JPH05226645A - 双方向過電圧保護装置 - Google Patents

双方向過電圧保護装置

Info

Publication number
JPH05226645A
JPH05226645A JP4173705A JP17370592A JPH05226645A JP H05226645 A JPH05226645 A JP H05226645A JP 4173705 A JP4173705 A JP 4173705A JP 17370592 A JP17370592 A JP 17370592A JP H05226645 A JPH05226645 A JP H05226645A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
thyristor
diode
thyristors
metal member
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.)
Granted
Application number
JP4173705A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3163758B2 (ja
Inventor
Robert Pezzani
ペザーニ ロベール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SGS THOMSON MICROELECTRONICS
STMicroelectronics SA
Original Assignee
SGS THOMSON MICROELECTRONICS
SGS Thomson Microelectronics SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SGS THOMSON MICROELECTRONICS, SGS Thomson Microelectronics SA filed Critical SGS THOMSON MICROELECTRONICS
Publication of JPH05226645A publication Critical patent/JPH05226645A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3163758B2 publication Critical patent/JP3163758B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/87—Thyristor diodes, e.g. Shockley diodes, break-over diodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thyristors (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、過電圧保護装置に関し、導通状態
での電圧降下が、導通状態での低い電流値に対して特に
低いような装置を得ることを目的とする。 【構成】 直列に逆接続された２つのサイリスタを備
え、２つのサイリスタのそれぞれが対応する単向性デバ
イスに逆並列に接続され、２つのサイリスタのゲートが
相互接続され浮動状態である、ように構成する

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は双方向保護デバイスに関
し、さらに詳しくは、モノリシック集積回路として形成
された双方向保護デバイスに関する。
【０００２】このようなデバイスは、電気的な配線ある
いは電話回線などの端子における電圧が予め定められた
正あるいは負の値を越えたときに導通状態となることに
よってそれらを過電圧から保護するために用いることが
できる。
【０００３】
【従来の技術】図１は、従来技術による双方向保護装置
の電流−電圧特性を示す。この特性の正の領域を考える
と、装置の両端の電圧が値ＶBO1 に到達すると、電流は
ほぼ一定の電圧において急激に増大する。それから、電
流が増加するにつれて、急激に、装置の両端の電圧が降
下する。装置の両端の電圧が低い値ＶONを有する電流の
値ＩONにおいて、電流の値は、回路の直列のインピーダ
ンスの関数として、安定する。電圧が減少すると、電流
は、電圧の値ＶH に対応する保持電流値(hold current
value)ＩH まで減少する。この電流の値ＩH 以下では、
装置は、再度、ブロックされた状態となる。
【０００４】この特性の負の領域においても、装置は同
