公开(公告)号：US06304423B1

公开(公告)日：2001-10-16

申请号：US09327741

申请日：1999-06-08

申请人： Jerral Alan Long ,  Scott Birk Kesler ,  Michael Joseph Huemmer

发明人： Jerral Alan Long ,  Scott Birk Kesler ,  Michael Joseph Huemmer

IPC分类号： H02H322

CPC分类号： H01L27/0259 ,  H01L27/0288

摘要： A transient protection circuit (14) includes a resistor (22) having a first end adapted for connection to a first signal line (16) of a voltage supply (12) and a second opposite end connected to a voltage supply input (20) of an application circuit (18). In one embodiment, the resistor (22) defines an emitter (26) of a PNP transistor (24) having a floating base (28) and a collector (30) adapted for connection to a reference signal line (15) of the voltage supply (12). In an alternative embodiment (14′), the emitter (26) of the PNP transistor (24) is connected to the first end of the resistor (22). The transient protection circuit (14, 14′) is preferably formed on a monolithic integrated circuit including the application circuit (18) wherein a semiconductor layer (46) defining the first input to the resistor (22) also defines a bond pad (50). The corners of the semiconductor layer (46) including those of the bond pad (50) are configured to equalize the electric field about the entire outer periphery of the semiconductor layer (46). The transient protection circuit (14, 14′) is operable to protect the application circuit (18) from transient and other fault conditions associated with the voltage supply (12) including transient voltage spikes, load dump conditions, electrostatic discharge (ESD) events, reverse battery conditions and discharge events from an ignition coil secondary.

摘要翻译： 瞬态保护电路（14）包括电阻器（22），其具有适于连接到电压源（12）的第一信号线（16）的第一端和连接到电压供应输入（20）的第二相对端 应用电路（18）。 在一个实施例中，电阻器（22）限定具有浮置基极（28）的PNP晶体管（24）的发射极（26）和适于连接到电压源的参考信号线（15）的集电极（30） （12）。 在替代实施例（14'）中，PNP晶体管（24）的发射极（26）连接到电阻器（22）的第一端。 瞬态保护电路（14,14'）优选地形成在包括施加电路（18）的单片集成电路上，其中限定电阻器（22）的第一输入的半导体层（46）还限定了接合焊盘（50） 。 包括接合焊盘（50）的半导体层（46）的角部被配置为使围绕半导体层（46）的整个外周的电场均衡。 瞬态保护电路（14,14'）可操作以保护施加电路（18）免于与电压源（12）相关的瞬态和其它故障状况，包括瞬态电压尖峰，负载突降状况，静电放电（ESD）事件， 反向电池条件和点火线圈次级的放电事件。

公开(公告)号：US6011280A

公开(公告)日：2000-01-04

申请号：US105610

申请日：1998-06-26

申请人： John Rothgeb Fruth ,  Stephen Paul Barlow ,  Jerral Alan Long ,  Michael Joseph Huemmer

发明人： John Rothgeb Fruth ,  Stephen Paul Barlow ,  Jerral Alan Long ,  Michael Joseph Huemmer

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/739 ,  H01L29/78 ,  H01L29/74 ,  H01L31/111

CPC分类号： H01L29/7395 ,  H01L29/0615

摘要： A semiconductor power device (100) that includes active cells in an interior region of an epitaxial layer (16) on a semiconductor substrate (12), and an edge termination structure that surrounds the cells and separates the cells from the die edge (48). A polysilicon layer (26) overlies and is electrically insulated from the epitaxial layer (16), a gate metal field plate (36) contacts the polysilicon layer (26), and a portion of the polysilicon layer (26) forms a gate for each cell. Each of the active cells also has a collector/anode terminal formed by the substrate (12), an emitter/cathode terminal formed by a well (18), emitter diffusion (20) and emitter metal (22), and a base formed by the epitaxial layer (16). The edge termination structure includes a first well (34) of a first conductivity type underlying the polysilicon layer (26) and completely surrounding the active cells, a second well (30) of an opposite conductivity completely surrounding the first well (34), and metallization (42) contacting the second well (30). The first well (34) is part of a low-voltage ring (28) while the second well (30) is part of a high-voltage ring. The wells (30, 34) are preferably spaced relative to each other and to the device edge (48) to provide ballast resistance through the epitaxial layer (16), such that a breakdown will not be able to generate enough localized current to damage or destroy the device (100) when a reverse power pulse is experienced.

摘要翻译： 一种半导体功率器件（100），其包括在半导体衬底（12）上的外延层（16）的内部区域中的有源电池，以及围绕所述电池并将所述电池与所述冲模边缘（48）分离的边缘终端结构， 。 多晶硅层（26）覆盖并与外延层（16）电绝缘，栅极金属场板（36）接触多晶硅层（26），并且多晶硅层（26）的一部分形成每个栅极 细胞。 每个活性电池还具有由衬底（12）形成的集电极/阳极端子，由阱（18），发射极扩散（20）和发射极金属（22）形成的发射极/阴极端子和由 外延层（16）。 边缘终端结构包括在多晶硅层（26）下面并完全围绕活性细胞的第一导电类型的第一阱（34），完全围绕第一阱（34）的相反电导率的第二阱（30），以及 金属化（42）与第二阱（30）接触。 第一阱（34）是低压环（28）的一部分，而第二阱（30）是高压环的一部分。 阱（30,34）优选地相对于彼此和器件边缘（48）间隔开，以通过外延层（16）提供镇流电阻，使得击穿将不能产生足够的局部电流来损坏或 当发生反向功率脉冲时，破坏设备（100）。