特許 7704207 過渡電圧吸収素子

(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】2025-06-30

(45)【発行日】2025-07-08

(54)【発明の名称】過渡電圧吸収素子

(51)【国際特許分類】

   H10D 89/60 20250101AFI20250701BHJP

   H10D 84/80 20250101ALI20250701BHJP

   H02H 9/04 20060101ALI20250701BHJP

【ＦＩ】

H10D89/60

H10D84/80 102B

H02H9/04 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2023552840

(86)(22)【出願日】2022-09-29

(86)【国際出願番号】 JP2022036484

(87)【国際公開番号】W WO2023058555

(87)【国際公開日】2023-04-13

【審査請求日】2024-04-01

(31)【優先権主張番号】P 2021163296

(32)【優先日】2021-10-04

(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】国際公開第２０１２／０２３３９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２４４４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－９４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１３２９３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－２１７０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１５９２８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－３３４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－２０５３４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｄ ８４／８０

Ｈ１０Ｄ ８９／６０

Ｈ０２Ｈ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号ラインにシリーズに接続され且つ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、
基材と、
前記基材に形成されて前記信号ラインに接続される第１入出力端子と、
前記基材に形成されて前記信号ラインに接続される第２入出力端子と、
前記基材に形成されて前記基準電位に接続される基準電位接続端子と、
前記基材の内部に形成されて前記第１入出力端子と前記第２入出力端子との間に電気的に接続された内部信号ラインと、
前記内部信号ラインと前記基準電位接続端子との間に接続されたサージ吸収素子と、
を備え、
前記第１入出力端子と前記第２入出力端子との間に生じる寄生容量成分の前記内部信号ラインを伝搬する信号の周波数帯におけるインピーダンスの大きさは、前記内部信号ラインの抵抗成分より小さい、
ことを特徴とする過渡電圧吸収素子。

【請求項2】

前記内部信号ラインは、前記基材に形成された所定の抵抗成分を有する導電体の配線パターンであり、
前記第１入出力端子および前記第２入出力端子と直接接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項3】

前記内部信号ラインは１層で形成されており、前記寄生容量成分は前記配線パターンにより平面上に生じる、
ことを特徴とする請求項２に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項4】

前記内部信号ラインはミアンダ形状を含む、
請求項３に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項5】

前記寄生容量成分は、前記内部信号ラインと、少なくとも前記第１入出力端子および前記第２入出力端子の１つとの間で生じる、
ことを特徴とする請求項２に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項6】

前記基材は誘電体層を、さらに備え、
前記内部信号ラインは、少なくとも前記第１入出力端子および前記第２入出力端子の１つと、前記誘電体層を挟んで対向位置に配置される、
ことを特徴とする請求項５に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項7】

前記基材は誘電体層を、さらに備え、
前記内部信号ラインは誘電体膜を挟んだ位置に２層以上形成されており、誘電体を挟んだ領域で前記寄生容量成分を形成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項8】

前記抵抗成分および前記寄生容量成分は、
前記第１入出力端子と前記基準電位接続端子の間と、
前記第２入出力端子と前記基準電位接続端子の間と、でそれぞれ生じる、
ことを特徴とする請求項２に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項9】

前記内部信号ラインの前記配線パターンは、サージ吸収素子を基準にて対称形状である、
ことを特徴とする請求項８に記載の過渡電圧吸収素子。

【請求項10】

前記第１入出力端子と前記第２入出力端子は、前記基準電位接続端子を基準にて対称位置に配置される、
ことを特徴とする請求項８に記載の過渡電圧吸収素子。

【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に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ケーブル障害等により発生する高電圧サージまたは高電流サージから中継器の増幅部の破壊を防御するとともに、群遅延歪の発生を軽減させる中継器サージ防御回路が示されている。

