエリアと、複数の
導電性Ｉ／Ｏパッドと、外側周辺部とを備えている。導
電性トレースを備える導電性ガードレールが複数のＩ／
Ｏパッド及び機能的ダイエリアに隣接する集積回路ダイ
上に形成される。各Ｉ／Ｏパッドと導電性ガードレール
との間にギャップが形成される。複数のＩ／Ｏパッドの
各々は対応する電気的リードに電気的に接続されてい
る。電圧可変材料層が集積回路ダイ上に設けられて、各
Ｉ／Ｏパッドと導電性ガードレールとの間を満たしてい
る。好ましくは、電圧可変材料はＩ／Ｏパッド及び導電
性ガードレールと直接的に接触している。通常の動作電
圧においては（即ち、比較的低い電圧においては）、電
圧可変材料は比較的高抵抗を示す。しかし、ＥＯＳ転移
エネルギー（即ち、比較的高電圧）が印加されると、電
圧可変材料はＩ／Ｏパッドを導電性ガードレールに電気
的に接続する。この結果、電圧可変材料はＥＯＳ転移エ
ネルギーをダイの機能的エリアから逃がすための導電性
パスを形成する。
いては、電気的デバイスは機能的ダイエリアと、複数の
導電性Ｉ／Ｏパッドと、外側周辺部とを備えている。導
電性トレースを備える導電性ガードレールが複数のＩ／
Ｏパッド及び機能的ダイエリアに隣接する集積回路ダイ
上に形成される。各Ｉ／Ｏパッドと導電性ガードレール
との間にギャップが形成される。複数のＩ／Ｏパッドの
各々は対応する電気的リードに電気的に接続されてい
る。電圧可変材料層が集積回路ダイ上に設けられて、各
Ｉ／Ｏパッドと導電性ガードレールとの間を満たしてい
る。好ましくは、電圧可変材料はＩ／Ｏパッド及び導電
性ガードレールと直接的に接触している。通常の動作電
圧においては（即ち、比較的低い電圧においては）、電
圧可変材料は比較的高抵抗を示す。しかし、ＥＯＳ転移
エネルギー（即ち、比較的高電圧）が印加されると、電
圧可変材料はＩ／Ｏパッドを導電性ガードレールに電気
的に接続する。この結果、電圧可変材料はＥＯＳ転移エ
ネルギーをダイの機能的エリアから逃がすための導電性
パスを形成する。
【００１４】本発明の第２の態様においては、電気的デ
バイスは外側周辺部と機能的ダイエリアとを持つ集積回
路ダイを有する集積回路ダイを備えている。第１及び第
２の導電性ガードレールと複数の導電性Ｉ／Ｏパッドが
集積回路ダイ上に形成されている。ギャップが第１及び
第２のガードレールの各々とＩ／Ｏパッドとの間に形成
されている。複数のＩ／Ｏパッドの少なくとも１つは電
気的リードに電気的に接続されている。電圧可変材料が
集積回路ダイ上に設けられて第１及び第２の導電性ガー
ドレールとＩ／Ｏパッドとの間を満たしている。電圧可
変材料は、第１及び第２の導電性レールとＩ／Ｏパッド
に電気的通信をし、そして好ましくは直接接触をしてい
る。通常の動作電圧（即ち、比較的低い電圧）では、電
圧可変材料は比較的高い電気的抵抗を示す。こうして、
電流は第１及び第２の導電性レールとＩ／Ｏパッドの間
を流れない。しかし、ＥＯＳ転移エネルギー（即ち、比
較的高い電圧）が印加されると、電圧可変材料は比較的
低い電気抵抗に切り換わり、Ｉ／Ｏパッドを導電性ガー
ドレールに電気的に接続する。この結果、電圧可変材料
はＥＯＳ転移エネルギーをダイの機能的エリアから逃が
すための導通パスを形成する。そこから延びている電気
的リードを持つ保護ハウジングは集積回路ダイをカバー
する。
バイスは外側周辺部と機能的ダイエリアとを持つ集積回
路ダイを有する集積回路ダイを備えている。第１及び第
２の導電性ガードレールと複数の導電性Ｉ／Ｏパッドが
集積回路ダイ上に形成されている。ギャップが第１及び
第２のガードレールの各々とＩ／Ｏパッドとの間に形成
されている。複数のＩ／Ｏパッドの少なくとも１つは電
気的リードに電気的に接続されている。電圧可変材料が
集積回路ダイ上に設けられて第１及び第２の導電性ガー
ドレールとＩ／Ｏパッドとの間を満たしている。電圧可
変材料は、第１及び第２の導電性レールとＩ／Ｏパッド
に電気的通信をし、そして好ましくは直接接触をしてい
る。通常の動作電圧（即ち、比較的低い電圧）では、電
圧可変材料は比較的高い電気的抵抗を示す。こうして、
電流は第１及び第２の導電性レールとＩ／Ｏパッドの間
を流れない。しかし、ＥＯＳ転移エネルギー（即ち、比
較的高い電圧）が印加されると、電圧可変材料は比較的
低い電気抵抗に切り換わり、Ｉ／Ｏパッドを導電性ガー
ドレールに電気的に接続する。この結果、電圧可変材料
はＥＯＳ転移エネルギーをダイの機能的エリアから逃が
すための導通パスを形成する。そこから延びている電気
的リードを持つ保護ハウジングは集積回路ダイをカバー
する。
【００１５】本発明の他の利益及び態様は、以下の図面
の記載と本発明の詳細な説明を読むことにより明らかと
なろう。
の記載と本発明の詳細な説明を読むことにより明らかと
なろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は多くの異なる形式での実
施例に影響されるが、図面及び詳細な説明は本発明の好
ましい実施例を示すものであり、この開示は本発明の原
理を例示するものであって、本発明の広い態様を、図示
した実施例に限定すべきではないと理解されるべきであ
る。
施例に影響されるが、図面及び詳細な説明は本発明の好
ましい実施例を示すものであり、この開示は本発明の原
理を例示するものであって、本発明の広い態様を、図示
した実施例に限定すべきではないと理解されるべきであ
る。
【００１７】従来の集積回路ダイ１０が図３に示されて
いる。ダイ１０は典型的には機能的ダイエリア２０と複
数の導電性Ｉ／Ｏパッド２５とを有するシリコンウェハ
１５を備えている。ダイ１０の機能的エリア２０の中に
回路が集積されている。集積回路は様々なプロセス、例
えば、シリコンのドーピング、又はウェハ上に抵抗及び
導電性フィルムをデポジットしパターンを課して電気的
ネットワークを形成すること、によって形成され得ると
いうことが当業者に概略的に理解されるべきである。本
発明はＥＯＳ転移に関連した極端に高いエネルギーから
集積回路を保護することに関する。
いる。ダイ１０は典型的には機能的ダイエリア２０と複
数の導電性Ｉ／Ｏパッド２５とを有するシリコンウェハ
１５を備えている。ダイ１０の機能的エリア２０の中に
回路が集積されている。集積回路は様々なプロセス、例
えば、シリコンのドーピング、又はウェハ上に抵抗及び
導電性フィルムをデポジットしパターンを課して電気的
ネットワークを形成すること、によって形成され得ると
いうことが当業者に概略的に理解されるべきである。本
発明はＥＯＳ転移に関連した極端に高いエネルギーから
集積回路を保護することに関する。
【００１８】図４において、本発明の集積回路はダイ１
０の表面上に設けられた複数の導電性Ｉ／Ｏパッド２５
を含む。導電性Ｉ／Ｏパッド２５は電気的に集積回路、
即ち、機能的ダイエリア２０に接続されている。第１の
導電性ガードレール３０がダイ１０の上に設けられてい
る。好ましくは、導電性ガードレール３０はダイ１０上
でＩ／Ｏパッド２５に隣接して設けられており金属トレ
ースを備えている。ギャップ２５ａがダイ１０の表面上
のガードレール３０とＩ／Ｏパッド２５の各々との間に
形成されている。電圧可変材料３５がダイ１０の表面上
に設けられて、導電性ガードレール３０と複数の導電性
Ｉ／Ｏパッド２５の各々との間を満たしている。電圧可
変材料３５は第１及び第２の導電性レールとＩ／Ｏパッ
ドとに電気的に接続されており、好ましくは直接接触を
している。通常の動作電圧（即ち、比較的低い電圧）で
は、電圧可変材料３５は比較的高い電気的抵抗を持つ。
こうして、集積回路の通常の動作に関係したエネルギー
は導電性ガードレール３０と導電性Ｉ／Ｏパッド２５と
の間に印加されない。しかしながら、ＥＯＳ転移エネル
ギー（即ち、比較的高い電圧）が印加されると、電圧可
変材料３５は比較的低い電気抵抗に切り換わり、導電性
Ｉ／Ｏパッド２５を導電性ガードレール３０に電気的に
接続する。この結果、電圧可変材料３５はＥＯＳ転移エ
ネルギーをダイ２０の機能的エリアから逃がすための導
