[实用新型]平面型硅抗电涌器件

说明书

本实用新型是一种用于雷达、程控交换机等电子设备上抗电涌的硅平面型器件，属于半导体平面型器件技术领域。

目前国内外程控交换机等设备上使用的抗电涌器件通常采用陶瓷放电管。该器件存在转换电压变化范围大，产品一致性差；着火电阻大，功耗大；因着火时电离放电而出现高频磁场干扰信号，影响机器正常工作；器件更换的周期短等问题。国外生产的硅抗电涌器件系采用台面结构，需要采用玻璃钝化和垂直深槽隔离等工艺手段，国内一般厂家很难应用这些工艺，故难以普遍实现。

本实用新型的目的针在于对现有技术的不足，提供一种适用于程控交换机等设备的平面型硅抗电涌器件，它可采用常规的硅平面工艺实现，有利于普遍推广应用。

本实用新型由N型硅衬底、P型扩散区、N^＋型扩散区和金属电极构成，其特点在于N型硅衬底的正反面有对称的P型扩散区，两个P型扩散区内的N^＋型扩散区呈转动180°对称分布，P区边缘设有P^＋截止环，P^＋截止环外设有P型分压环，N^＋区内有规则排列的短路点，在P^＋截止环和P型分压环表面设有氧化层（SIO₂）。为了提高器件的可靠性和有利于节省贵金属，内引线可采用磁控溅射Ni－Sn合金，而不采用Au，其可焊性优于Au。本实用新型类似于一个无门极的晶闸管。通过阴极短路点的设计，可以得到正向数百毫安的转折电流应用时，它与被保护系统并联，当过压或过流通过电路系统时，抗电涌器件导通，相当于短路，于是保护了电路系统。由于过压或过流一般被称为浪涌电压或浪涌电流，故该器件被称为抗电涌器件。

本实用新型与现有技术相比，它可以避免陶瓷放电管所存在的缺点，可全部采用成熟的硅平面工艺制造技术，免去玻璃钝化工艺，具有工艺简便、成品率高、成本低和使用寿命长等优点，可以将过压过流保护为一体，正常状态下漏电流小，可用作雷达、程控交换机等电子设备的输入保护器件。

图1为本实用新型实施例结构的正面示意图；图2为图1的剖面示意图。

本实用新型可采取附图所示的方案实现。图1为去除表面金属电极和氧化层的结构示意图，图2为剖面示意图。N型衬底硅片（1）的厚度可为3300～3500μm；P型分压环（2）和P^＋截止环（3）的宽度可为100～250μm（例如200μm），两者间距根据耐压要求确定；N^＋区（4）中的短路点（5）的直径可为60～100μm（例如80μm），短路点间距可为80～150μm（例如120μm）；氧化层（SiO₂）（6）的厚度可为1～2μm（例如1μm）；金属层（7）的厚度可为1～3μm（例如2μm）；各区的面积大小可根据电流等有关要求确定。