【0003】

図１２は特許文献１に示されている中継器サージ防御回路の回路図である。この中継器サージ防御回路は、入出力端子（９，１０），（１１，１２）、サージ吸収素子１７，１８、直流遮断用コンデンサ１９、Ｔ型４端子回路２０，２１を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開昭４７－２７６１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図１２に示す中継器サージ防御回路では、Ｔ型４端子回路２０，２１内の抵抗素子はＤＣを含む低周波数帯で作用させるために設けられているので、全周波数帯で伝送線路の挿入損失が大きくなってしまう。また、Ｔ型４端子回路２０，２１内のコンデンサは回路基板への実装によって組み込まれるので、このコンデンサが接続される配線やコンデンサに抵抗成分Ｒが生じる。この抵抗成分Ｒは伝送線路に対して直列に接続されるため、使用周波数帯でも挿入損失が大きい。また、全体の部品点数が多いことにより、実装面積が大きくならざるを得ない。

【0006】

そこで、本発明の目的は、伝送線路に対して直列に抵抗成分を備えながらも、使用周波数帯である高周波数帯での挿入損失を低減した過渡電圧吸収素子を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一例としての過渡電圧吸収素子は、
信号ラインにシリーズに接続され且つ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、
基材と、
前記基材に形成されて前記信号ラインに接続される第１入出力端子と、
前記基材に形成されて前記信号ラインに接続される第２入出力端子と、
前記基材に形成されて前記基準電位に接続される基準電位接続端子と、
前記基材の内部に形成されて前記第１入出力端子と前記第２入出力端子との間に電気的に接続された内部信号ラインと、
前記内部信号ラインと前記基準電位接続端子との間に接続されたサージ吸収素子と、
を備え、
前記第１入出力端子と前記第２入出力端子との間に生じる寄生容量成分の前記内部信号ラインを伝搬する信号の周波数帯におけるインピーダンスの大きさは、前記内部信号ラインの抵抗成分より小さい、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、伝送線路に対して直列に抵抗成分を備えながらも、使用周波数帯である高周波数帯での挿入損失が低い過渡電圧吸収素子が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は第１の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０１Ａの回路図である。

【図2】図２は過渡電圧吸収素子１０１Ａの主要部の平面図である。

【図3】図３は図２におけるＸ－Ｘ部分の断面図である。

【図4】図４は第１の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０１Ｂの回路図である。

【図5】図５（Ａ）は第１の実施形態に係る過渡電圧吸収素子の第１抵抗成分Ｒ１と第１寄生容量成分Ｃｐ１とにより構成される回路を示す図であり、図５（Ｂ）はその等価回路図である。

【図6】図６はダイオードＢＤの断面図である。

【図7】図７はダイオードＢＤの回路図である。

【図8】図８は第２の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０２の主要部の平面図である。

【図9】図９（Ａ）は第２の実施形態に係る過渡電圧吸収素子の第１抵抗成分Ｒ１と第１寄生容量成分Ｃｐ１とにより構成される回路を示す図であり、図９（Ｂ）はその等価回路図である。

【図10】図１０は第３の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０３の主要部の平面図である。

【図11】図１１（Ａ）は第３の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０３の第１抵抗成分Ｒ１と第１寄生容量成分Ｃｐ１とにより構成される回路を示す図であり、図１１（Ｂ）はその等価回路図である。

【図12】図１２は特許文献１に示されている中継器サージ防御回路の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

《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素子１０１Ａの回路図である。この過渡電圧吸収素子１０１Ａは、信号ラインＳＬにシリーズに接続され且つ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る。

【0012】

また、過渡電圧吸収素子１０１Ａは、信号ラインＳＬに接続される第１入出力端子Ｔ１と、信号ラインＳＬに接続される第２入出力端子Ｔ２と、基準電位に接続される基準電位接続端子Ｔ３と、を備える。

【0013】

第１入出力端子Ｔ１と第２入出力端子Ｔ２との間には内部信号ラインＳＬ０が設けられている。この内部信号ラインＳＬ０は第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２を含む。内部信号ラインＳＬ０と基準電位接続端子Ｔ３との間にはダイオードＢＤが接続されている。

【0014】

第１入出力端子Ｔ１と第２入出力端子Ｔ２との間には、第１寄生容量成分Ｃｐ１及び第２寄生容量成分Ｃｐ２が存在する。

【0015】

第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２は低周波数（主に直流）電流を制限する電流制限抵抗として作用する。または、インピーダンス整合用の終端抵抗として作用する。