様の特性を有する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような特性を持つ
多くの装置が既に知られている。本発明においては、数
ミリアンペアより大きくない低い保持電流と、数十ボル
トより高くないブレークダウン電圧と、数ミリアンペア
より大きくないブレークダウン電圧に対する最大電流Ｉ
BOと、を有する装置を考察する。さらに、導通状態での
電圧降下ＶONが、導通状態での低い電流値ＩONに対して
特に低いような装置を得ることが望まれている。また、
正および負のブレークダウン電圧ＶBO1 およびＶBO2
が、それぞれ独立して設定される装置を実現することを
目的とするものである。この電圧ＶBO 1 およびＶBO2 を
独立して設定することは、例えば、定格状態にある異な
った極性を有する回線の保護に有益である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】これらの目的を実現する
ために、本発明は、逆接続された２つのサイリスタを備
え、それぞれが対応するダイオードに逆並列に接続さ
れ、２つのサイリスタのゲートが相互接続され浮動状態
である、双方向過電圧保護装置を提供する。
【０００７】本発明の側面によれば、双方向モノリシッ
ク過電圧保護装置は、向きを有する２つの垂直方向のサ
イリスタと、サイリスタの向きとは逆である同一の向き
を有する２つの垂直方向のダイオードと、を備える。そ
のサイリスタを構成する半導体領域はカソード領域を除
いて共通である。この保護装置は３つの金属部材を備
え、それは、サイリスタの共通アノードとダイオードの
カソードを接続する背面金属部材と、一方のサイリスタ
のカソードを一方のダイオードのアノードに接続する第
１上面金属部材と、もう一方のサイリスタのカソードを
もう一方のダイオードのアノードに接続する第２上面金
属部材と、である。
【０００８】本発明のもう１つの側面によれば、双方向
モノリシック過電圧保護装置は、同一の向きを有する２
つの垂直方向のサイリスタと、サイリスタの向きとは逆
である同一の向きを有する２つの横方向のダイオード
と、を備える。そのサイリスタを構成する半導体領域は
それらのカソード領域を除いて共通である。この保護装
置は４つの金属部材を備え、それは、背面金属部材と、
一方のサイリスタのカソードを一方のダイオードのアノ
ードに接続する第１上面金属部材と、もう一方のサイリ
スタのカソードをもう一方のダイオードのアノードに接
続する第２上面金属部材と、ダイオードのアノード領域
に接触し、背面金属部材に接続されるようになされてい
る、第３上面金属部材と、である。
【０００９】本発明の実施例によれば、２つのサイリス
タの別個のカソード領域はそれぞれ別個のドーピングレ
ベルを有する。
【００１０】垂直方向のダイオードを備えた保護装置の
実施例によれば、垂直方向のサイリスタは、ウエハの背
面部から、第１の伝導性の形態の第１共通領域と、第２
の伝導性の形態の第２共通領域と、第１の伝導性の形態
の第３共通領域と、上面部に現れる第２の伝導性の形態
の別個の第１の領域と、を備え、垂直方向のダイオード
は、背面部から上面部へ、第２の伝導性の形態の第４共
通領域と、第２共通領域と、第１の伝導性の形態の第２
の別個の領域と、を備え、上面金属部材は、サイリスタ
の一方の別個の領域をダイオードの一方の別個の領域に
接続し、サイリスタのもう一方の別個の領域をダイオー
ドのもう一方の別個の領域に接続し、背面金属部材は第
１共通領域と第４共通領域を接続する。
【００１１】横方向のダイオードを備えた保護装置の実
施例によれば、垂直方向のサイリスタは、ウエハの背面
部から、第１の伝導性の形態の第１共通領域と、第２の
伝導性の形態の第２共通領域と、第１の伝導性の形態の
第３共通領域と、上面部に現れる第２の伝導性の形態の
別個の領域と、を備え、横方向のダイオードは、上面部
に、第２の伝導性の形態の第４の高ドーピング共通領域
と、第２共通領域に形成された第１の伝導性の形態の別
個の領域と、を備え、第１上面金属部材は、サイリスタ
の一方の別個の領域をダイオードの一方の別個の領域に
接続し、サイリスタのもう一方の別個の領域をダイオー
ドのもう一方の別個の領域に接続し、第２金属部材が第
４共通領域に形成され、背面金属部材は第２金属部材に
接続されるように提供される。
【００１２】
【作用】過電圧が低い間は、２つのサイリスタは電流を
阻止し、そこには電流は流れない。端子の電圧が、サイ
リスタに逆接続されたカソードゲートダイオードのブレ
ークダウン電圧（サイリスタのゲートカソードダイオー
ドの順方向の電圧降下を加味しての）を越えたとき、電
流がサイリスタのゲートを介して流れこのサイリスタが
