專利名稱：變?nèi)荻O管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變?nèi)荻O管，特別涉及可有助于內(nèi)置變?nèi)荻O管時的襯底的面積的減少、裝置的成本降低的變?nèi)荻O管。
背景技術(shù)：
圖4是表示以往的變?nèi)荻O管的一例的圖，圖4(A)是電路圖，圖4(B)是平面圖。
如圖4(A)所示，變?nèi)荻O管D是由兩個變?nèi)荻O管D1、D2構(gòu)成，將共同連接了各個陰極的共同陰極端子CA以及各個陽極端子A1、A2導出到外部的3端子元件。
圖4(B)是一例將上述的變?nèi)荻O管D集成在硅襯底上的平面圖。
變?nèi)荻O管D是將在作為陰極的n-型半導體襯底21使島狀地設(shè)置了作為陽極的兩個p-型雜質(zhì)區(qū)域22的芯片23固定在引線框(lead flame)24等上而用樹脂層等封裝25密封而成的二極管。通過在同一n-型半導體襯底21上配置兩個變?nèi)荻O管D1、D2的p-型雜質(zhì)區(qū)域22，可以實現(xiàn)圖4(A)的電路。共同陰極端子CA和兩個陽極端子A1、A2被作為外部端子導出到封裝25外。
圖5是表示利用了上述變?nèi)荻O管D的LC諧振電路的圖，作為一例，表示用調(diào)諧用IC等構(gòu)成調(diào)諧電路時的電路圖。
圖5(A)是一例振蕩側(cè)的調(diào)諧電路(頻率選擇電路)。在該電路中，具有圖4中所示的兩個變?nèi)荻O管D1、D2的陰極之間被連接、經(jīng)由電阻R1被施加規(guī)定的電壓VT的變?nèi)荻O管D。這時，變?nèi)荻O管D2的第二陽極端子A2和變?nèi)荻O管D1的第一陽極端子A1與對共同陰極端子CA施加的電壓VT相比成為低電位。因此，第二陽極端子A2被直接接地，第一陽極端子A1經(jīng)由電阻Rb被接地。在第一陽極端子A1上連接電容器Cb，在該電容器的另一端連接線圈L1的一端，線圈L1的另一端與電容器C1的一端連接。線圈L1的另一端與電容器C1的一端連接。線圈L1的另一端與端子B連接，電容器C1的另一端接地。
由此，構(gòu)成變?nèi)荻O管D1、D2和電容器Cb、C1的串聯(lián)連接形成的合成電容量，與線圈L1的電感形成的并聯(lián)LC諧振電路。通過對變?nèi)荻O管D施加的電壓VT選擇希望的接收頻率的諧振頻率，輸入到IC。
電容器Cb用于直流截止而被連接，由此，阻止由端子B施加的偏置流到變?nèi)荻O管D側(cè)。另一方面，高頻信號從端子B輸入并流到IC。高頻信號還經(jīng)由電容器Cb流到變?nèi)荻O管D側(cè)，但是經(jīng)由高電阻Rb泄漏到地的信號非常少，可以忽略(例如參照專利文獻1)。
而且，圖5(B)是一例用于利用將陰極端子作為共用而在一個封裝內(nèi)內(nèi)置了兩個變?nèi)荻O管的元件來進行3點跟蹤的電路。
該電路是例如將接收側(cè)調(diào)諧電路和振蕩側(cè)調(diào)諧電路構(gòu)成在一個封裝內(nèi)的電路，是在變?nèi)荻O管D的兩個陽極端子A1、A2的輸出端分別連接LC諧振電路的電路。
第二陽極端子A2連接到電容器Co和高電阻值的電阻Ro的一端，電容器Co、電阻Ro的另一端被分別接地。這里，第二陽極端子A2側(cè)的LC諧振電路(Lo、Cp、Co、A2、Cg、C1)在線圈Lo和變?nèi)荻O管D間串聯(lián)連接用于校正跟蹤特性的墊整(padding)電容器Cp。
另一方面，第一陽極端子A1與電容器Cr、線圈Lr連接，電容器Cr、線圈Lr的另一端被分別接地。而且，線圈Lr經(jīng)由用于截止直流偏置的電容器Cc連接到IC。
對變?nèi)荻O管D的共同陰極端子CA施加電位VT并且電容量可變。而且，共同陰極端子CA經(jīng)由電容器Cg被接地。即，在共同陰極端子CA的輸入端，作為直流偏置是正電位(H電平)，作為高頻信號是GND電平(L電平)。