【0016】

内部信号ラインＳＬ０を伝搬する信号の周波数帯において、第１寄生容量成分Ｃｐ１は第１抵抗成分Ｒ１に比較して低インピーダンスであり、第２寄生容量成分Ｃｐ２は第２抵抗成分Ｒ２に比較して低インピーダンスである。すなわち、第１寄生容量成分をＣｐ１とするインピーダンスＡＢＳ（１／ｊωＣｐ１）は、第１抵抗成分Ｒ１に比べて小さく、第２寄生容量成分をＣｐ２とするインピーダンスＡＢＳ（１／ｊωＣｐ２）は、第２抵抗成分Ｒ２に比べて小さい。なお、ＡＢＳ（）は絶対値を表す。

【0017】

そのため、過渡電圧吸収素子１０１Ａは、使用周波数帯である高周波数帯（例えば１０ＧＨｚ帯）では、第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２の存在が無視でき、低挿入損失が実現できる。

【0018】

次に、上記過渡電圧吸収素子１０１Ａの構造の一例を示す。図２は過渡電圧吸収素子１０１Ａの平面図であり、図３は図２におけるＸ－Ｘ部分の断面図である。

【0019】

図３に示すように、過渡電圧吸収素子１０１Ａは、半導体基板部と再配線部とで構成されている。半導体基板部及び再配線部は本発明に係る「基材」に相当する。

【0020】

半導体基板部は、半導体基板Ｓｕｂ、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。半導体基板Ｓｕｂは、例えばＳｉ基板、ＧａＡｓ基板等である。絶縁体Ｉｎｓ１の材質には、ＳｉＯ_２膜が用いられてもよい。導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３の材質には、例えばＡｌ又はＣｕが用いられてもよい。

【0021】

再配線部は、絶縁体Ｉｎｓ２，Ｉｎｓ３，Ｉｎｓ４，Ｉｎｓ５、導電体Ｃｏｎｄ２、パッドＰａｄを備える。

【0022】

絶縁体Ｉｎｓ２は例えばＳｉＮ、絶縁体Ｉｎｓ３，Ｉｎｓ４，Ｉｎｓ５は例えばエポキシ等の有機樹脂である。導電体Ｃｏｎｄ２の材質には、例えばＣｕが用いられてもよい。パッドＰａｄは例えば複数層の電極形成用導電体で構成されている。例えば、パッドＰａｄは、下地層および表面層を含むようにしてもよい。また、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。下地層の材質にはNiが、密着層の材質にはTiが、表面層の材質にはAuが用いられてもよい。

【0023】

図２に示す第１端子電極Ｅ１、第２端子電極Ｅ２及び第３端子電極Ｅ３は、図３に示すパッドＰａｄにより構成されている。また、再配線部の下層の導電体Ｃｏｎｄ２により第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２が構成されている。すなわち、再配線部の下層の導電体Ｃｏｎｄ２は、所定の抵抗率を有する導体の配線パターンである。上層の導電体Ｃｏｎｄ２と下層の導電体Ｃｏｎｄ２とはビア導体Ｖ１１，Ｖ１２で接続されている。下層の導電体Ｃｏｎｄ２と半導体基板部の導電体Ｃｏｎｄ１１とはビア導体Ｖ２１で接続されている。

【0024】

このような構造において、図１に示した第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２の抵抗値を高めるには、導電体Ｃｏｎｄ２による配線パターンの膜厚を薄くしたり、配線パターンの線幅を細くしたりすることが有効である。また、ビア導体Ｖ１１，Ｖ１２の長さを長くしたり、ビア導体Ｖ１１，Ｖ１２の径を細くしたりすることも有効である。

【0025】

図２に示すように、導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１３との間にダイオードＢＤが構成されている。導電体Ｃｏｎｄ３と第３端子電極Ｅ３とはビア導体Ｖ２２及び導電体を通して接続されている。

