[实用新型]一种TVS器件

说明书

本实用新型公开了一种TVS器件，器件由外向内分别设置有未掺杂玻璃层、磷酸玻璃层、铝层、二氧化硅层以及硅衬底；二氧化硅层上设有窗口，窗口的两端开口沿器件的深度方向设置，窗口贯穿二氧化硅层，二氧化硅层上不与硅衬底相接触的外表面上覆盖有氮化硅层，氮化硅层与铝层相接触；铝层填充窗口，且铝层经窗口与硅衬底相接触，相接触的铝层和硅衬底形成了器件的接触孔。本实用新型通过增强保护环的质量并降低TVS的漏电流来提高TVS器件的HTRB能力。

技术领域

本实用新型涉及一种晶体二极管的生产技术领域，尤其涉及一种TVS器件。

背景技术

随着国内华为5G项目拉开序幕，2019年开始各大厂商，产品设计公司都在为未来5年逐步开始和普及的5G时代纷纷布局，希望可以抓住这一波市场机遇。以国内消费类电子为列，体量最大的5G市场非手机市场莫属，当5G网络正式普及后，老的4G网络手机无法支持5G应用，全中国人平均换一部手机的话，体量也非常惊人。以华为、小米、OPPO为主力的国产手机厂商竞争激烈，手机功能性越来越丰富，充电频率增加，充电环境更加复杂多样化，以及快充技术的广泛普及，使得对手机充电的USB充电端(Vbus)和电池端(Vbat)的要求越来越严苛，手机充电过程中的插拔动作都会造成突波噪声，这种噪声频率不会很快，但是能量大，产生的电流很容易超出IC能够承受的范围值。另外手机各大功能IC的集成度和功能性虽然比之前要丰富很多，但是由于芯片设计的线宽很多都已经到达深纳米级别，因此IC的抗浪涌能力与之前相比更加薄弱，因此必须在老一代浪涌防护TVS器件的基础上进一步优化产品的可靠性，降低TVS的钳位电压和漏电流，从而好更好的起到防护作用。

衡量TVS特性的一个非常重要可靠性指标为高温反偏性能测试，简称HTRB。HTRB的实验结果反映了一个防护器件的漏电流大小，以及长时间反偏特性的寿命特性。以手机为例，一边充电一边使用的情况是非常普遍的，如果充电口的TVS防护器件漏电流过大轻则会导致手机充电过慢，重则会导致TVS烧毁，手机无法充电，甚至手机type C端口充电IC烧毁。对于大功率TVS器件HTRB标准的实验条件为：将待测产品置于150℃下，加上工作电压80％的反向偏压1000小时对比，实验前后器件的常规电参数的变化。这种实验标准导致了，客户在TVS选型时应该选择被保护器件或线路正常工作电压至少高于15％-25％余量的TVS防护器件。例如针对于12V充电口，通常会使用15V的TVS对充电口后端IC的防护，如直接选择12V的TVS，TVS管在长期反偏充电过程中会因为热量的积累产生热崩效应，从而导致TVS管烧毁进而引起充电口无法充电。但是在相同芯片尺寸的前提下，TVS管的工作电压越高，相同Ipp电流下的钳位电压Vc也会越高，TVS对后端防护的效果就越差，换言之在某些恶劣环境下，TVS管没有烧坏，可能因为TVS的Vc过高导致后端IC无法被很好的保护，而被浪涌打坏。因此有必要通过工艺优化来增加TVS的HTRB的性能。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种TVS器件。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种TVS器件，所述器件由外向内分别设置有未掺杂玻璃层、磷酸玻璃层、铝层、二氧化硅层以及硅衬底；所述二氧化硅层上设有窗口，所述窗口的两端开口沿所述器件的深度方向设置，所述窗口贯穿所述二氧化硅层，所述二氧化硅层上不与所述硅衬底相接触的外表面上覆盖有氮化硅层，所述氮化硅层与所述铝层相接触；所述铝层填充所述窗口，且所述铝层经所述窗口与所述硅衬底相接触，相接触的所述铝层和所述硅衬底形成了所述器件的接触孔；在所述铝层上依次生长能够吸杂的所述磷酸玻璃层和能够防划伤的所述未掺杂玻璃层；在所述二氧化硅层外设置所述氮化硅层，使得所述铝层边缘保护环的致密度提高。

本实用新型一个较佳实施例中，所述氮化硅层的厚度为180-220A。

本实用新型一个较佳实施例中，所述硅衬底上的所述二氧化硅层通过低压化学气相沉积法制备。

本实用新型一个较佳实施例中，所述二氧化硅层上的所述氮化硅层通过低压化学气相沉积法制备。