通パスを形成する。導電性ガードレール３０はグランド
レール又は＋／−電源レールに接続され得る。
０の表面上に設けられた複数の導電性Ｉ／Ｏパッド２５
を含む。導電性Ｉ／Ｏパッド２５は電気的に集積回路、
即ち、機能的ダイエリア２０に接続されている。第１の
導電性ガードレール３０がダイ１０の上に設けられてい
る。好ましくは、導電性ガードレール３０はダイ１０上
でＩ／Ｏパッド２５に隣接して設けられており金属トレ
ースを備えている。ギャップ２５ａがダイ１０の表面上
のガードレール３０とＩ／Ｏパッド２５の各々との間に
形成されている。電圧可変材料３５がダイ１０の表面上
に設けられて、導電性ガードレール３０と複数の導電性
Ｉ／Ｏパッド２５の各々との間を満たしている。電圧可
変材料３５は第１及び第２の導電性レールとＩ／Ｏパッ
ドとに電気的に接続されており、好ましくは直接接触を
している。通常の動作電圧（即ち、比較的低い電圧）で
は、電圧可変材料３５は比較的高い電気的抵抗を持つ。
こうして、集積回路の通常の動作に関係したエネルギー
は導電性ガードレール３０と導電性Ｉ／Ｏパッド２５と
の間に印加されない。しかしながら、ＥＯＳ転移エネル
ギー（即ち、比較的高い電圧）が印加されると、電圧可
変材料３５は比較的低い電気抵抗に切り換わり、導電性
Ｉ／Ｏパッド２５を導電性ガードレール３０に電気的に
接続する。この結果、電圧可変材料３５はＥＯＳ転移エ
ネルギーをダイ２０の機能的エリアから逃がすための導
通パスを形成する。導電性ガードレール３０はグランド
レール又は＋／−電源レールに接続され得る。
【００１９】図８に示すように、複数の電気的リード４
０が複数の導電性Ｉ／Ｏパッド２５のそれぞれに電気的
に接続されている。典型的には、電気的リード４０は導
電性Ｉ／Ｏパッド２５にワイヤボンディングされてい
る。好ましい実施例においては、電圧可変材料３５はダ
イ１０の全表面に適用されて、（図５の断面図に示され
るように）導電性ガードレール３０、複数の導電性Ｉ／
Ｏパッド２５、及び機能的ダイエリア２０を完全にカバ
ーしている。しかしながら、電圧可変材料３５は、電圧
可変材料３５が導電性Ｉ／Ｏパッド２５を導電性ガード
レール３０に接続する限り、どのような方法又は形態で
適用されてもよい。例えば、電圧可変材料３５は２つの
分離したストライプで適用されて、各ストライプはダイ
１０の対抗する側に設けられた導電性Ｉ／Ｏパッド２５
を導電性ガードレール３０に接続し、又は各導電性Ｉ／
Ｏパッド２５が電圧可変材料３５の別々のボディで導電
性ガードレール３０に接続されてもよい。
０が複数の導電性Ｉ／Ｏパッド２５のそれぞれに電気的
に接続されている。典型的には、電気的リード４０は導
電性Ｉ／Ｏパッド２５にワイヤボンディングされてい
る。好ましい実施例においては、電圧可変材料３５はダ
イ１０の全表面に適用されて、（図５の断面図に示され
るように）導電性ガードレール３０、複数の導電性Ｉ／
Ｏパッド２５、及び機能的ダイエリア２０を完全にカバ
ーしている。しかしながら、電圧可変材料３５は、電圧
可変材料３５が導電性Ｉ／Ｏパッド２５を導電性ガード
レール３０に接続する限り、どのような方法又は形態で
適用されてもよい。例えば、電圧可変材料３５は２つの
分離したストライプで適用されて、各ストライプはダイ
１０の対抗する側に設けられた導電性Ｉ／Ｏパッド２５
を導電性ガードレール３０に接続し、又は各導電性Ｉ／
Ｏパッド２５が電圧可変材料３５の別々のボディで導電
性ガードレール３０に接続されてもよい。
【００２０】本発明はまた、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と
導電性ガードレール３０がダイ１０に異なる方法で接続
されるという配置をも考慮する。例えば、電圧可変材料
３５を導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３
０との間に介在させることができる（図１２参照）。あ
るいは、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール
３０を分離する絶縁層１００を設けて、電圧可変材料３
５を導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０
との端部に突き当ててもよい（図１０参照）。あるい
は、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０
とを分離する絶縁層１００を設け、電圧可変材料３５を
導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０のい
ずれか一方の上に設け、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電
性ガードレール３０の他方の端部に突き当ててもよい
（図１１参照）。
導電性ガードレール３０がダイ１０に異なる方法で接続
されるという配置をも考慮する。例えば、電圧可変材料
３５を導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３
０との間に介在させることができる（図１２参照）。あ
るいは、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール
３０を分離する絶縁層１００を設けて、電圧可変材料３
５を導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０
との端部に突き当ててもよい（図１０参照）。あるい
は、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０
とを分離する絶縁層１００を設け、電圧可変材料３５を
導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０のい
ずれか一方の上に設け、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電
性ガードレール３０の他方の端部に突き当ててもよい
（図１１参照）。
【００２１】ＥＯＳ転移が電気的リード４０の１つに放
電すると、電圧が対応する導電性Ｉ／Ｏパッド２５に印
加される。ＥＯＳ転移からのこの印加電圧は電源レール
により供給される電圧よりはるかに高い。このはるかに
高い電圧により、電圧可変材料３５は高抵抗状態から低
抵抗状態に急速に（例えば、およそ数ナノ秒で）切り換
わり、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３
０の間のギャップ２５ａの間の電圧を落させる。この結
果、機能的ダイエリア２０内の敏感な集積回路構造はＥ
ＯＳ転移エネルギーの有害な影響から保護される。電圧
のより広い範囲にわたる保護を達成するために、電圧可
変材料３５はやはり導電性Ｉ／Ｏパッド２５に電気的に
接続されている１つ以上のディスクリートな電圧抑止デ
バイスと共に使用することができる。上記したように、
そのようなデバイスはダイオード、サイリスタ、又はト
ランジスタを含み得る。
電すると、電圧が対応する導電性Ｉ／Ｏパッド２５に印
加される。ＥＯＳ転移からのこの印加電圧は電源レール
により供給される電圧よりはるかに高い。このはるかに
高い電圧により、電圧可変材料３５は高抵抗状態から低
抵抗状態に急速に（例えば、およそ数ナノ秒で）切り換
わり、導電性Ｉ／Ｏパッド２５と導電性ガードレール３
０の間のギャップ２５ａの間の電圧を落させる。この結
果、機能的ダイエリア２０内の敏感な集積回路構造はＥ
ＯＳ転移エネルギーの有害な影響から保護される。電圧
のより広い範囲にわたる保護を達成するために、電圧可
変材料３５はやはり導電性Ｉ／Ｏパッド２５に電気的に
接続されている１つ以上のディスクリートな電圧抑止デ
バイスと共に使用することができる。上記したように、
そのようなデバイスはダイオード、サイリスタ、又はト
ランジスタを含み得る。
【００２２】図６及び図７に好ましい実施例を示し、そ
の中で第２の導電性ガードレール５０が集積回路ダイ１
