[實用新型]PNP型大電流大功率多芯片達林頓晶體管

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820037516.3
• 申請日: 2008-06-06
• 公開（公告）號: CN201210492Y
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔利汀;錢曉平;龔利貞
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫固電半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: H01L25/00
• 分類號: H01L25/00;H01L25/07;H01L23/488
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所
• 代理人: 曹祖良

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種半導(dǎo)體功率晶體管技術(shù)，尤其是指一種PNP型大電流大功率多芯片達林頓晶體管。

背景技術(shù)

達林頓大功率晶體管屬半導(dǎo)體功率晶體管范疇，在發(fā)電機、音響、開關(guān)電源、儀器儀表、工業(yè)設(shè)備等國民經(jīng)濟各行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。但國產(chǎn)PNP型達林頓大功率管在制造工藝中，由于受到基礎(chǔ)材料、設(shè)備精度、技術(shù)工藝水平等多方面因素的制約，目前只能生產(chǎn)出10A/150W的PNP型達林頓功率晶體管，而對于50A/300W的特大電流功率的PNP型達林頓管無法制造出來。

通常，金屬封裝的功率晶體管內(nèi)部結(jié)構(gòu)為：單只管芯通過裝片燒結(jié)的方式焊接在金屬管座上，然后用鋁絲采用超聲鍵合工藝將管芯的發(fā)射極、基極與管座的引出腳連接起來，最后密封焊接上管帽。根據(jù)晶體管原理可知，功率管的集電極最大允許電流I_CM與管芯的設(shè)計版圖和制芯工藝相關(guān)，不僅與發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的P-N結(jié)面積有關(guān)，而且更與發(fā)射極的周界長短有關(guān)。周界愈長，I_CM值就愈大。制芯工藝中，基區(qū)雜質(zhì)濃度和集電區(qū)雜質(zhì)濃度愈高，I_CM值就愈大。功率晶體管的集電極最大允許耗散功率P_CM與晶體管的工藝結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體材料的熱導(dǎo)率、集電結(jié)的結(jié)面積以及管殼結(jié)構(gòu)和散熱裝置有關(guān)。晶體管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)愈易于散熱，各種電極材料和引線材料熱導(dǎo)率愈大，集電結(jié)結(jié)面積愈大，管殼表面積愈大，則P_CM值就愈大。即晶體管的P_CM值既與管芯的面積大小、制芯工藝、背面金屬化工藝相關(guān)，同時也與封裝工藝所采用的金屬管座的銅塊散熱面積大小，以及裝片燒結(jié)的工藝水平相關(guān)。

目前，國內(nèi)生產(chǎn)的PNP型達林頓管最大功率為150W，電流為10A，管芯面積為3.5×3.5(mm)²。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于設(shè)計一種PNP型大電流大功率多芯片達林頓晶體管，利用多個PNP型達林頓大功率管芯裝片焊接在特大銅塊的金屬管座上，制造出大電流大功率的PNP型達林頓晶體管。

按照本實用新型提供的技術(shù)方案，在底板上有銅塊，在銅塊上有管芯，在底板上設(shè)置晶體管基極的引出腳和發(fā)射極的引出腳，其特征是：所述管芯至少有3個，每個管芯分別利用內(nèi)引線與晶體管基極的引出腳和發(fā)射極的引出腳連接。

所述管芯有4個或5個或6個。所述引出腳的上下兩端分別伸出底板，所述內(nèi)引線與引出腳的上端連接，所述銅塊位于引出腳上端的周圍，并在銅塊與引出腳的上端之間形成間隙。在底板上設(shè)置用于密封銅塊、管芯、內(nèi)引線及引出腳的管帽。所述引出腳對稱地位于管芯的兩側(cè)。所有管芯的放大倍數(shù)的誤差范圍在5％以內(nèi)，并且多個管芯配對裝片在一個管座上。

本實用新型的優(yōu)點是：將多個PNP型達林頓大功率管芯裝片焊接在特大銅塊的金屬管座上。并通過并聯(lián)的方式，即每只管芯3的發(fā)射極和基極分別通過鍵合工藝連接到管座的發(fā)射極引出腳與基極引出腳。這就相當(dāng)于管芯的面積擴大到倍，決定集電極最大允許電流I_CM的發(fā)射極周長也增加到4倍，從而使產(chǎn)品的電流I_CM和功率P_CM擴大了數(shù)倍。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1中去掉了管帽后的俯視圖。

圖3是傳統(tǒng)的晶體管結(jié)構(gòu)圖。

圖4是圖3中去掉了管帽后的俯視圖。

具體實施方式

圖中：1、底板：金屬管座的底板，是金屬管座的主體部分。用冷軋鋼板材料制成。2、銅塊：金屬管座底板上燒焊的銅塊，起功率管散熱作用。3、管芯：達林頓晶體管管芯。晶體管的主要功能及電性能參數(shù)由管芯參數(shù)體現(xiàn)出來。4、管帽：管帽與裝有管芯的管座通過密封焊接，最終完成產(chǎn)品的組裝。5、引出腳：晶體管的基極、發(fā)射極管腳。材質(zhì)為鐵鎳合金。6、內(nèi)引線：晶體管基極、發(fā)射極內(nèi)部連接線，材質(zhì)為鋁。

如圖1、2所示：在底板1上有銅塊2，在銅塊2上有管芯3，在底板1上設(shè)置晶體管基極的引出腳5和發(fā)射極的引出腳7，所述管芯3至少有3個，每個管芯3分別利用內(nèi)引線6與晶體管基極的引出腳5和發(fā)射極的引出腳7連接。

所述管芯3可以是4個或5個或6個，圖示為4個管芯的結(jié)構(gòu)。所述引出腳5、7的上下兩端分別伸出底板1，所述內(nèi)引線6與引出腳5、7的上端連接，所述銅塊2位于引出腳5、7上端的周圍，并在銅塊2與引出腳5、7的上端之間形成間隙。在底板1上設(shè)置用于密封銅塊2、管芯3、內(nèi)引線6及引出腳5、7的管帽4。所述基極的引出腳5和發(fā)射極的引出腳7對稱地位于管芯3的兩側(cè)。