[發(fā)明專利]一種放電管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410797530.3
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104465739A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳林;劉志雄
• 申請（專利權）人: 常熟市聚芯半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L29/74
• 分類號: H01L29/74;H01L29/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 朱林

技術領域

本發(fā)明涉及一種放電管，具體是一種半導體放電管。

背景技術

半導體放電管是一種過壓保護器件，其依靠PN結的擊穿電流觸發(fā)器件導通放電，可以流過很大的浪涌電流或脈沖電流，使用時半導體放電管可直接跨接在被保護電路兩端，在其擊穿電壓的范圍，構成了過壓保護的范圍。

半導體放電管防雷擊效果是其重要的一項參數(shù)指標，這也是半導體放電管取代氣體放電管很重要的一個因素。

目前使用的半導體放電管為反對稱結構形式，如圖1所示，這樣的結構有利于關斷，工作時只有半邊在工作，散熱面積也只有一半左右。正常工作時，電流集中，當出現(xiàn)異常點時，將形成發(fā)熱點，發(fā)熱導致發(fā)熱點電阻變小，這將導致電流更加集中，從而使發(fā)熱點溫度不斷升高，形成正反饋，導致放電管燒毀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種防雷擊效果好的放電管。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種放電管，包括雙面對稱的基區(qū)P1、P2，基區(qū)P1里面擴散有發(fā)射區(qū)N1，發(fā)射區(qū)N1上分布有多個短路點，基區(qū)P2里面擴散有發(fā)射區(qū)N2，發(fā)射區(qū)N2上分布有多個短路點，發(fā)射區(qū)N1上分布有多個短路點與發(fā)射區(qū)N2上分布有多個短路點交錯分布；正向?qū)〞r，發(fā)射區(qū)N1上分布的短路點不工作，發(fā)射區(qū)N2上分布的短路點作為基區(qū)工作；反向?qū)〞r，發(fā)射區(qū)N2上的短路點不工作，發(fā)射區(qū)N1上的短路點作為基區(qū)工作。

本發(fā)明突破放電管傳統(tǒng)的反對稱結構形式，將在P區(qū)上N區(qū)由局部(半邊)的分布形式轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍植迹谙嗤男酒叽缦拢琍區(qū)上分布的N區(qū)由局部分布轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍植迹瑫r擴大短路點，擴大的短路點也作為基區(qū)工作。現(xiàn)有的放電管，短路點直徑在80μm左右，本發(fā)明放電管短路點寬度增大，如所述發(fā)射區(qū)N1上短路點的寬度為140-200μm，所述發(fā)射區(qū)N2上短路點的寬度為140-200μm。

在P區(qū)上N區(qū)由局部(半邊)的分布形式轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍植嫉膬?yōu)點在于：

(1)增大了散熱面積，散熱面積由半邊擴大為近整片，散熱面積的增加有利于將芯片工作時產(chǎn)生的熱量快速散去；

(2)提高了工作面積，有利于減小電流密度，器件的發(fā)熱也變小。

本發(fā)明的放電管與傳統(tǒng)的反對稱結構的放電管相比較具有良好的通流能力，抗雷擊波形沖擊能力提高25％以上。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1為現(xiàn)有技術中放電管的剖面結構示意圖。

圖2為本發(fā)明放電管的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明放電管的剖面結構示意圖。

具體實施方式

以芯片面積為1.8mm×1.8mm的反對稱結構放電管為例，對本發(fā)明進行詳細闡述。芯片面積為1.8mm×1.8mm的反對稱結構放電管目前能實現(xiàn)7KV左右的雷擊波形沖擊，很難實現(xiàn)10KV的效果，如果采用增大芯片面積的方法來實現(xiàn)10KV的雷擊波形沖擊，即將芯片面積由1.8mm×1.8mm增大至2.2mm×2.2mm，通過增大散熱面積及工作面積來減小電流密度，從而獲得較大的抗雷擊波形沖擊能力。

本發(fā)明的目的是在不增加芯片面積的基礎上來實現(xiàn)較優(yōu)的抗雷擊效果，具體方案是：如圖2、3所示，一種放電管，包括雙面對稱的基區(qū)P1、P2，基區(qū)P1里面擴散有發(fā)射區(qū)N1，發(fā)射區(qū)N1上分布有多個短路點，發(fā)射區(qū)N1上短路點的寬度為140-200μm，基區(qū)P2里面擴散有發(fā)射區(qū)N2，發(fā)射區(qū)N2上分布有多個短路點，發(fā)射區(qū)N2上短路點的寬度為140-200μm，發(fā)射區(qū)N1上分布有多個短路點與發(fā)射區(qū)N2上分布有多個短路點交錯分布。發(fā)射區(qū)N1在基區(qū)P1上的反對稱的局部分布轉(zhuǎn)換為均勻分布以及發(fā)射區(qū)N2在基區(qū)P2上的反對稱局部分布轉(zhuǎn)換為均勻分布使短路點擴大。

在短路點擴大的情況下，正向?qū)〞r，發(fā)射區(qū)N1上分布的短路點不工作，發(fā)射區(qū)N2上分布的短路點作為基區(qū)工作；反向?qū)〞r，發(fā)射區(qū)N2上的短路點不工作，發(fā)射區(qū)N1上的短路點作為基區(qū)工作。

在這種情況下，放電管工作時其散熱面積變大，散熱面積由半邊擴大為近整片，散熱面積的增加有利于將芯片工作時產(chǎn)生的熱量快速散去；再者，提高了工作面積，有利于減小電流密度，器件的發(fā)熱也變小。這樣，放電管就可以獲得較好的抗雷擊效果，雖然不利于關斷，以芯片面積為1.8mm×1.8mm的放電管為例，在不增加芯片面積的基礎上，可以使其抗雷擊效果由7KV變?yōu)?0KV，抗雷擊效果提高25％以上，可以適用在不同的環(huán)境中。

上述實施例不以任何方式限制本發(fā)明，凡是采用等同替換或等效變換的方式獲得的技術方案均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。