特許 7601213 過渡電圧吸収素子及び過渡電圧吸収回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】過渡電圧吸収素子及び過渡電圧吸収回路

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/822 20060101AFI20241210BHJP

   H01L 27/04 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H01L27/04 H

H01L27/04 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023514593

(86)(22)【出願日】2022-03-30

(86)【国際出願番号】 JP2022016131

(87)【国際公開番号】W WO2022220130

(87)【国際公開日】2022-10-20

【審査請求日】2023-08-23

(31)【優先権主張番号】P 2021067574

(32)【優先日】2021-04-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大原 達也

【審査官】市川 武宜

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１０３１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１７０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０３１０３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０２５６９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／１５２２５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／０２１４１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２０２７７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１５９２８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２７８２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５１６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０３０５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／８２２

Ｈ０１Ｌ ２７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリーズにインダクタが接続された信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子であり、
前記信号ラインと前記基準電位との間に形成される経路の容量性には周波数依存性があり、前記経路の容量性は、前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯において前記信号の周波数帯以外の周波数帯に比べて小さい、
過渡電圧吸収素子。

【請求項2】

シリーズにインダクタが接続された信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子であり、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第１経路に、直列接続された、第１浮遊容量、第１寄生インダクタ及び第１寄生抵抗を備え、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第２経路に、直列接続された、第２浮遊容量、第２寄生インダクタ及び第２寄生抵抗を備え、
前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯での、前記第１寄生インダクタ及び前記第１寄生抵抗による第１寄生インピーダンスと、前記第２寄生インダクタ及び前記第２寄生抵抗による第２寄生インピーダンスとは異なり、
前記第１寄生インピーダンスと前記第２寄生インピーダンスとのうち、前記信号の周波数帯での寄生インピーダンスの高い側の前記第１経路に挿入された前記第１浮遊容量、または前記第２経路に挿入された前記第２浮遊容量の影響が抑制された、
過渡電圧吸収素子。

【請求項3】

前記第１浮遊容量又は前記第２浮遊容量は半導体基板部に形成されたダイオードに起因する浮遊容量を含む、
請求項２に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項4】

前記第１浮遊容量又は前記第２浮遊容量のうち、前記ダイオードに起因する浮遊容量以外の浮遊容量は、前記第１浮遊容量は配線層の配線と半導体基板部との間に生じる浮遊容量を含む、
請求項３に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項5】

シリーズにインダクタが接続された信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子であり、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第１経路に、直列接続された、第１浮遊容量、第１寄生インダクタ及び第１寄生抵抗を備え、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第２経路に、直列接続された、第２浮遊容量、第２寄生インダクタ及び第２寄生抵抗を備え、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第３経路に、直列接続された、第３浮遊容量、第３寄生インダクタ及び第３寄生抵抗を備え、
前記第１浮遊容量は配線層の配線間に生じる浮遊容量を含み、
前記第２浮遊容量は、ダイオードの空乏層に生じる浮遊容量を含み、
前記第３浮遊容量は前記配線層の配線と半導体基板部との間に生じる浮遊容量を含む、
過渡電圧吸収素子。

【請求項6】

信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子と、前記信号ラインにシリーズに接続されたインダクタと、で構成され、
前記信号ラインと前記基準電位との間に形成される経路の容量性には周波数依存性があり、前記経路の容量性は、前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯において前記信号の周波数帯以外の周波数帯に比べて小さい、
過渡電圧吸収回路。

【請求項7】

信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子と、前記信号ラインにシリーズに接続されたインダクタと、で構成され、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第１経路に、直列接続された、第１浮遊容量、第１寄生インダクタ及び第１寄生抵抗を備え、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第２経路に、直列接続された、第２浮遊容量、第２寄生インダクタ及び第２寄生抵抗を備え、
前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯での、前記第１寄生インダクタ及び前記第１寄生抵抗による第１寄生インピーダンスと、前記第２寄生インダクタ及び前記第２寄生抵抗による第２寄生インピーダンスとは異なり、
前記第１寄生インピーダンスと前記第２寄生インピーダンスとのうち、前記信号の周波数帯での寄生インピーダンスの高い側の前記第１経路に挿入された前記第１浮遊容量、または前記第２経路に挿入された前記第２浮遊容量の影響が抑制された、
過渡電圧吸収回路。

【請求項8】

前記第１浮遊容量又は前記第２浮遊容量は半導体基板部に形成されたダイオードに起因する浮遊容量を含み、
前記第１浮遊容量又は前記第２浮遊容量のうち、前記ダイオードに起因する浮遊容量以外の浮遊容量は配線層の配線と半導体基板部との間に生じる浮遊容量を含む、
請求項７に記載の過渡電圧吸収回路。

【請求項9】

前記インダクタに対して並列に接続されたキャパシタを備える、
請求項６から８のいずれかに記載の過渡電圧吸収回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＳＤ（静電気放電）等による過渡的な異常電圧や、雷サージ、開閉サージ等のサージを吸収する過渡電圧吸収素子、及びそれを備えて、電子機器を保護する過渡電圧吸収回路に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、伝送線路とグランドとの間に過渡電圧吸収素子を挿入すると、過渡電圧吸収素子の浮遊容量によって高周波信号がグランドへ漏れ、伝送線路の伝送特性が悪化する。

【0003】

特許文献１には、相互誘導素子等を利用して、過渡電圧吸収素子の浮遊容量成分の影響を抑制するようにした過渡電圧吸収回路が示されている。

【0004】

特許文献２には、ダイオードの浮遊容量で直列ＬＣフィルタを構成し、入力信号の周波数帯域がフィルタの通過帯域に含まれるようにし、サージの主周波数がフィルタの減衰帯域に含まれるようにした過渡電圧吸収回路が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００６－１５６８４６号公報

