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微型功率晶体管

阅读:1020发布:2020-06-09

专利汇可以提供微型功率晶体管专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种微型功率晶体管,低掺杂N型 硅 的集电区上设有高掺杂P型硅的基区,基区上设有高掺杂N型硅的发射区,所述发射区为若干等距离间隔排列的方形柱状发射区,每个所述方形柱状发射区上设有发射区引线孔,发射区引线由发射极 金属化 电极 条连接至发射极电极;每个所述方形柱状发射区四 角 基区上设有基区引线孔,基极引线由基极金属化电极条连接至基极电极;基极金属化电极条和发射极金属化电极条之间通过绝缘槽分隔开;集电区上,基区外围处设有保护环结构,集电区、保护环、发射区、基区上设有 碳 纳米层;碳纳米层、发射区、基区上沉积 阳极 金属;集电区背面沉积 阴极 金属。本实用新型的高反压功率晶体管VCBO高,集电极 电流 IC较大,尺寸小。,下面是微型功率晶体管专利的具体信息内容。

1.一种微型功率晶体管,晶片尺寸为2.45mm×2.45mm,低掺杂N型硅的集电区上设有高掺杂P型硅的基区,基区上设有高掺杂N型硅的发射区,其特征在于,所述发射区为若干等距离间隔排列的方形柱状发射区,每个所述方形柱状发射区上设有发射区引线孔,发射区引线由发射极金属化电极条连接至发射极电极;每个所述方形柱状发射区四基区上设有基区引线孔,基极引线由基极金属化电极条连接至基极电极;基极金属化电极条和发射极金属化电极条之间通过绝缘槽分隔开;所述低掺杂N型硅的集电区上,高掺杂的P型基区外围处设有保护环结构,所述低掺杂N型硅的集电区、保护环、高掺杂N型硅的发射区、高掺杂P型硅的基区上设有纳米层;所述碳纳米层、高掺杂N型硅的发射区、高掺杂P型硅的基区上沉积阳极金属;低掺杂N型硅的集电区背面沉积阴极金属;所述低掺杂N型硅的集电区上,高掺杂的P型基区外围处设有三个保护环结构,最外围为高掺杂N型硅保护环,高掺杂N型硅保护环和高掺杂的P型基区之间设有两个高掺杂P型硅保护环,三个保护环结构从外到内依次为高掺杂N型硅的第一保护环、高掺杂P型硅的第二保护环和高掺杂P型硅的第三保护环。
2.根据权利要求1所述的微型功率晶体管,其特征在于,所述保护环结构宽度为254μm,高掺杂P型硅的保护环宽度为12μm,深度150μm,高掺杂N型硅保护环宽度为35μm;第一保护环、第二保护环、第三保护环和高掺杂的P型硅基区的横向距离依次为90μm、55μm、50μm。
3.根据权利要求1所述的微型功率晶体管,其特征在于,所述发射区为若干等距离间隔排列的方形柱状发射区,方形柱状发射区所属晶格单元尺寸为158μm×110μm,硅晶片内晶格单元总数为166个。
4.根据权利要求1所述的微型功率晶体管,其特征在于,所述发射区引线孔为尺寸为54μm×64μm的方形孔,发射区金属化电极条宽度为64μm;所述基区引线孔为尺寸为30μm×60μm的方形孔,基区金属化电极条宽度为74μm。
5.根据权利要求1所述的微型功率晶体管,其特征在于,所述绝缘槽的宽度为15μm。
6.根据权利要求1所述的微型功率晶体管,其特征在于,所述低掺杂N型硅的集电区电阻率为100Ω·cm。
7.根据权利要求1所述的微型功率晶体管,其特征在于,所述碳纳米层、高掺杂N型硅的发射区、高掺杂P型硅的基区上沉积金属Al作为阳极,低掺杂N型硅的集电区背面沉积金属Ag作为阴极;阳极金属和阴极金属外设有保护膜。

