[實用新型]高壓觸發管以及烤爐烤箱和金屬鹵素燈的觸發電路

有效

• 申請號: 201220320177.6
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN202816951U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 王萌
• 申請（專利權）人: 王萌
• 主分類號: H01L29/06
• 分類號: H01L29/06;H01L29/87;H01J61/54;H03K19/01
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

【技術領域】

本實用新型專利涉及一種高壓觸發管，尤其涉及一種快速開關的高壓觸發管，其呈現負阻特性（即拉回特性，崩潰瞬間電壓減小，如圖2所示的BB曲線），觸發電壓高，較大的導通電流能力等特點。?

【背景技術】

高壓觸發管是金屬鹵素燈上必不可少的核心元件，通過其快速開關的特性，在半個正弦周期內，要產生3個脈沖，并且要高到4Kv的電壓，起到點亮電離金屬鹵素發光的目的。金鹵燈是繼白熾燈、鹵素燈之后當今世界崛起的第三代綠色照明光源，以光效高、顯色性好、使用壽命長等優勢，不僅成為高檔轎車、背投電視，路燈，廠礦照明等光源的首選，還可廣泛應用于軍事、探險、水下作業、野外搜救等領域。與普通白熾燈相比，金鹵燈節能效果驚人，市場空間巨大。目前，金鹵燈在歐美發達國家發展勢頭迅猛，已有近40％的普及率，但我國去年80億支燈泡產量中，金鹵燈所占比例不足2％，所以該產品在我國具有較大的市場空間。?

目前傳統的放電管或可控硅大都采用N型(N-type)襯底，主三極管為PNP結構，產品呈現正阻特性（崩潰瞬間電壓要稍微加大才能完全導通，如圖2所示的FB曲線，這樣隨著電容上充電電壓的增加，漏電增大，電容無法繼續充電以提高電壓，故而無法完成導通功能；如果提高充電電流，也會由于充電電流過大，導致放電管導通后無法關斷，無法用在高壓高溫條件下電容充放電電路，比如無法應用在如圖1所示的烤爐烤箱，高壓鈉燈燈的充放電電路中。現有的PNP結構的放電管具有放大倍數低、開關速度慢，正阻特性等缺點，無法用做開關元件，而普通的低壓觸發管DB3的觸發電壓過低，亦無法滿足高壓觸發的要求。?

【實用新型內容】

本實用新型的目的之一在于提供一種觸發管，其具有開關速度快、觸發電壓高、具有較大通流能力，高可靠性等特點，能夠使用在惡劣應用條件下的（比?如高溫高壓）烤箱烤爐觸發電路中，脈沖發生器，離子發生器等場合。?

本實用新型的目的之二在于提供一種使用了烤爐烤箱和金屬鹵素燈的觸發電路，其采用了具有開關速度快、觸發電壓高、具有較大通流能力的高壓等特點的觸發管。?

為實現以上的目的，本實用新型專利采用的技術方案是：?

所述觸發管包括P型襯底、分別位于P型襯底兩側的兩個N長基區、分別設置在每個N長基區上的P型發射極、覆蓋于每個N長基區和P型發射極的外側表面的合金層以及連接于合金層上的金屬電極，其中在P型襯底與兩側的N長基區的結合處分別蝕刻有外溝槽，外溝槽邊上覆蓋有鈍化玻璃粉層以保護PN結。?

所述觸發管還包括設于每個N長基區和P型之間的P型埋層。?

所述P型襯底采用摻有P型雜質(比如硼)的<111>晶向的直拉<CZ>或者區融<FZ>的單晶硅作為襯底材料，摻雜的方塊電阻保持在1－150歐姆。?

所述埋層是采用掩膜板形成適當圖形的氧化層后，采用氧化層掩模作用，采用P型離子注入的方式得到，根據實際觸發電壓的需要，離子注入的濃度在2?

Ｅ12－2Ｅ14ions/cm2之間選擇，以形成不同的觸發導通電壓。在N長基區擴散前，根據觸發電壓不同，對埋層高溫推進4-10天到25-40不等的微米處，使其有足夠的耗盡層寬度。?

所述N長基區是通過雙面磷擴散，形成10-35方塊電阻后，再作高溫推進10-15小時到5-10微米。?

所述發射極擴散采用掩膜板形成適當圖形的氧化層掩模，執行P型雜質(硼或鎵)擴散得到所述發射極，擴散濃度保持在方塊電阻1－2歐姆之間。?

在所述N長基區表面的非發射極區域，執行二次磷擴散，磷的濃度在1-3歐姆之間，然后用2－5個小時在爐管里做高溫推進擴散的表面硼和磷，形成良好的歐姆接觸，保持導通壓降在1-2V之間。?

對形成觸發管的晶圓、觸發管的成品或半成品進行電子輻照，劑量在2-20KGY，降低載流子的壽命，使其能夠在疊加芯片后形成的成品，能夠快速關斷，能夠在50HZ或60Hz的市電的半個正弦周期里，調整到關斷次數大于等于3次。?

根據本實用新型的另一個方面，其還提供有烤箱烤爐的觸發電路以及金屬?鹵素燈的觸發電路，它們都采用了本實用新型中的改進的觸發管或觸發管的組合。?

與現有技術相對，本實用新型具有如下技術效果：?