オン状態となる。これによって、正の過電圧は、ダイオ
ードとサイリスタを介して、端子間に電流を流すことと
なる。
【００１３】
【実施例】図２に示すように、本発明による保護装置は
逆に接続された２つのカソードゲートサイリスタＴ1 お
よびＴ2 を備える。サイリスタのそれぞれは、ダイオー
ドＤ1 およびＤ2 のそれぞれに逆並列に接続される。サ
イリスタＴ1 およびＴ2 のゲートは相互接続され電気的
に浮動状態(floating)である。
【００１４】ここで、正の過電圧が端子Ａ1 に現れたと
仮定する。この過電圧が低い間は、２つのサイリスタＴ
1 およびＴ2 は電流を阻止し、そこには電流は流れな
い。端子Ａ1 の電圧が、サイリスタＴ1 に逆接続された
カソードゲートダイオードのブレークダウン電圧（サイ
リスタＴ2 のゲートカソードダイオードの順方向の電圧
降下を加味しての）を越えたとき、電流がサイリスタＴ
2 のゲートを介して流れこのサイリスタがオン状態とな
る。これによって、正の過電圧は、ダイオードＤ1 とサ
イリスタＴ2 を介して、端子Ａ1 から端子Ａ2 へ電流を
流すこととなる。同様に、負の過電圧はサイリスタＴ1
とダイオードＤ2 を介して電流を流すこととなる。
【００１５】本発明の目的をあげるとするならば、サイ
リスタＴ1 およびＴ2 のそれぞれに対して、感度のよい
サイリスタを選択することであり、それは、ゲートカソ
ードのエミッタ短絡のないサイリスタを選択することで
ある。
【００１６】図３Ａは、本発明による装置をモノリシッ
クに実現した概略平面図である。図３Ｂおよび図３Ｃ
は、それぞれ、図３Ａの線Ｂ−Ｂおよび線Ｃ−Ｃに沿っ
た断面図である。この実施例において、サイリスタおよ
びダイオードは垂直方向に形成される形態(vertical ty
pe) である。サイリスタは、アノード層Ｐ3 の上部のＮ
型基板Ｎ2 に形成される共通ゲート領域でありエミッタ
領域であるＰ1 を備える。サイリスタＴ1 およびＴ2 の
Ｎ型カソード領域であるＮ11およびＮ12のそれぞれがエ
ミッタ領域Ｐ1 に形成される。最下部の表面は金属部材
Ｍ1 で被覆される。ダイオードＤ1 およびＤ2 のそれぞ
れは、上部表面に、Ｎ2 層に形成されるアノード領域Ｐ
21およびＰ22と、下部表面に、より高い濃度でドーピン
グされたＮ型領域Ｎ3 と、を備える。このようにして、
領域Ｎ11、Ｐ1 、Ｎ2 、Ｐ3 によって構成されるサイリ
スタＴ1 と、領域Ｎ12、Ｐ1 、Ｎ2 、Ｐ3 によって構成
されるサイリスタＴ2 と、領域Ｐ21、Ｎ2 、Ｎ3 によっ
て構成されるダイオードＤ1と、領域Ｐ22、Ｎ2 、Ｎ3
によって構成されるダイオードＤ22と、が形成される。
もし領域Ｎ11とＮ12が異なった濃度でドーピングされる
と、Ｎ11Ｐ1 接合とＮ12Ｐ1 接合のブレークダウン電圧
はそれぞれ別個のものとなり、したがって、正と負の過
電圧に対して独立したブレークダウン電圧を設定するこ
とができる。
【００１７】金属部材Ａ1 は領域Ｎ11とＰ21の上部表面
を接続し、金属部材Ａ2 は領域Ｎ12とＰ22の上部表面を
接続する。換言すると、金属部材Ａ1 はダイオードＤ1
のアノードをサイリスタＴ1 のカソードに接続し、金属
部材Ａ2 はダイオードＤ2 のアノードをサイリスタＴ2
のカソードに接続する。金属部材Ｍ1 はそれぞれのサイ
リスタのアノードとそれぞれのダイオードのカソードを
接続する。２つのサイリスタのゲート間の接続は共通領
域Ｐ1 によって構成される。したがって、図３に示す装
置は図２の等価な概略図に実際に対応する。
【００１８】図４Ａ〜図４Ｃは、それぞれ、本発明の第
２の実施例の平面図、図４Ａの線Ｂ−Ｂに沿った断面
図、図４Ａの線Ｃ−Ｃに沿った断面図、を表す。
【００１９】第２の実施例においては、まず最初に、サ
イリスタＴ1 およびＴ2 は垂直方向に形成される形態で
あるが、ダイオードＤ1 およびＤ2 は水平方向に形成さ
れる形態(lateral type)である。
【００２０】図４Ａ〜４Ｃを図３Ａ〜３Ｃと比較してわ
かるように、２つの実施例の違いは、第２の実施例で
は、基板の下部表面は一様なＰ層つまりＰ3 で被覆され
ており、図３Ｂで示されるＮ3 層は現れない。しかし、
金属部材Ａ3 で被覆されたＮ型拡散領域Ｎ4 が領域Ｐ21
およびＰ22に沿って伸長する。結果として、ダイオード
Ｄ1 およびＤ2 がそれぞれ領域Ｐ21、Ｎ2 、Ｎ4 および
領域Ｐ22、Ｎ2 、Ｎ4 によって構成され、これらのダイ
オードはそれぞれ金属部材Ａ1-Ａ3 の間および金属部材
Ａ2-Ａ3 の間に形成される。ダイオードのカソード（Ｎ
4 ）をサイリスタのアノード（Ｐ3 ）に接続するため
に、図４Ｂに図式的に示すような、金属部材Ａ3 と金属