【文献】特開２０１０－５７３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図２０は従来の過渡電圧吸収回路の回路図である。この過渡電圧吸収回路は、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３、及び第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に存在する信号ラインＳＬを備える。第３端子Ｔ３はグランド等の基準電位に接続される。また、信号ラインＳＬにはインダクタＬａ，Ｌｂがシリーズに接続されていて、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に過渡電圧吸収素子としてのダイオードＢＤがシャントに接続されている。過渡電圧吸収素子としてのダイオードＢＤには浮遊容量が存在する。

【0007】

図２１は、図２０に示した過渡電圧吸収回路の透過係数Ｓ２１の周波数特性を示す図である。図２１において、特性曲線Ａは上記浮遊容量が０．１ｐＦ、特性曲線Ｂは上記浮遊容量が０．３ｐＦ、特性曲線Ｃは上記浮遊容量が０．５ｐＦ、であるときの過渡電圧吸収回路の周波数依存性を示す。ここで２０ＧＨｚ帯は、通過させたい周波数の周波数帯である。勿論、ここで「２０ＧＨｚ」というのは一例に過ぎない。

【0008】

このように、伝送線路の高周波数帯における伝送特性の劣化を抑制するためには、過渡電圧吸収素子の浮遊容量を下げることが重要である。しかし、過渡電圧吸収素子の印加電圧に対する過渡電圧吸収素子の耐量と、過渡電圧吸収素子の浮遊容量とは、トレードオフの関係にある。例えばダイオードを過渡電圧吸収素子として用いる場合に、ダイオードを形成するＰＮ接合部のドープ量を調整することによって、耐量を落とさずに浮遊容量を下げることは可能であるが、製品仕様から決まるブレークダウン電圧やダイナミック抵抗などによってドープ量が或る値に固定された場合、ダイオードの空乏層からなる上記浮遊容量の容量値を下げるには、ＰＮ接合部の面積を小さくする必要があり、それによって過渡電圧吸収素子自体の耐量が低下する、という問題が生じる。

【0009】

そこで、本発明の目的は、伝送線路の高周波通過特性を低下させることなく、過渡電圧吸収素子の過渡電圧吸収機能を高めた過渡電圧吸収回路を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（Ａ）本開示の一例としての過渡電圧吸収素子は、シリーズにインダクタが接続された信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子であり、前記信号ラインと前記基準電位との間に形成される経路の容量性には周波数依存性があり、前記経路の容量性は、前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯において前記信号の周波数帯以外の周波数帯に比べて小さい、ことを特徴とする。

【0011】

（Ｂ）本開示の一例としての過渡電圧吸収素子は、シリーズにインダクタが接続された信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子であり、前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第１経路に、直列接続された、第１浮遊容量、第１寄生インダクタ及び第１寄生抵抗を備え、前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第２経路に、直列接続された、第２浮遊容量、第２寄生インダクタ及び第２寄生抵抗を備え、前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯での、前記第１寄生インダクタ及び前記第１寄生抵抗による第１寄生インピーダンスと、前記第２寄生インダクタ及び前記第２寄生抵抗による第２寄生インピーダンスとは異なり、前記第１寄生インピーダンスと前記第２寄生インピーダンスとのうち、前記信号の周波数帯での寄生インピーダンスの高い側の前記第１経路に挿入された前記第１浮遊容量、または前記第２経路に挿入された前記第２浮遊容量の影響が抑制された、ことを特徴とする。

【0012】

（Ｃ）本開示の一例としての過渡電圧吸収回路は、信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子と、前記信号ラインにシリーズに接続されたインダクタと、で構成され、前記信号ラインと前記基準電位との間に形成される経路の容量性には周波数依存性があり、前記経路の容量性は、前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯において前記信号の周波数帯以外の周波数帯に比べて小さい、ことを特徴とする。

【0013】

（Ｄ）本開示の一例としての過渡電圧吸収回路は、信号ラインと基準電位との間にシャントに接続される過渡電圧吸収素子と、前記信号ラインにシリーズに接続されたインダクタと、で構成され、前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第１経路には、直列接続された、第１浮遊容量、第１寄生インダクタ及び第１寄生抵抗を備え、
前記信号ラインと前記基準電位との間にシャントに接続される第２経路には、直列接続された、第２浮遊容量、第２寄生インダクタ及び第２寄生抵抗を備え、前記信号ラインを伝搬する信号の周波数帯での、前記第１寄生インダクタ及び前記第１寄生抵抗による第１寄生インピーダンスと、前記第２寄生インダクタ及び前記第２寄生抵抗による第２寄生インピーダンスとは異なり、前記第１寄生インピーダンスと前記第２寄生インピーダンスとのうち、前記信号の周波数帯での寄生インピーダンスの高い側の前記第１経路に挿入された前記第１浮遊容量、または前記第２経路に挿入された前記第２浮遊容量の影響が抑制された、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、伝送線路の高周波通過特性を低下させることなく、過渡電圧吸収素子のサージ吸収機能を高めた過渡電圧吸収回路が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は第１の実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０１の回路図である。

【図2】図２は、図１に示した過渡電圧吸収回路１０１の具体的な構成例の回路図である。

【図3】図３（Ａ）は過渡電圧吸収素子１１の（過渡電圧吸収回路１０１の信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に生じる）浮遊容量のキャパシタンスの周波数依存性を示す図である。図３（Ｂ）は過渡電圧吸収素子１１のインピーダンスの周波数依存性を示す図である。