０の上に設けられている。この実施例においては、導電
性ガードレール３０、５０は導電性Ｉ／Ｏパッド２５に
隣接して且つ導電性Ｉ／Ｏパッド２５の対抗する側に形
成されている。このサンドイッチ形において、第１の導
電性ガードレール３０は正の電源レールに電気的に接続
されており、第２の導電性ガードレール５０は負の電源
レールに電気的に接続されている。ギャップ２５ａが各
第１及び第２の導電性ガードレール３０、５０と導電性
Ｉ／Ｏパッド２５との間に形成されている。電圧可変材
料３５は導電性Ｉ／Ｏパッド２５と第１及び第２の導電
性ガードレール３０、５０との間にパスを与える。通常
の動作電圧では、このパスは非導通である。しかし、Ｅ
ＯＳ転移に関係した高電圧では、このパスは導通して、
ＥＯＳ転移エネルギーを機能的なダイエリア２０から逃
がす。
の中で第２の導電性ガードレール５０が集積回路ダイ１
０の上に設けられている。この実施例においては、導電
性ガードレール３０、５０は導電性Ｉ／Ｏパッド２５に
隣接して且つ導電性Ｉ／Ｏパッド２５の対抗する側に形
成されている。このサンドイッチ形において、第１の導
電性ガードレール３０は正の電源レールに電気的に接続
されており、第２の導電性ガードレール５０は負の電源
レールに電気的に接続されている。ギャップ２５ａが各
第１及び第２の導電性ガードレール３０、５０と導電性
Ｉ／Ｏパッド２５との間に形成されている。電圧可変材
料３５は導電性Ｉ／Ｏパッド２５と第１及び第２の導電
性ガードレール３０、５０との間にパスを与える。通常
の動作電圧では、このパスは非導通である。しかし、Ｅ
ＯＳ転移に関係した高電圧では、このパスは導通して、
ＥＯＳ転移エネルギーを機能的なダイエリア２０から逃
がす。
【００２３】好ましくは、電圧可変材料３５は集積回路
のダイ１０の表面に適用されて、少なくとも導電性Ｉ／
Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０、５０とをカバ
ーする。一層好ましい実施例においては、電圧可変材料
３５は集積回路ダイ１０の全表面に適用される。導電性
ガードレール３０、５０の多くの異なる形態が、ダイ１
０の寸法及び形状及びこの集積回路を形成している電気
部品の寸法及び複雑性に依存して使用可能であるという
ことが、当業者に理解されるべきである。
のダイ１０の表面に適用されて、少なくとも導電性Ｉ／
Ｏパッド２５と導電性ガードレール３０、５０とをカバ
ーする。一層好ましい実施例においては、電圧可変材料
３５は集積回路ダイ１０の全表面に適用される。導電性
ガードレール３０、５０の多くの異なる形態が、ダイ１
０の寸法及び形状及びこの集積回路を形成している電気
部品の寸法及び複雑性に依存して使用可能であるという
ことが、当業者に理解されるべきである。
【００２４】上記したように、本発明においては広い範
囲の電圧可変材料３５が使用可能である。本発明の範囲
は特定の材料に限定されるものではないが、通常の回路
動作電圧で高インピーダンスを示す電圧可変材料３５が
好ましい。図９に示される他の好ましい実施例において
は、保護ハウジング５５が集積回路ダイ１０を覆ってい
る。保護ハウジング５５は好ましくは電気的絶縁材料で
形成されており、集積回路ダイ１０を取り囲み、物理的
に複数の電気的リード４０を集積回路ダイ１０に結合し
ている。電気的リード４０は保護ハウジング５５から外
側に出ておりデバイス７０を電源に電気的に接続するた
めに適用される。
囲の電圧可変材料３５が使用可能である。本発明の範囲
は特定の材料に限定されるものではないが、通常の回路
動作電圧で高インピーダンスを示す電圧可変材料３５が
好ましい。図９に示される他の好ましい実施例において
は、保護ハウジング５５が集積回路ダイ１０を覆ってい
る。保護ハウジング５５は好ましくは電気的絶縁材料で
形成されており、集積回路ダイ１０を取り囲み、物理的
に複数の電気的リード４０を集積回路ダイ１０に結合し
ている。電気的リード４０は保護ハウジング５５から外
側に出ておりデバイス７０を電源に電気的に接続するた
めに適用される。
【００２５】本発明の電気的デバイスは、（１）ＥＯＳ
転移エネルギーに対して保護し、（２）ある適用に対し
てはダイ上の電圧抑圧部品の必要性を無くし、他の適用
に対してはダイ上の電圧抑圧部品の使用を可能にする。
さらに、本明細書に開示した方法で集積回路ダイ上の電
圧可変材料の利用は、相当のＥＯＳ転移エネルギーに対
する保護の能力を有する一方で、従来の半導体電圧抑圧
部品よりも少ないダイエリアしか使用しない。
転移エネルギーに対して保護し、（２）ある適用に対し
てはダイ上の電圧抑圧部品の必要性を無くし、他の適用
に対してはダイ上の電圧抑圧部品の使用を可能にする。
さらに、本明細書に開示した方法で集積回路ダイ上の電
圧可変材料の利用は、相当のＥＯＳ転移エネルギーに対
する保護の能力を有する一方で、従来の半導体電圧抑圧
部品よりも少ないダイエリアしか使用しない。
【００２６】特定の実施例を図示し記載してきたが、本
発明の精神から大きく離れることなく多くの変形が可能
であり、保護範囲は特許請求の範囲によってのみ限定さ
れる。
発明の精神から大きく離れることなく多くの変形が可能
であり、保護範囲は特許請求の範囲によってのみ限定さ
れる。
【図１】ＥＯＳ転移の典型的な電流波形を示すグラフ図
である。
である。
【図２】典型的なＥＯＳ材料の電気的抵抗と直流電圧の
関係を示すグラフ図である。
関係を示すグラフ図である。
【図３】典型的な集積回路ダイを示す図である。
【図４】本発明の１実施例による集積回路ダイの上面図
である。
である。
【図５】ダイの上面にわたって設けられた電圧可変材料
の層を持つ、図４に示した集積回路ダイの線Ａ−Ａに沿
う断面図である。
の層を持つ、図４に示した集積回路ダイの線Ａ−Ａに沿
う断面図である。
【図６】本発明の他の実施例による集積回路ダイの上面
図である。
図である。
【図７】ダイの上面にわたって設けられた電圧可変材料
の層を持つ、図６に示した集積回路ダイの線Ａ−Ａに沿
う断面図である。
の層を持つ、図６に示した集積回路ダイの線Ａ−Ａに沿
う断面図である。
【図８】電気的にリードフレームアセンブリに接続され
た本発明による集積回路ダイを示す図である。
た本発明による集積回路ダイを示す図である。
【図９】保護ハウジングに収容された図８の集積回路を
示す図である。
示す図である。
【図１０】電圧可変材料が第１の平面内の導電性ガード
レールを第２の平面内のＩ／Ｏパッドに接続する他の実
施例を示す図である。
レールを第２の平面内のＩ／Ｏパッドに接続する他の実
施例を示す図である。
【図１１】電圧可変材料が第１の平面内の導電性ガード
レールを第２の平面内のＩ／Ｏパッドに接続する他の実
施例を示す図である。
レールを第２の平面内のＩ／Ｏパッドに接続する他の実
施例を示す図である。
【図１２】電圧可変材料が第１の平面内の導電性ガード
レールを第２の平面内のＩ／Ｏパッドに接続する他の実
施例を示す図である。
レールを第２の平面内のＩ／Ｏパッドに接続する他の実
施例を示す図である。
１０…集積回路ダイ １５…シリコンウェハ ２０…機能的ダイエリア ２５…入出力パッド ３０…導電性ガードレール ３５…電圧可変材料 ４０…電気的リード ５０…第２の導電性ガードレール ５５…ハウジング
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月２７日（２０００．３．２
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１０】
【図９】
【図１１】
【図１２】
Claims (18)
- 【請求項１】 ＥＯＳ転移に対して保護をする電気的デ
バイスであって、該デバイスは、 集積回路ダイと、 前記集積回路ダイ上に設けられた複数の導電性入出力パ
ッドと、 前記複数の導電性入出力パッドに隣接して前記集積回路
ダイ上に設けられた第１の導電性ガードレールであっ
て、該導電性ガードレールと前記導電性入出力パッドの
