专利名称:低电容过压保护器件的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及一种防雷系统中的低电容过压保护的半导体器件,尤指一种主要在高频领域应用的,其电容要求在30pF以下的低 电容过压保护器件。
背景技术:
在各种现代化通信网络设备中,经常会受到意外的电压瞬变的浪涌电流,如雷电、静电放电、电磁辐射等,它们会使通信设备 的性能下降、出现误动作甚至损坏、干扰系统的正常运行、降低装 备的可靠性。在常规P-N结中,越到表面,掺杂浓度越大,而表面的高浓度 掺杂会对器件的电学参数带来了诸多不利影响,如低击穿、表面漏 电、以及大电容等,导致它不适合在高频领域的应用。发明内容为了克服上述不足之处,本实用新型的主要目的旨在提供一种由三个P-N结组成双端四层双向对称结构的低电容过压保护器件。 本实用新型要解决的技术问题是要解决器件中的掺杂类型问题,要解决器件的横截面问题,要解决器件由三个P-N结组成双端四层双向对称结构等有关技术问题。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该装置由发射结、集电结、引脚及引线框架的半导体器件等组成,该芯片由三个P-N结组成双端四层双向对称结构,每一组自上而下依次分别掺杂为N 2、 P 2、 Nk P ,四层,形成正偏发射结,为J1结,正偏转折结,为J3结,负偏集电结,为J2结;在发射结的外侧刻有铝层A,在 铝层A的外侧设有铜引脚A,在N区的外侧刻有铝层B,在铝层B 的外侧设有铜引脚B;在N区和P区之间设有短路孔;该半导体保 护芯片的引脚通过金属引线与引线框架相连接。所述的低电容过压保护器件的双端结构为K端和A端。 所述的低电容过压保护器件的半导体器件的横截面或为正方 形或为方形或为其它形状。所述的低电容过压保护器件的短路孔有8个或8个以上。 本实用新型的有益效果是该器件具有三个P-N结组成的双端 四层双向对称结构,主要应用在高频领域,其电容要求在30pF以 下的低电容过压保护器件,不仅大大简化了保护单元的电路,提高 了可靠性,而且降低了成本,该保护器件在未来对通信网络设备的 安全性与可靠性起着不可估量的作用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。附图1是本实用新型纵向结构示意图;附图2是本实用新型图1的左侧部分简明示意图;附图3是本实用新型横向结构示意图;附图4是本实用新型伏安特性曲线示意图;附图中标号说明-IOI —铜引脚A;102—铝层A;103 —发射结;104 —集电结;105 —转折结;106 —铝层B;107 —铜引脚B;108 —短路孔;109 — N区 UO — P区: 400—阻断区起点;401 —阻断区和转折区交点;402 —转折区终点403 —转折区和负阻区交点;404 —导通区终点;具体实施方式
请参阅附图l、 2、 3、 4所示,本实用新型由发射结、集电结、 引脚及引线框架的半导体器件等组成,该芯片由三个P-N结组成双 端四层双向对称结构,每一组自上而下依次分别掺杂为N 2、 P 2、 Ni、 P ,四层,形成正偏发射结103,为J1结,正偏转折结105,为J3结, 负偏集电结104,为J2结;在发射结103的外侧刻有铝层A 102,在 铝层A 102的外侧设有铜引脚A 101,在N区109的外侧刻有铝层B 106, 在铝层B 106的外侧设有铜引脚B 107;在N区109和P区110之间设有 短路孔108;该半导体保护芯片的引脚通过金属引线与引线框架 相连接。所述的低电容过压保护器件的双端结构为K端和A端。 所述的低电容过压保护器件的半导体器件的横截面或为方形或 为其它形状。所述的低电容过压保护器件的短路孔108有8个或8个以上。请参阅附图l、 2、 3所示,该半导体过电压保护器件是双端四 层结构,器件的基本结构如图l所示,P和N表示器件中的掺杂类 型,以其中一个单向可控硅结构为例(图l虚线左侧部分),器件有 三个P-N结,图1中"103"记为Jl结、"104"记为J2结、"105" 记为J3结,可以参照图2的简明示意图。图1中的"102" , "106"端是刻的铝层,用来连接铜引脚, 以便连入使用电路。