JPH01245555A - Semiconductor switching element - Google Patents

Semiconductor switching element

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JPH01245555A
JPH01245555A JP7402188A JP7402188A JPH01245555A JP H01245555 A JPH01245555 A JP H01245555A JP 7402188 A JP7402188 A JP 7402188A JP 7402188 A JP7402188 A JP 7402188A JP H01245555 A JPH01245555 A JP H01245555A
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transistor
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emitter
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今枝 泰夫
Hitoshi Iwata
仁 岩田
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Abstract

PURPOSE:To prevent a breakdown of a transistor due to a conduction energy and a breakdown of the transistor due to a surge voltage by a method wherein the title element is formed into a constitution, wherein a constant-voltage diode to be broken down before the collector-base of the transistor is broken down by the surge voltage is provided in addition to a diode for a flywheel. CONSTITUTION:As a result that the electrical connections between part, constitutes a transistor 28, of a base region 23 and emitter regions 24 are short- circuited by a wiring film 30, a constant-voltage diode 34 is constituted at a P-N junction region part between an auxiliary region 29 and the base region 23. Accordingly, as an inductive energy, which is generated when a switching of an inductive load is performed by the transistor 28, is returned to a power supply through a diode 32, a breakdown of the transistor 28 is prevented. On the other hand, in case a surge voltage is applied between a collector-emitter of the transistor 28, the diode 34 is broken down before the collector-base is broken down. Thereby, a situation that the transistor 28 is broken by the surge voltage is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、バイポーラトランジスタをスイッチング要素
とした半導体スイッチング素子、特には誘導性負荷のス
イッチング制御に好適する半導体スイッチング素子に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor switching element using a bipolar transistor as a switching element, and particularly to a semiconductor switching element suitable for controlling switching of an inductive load.

(従来の技術) 誘導性負荷の通断電制御をトランジスタのスイッチング
により行なう場合には、その負荷電流の遮断時に発生す
る誘導エネルギに起因したトランジスタの破壊を防止す
る必要がある。このため従来では、スイッチング素子と
してのトランジスタと、上記誘導エネルギを電源側へ環
流するためのフライホイールダイオードとを同一チップ
に形成する構成とした半導体スイッチング素子を利用す
ることが行なわれており、その構成例を第4図に示す。
(Prior Art) When controlling the conduction and disconnection of an inductive load by switching transistors, it is necessary to prevent the transistor from being destroyed due to the induced energy generated when the load current is interrupted. For this reason, conventionally, a semiconductor switching element has been used in which a transistor as a switching element and a flywheel diode for circulating the above-mentioned induced energy to the power supply side are formed on the same chip. An example of the configuration is shown in FIG.

即ち、第4図において、1はn形のコレクタ基板、2は
基板1上にエピタキシャル成長により形成されたn形コ
レクタ領域、3はコレクタ領域2の表面側に拡散により
形成されたp形ベース領域、4はベース領域3の表面側
に拡散により形成されたn形エミッタ領域である。また
、5はベース電極膜、6はエミッタ電極膜、7はコレク
タ電極膜で、これらのうちエミッタ電極膜6の一部は、
ベース領域3の一部とエミッタ領域4との間を短絡する
ように設けられている。尚、8は拡散マスク用等に倶さ
れた酸化被膜である。
That is, in FIG. 4, 1 is an n-type collector substrate, 2 is an n-type collector region formed on the substrate 1 by epitaxial growth, 3 is a p-type base region formed by diffusion on the surface side of the collector region 2, 4 is an n-type emitter region formed on the surface side of the base region 3 by diffusion. Further, 5 is a base electrode film, 6 is an emitter electrode film, and 7 is a collector electrode film, of which a part of the emitter electrode film 6 is
It is provided so as to short-circuit between a part of the base region 3 and the emitter region 4. Note that 8 is an oxide film used as a diffusion mask or the like.