各々との間にギャップを形成するものと、 前記ギャップ内に設けられて前記複数の導電性入出力パ
ッドの各々と第１の導電性ガードリングとの間にパスを
形成する電圧可変材料と、 前記複数の入出力パッドのそれぞれに電気的に接続され
た複数の電気的リードと、を備える電気的デバイス。 - 【請求項２】 前記集積回路ダイは、通常動作電圧Ｖn
で動作し、Ｖn では前記入出力パッドと前記第１の導電
性ガードレールとの間の前記パスは非導通である集積回
路を有している、請求項１に記載の電気的デバイス。 - 【請求項３】 前記集積回路ダイは、通常動作電圧Ｖn
で動作する集積回路を有し、前記電圧可変材料はＶn で
は比較的高いインピーダンスを持つ、請求項１に記載の
電気的デバイス。 - 【請求項４】 前記集積回路ダイの上に設けられた第２
の導電性ガードレールを含み、前記電圧可変材料は前記
第１及び第２の導電性ガードレールを前記複数の導電性
入出力パッドに接続する、請求項１に記載の電気的デバ
イス。 - 【請求項５】 前記第１の導電性ガードレールは金属ト
レースを備えている、請求項１に記載の電気的デバイ
ス。 - 【請求項６】 前記第２の導電性ガードレールは金属ト
レースを備えており、前記集積回路ダイと前記複数の導
電性入出力パッドとの間の集積回路ダイ上に設けられて
いる、請求項４に記載の電気的デバイス。 - 【請求項７】 前記電圧可変材料は前記集積回路ダイの
全表面上に設けられている、請求項１に記載の電気的デ
バイス。 - 【請求項８】 前記電圧可変材料は前記第１及び第２の
導電性ガードレールの間に横たわる集積回路ダイの表面
の一部をカバーする、請求項６に記載の電気的デバイ
ス。 - 【請求項９】 前記複数の入出力パッドの各々はこれに
電気的に接続された追加のディスクリートな電圧抑圧デ
バイス有している、請求項１に記載の電気的デバイス。 - 【請求項１０】 前記追加のディスクリートな電圧抑圧
デバイスは、ダイオード、トランジシタ、及びサイリス
タを含むグループから選択されたデバイスである、請求
項８に記載の電気的デバイス。 - 【請求項１１】 外側周辺部と機能的ダイエリアとを有
する集積回路ダイと、 前記集積回路ダイの上に設けられた第１の導電性ガード
レールと、 前記集積回路ダイの上に設けられた第２の導電性ガード
レールと、 前記集積回路のダイ上に設けられた複数の導電性入出力
パッドであって、前記入出力パッドと前記第１及び第２
のガードレールの間にギャップを形成するものと、 前記複数の導電性入出力パッドのそれぞれに電気的に接
続された複数の電気的リードと、 前記集積回路ダイ上に設けられて、前記入出力パッドと
前記第１及び第２の導電性ガードレールとの間のギャッ
プを満たして、ＥＯＳ転移エネルギーに応答して前記複
数の導電性入出力パッドを前記第１及び第２の導電性ガ
ードレールに接続する電圧可変材料と、 前記集積回路ダイをカバーする保護ハウジングであっ
て、該保護ハウジングから前記複数の電気リードが延び
ているものと、を備える電気的デバイス。 - 【請求項１２】 前記保護ハウジングは前記集積回路ダ
イを取り囲んでいる、請求項１１に記載の電気的デバイ
ス。 - 【請求項１３】 前記保護ハウジングは電気的絶縁材料
で形成されている、請求項１１に記載の電気的デバイ
ス。 - 【請求項１４】 前記保護ハウジングは前記複数の電気
的リードを前記集積回路ダイに物理的に結合させる、請
求項１１に記載の電気的デバイス。 - 【請求項１５】 前記電圧可変材料は、少なくとも前記
第１及び第２の導電性ガードレールと前記複数の導電性
入出力パッドとをカバーする層を備えている、請求項１
１に記載の電気的デバイス。 - 【請求項１６】 前記複数の導電性入出力パッドの各々
は、前記複数の電気的リードにワイヤボンディングされ
ている、請求項１１に記載の電気的デバイス。 - 【請求項１７】 前記第１及び第２の導電性ガードレー
ルは、前記複数の導電性入出力パッドが前記集積回路ダ
イ上の前記第１及び第２の導電性ガードレールの間に挿
入されるようにして前記集積回路ダイ上に設けられてい
る、請求項１１に記載の電気的デバイス。 - 【請求項１８】 少なくとも１つのマイクロエレクトロ
ニックデバイスがその上に形成されている電気的絶縁基
板と、 前記基板上に形成された導電性入出力パッドと、 前記マイクロエレクトロニックデバイスと前記入出力パ
ッドとの間の基板上に設けられて、前記導電性入出力パ
ッドと前記導電性ガードレールとの間にパスを形成する
電圧可変材料であって、通常の回路動作電圧では非導通
の作用をし、ＥＯＳ転移が前記回路に導入されると前記
入出力パッドを前記導電性ガードレールに電気的に接続
させるものと、を備える集積回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11149898P | 1998-12-08 | 1998-12-08 | |
| US60/111498 | 1998-12-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000200869A true JP2000200869A (ja) | 2000-07-18 |
| JP2000200869A5 JP2000200869A5 (ja) | 2007-01-25 |
Family
ID=22338892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11348718A Pending JP2000200869A (ja) | 1998-12-08 | 1999-12-08 | 電圧可変材料を持つ集積回路の保護 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6211554B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000200869A (ja) |
| DE (1) | DE19958915A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003088356A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-23 | Littelfuse, Inc. | Voltage variable material for direct application and devices employing same |
| JP2008529309A (ja) * | 2005-02-16 | 2008-07-31 | サンミナ−エスシーアイ コーポレーション | プリント回路基板のための埋め込み過渡保護の実質的に連続する層 |
| JP2015111739A (ja) * | 2011-04-01 | 2015-06-18 | クアルコム，インコーポレイテッド | ダイレベルの静電放電（ｅｓｄ）保護用の電圧切替え可能な誘電体 |
Families Citing this family (50)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6351011B1 (en) * | 1998-12-08 | 2002-02-26 | Littlefuse, Inc. | Protection of an integrated circuit with voltage variable materials |
| US20080035370A1 (en) * | 1999-08-27 | 2008-02-14 | Lex Kosowsky | Device applications for voltage switchable dielectric material having conductive or semi-conductive organic material |
| WO2001017320A1 (en) | 1999-08-27 | 2001-03-08 | Lex Kosowsky | Current carrying structure using voltage switchable dielectric material |