部材Ｍ1 の間に外部接続Ｃを提供する必要がある。
【００２１】本発明の１つの側面をなすこの第２実施例
は第１実施例より多くの利点を開示している。それは製
造することがより簡単なのである。なぜなら、その構造
の上部表面だけがフォトエッチング(photoetching)の段
階を施され、下部表面は一般の処理と同様に処理される
からである。この構造はシリコン結晶ウエハから実現す
ることができ、その基板はＰ3 領域によって構成され、
そしてそこにＮ2 領域がエピタキシアル成長せしめら
れ、そのことは、それらの厚さによってそれらがより壊
れやすくないために、より大きな幅を有するより厚いウ
エハを使用することを可能とする。最後に、よく知られ
ているように、図４の実施例によれば、領域Ｐ22とＮ4
の間の領域Ｎ2 の表面は、図３Ｂの場合の領域Ｐ22とＮ
3 の間の領域Ｎ2 の厚さより小さいので、この第２実施
例による横方向に存在するダイオードは、第１実施例に
よる垂直方向に存在するダイオードより低いスイッチン
グ時の過電圧を有する。
【００２２】図５および図６はそれぞれ図３および図４
に示される実施例を変形したものを図示する。この変形
は本発明の１つの側面を構成する。
【００２３】本発明によるこれらのもう１つの実施例
は、前述した実現方法と、断面図においては（図５Ｂと
図５Ｃおよび図６Ｂと図６Ｃはそれぞれ図３Ｂと図３Ｃ
および図４Ｂと図４Ｃに非常に類似している）差異はな
いが、図５Ａと図６Ａの平面図からわかるように、それ
らの配置においては差異がある。
【００２４】さらに詳しくは、本発明のこの側面は、サ
イリスタのゲート領域（領域Ｐ1 ）の正面にダイオード
Ｄ1 とＤ2 のアノード領域Ｐ21とＰ22が伸長し、これら
のダイオードそれぞれがそのサイリスタに接続されてい
る、ようになされたことに存在する。したがって、ダイ
オードＤ2 の領域Ｐ22はサイリスタＴ1 に対応する領域
Ｐ1 の正面に伸長し、ダイオードＤ1 の領域Ｐ21はサイ
リスタＴ1 に対応する領域Ｐ1 の正面に伸長する。ゆえ
に、図５Ｂおよび図６Ｂに示すように、サイリスタＴ2
とダイオードＤ2 の直列接続に加えて、領域Ｎ12、Ｐ1
、Ｎ2 、Ｐ21によって形成される横方向のサイリスタ
Ｔ'2が端子Ａ2 とＡ1 の間に現れる。サイリスタＴ'2は
ダイオードＤ1 と直列であるサイリスタＴ2 と同じ向き
を有する。同様に、領域Ｎ11、Ｐ1 、Ｎ2 、Ｐ22によっ
て構成される横方向のサイリスタＴ'1が電極Ａ1 とＡ2
の間にダイオードＤ2 と直列であるサイリスタＴ1 と同
じ極性で現れる。
【００２５】図５および図６の等価な回路図が図７に示
される。この回路図はまた、図２のように接続された成
分Ｄ1 、Ｄ2 、Ｔ1 、Ｔ2 の構成を示しているが、それ
には端子Ａ1 とＡ2 の間に逆並列に接続されたサイリス
タＴ'1とＴ'2が付加されており、サイリスタＴ'1とＴ'2
のゲート同志は接続されている。サイリスタＴ'1とＴ'2
の共通のゲート領域はまた領域Ｐ1 である。
【００２６】横方向のサイリスタＴ'1とＴ'2はそれぞ
れ、垂直方向のサイリスタＴ1 およびＴ2 と同時にオン
状態となる。それらは、導通状態で端子Ａ1 とＡ2 の間
の電流が小さいとき、その端子間での電圧降下はダイオ
ードとサイリスタ（Ｄ1 とＴ2、あるいはＤ2 とＴ1 ）
の直列接続の両端での電圧降下より低い、という利点を
開示している。しかし、電流が大きいときは、これらの
横方向のサイリスタは導通状態でサイリスタＴ1 および
Ｔ2 より高い抵抗を有し、その電流は、過電圧の極性に
よって、ダイオードＤ2 とサイリスタＴ1 のあるいはダ
イオードＤ1 とサイリスタＴ2 の直列接続に好ましく流
れることとなる。このようにして、本発明のこの側面に
よって構成された保護装置はサイリスタＴ1 およびＴ2
によって高い過電圧を吸収し、サイリスタＴ'1とＴ'2に
よって小さい電流に対する非常に小さな電圧降下Ｅを有
する、という利点を有する。
【００２７】もちろん、本発明は、特に、図に示した種
々の層の構成配置に関して、この分野に精通した者によ
って考えられる多くの変形と変更が容易に行うことがで
きる。例えば、図４Ａにおいて、金属部材Ａ３が装置全
体を取り囲むように工夫することができる。それぞれの
図面において、要素間の相互作用を改善するために、層
の多様に組み合わせられた形状を工夫することができ
る。図６Ａにおいて、Ｎ4 の拡散は図の底部で中断され
て示されている。このＮ4 の拡散は拡張することができ
る。それはまた装置を対称的に取り囲むこともできる。
同様に、この分野に精通した者であれば、予め定められ
たトリガ電圧と電力特性を得るように、拡散レベルと同
