JPS58199563A - Transistor with damper diode - Google Patents
Transistor with damper diodeInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はコレクターエミッタ間にダンパーダイオードの
形成されたトランジスタに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a transistor in which a damper diode is formed between collector and emitter.
一般に、誘導性負荷を駆動するトランジスタに於いて、
トランジスタがオン状態からオフ状態となるとき、誘導
性負荷に生じる逆起電力によって、トランジスタのコレ
クターエミッタ間に高電圧が印加され、トランジスタが
破壊されることがあった。この破壊を防止するために、
コレクターベース間にダンパーダイオードを形成し、逆
起電力による電流をバイパスする方法がある。Generally, in a transistor that drives an inductive load,
When a transistor changes from an on state to an off state, a high voltage is applied between the collector and emitter of the transistor due to a back electromotive force generated in an inductive load, which may destroy the transistor. To prevent this destruction,
There is a method of forming a damper diode between the collector base and bypassing the current caused by the back electromotive force.
従来のダンパーダイオード付トランジスタは、第１図の
如く構成されている。第１図に示されたトランジスタは
、ＮＰＮ型トランジスタであり、Ｎ型コレクタ領域（１
）内ＫＰ型のペース領域（２）が形成６れ、ペース領域
（２）内ＫＮ型のエミッタ領域（３）が形成される。そ
して、エミッタ領域（３）内には、その表面にＰ型のペ
ース領域（２）が延在するダンパーダイオード部（４〕
が形成きれる。このダンパーダイオード部（４）はエミ
ッタ領域（３）１’拡散によって形成する際に、ダンパ
ーダイオード部（４）のみを残すことによって形成δれ
る。第２図は第１図に示された平面図のＡ−Ａ’断面図
であり、エミッタ領域（３）内の表面に延在されたペー
ス領域（２ｊ１即ち、ダンパーダイオード部（４）は、
エミッタ領域（３）上に形成きれるエミッタ電ｔｉｋ
（５）に接続される。従って接続上はベースがエミッタ
に接続された形となるが、ベース饋＊ （２）上に設け
られるベース電極（６）とエミッタ電極（５）との間に
は、ベース領域（２）の内部抵抗ＲＢｔ：が存在し、ま
た、コレクターエミッタ間にはコレクタ領域（１１とベ
ースＷ４域（２）とで形成されるＰＮ接合（７）が存在
することになる。このＰＮ接合１７１がダンパーダイオ
ードとして働く。第６図は第１図及び第２図に示された
トランジスタの等価回路図であシ、トランジスタ１８）
のベース−エミッタ間には、ベースｆｆ４域（２）内の
内部抵抗ＲＢＫが接続され、コレクターエミッタ間には
ＰＮ接合（７）によって形成きれるダンパーダイオード
＋９Ｊが接続きれる。従って、コレクターエミッタ間に
印加される逆電圧によりでダンパー電流は、ダンパーダ
イオード（９）を介して流れる。即ち、第２図によれば
、エミッタ電極（５）からダンパーダイオード部（４）
のベース領域（２）を介し、ＰＮ接合（７）を介してコ
レクタ領域（１）にダンパー電流が流れるのである。A conventional transistor with a damper diode is constructed as shown in FIG. The transistor shown in FIG. 1 is an NPN type transistor, and has an N type collector region (1
) A KP-type pace region (2) is formed 6, and a KN-type emitter region (3) is formed within the pace region (2). In the emitter region (3), there is a damper diode section (4) on the surface of which a P-type pace region (2) extends.
can be formed. This damper diode part (4) is formed by leaving only the damper diode part (4) when forming the emitter region (3) 1' by diffusion. FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA' of the plan view shown in FIG.
Emitter voltage tik formed on emitter region (3)
(5). Therefore, in terms of connection, the base is connected to the emitter, but there is a gap inside the base region (2) between the base electrode (6) and the emitter electrode (5) provided on the base electrode (2). A resistor RBt: exists, and a PN junction (7) formed by the collector region (11) and the base W4 region (2) exists between the collector and emitter.This PN junction 171 acts as a damper diode. Figure 6 is an equivalent circuit diagram of the transistor shown in Figures 1 and 2, transistor 18).
An internal resistor RBK in the base ff4 region (2) is connected between the base and emitter of , and a damper diode +9J formed by a PN junction (7) is connected between the collector and emitter. Therefore, the damper current flows through the damper diode (9) due to the reverse voltage applied between the collector and emitter. That is, according to FIG. 2, from the emitter electrode (5) to the damper diode section (4)
A damper current flows through the base region (2) of the transistor and the collector region (1) through the PN junction (7).