图l的"101" 、 "107"为铜引脚。根据防雷等级要求的不同,器件横向表面积可分为大、中、小 三个档次,为方便生产,该类器件的横截面一般设计成正方形。图3是器件的横向结构示意图,"108"是器件的短路孔,设计 有8个短路孔,图3的"108"对应于图1的"108";图3中"109" 表示器件的N区,对应于图1的"109";图3中"102"表示铝层, 对应于图1中的"102"和"106";图3中的"110"表示P区,对 应于图l中的"110"。由于改器件双向对称的特性,生产工艺上,必须采用双面工艺。 首先,必须采用双面光刻法,刻出器件调整层,然后按照普通半导体生产工艺,依次制造形成P区一 "110";阴极发射区(同时形成短路孔)一 "103" 、 "108" 、 "109";采用台面工艺,形成玻璃钝化 层;最后刻上铝层一 "102" 、 "106",就可以投入到封装线了。请参阅附图4所示,该类器件是双向对称器件,图4所示为器 件的伏安特性曲线,从图上可以看出,器件具有双向对称的特性曲 线,设有阻断区起点400、阻断区和转折区交点401、转折区终点 402、转折区和负阻区交点403和导通区终点404;针对第一象限, 特性曲线可以划分为400-401阻断区、401-402转折区、402_403负阻 区、403-404导通区这四个区域。以器件正向导通的情况为例(图 三第一象限的模式),说明其工作原理。当雷电浪涌产生的正向电压(沿PNPN流向)加在器件两端时。J1和J3结正偏,J2结承受反向 电压,其反向漏电流沿着P2基区横向流动,由短路点流向T2电极。 当浪涌电压上升时,J2结反向漏电流增加,P2基区横向电压降随 之增加。 一旦该压降大于J3结的开启电压,器件部分开通,N区向 P2区注入电子,a2开始逐渐增大。当al+a2二l时,器件全面开通, 进入低阻大电流状态。当浪涌电流下降时,al、 a2随之下降。当 浪涌电流小于器件的维持电流时,al+a2〈1,器件自动恢复到高 阻状态。
权利要求1. 一种低电容过压保护器件,该器件有发射结、集电结、引脚及引线框架的半导体器件,其特征在于该芯片由三个P-N结组成双端四层双向对称结构,每一组自上而下依次分别掺杂为N2、P2、N1、P1四层,形成正偏发射结(103),为J1结,正偏转折结(105),为J3结,负偏集电结(104),为J2结;在发射结(103)的外侧刻有铝层A(102),在铝层A(102)的外侧设有铜引脚A(101),在N区(109)的外侧刻有铝层B(106),在铝层B(106)的外侧设有铜引脚B(107);在N区(109)和P区(110)之间设有短路孔(108);该半导体保护芯片的引脚通过金属引线与引线框架相连接。
2、 根据权利要求l所述的低电容过压保护器件,其特征在于 所述的双端结构为K端和A端。
3、 根据权利要求l所述的低电容过压保护器件,其特征在于 所述的半导体器件的横截面为方形。
4、 根据权利要求l所述的低电容过压保护器件,其特征在于所述的短路孔(108)有8个或8个以上。
专利摘要一种涉及防雷系统中的低电容过压保护的半导体器件,尤指一种主要在高频领域应用的,其电容要求在30pF以下的低电容过压保护器件。该装置由发射结、集电结、引脚及引线框架的半导体器件等组成,该芯片由三个P-N结组成双端四层双向对称结构,每一组自上而下依次分别掺杂为N<sub>2</sub>、P<sub>2</sub>、N<sub>1</sub>、P<sub>1</sub>四层,在发射结的外侧刻有铝层A,在铝层A的外侧设有铜引脚A,在N区和P区之间设有短路孔;该半导体保护芯片的引脚通过金属引线与引线框架相连接。本实用新型的优点该器件具有三个P-N结组成的双端四层双向对称结构,主要应用在高频领域,其电容要求在30pF以下的低电容过压保护器件,提高了可靠性,降低了成本。
文档编号H01L29/747GK201097401SQ200720072968
公开日2008年8月6日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者坚 傅, 张关宝, 张小平, 李怀东, 杨力宏 申请人:上海长园维安电子线路保护股份有限公司