上記第4図の半導体スイッチング素子の等価回路は第5
図に示すようになる。つまり、コレクタ領域2.ベース
領域3及びエミッタ領域4によりトランジスタ9が構成
され、中央部のエミッタ電極膜6に対応したpn接合領
域部分でダイオード10が構成され、ベース・エミッタ
間ジャンクションとベース・コレクタ間ジャンクション
とに挟まれたベース領域3により抵抗11が構成される
The equivalent circuit of the semiconductor switching element shown in Fig. 4 above is shown in Fig. 5.
The result will be as shown in the figure. That is, collector area 2. The base region 3 and the emitter region 4 constitute a transistor 9, and the pn junction region corresponding to the emitter electrode film 6 in the center constitutes a diode 10, which is sandwiched between a base-emitter junction and a base-collector junction. A resistor 11 is formed by the base region 3 .

(発明が解決しようとする課題) 上記従来構成のものでは、トランジスタ9のスイッチン
グによりモータ等の誘導性負荷を通断電したときには、
ダイオード10のフライホイール作用によってトランジ
スタ9の保護が行なわれる。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional configuration described above, when the inductive load such as a motor is cut off by switching the transistor 9,
The flywheel action of diode 10 provides protection for transistor 9.

しかしながら、上記構成では、トランジスタ9のコレク
タ・ベース間耐圧と、ダイオード10に逆方向電圧が加
わったときのブレークダウン電圧とが同じになる構造と
なっているため、トランジスタ9のコレクタ・エミッタ
間にサージ電圧が印加されたときには、ダイオード10
による保護機能を期待できず、このためトランジスタ9
が破壊される虞がある。
However, in the above configuration, the breakdown voltage between the collector and the base of the transistor 9 is the same as the breakdown voltage when a reverse voltage is applied to the diode 10. When a surge voltage is applied, the diode 10
Therefore, the protection function of transistor 9 cannot be expected.
There is a risk that it may be destroyed.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、スイッチング要素であるトランジスタが、誘導性
負荷のスイッチングに伴う誘導エネルギにより破壊され
る事態並びにコレクタ・エミッタ間に印加されるサージ
電圧によって破壊される事態を双方とも効果的に阻止で
きる半導体スイッチング素子を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to prevent the situation where a transistor, which is a switching element, is destroyed by inductive energy accompanying switching of an inductive load, and the surge voltage applied between the collector and emitter. It is an object of the present invention to provide a semiconductor switching element that can effectively prevent the destruction of both elements.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は上記目的を達成するために、基板が有するコレ
クタ領域の表面側にベース領域を形成すると共に、この
ベース領域の表面側にエミッタ領域を形成して成るトラ
ンジスタをスイッチング要素とした半導体スイッチング
素子において、前記基板上に前記ベース領域の一部と前
記エミッタ領域との間を短絡するように形成された配線
膜を設け、且つ前記コレクタ領域の表面側に前記エミッ
タ領域と同じ特性の補助領域を前記ベース領域と所定距
離を存した状態で形成した上で、前記補助領域及びベー
ス領域間の距離を、前記トランジスタのコレクタ・ベー
ス間にブレークダウン電圧が加わったときにおけるコレ
クタ領域での空乏層の伸び以下の距離に設定する構成と
したものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention forms a base region on the surface side of the collector region of the substrate, and also forms an emitter region on the surface side of the base region. A semiconductor switching element having a transistor formed as a switching element, wherein a wiring film formed to short-circuit between a part of the base region and the emitter region is provided on the substrate, and the collector region An auxiliary region having the same characteristics as the emitter region is formed on the surface side of the transistor at a predetermined distance from the base region, and the distance between the auxiliary region and the base region is set to a break between the collector and base of the transistor. The configuration is such that the distance is set to be less than or equal to the extension of the depletion layer in the collector region when a down voltage is applied.

また、前記基板上に前記ベース領域の一部と前記エミッ
タ領域との間を短絡するように形成された配線膜を設け
、前記コレクタ領域の表面側に前記ベース領域と同じ特
性の補助領域をそのベース領域と所定距離を存した状態
で形成し、さらに上記補助領域とコレクタ領域との間を
補助配線膜を介して短絡した上で、前記補助領域及びベ
ース領域間の距離を、前記トランジスタのコレクタ・ベ
ース間にブレークダウン電圧が加わったときにおけるコ
レクタ領域での空乏層の伸び以下の距離に設定する構成
としても良い。
Further, a wiring film formed to short-circuit between a part of the base region and the emitter region is provided on the substrate, and an auxiliary region having the same characteristics as the base region is provided on the surface side of the collector region. The auxiliary region and the collector region are formed at a predetermined distance from the base region, and the auxiliary region and the collector region are short-circuited via an auxiliary wiring film, and the distance between the auxiliary region and the base region is set to the collector region of the transistor. - The distance may be set to be less than or equal to the extension of the depletion layer in the collector region when a breakdown voltage is applied between the bases.