ところが、第２図の断面図から明らかな様に、エミッタ
＠域（３）内に形成するダンパーダイオード部（４）を
ペース電極１６）に近づけると内部抵抗ＲＢＩが減少し
、トランジスタのｈｒｘが小δくなコてしまうので、で
きるだけペース電極（６）から離式なければならない。However, as is clear from the cross-sectional view in FIG. 2, when the damper diode section (4) formed in the emitter@region (3) is brought closer to the pace electrode 16), the internal resistance RBI decreases, and the hrx of the transistor decreases. Since δ is lost, it is necessary to separate it from the pace electrode (6) as much as possible.
しかし、エミッタ伯域（３Ｊの形状や周辺長の制約によ
り制限され、また、ダンパーダイオード部（４）の表面
債をあまシ小さくすると電流容置が小さくなりダンパー
ダイオードとしての働きをしなくなる。更にダンパー電
流によって、ダンパーダイオード部（４）に最も近いＰ
Ｎ接合（７）部分のみが発熱し、トランジスタの熱バラ
ンスがくずれる不都合があった。However, it is limited by the shape and peripheral length of the emitter area (3J), and if the surface bond of the damper diode section (4) is made slightly smaller, the current capacity becomes smaller and it no longer functions as a damper diode. Depending on the damper current, P closest to the damper diode section (4)
Only the N-junction (7) portion generates heat, causing the inconvenience that the thermal balance of the transistor is disrupted.
本発明は上述した点に鑑みて為δれたものであυ、エミ
ッタ領域の表面に微少面積の小口径ベース露出部を複数
個設けることにより、従来の欠点を除去したダンパーダ
イオード付トランジスタを提供するものである。以下図
面を参照して本発明の詳細な説ＦＪＩＴる。The present invention has been devised in view of the above-mentioned points, and provides a damper diode-equipped transistor that eliminates the conventional drawbacks by providing a plurality of small-area, small-diameter exposed base portions on the surface of the emitter region. It is something to do. A detailed description of the present invention will be given below with reference to the drawings.
第４図は本発明の実施例を示す平面図であり、網状のエ
ミッタを採用したＮＰＮ型トランジスタである。ｉｌｌ
はＮ型のコレクタ領域、αυはコレクタ領域１１（ｌ内
にＰ型不純物を拡散して形成したベースｆｆ４域、Ｏａ
はペース頌域ａυ内にＮ型不純物を画濃度に拡散して形
成したエミッタ領域、 （１３１（１４１は櫛型に形成
されたペース電極及びエミッタ電極、任９はダンパーダ
イオードを形成する小口径ベース露出部である。FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the present invention, which is an NPN type transistor employing a net-shaped emitter. ill
is the N-type collector region, αυ is the base ff4 region formed by diffusing P-type impurities in the collector region 11 (l, Oa
is an emitter region formed by diffusing N-type impurities to an image density within the pace area aυ, (131 (141 is a comb-shaped pace electrode and emitter electrode, and 9 is a small diameter base forming a damper diode) This is an exposed part.
ベース領域ａυ内に形成されたエミッタ領域ｕ２１は、
網状に形成され、その網目０（口にはベース領域１１１
１が露出し、各網目正のベース領域ａ４は櫛型のペース
電極０３に接続される。一方、エミッタ領域０りはその
表面に延在された櫛型のエミッタ電極Ｉと接続される。The emitter region u21 formed within the base region aυ is
It is formed into a net shape, and its mesh 0 (the mouth has a base area 111
1 is exposed, and each mesh base region a4 is connected to a comb-shaped pace electrode 03. On the other hand, the emitter region 0 is connected to a comb-shaped emitter electrode I extending on its surface.
また、エミッタ領域ｕ内には網目ｆＩ６ｉＶｃ露出する
ペース囲域α１）の他に、エミッタ領域（１２を貫通し
てベースａ域旧）内部から延在さｔした円形の小口径ペ
ース露出部０ｊが多数形成される。この小口径ベース露
出部ＩｔＳは網のり叉部に相当する部分のエミッタ頭載
１１湯に設けられ、エミッタ領域０ａを拡散する際に、
網目０６１部分と小口径ペース露出部（１５１を残すこ
とによって形成ざね、る。そして、表面ｖｃ露出した小
口径ベース部ａ９は、エミッタ＠域０３と共にエミッタ
電極Ｉと接続される。In addition, in the emitter region u, in addition to the pace surrounding area α1) where the mesh fI6iVc is exposed, there is a circular small-diameter pace exposed portion 0j extending from the inside of the emitter region (through the base a region 12). Formed in large numbers. This small-diameter base exposed part ItS is provided on the emitter head mount 11 in a part corresponding to the mesh glue part, and when diffusing the emitter region 0a,
It is formed by leaving the mesh 061 portion and the small diameter pace exposed portion (151).The small diameter base portion a9 exposed on the surface VC is connected to the emitter electrode I together with the emitter region 03.
