[實用新型]一種碳化硅二極管

有效

• 申請號: 202020409616.5
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN211789032U
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 盧盛輝;李婭波;李良良;譚華;黃繼文;鄧志龍;方志超
• 申請（專利權）人: 南寧職業技術學院
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L29/16;H01L23/488
• 代理公司: 南寧圖耀專利代理事務所(普通合伙) 45127
• 代理人: 馬琳

本實用新型公開了一種碳化硅二極管，包括碳化硅芯片以及碳化硅芯片端部的過渡金屬層，過渡金屬層開有伸縮槽。過渡金屬層用于將碳化硅芯片焊接至基板或引出電極。伸縮槽用于緩和過渡金屬層的膨脹，降低因溫度過高而撕裂芯片的概率。

技術領域

本實用新型涉及半導體元器件領域，具體涉及一種碳化硅二極管。

背景技術

碳化硅材料具有寬帶隙，高擊穿場強，高熱導率，高飽和電子遷移速率，以及極好的物理化學穩定性等特性，適用于高溫、高頻、大功率和極端環境下工作。碳化硅二極管包括單極型器件和雙極型器件兩大類，單極型器件指的是在工作狀態下只有一種載流子導電的器件，如肖特基二極管和結勢壘肖特基二極管；雙極型器件指的是在工作狀態下有兩種載流子導電的器件，如PiN二極管。碳化硅二極管芯片與上下焊接的過渡層金屬，其熱膨脹系數不同于兩端，如若芯片面積較大，在溫度較高時容易撕裂芯片。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種碳化硅二極管，減少過渡金屬層因溫度過高而撕裂芯片的概率。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種碳化硅二極管，包括：

碳化硅芯片；

以及碳化硅芯片端部的過渡金屬層，用于將碳化硅芯片連接至基板或引出電極；

其改進之處在于：

所述過渡金屬層開有伸縮槽。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述伸縮槽設有數道，伸縮槽之間最好為平行設置，也可以網格分布形式開設。平行設置時最好為等間距布置。

所述伸縮槽的橫截面呈矩形、梯形、三角形或弓形，但也不局限于這些形狀。

由于主要是為了保護芯片，所以所述伸縮槽設于過渡金屬層與碳化硅芯片的接觸面。

特殊的，可能會存在不需要使用過渡金屬層，就將碳化硅芯片直接與基板或電極連接的情況。此時，所述過渡金屬層已經作為所連接的基板或電極的一部分。即，所述伸縮槽是直接開設于基板或電極的與碳化硅芯片接觸的面上。

常規的，所述過渡金屬層的熱膨脹系數介于碳化硅芯片端部和基板或電極之間。由于基板焊接面用的材質多是銅，所以過渡金屬層的熱膨脹系數要介于碳化硅和銅之間，最常見的是鉬。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的碳化硅二極管通過在連接碳化硅芯片與基板等焊接組件之間的過渡金屬層開設伸縮槽，其作用機理類似于公路的伸縮縫或伸縮槽，在過渡金屬層因積熱而溫度過高時，伸縮槽可以緩和過渡金屬層的膨脹，減少作用于芯片的拉力，降低因溫度過高而撕裂芯片的概率。

附圖說明

圖1為本實用新型優選實施例的結構示意圖。

圖中標號為：1、碳化硅芯片；2、過渡金屬層；3、伸縮槽。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行說明，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實施例的碳化硅二極管，包括碳化硅芯片1以及設置于碳化硅芯片1兩端的過渡金屬層2。過渡金屬層2焊接于將碳化硅芯片1和基板之間，或者從碳化硅芯片1端部引出電極。過渡金屬層2的材質為鉬。過渡金屬層2與碳化硅芯片1的接觸面布設有數道伸縮槽3。伸縮槽3之間平行且等間距開設。伸縮槽3的橫截面呈矩形。使用時，由于伸縮槽3對槽體兩端的過渡金屬層2高溫膨脹的緩沖，減少了作用于碳化硅芯片1的拉力，從而降低了碳化硅芯片1撕裂的概率。

上述實施例僅為本實用新型的優選實施例。在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的保護范圍內。這種變形包括但不局限于下述情況：1)改變過渡金屬層2的材質；2)改變多道伸縮槽3之間的分布情況；3)改變伸縮槽3的形狀，等等。