| US7446030B2 (en) * | 1999-08-27 | 2008-11-04 | Shocking Technologies, Inc. | Methods for fabricating current-carrying structures using voltage switchable dielectric materials |
| US7825491B2 (en) * | 2005-11-22 | 2010-11-02 | Shocking Technologies, Inc. | Light-emitting device using voltage switchable dielectric material |
| US7695644B2 (en) | 1999-08-27 | 2010-04-13 | Shocking Technologies, Inc. | Device applications for voltage switchable dielectric material having high aspect ratio particles |
| US20100044080A1 (en) * | 1999-08-27 | 2010-02-25 | Lex Kosowsky | Metal Deposition |
| US20100044079A1 (en) * | 1999-08-27 | 2010-02-25 | Lex Kosowsky | Metal Deposition |
| NL1014319C2 (nl) * | 2000-02-08 | 2001-08-09 | Fci S Hertogenbosch B V | Connector omvattende een ESD onderdrukker. |
| US6480385B2 (en) * | 2000-09-13 | 2002-11-12 | Intel Corporation | Electronic assembly and cooling thereof |
| US6538304B1 (en) * | 2000-11-16 | 2003-03-25 | Texas Instruments Incorporated | Corner bonding to lead frame |
| FR2817657B1 (fr) * | 2000-12-06 | 2003-09-26 | St Microelectronics Sa | Circuit integre a couplage par le substrat reduit |
| DE10102119C1 (de) * | 2001-01-18 | 2002-04-04 | Vishay Semiconductor Gmbh | Optoelektronisches Bauelement mit Leiterstreifenaufbau und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US6815775B2 (en) * | 2001-02-02 | 2004-11-09 | Industrial Technology Research Institute | ESD protection design with turn-on restraining method and structures |
| DE10130517C2 (de) * | 2001-06-25 | 2003-07-24 | Eupec Gmbh & Co Kg | Hochspannungsmodul und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP3785083B2 (ja) * | 2001-11-07 | 2006-06-14 | 株式会社東芝 | 半導体装置、電子カード及びパッド再配置基板 |
| JP3794368B2 (ja) * | 2002-10-29 | 2006-07-05 | セイコーエプソン株式会社 | Ｅｌ表示装置 |
| US6849479B2 (en) * | 2002-12-03 | 2005-02-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Substrate based ESD network protection method for flip chip design |
| EP1494284A1 (en) * | 2003-06-30 | 2005-01-05 | Freescale Semiconductor, Inc. | Overvoltage protection device |
| US7285846B1 (en) | 2005-02-22 | 2007-10-23 | Littelfuse, Inc. | Integrated circuit package with ESD protection |
| DE102005034873B4 (de) * | 2005-07-26 | 2013-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung eines elektrischen Bauelements und eines auf dem Bauelement auflaminierten Folienverbunds und Verfahren zur Herstellung der Anordnung |
| US20100263200A1 (en) * | 2005-11-22 | 2010-10-21 | Lex Kosowsky | Wireless communication device using voltage switchable dielectric material |
| CN101496167A (zh) | 2005-11-22 | 2009-07-29 | 肖克科技有限公司 | 用于过电压保护的包括电压可变换材料的半导体器件 |
| TW200809639A (en) * | 2006-03-10 | 2008-02-16 | Littelfuse Inc | Suppressing electrostatic discharge associated with radio frequency identification tags |
| US7968010B2 (en) | 2006-07-29 | 2011-06-28 | Shocking Technologies, Inc. | Method for electroplating a substrate |
| US20080029405A1 (en) * | 2006-07-29 | 2008-02-07 | Lex Kosowsky | Voltage switchable dielectric material having conductive or semi-conductive organic material |
| US20080032049A1 (en) * | 2006-07-29 | 2008-02-07 | Lex Kosowsky | Voltage switchable dielectric material having high aspect ratio particles |
| US7872251B2 (en) * | 2006-09-24 | 2011-01-18 | Shocking Technologies, Inc. | Formulations for voltage switchable dielectric material having a stepped voltage response and methods for making the same |