〔專利文獻1〕特開平5-218893號公報在調(diào)諧電路中使用的變?nèi)荻O管中，對共同端子CA施加比第一和第二陽極端子A1、A2的電位更高的電位VT。因此，一般為將第一和第二陽極端子A1、A2接地(GND電位)的電路結(jié)構(gòu)。
但是，高頻信號被輸入第一陽極端子A1或者第二陽極端子A2連接的信號線。因此，例如在振蕩側(cè)調(diào)諧電路中，將第一陽極端子A1或者第二陽極端子A2經(jīng)由具有高電阻值的電阻Rb、Ro接地，防止高頻信號的泄漏(圖5(A)、圖5(B))。在接收側(cè)調(diào)諧電路中，經(jīng)由線圈Lr將任意一個陽極端子接地，防止高頻信號的泄漏(圖5(B))。
而且，在LC諧振電路中，將連接到至IC的輸入端的信號線側(cè)設(shè)為高頻信號的H電平。因此，將未連接到至IC的輸入端的一側(cè)的LC諧振電路的端子(與線圈L1、Lo、Lr兩端的端子中IC側(cè)的端子相反的端子)接地，通過連接電容器C1、Co、Cr，截止直流偏置。
在圖5(A)的情況下，構(gòu)成LC諧振電路的線圈L1可以用簡單結(jié)構(gòu)的線圈(圓筒型線圈)實施。但是，由于將變?nèi)荻O管D的第一陽極端子A1直流地接地，所以需要電阻Rb。即，將第一陽極端子A1接地的連接點P’，由于高頻信號位于H電平的信號線，所以需要連接電阻Rb而防止高頻信號的泄漏，并將第一陽極端子A1接地。因此，不可避免部件數(shù)量、襯底面積的增加，而且存在裝置的成本上升的問題。
另一方面，在圖5(B)的電路中，第一陽極端子A1通過線圈Lr被直流接地。但是，第二陽極端子A2連接的信號線由于用墊整電容器Cp截止直流偏置，所以不能接地。因此，在比墊整電容器Cp更靠近第二陽極端子A2側(cè)設(shè)置連接點P，將第二陽極端子A2接地。但是，該連接點由于高頻信號位于H電平的信號線上，所以為了防止高頻信號的泄漏，需要連接高電阻的電阻器Ro。因此，在這種情況下，由于部件的數(shù)量、襯底的面積也增加，所以裝置的成本上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的各種情況而完成的，第一，通過包括具有陽極端子和陰極端子，將該陰極端子之間共同連接的兩個變?nèi)荻O管；被連接在兩個所述陽極端子之間的具有高阻抗的電阻；以及前述共同連接的陰極端子和各個陽極端子構(gòu)成的三個外部端子來解決上述問題。
第二，本發(fā)明通過作為在LC諧振電路中使用的變?nèi)荻O管，包括具有陽極端子和陰極端子，并將該陰極端子之間共同連接的兩個變?nèi)荻O管；被連接在兩個所述陽極端子之間的具有高阻抗的電阻；以及前述共同連接的陰極端子和各個陽極端子構(gòu)成的三個外部端子來解決上述問題。
按照本發(fā)明，可以得到以下的效果。
第一，在利用簡單結(jié)構(gòu)的線圈(圓筒型線圈)和變?nèi)荻O管的LC諧振電路中，在通過諧振線圈對IC施加直流偏置的情況下，不需要電阻。因此，可以減少襯底安裝面積，可以對裝置的成本降低有貢獻。
第二，在利用了變?nèi)荻O管的LC諧振電路中，在構(gòu)成3點跟蹤的電路的情況下，可以將被連接到墊整電容器的第二陽極端子經(jīng)由內(nèi)置的電阻和第一陽極端子側(cè)的線圈Lr直流地接地。由此，不需要與第二陽極端子側(cè)連接的用于防止高頻信號的泄漏并將第一陽極端子A1直流地接地的電阻。因此，可以減少襯底安裝面積，可以對裝置的成本降低有貢獻。


圖1(A)是用于說明本發(fā)明的實施方式的平面圖，圖1(B)是用于說明本發(fā)明的實施方式的電路圖。
圖2是說明本發(fā)明的實施方式的電路圖。
圖3是說明本發(fā)明的實施方式的電路圖。
圖4(A)是說明以往技術(shù)的電路圖，圖4(B)是說明以往技術(shù)的平面圖。
圖5(A)、圖5(B)是說明以往技術(shù)的電路圖。
標號說明10變?nèi)荻O管 11n-型半導體襯底 12p-型雜質(zhì)區(qū)域 13芯片14引線框 15封裝 21n-型半導體襯底 22p-型雜質(zhì)區(qū)域 23芯片24引線框 25封裝 100、200調(diào)諧電路 201諧振側(cè)調(diào)諧電路 202接收側(cè)調(diào)諧電路 Ri電阻 D、10變?nèi)荻O管 A1第一陽極端子 A2第二陽極端子 CA共同陰極端子 P、P1、P2連接點具體實施方式
