JPH0145226Y2 - - Google Patents
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- JPH0145226Y2 JPH0145226Y2 JP8849083U JP8849083U JPH0145226Y2 JP H0145226 Y2 JPH0145226 Y2 JP H0145226Y2 JP 8849083 U JP8849083 U JP 8849083U JP 8849083 U JP8849083 U JP 8849083U JP H0145226 Y2 JPH0145226 Y2 JP H0145226Y2
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- Japan
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- sspd
- heat sink
- protection device
- surge protection
- chip
- Prior art date
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- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
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- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、小形にして低静電容量であり、且つ
サージ許容損失を大きくとることができ、しかも
双方向特性を有するようにした半導体サージ防護
デバイスに関する。
サージ許容損失を大きくとることができ、しかも
双方向特性を有するようにした半導体サージ防護
デバイスに関する。
従来のこの種の半導体サージ防護デバイス（以
下、SSPDと称する。）は、第１図に示すように、
その構成要素素子が、単方向特性のものであり、
その構造は第２図に示すように、SSPDチツプ１
の両極に、半田のような導電性ろう材を使用し
て、各１枚のヒートシンク用金属電極２を貼り付
け、このヒートシンク用金属電極２で、サージ吸
収時におけるそのSSPDチツプ１で発生する熱
を、吸収していた。３は接続端子である。
下、SSPDと称する。）は、第１図に示すように、
その構成要素素子が、単方向特性のものであり、
その構造は第２図に示すように、SSPDチツプ１
の両極に、半田のような導電性ろう材を使用し
て、各１枚のヒートシンク用金属電極２を貼り付
け、このヒートシンク用金属電極２で、サージ吸
収時におけるそのSSPDチツプ１で発生する熱
を、吸収していた。３は接続端子である。
ところで、サージ防護素子として用いる場合に
は、双方向特性が必要なため、第３図に示すよう
に、２個のSSPDを逆向きに直列接続していた
が、構造的には第４図に示すように、大きくなる
という欠点があつた。
は、双方向特性が必要なため、第３図に示すよう
に、２個のSSPDを逆向きに直列接続していた
が、構造的には第４図に示すように、大きくなる
という欠点があつた。
一方、サージ電流耐量を大きくとるためには、
SSPDチツプ１の面積を大きくする必要がある
が、このようにすると、静電容量が比例して大き
くなり、伝送損失が増加するため、高速、広帯域
通信回線に用いるには限界がある。
SSPDチツプ１の面積を大きくする必要がある
が、このようにすると、静電容量が比例して大き
くなり、伝送損失が増加するため、高速、広帯域
通信回線に用いるには限界がある。
そこで、この伝送損失を低減するために、第５
図および第６図に示すように、Vz／ｎのブレー
クダウン電圧のSSPDチツプ１を双方向にｎ個接
続して、接地端子４と通信線接続端子５との間の
SSPDのブレークダウン電圧Vzを得るようにし、
静電容量を低減していた。
図および第６図に示すように、Vz／ｎのブレー
クダウン電圧のSSPDチツプ１を双方向にｎ個接
続して、接地端子４と通信線接続端子５との間の
SSPDのブレークダウン電圧Vzを得るようにし、
静電容量を低減していた。
しかし、このようにすると、SSPDの容積、実
装面積が大きくなる、つまりSSPDチツプ１を２
枚のヒートシンク用金属電極２を挾んだ構造のデ
バイス単位としていたのでは、構造が非常に大き
くなるという欠点があつた。
装面積が大きくなる、つまりSSPDチツプ１を２
枚のヒートシンク用金属電極２を挾んだ構造のデ
