[发明专利]一种由常通向常断状态转换固态电子开关及其制备方法

权利要求书

1.一种由常通向常断状态转换的固态电子开关，其特征在于，所述固态电子开关包括：衬底(1)、控制桥(2)、绝缘层(3)、金属互联(7)、被控桥(4)、钝化层(5)、一对控制电极(21)焊盘(62)和一对被控电极(41)焊盘(64)；其中，控制桥(2)形成在衬底(1)上，包括一对控制电极(21)，以及连接二者的控制桥区(22)；绝缘层(3)覆盖在控制桥(2)上；绝缘层(3)上与控制桥(2)的一对控制电极(21)正对的位置设置有多个通孔，形成通孔阵列；被控桥(4)形成在绝缘层(3)上，包括一对被控电极(41)，以及连接二者的被控桥区(42)；一对被控电极(41)与一对控制电极(21)的位置不重叠；被控桥区(42)覆盖控制桥区(22)发生电爆的位置；钝化层(5)形成在被控桥(4)上；在钝化层(5)中，分别与一对控制电极(21)和一对被控电极(41)相对的地方设置有焊盘通孔，一对控制电极(21)焊盘(62)和一对被控电极(41)焊盘(64)分别通过焊盘通孔嵌入钝化层(5)；金属互联(7)通过绝缘层(3)上的通孔阵列，将一对控制电极(21)分别与一对控制电极(21)焊盘(62)电学互联；一对被控电极(41)分别与一对被控电极(41)焊盘(64)相接触形成电学互联；一对控制电极(21)焊盘(62)分别连接至控制电路的两端；一对被控电极(41)焊盘(64)分别连接至被控电路的两端。

2.如权利要求1所述的固态电子开关，其特征在于，所述控制桥(2)的厚度不超过2μm，长度不超过400μm。

3.如权利要求1所述的固态电子开关，其特征在于，所述被控桥(4)的厚度不超过2μm，长度不超过400μm。

4.如权利要求1所述的固态电子开关，其特征在于，所述控制桥(2)的控制桥区(22)，或者被控桥(4)的被控桥区(42)，形状为矩形，宽度在2μm～40μm之间。

5.如权利要求1所述的固态电子开关，其特征在于，所述控制桥(2)的控制桥区(22)，或者被控桥(4)的被控桥区(42)，形状为中间窄两端宽的结构，并且为轴对称的图形，中间的最小宽度在2μm～40μm，两端的最大的宽度在40μm～400μm。

6.如权利要求1所述的固态电子开关，其特征在于，所述钝化层(5)的材料采用与CMOS工艺相兼容的绝缘抗氧化材料。

7.如权利要求1所述的固态电子开关，其特征在于，所述绝缘层(3)的厚度在0.5μm～2μm之间。

8.一种权利要求1所述的由常通向常断状态转换的固态电子开关的制备方法，其特征在于，所述制备方法，包括以下步骤：

1)提供衬底；

2)将衬底氧化；

3)在衬底上覆盖一层控制桥的材料；

4)通过光刻和刻蚀对控制桥的材料图形化，形成控制桥；

5)在控制桥上覆盖一层绝缘材料，形成绝缘层；

6)刻蚀绝缘层，形成多个通孔，排布成通孔陈列，并在通孔阵列中填充金属，形成金属互联；

7)在绝缘层上覆盖一层被控桥的材料；

8)通过光刻和刻蚀对被控桥的材料图形化，形成被控桥，被控桥的一对被控电极与控制桥的一对控制电极的位置不重叠，被控桥区覆盖控制桥区发生电爆的位置；

9)在控制桥上覆盖一层绝缘抗氧化材料，形成钝化层；

10)与被控桥的一对被控电极和控制桥的一对控制电极的位置向对应，刻蚀钝化层，形成焊盘通孔；

11)在焊盘通孔中填充焊盘金属，并对焊盘金属进行合金工艺，形成一对控制焊盘和一对被控焊盘。

9.一种权利要求1所述的由常通向常断状态转换的固态电子开关用于电火工品的短路保险开关的用途。