以下，參照圖1至圖3，對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明。
在圖1中，表示本實施方式的變?nèi)荻O管。圖1(A)是平面圖，圖1(B)是等效電路圖。
變?nèi)荻O管10是將兩個變?nèi)荻O管D1、D2和電阻Ri集成在同一芯片13上的二極管。
變?nèi)荻O管的芯片13，在作為陰極的n-型半導體襯底11上通過雜質(zhì)的擴散等設(shè)置成為島狀的兩個p-型雜質(zhì)區(qū)域12。這些p-型雜質(zhì)區(qū)域12分別構(gòu)成n-型半導體襯底11和pn結(jié)二極管。即，兩個變?nèi)荻O管D1、D2將陰極共用并集成在一個芯片13上。
芯片13被安裝在具有三個端子的例如引線框14上。即，在引線框14的島上固定n-型半導體襯底11。然后，兩個p-型雜質(zhì)區(qū)域12通過金屬電極(未圖示)和接合線16等分別與兩個引線電連接。與島連接的引線成為共同陰極端子CA，另外兩個引線分別成為第一和第二陽極端子A1、A2，被導出到外部。
芯片13由引線框14的一部分和利用了環(huán)氧樹脂等樹脂層15的例如傳遞模型來完全地覆蓋保護，構(gòu)成3端子結(jié)構(gòu)的變?nèi)荻O管10。
變?nèi)荻O管10是通過對pn結(jié)的電壓施加來改變結(jié)的過渡層寬度，并利用了以與改變電容器的電極間隔相同的效果來改變電容量的現(xiàn)象的二極管。即，pn結(jié)部的雜質(zhì)濃度分布被適當?shù)剡x擇，以增大電容的電壓依存性。
而且，兩個p-型雜質(zhì)區(qū)域由電阻Ri連接。電阻Ri也可以是在襯底11上擴散了p型以及n型雜質(zhì)的擴散區(qū)域，也可以在襯底11上經(jīng)由絕緣膜形成圖案的多晶硅。電阻Ri的阻抗相對于第一陽極端子A1和第二陽極端子A2間的使用頻率足夠高，為數(shù)十KΩ(例如大于等于10KΩ小于等于10MΩ)。
如圖1(B)所示，本實施方式的變?nèi)荻O管10是在第一和第二陽極端子A1、A2間連接高阻抗的電阻Ri，將其密封在一個封裝內(nèi)的二極管。外部端子為第一陽極端子A1、第二陽極端子A2、共同陰極端子CA三個端子。通過對共同陰極端子CA施加規(guī)定的電壓VT，電容量改變。
該變?nèi)荻O管10最好應(yīng)用在LC諧振電路中。以下，作為一例LC諧振電路，以用調(diào)諧用IC等構(gòu)成調(diào)諧電路的情況為例進行說明。
圖2是在將變?nèi)荻O管10的第一陽極端子A1和第二陽極端子A2直流接地來使用的情況下，通過LC諧振電路的線圈對IC施加直流偏置的一例電路。
該電路例如是表示在LC諧振電路中使用了圖1的變?nèi)荻O管10的振蕩側(cè)的調(diào)諧電路(頻率選擇電路)100的電路圖，例如為FM調(diào)諧器等。
變?nèi)荻O管10如前所述，具有連接了兩個變?nèi)荻O管D1、D2的陰極之間的共同陰極端子CA、第一陽極端子A1和第二陽極端子A2。然后，是在第一陽極端子A1和第二陽極端子A2之間連接電阻Ri，將它們集成在一個芯片上的元件。對共同陰極端子CA經(jīng)由電阻Ri施加規(guī)定的電壓VT。
變?nèi)荻O管10的第二陽極端子A2和第一陽極端子A1為比對共同陰極端子CA施加的電壓VT低的電位。在本實施方式中，第二陽極端子A2被直流接地，第一陽極端子A1可經(jīng)由被內(nèi)置在變?nèi)荻O管10的電阻Ri接地。
在第一陽極端子A1上連接有電容器Cb，在該電容器Cb中，在連接點P11中連接線圈L1的一端，通過LC諧振電路形成高頻信號成為H電平(交流地高阻抗)的信號線。而且，高頻信號成為L電平(交流地低阻抗)的線圈L1的另一端在連接點P12與電容器C1連接，而且與被施加直流偏置的端子B連接。電容器C1被接地。線圈L1是所謂繞線線圈、彈簧(spring)型的線圈等簡單結(jié)構(gòu)的線圈(圓筒型線圈等)。