【図4】図４は過渡電圧吸収素子１１の平面図である。

【図5】図５は図４におけるＸ－Ｘ部分の断面図である。

【図6】図６は図４に示した過渡電圧吸収素子１１の回路図である。

【図7】図７は図４に示した例とは異なる過渡電圧吸収素子１１の平面図である。

【図8】図８は過渡電圧吸収素子１１の浮遊容量によるインピーダンスの周波数依存性を示す図である。

【図9】図９は過渡電圧吸収回路１０１の透過係数Ｓ２１の周波数特性を示す図である。

【図10】図１０は第２の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１２の斜視図である。

【図11】図１１は、過渡電圧吸収素子１２の、ダイオードに導通する導電体のパターンの平面図である。

【図12】図１２は導電体を裏面から見た各部の電界の強度を濃淡で示す図である。

【図13】図１３は第３の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１３の断面図である。

【図14】図１４は過渡電圧吸収素子１３を備える過渡電圧吸収回路１０３の回路図である。

【図15】図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は、第４の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１４の断面図である。

【図16】図１６は第５の実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０５の回路図である。

【図17】図１７は第６の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１６の断面図である。

【図18】図１８（Ａ）は過渡電圧吸収素子１６を備える過渡電圧吸収回路１０６の回路図である。図１８（Ｂ）は図５に示した過渡電圧吸収素子１１を備える過渡電圧吸収回路の回路図である。

【図19】図１９は第７の実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０７の回路図である。

【図20】図２０は従来の過渡電圧吸収回路の回路図である。

【図21】図２１は図２０に示した過渡電圧吸収回路の透過係数Ｓ２１の周波数特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上、複数の実施形態に分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

【0017】

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０１の回路図である。この過渡電圧吸収回路１０１は、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３、及び第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に存在する信号ラインＳＬを備える。第３端子Ｔ３はグランド等の基準電位に接続される。また、信号ラインＳＬにはインダクタＬａ，Ｌｂがシリーズに接続されていて、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に過渡電圧吸収素子１１がシャントに接続されている。

【0018】

過渡電圧吸収素子１１は２端子素子であり、その端子間に、主要部としてのダイオードを備える。また、この過渡電圧吸収素子１１は、寄生成分としての第１浮遊容量Ｃ１、第１寄生インダクタＬ１、第１寄生抵抗Ｒ１、第２浮遊容量Ｃ２、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２を備える。

【0019】

後に示すとおり、ダイオードは順方向を互いに逆向きに直列接続した２つのダイオードで構成されている。

【0020】

インダクタＬａ，Ｌｂは、信号ラインＳＬに含まれるインダクタンス成分であり、図１においてはインダクタＬａ，Ｌｂを回路素子として図示している。

【0021】

過渡電圧吸収回路１０１は、インダクタＬａ，Ｌｂと過渡電圧吸収素子１１の浮遊容量成分とで、ローパスフィルタを構成している。

【0022】

過渡電圧吸収素子１１は、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間にシャントに接続される第１経路１と、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間にシャントに接続される第２経路２とを備える。第１経路１には、直列接続された、第１浮遊容量Ｃ１、第１寄生インダクタＬ１及び第１寄生抵抗Ｒ１を備える。また、第２経路２には、直列接続された、第２浮遊容量Ｃ２、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２を備える。

【0023】

図１においては、第１寄生インダクタＬ１及び第１寄生抵抗Ｒ１による寄生インピーダンスを第１寄生インピーダンスＺ１Ｐで表し、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２による寄生インピーダンスを第２寄生インピーダンスＺ２Ｐで表している。通信信号の周波数帯において、第１寄生インピーダンスＺ１Ｐの値をZ1P、第２寄生インピーダンスＺ２Ｐの値をZ2P、で表すと、Z1P＞Z2P又はZ1P＜Z2Pの関係にある。このことによって、第１経路１と第２経路２の共振周波数は異なる。

【0024】

図２は、図１に示した過渡電圧吸収回路１０１の具体的な構成例の回路図である。過渡電圧吸収回路１０１は順方向を互いに逆向きに直列接続したダイオードＢＤを備える。ダイオードＢＤは、その空乏層容量やＢＤダイオードに導通する配線間に生じる浮遊容量など、ダイオードに起因する浮遊容量を有する。図１に示した過渡電圧吸収回路１０１の第１浮遊容量Ｃ１は上記ダイオードＢＤに起因する浮遊容量を構成している。図１に示した過渡電圧吸収回路１０１の第２浮遊容量Ｃ２はダイオードの空乏層容量以外の浮遊容量である。

【0025】

図３（Ａ）は過渡電圧吸収素子１１の（過渡電圧吸収回路１０１の信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に生じる）浮遊容量のキャパシタンスの周波数依存性を示す図である。図３（Ｂ）は過渡電圧吸収素子１１のインピーダンスの周波数依存性を示す図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）中の特性曲線Ａは本実施形態に係る過渡電圧吸収素子１１の特性を示し、図３（Ａ）、図３（Ｂ）中の特性曲線Ｂは浮遊容量に周波数依存性を有しない過渡電圧吸収素子の特性を示す。本実施形態に係る過渡電圧吸収素子１１の浮遊容量は、１ＧＨｚにおいて０．３８ｐＦであり、４０ＧＨｚにおいて０．１５ｐＦである。