様に、各領域の相対的な面の配置とその面の大きさを選
択することができるであろう。
【００２８】その例として、図６の実施例において、各
領域について、ドーピングレベル、濃度（ＣS ： super
ficial concentration）、および抵抗率をほぼ次の値に
選択することができる。
【００２９】 基板Ｐ3 ： １０18at/cm3より高い濃度 エピタキシアルＮ2 領域 ： 数Ω・ｃｍの抵抗率 拡散領域Ｐ1 、Ｐ21、Ｐ22 ： ＣS ＝１０18at/cm3 拡散領域Ｎ12 ： ＣS ＝１０20at/cm3 拡散領域Ｎ22 ： ＣS ＝２・１０20at/cm3 拡散領域Ｎ4 ： ＣS ＝１０20at/cm3
【００３０】これらのドーピングレベルで、保護装置は
次の特性を有する。
【００３１】 ＶBO1 （正の方向） ： １８Ｖ ＶBO2 （負の方向） ： １５Ｖ ＶON （ＩON＝10mA に対して） ： １Ｖ以下 ＶON （ＩON＝10 A に対して） ： ３Ｖ以下 ＩH ： １ｍＡ以下 ＩBO ： １ｍＡ以下
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、導通状態での電圧降下
が、導通状態での低い電流値に対して特に低いような装
置を得ることができる。また、正および負のブレークダ
ウン電圧が、それぞれ独立して設定される装置を実現す
ることができる。このことは、例えば、定格状態にある
異なった極性を有する回線の保護に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術での双方向過電圧保護装置の特性曲線
を示す。
【図２】本発明による双方向過電圧保護装置の等価回路
を示す。
【図３Ａ】本発明によるモノリシック保護装置の実施例
の平面図を示す。
【図３Ｂ】本発明によるモノリシック保護装置の実施例
の線Ｂ−Ｂでの断面図を示す。
【図３Ｃ】本発明によるモノリシック保護装置の実施例
の線Ｃ−Ｃでの断面図を示す。
【図４Ａ】本発明によるモノリシック保護装置のもう１
つの実施例の平面図を示す。
【図４Ｂ】図４Ａの線Ｂ−Ｂでの断面図を示す。
【図４Ｃ】図４Ａの線Ｃ−Ｃでの断面図を示す。
【図５Ａ】本発明によるモノリシック保護装置のもう１
つの実施例の平面図を示す。
【図５Ｂ】図５Ａの線Ｂ−Ｂでの断面図を示す。
【図５Ｃ】図５Ａの線Ｃ−Ｃでの断面図を示す。
【図６Ａ】本発明によるモノリシック保護装置のもう１
つの実施例の平面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ａの線Ｂ−Ｂでの断面図を示す。
【図６Ｃ】図６Ａの線Ｃ−Ｃでの断面図を示す。
【図７】図５Ａおよび図６Ａに示されたモノリシック保
護装置の等価回路を示す。
【符号の説明】
Ｄ1 ，Ｄ2 ダイオード Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ'1，Ｔ'2 サイリスタ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 双方向過電圧保護装置であって、 直列に逆接続された２つのサイリスタ（Ｔ1 、Ｔ2 ）を
    備え、前記２つのサイリスタのそれぞれが対応する単向
    性デバイス（Ｄ1 、Ｄ2 ）に逆並列に接続され、前記２
    つのサイリスタのゲートが相互接続され浮動状態であ
    る、 ことを特徴とする当該双方向過電圧保護装置。
  2. 【請求項２】 双方向モノリシック過電圧保護装置であ
    って、 同一の向きを有する２つの垂直方向のサイリスタ（Ｔ1
    、Ｔ2 ）であって、前記サイリスタを構成する半導体
    領域（Ｐ3 、Ｎ2 、Ｐ1 ）が前記サイリスタのカソード
    領域（Ｎ11、Ｎ12）を除いて共通である、前記２つのサ
    イリスタと、 前記サイリスタの向きとは逆である同一の向きを有する
    ２つの垂直方向のダイオード（Ｄ1 、Ｄ2 ）と、 前記サイリスタの共通アノードと前記ダイオードのカソ
    ードとを接続する背面金属部材（Ｍ1 ）と、 一方の前記サイリスタのカソード（Ｎ11）を一方の前記
    ダイオードのアノード（Ｐ21）に接続する第１上面金属
    部材（Ａ1 ）と、 もう一方の前記サイリスタのカソード（Ｎ12）をもう一
    方の前記ダイオードのアノード（Ｐ22）に接続する第２
    上面金属部材（Ａ2 ）と、 を備えたことを特徴とする当該双方向モノリシック過電
    圧保護装置。
  3. 【請求項３】 双方向モノリシック過電圧保護装置であ
    って、 同一の向きを有する２つの垂直方向のサイリスタ（Ｔ1
    、Ｔ2 ）であって、前記サイリスタを構成する半導体
