JP3690764B2 - センタタップ型半導体装置 - Google Patents
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- H01L2924/12032—Schottky diode
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源を必要とする装置の直流入力側に使用されるセンタタップ型半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のセンタタップ型半導体装置が使用される回路例を図３に示す。
図において、１は商用交流電源１００ＶのＡＣ入力部であり、２はこの交流電力を直流１２Ｖに変換するためのＡＣ／ＤＣコンバータである。また、Ｄ１，Ｄ２はダイオードであり、ここでは特性の略等しいショットキーバリアダイオード（以下、ＳＢＤと略記する。）を使用している。さらにＢは充電可能なバッテリ、３はＤＣ／ＤＣコンバータ、４はＤＣ出力部でありそれぞれ図示のように接続されている。
【０００３】
上記のように構成の回路において、通常時にはＡＣ入力部１から所定の交流電力が供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２により直流に変換された後、センタタップ型半導体装置５内のダイオードＤ１を通過してＤＣ出力部４に出力する。また、該ダイオードＤ１を通過した直流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３により所定の直流に変換後、バッテリＢをフロー充電する。
次に、ＡＣ入力がない時、すなわち、直流を必要とする装置自体がポータブルタイプのものであれば、バッテリＢからセンタタップ型半導体装置５内のダイオードＤ２を通してＤＣ出力部４へ所定の直流電力を供給する。
【０００４】
このようにダイオードＤ１は、ＡＣ入力がなくバッテリＢから電力を供給している時に、該バッテリＢからＡＣ／ＤＣコンバータ２へ電流が流れないようにするための電力逆流防止の役目を果たすものである。
また、ダイオードＤ２は、ＡＣ入力部１からＡＣ／ＤＣコンバータ２を介して電力を供給している時に、バッテリＢへの充電はＤＣ／ＤＣコンバータ３を通して充電し、該ＡＣ入力部１からの電力により直接充電しないように用いるものである。
【０００５】
ところで、上記したダイオードＤ１，Ｄ２に要求される特性は次の通りである。
▲１▼ダイオードＤ１について；
バッテリＢからＤＣ出力部４に電力を供給している時は、ダイオードＤ２を通して流れる電流がダイオードＤ１を通してバッテリＢへ逆流しないように、該ダイオードＤ１の逆電流値は小さい特性のものが要求される。
▲２▼ダイオードＤ２について；
バッテリＢからダイオードＤ２を通してＤＣ出力部４に電力を供給している時は、有限の蓄積されたエネルギーを効率良く使用するために順電圧値の小さい特性のものが要求される。
【０００６】
なお、理想的な特性としては、ダイオードＤ１，Ｄ２共に順電圧が小さく、逆電流も小さいことが要求される。一方、ＳＢＤは、ＰＮ接合ダイオードに比較して順電圧が小さい特徴を有しているが、上記両方の特性を満足しているバリアメタルは現在のところ見当たらない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＳＢＤチップを使用したセンタタップ型半導体装置では順電圧及び逆電流共に小さい特性を満足するバリアメタルがないために、全体として効率の良い回路特性が得られなかった。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、図３の回路に使用されるダイオードＤ１，Ｄ２のように、それぞれに要求される特性に差がある場合に、該特性に適合したＳＢＤチップを組み合わせて使用し、全体として効率の良い回路特性が得られるセンタタップ型半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のセンタタップ型半導体装置は、ダイオードのカソード側を共通電極としたセンタタップ型半導体装置であって、一方のダイオードは他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードは一方のダイオードよりも順電圧値が小さいことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、先に述べたようにＳＢＤの特性を左右する要素としてはバリアメタルの種類がある。
そこで、ＳＢＤチップに使用される代表的なバリアメタルの種類と特性の相対的な関係を示した模式図を図２に示す。
図２に示すグラフは、バリアメタルとしてバナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）のバリアハイト（φＢｎ）と逆電流（Ｊｓ）の関係を示したものである。また、この図は次の（１）式からφＢｎ及びＪｓを求め模式的に表示したものである。
φＢｎ＝ｋＴ／ｑ・ｌｎ（ＡＴ↑２／Ｊｓ）・・・・・・・（１）
但し、ｋ；ボルツマン定数
Ｔ；絶対温度
ｑ；電子の電荷
Ａ；リチャードソン定数