(作用) トランジスタを構成するベース領域の一部とエミッタ領
域との間が配線膜により短絡される結果、そのトランジ
スタのエミッタ・コレクタ間にフライホイール用のダイ
オードが並列に接続された状態と等価になる。これによ
り、誘導性負荷のスイッチングに伴う誘導エネルギによ
りトランジスタが破壊される事態が阻止される。そして
、コレクタ領域の表面側にエミッタ領域と同じ特性の補
助領域をベース領域と所定距離を存した状態で形成する
構成とした場合には、定電圧ダイオードとして機能する
pn接合が形成され、この定電圧ダイオードはトランジ
スタのコレクタ・エミッタ間に前記ダイオードと同じ極
性で接続された状態と等価になる。このとき、上記定電
圧ダイオードは、補助領域及びベース領域間に位置する
コレクタ領域が空乏層で埋まった状態となったときにブ
レークダウンするものである。これに対して、上記補助
領域及びベース領域間の距離は、前記トランジスタのコ
レクタ・ベース間にブレークダウン電圧が加わったとき
におけるコレクタ領域での空乏層の伸び以下の距離に設
定されている。従って、トランジスタのコレクタ・エミ
ッタ間にサージ電圧が印加された場合には、そのトラン
ジスタのコレクタ・ベース間がブレークダウンする前に
上記定電圧ダイオードがブレークダウンするようになり
、以てトランジスタが上記サージ電圧により破壊される
事態も阻止されるようになる。
(Operation) As a result of short-circuiting between a part of the base region and the emitter region that constitute the transistor by the wiring film, this is equivalent to a state in which a flywheel diode is connected in parallel between the emitter and collector of the transistor. Become. This prevents the transistor from being destroyed by the induced energy associated with switching the inductive load. If an auxiliary region with the same characteristics as the emitter region is formed on the surface side of the collector region at a predetermined distance from the base region, a pn junction that functions as a constant voltage diode is formed, and this constant The voltage diode is equivalent to being connected between the collector and emitter of a transistor with the same polarity as the diode. At this time, the constant voltage diode breaks down when the collector region located between the auxiliary region and the base region becomes filled with a depletion layer. On the other hand, the distance between the auxiliary region and the base region is set to be less than or equal to the extension of the depletion layer in the collector region when a breakdown voltage is applied between the collector and base of the transistor. Therefore, if a surge voltage is applied between the collector and emitter of a transistor, the voltage regulator diode will break down before the voltage between the collector and base of that transistor breaks down, and the transistor will respond to the surge voltage. It also prevents damage caused by voltage.

一方、コレクタ領域、の表面側に前記ベース領域と同じ
特性の補助領域をそのベース領域と所定距離を存した状
態で形成し、さらに上記補助領域とコレクタ領域との間
を補助配線膜を介して短絡する構成とした場合にも、定
電圧ダイオードとして機能するpn接合が形成されると
共に、この定電圧ダイオードがコレクタ・エミッタ間に
接続された状態と等価になるから、上述同様にトランジ
スタがサージ電圧により破壊される事態が阻止される。
On the other hand, an auxiliary region having the same characteristics as the base region is formed on the surface side of the collector region at a predetermined distance from the base region, and an auxiliary wiring film is provided between the auxiliary region and the collector region. Even in the case of a short-circuit configuration, a pn junction is formed that functions as a constant voltage diode, and this is equivalent to a condition in which the constant voltage diode is connected between the collector and emitter. This prevents the situation from being destroyed.

