[实用新型]一种低漏电固体放电管

说明书

技术领域

本实用新型属于电路保护元件技术领域，特别涉及一种低漏电固体放电管。

背景技术

放电管是一种使用于设备输入端的高压保护元件，若其两端的电压高过其保护规格值时，其内部会出现短路现象，并吸收掉输入的过高压。现代电子电路中常用的防过压保护器件主要有四种：气体放电管、硅雪崩二极管(TVS)，金属氧化物压敏电阻(MOV)和固态瞬变电压抑制器(俗称固体放电管)。

固体放电管又叫半导体放电管，是一种过压保护器件，是利用晶闸管原理制成的，依靠PN结的击穿电流触发器件导通放电，可以流过很大的浪涌电流或脉冲电流。其击穿电压的范围，构成了过压保护的范围。固体放电管使用时可直接跨接在被保护电路的两端。

固体放电管被广泛应用于通讯交换设备中的程控交换机、电话机、传真机、配线架、XDSL、通讯接口、通讯发射设备等一切需要防雷保护的领域，以保护其内部的IC免受瞬间过电压的冲击和破坏。在当今世界微电子及通讯设备高速发展的今天，固体放电管已成为世界通讯设备的首选器件。

现有的固体放电管，是用于通信终端、调制解调器、配线架等信息传输设备或系统的瞬时过电压和雷电干扰的防护器件。它具有体积小、响应快、可恢复型击穿、短路型保护、吸收浪涌能力强等优点，正迅速取代广泛使用的气体放电管。现阶段，国内大部分固体放电管主要采用两种结构：平面结构和台面结构。平面结构由于存在半导体器件无法避免的“鸟嘴”现象，产生“钻窜”效应，使得氧化层中的一些杂质离子“钻窜”到芯片内部，在PN结处形成局部电离，载流子“跃迁能”降低，变得更加活跃，增加了电流的运输能力，从而使得漏电流增大，故高压固体放电管(220V～400V)的漏电流非常大，一般大于50uA。

而台面结构由于采用玻璃钝化技术(GPP)，增加了1次光刻(玻璃钝化槽)、1次扩散(玻璃粉填充)、1次氧化(绝缘氧化层的形成)，从而使得生产成本提高15～20％。在玻璃钝化槽的形成过程中，由于开孔机、刻刀的老化、操作工的技术水平、芯片内部应力的多种因素作用下，芯片的边缘崩裂的几率会提高10％，使得成品率只能保证85％以上，故高压固体放电管的成品率一般只能做到85％以上，成本比平面结构提高15～20％。

故有必要设计一种低漏电低成本的固体放电管来弥补上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中的诸多不足，提供一种低漏电低成本的固体放电管，本实用新型通过对固定放电管的改进，使得成品率可以达到98％以上，生产成本与平面结构相同，产品的漏电流可以做到1uA以下。

本实用新型提供一种低漏电固体放电管，其包括由封装材料构成的壳体、位于所述壳体内的晶元、第一电极、第二电极，所述第一电极与所述第二电极均伸入至所述壳体中，且与所述晶元电连接，所述固定放电管进一步设有P型保护墙，其设于所述晶元内。

本实用新型固体放电管于所述晶元内设有P型保护墙，即在有源区的四周扩散一条宽20um，深20um的“保护墙”，扩散材料P，浓度为10Ω/□。这样可以把90％以上的载流子控制在一个固定的隔离区域，大大降低了自由载流子的数量，降低了电流运输能力，从而降低了漏电流。由于此步扩散与有源区的扩散同时进行，与平面结构相比，没有任何的成本增加。另外，由于自由载流子的数量降低，可以采用更高温度进行PN结的烧结(1200℃)，使得PN结能更快成型，减少了预扩和再分布的时间，提高了成品率。

附图说明

附图1为本实用新型低漏电固体放电管的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型做进一步说明。

优选的，如图1所示，一种低漏电固体放电管1，其包括由封装材料构成的壳体2、位于所述壳体内的晶元3、第一电极(未图示)、第二电极(未图示)，所述第一电极与所述第二电极均伸入至所述壳体2中，且与所述晶元3电连接，所述固定放电管1进一步设有P型保护墙4，其设于所述晶元3内。

本实用新型固体放电管于所述晶元内设有P型保护墙，即在有源区的四周扩散一条宽20um，深20um的“保护墙”，扩散材料P，浓度为10Ω/□。这样可以把90％以上的载流子控制在一个固定的隔离区域，大大降低了自由载流子的数量，降低了电流运输能力，从而降低了漏电流。由于此步扩散与有源区的扩散同时进行，与平面结构相比，没有任何的成本增加。另外，由于自由载流子的数量降低，可以采用更高温度进行PN结的烧结(1200℃)，使得PN结能更快成型，减少了预扩和再分布的时间，提高了成品率。

本实用新型低漏电固体放电管与习知的固体放电管相比较，具有如下优点：