    領域が前記サイリスタのカソード領域（Ｎ11、Ｎ12）を
    除いて共通である、前記２つのサイリスタと、 前記サイリスタの向きとは逆である同一の向きを有する
    ２つの横方向のダイオード（Ｄ1 、Ｄ2 ）と、 背面金属部材（Ｍ1 ）と、 一方の前記サイリスタのカソードを一方の前記ダイオー
    ドのアノードに接続する第１上面金属部材（Ａ1 ）と、 もう一方の前記サイリスタのカソードをもう一方の前記
    ダイオードのアノードに接続する第２上面金属部材（Ａ
    2 ）と、 前記ダイオードのアノード領域に接触し、前記背面金属
    部材に接続されるようになされている、前記第３上面金
    属部材（Ａ3 ）と、 を備えたことを特徴とする当該双方向モノリシック過電
    圧保護装置。
  4. 【請求項４】 前記２つのサイリスタのカソード領域が
    それぞれ別個のドーピングレベルを有する、請求項２〜
    ３のいずれかに記載の双方向モノリシック過電圧保護装
    置。
  5. 【請求項５】 第１のサイリスタ（Ｔ1 ）のカソード領
    域（Ｎ11）に接続される前記第１のダイオードの前記ア
    ノード領域（Ｐ21）が前記第２のサイリスタのカソード
    領域（Ｎ12）の正面に伸長した拡張部を備え、 第２のサイリスタ（Ｔ2 ）のカソード領域（Ｎ12）に接
    続される前記第２のダイオードの前記アノード領域（Ｐ
    22）が前記第１のサイリスタのカソード領域（Ｎ11）に
    沿って伸長した拡張部を備える、 請求項２〜３のいずれかに記載の双方向モノリシック過
    電圧保護装置。
  6. 【請求項６】 前記垂直方向のサイリスタ（Ｔ1 、Ｔ2
    ）がウエハの背面部から、第１の伝導性の形態の第１
    共通領域（Ｐ3 ）と、第２の伝導性の形態の第２共通領
    域（Ｎ2 ）と、第１の伝導性の形態の第３共通領域（Ｐ
    1 ）と、上面部に現れる第２の伝導性の形態の第１の別
    個の領域（Ｎ11、Ｎ12）と、を備え、 垂直方向のダイオードが、背面部から上面部へ、第２の
    伝導性の形態の第４共通領域（Ｎ3 ）と、第２共通領域
    （Ｎ2 ）と、第１の伝導性の形態の第２の別個の領域
    （Ｐ21、Ｐ22）と、を備え、 上面金属部材（Ａ1 、Ａ2 ）が、サイリスタの一方の別
    個の領域をダイオードの一方の別個の領域に接続し、サ
    イリスタのもう一方の別個の領域をダイオードのもう一
    方の別個の領域に接続し、 背面金属部材（Ｍ1 ）が前記第１共通領域と前記第４共
    通領域を接続する、 請求項２に記載の双方向モノリシック過電圧保護装置。
  7. 【請求項７】 前記垂直方向のサイリスタ（Ｔ1 、Ｔ2
    ）がウエハの背面部から、第１の伝導性の形態の第１
    共通領域（Ｐ3 ）と、第２の伝導性の形態の第２共通領
    域（Ｎ2 ）と、第１の伝導性の形態の第３共通領域（Ｐ
    1 ）と、上面部に現れる第２の伝導性の形態の別個の領
    域（Ｎ11、Ｎ12）と、を備え、 前記横方向のダイオードが、上面部に、第２の伝導性の
    形態の第４の高ドーピング共通領域（Ｎ4 ）と、前記第
    ２共通領域（Ｎ2 ）に形成された第１の伝導性の形態の
    別個の領域（Ｐ21、Ｐ22）と、を備え、 第１上面金属部材（Ａ1 、Ａ2 ）が、サイリスタの一方
    の別個の領域をダイオードの一方の別個の領域に接続
    し、サイリスタのもう一方の別個の領域をダイオードの
    もう一方の別個の領域に接続し、 第２金属部材が第４共通領域に形成され、 背面金属部材が前記第２金属部材に接続されるように提
    供される、 請求項３に記載の双方向モノリシック過電圧保護装置。
JP17370592A 1991-06-11 1992-06-09 双方向過電圧保護装置 Expired - Fee Related JP3163758B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9107478 1991-06-11
FR9107478A FR2677821B1 (fr) 1991-06-11 1991-06-11 Composant de protection bidirectionnel.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05226645A true JPH05226645A (ja) 1993-09-03
JP3163758B2 JP3163758B2 (ja) 2001-05-08

Family