| DE102006047377A1 (de) * | 2006-10-06 | 2008-04-10 | Robert Bosch Gmbh | Elektrostatischer Entladungsschutz |
| US20120119168A9 (en) * | 2006-11-21 | 2012-05-17 | Robert Fleming | Voltage switchable dielectric materials with low band gap polymer binder or composite |
| US7793236B2 (en) * | 2007-06-13 | 2010-09-07 | Shocking Technologies, Inc. | System and method for including protective voltage switchable dielectric material in the design or simulation of substrate devices |
| TWI421996B (zh) * | 2008-01-10 | 2014-01-01 | Ind Tech Res Inst | 靜電放電防護架構 |
| US8206614B2 (en) * | 2008-01-18 | 2012-06-26 | Shocking Technologies, Inc. | Voltage switchable dielectric material having bonded particle constituents |
| US8203421B2 (en) * | 2008-04-14 | 2012-06-19 | Shocking Technologies, Inc. | Substrate device or package using embedded layer of voltage switchable dielectric material in a vertical switching configuration |
| US20100047535A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-02-25 | Lex Kosowsky | Core layer structure having voltage switchable dielectric material |
| WO2010033635A1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-03-25 | Shocking Technologies, Inc. | Voltage switchable dielectric material containing boron compound |
| US9208931B2 (en) * | 2008-09-30 | 2015-12-08 | Littelfuse, Inc. | Voltage switchable dielectric material containing conductor-on-conductor core shelled particles |
| CN102246246A (zh) * | 2008-09-30 | 2011-11-16 | 肖克科技有限公司 | 含有导电芯壳粒子的电压可切换电介质材料 |
| US8362871B2 (en) * | 2008-11-05 | 2013-01-29 | Shocking Technologies, Inc. | Geometric and electric field considerations for including transient protective material in substrate devices |
| US8399773B2 (en) | 2009-01-27 | 2013-03-19 | Shocking Technologies, Inc. | Substrates having voltage switchable dielectric materials |
| US9226391B2 (en) | 2009-01-27 | 2015-12-29 | Littelfuse, Inc. | Substrates having voltage switchable dielectric materials |
| US8272123B2 (en) | 2009-01-27 | 2012-09-25 | Shocking Technologies, Inc. | Substrates having voltage switchable dielectric materials |
| EP2412212A1 (en) | 2009-03-26 | 2012-02-01 | Shocking Technologies Inc | Components having voltage switchable dielectric materials |
| US9053844B2 (en) * | 2009-09-09 | 2015-06-09 | Littelfuse, Inc. | Geometric configuration or alignment of protective material in a gap structure for electrical devices |
| US20110198544A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-18 | Lex Kosowsky | EMI Voltage Switchable Dielectric Materials Having Nanophase Materials |
| US9320135B2 (en) * | 2010-02-26 | 2016-04-19 | Littelfuse, Inc. | Electric discharge protection for surface mounted and embedded components |
| US9082622B2 (en) | 2010-02-26 | 2015-07-14 | Littelfuse, Inc. | Circuit elements comprising ferroic materials |
| US9224728B2 (en) * | 2010-02-26 | 2015-12-29 | Littelfuse, Inc. | Embedded protection against spurious electrical events |
| EP2603931B1 (en) * | 2010-08-10 | 2016-03-23 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Silicon photoelectric multiplier with multiple "isochronic" read-out |
| FR2975528B1 (fr) * | 2011-05-17 | 2014-02-28 | Alstom Transport Sa | Dispositif d'isolation electrique d'un plan conducteur presentant un premier potentiel electrique par rapport a un deuxieme potentiel, comprenant des moyens de diminution de la valeur du champ electrostatique en un point du bord peripherique du plan conducteur |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3327272A (en) * | 1964-06-22 | 1967-06-20 | Barry J Stern | Negative resistance device |