【0026】

図３（Ａ）の縦軸のキャパシタンスの値は、過渡電圧吸収素子１１のＳパラメータの虚部から変換した値である。信号ラインＳＬを伝搬する通信信号の周波数帯より低い周波数帯では、過渡電圧吸収素子１１は容量性であるので、上記Ｓパラメータの虚部から変換した値はキャパシタンス値であるが、過渡電圧吸収素子１１の共振周波数より高い周波数域では、過渡電圧吸収素子１１は誘導性である。図３（Ａ）において、上記共振周波数帯は１０ＧＨｚから２０ＧＨｚであり、この周波数帯で、Ｓパラメータの虚部から変換したキャパシタンスは最低となる。通信信号の周波数帯は１０ＧＨｚから２０ＧＨｚである。図３（Ａ）では、通信信号の周波数帯より高い周波数帯ではキャパシタンス値が再び高まっているかのように見えるが、これは、このような通信信号の周波数帯より高い領域では寄生インダクタＬ１，Ｌ２のインダクタンス成分によって、上記Ｓパラメータの虚部が再び増大するからである。

【0027】

図４は過渡電圧吸収素子１１の平面図である。図５は図４におけるＸ－Ｘ部分の断面図である。過渡電圧吸収素子１１は半導体基板部を備える。半導体基板部は、半導体基板Ｓｕｂ、エピタキシャル層Ｅｐｉ、トレンチＴＲ、絶縁体Ｉｎｓ１及び導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３を備える。トレンチＴＲはエピタキシャル層Ｅｐｉから半導体基板Ｓｕｂにかけて形成されている。

【0028】

半導体基板Ｓｕｂの材質としては、例えばSiまたはGaAsなどを用いることができる。エピタキシャル層Ｅｐｉは、半導体基板Ｓｕｂに形成した例えばＮ型エピタキシャル層であり、絶縁体Ｉｎｓ１の材質としては、例えばSiO₂ 、SiN等を用いることができる。導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３の材質としては、例えばAlまたはCuを用いることができる。

【0029】

ｐ＋領域とｎ＋領域との間（ダイオードの空乏層）にはダイオードの浮遊容量Ｃｐがそれぞれ生じる。ダイオードに導通する導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１２との間及び導電体Ｃｏｎｄ１３と導電体Ｃｏｎｄ１２との間には浮遊容量Ｃｇがそれぞれ形成されている。また、配線層の導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３と半導体基板部との間には浮遊容量Ｃｓが形成されている。

【0030】

例えば、図１に表した第１浮遊容量Ｃ１は、図２に示したダイオードＢＤの空乏層の浮遊容量Ｃｐと上記導電体間の浮遊容量Ｃｇとの合成容量に相当する。また、例えば第２浮遊容量Ｃ２は導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３と半導体基板Ｓｕｂとの間に形成されている浮遊容量Ｃｓに相当する。

【0031】

図６は図４に示した過渡電圧吸収素子１１の回路図である。図４中の破線の矢印は過渡電圧吸収素子１１に流れる電流の経路及び方向を示している。つまり、図４中の左端の導電体Ｃｏｎｄ１１に正電位が印加され、且つ各ダイオードに対してその順方向電圧を超える電圧が印加されたとき、［Ｃｏｎｄ１１］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１２］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１３］の経路で電流が流れる。また、図４中の右端の導電体Ｃｏｎｄ１３に正電位が印加され、且つ各ダイオードに対してその順方向電圧を超える電圧が印加されたとき、［Ｃｏｎｄ１３］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１２］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１１］の経路で電流が流れる。

【0032】

図７は図４に示した例とは異なる過渡電圧吸収素子１１の平面図である。図４に示した例とは、ｎ＋領域とｐ＋領域との位置関係が異なる。この例でも、図７中の左端の導電体Ｃｏｎｄ１１に正電位が印加され、且つ各ダイオードに対してその順方向電圧を超える電圧が印加されたとき、［Ｃｏｎｄ１１］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１２］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１３］の経路で電流が流れる。また、図７中の右端の導電体Ｃｏｎｄ１３に正電位が印加され、且つ各ダイオードに対してその順方向電圧を超える電圧が印加されたとき、［Ｃｏｎｄ１３］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１２］→［ｐ＋］→［ｎ＋］→［Ｃｏｎｄ１１］の経路で電流が流れる。

【0033】

図８は過渡電圧吸収素子１１の浮遊容量によるインピーダンスの周波数依存性を示す図である。図８において、横軸は周波数、縦軸はインピーダンスである。図８中の特性曲線Ｚ１は図１における第１経路１のインピーダンスの周波数依存性を示し、特性曲線Ｚ２は図１における第２経路２のインピーダンスの周波数依存性を示す。特性曲線Ｚ１／／Ｚ２は過渡電圧吸収素子１１のインピーダンスの周波数依存性を示す。

【0034】

図８の例では、範囲Ａは１ＧＨｚから５．４ＧＨｚの周波数領域を示し、範囲Ｂは５．４ＧＨｚから１８ＧＨｚの周波数領域を示し、範囲Ｃは１８ＧＨｚから５０ＧＨｚの周波数領域を示す。

【0035】

図８において、範囲Ａ（低域）では、過渡電圧吸収素子１１の第１経路１の第１浮遊容量Ｃ１と、第２経路２の第２浮遊容量Ｃ２との合成容量が見える（表れる）。範囲Ｂ（中域）では、第１経路１が共振することにより（共振周波数に近づくことにより）第１寄生抵抗Ｒ１の特性が支配的となる。範囲Ｃ（高域）では、第２浮遊容量Ｃ２のインピーダンスが第１浮遊容量Ｃ１のインピーダンスを下回り、第２浮遊容量Ｃ２の特性が支配的となる。つまり、過渡電圧吸収素子１１の浮遊容量は範囲Ａ及び範囲Ｂに比べて高域の範囲Ｃにおいて小さいので、ローパスフィルタの共振点は従来構成の過渡電圧吸収回路に比べて高域にシフトする。