ID=9413990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17370592A Expired - Fee Related JP3163758B2 (ja) 1991-06-11 1992-06-09 双方向過電圧保護装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5272363A (ja)
EP (1) EP0518790B1 (ja)
JP (1) JP3163758B2 (ja)
DE (1) DE69223346T2 (ja)
FR (1) FR2677821B1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018160626A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社東芝 半導体装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07230733A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体アレスタ
GB2293484B (en) * 1994-09-08 1998-08-19 Texas Instruments Ltd Improved lightning overvoltage protector
FR2734429B1 (fr) * 1995-05-19 1997-08-01 Sgs Thomson Microelectronics Module interrupteur et d'alimentation-application au demarrage d'un tube fluorescent
US5815359A (en) * 1995-09-08 1998-09-29 Texas Instruments Incorporated Semiconductor device providing overvoltage protection against electrical surges of positive and negative polarities, such as caused by lightning
US5644459A (en) * 1995-11-02 1997-07-01 Integrated Devices Technology Bipolarity electrostatic discharge protection device and method for making same
JP3352349B2 (ja) * 1997-02-24 2002-12-03 シャープ株式会社 双方向サイリスタ素子
DE19739381A1 (de) * 1997-09-09 1999-03-11 Asea Brown Boveri Bidirektionales Leistungshalbleiterbauelement
DE10111462A1 (de) * 2001-03-09 2002-09-19 Infineon Technologies Ag Thyristorstruktur und Überspannungsschutzanordnung mit einer solchen Thyristorstruktur
JP3746499B2 (ja) 2003-08-22 2006-02-15 三星エスディアイ株式会社 リチウム二次電池用負極活物質及びその製造方法並びにリチウム二次電池
FR3004019A1 (fr) * 2013-03-29 2014-10-03 St Microelectronics Tours Sas Composant de protection contre des surtensions

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE414357B (sv) * 1978-08-17 1980-07-21 Asea Ab Overspenningsskydd for skydd av halvledarkomponenter av lageffekttyp
US4322767A (en) * 1980-02-11 1982-03-30 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Bidirectional solid-state protector circuitry using gated diode switches
