[實(shí)用新型]一種輔助開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720171913.5
• 申請(qǐng)日: 2007-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201084732Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧卓;沈美林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市晶導(dǎo)電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L29/72
• 分類號(hào): H01L29/72
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 鄭小粵

【技術(shù)領(lǐng)域】

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體元器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輔助開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管。

【背景技術(shù)】

計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)電源的輸出功率與開(kāi)關(guān)晶體管、開(kāi)關(guān)變壓器、電源的散熱設(shè)計(jì)有關(guān)，開(kāi)關(guān)晶體管是其中的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)如圖1～圖3所示。一般說(shuō)來(lái)，開(kāi)關(guān)晶體管輸出電流越大、內(nèi)阻越小，電源輸出的功率就會(huì)越大。

在實(shí)際的使用過(guò)程中，開(kāi)關(guān)晶體管要承受高電壓、大電流、高功率和熱量損耗，是整機(jī)中容易發(fā)生故障的部件，因此其可靠性對(duì)整機(jī)可靠性有非常重要的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在引起設(shè)備不可靠的原因中，有開(kāi)關(guān)晶體管引起的約占1/3，由此可見(jiàn)，開(kāi)關(guān)晶體管的質(zhì)量直接影響著計(jì)算機(jī)的正常使用。

在目前的計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)輔助電源中，晶體管芯片的反擊穿電壓(BVceo)一般都超過(guò)800V，如圖4所示，其芯片所占面積一般都在3.3mm乘以3.3mm左右。這種晶體管的不足之處在于，由于芯片所占面積較大，且為了保證較高的反擊穿電壓，晶體管的高阻層電阻率一般大于80～100Ω·cm，因此其電流偏小，電源輸出的功率就難以提高；另外，由于電阻較大，晶體管工作時(shí)功耗較大，發(fā)熱量也大，容易發(fā)生炸管。

【發(fā)明內(nèi)容】

本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種輔助開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管，以達(dá)到輸出功率較大且發(fā)熱量小的目的。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提出以下的技術(shù)方案：

一種輔助開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管，其芯片面積的取值范圍為1.69～7平方毫米，芯片的高阻層電阻率的取值范圍為50～80歐姆厘米。

上述芯片的Bvceo取值范圍為500～850伏特。

優(yōu)選地，其芯片面積的取值范圍為1.69～7平方毫米，芯片的高阻層電阻率的取值范圍為65～75歐姆厘米。

上述芯片的Bvceo取值范圍為520～800伏特。

優(yōu)選地，其芯片面積的取值范圍為1.69～7平方毫米，芯片的高阻層電阻率的取值范圍為60～70歐姆厘米。

上述芯片的Bvceo取值范圍為550～780伏特。

從以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)晶體管的芯片面積降低了2倍多，晶體管的高阻層電阻率從80～100Ω·cm降低到50～80Ω·cm，開(kāi)關(guān)晶體管的輸出功率增大，且熱損耗降低，不僅節(jié)約了成本，還提高了開(kāi)關(guān)晶體管的安全性能。

【附圖說(shuō)明】

圖1為主開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管的成品示意圖；

圖2為主開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管中芯片的裝配圖；

圖3為主開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管中芯片的示意圖；

圖4為現(xiàn)有技術(shù)中開(kāi)關(guān)晶體管芯片的平面圖；

圖5為本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)晶體管芯片的平面圖。

【具體實(shí)施方式】

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行描述。

首先對(duì)晶體管進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。

晶體管的芯片一般有單晶硅(Si)制成，單晶硅Si是功率半導(dǎo)體器件晶片的理想材料，其優(yōu)點(diǎn)是：禁帶寬、工作溫度高、熱穩(wěn)定性好、通態(tài)電阻小、導(dǎo)熱性能好、漏電流極小、PN結(jié)耐壓高等，有利于制造出耐高溫的高頻大功率半導(dǎo)體器件。晶體管的封裝一般為塑料封裝，其作用是將電源和信號(hào)線與貼裝芯片相連，提供一個(gè)操作平臺(tái)和用于辨識(shí)的外部標(biāo)記，同時(shí)保護(hù)和維持連接和芯片的完整性。封裝工藝一般時(shí)，將芯片用錫粘貼在金屬框架上，鍵合發(fā)射級(jí)和基級(jí)，塑料封裝成晶體管。

本實(shí)用新型的基本思路是：在芯片面積相同的情況下，要提高輸出功率、降低熱損耗，就要降低晶體管的電阻，而要降低電阻，可適當(dāng)降低高阻層的電阻率。

本實(shí)用新型的關(guān)鍵點(diǎn)在于，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，普遍認(rèn)為為了保障輔助電源中開(kāi)關(guān)晶體管的安全性能，反擊穿電壓都要在800V以上，800V以下的反擊穿電壓被認(rèn)為是一個(gè)禁區(qū)。本實(shí)用新型通過(guò)試驗(yàn)和實(shí)踐，克服了這種傳統(tǒng)偏見(jiàn)，實(shí)踐證明，反擊穿電壓只要在BVceo在500V以上，一般都是可以安全使用的。在這一思想的指導(dǎo)下，本實(shí)用新型通過(guò)減小芯片的面積、適當(dāng)降低高阻層的電阻率的辦法，降低熱損耗。

目前，開(kāi)關(guān)晶體管的芯片面積一般都在3.30mm乘以3.30mm左右(10.89平方毫米)，芯片的高阻層1的電阻率一般大于80Ω·cm。

本實(shí)用新型提供的輔助開(kāi)關(guān)電源專用的開(kāi)關(guān)晶體管，如圖5所示，其芯片1面積的取值范圍為1.69～7平方毫米，所述芯片1的高阻層電阻率的取值范圍為50～80歐姆厘米。

經(jīng)過(guò)本實(shí)用新型改進(jìn)后：芯片面積(S)的取值可以是：S＝1.60×1.60＝2.56(平方毫米)