第５図は第４図に示された平面図のＢ−８’断面図であ
り、同一部分には同一図番を用いている。FIG. 5 is a sectional view taken along line B-8' of the plan view shown in FIG. 4, and the same numbers are used for the same parts.
ペース電極Ｑ３）及びエミッタ電極Ｉは、酸化膜αη上
に設けられ、その酸化膜σηの除去された部分に於いて
、各対応Ｔるａ城と接続が為される。小口径ベース露出
部ａ５１はベース領域αυの下部分からエミッタ領域Ｏ
３を貫通して表面に延在され、その断面積は約１００μ
−から１０００μ−程度の微少面積に形成される。そし
て、エミッタ電極Ｉに接続されることによシ、構成上ベ
ースとエミッタとが接続された形となるが、小口径ペー
ス露出部１５１からベース頭域住υ内部に至る抵抗は、
非常に高抵抗となり、ペース−エミッタ間には複数の小
口径ベース露出部［１５＋の高抵抗が並列接続されたも
のとなり、その合成抵抗ＲＢＩＣ第６図等価回路参照）
は比較的高抵抗となり、トランジスタのｈｒｇは低下し
ない。エミッタ電極Ｉとコレクタ領域１ｌＯ１との間１
こは、小口径ペース露出部（１５１がエミッタ電極（１
４）に接続されることによシ、ＰＮ接合０８が存在し、
コレクタ領域１１１ｔカソード、ベース領域圓をアノー
ドとするダンパーダイオードが形成される。従りて、コ
レクタよシも高い電圧がエミッタに品加纒れると、ダン
パー電流は、エミッタ電極（１４）から各小口径ベース
露出部ａ５及びＰＮ接合（＋８１を介してコレクタ領ｖ
Ｃ叩に流れる。The pace electrode Q3) and the emitter electrode I are provided on the oxide film αη, and are connected to the respective corresponding electrodes T and a in the portion where the oxide film ση is removed. The small diameter base exposed portion a51 extends from the lower part of the base region αυ to the emitter region O.
3 and extends to the surface, its cross-sectional area is approximately 100μ
It is formed in a minute area of about - to 1000μ-. By being connected to the emitter electrode I, the base and emitter are connected in terms of structure, but the resistance from the small diameter pace exposed part 151 to the inside of the base head area is,
The resistance becomes extremely high, and between the pace and the emitter there are multiple exposed small-diameter base parts [15+ high resistances are connected in parallel, and the combined resistance RBIC (see equivalent circuit in Figure 6)]
becomes a relatively high resistance, and the hrg of the transistor does not decrease. Between emitter electrode I and collector region 1lO1
This is the small diameter pace exposed part (151 is the emitter electrode (1
4), a PN junction 08 exists,
A damper diode is formed with the collector region 111t as a cathode and the base region as an anode. Therefore, when a high voltage is applied to the emitter as well as the collector, the damper current flows from the emitter electrode (14) to the collector region v via each small diameter base exposed portion a5 and the PN junction (+81).
It flows to the C hit.
また、第４図及び第５図に於いて、小口径ベース露出部
（１５は、工ｉツタ電極α尋のポンディングパッド部Ｑ
ｌ近傍には形成されていない。これは、エミッタ電ｔｉ
ｕ４の抵抗成分により、エミッタ電極（１４）の先端部
よりも、ボンディングバット部σ）近傍のエミッタ領域
ａ’ａｒｃ流れるエミッタ電流の方が大きくなり、発装
置が大きくかうている。そこで、熱的バランスを取るた
めに、エミッタ電極Ｉの先端近傍にのみ小口径ペース露
出部ａ５を形成し、ダンパー電流による発熱によって、
熱的バランスがくずれない様にしているのである。In addition, in FIGS. 4 and 5, the small diameter base exposed portion (15 is the bonding pad portion Q of the ivy electrode α fathom).
It is not formed near l. This is the emitter voltage ti
Due to the resistance component of u4, the emitter current flowing through the emitter region a'arc near the bonding butt portion σ) is larger than that at the tip of the emitter electrode (14), and the emitter is greatly affected. Therefore, in order to maintain thermal balance, a small-diameter space exposed portion a5 is formed only near the tip of the emitter electrode I, and heat generated by the damper current causes
This prevents the thermal balance from being upset.