由此，構(gòu)成變?nèi)荻O管10和電容器Cb、C1的串聯(lián)連接的合成電容和線圈L1的電感形成的并聯(lián)LC諧振電路。通過對變?nèi)荻O管10施加的電壓VT選擇希望的接收頻率的諧振頻率，將其輸出到IC。
變?nèi)荻O管10的共用陰極端子CA為直流的H電平(對于直流的GND電位為高電位)，第二陽極端子A2被直接接地而成為直流的L電平(GND電位)。而且，被施加直流偏置的端子B為直流的H電平(高電位)。為了截止直流偏置而連接電容器Cb，阻止從端子B施加的直流偏置流到變?nèi)荻O管10側(cè)。同樣，電容器C1也阻止對端子B施加的直流偏置泄漏到地。
在LC諧振電路中，將連接到成為至IC的輸入端的線圈L1的一端連接點P11的信號線設(shè)為高頻信號的H電平(交流的高阻抗)。然后，將線圈L1的另一端連接點P12接地，并設(shè)為高頻信號的L電平(交流的GND阻抗)。
高頻信號雖然還經(jīng)由電容器Cb流到變?nèi)荻O管10側(cè)，但是經(jīng)由被內(nèi)置在變?nèi)荻O管10中的高電阻的電阻Ri泄漏至地的高頻信號非常少，可以忽略。
這樣，在本實施方式中，在變?nèi)荻O管10中內(nèi)置電阻Ri。由此，在使用了圓筒型線圈等簡單結(jié)構(gòu)的線圈的LC諧振電路中，在通過諧振線圈對IC施加偏置的情況下，不需要如圖5(A)所示的以往的電路結(jié)構(gòu)中必需的外掛的電阻Rb。
電阻Ri在雜質(zhì)擴散的情況下，在變?nèi)荻O管的兩個p-型雜質(zhì)區(qū)域12間被形成圖案。而且，在不能在p-型雜質(zhì)區(qū)域12間形成圖案的情況下，可以通過多晶硅形成電阻，并經(jīng)由絕緣膜配置在芯片上。即，可以維持以往的變?nèi)荻O管的芯片尺寸。
因此，可以減少以往的電阻Rb的襯底安裝，并有助于部件數(shù)量的減少導致的成本降低。
圖3是用于利用將陰極端子作為共用而在一個封裝內(nèi)內(nèi)置兩個變?nèi)荻O管的元件而進行3點跟蹤的一例電路。
該電路200例如是在一個襯底內(nèi)構(gòu)成接收側(cè)調(diào)諧電路和振蕩側(cè)調(diào)諧電路，并在變?nèi)荻O管10的第一陽極端子A1、第二陽極端子A2的輸出端分別連接LC振蕩電路的電路，例如是AM調(diào)諧器等。
在第二陽極端子側(cè)構(gòu)成諧振側(cè)調(diào)諧電路201，在第一陽極端子A1側(cè)構(gòu)成接收側(cè)調(diào)諧電路202。
第二陽極端子A2經(jīng)由連接在連接點P3的電容器Co接地，在第二陽極端子A2(連接點P3)中連接用于校正跟蹤特性的墊整電容器Cp，在連接點P4與線圈Lo的IC側(cè)的一端連接。線圈Lo的另一端在連接點P2與施加直流偏置的端子B和電容器C1的一端連接。電容器C1的另一端被接地。
另一方面，第一陽極端子A1經(jīng)由連接到連接點P5的電容器Cr接地。而且，第一陽極端子在連接到P6與線圈Lr的IC側(cè)的一端連接。線圈Lr的另一端被接地。而且，線圈Lr經(jīng)由電容器Cc與IC連接。而且，也可以不設(shè)置Cc。
由此，在諧振側(cè)調(diào)諧電路201中通過線圈Lo、電容器Cp、Co、變?nèi)荻O管10構(gòu)成LC諧振電路。電容器Co的另一端被接地，在LC諧振電路中成為高頻的GND電位。
而且，在接收側(cè)調(diào)諧電路202中通過線圈Lr、電容器Cr、變?nèi)荻O管10構(gòu)成LC諧振電路。電容器Cr的另一端被接地，在LC諧振電路中成為高頻的GND電位。而且，為了截止直流偏置而連接電容器Cc。
變?nèi)荻O管10的共同陰極端子CA由連接點P1經(jīng)由電阻R1施加規(guī)定的電位VT。而且，在連接點P1連接有電容器Cg的一端，電容器Cg的另一端被接地。
