專利名稱：陶瓷封裝半導(dǎo)體抗電涌器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種用于雷達(dá)、程控交換機等電子設(shè)備上的半導(dǎo)體抗電涌器件，屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域。
目前國內(nèi)外程控交換機等設(shè)備上使用的抗電涌器件通常采用陶瓷放電管，這種器件的轉(zhuǎn)換電壓范圍大，產(chǎn)品一致性差，著火電阻和功耗大，器件更換周期短?，F(xiàn)有的半導(dǎo)體抗電涌器件一般為金屬或塑料封裝，不能直接與目前使用的程控交換機上的配線架匹配，影響了半導(dǎo)體抗電涌器件的推廣應(yīng)用。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能與現(xiàn)有程控交換機配線架直接匹配的半導(dǎo)體抗電涌器件。
本實用新型由管芯和管殼組成，其特點是管殼采用金屬陶瓷封裝結(jié)構(gòu)，陶瓷管兩端的上、下金屬電極將管芯密封在陶瓷管內(nèi)，管芯的一面通過焊片與下電極連接，管芯的另一面通過金屬帶與上電極連接。為了使管芯與上、下電極形成良好的電接觸，焊片可采用銀片或鉛錫合金片；金屬帶可采用富有彈性的環(huán)狀金屬帶(例如鎳金屬帶)。陶瓷管可采用現(xiàn)有的陶瓷放電管中采用的陶瓷管，其直徑可為φ6.3或8.5mm等，管芯可采用臺面型結(jié)構(gòu)或平面型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體抗電涌器件。下、下金屬電極可采用常規(guī)導(dǎo)電金屬，采用“凸”形結(jié)構(gòu)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以避免陶瓷放電管所存在的缺點，可將過壓和過流保護為一體，具有漏電流小、成品率高、成本低和使用壽命長等優(yōu)點，可用作雷達(dá)、程控交換機等電子設(shè)備的輸入保護器件，可直接與程控交換機的配線架匹配，有利于加速半導(dǎo)體抗電涌器件的推廣應(yīng)用，改善保護電路的特性。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為管芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的剖面示意圖。
本實用新型可采用附圖所示的方案實現(xiàn)。圖1中的上電極(1)通過環(huán)狀金屬帶(2)與管芯(3)實現(xiàn)電連接，管芯(3)通過焊片(4)燒焊在下電極(6)上，陶瓷管(5)兩端與上、下金屬電極間密封連接可采用高溫膠粘合或低溫金屬燒結(jié)而成。管芯(3)可采用圖2和圖3所示的平面型硅抗電涌器件。圖2為去除表面金屬電極和氧化層的結(jié)構(gòu)示意圖，它可由N型硅襯底、P型擴散區(qū)和金屬電極等構(gòu)成，襯底正反面的P型擴散區(qū)呈對稱分布，兩個P型擴散區(qū)的N＋型擴散區(qū)呈轉(zhuǎn)動180°對稱分布，P區(qū)邊緣設(shè)有P＋截止環(huán)，P＋截止環(huán)外設(shè)有P型分壓環(huán)，N＋區(qū)內(nèi)有規(guī)則排列的短路點，在P＋截止環(huán)和P型分壓環(huán)表面有氧化層(SiO2)。圖3為圖2的剖面圖，N型硅襯底(7)的厚度可為3300～3500μm；P型分壓環(huán)(8)和P＋截止環(huán)(9)的寬度可為100～250μm，兩者間距可根據(jù)耐壓要求確定；N＋區(qū)(10)中的短路點(11)的直徑可為60～100μm，短路點間距可為80～150μm；氧化層(12)的厚度可為1～2μm；金屬電極層(13)的厚度可為1～3μm；各區(qū)的面積大小可根據(jù)電流等有關(guān)要求確定。
權(quán)利要求1.一種用于雷達(dá)、程控交換機等電子設(shè)備的陶瓷封裝半導(dǎo)體抗電涌器件，由管芯和管殼組成，其特征在于管殼采用金屬陶瓷封裝結(jié)構(gòu)，陶瓷管兩端的上、下金屬電極將管芯密封在陶瓷管內(nèi)，管芯的一面通過焊片與下電極連接，管芯的另一面通過金屬帶與上電極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷封裝半導(dǎo)體抗電涌器件，其特征在于焊片采用銀片或鉛錫合金片，金屬帶采用富有彈性的環(huán)狀金屬帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷封裝半導(dǎo)體抗電涌器件，其特征在于管芯采用臺面型結(jié)構(gòu)或平面型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體抗電涌器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷封裝半導(dǎo)體抗電涌器件，其特征在于平面型硅抗電涌器件由N型硅襯底、P型擴散區(qū)和金屬電極等構(gòu)成，襯底正反面的P型擴散區(qū)呈對稱分布，兩個P區(qū)的N＋型擴散區(qū)呈轉(zhuǎn)動180°對稱分布，P區(qū)邊緣設(shè)有P＋截止環(huán)，截止環(huán)外設(shè)有P型分壓環(huán)，N＋區(qū)內(nèi)有規(guī)則排列的短路點，在截止環(huán)和分壓環(huán)表面有氧化層(SiO2)。
專利摘要陶瓷封裝半導(dǎo)體抗電涌器件是一種用于雷達(dá)、程控交換機等電子設(shè)備的輸入保護器件，管殼采用金屬陶瓷封裝結(jié)構(gòu)，陶瓷管兩端的上、下金屬電極將管芯密封在陶瓷管內(nèi)，管芯的一面通過焊片與下電極連接，管芯的另一面通過富有彈性的環(huán)狀金屬帶與上電極連接，管芯可采用臺面型結(jié)構(gòu)或平面型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體抗電涌器件，可將過壓和過流保護為一體，具有漏電流小、成品率高、成本低和使用壽命長等優(yōu)點，可直接與程控交換機的配線架匹配。
文檔編號H01L23/28GK2201727SQ94241608
公開日1995年6月21日 申請日期1994年4月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月7日
發(fā)明者劉光廷 申請人:東南大學(xué)