【0036】

第１寄生インダクタＬ１及び第１寄生抵抗Ｒ１による第１寄生インピーダンスＺ１ＰのインピーダンスをZ1P、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２による第２寄生インピーダンスＺ２ＰのインピーダンスをZ2Pで表したとき、Z1P > Z2Pであるとき、範囲Ｂでは、図１中の第１浮遊容量Ｃ１の影響が抑制される。図２に示す例では、ダイオードＢＤの空乏層の浮遊容量Ｃｐと、ダイオードに導通する導電体間の浮遊容量Ｃｇとの合成容量が実質的に見えなくなる。また、Z1P < Z2Pであるとき、範囲Ｂでは、図１中の第２浮遊容量Ｃ２の影響が抑制される。つまり、図２に示す例では、ダイオードに導通する導電体と半導体基板Ｓｕｂとの間には浮遊容量Ｃｓが実質的に見えなくなる。

【0037】

図９は過渡電圧吸収回路１０１の透過係数Ｓ２１の周波数特性を示す図である。図９において、特性曲線Ａは本実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０１の特性を示す。特性曲線Ｂは比較例であり、図１に示した第１寄生インピーダンスＺ１Ｐ及び第２寄生インピーダンスＺ２Ｐが０の状態、または、第１寄生インピーダンスＺ１Ｐと第２寄生インピーダンスＺ２Ｐのインピーダンスが等しいときの特性であり、容量性としては、図３（Ａ）、図３（Ｂ）内の特性Ｂに相当する。

【0038】

図９に示す例では、信号ラインＳＬを伝搬する２０ＧＨｚ付近で通信信号は第３端Ｔ３子（基準電位）にシャントされてしまう。この例では２０ＧＨｚにおいて約－５ｄＢまで低下する。これに対して、本実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０１では、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示した特性Ａのように２０ＧＨｚ付近において低容量となる。このため、図９に表れているように、ローパスフィルタの共振点は従来構成の過渡電圧吸収回路に比べて高域にシフトする。その結果、信号ラインＳＬを伝送する信号電力は２０ＧＨｚにおいて約－０．５ｄＢまで低下するにとどまる。

【0039】

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、過渡電圧吸収素子の全体の構造及びその過渡電圧吸収素子の周波数に対する電界強度を例示する。

【0040】

図１０は第２の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１２の斜視図である。ただし、ダイオードに導通する導電体のパターンより上部については図示していない。図１０に示す過渡電圧吸収素子１２に、半導体基板Ｓｕｂ、Ｎ型エピタキシャル層Ｅｐｉ、絶縁体Ｉｎｓ１及び導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３を備える。これらの基本的な構成は図５に示したものと同じである。

【0041】

図１１は、過渡電圧吸収素子１２の、ダイオードに導通する導電体のパターンの平面図である。複数のｐ＋領域はｎ＋領域にそれぞれ囲まれている。図１１における左側の複数のｐ＋領域は導電体Ｃｏｎｄ１１に導通していて、左側の複数のｎ＋領域は導電体Ｃｏｎｄ１２に導通している。また、図１１における右側のｎ＋領域は導電体Ｃｏｎｄ１２に導通していて、右側のｐ＋領域は導電体Ｃｏｎｄ１３に導通している。

【0042】

第２の実施形態では、図２に示した第１寄生インピーダンスＺ１ＰのインピーダンスをZ1P、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２による第２寄生インピーダンスＺ２ＰのインピーダンスをZ2Pで表したとき、Z1P < Z2Pである。そして、第２浮遊容量Ｃ２は、主に図５に示したダイオードに導通する導電体と半導体基板部との間に生じる浮遊容量Ｃｓである。また、図２に示したダイオードＢＤの浮遊容量は、主に図５に示したダイオードの空乏層の浮遊容量Ｃｐと、ダイオードに導通する導電体間の浮遊容量Ｃｇとの合成容量である。

【0043】

図１２は導電体を裏面から見た各部の電界の強度を濃淡で示す図である。図１２の上部は１ＭＨｚにおける電界強度であり、図１２の下部は１０ＧＨｚにおける電界強度である。１ＭＨｚにおいて、導電体Ｃｏｎｄ１１の中央部の電界強度は3.1e6 V/mであり、１０ＧＨｚにおいて、導電体Ｃｏｎｄ１１の中央部の電界強度は4.5e5 V/mである。つまり、１ＭＨｚに比べて１０ＧＨｚでの電界強度は約８５％も減少している。換言すると、図５に示した導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１３と半導体基板部との間に生じる浮遊容量Ｃｓが大きくても、Z1P < Z2Pの関係であるので、通信信号の周波数帯では浮遊容量Ｃｓ（図２に示した第２浮遊容量Ｃ２）が見えなくなり（その影響が抑制され）、通信信号の信号強度の低下が抑制される。

【0044】

なお、導電体Ｃｏｎｄ１２に生じる浮遊容量Ｃｓは、直列接続された２つのダイオードで形成される空乏層の浮遊容量Ｃｐ－Ｃｐの直列容量と、導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１３で形成される浮遊容量Ｃｓ－Ｃｓの直列容量との、それぞれの中点同士に生じる浮遊容量であるので、この中点同士に生じる浮遊容量Ｃｓへ印加される電位差は無い。よって、図１２に表れているように、導電体Ｃｏｎｄ１２に実質的に電界が発生しない。ただし、上部に形成されるＣｕ配線等による寄生容量などの別経路の存在により、多少の電界が発生する。しかしながら、そのような電界が発生する場合でも、そのような電界も経路に生じる寄生インピーダンス次第で減衰させることができる。