【0026】

内部信号ラインＳＬＯを構成する導電体Ｃｏｎｄ２の上層パターンと下層パターンとは絶縁体Ｉｎｓ４を介して対向する。第１寄生容量成分Ｃｐ１は、第１抵抗成分Ｒ１を構成する場所での上層パターンと下層パターンが対向する領域で生じる。第２寄生容量成分Ｃｐ２は、第２抵抗成分Ｒ２を構成する場所での上層パターンと下層パターンが対向する領域で生じる。

【0027】

図２に示す第１端子電極Ｅ１は図１に示した第１入出力端子Ｔ１に相当し、第２端子電極Ｅ２は第２入出力端子Ｔ２に相当し、第３端子電極Ｅ３は基準電位接続端子Ｔ３に相当する。

【0028】

図４は第１の実施形態に係る別の過渡電圧吸収素子１０１Ｂの回路図である。図１に示した過渡電圧吸収素子１０１Ａでは、内部信号ラインＳＬ０に対するダイオードＢＤの接続点の前段に抵抗成分Ｒ１が存在し、後段に抵抗成分Ｒ２が存在する例を示したが、過渡電圧吸収素子１０１Ｂでは、内部信号ラインＳＬ０に対するダイオードＢＤの接続点の後段にのみ抵抗成分Ｒ２が存在している。この抵抗成分Ｒ２は例えば終端抵抗として用いる。

【0029】

このように、内部信号ラインに挿入される抵抗成分がダイオードＢＤの後段のみに設けた過渡電圧吸収素子についても本発明は同様に適用できる。同様に、内部信号ラインに挿入される抵抗成分がダイオードＢＤの前段のみに設けた過渡電圧吸収素子についても本発明は同様に適用できる。

【0030】

図５（Ａ）は過渡電圧吸収素子１０１Ａの第１抵抗成分Ｒ１と第１寄生容量成分Ｃｐ１とにより構成される回路を示す図であり、図５（Ｂ）はその等価回路図である。

【0031】

絶縁体Ｉｎｓ４は誘電体層であるので、図５（Ａ）に示すように、第１抵抗成分Ｒ１を構成する導電体Ｃｏｎｄ２と第１端子電極Ｅ１との間に寄生容量が形成される。この寄生容量を等価的に単一のキャパシタで表すと、図５（Ｂ）に示すように、第１抵抗成分Ｒ１に第１寄生容量成分Ｃｐ１が並列接続された回路となる。第２抵抗成分Ｒ２と第２寄生容量成分Ｃｐ２との関係についても同様である。

【0032】

図６はダイオードＢＤ形成領域の断面図である。但し、図６では半導体基板部について表している。ダイオードＢＤ形成領域の半導体基板部は、半導体基板Ｓｕｂ、エピタキシャル層Ｅｐｉ、トレンチＴＲ、絶縁体Ｉｎｓ１を備える。

【0033】

エピタキシャル層Ｅｐｉは例えばｎ型エピタキシャル層であり、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。

【0034】

エピタキシャル層Ｅｐｉ、ｐ＋領域及びｎ＋領域によってダイオードを構成している。エピタキシャル層Ｅｐｉがｎ型エピタキシャル層である場合、エピタキシャル層Ｅｐｉとｐ＋領域との界面に空乏層が形成される。トレンチＴＲはダイオード間を分離する。

【0035】

なお、サージ吸収用のダイオードは、順方向降下電圧を超えるときに導通するダイオード以外に、ツェナー電圧を超えるときに導通するツェナーダイオードであってもよい。

【0036】

図７はダイオードＢＤの回路図である。図７中の破線の矢印はダイオードＢＤに流れる電流の経路及び方向を示している。つまり、図７中の導電体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、導電体Ｃｏｎｄ１１→ダイオードＤ１１→導電体Ｃｏｎｄ１２→ダイオードＤ１２→導電体Ｃｏｎｄ１３の経路で電流が流れる。また、図７中の導電体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、導電体Ｃｏｎｄ１３→ダイオードＤ２１→導電体Ｃｏｎｄ１２→ダイオードＤ２２→導電体Ｃｏｎｄ１１の経路で電流が流れる。