そして、特にこの構成とした場合には、補助領域及びベ
ース領域が同じ特性であって、これらを同一の工程にて
形成できるから、両者間の距離を厳密に管理することが
可能になる。この結果、上記補助領域及びベース領域間
の距離により定まる定電圧ダイオードのブレークダウン
電圧を、所望且つ厳密に設定できるようになる。
Particularly in this configuration, the auxiliary region and the base region have the same characteristics and can be formed in the same process, making it possible to strictly control the distance between them. As a result, the breakdown voltage of the voltage regulator diode determined by the distance between the auxiliary region and the base region can be set as desired and precisely.

(実施例) 以下、本発明の第1の実施例について第1図及び第2図
を参照しながら説明する。
(Example) Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

断面モデル構造を示す第1図において、21はn形基板
で、これの上面にはコレクタ領域22がエピタキシャル
成長により形成されている。23はp形のベース領域で
、これはコレクタ領域22における中心部以外の部分に
不純物(アクセプタ)を拡散することにより形成されて
いる。24はn形のエミッタ領域で、これはベース領域
23上に不純物(ドナー)を拡散することにより形成さ
れている。このように、基板21上にコレクタ領域22
、ベース領域23及びエミッタ領域24を形成すると共
に、図示のようなコレクタ電極膜25゜ベース電極膜2
6及びエミッタ電極膜27を形成することにより、スイ
ッチング要素としてのnpn形バイポーラトランジスタ
28(第2図参照)が構成されるものである。
In FIG. 1 showing the cross-sectional model structure, 21 is an n-type substrate, and a collector region 22 is formed on the upper surface of this by epitaxial growth. Reference numeral 23 denotes a p-type base region, which is formed by diffusing impurities (acceptors) into a portion of the collector region 22 other than the central portion. Reference numeral 24 denotes an n-type emitter region, which is formed by diffusing impurities (donors) onto the base region 23. In this way, the collector region 22 is placed on the substrate 21.
, a base region 23 and an emitter region 24 are formed, and a collector electrode film 25° and a base electrode film 2 are formed as shown in the figure.
6 and an emitter electrode film 27, an npn type bipolar transistor 28 (see FIG. 2) as a switching element is constructed.

さて、前記コレクタ領域22の表面側中央部には、前記
エミッタ領域24と同じ特性の補助領域29がベース領
域23と所定距離を存した状態で設けら、れるものであ
り、この補助領域29は、エミッタ領域24形成のため
の拡散工程において同時に形成される。この場合、上記
補助領域29及びベース領域23間の距離は、前記トラ
ンジスタ28のコレクタ・ベース間にブレークダウン電
圧が加わったときにおけるコレクタ領域22での空乏層
の伸び以下の距離に設定される。また、30は基板21
上にベース領域23の一部とエミッタ領域24との間を
短絡するように形成された配線膜で、これは前記ベース
電極膜26及びエミッタ電極膜27の形成時に同時に形
成される。尚、31は拡散マスク用及びコンタクトホー
ル形成用に供された酸化被膜である。
Now, an auxiliary region 29 having the same characteristics as the emitter region 24 is provided at the center of the surface side of the collector region 22 at a predetermined distance from the base region 23. , are formed simultaneously in the diffusion process for forming the emitter region 24. In this case, the distance between the auxiliary region 29 and the base region 23 is set to be less than or equal to the extension of the depletion layer in the collector region 22 when a breakdown voltage is applied between the collector and base of the transistor 28. Further, 30 is a substrate 21
A wiring film is formed on the base electrode film 23 to short-circuit between a part of the base region 23 and the emitter region 24, and is formed at the same time as the base electrode film 26 and the emitter electrode film 27 are formed. Note that 31 is an oxide film used for a diffusion mask and for forming contact holes.