バイス単位としていたのでは、構造が非常に大き
くなるという欠点があつた。
本考案は斯かる点に鑑みて成されたもので、そ
の目的は、双方向特性を有する素子のサージ動作
でも、その動作時は一方向のSSPDチツプしか動
作しないことに着目して不要な電極を除き、以つ
て部品点数を少なくでき、小形化が可能となり、
高信頼性が得られ、製造工程も簡素化され、コス
ト的にも低廉な半導体サージ防護デバイスを提供
することである。
の目的は、双方向特性を有する素子のサージ動作
でも、その動作時は一方向のSSPDチツプしか動
作しないことに着目して不要な電極を除き、以つ
て部品点数を少なくでき、小形化が可能となり、
高信頼性が得られ、製造工程も簡素化され、コス
ト的にも低廉な半導体サージ防護デバイスを提供
することである。
以下、本考案の実施例について説明する。第７
図および第８図はその一実施例を示すものであ
り、６は接地端子、７，１０はヒートシンク用金
属電極、８，９はｎ型半導体部分とｐ型半導体部
分とで成り動作抵抗が小さくサージ反復耐量が大
きなSSPDチツプ、１１は通信線接続端子であ
る。そして、SSPDチツプ８，９のｎ型半導体部
分の片面は例えば半田のような導電性ろう材で熱
伝導が良好に相互に貼り付け接続され、またｐ型
半導体部分の片面は各々ヒートシンク用金属電極
７，１０に同様に導電性ろう材で熱伝導が良好に
貼り付け接続されている。つまり、SSPDチツプ
８，９は、逆極性で直接直列接続されている。
図および第８図はその一実施例を示すものであ
り、６は接地端子、７，１０はヒートシンク用金
属電極、８，９はｎ型半導体部分とｐ型半導体部
分とで成り動作抵抗が小さくサージ反復耐量が大
きなSSPDチツプ、１１は通信線接続端子であ
る。そして、SSPDチツプ８，９のｎ型半導体部
分の片面は例えば半田のような導電性ろう材で熱
伝導が良好に相互に貼り付け接続され、またｐ型
半導体部分の片面は各々ヒートシンク用金属電極
７，１０に同様に導電性ろう材で熱伝導が良好に
貼り付け接続されている。つまり、SSPDチツプ
８，９は、逆極性で直接直列接続されている。
以上において、通信線に正の雷サージ電圧が印
加された場合、通信線接続端子１１は接地端子６
に対して正になるため、その端子１１，６間を雷
サージ電流Ｉが流れる。ここで、一方のSSPDチ
ツプ９は、順方向であるので、電圧降下は拡散電
位VBE程度であるが、他方のSSPDチツプ８は逆
方向であるので、電圧降下はブレークダウン電圧
Vzとなる。しかし、VBE≪Vzであるので、SSPD
チツプ８，９のジヤンクシヨン温度を各々TRj，
TNjとすると、VBE・Ｉ≪Vz・Ｉより、TNj≪TRj
で、主に発熱するのはツエナーダイオード動作す
る他方のSSPDチツプ８であり、その熱はヒート
シンク用金属電極７で吸収される。またSSPDチ
ツプの素材としてのシリコン（Si）は熱伝導率が
0.84（Ｊ／cm．s.k）と良いため、SSPDチツプ８
での発熱を、SSPDチツプ９およびヒートシンク
用電極１０でも吸収することができる。
加された場合、通信線接続端子１１は接地端子６
に対して正になるため、その端子１１，６間を雷
サージ電流Ｉが流れる。ここで、一方のSSPDチ
ツプ９は、順方向であるので、電圧降下は拡散電
位VBE程度であるが、他方のSSPDチツプ８は逆
方向であるので、電圧降下はブレークダウン電圧
Vzとなる。しかし、VBE≪Vzであるので、SSPD
チツプ８，９のジヤンクシヨン温度を各々TRj，
TNjとすると、VBE・Ｉ≪Vz・Ｉより、TNj≪TRj
で、主に発熱するのはツエナーダイオード動作す
る他方のSSPDチツプ８であり、その熱はヒート
シンク用金属電極７で吸収される。またSSPDチ
ツプの素材としてのシリコン（Si）は熱伝導率が
0.84（Ｊ／cm．s.k）と良いため、SSPDチツプ８
での発熱を、SSPDチツプ９およびヒートシンク
用電極１０でも吸収することができる。
逆に、通信線に負の雷サージが印加された場合
には、極性は上記と逆となるので、発熱はSSPD
チツプ９で起り、その発熱は主にヒートシンク用
金属電極１０で吸収される。
には、極性は上記と逆となるので、発熱はSSPD
チツプ９で起り、その発熱は主にヒートシンク用
金属電極１０で吸収される。
次に、高速、広帯域通信回線に用い、且つ
SSPDの電流耐量を大きくとる場合の別の実施例
を第９図および第１０図に示す。１２は接地端
子、２０は通信線接続端子、１３，１６，１９は
ヒートシンク用金属電極、１４，１５，１７，１