【0045】

ここで、吸収すべき低周波数帯と、伝搬すべき通信信号の高周波数帯とで、過渡電圧吸収素子の容量成分の意図的な差について次のとおり考察する。

【0046】

「低周波数帯」とは、TVSデータシートの測定周波数であり、周波数は1MHzであり、JISC5101-12019 4.7項で規定されている。高周波数帯は通信信号の周波数帯であり、例えば10GHzである。図１２に示した例のように、ダイオードに導通する導電体の電界強度が５０％以下であれば上記意図的な差があるものと見なせる。

【0047】

《第３の実施形態》
第３の実施形態では過渡電圧吸収素子の全体の構造を例示する。図１３は第３の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１３の断面図である。図１４は過渡電圧吸収素子１３を備える過渡電圧吸収回路１０３の回路図である。

【0048】

過渡電圧吸収素子１３は、半導体基板部と再配線部とで構成されている。半導体基板部は、半導体基板Ｓｕｂ、エピタキシャル層Ｅｐｉ、トレンチＴＲ、絶縁体Ｉｎｓ１及び導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３を備える。再配線部は、絶縁体Ｉｎｓ２，Ｉｎｓ３，Ｉｎｓ４，Ｉｎｓ５、導電体Ｃｏｎｄ２、パッドＰａｄを備える。

【0049】

エピタキシャル層Ｅｐｉは半導体基板Ｓｕｂの表面に形成されている。エピタキシャル層Ｅｐｉの表層にはｐ＋領域及びｎ＋領域が形成されている。エピタキシャル層Ｅｐｉの表面には絶縁体Ｉｎｓ１が形成されている。エピタキシャル層Ｅｐｉの表面からｐ＋領域及びｎ＋領域にかけて導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３が形成されている。また、絶縁体Ｉｎｓ１から半導体基板ＳｕｂにかけてトレンチＴＲが形成されている。

【0050】

再配線部には導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１３に導通する導電体Ｃｏｎｄ２が形成されている。最上層の導電体Ｃｏｎｄ２にはパッドＰａｄが形成されている。

【0051】

半導体基板Ｓｕｂの材質としては、例えばSiまたはGaAsなどを用いることができる。エピタキシャル層Ｅｐｉは、半導体基板Ｓｕｂに形成した例えばＮ型エピタキシャル層であり、絶縁体Ｉｎｓ１，Ｉｎｓ２，Ｉｎｓ３，Ｉｎｓ４，Ｉｎｓ５の材質としては、例えばSiO₂ 、SiN、またはソルダーレジストなどを、それらの形成箇所に応じて用いることができる。導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３の材質としては、例えばAlまたはCuを用いることができる。

【0052】

パッドＰａｄは、複数層の電極形成用導電体で構成されていてもよい。すなわち、パッドＰａｄは、例えば下地層および表面層を含むようにしてもよく、下地層と表面層との間に密着層をさらに含むようにしてもよい。例えば下地層の材質にNi、Crまたはそれらの合金を、密着層の材質にTiまたはWを、表面層の材質にAuまたはその他の貴金属を用いることができる。

【0053】

図１３に図示しているように、Ｎ型のエピタキシャル層Ｅｐｉとｐ＋領域との界面に形成される空乏層に浮遊容量Ｃｐ１，Ｃｐ２が形成される。また、導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１２との間に浮遊容量Ｃｇ１が形成されていて、導電体Ｃｏｎｄ１２と導電体Ｃｏｎｄ１３との間に浮遊容量Ｃｇ２が形成されている。また、導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３とエピタキシャル層Ｅｐｉとの間に浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３、導電体Ｃｏｎｄ２とエピタキシャル層Ｅｐｉとの間に浮遊容量Ｃｓ４がそれぞれ形成されている。さらに、導電体Ｃｏｎｄ２と導電体Ｃｏｎｄ２との間に浮遊容量Ｃｇ３が形成されている。

【0054】

図１４に示す過渡電圧吸収回路１０３は、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３、及び第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に存在する信号ラインＳＬを備える。第３端子Ｔ３はグランド等の基準電位に接続される。また、信号ラインＳＬにはインダクタＬａ，Ｌｂがシリーズに接続されていて、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に過渡電圧吸収素子１２がシャントに接続されている。また、この例では、インダクタＬａ，Ｌｂに対して並列に接続されたキャパシタＣｃを備える。このように、第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間にキャパシタＣｃを備えることにより、このキャパシタＣｃによってハイパスフィルタを構成している。なお、図１４においては、図１に示した寄生インダクタＬ１，Ｌ２、寄生抵抗Ｒ１，Ｒ２の図示は省略している。

【0055】

図１４において、第１浮遊容量Ｃ１は図１３に示した浮遊容量Ｃｐ１，Ｃｐ２，Ｃｇ１，Ｃｇ２，Ｃｇ３等によるキャパシタである。また、第２浮遊容量Ｃ２は図１３に示した浮遊容量Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３，Ｃｓ４等によるキャパシタである。

【0056】

本実施形態で示したように、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に形成される浮遊容量は再配線部に形成してもよい。

【0057】

《第４の実施形態》
第４の実施形態では、過渡電圧吸収素子の浮遊容量を低減させるための誘導素子を備える過渡電圧吸収素子について例示する。

【0058】

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は、第４の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１４の断面図である。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示す過渡電圧吸収素子１４は、半導体基板の表面に形成されている再配線層に、通信周波数帯において第１経路の容量性を低減させるための誘導性素子Ｌｃを備える。

【0059】

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示す何れの例でも、再配線層に形成されているＣｕ配線によって誘導性素子Ｌｃが形成されている。また、このＣｕ配線と半導体基板との間に浮遊容量Ｃｓが形成されている。誘導性素子Ｌｃは、ダイオードの浮遊容量とＴ型のローパスフィルタを形成しているので、誘導性素子のインダクタンスを変更することで、フィルタの共振周波数を変えることができる。

