[发明专利]一种大功率超低电容瞬态电压抑制二极管

说明书

本发明涉及二极管设计技术领域，尤其是一种大功率超低电容瞬态电压抑制二极管，由低电容二极管管芯、铜片、大功率瞬态电压抑制二极管管芯依次串联，其中低电容二极管管芯和大功率瞬态电压抑制二极管管芯为共阴极串联连接，并且对大功率超低电容瞬态电压抑制二极管进行测试实验，使得本发明在减小信号畸变的同时，又能控制电容大小，进而能运用在大功率的高频线路中；当本发明在1500W的功率条件下时，电容值能达到在25pF以下。

技术领域

本发明涉及二极管设计技术领域，尤其是一种大功率超低电容瞬态电压抑制二极管。

背景技术

瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS，又称为钳位型二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件。当瞬态电压抑制二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12s量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，将两极间的箝位电压位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。而在高频线路的应用中，由于常规的瞬态电压抑制二极管的结电容通常只有几百pF左右，即使瞬态电压抑制二极管处于不工作的状态下，高频信号往往也会失真。因此，市场上出现了在高频应用上的低电容瞬态电压抑制二极管，既可以减小普通瞬态电压抑制二极管引入带来的信号畸变，又可以对信号中的瞬时高能量脉冲进行吸收。

然而，目前市场上广泛应用的低电容瞬态电压抑制二极管是由瞬态电压抑制二极管管芯与整流二极管管芯串联连接而得到的，在产品的实际应用过程中，并没用到整流二极管管芯的整流特性，只是用到了其正向特性和电容特性。随着市场需求范围的不断扩展，在一些大功率的高频线路的应用中，低电容瞬态电压抑制二极管因受到自身特有结构、制造工艺等各种因素的限制，在对管芯进行设计时，芯片面积只能增大，从而导致其结电容也随之变大，只能在相对较低频率范围内应用。目前市场上的低电容瞬态电压抑制二极管，在功率达到1500W时，其电容值最小仅能达到100pF左右。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种大功率超低电容瞬态电压抑制二极管。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种大功率超低电容瞬态电压抑制二极管由低电容二极管管芯、铜片、大功率瞬态电压抑制二极管管芯组成；低电容二极管管芯的金属化层b通过焊接与铜片顶端连接，大功率瞬态电压抑制二极管管芯的金属化层c通过焊接与铜片底端连接。

所述的低电容二极管管芯结构为P⁺-N^－-N⁺型，由P⁺区a、N^－区、N⁺区a、钝化玻璃a、金属化层a、金属化层b组成，低电容二极管管芯的剖面截层结构依次为钝化玻璃a、金属化层a、P⁺区a、N^－区、N⁺区a、金属化层b，钝化玻璃a包覆低电容二极管管芯的台面侧壁，金属化层b通过焊接与铜片顶端连接。

所述的大功率瞬态电压抑制二极管管芯结构为N⁺-P-P⁺型，由N⁺区b、P区、P⁺区b、钝化玻璃b、金属化层c、金属化层d组成，大功率瞬态电压抑制二极管管芯的剖面截层结构依次为钝化玻璃b、金属化层c、N⁺区b、P区、P⁺区b、金属化层d，钝化玻璃b包覆大功率瞬态电压抑制二极管管芯的台面侧壁，金属化层c通过焊接与铜片底端连接。

所述的低电容二极管管芯与大功率瞬态电压抑制二极管管芯为共阴极串联连接，大功率瞬态电压抑制二极管管芯的阳极为正极，低电容二极管管芯的阳极为负极。