８はSSPDチツプである。つまり、構造的には、
第７図および第８図に示したデバイスを、一方の
ヒートシンク用金属電極を共通にして２個直列接
続したものである。
SSPDの電流耐量を大きくとる場合の別の実施例
を第９図および第１０図に示す。１２は接地端
子、２０は通信線接続端子、１３，１６，１９は
ヒートシンク用金属電極、１４，１５，１７，１
８はSSPDチツプである。つまり、構造的には、
第７図および第８図に示したデバイスを、一方の
ヒートシンク用金属電極を共通にして２個直列接
続したものである。
この実施例においては、通信線に正の雷サージ
電圧が印加された場合、通信線接続端子２０が接
地端子１２に対して正になるので、その端子２
０，１２間に電流Ｉが流れる。ここで、SSPDチ
ツプ１５，１８は順方向であるので、そこでの電
圧降下は各々拡散電位VBE程度（0.8〜1.0v）であ
るのに対し、SSPDチツプ１４，１７の電圧降下
はブレークダウン電圧Vz（60v）である。VBE≪
Vzであるので、SSPDチツプ１５，１８のジヤン
クシヨン温度をTNj、またSSPD１４，１７のジ
ヤンクシヨン温度をTRjとすると、VBE・Ｉ≪
Vz・Ｉより、TNj≪TRjで、主に発熱するのは、
ツエナーダイオード動作をするSSPDチツプ１
４，１７であるが、その熱はヒートシンク用金属
電極１３，１６で吸収することができ、また
SSPDチツプ１５，１８およびヒートシンク用金
属電極１９でも吸収することができる。
電圧が印加された場合、通信線接続端子２０が接
地端子１２に対して正になるので、その端子２
０，１２間に電流Ｉが流れる。ここで、SSPDチ
ツプ１５，１８は順方向であるので、そこでの電
圧降下は各々拡散電位VBE程度（0.8〜1.0v）であ
るのに対し、SSPDチツプ１４，１７の電圧降下
はブレークダウン電圧Vz（60v）である。VBE≪
Vzであるので、SSPDチツプ１５，１８のジヤン
クシヨン温度をTNj、またSSPD１４，１７のジ
ヤンクシヨン温度をTRjとすると、VBE・Ｉ≪
Vz・Ｉより、TNj≪TRjで、主に発熱するのは、
ツエナーダイオード動作をするSSPDチツプ１
４，１７であるが、その熱はヒートシンク用金属
電極１３，１６で吸収することができ、また
SSPDチツプ１５，１８およびヒートシンク用金
属電極１９でも吸収することができる。
このとき、SSPDチツプ１枚当りの接合容量を
CDとすると、端子１２，２０間の静電容量は
CD／４に低減する。
CDとすると、端子１２，２０間の静電容量は
CD／４に低減する。
上記と逆に、通信線に負の雷サージ電圧が印加
された場合には、極性が上記と逆であるので、
SSPDチツプ１５，１８で発熱し、その熱はヒー
トシンク用金属電極１６，１９で主に吸収され
る。
された場合には、極性が上記と逆であるので、
SSPDチツプ１５，１８で発熱し、その熱はヒー
トシンク用金属電極１６，１９で主に吸収され
る。
以上のように、上記した各実施例ではSSPDチ
ツプ１枚毎に２枚のヒートシンク用金属電極を取
り付ける必要はなく、そのヒートシンク用金属電
極を少なくすることができる。第７図および第８
図に示した例では従来に比較してヒートシンク用
金属電極を２個少なくすることができ、また第９
図および第１０図に示した直列接続の場合は５個
少なくすることができる。
ツプ１枚毎に２枚のヒートシンク用金属電極を取
り付ける必要はなく、そのヒートシンク用金属電
極を少なくすることができる。第７図および第８
図に示した例では従来に比較してヒートシンク用
金属電極を２個少なくすることができ、また第９
図および第１０図に示した直列接続の場合は５個
少なくすることができる。
以上説明したように、本考案にかかる半導体サ
ージ防護デバイスは、逆極性で直接直列接続した
２個の半導体サージ防護デバイスチツプをデバイ
ス構成単位として、１個またはヒートシンク用電
極を介在して複数個直列接続して用い、上記デバ
イス構成単位の外側にヒートシンク用電極を接続
し、該外側のヒートシンク用電極の外側に端子を
接続しているので、ほとんど体積を増加させるこ
とはなく、つまり小型化でき、サージ許容損失が
大きく且つコスト的に低廉に、低静電容量化を図
ることができ、よつてサージ電流耐量が大きく、
高速、広帯域通信回線に使用しても伝送損失を少
なくすることができるという利点がある。
ージ防護デバイスは、逆極性で直接直列接続した
２個の半導体サージ防護デバイスチツプをデバイ
ス構成単位として、１個またはヒートシンク用電
極を介在して複数個直列接続して用い、上記デバ