上記のように構成された半導体スイッチング素子の等価
回路は第2図に示すようになる。即ち、トランジスタ2
8を構成するベース領域23の一部とエミッタ領域24
との間が配線膜30により短絡される結果、第1図に破
線で示すように、ベース領域23の中央寄り部位におけ
るベース領域23及びコレクタ領域22間のpn接合領
域部分においてフライホイール用のダイオード32が構
成され、ベース・エミッタ間ジャンクションとベース・
コレクタ間ジャンクションとに挟まれたベース領域23
により抵抗33が構成され、補助領域29及びベース領
域22間におけるpn接合領域部分において定電圧ダイ
オード34が構成される。従って、トランジスタ28に
より誘導性負荷のスイッチングを行なったときに、その
スイッチングに伴い発生する誘導エネルギはダイオード
32を通じて電源に環流されるようになるから、トラン
ジスタ28の破壊が効果的に阻止される。−方、定電圧
ダイオード34は、補助領域29及びベース領域23間
に位置するコレクタ領域22が空乏層で埋まった状態に
なったときにブレークダウンするものである。しかして
、この場合において、上記補助領域29及びベース領域
23間の距離は、トランジスタ28のコレクタ・ベース
間にブレークダウン電圧が加わったときにおけるコレク
タ領域22での空乏層の伸び以下の距離に設定されてい
るから、トランジスタ28のコレクタ・エミッタ間にサ
ージ電圧が印加された場合には、そのコレクタ・ベース
間がブレークダウンする前に定電圧ダイオード34がブ
レークダウンするようになり、これによりトランジスタ
28が上記サージ電圧により破壊される事態が阻止され
るようになる。
An equivalent circuit of the semiconductor switching element configured as described above is shown in FIG. That is, transistor 2
A part of the base region 23 and the emitter region 24 constituting the
As a result, as shown by the broken line in FIG. 32 is configured, and the base-emitter junction and the base-emitter junction are connected to each other.
Base region 23 sandwiched between collector and collector junctions
A resistor 33 is configured, and a constant voltage diode 34 is configured in the pn junction region between the auxiliary region 29 and the base region 22. Therefore, when the inductive load is switched by the transistor 28, the inductive energy generated by the switching is circulated back to the power supply through the diode 32, so that destruction of the transistor 28 is effectively prevented. On the other hand, the constant voltage diode 34 breaks down when the collector region 22 located between the auxiliary region 29 and the base region 23 becomes filled with a depletion layer. In this case, the distance between the auxiliary region 29 and the base region 23 is set to a distance equal to or less than the extension of the depletion layer in the collector region 22 when a breakdown voltage is applied between the collector and base of the transistor 28. Therefore, when a surge voltage is applied between the collector and emitter of the transistor 28, the voltage regulator diode 34 breaks down before the voltage between the collector and the base breaks down, and as a result, the voltage regulator diode 34 breaks down before the voltage between the collector and the base breaks down. This will prevent the damage caused by the surge voltage.

第3図には本発明の第2の実施例が示されており、以下
これについて前記第1の実施例と異なる部分のみ説明す
る。即ち、35はコレクタ領域22の表面側中央部に形
成された補助領域で、これは、ベース領域23を形成す
るための拡散工程において、そのベース領域23と所定
距離を存した状態で同時に形成され、以てベース領域2
3と同じ特性となるように設けられている。この場合に
おいても、上記補助領域35及びベース領域23間の距
離は、トランジスタ28のコレクタ・ベース間にブレー
クダウン電圧が加わったときにおけるコレクタ領域22
での空乏層の伸び以下の距離に設定される。36は同じ
くコレクタ領域22の表面側中央部に補助領域35と隣
接するように形成された導通確保用領域で、これは、エ
ミッタ領域24を形成するための拡散工程において、そ
のエミッタ領域24と同時に形成され、以てエミッタ領
域24と同じ特性となるように設けられている。また、
37は基板21上に補助領域35及び導通確保用領域3
6間を短絡するように形成された補助配線膜で、これは
ベース電極膜26.エミッタ電極膜27及び配線膜29
の形成時に同時に形成される。このように補助配線膜3
7が設けられた結果、補助領域35とコレクタ領域22
との間が導通確保用領域36を通じて短絡された状態を
呈する。
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 3, and only the differences from the first embodiment will be described below. That is, 35 is an auxiliary region formed at the center of the surface side of the collector region 22, which is formed simultaneously with the base region 23 at a predetermined distance in the diffusion process for forming the base region 23. , so base area 2
It is provided so that it has the same characteristics as 3. In this case as well, the distance between the auxiliary region 35 and the base region 23 is the distance between the collector region 22 and the base region 23 when a breakdown voltage is applied between the collector and base of the transistor 28.
The distance is set to be less than the extension of the depletion layer at . Reference numeral 36 denotes a conduction ensuring region which is also formed in the central part of the front surface side of the collector region 22 so as to be adjacent to the auxiliary region 35. The emitter region 24 is formed so as to have the same characteristics as the emitter region 24. Also,
Reference numeral 37 indicates an auxiliary region 35 and a conduction ensuring region 3 on the substrate 21.
This is an auxiliary wiring film formed to short-circuit between base electrode films 26 and 26. Emitter electrode film 27 and wiring film 29
is formed simultaneously with the formation of . In this way, the auxiliary wiring film 3
As a result of providing 7, the auxiliary area 35 and the collector area 22
A short circuit is created between the conduction ensuring region 36 and the conduction ensuring region 36.