SE426002B (sv) * 1980-12-23 1982-11-29 Ellemtel Utvecklings Ab Anordning for skydd av en krets i en telekommunikationsutrustning mot overspenningar
US4467344A (en) * 1981-12-23 1984-08-21 At&T Bell Telephone Laboratories, Incorporated Bidirectional switch using two gated diode switches in a single dielectrically isolated tub
US4742380A (en) * 1982-02-09 1988-05-03 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Switch utilizing solid-state relay

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018160626A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 株式会社東芝 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2677821A1 (fr) 1992-12-18
EP0518790A1 (fr) 1992-12-16
EP0518790B1 (fr) 1997-12-03
US5272363A (en) 1993-12-21
DE69223346T2 (de) 1998-06-10
JP3163758B2 (ja) 2001-05-08
FR2677821B1 (fr) 1993-10-08
DE69223346D1 (de) 1998-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH118U (ja) Ｓｏｉ回路用ｅｓｄ保護装置
EP0533439B1 (en) Constant-voltage diode, power converter using the same and process of producing constant-voltage diode
TW478134B (en) Bi-directional ESD diode structure
ES2674724T3 (es) Dispositivo semiconductor de baja capacitancia
US4811155A (en) Protection circuit for a semiconductor integrated circuit having bipolar transistors
JPH0145296B2 (ja)
TW202017143A (zh) 低電容瞬態電壓抑制器
JPH10126962A (ja) 高圧保護回路
CN107408555B (zh) 用于过电压保护的装置和方法
US20150228770A1 (en) Robust ESD Protection with Silicon-Controlled Rectifier
US7919818B2 (en) Semiconductor device
JP2003517215A (ja) 改良型ｅｓｄダイオード構造
JP3163758B2 (ja) 双方向過電圧保護装置
CN107799517A (zh) 用于半导体结构的esd装置
JPH06163889A (ja) 半導体部品
JPH05199655A (ja) 低キャパシタンス保護回路
US5485024A (en) Electrostatic discharge circuit
WO2006036447A2 (en) A compact scr device and method for integrated circuits
JP3635098B2 (ja) サイリスタおよびそのアセンブリ
JPH02158166A (ja) 集積回路
GB2208257A (en) Overvoltage protector
EP0099926B1 (en) Field-effect controlled bi-directional lateral thyristor
JPH01222624A (ja) モノリシック過電圧保護集合体
JP3932665B2 (ja) 半導体装置
JP3085482B2 (ja) サージ防護素子

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010130

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees