[实用新型]一种高压整流管芯片

说明书

技术领域

本实用新型属于功率半导体器件技术领域，具体涉及一种高压整流管芯片。

背景技术

当前功率半导体器件正在向着大电流、高电压、高功率转化率的方向发展，且对产品参数的一致性有更高的要求。

传统的整流管芯片采用焊接方式，将硅晶片通过铝箔烧结焊在钼片上，但随着整流管芯片直径越来越大、电压越来越高，焊接质量难以保证，产品可靠性无法保证；限制产品向大直径、高电压发展。

功率半导体器件的主要工艺在于PN结的制作，对大功率高耐压的器件，一般选用在N型硅衬底上进行铝镓或铝硼两种杂质不同浓度梯度掺杂的方式形成PN结。对于整流管PN结的制作，大多采用涂源扩散直接形成PN结，同时形成N⁺、P⁺高浓度层；而先采用铝预沉积双面扩散制作PN结工艺，则需要考虑对称扩散后去除一面P型层，一般采用单面研磨的方法，但对高压整流管，由于扩散结深较深，直接单面研磨时间长，厚度偏差大，平行度差。

在实现现有技术时发现，利用上述方法进行更高电压的整流管器件制造，芯片压降大、电压达标率低，不能满足产品设计要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供了一种高压整流管芯片结构，解决了传统整流管芯片结构，芯片压降大，电压不易提高，且电压高档率不高的问题，有利于产品向大直径、高电压发展。

本实用新型的技术解决方案是：一种高压整流管芯片，其特征在于：包括结构为P⁺PNN⁺的高压整流管芯片晶片；晶片双面有蒸发形成的铝层；晶片的边缘侧面为由磨角造型、台面腐蚀形成的台面；晶片的上、下边缘及台面处设有环形圆柱形保护胶；晶片的直径为38~150mm。

本实用新型的技术解决方案中所述的晶片常用直径为80~150mm。

本实用新型的技术解决方案还可以是：一种高压整流管芯片，其特征在于：包括结构为P⁺PNN⁺的高压整流管芯片晶片；晶片的一面有蒸发形成的铝层，另一面有通过铝箔高温烧结连接的钼片；晶片的边缘侧面为由磨角造型、台面旋转腐蚀形成的台面；晶片的台面处设有环形圆柱形保护胶；晶片的直径为30~100mm。

本实用新型的技术解决方案中所述的晶片的常用直径为30~77mm。

本实用新型的技术解决方案中所述的晶片的N区为N型硅单晶材质的N型层，P区为铝掺杂扩散所形成的P型层，N⁺区为磷扩散所形成的N⁺ 型层，P⁺区为涂B源扩散及推进所形成的P⁺型层。

本实用新型的技术解决方案中所述的N型层电阻率为 250~450Ω.cm ，厚度为600 ~1100 μm；P型层浓度方块电阻为30 ~300Ω/□，结深为80~150μm；P⁺型层浓度方块电阻为0.2~ 8Ω/□，结深为20~50μm；N⁺型层浓度方块电阻为0.1~ 3Ω/□，结深为10~30μm。

本实用新型高压整流管芯片特点是：降低了PN结的前沿浓度，使PN结承受电压时，空间电荷区展宽加宽，降低了体内电场强度和表面电场强度，从而使整流管芯片反向重复峰值电压提高，有利于芯片向更高电压发展。

本实用新型高压整流管芯片反向重复峰值电压可达6000V以上，芯片通态压降小，满足产品设计和客户要求。

本实用新型主要用于高压整流管芯片。

附图说明

为了更清楚说明本实用新型或现有技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要介绍。显然，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对本领域技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为高压整流管压接芯片结构示意图。

图2为高压整流管焊接芯片结构示意图。

图3为高压整流管晶片微观纵向P⁺PNN⁺结构示意图。

附图标记说明：1-晶片； 2-铝层； 3-保护胶； 4-铝箔； 5-钼片。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。