この様に、ダンパーダイオードはエミッタｎ域１り内に
小口径ペース露出部１１５＋を多数形成Ｔることにより
て形成され、また小口径であるが由に、配置の自由度が
大きく、更に内部抵抗を高抵抗とすることができるので
並列接続された場合でも、ペース−エミッタ間に接続さ
れる抵抗ＲＢＥを比較的高くすることが可能で、トラン
ジスタのｈｒｇを低下させるこ、となく、また熱的バラ
ンスも取ることができるのである。In this way, the damper diode is formed by forming a large number of small-diameter exposed portions 115+ within the emitter n region, and because of its small diameter, there is a large degree of freedom in arrangement, and the internal resistance can be made to have a high resistance, so even when connected in parallel, it is possible to make the resistance RBE connected between the pace and emitter relatively high, without reducing the hrg of the transistor, and without reducing the thermal You can also find a balance.
向、本実施例では網状のエミッタを用いたトランジスタ
について説明したが、第１図に示δれた工ｔツタ形状の
トランジスタにも実施可能であシ、この場合も同様に、
エミッタ領域内の先端部分、即ち、ポンディングパッド
部分から離れた所に小口径ベース露出部を複数個形成す
る。Although this embodiment has described a transistor using a net-shaped emitter, it can also be implemented with a vine-shaped transistor shown in FIG.
A plurality of small-diameter exposed base portions are formed at the tip portion within the emitter region, that is, at a location away from the bonding pad portion.
上述の如く、不発１３ＡＫよね、ば、ダンパーダイオー
ドの設計自由度が大きくなり、最適な設計が可能となシ
、トランジスタのｈｒｍ及び熱的バランスに何利と々る
。As mentioned above, the degree of freedom in designing the damper diode is increased, and an optimal design is possible, which is beneficial for the hrm and thermal balance of the transistor.
□□
第１図は従来例を示す平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ
’断面図、第６図は等価回路図、第４図は本発明の実施
例を示す平面図、第５図は第４図に示された平面図のＢ
−８’断面図である。
１１ト・・コレクタ頭載、συ・・・ペース領域、σａ
・・・エミッタ領域、（１３１・・・ペース電極、■・
・・エミッタ電極、［１９・・・小口径ベース露出部、
１ｔ６１・・・網目、 （１７１・・・酸化膜、餞、・
、ＰＮ接合、α９・・・ポンディングパッド部口＝２９
しFigure 1 is a plan view showing a conventional example, and Figure 2 is A-A in Figure 1.
6 is an equivalent circuit diagram, FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a B of the plan view shown in FIG. 4.
-8' sectional view. 11t...Collector head, συ...Pace area, σa
... Emitter region, (131... Pace electrode, ■
...Emitter electrode, [19...Small diameter base exposed part,
1t61...Mesh, (171...Oxide film, paste,...
, PN junction, α9...Ponding pad opening = 29
death
Claims (1)
ース領域と、該ペース領域内に形成されたエミッタ餠域
とを備え、前記エミッタ領域を貫通し、その表面に前記
ペース領域の一部を微少断面積を有して延在した小口径
ペース露出部を複数個前記エミッタ領域内に形成し、前
記エミッタ領域と共に前記小口径ペース露出部をエミッ
タ電極に接続することにより、前記コレクターベース接
合の一部がダンパーダイオードとなることを特徴とする
ダンパーダイオード付トランジスタ。t comprises a collector region, a base region formed in the collector region, and an emitter region formed in the paste region, penetrating the emitter region and depositing a part of the paste region on the surface thereof. By forming a plurality of small-diameter exposed portions having a cross-sectional area and extending in the emitter region, and connecting the small-diameter exposed portions together with the emitter region to the emitter electrode, one of the collector base junctions is formed. A transistor with a damper diode, characterized in that a portion thereof serves as a damper diode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8351082A JPS58199563A (en) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | Transistor with damper diode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8351082A JPS58199563A (en) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | Transistor with damper diode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58199563A true JPS58199563A (en) | 1983-11-19 |
| JPH0228895B2 JPH0228895B2 (en) | 1990-06-27 |
Family
ID=13804476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8351082A Granted JPS58199563A (en) | 1982-05-17 | 1982-05-17 | Transistor with damper diode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58199563A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008124671A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-16 | Analog Devices, Inc. | Robust esd cell |
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| JPS5375762A (en) * | 1976-12-16 | 1978-07-05 | Fuji Electric Co Ltd | Semiconductor device |
| JPS57208170A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-21 | Nec Corp | Composite transistor |
-
1982
- 1982-05-17 JP JP8351082A patent/JPS58199563A/en active Granted
Patent Citations (3)
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| US7656009B2 (en) | 2007-04-09 | 2010-02-02 | Analog Devices, Inc. | Robust ESD cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0228895B2 (en) | 1990-06-27 |
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