【0060】

図１５（Ｂ）に示した例では、誘導性素子Ｌｃと半導体基板との間に生じる浮遊容量が大きいが、図１５（Ａ）に示した例では、誘導性素子Ｌｃを構成するＣｕ配線がビア導体であって、半導体基板との間に生じる浮遊容量Ｃｓは相対的に小さくできる。また、この実施形態では、誘導性素子Ｌｃを増減させても、浮遊容量Ｃｓは変わらない、という効果がある。逆に言えば、浮遊容量Ｃｓを変えずに、左右の誘導性素子Ｌｃのバランスを変えられる。例えば、左右の誘導性素子Ｌｃに含まれるＥＳＲ（等価直列抵抗成分）に応じて左右の誘導性素子Ｌｃのインダクタンスを変えた方がよい。

【0061】

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、信号ラインにインダクタンス又はインダクタンス成分以外の素子を有する過渡電圧吸収回路１０５の構成について例示する。

【0062】

図１６は第５の実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０５の回路図である。この過渡電圧吸収回路１０５は、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３、及び第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に存在する信号ラインＳＬを備える。第３端子Ｔ３はグランド等の基準電位に接続される。また、信号ラインＳＬにはインダクタＬａ，Ｌｂがシリーズに接続されていて、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に過渡電圧吸収素子１５がシャントに接続されている。信号ラインＳＬには抵抗又は抵抗成分Ｒｂが構成されている。また、この例では、インダクタＬａ，Ｌｂに対して並列に接続されたキャパシタＣｃを備える。なお、図１６においては、図１に示した寄生インダクタＬ１，Ｌ２、寄生抵抗Ｒ１，Ｒ２の図示は省略している。

【0063】

本実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０５は図１４に示した過渡電圧吸収回路１０３に比べて抵抗又は抵抗成分Ｒｂが構成されている点で異なる。本実施形態の過渡電圧吸収回路１０５では、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間において、過渡電圧吸収素子１５の接続点を跨いで、片側に抵抗成分Ｒｂが設けられている。このような回路構成の場合、信号ラインＳＬにシリーズに接続されているインダクタＬａ，Ｌｂのインダクタンスを変える。逆に言えば、インダクタＬａ，Ｌｂのインダクタンスが異なる場合に、それに応じて、抵抗成分Ｒｂの値を定めてもよい。

【0064】

《第６の実施形態》
第６の実施形態では、過渡電圧吸収素子の、トレンチによる浮遊容量の発生箇所について例示する。

【0065】

図１７は第６の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１６の断面図である。図１８（Ａ）は過渡電圧吸収素子１６を備える過渡電圧吸収回路１０６の回路図である。図１８（Ｂ）は図５に示した過渡電圧吸収素子１１を備える過渡電圧吸収回路の回路図である。

【0066】

図１７に示す例では、過渡電圧吸収素子１６は、半導体基板Ｓｕｂ、Ｎ型のエピタキシャル層Ｅｐｉ及び絶縁体Ｉｎｓ１を備える。エピタキシャル層Ｅｐｉは半導体基板Ｓｕｂの表面に形成されている。エピタキシャル層Ｅｐｉの表層にはｐ＋領域及びｎ＋領域が形成されている。エピタキシャル層Ｅｐｉの表面には絶縁体Ｉｎｓ１が形成されている。絶縁体Ｉｎｓ１の表面からｐ＋領域及びｎ＋領域にかけて導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３が形成されている。また、絶縁体Ｉｎｓ１から半導体基板ＳｕｂにかけてトレンチＴＲが形成されている。

【0067】

図１８（Ａ）において、キャパシタＣ１ａ，Ｃ１ｂは、トレンチが二重であることによって生じる浮遊容量を、直列接続された２つのキャパシタで表している。図１８（Ｂ）において、第１浮遊容量Ｃ１はトレンチが一重であることによって生じる浮遊容量を１つのキャパシタで表している。このように、図５に示した例と比べて、図１８（Ａ）に示す過渡電圧吸収素子１５では、各ダイオードのエピタキシャル層Ｅｐｉが２重のトレンチで隔離されているので、トレンチによる浮遊容量が低減できる。

【0068】

《第７の実施形態》
第７の実施形態では、信号ラインと基準電位との間に３つの経路を備える回路で表すことのできる過渡電圧吸収素子について例示する。

【0069】

図１９は第７の実施形態に係る過渡電圧吸収回路１０７の回路図である。この過渡電圧吸収回路１０７は、第１端子Ｔ１、第２端子Ｔ２、第３端子Ｔ３、及び第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２との間に存在する信号ラインＳＬを備える。第３端子Ｔ３はグランド等の基準電位に接続される。また、信号ラインＳＬにはインダクタＬａ，Ｌｂがシリーズに接続されていて、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３（基準電位）との間に過渡電圧吸収素子１７がシャントに接続されている。

【0070】

過渡電圧吸収素子１７は２端子素子であり、その端子間に、主要部としてのダイオードを備える。過渡電圧吸収素子１７は、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間にシャントに接続される第１経路１と、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間にシャントに接続される第２経路２と、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間にシャントに接続される第３経路３とを備える。第１経路１には、直列接続された、第１浮遊容量Ｃ１、第１寄生インダクタＬ１及び第１寄生抵抗Ｒ１を備える。第２経路２には、直列接続された、第２浮遊容量Ｃ２、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２を備える。また、第３経路３には、直列接続された、第３浮遊容量Ｃ３、第３寄生インダクタＬ３及び第３寄生抵抗Ｒ３を備える。第１寄生インダクタＬ１及び第１寄生抵抗Ｒ１による寄生インピーダンスを第１寄生インピーダンスＺ１Ｐで表し、第２寄生インダクタＬ２及び第２寄生抵抗Ｒ２による寄生インピーダンスを第２寄生インピーダンスＺ２Ｐで表し、第３寄生インダクタＬ３及び第３寄生抵抗Ｒ３による寄生インピーダンスを第３寄生インピーダンスＺ３Ｐで表している。

