逆變晶閘管晶片的製作方法

2023-12-02 02:56:11

專利名稱：逆變晶閘管晶片的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力電子產品，具體地，涉及一種逆變晶閘管晶片。
背景技術：
大功率逆變晶閘管晶片的放大門極的設計形式主要有輪輻式或樹枝式結構。這兩 種設計形式在技術上存在的問題是晶閘管觸發時開通不均勻，容易燒壞，產品的開通時間 長，di/dt (即通態電流臨界上升率)低，而晶閘管晶片的通態電流臨界上升率，反映了器件 的大電流迅速開通能力，晶閘管晶片的di/dt的高低需要與di/dt承受能力需要相互適應， 這些與晶閘管晶片的放大門極的設計形式密切相關。因此，有必要設計一種di/dt高，並且開通均勻、具有較高的di/dt承受能力的逆 變晶閘管晶片。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種逆變晶閘管晶片，以克服現有技術的上述缺陷，使 得該逆變晶閘管晶片開通均勻、di/dt高並具有良好的di/dt承受能力，以改善逆變晶閘管 的開關性能，提高晶閘管工作的頻率。上述目的通過如下技術方案實現逆變晶閘管晶片，包括依次層疊的鉬基片、陽 極、長基區和短基區，該逆變晶閘管晶片的放大門極、陰極和門極設置在所述短基區上表 面，其中，所述放大門極布置成漸開線形式。優選地，所述逆變晶閘管晶片採用的原始矽片為NTD矽單晶，該NTD矽單晶的電阻 率為58-72 Ω. cm，厚度為475-495 μ m，其中所述長基區的厚度為245-265 μ m。優選地，所述逆變晶閘管晶片的漸開線形式的放大門極的長度為70_90mm，寬度為 300-500 μm0優選地，所述逆變晶閘管晶片的陰極的短路點呈漸開線排布，所述短路點的直徑 為100-130 μ m，相鄰所述短路點的間距為400-600 μ m。通過本實用新型的上述技術方案，由於本實用新型的逆變晶閘管晶片的放大門極 採用漸開線布置形式，其開通均勻、開通時間短、di/dt高並具有良好的di/dt承受能力， 產品性能優越。經過檢測，本實用新型的di/dt高，可達到1000A/ys，工作頻率可達到 5000HZ，並且產品的一致性良好。此外，本實用新型的逆變晶閘管晶片結構簡單，成本低廉， 便於大規模生產，生產效率高。

圖1為本實用新型具體實施方式
的逆變晶閘管晶片的結構示意圖；圖2為本實用新型具體實施方式
的逆變晶閘管晶片的截面圖。圖中1放大門極；2門極；3陰極；4臺面；5短基區；6長基區；7陽極；8鉬基片具體實施方式
以下結合附圖描述本實用新型逆變晶閘管晶片的具體實施方式
。參見圖1和圖2，本實用新型的逆變晶閘管晶片包括依次層疊的鉬基片8、陽極7、 長基區6和短基區5，其放大門極1、門極2和陰極3設置在所述短基區上表面，其中，放大 門極1布置成漸開線形式。此外，在圖1和圖2中還顯示有臺面4，這對於本領域技術人員是熟知的，其主要是 對逆變晶閘管晶片起到保護作用。在上述基本技術方案的基礎上，本實用新型的逆變晶閘管晶片採用的原始矽片 為NTD矽單晶，其電阻率為58-72 Ω . cm,厚度為475-495 μ m，其中所述長基區6的厚度為 245-265 μ m0此本實用新型的逆變晶閘管晶片根據應用需要可以多種形狀，例如，參見圖1所 示，該逆變晶閘管晶片可以為圓形。優選地，本逆變晶閘管晶片的漸開線形式的放大門極的長度為70_90mm，寬度為 300-500 μm0此外，本實用新型的逆變晶閘管晶片的陰極的短路點可以呈漸開線排布，所述短 路點的直徑為100-130 μ m,相鄰所述短路點的間距為400-600 μ m。本實用新型涉及的大功率晶閘管圓形晶片製造過程主要包括鋁鎵擴散、短基區 腐蝕、磷擴散、一次光刻、短路點腐蝕、雷射割圓、真空燒結、蒸發、二次光刻、三次光刻、臺面 造型、臺面鈍化、測試等。由上描述可以看出，本實用新型的逆變晶閘管晶片結構簡單，成本低廉，便於大規 模生產，生產效率高，更重要的是，由於本實用新型的逆變晶閘管晶片的放大門極1採用漸 開線布置形式，其開通均勻、開通時間短、di/dt高並具有良好的di/dt承受能力，產品性能 優越。經過檢測，本實用新型的di/dt高，可達到1000A/μ S，工作頻率可達到5000ΗΖ，並且 產品的一致性良好。在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，可以通過任何合適的方式進 行任意組合，其同樣落入本實用新型所公開的範圍之內。另外，本實用新型的各種不同的實 施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實 用新型所公開的內容。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限 於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技 術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。本實用新型的保 護範圍由權利要求限定。
權利要求1.逆變晶閘管晶片，包括依次層疊的鉬基片(8)、陽極(7)、長基區(6)和短基區(5)， 該逆變晶閘管晶片的放大門極(1)、門極(2)和陰極(3)設置在所述短基區(5)的上表面， 其特徵是，所述放大門極(1)布置成漸開線形式。
2.根據權利要求1所述的逆變晶閘管晶片，其特徵是，該逆變晶閘管晶片採用的原始 矽片為NTD矽單晶，該NTD矽單晶的電阻率為58-72 Ω . cm,厚度為475-495 μ m，其中所述長 基區(6)的厚度為Μ5-265μπι。
3.根據權利要求1所述的逆變晶閘管晶片，其特徵是，該逆變晶閘管晶片的漸開線形 式的放大門極(1)的長度為70-90mm，寬度為300-500 μ m。
4.根據權利要求1所述的逆變晶閘管晶片，其特徵是，該逆變晶閘管晶片的陰極 (3)的短路點呈漸開線排布，所述短路點的直徑為100-130μπι，相鄰所述短路點的間距為 400-600 μm0
專利摘要逆變晶閘管晶片，包括依次層疊的鉬基片、陽極、長基區和短基區，其放大門極(1)、門極(2)和陰極(3)設置在所述短基區的上表面，其中，所述放大門極布置成漸開線形式。本實用新型的逆變晶閘管晶片的放大門極採用漸開線布置形式，其開通均勻、開通時間短、di/dt高並具有良好的di/dt承受能力，產品性能優越。經過檢測，本實用新型逆變晶閘管晶片的di/dt高，可達到1000A/μs，工作頻率可達到5000HZ，並且產品的一致性良好。此外，本實用新型的逆變晶閘管晶片結構簡單，成本低廉，便於大規模生產，生產效率高。
文檔編號H01L29/423GK201910424SQ20102064458
公開日2011年7月27日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者徐愛民, 顧標琴 申請人:潤奧電子(揚州)製造有限公司