| JPS5852866A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | Toshiba Corp | 集積回路 |
| JPS6281050A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Nec Corp | 静電保護回路 |
| JPS63100702A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-05-02 | エオス テクノロジ−ズ インコ−ポレ−テツド | 電気的過剰ストレス防止材料および防止方法 |
| JPH02152204A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-06-12 | G & H Technol Inc | 電気的オーバーストレス・パルス保護用組成 |
| JPH05235274A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-09-10 | Natl Semiconductor Corp <Ns> | 静電放電検知及びクランプ制御回路 |
| JPH08321586A (ja) * | 1995-04-06 | 1996-12-03 | Siemens Ag | 集積半導体回路 |
| JPH09321220A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-12-12 | Lsi Logic Corp | 薄膜型の静電放電保護構造を有するマイクロエレクトロニクス・デバイス |
| JPH10505462A (ja) * | 1994-07-14 | 1998-05-26 | サージックス コーポレイション | 可変電圧保護構造及びその製造方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2273704A (en) | 1935-10-10 | 1942-02-17 | Bell Telephone Labor Inc | Electrical conducting material |
| US2796505A (en) | 1952-12-22 | 1957-06-18 | Philco Corp | Precision voltage regulating element |
| US4331948A (en) | 1980-08-13 | 1982-05-25 | Chomerics, Inc. | High powered over-voltage protection |
| US4977357A (en) | 1988-01-11 | 1990-12-11 | Shrier Karen P | Overvoltage protection device and material |
| US5476714A (en) | 1988-11-18 | 1995-12-19 | G & H Technology, Inc. | Electrical overstress pulse protection |
| US5260848A (en) | 1990-07-27 | 1993-11-09 | Electromer Corporation | Foldback switching material and devices |
| US5142263A (en) | 1991-02-13 | 1992-08-25 | Electromer Corporation | Surface mount device with overvoltage protection feature |
| US5189387A (en) | 1991-07-11 | 1993-02-23 | Electromer Corporation | Surface mount device with foldback switching overvoltage protection feature |
| US5294374A (en) | 1992-03-20 | 1994-03-15 | Leviton Manufacturing Co., Inc. | Electrical overstress materials and method of manufacture |
| US5246388A (en) * | 1992-06-30 | 1993-09-21 | Amp Incorporated | Electrical over stress device and connector |
| US5350594A (en) * | 1993-01-25 | 1994-09-27 | Tech Spray, Inc. | Conformally coated faraday cage |
| US5448095A (en) * | 1993-12-20 | 1995-09-05 | Eastman Kodak Company | Semiconductors with protective layers |
| US5677511A (en) * | 1995-03-20 | 1997-10-14 | National Semiconductor Corporation | Overmolded PC board with ESD protection and EMI suppression |
| US5714784A (en) * | 1995-10-19 | 1998-02-03 | Winbond Electronics Corporation | Electrostatic discharge protection device |
| US5938050A (en) * | 1996-02-14 | 1999-08-17 | Hewlett-Packard Co. | Guide rail having similarly sized ribs and shoulder |
| US6097066A (en) * | 1997-10-06 | 2000-08-01 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Electro-static discharge protection structure for semiconductor devices |
| US6064094A (en) | 1998-03-10 | 2000-05-16 | Oryx Technology Corporation | Over-voltage protection system for integrated circuits using the bonding pads and passivation layer |
| US6130459A (en) | 1998-03-10 | 2000-10-10 | Oryx Technology Corporation | Over-voltage protection device for integrated circuits |
-
1999
- 1999-12-07 US US09/456,243 patent/US6211554B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-12-07 DE DE19958915A patent/DE19958915A1/de not_active Withdrawn
- 1999-12-08 JP JP11348718A patent/JP2000200869A/ja active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3327272A (en) * | 1964-06-22 | 1967-06-20 | Barry J Stern | Negative resistance device |