【0037】

なお、以上に示した例では、抵抗成分を導電体で構成したが、抵抗成分はその他の抵抗体又は導電体のパターンで構成してもよい。

【0038】

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、第１の実施形態で示した例とは異なる構造で寄生容量を形成する例について示す。

【0039】

図８は第２の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０２の主要部の平面図である。過渡電圧吸収素子１０２の表面は、第１の実施形態において図３に示した例と同様に絶縁体Ｉｎｓ５が被覆されていて、絶縁体Ｉｎｓ５の開口部が第１端子電極Ｅ１、第２端子電極Ｅ２及び第３端子電極Ｅ３である。これら第１端子電極Ｅ１、第２端子電極Ｅ２及び第３端子電極Ｅ３は、第１の実施形態において図３に示した例と同様に、導電体の一部、及びパッドＰａｄで構成されている。

【0040】

上記導電体Ｃｏｎｄ２によって第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２が構成されている。第１抵抗成分Ｒ１を構成する導電体Ｃｏｎｄ２は、そのパターン間に第１寄生容量成分Ｃｐ１を形成している。同様に、第２抵抗成分Ｒ２を構成する導電体Ｃｏｎｄ２は、そのパターン間に第２寄生容量成分Ｃｐ２を形成している。

【0041】

第１抵抗成分Ｒ１の一端と第２抵抗成分Ｒ２との接続部と、第３端子電極Ｅ３と、の間にはダイオードＢＤが設けられている。但し、図８においてはこのダイオードＢＤを回路記号で表している。このダイオードＢＤの基本的な構造は図２に示したダイオードＢＤと同様である。

【0042】

図９（Ａ）は第２の実施形態に係る過渡電圧吸収素子の第１抵抗成分Ｒ１と第１寄生容量成分Ｃｐ１とにより構成される回路を示す図であり、図９（Ｂ）はその等価回路図である。

【0043】

第１抵抗成分Ｒ１を構成する導電体Ｃｏｎｄ２は、ミアンダライン状のような屈曲したパターンであるので、平面内での導電体Ｃｏｎｄ２間に第１寄生容量成分Ｃｐ１が形成される。これらの第１寄生容量成分Ｃｐ１を等価的に単一のキャパシタで表すと、図９（Ｂ）に示すように、第１抵抗成分Ｒ１に第１寄生容量成分Ｃｐ１が並列接続された回路となる。第２抵抗成分Ｒ２と第２寄生容量成分Ｃｐ２との関係についても同様である。

【0044】

本実施形態に示したように、寄生容量は抵抗成分を構成する抵抗体又は導電体によるパターンの部分同士の間に生じる寄生容量であってもよい。

【0045】

この第２の実施形態で示す構造の過渡電圧吸収素子１０２では、第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２の抵抗値を高めるには、導電体のパターンの引き回しを長くしたり、導電体の膜厚を薄くしたりすることが有効である。

【0046】

このように、単層の導電体Ｃｏｎｄ２で抵抗成分を構成する場合には、その配線パターン間に生じる寄生容量を利用してもよい。

【0047】

なお、以上に示した例では、抵抗成分を導電体で構成したが、抵抗成分はその他の抵抗体又は導電体のパターンで構成してもよい。

【0048】

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、第１、第２の実施形態で示した例とは異なる構造で寄生容量を形成する例について示す。

【0049】

図１０は第３の実施形態に係る過渡電圧吸収素子１０３の主要部の平面図である。過渡電圧吸収素子１０３は、第１の実施形態で示した例と同様に、半導体基板部と再配線部とで構成されている。図１０に示す第１端子電極Ｅ１は図１に示した第１入出力端子Ｔ１に相当し、第２端子電極Ｅ２は第２入出力端子Ｔ２に相当し、第３端子電極Ｅ３は基準電位接続端子Ｔ３に相当する。