Ｊｓ；サチュレーション電流（逆電流）
ここで、バリアメタルとしてバナジウム（Ｖ）のバリアハイト０．７０（ｅｖ）、パラジウム（ｐｄ）のバリアハイト０．７７（ｅｖ）を代入して計算する。
次いで、順電圧ＶＦはバリアメタルのバリアハイト（φＢｎ）と次の（２）式に示す関係を有する。
ＶＦ＝φＢｎ＋ｋＴ／ｑ・ｌｎ（ＪＦ／ＡＴ↑２）・・・・（２）
但し、ＪＦ；順方向電流密度
ここで、右辺のｋＴ／ｑ・ｌｎ（ＪＦ／ＡＴ↑２）を同一条件とすれば、バリアハイト（φＢｎ）の小さいバナジウム（Ｖ）の方がパラジウム（Ｐｄ）よりも順電圧（ＶＦ）は小さくなる。
以上からダイオードＤ１は逆電流の小さいバリアメタル、すなわちバリアハイトの大きいメタルとし、ダイオードＤ２は順電圧の小さいバリアメタル、すなわちバリアハイトの小さいメタルとすることによって、図３に示す回路に最適なＳＢＤが得られる。
また、これらのバリアメタルの特徴を相補って有効利用し、図１に示すようなセンタタップ型半導体装置を製作する。
【００１１】
次に、このセンタタップ型半導体装置の構造について図を参照して説明する。
図において、センタタップ型半導体装置１０は、ＳＢＤ１チップ，ＳＢＤ２チップを少なくとも２個載置したチップ搭載部１１を有する。また、該チップ搭載部１１に固着された一方のＳＢＤ１チップの上面から一方の導出端子１２にボンディングヤイヤ１３で結線されている。さらに、他方のＳＢＤ２チップの上面から他方の導出端子１４にボンディングワイヤ１５で結線されている。また、前記のチップ搭載部１１から延在する共通電極端子１６を有している。そして、一方のＳＢＤ１チップは、他方のＳＢＤ２チップよりも順電圧値が小さくなるバリアメタルから成り、例えばＳＢＤ１チップとしてバリアメタルがＰｄのものを使用し、ＳＢＤチップ２としてバリアメタルがＶのものを使用する。
【００１２】
なお、上記のＳＢＤ１チップ及びＳＢＤ２チップ、ボンディングワイヤ１３，１５及びチップ搭載部１１は樹脂１７により封止されたセンタタップ型半導体装置１０となっている。
また、上記の実施例ではダイオードＤ１，Ｄ２がＳＢＤ１チップ及びＳＢＤ２チップであるものについて説明したが、これらはＳＢＤチップに限定されることなく、要は一方のダイオードが他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードが一方のダイオードよりも順電圧値が小さいものであれば他のものでも良い。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のセンタタップ型半導体装置は、以上のように一方のダイオードが他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードが一方のダイオードよりも順電圧値が小さいものを選定して使用するようにしたので、全体として効率の良い回路特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセンタタップ型半導体装置の概略構造を示す平面図である。
【図２】ＳＢＤのバリアメタルの種類と特性を示すグラフである。
【図３】センタタップ型半導体装置を使用した回路例を示す図である。
【符号の説明】
１０ センタタップ型半導体装置
１１ チップ載置部
１２，１４ 導出端子
１３，１５ ボンディングワイヤ
１６ 共通電極端子
Ｄ１，Ｄ２ ＳＢＤチップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流電源を必要とする装置の直流入力側に使用されるセンタタップ型半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のセンタタップ型半導体装置が使用される回路例を図３に示す。
図において、１は商用交流電源１００ＶのＡＣ入力部であり、２はこの交流電力を直流１２Ｖに変換するためのＡＣ／ＤＣコンバータである。また、Ｄ１，Ｄ２はダイオードであり、ここでは特性の略等しいショットキーバリアダイオード（以下、ＳＢＤと略記する。）を使用している。さらにＢは充電可能なバッテリ、３はＤＣ／ＤＣコンバータ、４はＤＣ出力部でありそれぞれ図示のように接続されている。
【０００３】
上記のように構成の回路において、通常時にはＡＣ入力部１から所定の交流電力が供給され、ＡＣ／ＤＣコンバータ２により直流に変換された後、センタタップ型半導体装置５内のダイオードＤ１を通過してＤＣ出力部４に出力する。また、該ダイオードＤ１を通過した直流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３により所定の直流に変換後、バッテリＢをフロー充電する。
次に、ＡＣ入力がない時、すなわち、直流を必要とする装置自体がポータブルタイプのものであれば、バッテリＢからセンタタップ型半導体装置５内のダイオードＤ２を通してＤＣ出力部４へ所定の直流電力を供給する。
【０００４】
このようにダイオードＤ１は、ＡＣ入力がなくバッテリＢから電力を供給している時に、該バッテリＢからＡＣ／ＤＣコンバータ２へ電流が流れないようにするための電力逆流防止の役目を果たすものである。