| JPS5852866A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | Toshiba Corp | 集積回路 |
| JPS6281050A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Nec Corp | 静電保護回路 |
| JPS63100702A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-05-02 | エオス テクノロジ−ズ インコ−ポレ−テツド | 電気的過剰ストレス防止材料および防止方法 |
| JPH02152204A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-06-12 | G & H Technol Inc | 電気的オーバーストレス・パルス保護用組成 |
| JPH05235274A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-09-10 | Natl Semiconductor Corp <Ns> | 静電放電検知及びクランプ制御回路 |
| JPH10505462A (ja) * | 1994-07-14 | 1998-05-26 | サージックス コーポレイション | 可変電圧保護構造及びその製造方法 |
| JPH08321586A (ja) * | 1995-04-06 | 1996-12-03 | Siemens Ag | 集積半導体回路 |
| JPH09321220A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-12-12 | Lsi Logic Corp | 薄膜型の静電放電保護構造を有するマイクロエレクトロニクス・デバイス |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003088356A1 (en) * | 2002-04-08 | 2003-10-23 | Littelfuse, Inc. | Voltage variable material for direct application and devices employing same |
| JP2008529309A (ja) * | 2005-02-16 | 2008-07-31 | サンミナ−エスシーアイ コーポレーション | プリント回路基板のための埋め込み過渡保護の実質的に連続する層 |
| JP2015111739A (ja) * | 2011-04-01 | 2015-06-18 | クアルコム，インコーポレイテッド | ダイレベルの静電放電（ｅｓｄ）保護用の電圧切替え可能な誘電体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6211554B1 (en) | 2001-04-03 |
| DE19958915A1 (de) | 2000-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000200869A (ja) | 電圧可変材料を持つ集積回路の保護 | |
| US6351011B1 (en) | Protection of an integrated circuit with voltage variable materials | |
| US6628498B2 (en) | Integrated electrostatic discharge and overcurrent device | |
| US6693508B2 (en) | Protection of electrical devices with voltage variable materials | |
| US5278535A (en) | Electrical overstress pulse protection | |
| US7034652B2 (en) | Electrostatic discharge multifunction resistor | |
| US6251513B1 (en) | Polymer composites for overvoltage protection | |
| US6570765B2 (en) | Over-voltage protection for electronic circuits | |
| US7253505B2 (en) | IC substrate with over voltage protection function | |
| JP4425464B2 (ja) | ボンディングパッド及びパッシベーション層を用いる集積回路用過電圧保護装置 | |
| EP0788161A3 (en) | Microelectronic device with thin film electrostatic discharge protection structure | |
| EP2337070A1 (en) | Electronic device with non-linear resistive field grading and method for its manufacturing | |
| US20110140273A1 (en) | Semiconductor Devices Including Voltage Switchable Materials for Over-Voltage Protection | |
| US3768058A (en) | Metal oxide varistor with laterally spaced electrodes | |
| JPS63100702A (ja) | 電気的過剰ストレス防止材料および防止方法 | |
| WO2009008959A1 (en) | Non-inductive silicon transient voltage suppressor | |
| US3743897A (en) | Hybrid circuit arrangement with metal oxide varistor shunt | |
| US5334553A (en) | Telecommunication equipment protector | |
| CN109565175B (zh) | 具有嵌入式熔断器的浪涌保护装置 | |
| TWI630696B (zh) | 電路保護裝置及其形成方法 | |
| JPS589566B2 (ja) | タソウカトデンアツヨクアツソウチ | |
| EP0286739A1 (en) | Transit suppression system | |
| EP0088179B1 (en) | Transient absorption semiconductor device | |
| US20050024800A1 (en) | Voltage protection device | |
| US20090231763A1 (en) | Over-voltage protection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061205 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061205 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090811 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20091110 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20091113 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100406 |