しかして、上記のように構成された半導体スイッチング
素子の等価回路も第2図に示すようになる。即ち、第3
図に破線で示すように、ベース領域23の中央寄り部位
におけるベース領域23及びコレクタ領域22間のpn
接合領域部分においてフライホイール用のダイオード3
2が構成される点、並びにベース・エミッタ間ジャンク
ションとベース・コレクタ間ジャンクションとに挟まれ
たベース領域23により抵抗33が構成される点は第1
の実施例と同様であり、また、補助領域36及びベース
領域22間におけるベース領域22側のpn接合領域部
分において定電圧ダイオード38が構成される。従って
、本実施例においても前記第1の実施例と同様の効果を
奏するものである。特に、本実施例によれば、補助領域
35及びベース領域23が同じ特性であって、これらを
同一の工程にて同一拡散マスクを利用して形成できるか
ら、両者間の距離を厳密に管理することが可能になる。
Therefore, the equivalent circuit of the semiconductor switching element configured as described above is also shown in FIG. That is, the third
As shown by the broken line in the figure, the pn between the base region 23 and the collector region 22 in the central region of the base region 23 is
Diode 3 for the flywheel in the junction area
2 is formed, and the point where the resistor 33 is formed by the base region 23 sandwiched between the base-emitter junction and the base-collector junction is the first point.
Furthermore, a constant voltage diode 38 is configured in the pn junction region portion on the base region 22 side between the auxiliary region 36 and the base region 22. Therefore, this embodiment also provides the same effects as the first embodiment. In particular, according to this embodiment, the auxiliary region 35 and the base region 23 have the same characteristics and can be formed in the same process using the same diffusion mask, so the distance between them can be strictly controlled. becomes possible.

この結果、定電圧ダイオード38のブレークダウン電圧
、即ち補助領域35及びベース領域23間の距離により
定まるブレークダウン電圧を所望且つ厳密に設定できる
ようになる。
As a result, the breakdown voltage of the constant voltage diode 38, that is, the breakdown voltage determined by the distance between the auxiliary region 35 and the base region 23, can be set as desired and precisely.

尚、本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定さ
れるものではなく、例えばnpn形トランジスタに代え
てpnp形トランジスタを利用しても良い等、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and various modifications may be made without departing from the gist, such as for example, a pnp transistor may be used instead of an npn transistor. It can be implemented by

[発明の効果] 以上の説明によって明らかなように、請求項1の発明に
よれば、フライホイール用のダイオードの他に、トラン
ジスタのコレクタφベース間がサージ電圧によってブレ
ークダウンする前にブレークダウンする定電圧ダイオー
ドを有する構成であるから、上記トランジスタが誘導性
負荷のスイッチングに伴う誘導エネルギにより破壊され
る事態、並びにトランジスタがコレクタ・エミッタ間に
印加されるサージ電圧によって破壊される事態を、双方
とも効果的に阻止できるものである。
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the invention of claim 1, in addition to the flywheel diode, the transistor's collector φ base breaks down before it breaks down due to surge voltage. Since the configuration includes a constant voltage diode, it is possible to prevent both the above transistor from being destroyed by inductive energy due to switching of an inductive load, and the transistor from being destroyed by surge voltage applied between the collector and emitter. This can be effectively prevented.

