[实用新型]一种带有过压斩波特性的可控硅芯片

说明书

本实用新型公开了一种带有过压斩波特性的可控硅芯片，芯片包含中部的N型长基区N1，P型短基区P2、P3、P4、P5、P6、P7，隔离墙P1，扩磷区域N2（或扩磷区域N2、N3、N4）等。尤其所述的：P型短基区P4与P2、P3之间由N型长基区N1隔开，P型短基区P7与P5、P6之间由N型长基区N1隔开；P型短基区P4、P7与N型长基区N1形成可控硅的斩波特性，使得可控硅既提升自身防护能力、又可以保护后端电路的器件，甚至可以取消前端的TVS保护器件，既提升了电路安全性、又简化了电路器件，且降低生产制造成本。

技术领域

本实用新型涉及可控硅技术领域，一种带有过压斩波特性的可控硅及其制备方法。

背景技术

电力半导体器件可控硅，主要包括外壳、芯片、框架三部分，其核心部分在于芯片，芯片的阳极焊接在框架上，芯片的门极和阴极分别通过导线连接到框架相应的管脚上，外壳起到保护芯片的作用。

实际的应用场景中，在电路板的前端，通常需要压敏电阻、TVS等防护器件对可控硅、控制芯片等后端器件进行过压保护，防止电网尖峰、雷击、电磁干扰等恶劣工况对后端器件(可控硅、控制芯片等)的损坏。

普通的可控硅是没有过压保护功能的，一旦电路前端的压敏电阻、TVS等防护器件未能有效降低电路残压，会将可控硅、控制芯片等整个回路上的所有器件损毁，造成重大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种带有过压斩波特性的可控硅芯片，将可控硅与TVS集成在一起，既可实现可控硅器件的半可控特性、又可实现TVS器件的过压斩波特性；使得该可控硅既提升自身防护能力、又可以保护后端电路的器件，甚至可以取消前端的TVS保护器件，既提升了电路安全性、又简化了电路器件，且降低生产制造成本。

为了达到上述目的，本实用新型的一个技术方案是提供一种带有斩波特性的可控硅芯片。

该芯片包括位于芯片中间的N型长基区N1，设置在N型长基区N1下侧的P型长基区P5、P6和P型短基区P7，设置在N型长基区N1上侧的P型长基区P2、P3和P型短基区P4。短基区P4、P7分别与N型长基区N1形成纵向TVS结构。

P型长基区P2上设置有扩磷区域N2，P型长基区P3上设置有扩磷区域N3、P型长基区P5上设置有扩磷区域N4；所述扩磷区域N3上设置门极。P型长基区P2、P型短基区P4、所述扩磷区域N2及N型长基区N1上设置阴极。P型长基区P5、P6、P型短基区P7，扩磷区域N4，隔离墙P1，N型长基区N1上设置阳极。

进一步的，P型短基区P4与P型长基区P2、P3之间由N型长基区N1隔开，P型短基区P7与P型长基区P5、P6之间由N型长基区N1隔开。

进一步的，隔离墙P1与所述门极、所述阴极之间设置有沟槽保护，

进一步的，该可控硅芯片为双向可控硅芯片，在所述隔离墙P1上设置有划切区域；在所述门极与阴极之间，设置有氧化层薄膜；所述沟槽内设有玻璃膜进行钝化保护。

进一步的，P型短基区P4、P7与P型长基区P2、P3、P5、P6之间，间隔距离大于50um。

进一步的，P型短基区P4、P7的结深低于与P型长基区P2、P3、P5、P6的结深，结深差异大于10um；用于实现可控硅的双向过压斩波特性。