论双向瞬态电压抑制二极管产品结构设计

昝超鑫

摘要：半导体器件的设计决定着产品生产后的可靠性。在进行产品设计时需要具有一定的前瞻性，并与产品的生产工艺相结合，才能保证生产的产品的高可靠性。双向瞬态电压抑制二极管产品在交流电路中，可以吸收正反两个方向的瞬时大脉冲功率，应用十分方便，被广泛选用。如何对双向瞬态电压抑制二极管进行正确的结构设计，对产品是否具有高可靠性至关重要。

1引言

瞬態电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressor Diode，简称TVS）在各种电子线路中作保护作用。当电路中突然出现大脉冲功率时，TVS工作阻抗可以降低到允许大电流通过，并把电压箝位到一定水平，从而避免电子线路中的精密元器件损坏。双线TVS多应用于交流电路，单向TVS多应用于直流电路。

从特性曲线上看，双向TVS特性曲线如同两只单向的TVS背靠背组合，正反两个方向都具有相同的雪崩击穿特性和箝位特性。特性曲线图如图1所示：

2结构设计

2.1 2颗单向瞬态管芯片背靠背叠加

从特性曲线上分析，双向TVS可以采用两颗单向TVS芯片背靠背叠加

进行设计。单向TVS芯片结构如图2所示，一般采用台面结构，通过扩散，在芯片上形成PN结，并进行玻璃内钝化。达到保护芯片PN结的作用。

采用两颗单向TVS芯片背靠背组合可以构成双向TVS管结构，如图3所示：

2.2 采用单颗双向TVS管芯片

目前市场上常见的双向TVS芯片采用的也是台面结构，在生产过程中通过对芯片进行双面扩散，从而在芯片形成上下两个PN结，并在芯片周围进行玻璃内钝化，达到保护芯片PN结的作用。……