變?nèi)荻O管10通過電位VT其電容可變。即，在共同陰極端子CA的輸入端中，作為直流偏置為H電平。另一方面，第一陽極端子A1和第二陽極端子A2需要為比共同陰極端子CA低的電位，一般被接地。
第一陽極端子A1經(jīng)由線圈Lr被接地。另一方面，第二陽極端子A2中連接有墊整電容器Cp。在寬頻帶中頻率的偏差變大，但是通過墊整電容器Cp以3點進行跟蹤，從而可以減小頻率的偏差。但是，由于墊整電容器Cp，不能將第二陽極端子A2接地。
因此，在本實施方式的變?nèi)荻O管10中，將第二陽極端子A2經(jīng)由內(nèi)置的電阻Ri與第一陽極端子A1連接。即，第二陽極端子A2可以經(jīng)由第一陽極端子A1和線圈Lr接地。
而且，在LC諧振電路中，將與至IC的輸入端連接的信號線側(cè)，即與線圈Lr和線圈Lo的IC側(cè)的一端連接的信號線設(shè)為相對于高頻信號的GND電位為交流的高阻抗。因此，將線圈Lr和電容器Cr的另一端接地，作為高頻信號的L電平(交流地接地)。而且，將線圈Lo的另一端(連接點P2側(cè))和電容器Co的另一端接地，作為高頻信號的L電平(交流地接地)。
在變?nèi)荻O管10中，第一陽極端子A1和第二陽極端子A2通過電阻Ri被連接。但是，由于電阻Ri的電阻值相對于高頻信號足夠高(大于等于10KΩ)，所以第一陽極端子A1和第二陽極端子A2間可以充分分離高頻信號。
雖然在諧振側(cè)調(diào)諧電路201中線圈Lo的另一端(連接點P2)被接地，但是，在連接點P2上連接有端子B，并被施加直流偏置。因此，在連接點P2與接地之間連接電容器C1，將直流偏置截止。
在該電路中，共同陰極CA經(jīng)由連接點P1被接地。并且為了截止直流偏置而連接電容器Cg，作為高頻信號成為L電平(交流地接地)。
在本實施方式中，第二陽極端子A2經(jīng)由Ri和線圈Lr被接地。因此，不需要如圖5(B)所示的以往的電路結(jié)構(gòu)中必需的電阻Ro。
由此，可以減少以往的偏置電阻Ro的襯底安裝面積部分，而且可以有助于部件數(shù)量的減少產(chǎn)生的裝置的成本降低。
權(quán)利要求
1.一種變?nèi)荻O管，其特征在于，包括兩個變?nèi)荻O管，具有陽極端子和陰極端子，并將該陰極端子之間共用連接；電阻，被連接在兩個所述陽極端子間并具有高阻抗；以及三個外部端子，由所述共用連接的陰極端子和各個陽極端子構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的變?nèi)荻O管，其特征在于，將所述兩個變?nèi)荻O管和所述電阻用一個封裝密封。
3.如權(quán)利要求1所述的變?nèi)荻O管，其特征在于，所述電阻的阻抗相對于所述兩個陽極端子間的使用頻率足夠高。
4.如權(quán)利要求3所述的變?nèi)荻O管，其特征在于，所述阻抗大于等于10KΩ。
5.一種變?nèi)荻O管，用于LC諧振電路中，其特征在于，包括兩個變?nèi)荻O管，具有陽極端子和陰極端子，并將該陰極端子之間共用連接；電阻，被連接在兩個所述陽極端子間并具有高阻抗；以及三個外部端子，由所述共用連接的陰極端子和各個陽極端子構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求5所述的變?nèi)荻O管，其特征在于，將所述兩個變?nèi)荻O管和所述電阻用一個封裝密封。
全文摘要
在LC諧振電路中使用以陰極共用方式在一個封裝內(nèi)內(nèi)置了兩個變?nèi)荻O管的元件時，由于成為直流式高電平的點和成為高頻式高電平的點有所不同，所以需要用于隔直的電容器和高阻抗的偏置電阻，不能推進襯底安裝面積的減少，不能實現(xiàn)裝置的成本降低。本發(fā)明在將陰極共用的兩個變?nèi)荻O管的陽極端子之間連接高阻抗的電阻，將其密封在一個封裝內(nèi)。電阻在變?nèi)荻O管的p
文檔編號H01L27/06GK1913159SQ200610105610
公開日2007年2月14日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者池田洋一 申請人:三洋電機株式會社