【0050】

再配線部には導電体Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１３に導通する導電体Ｃｏｎｄ１２が形成されている。図１０に示す第１端子電極Ｅ１、第２端子電極Ｅ２及び第３端子電極Ｅ３は、再配線部の上層の導電体Ｃｏｎｄ２及びパッドＰａｄにより構成されている。また、再配線部の下層の導電体Ｃｏｎｄ２により第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２が形成されている。上層の導電体Ｃｏｎｄ２と下層の導電体Ｃｏｎｄ２とはビア導体Ｖ１１，Ｖ１２で接続されている。下層の導電体Ｃｏｎｄ２と半導体基板部の導電体Ｃｏｎｄ１１とはビア導体Ｖ２１で接続されている。

【0051】

図１０に示すように、導電体Ｃｏｎｄ１１と導電体Ｃｏｎｄ１３との間にダイオードＢＤが構成されている。導電体Ｃｏｎｄ１３と第３端子電極Ｅ３とはビア導体Ｖ２２及び導電体を通して接続されている。ダイオードＢＤの構成は第１の実施形態で示したとおりである。

【0052】

図１１（Ａ）は過渡電圧吸収素子１０３の第１抵抗成分Ｒ１と第１寄生容量成分Ｃｐ１とにより構成される回路を示す図であり、図１１（Ｂ）はその等価回路図である。

【0053】

図１１（Ａ）に示すように、第１抵抗成分Ｒ１を構成する導電体Ｃｏｎｄ２間に第１寄生容量成分Ｃｐ１が形成される。また、第１抵抗成分Ｒ１を構成する導電体Ｃｏｎｄ２と第１端子電極Ｅ１との間にも第１寄生容量成分Ｃｐ１が形成される。この寄生容量を等価的に単一のキャパシタで表すと、図１１（Ｂ）に示すように、第１抵抗成分Ｒ１に第１寄生容量成分Ｃｐ１が並列接続された回路となる。第２抵抗成分Ｒ２と第２寄生容量成分Ｃｐ２との関係についても同様である。

【0054】

この第３の実施形態で示す構造の過渡電圧吸収素子１０３において、第１抵抗成分Ｒ１及び第２抵抗成分Ｒ２の抵抗値を高めるには、導電体Ｃｏｎｄ２のパターンの引き回しを長くすることが有効である。また、導電体Ｃｏｎｄ２による配線パターンの膜厚を薄くしたり、この配線パターンの線幅を細くしたりすることも有効であり、さらにはビア導体Ｖ１１，Ｖ１２の長さを長くしたり、ビア導体Ｖ１１，Ｖ１２の径を細くしたりすることも有効である。

【0055】

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。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更が含まれる。

【0056】

例えば、以上に示した各実施形態では単一の信号ラインに接続される過渡電圧吸収素子について示したが、この過渡電圧吸収素子を単一の基材に一対設けることによって差動信号ライン用の過渡電圧吸収素子を構成してもよい。

【0057】

また、以上に示した各実施形態では、サージ吸収素子を複数のダイオードで構成した例を示したが、ツェナーダイオードやサイリスタでサージ吸収素子を構成してもよい。

【符号の説明】

【0058】

ＢＤ…ダイオード
Ｃｏｎｄ１１，Ｃｏｎｄ１２，Ｃｏｎｄ１３，Ｃｏｎｄ２，Ｃｏｎｄ３…導電体
Ｃｐ１…第１寄生容量成分
Ｃｐ２…第２寄生容量成分
Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２…ダイオード
Ｅ１…第１端子電極
Ｅ２…第２端子電極
Ｅ３…第３端子電極
Ｅｐｉ…エピタキシャル層
Ｉｎｓ１，Ｉｎｓ２，Ｉｎｓ３，Ｉｎｓ４，Ｉｎｓ５…絶縁体
Ｐａｄ…パッド
Ｒ１…第１抵抗成分
Ｒ２…第２抵抗成分
Ｓｕｂ…半導体基板
ＳＬ…信号ライン
ＳＬ０…内部信号ライン
Ｔ１…第１入出力端子
Ｔ２…第２入出力端子
Ｔ３…基準電位接続端子
ＴＲ…トレンチ
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２…ビア導体
１７，１８…サージ吸収素子
１９…直流遮断用コンデンサ
２０，２１…Ｔ型４端子回路
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０２，１０３…過渡電圧吸収素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】