[实用新型]大电流快恢复整流二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及快恢复整流二极管，特别是大电流的快恢复整流二极管。

背景技术

目前国内电器行业使用的电力半导体器件朝着大电流、大功率，同时又要体积小，功耗小，节能等方向发展。然而目前国内行业中所生产的快恢复整流管，要达到电流大，功率大，其外形尺寸相对要增大很多。如果按正常设计考虑，要做到ZK7000A整流管其选用硅片基材的直径基本为101mm硅片，但这样做出来的元件由于体积过于庞大，将给焊机的设计和安装带来很大的不便，同时成本也大大提高。

实用新型内容

所要解决的技术问题：

大电流的快恢复整流二极管的尺寸庞大，焊机的设计和安装都不变，而且成本大大提高。

技术方案：

本实用新型提供一种大电流快恢复整流二极管，芯片由硅基片N区1，硅基片P区2和钼片3组成，其特征在于：芯片的直径为48mm。

为了达到更好的效果，芯片还有硅基片蒸发金膜层4和硅基片N区1相连，钼片蒸发金膜层5和钼片4相连。硅基片蒸发金膜层4和钼片蒸发金膜层5都是镀接。

有益效果：

提供了体积小，电流压达到7000A的大电流快恢复整流二极管，解决了大电流快恢复整流二极管的尺寸庞大的问题。

附图说明

图1为大电流快恢复整流二极管的芯片结构示意图。

具体实施方式

利用P-N结正反向导电能力不同，P-N结正向电阻很小，反向电阻很大。这种特性就是整流原理。把交流电变为直流电。因此P-N结成了硅整流元件理论依据。根据P-N结的理论，当元件导通后，体内有大量的少数截流子存在(电子、空穴的)。当外电场变换时，由正向改变反向。由于大量少数截流子的存在，会影响器件的使用，使器件失效、损坏。所以需要当器件由正向改为反向时，体内的少数截流子能在复合中心的作用下，尽快复合掉，恢复到原始状态。使外界电路改变时，不会损坏器件，因此在工频50HZ-60HZ时，这个损耗可以很小，不会影响器件的使用，但是在中频或者高频的情况下，这个损耗很大，直至损坏 器件，因此ZK元件在这个基础上制造的。

一个器件的质量好与坏，在使用能否达到理想的效果，其有一个很关键的因素，是如何来控制V_TM的数值。根据P-N结的理论，产生V_TM的压降，主要由三个方面组成：

①P-N结压降：

任何半导体的材料，在制造P-N结时，必定会产生P-N的结压降，它同扩散浓度等因素有关，根据理论值一般的P-N结压降在0.4-0.45左右。

②P-N结势垒区压降

P-N结在通电后，P-N结可以扩展而产生的扩散势垒区压降，它主要由P-N在外电场作用下，扩展大小而定，同器件的耐压有关，一次扩散的深度有关，同长基区宽度有关，同杂质源有关，一般的P-N结的势垒压降在0.35-0.45之间。

③接触压降：任何两种材料相接触就会产生压降，

上述所知：V_TM＝V_P-N结+V_P-N势垒+V_接触

鉴于P-N结理论，大容量的7000A，如果按常规，必须控制结片的直径在3.5-4英寸之大，在制造过程中会产生很大的问题(烧结等)，由于采用较薄硅片的厚度，努力减小V_TM的数值，所以我们选用直径为48mm，厚度为0.2mm芯片。通过磷扩散和烧结工艺，降低压降，使之能够通过7000A的大电流。

考虑到V_TM＝V_P-N结+V_P-N势垒+V_接触，三个部分组成，必须降低接触压降，金是高导电率的较为稳定性好，而且金元素是不宜氧化，在硅基片和钼片外镀上一层金，使硅基片蒸发金膜层4和硅基片N区1相连，钼片蒸发金膜层5和钼片4相连。硅基片蒸发金膜层4和钼片蒸发金膜层5都是镀接。

通过在芯片外镀金，进一步降低了压降，使大电流快恢复整流二极管工作更加稳定。从而提供了体积小，功耗小和节能的大电流快恢复整流二极管。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。