また、ダイオードＤ２は、ＡＣ入力部１からＡＣ／ＤＣコンバータ２を介して電力を供給している時に、バッテリＢへの充電はＤＣ／ＤＣコンバータ３を通して充電し、該ＡＣ入力部１からの電力により直接充電しないように用いるものである。
【０００５】
ところで、上記したダイオードＤ１，Ｄ２に要求される特性は次の通りである。
▲１▼ダイオードＤ１について；
バッテリＢからＤＣ出力部４に電力を供給している時は、ダイオードＤ２を通して流れる電流がダイオードＤ１を通してバッテリＢへ逆流しないように、該ダイオードＤ１の逆電流値は小さい特性のものが要求される。
▲２▼ダイオードＤ２について；
バッテリＢからダイオードＤ２を通してＤＣ出力部４に電力を供給している時は、有限の蓄積されたエネルギーを効率良く使用するために順電圧値の小さい特性のものが要求される。
【０００６】
なお、理想的な特性としては、ダイオードＤ１，Ｄ２共に順電圧が小さく、逆電流も小さいことが要求される。一方、ＳＢＤは、ＰＮ接合ダイオードに比較して順電圧が小さい特徴を有しているが、上記両方の特性を満足しているバリアメタルは現在のところ見当たらない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＳＢＤチップを使用したセンタタップ型半導体装置では順電圧及び逆電流共に小さい特性を満足するバリアメタルがないために、全体として効率の良い回路特性が得られなかった。
【０００８】
【発明の目的】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、図３の回路に使用されるダイオードＤ１，Ｄ２のように、それぞれに要求される特性に差がある場合に、該特性に適合したＳＢＤチップを組み合わせて使用し、全体として効率の良い回路特性が得られるセンタタップ型半導体装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のセンタタップ型半導体装置は、ダイオードのカソード側を共通電極としたセンタタップ型半導体装置であって、一方のダイオードは他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードは一方のダイオードよりも順電圧値が小さいことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、先に述べたようにＳＢＤの特性を左右する要素としてはバリアメタルの種類がある。
そこで、ＳＢＤチップに使用される代表的なバリアメタルの種類と特性の相対的な関係を示した模式図を図２に示す。
図２に示すグラフは、バリアメタルとしてバナジウム（Ｖ）、パラジウム（Ｐｄ）のバリアハイト（φＢｎ）と逆電流（Ｊｓ）の関係を示したものである。また、この図は次の（１）式からφＢｎ及びＪｓを求め模式的に表示したものである。
φＢｎ＝ｋＴ／ｑ・ｌｎ（ＡＴ↑２／Ｊｓ）・・・・・・・（１）
但し、ｋ；ボルツマン定数
Ｔ；絶対温度
ｑ；電子の電荷
Ａ；リチャードソン定数
Ｊｓ；サチュレーション電流（逆電流）
ここで、バリアメタルとしてバナジウム（Ｖ）のバリアハイト０．７０（ｅｖ）、パラジウム（ｐｄ）のバリアハイト０．７７（ｅｖ）を代入して計算する。
次いで、順電圧ＶＦはバリアメタルのバリアハイト（φＢｎ）と次の（２）式に示す関係を有する。
ＶＦ＝φＢｎ＋ｋＴ／ｑ・ｌｎ（ＪＦ／ＡＴ↑２）・・・・（２）
但し、ＪＦ；順方向電流密度
ここで、右辺のｋＴ／ｑ・ｌｎ（ＪＦ／ＡＴ↑２）を同一条件とすれば、バリアハイト（φＢｎ）の小さいバナジウム（Ｖ）の方がパラジウム（Ｐｄ）よりも順電圧（ＶＦ）は小さくなる。
以上からダイオードＤ１は逆電流の小さいバリアメタル、すなわちバリアハイトの大きいメタルとし、ダイオードＤ２は順電圧の小さいバリアメタル、すなわちバリアハイトの小さいメタルとすることによって、図３に示す回路に最適なＳＢＤが得られる。
また、これらのバリアメタルの特徴を相補って有効利用し、図１に示すようなセンタタップ型半導体装置を製作する。
【００１１】
次に、このセンタタップ型半導体装置の構造について図を参照して説明する。
図において、センタタップ型半導体装置１０は、ＳＢＤ１チップ，ＳＢＤ２チップを少なくとも２個載置したチップ搭載部１１を有する。また、該チップ搭載部１１に固着された一方のＳＢＤ１チップの上面から一方の導出端子１２にボンディングヤイヤ１３で結線されている。さらに、他方のＳＢＤ２チップの上面から他方の導出端子１４にボンディングワイヤ１５で結線されている。また、前記のチップ搭載部１１から延在する共通電極端子１６を有している。そして、一方のＳＢＤ１チップは、他方のＳＢＤ２チップよりも順電圧値が小さくなるバリアメタルから成り、例えばＳＢＤ１チップとしてバリアメタルがＰｄのものを使用し、ＳＢＤチップ２としてバリアメタルがＶのものを使用する。
【００１２】
なお、上記のＳＢＤ１チップ及びＳＢＤ２チップ、ボンディングワイヤ１３，１５及びチップ搭載部１１は樹脂１７により封止されたセンタタップ型半導体装置１０となっている。