说明书全文

微型功率晶体管

技术领域

[0001] 本实用新型涉及半导体功率器件,特别涉及一种微型功率晶体管。

背景技术

[0002] 晶体管由半导体材料组成,晶体管基于输入的电流电压,改变输出端的阻抗,从而控制通过输出端的电流,并且晶体管输出信号的功率可以大于输入信号的功率,因此晶体管可以作为电流开关或作为电子放大器。在不同的应用场景下,对功率管的性能有不同的要求。发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种微型功率晶体管,本实用新型的微型功率晶体管VCBO高,集电极电流IC较大,尺寸小。
[0004] 为实现上述技术目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0005] 一种微型功率晶体管,晶片尺寸为2.45mm×2.45mm,低掺杂N型硅的集电区上设有高掺杂P型硅的基区,基区上设有高掺杂N型硅的发射区,所述发射区为若干等距离间隔排列的方形柱状发射区,每个所述方形柱状发射区上设发射区引线有孔,发射区引线由发射极金属化电极条连接至发射极电极;每个所述方形柱状发射区四基区上设有基区引线孔,基极引线由基极金属化电极条连接至基极电极;基极金属化电极条和发射极金属化电极条之间通过绝缘槽分隔开;所述低掺杂N型硅的集电区上,高掺杂的P型基区外围处设有保护环结构,所述低掺杂N型硅的集电区、保护环、高掺杂N型硅的发射区、高掺杂P型硅的基区上设有纳米层;所述碳纳米层、高掺杂N型硅的发射区、高掺杂P型硅的基区上沉积阳极金属;低掺杂N型硅的集电区背面沉积阴极金属。
[0006] 作为本实用新型的进一步优选,所述低掺杂N型硅的集电区上,高掺杂的P 型基区外围处设有三个保护环结构,最外围为高掺杂N型硅保护环,高掺杂N 型硅保护环和高掺杂的P型基区之间设有两个高掺杂P型硅保护环,三个保护环结构从外到内依次为高掺杂N型硅的第一保护环、高掺杂P型硅的第二保护环和高掺杂P型硅的第三保护环。
[0007] 优选的,所述保护环结构宽度为254μm,高掺杂P型硅的保护环宽度为 12μm,深度150μm,高掺杂N型硅保护环宽度为35μm;第一保护环、第二保护环、第三保护环和高掺杂的P型硅基区的横向距离依次为90μm、55μm、50μm。
[0008] 作为本实用新型的进一步优选,所述发射区为若干等距离间隔排列的方形柱状发射区,方形柱状发射区所属晶格单元尺寸为158μm×110μm,硅晶片内晶格单元总数为166个。
[0009] 作为本实用新型的进一步优选,所述发射区引线孔为尺寸为54μm×64μm 的方形孔,发射区金属化电极条宽度为64μm;所述基区引线孔为尺寸为30μm ×60μm的方形孔,基区金属化电极条宽度为74μm。
[0010] 作为本实用新型的进一步优选,所述绝缘槽的宽度为15μm。
[0011] 作为本实用新型的进一步优选,所述低掺杂N型硅的集电区电阻率为 100Ω·cm。
[0012] 作为本实用新型的进一步优选,所述碳纳米层、高掺杂N型硅的发射区、高掺杂P型硅的基区上沉积金属Al作为阳极,低掺杂N型硅的集电区背面沉积金属Ag作为阴极;阳极金属和阴极金属外设有保护膜。
[0013] 本实用新型的微型功率晶体管VCBO高,集电极电流IC较大,尺寸小。附图说明
[0014] 图1为本实用新型实施例1的芯片平面结构示意图;
[0015] 图2为本实用新型实施例1的芯片晶格单元平面结构示意图;
[0016] 图3为本实用新型晶体管外围保护环结构示意图;
[0017] 其中,图中涉及的数值单位为μm。

具体实施方式

[0018] 如图1、图2、图3所示的微型功率晶体管,硅晶片尺寸为2.45mm×2.45mm ×270μm,晶格单元数目为166个。在电阻率为100Ω·cm的低掺杂N型硅的集电区1上设有高掺杂P型硅的基区2,基区2上设有高掺杂N型硅的发射区3,所述发射区3由若干等距离间隔排列的方形柱状发射区31组成,方形柱状发射区所属晶格单元尺寸为158μm×110μm,每个所述方形柱状发射区31上设有发射区引线孔32,所述发射区引线孔32为尺寸为54μm×64μm的方形孔,发射区引线由宽74μm的发射极金属化电极条4a连接至发射极电极5a;每个所述方形柱状发射区31四角基区2上设有基区引线孔21,所述基区引线孔为尺寸为30μm ×60μm的方形孔,基极引线由宽64μm基极金属化电极条4b连接至基极电极5b;基极金属化电极条5b和发射极金属化电极条5a之间通过宽度为15μm的绝缘槽6分隔开;所述低掺杂N型硅的集电区1上,高掺杂的P型基区2外围处设有保护环7结构,所述低掺杂N型硅的集电区1、保护环7、高掺杂N型硅的发射区3、高掺杂P型硅的基区2上设有碳纳米层8;所述石碳纳米8、高掺杂 N型硅的发射区3、高掺杂P型硅的基区2上沉积Al阳极金属5;低掺杂N型硅的集电区背面沉积Ag阴极金属9;阳极金属Al和阴极金属Ag外设有保护膜 10。
[0019] 本实施例中,所述低掺杂N型硅的集电区1上,高掺杂的P型基区2外围处设有三个保护环7结构,最外围为高掺杂N型硅保护环71,高掺杂N型硅保护环71和高掺杂的P型基区2之间设有两个高掺杂P型硅保护环72、73,三个保护环结构从外到内依次为高掺杂N型硅的第一保护环71、高掺杂P型硅的第二保护环72和高掺杂P型硅的第三保护环73;所述保护环7结构宽度为254μm,高掺杂P型硅的保护环72、73宽度为12μm,深度150μm,高掺杂N型硅保护环71宽度为35μm;第一保护环71、第二保护环72、第三保护环73和高掺杂的 P型硅基区2的横向距离依次为90μm、55μm、50μm。
[0020] 本实施例的微型功率晶体管,VCBO=1150V,VCEO=450V,IC=4A,操作和贮存温度范围-55~+150℃。
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