イス構成単位の外側にヒートシンク用電極を接続
し、該外側のヒートシンク用電極の外側に端子を
接続しているので、ほとんど体積を増加させるこ
とはなく、つまり小型化でき、サージ許容損失が
大きく且つコスト的に低廉に、低静電容量化を図
ることができ、よつてサージ電流耐量が大きく、
高速、広帯域通信回線に使用しても伝送損失を少
なくすることができるという利点がある。
第１図は従来の半導体サージ防護デバイスの回
路図、第２図は第１図の半導体サージ防護デバイ
スの構造図、第３図は双方向特性を持たせた従来
の半導体サージ防護デバイスの回路図、第４図は
第３図の半導体サージ防護デバイスの構造図、第
５図は従来の低静電容量型の半導体サージ防護デ
バイスの回路図、第６図は第５図の半導体サージ
防護デバイスの構造図、第７図は本考案の一実施
例の半導体サージ防護デバイスの回路図、第８図
は第７図の半導体サージ防護デバイスの構造図、
第９図は本考案の別の実施例の低静電容量型の半
導体サージ防護デバイスの回路図、第１０図は第
９図の半導体サージ防護デバイスの構造図であ
る。 １，８，９，１４，１５，１７，１８……
SSPDチツプ、２，７，１０，１３，１６，１９
……ヒートシンク用金属電極、３……接続端子、
４，６，１２……接地端子、５，１１，２０……
通信線接続端子。
路図、第２図は第１図の半導体サージ防護デバイ
スの構造図、第３図は双方向特性を持たせた従来
の半導体サージ防護デバイスの回路図、第４図は
第３図の半導体サージ防護デバイスの構造図、第
５図は従来の低静電容量型の半導体サージ防護デ
バイスの回路図、第６図は第５図の半導体サージ
防護デバイスの構造図、第７図は本考案の一実施
例の半導体サージ防護デバイスの回路図、第８図
は第７図の半導体サージ防護デバイスの構造図、
第９図は本考案の別の実施例の低静電容量型の半
導体サージ防護デバイスの回路図、第１０図は第
９図の半導体サージ防護デバイスの構造図であ
る。 １，８，９，１４，１５，１７，１８……
SSPDチツプ、２，７，１０，１３，１６，１９
……ヒートシンク用金属電極、３……接続端子、
４，６，１２……接地端子、５，１１，２０……
通信線接続端子。
Claims (1)
- 逆極性で直接直列接続した２個の半導体サージ
防護デバイスチツプをデバイス構成単位として、
１個またはヒートシンク用電極を介在して複数個
直列接続して用い、上記デバイス構成単位の外側
にヒートシンク用電極を接続し、該外側のヒート
シンク用電極の外側に端子を接続して成ることを
特徴とする半導体サージ防護デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8849083U JPS59195945U (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 半導体サ−ジ防護デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8849083U JPS59195945U (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 半導体サ−ジ防護デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59195945U JPS59195945U (ja) | 1984-12-26 |
| JPH0145226Y2 true JPH0145226Y2 (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=30218397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8849083U Granted JPS59195945U (ja) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | 半導体サ−ジ防護デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59195945U (ja) |
-
1983
- 1983-06-09 JP JP8849083U patent/JPS59195945U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59195945U (ja) | 1984-12-26 |
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