また、上記の実施例ではダイオードＤ１，Ｄ２がＳＢＤ１チップ及びＳＢＤ２チップであるものについて説明したが、これらはＳＢＤチップに限定されることなく、要は一方のダイオードが他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードが一方のダイオードよりも順電圧値が小さいものであれば他のものでも良い。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のセンタタップ型半導体装置は、以上のように一方のダイオードが他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードが一方のダイオードよりも順電圧値が小さいものを選定して使用するようにしたので、全体として効率の良い回路特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセンタタップ型半導体装置の概略構造を示す平面図である。
【図２】ＳＢＤのバリアメタルの種類と特性を示すグラフである。
【図３】センタタップ型半導体装置を使用した回路例を示す図である。
【符号の説明】
１０ センタタップ型半導体装置
１１ チップ載置部
１２，１４ 導出端子
１３，１５ ボンディングワイヤ
１６ 共通電極端子
Ｄ１，Ｄ２ ＳＢＤチップ
Claims (5)
- ダイオードのカソード側を共通電極としたセンタタップ型半導体装置であって、一方のダイオードは他方のダイオードよりも逆電流値が小さく、他方のダイオードは一方のダイオードよりも順電圧値が小さいことを特徴とするセンタタップ型半導体装置。
- 前記２つのダイオードがショットキーバリアダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のセンタタップ型半導体装置。
- 前記一方のダイオードのバリアメタルのバリアハイトが前記他方のダイオードのバリアメタルのバリアハイトよりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセンタタップ型半導体装置。
- 前記一方のダイオードのバリアメタルがパラジウム（Ｐｄ）であり、前記他方のダイオードのバリアメタルがバナジウム（Ｖ）であることを特徴とする請求項２に記載のセンタタップ型半導体装置。
- ショットキーバリアダイオードチップを少なくとも２個載置したチップ搭載部と、該チップ搭載部に固着された一方の前記チップの上面から一方の導出端子にボンディングヤイヤで結線し、他方の前記チップ上面から他方の導出端子にボンディングワイヤでそれぞれ結線し、かつ、前記チップ搭載部から延在する共通電極端子とを有し、一方の前記チップは他方の前記チップよりも逆電流値が小さくなるバリアメタルから成り、他方前記チップは一方の前記チップよりも順電圧値が小さくなるバリアメタルから成り、前記チップ、ボンディングワイヤ及び前記チップ搭載部を樹脂封止して成るセンタタップ型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29446596A JP3690764B2 (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | センタタップ型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29446596A JP3690764B2 (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | センタタップ型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125938A JPH10125938A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3690764B2 true JP3690764B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=17808135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29446596A Expired - Fee Related JP3690764B2 (ja) | 1996-10-16 | 1996-10-16 | センタタップ型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3690764B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002218742A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-08-02 | Nippon Inter Electronics Corp | ショットキーバリアダイオードの直列接続回路及びそれに使用するショットキーバリアダイオード。 |
-
1996
- 1996-10-16 JP JP29446596A patent/JP3690764B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10125938A (ja) | 1998-05-15 |
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