[實用新型]一種超低漏電流超高浪涌能力的平面型穩壓管芯片

有效

• 申請號: 202020579112.8
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN211578759U
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 李兵;葛宜威
• 申請（專利權）人: 山東星合明輝電子有限公司
• 主分類號: H01L29/40
• 分類號: H01L29/40;H01L29/06;H01L29/866
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 孟雪

本實用新型公開了一種超低漏電流超高浪涌能力的平面型穩壓管芯片，它屬于穩壓管技術領域，包括薄片狀的芯片本體，所述芯片本體的上表面設有主結，所述主結的上表面設有頂部電極，所述芯片本體的下表面設有襯底，所述襯底的下表面設有底部電極，環繞所述頂部電極設有腐蝕環，所述腐蝕環的深度不低于所述主結的深度，所述腐蝕環內填充有鈍化保護層，環繞所述腐蝕環設有金屬放電環，環繞所述金屬放電環設有切割槽；本實用新型通過金屬放電環，可以有效的控制表面電荷，減少了邊緣電場的集中效應，在不同程度上增加了反向擊穿時電場和電流的分布均勻性，從而提高了反向耐壓值，降低了隧道效應，避免了反向漏電流增加。

技術領域

本實用新型涉及穩壓管技術領域，具體涉及一種超低漏電流超高浪涌能力的平面型穩壓管芯片。

背景技術

穩壓二極管(又叫齊納二極管)是一種硅材料制成的面接觸型晶體二極管，簡稱穩壓管。穩壓管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導體器件。穩壓管在反向擊穿時，在一定的電流范圍內(或者說在一定功率損耗范圍內)，端電壓幾乎不變，表現出穩壓特性，因而廣泛應用于穩壓電源與限幅電路之中。因為這種特性，穩壓管主要被作為穩壓器或電壓基準元件使用。

平面型二極管是指在半導體單晶片(主要是N型硅單晶片)上，擴散P型雜質，利用硅片表面氧化膜的屏蔽作用，在N型硅單晶片上僅選擇性地擴散一部分而形成PN結；與平面型二極管相對的為臺面型二極管，臺面型二極管在制作時只保留PN結及其必要的部分，把不必要的部分用藥品腐蝕掉，其剩余的部分便呈現出臺面形，因而得名。

目前行業內用于穩壓管二極管的結構設計，大多仍然采用傳統的臺面結構設計和工藝制程的芯片，在長期使用中，面臨以下主要問題：一、反向電流大且上升快，極易失效，這是臺面結構的固有缺點；二、批次生產之間穩定性差，漏電流不穩定，難以穩定控制；三、耐反壓浪涌能力差，芯片在測試過程中，在產生較高反向擊穿電壓時，臺面周圍仍有電弧產生，發生打火現象，這是臺面結構設計產生體外擊穿固有的缺陷；四、工藝上，傳統的臺面型的擴散工藝通常采用磷硼紙源一次擴散，晶片PN結結深不均勻，表面有腐蝕坑，反型層嚴重，彎曲現象，應力較大，最終導致晶片電特性失效的比例較高，特別是在較大芯片面積(大于160mil)中比較突出。鑒于以上四點，臺面結構的穩壓管二極管的正向和反向浪涌能力(即)較差，在應用時易產生工作失效，可靠性較差。

實用新型內容

對于現有技術中所存在的問題，本實用新型提供的一種超低漏電流超高浪涌能力的平面型穩壓管芯片，可以改善浪涌能力，提高了反向耐壓值，降低了隧道效應，避免了反向漏電流增加。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種超低漏電流超高浪涌能力的平面型穩壓管芯片，包括薄片狀的芯片本體，所述芯片本體的上表面設有主結，所述主結的上表面設有頂部電極，所述芯片本體的下表面設有襯底，所述襯底的下表面設有底部電極，環繞所述頂部電極設有腐蝕環，所述腐蝕環的深度不低于所述主結的深度，所述腐蝕環內填充有鈍化保護層，環繞所述腐蝕環設有金屬放電環，環繞所述金屬放電環設有切割槽。

作為一種優選的技術方案，所述芯片本體設為拋光片或化腐片，所述芯片本體的厚度設為150-400um。

作為一種優選的技術方案，所述主結的深度設為5-15um。

作為一種優選的技術方案，所述芯片本體與所述主結的接觸面形成PN結。

作為一種優選的技術方案，所述鈍化保護層設為復合多層結構或者單層結構。

作為一種優選的技術方案，當所述鈍化保護層為復合多層結構時，所述鈍化保護層由內及表依次包括多晶硅、二氧化硅膜層和聚酰亞胺薄膜層；當所述鈍化保護層為單層結構時，所述鈍化保護層設為摻氯二氧化硅薄膜或聚酰亞胺薄膜。

作為一種優選的技術方案，所述金屬放電環與所述頂部電極的材質一致；所述金屬放電環的高度與所述主結的高度一致。