【0071】

過渡電圧吸収素子１７の基本的な構造は図５や図１３に示したとおりであるが、第７の実施形態は、これらを３つの経路を備える等価回路で表したものということができる。

【0072】

ダイオードは順方向を互いに逆向きに直列接続した２つのダイオードで構成されている。例えば第２浮遊容量Ｃ２は主にダイオードの浮遊容量Ｃｐである。例えば第１浮遊容量Ｃ１は主にダイオードに導通する導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１２との間及び導電体Ｃｏｎｄ１３と導電体Ｃｏｎｄ１２との間に生じる浮遊容量Ｃｇである。例えば第３浮遊容量Ｃ３は主に配線層の導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３と半導体基板Ｓｕｂとの間に生じる浮遊容量Ｃｓである。

【0073】

第１寄生インダクタＬ１、第１寄生抵抗Ｒ１は上記浮遊容量Ｃｇを流れる電流経路に生じる寄生インダクタおよび寄生抵抗である。第２寄生インダクタＬ２、第２寄生抵抗Ｒ２は上記ダイオードを流れる電流経路に生じる寄生インダクタおよび寄生抵抗である。また、第３寄生インダクタＬ３、第３寄生抵抗Ｒ３は上記浮遊容量Ｃｓを流れる電流経路に生じる寄生インダクタおよび寄生抵抗である。

【0074】

図１に示した例では、導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１２との間及び導電体Ｃｏｎｄ１３と導電体Ｃｏｎｄ１２との間に生じる浮遊容量Ｃｇとダイオードの浮遊容量Ｃｐとの合成容量を第１浮遊容量Ｃ１で表したので、信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間に２つの経路を備える回路で表すことができたが、導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１２との間及び導電体Ｃｏｎｄ１３と導電体Ｃｏｎｄ１２との間に生じる浮遊容量Ｃｇをダイオードの空乏層で形成される浮遊容量とは分離して回路を表する場合は、過渡電圧吸収素子１７を、図１９に示したように信号ラインＳＬと第３端子Ｔ３との間に３つの経路を備える回路で表すことができる。

【0075】

信号ラインＳＬを伝搬する信号やノイズの周波数に応じて、第１寄生インピーダンスＺ１Ｐ、第２寄生インピーダンスＺ２Ｐ、第３寄生インピーダンスＺ３Ｐのインピーダンスは異なる。したがって、過渡吸収素子１７の第１寄生インピーダンスＺ１Ｐの大小関係に起因して、大きな寄生インピーダンスが繋がる浮遊容量から徐々に見えなくなる。例えば、通信信号に周波数帯においてZ3P > Z1P、Z3P > Z2P の関係であれば、その周波数帯で第３浮遊容量の影響を最も効果的に抑制できる。また、例えば所定周波数帯で、Z3P > Z2P > Z1P の関係であれば、その周波数帯で第３浮遊容量Ｃ３の影響を最も効果的に抑制でき、次に第２浮遊容量Ｃ２の影響を効果的に抑制できる。

【0076】

なお、図１９に示した例では３つの経路１，２，３を有する回路を示したが、表すことのできる経路の数は３つまでとは限らない。

【0077】

最後に、本発明は上述した各実施形態に限られるものではない。当業者によって適宜変形及び変更が可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変形及び変更が含まれる。

【符号の説明】

【0078】

ＢＤ…ダイオード
Ｃ１…第１浮遊容量
Ｃ１１，Ｃ１２…浮遊容量
Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ…キャパシタ
Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３…導電体
Ｃ２…第２浮遊容量
Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ２４，Ｃ２５…浮遊容量
Ｃ３…第３浮遊容量
Ｃｃ…キャパシタ
Ｃｐ，Ｃｐ１，Ｃｐ２…浮遊容量
Ｃｇ，Ｃｇ１，Ｃｇ２，Ｃｇ３…浮遊容量
Ｃｓ，Ｃｓ１，Ｃｓ２，Ｃｓ３，Ｃｓ４…浮遊容量
Ｌ１…第１寄生インダクタ
Ｌ２…第２寄生インダクタ
Ｌ３…第３寄生インダクタ
Ｌａ，Ｌｂ…インダクタ
Ｌｃ…誘導性素子
Ｅｐｉ…Ｎ型エピタキシャル層
Ｉｎｓ１，Ｉｎｓ２，Ｉｎｓ３，Ｉｎｓ４，Ｉｎｓ５…絶縁体
Ｒ１…第１寄生抵抗
Ｒ２…第２寄生抵抗
Ｒ３…第３寄生抵抗
Ｒｂ…抵抗成分
Ｓｕｂ…半導体基板
ＳＬ…信号ライン
ＳＲ１，ＳＲ２，ＳＲＴ…ソルダーレジスト膜
Ｔ１…第１端子
Ｔ２…第２端子
Ｔ３…第３端子
ＴＲ…トレンチ
Ｚ１Ｐ…第１寄生インピーダンス
Ｚ２Ｐ…第２寄生インピーダンス
１…第１経路
２…第２経路
３…第３経路
１１～１７…過渡電圧吸収素子
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７…過渡電圧吸収回路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】