また、請求項2の発明によれば、前記定電圧ダイオード
のブレークダウン電圧を所望且つ厳密に設定できるよう
になるから、トランジスタの破壊阻止効果が不安定にな
る虞がないものである。
Further, according to the second aspect of the present invention, the breakdown voltage of the constant voltage diode can be set as desired and precisely, so there is no possibility that the effect of preventing destruction of the transistor will become unstable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図は本発明の第1の実施例を示すもので
、第1図は断面モデル構造を示す図、第2図は等価回路
図である。また、第3図は本発明の第2の実施例を示す
第1図相当図、第4図及び第5図は夫々従来例説明用の
第1図及び第2図相当図である。 図中、21は基板、22はコレクタ領域、23はベース
領域、24はエミッタ領域、28はトランジスタ、29
は補助領域、30は配線膜、32はダイオード、33は
抵抗、34は定電圧ダイオード、35は補助領域、36
は導通確保用領域、37は補助配線膜、38は定電圧ダ
イオードを示す。
1 and 2 show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 shows a cross-sectional model structure, and FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram. 3 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are diagrams corresponding to FIG. 1 and 2, respectively, for explaining a conventional example. In the figure, 21 is a substrate, 22 is a collector region, 23 is a base region, 24 is an emitter region, 28 is a transistor, 29
30 is an auxiliary region, 30 is a wiring film, 32 is a diode, 33 is a resistor, 34 is a constant voltage diode, 35 is an auxiliary region, 36
37 is an auxiliary wiring film, and 38 is a constant voltage diode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板が有するコレクタ領域の表面側にベース領域を
形成すると共に、このベース領域の表面側にエミッタ領
域を形成して成るトランジスタをスイッチング要素とし
た半導体スイッチング素子において、前記基板上に前記
ベース領域の一部と前記エミッタ領域との間を短絡する
ように形成された配線膜を設けると共に、前記コレクタ
領域の表面側に前記エミッタ領域と同じ特性の補助領域
を前記ベース領域と所定距離を存した状態で形成し、前
記補助領域及びベース領域間の距離を、前記トランジス
タのコレクタ・ベース間にブレークダウン電圧が加わっ
たときにおけるコレクタ領域での空乏層の伸び以下の距
離に設定したことを特徴とする半導体スイッチング素子
。 2、基板が有するコレクタ領域の表面側にベース領域を
形成すると共に、このベース領域の表面側にエミッタ領
域を形成して成るトランジスタをスイッチング要素とし
た半導体スイッチング素子において、前記基板上に前記
ベース領域の一部と前記エミッタ領域との間を短絡する
ように形成された配線膜を設け、前記コレクタ領域の表
面側に前記ベース領域と同じ特性の補助領域をそのベー
ス領域と所定距離を存した状態で形成すると共に、この
補助領域とコレクタ領域との間を補助配線膜を介して短
絡し、前記補助領域及びベース領域間の距離を、前記ト
ランジスタのコレクタ・ベース間にブレークダウン電圧
が加わったときにおけるコレクタ領域での空乏層の伸び
以下の距離に設定したことを特徴とする半導体スイッチ
ング素子。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor switching element in which a switching element is a transistor having a base region formed on the surface side of a collector region of a substrate and an emitter region formed on the surface side of the base region. A wiring film formed to short-circuit between a part of the base region and the emitter region is provided on the substrate, and an auxiliary region having the same characteristics as the emitter region is provided on the surface side of the collector region in the base region. and the distance between the auxiliary region and the base region is equal to or less than the extension of the depletion layer in the collector region when a breakdown voltage is applied between the collector and base of the transistor. A semiconductor switching element characterized by: 2. In a semiconductor switching element using a transistor as a switching element, a base region is formed on the surface side of a collector region of a substrate, and an emitter region is formed on the surface side of this base region, in which the base region is formed on the substrate. A wiring film formed to short-circuit between a part of the collector region and the emitter region is provided, and an auxiliary region having the same characteristics as the base region is provided at a predetermined distance from the base region on the surface side of the collector region. At the same time, the auxiliary region and the collector region are short-circuited via an auxiliary wiring film, and the distance between the auxiliary region and the base region is set such that when a breakdown voltage is applied between the collector and base of the transistor, A semiconductor switching element characterized in that the distance is set to be less than or equal to the extension of the depletion layer in the collector region.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5936963A (en) * 1982-08-25 1984-02-29 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of semiconductor device

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