一種大功率雙向晶閘管的製作方法
2023-05-16 13:27:51
專利名稱：一種大功率雙向晶閘管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及交流控制元件領域，尤其是關於大功率大電流的 雙向晶閘管。
背景技術：
目前，電器行業朝著高集成、大電流、大功率的方向發展。在 交流電路中，由於-一隻雙向晶閘管替代了兩隻反並聯的普通晶閘管， 同時又減少了觸發電路及保護電路，達到了結構簡單、體積縮小、成 本降低的目的，在交流控制領域裡成為一種較理想的控制元件，然而， 目前行業中所生產的雙向晶閘管元件，隨著元件電流容量的增大，普 遍存在換向特性不佳，造成在感性或容性負載換向失敗，無法使用。
已知解決(dv/dt) c的換向能力的方法有幾種方法1.用摻金的方法在隔離區增加大量複合中心使少子在跨越隔離區時被複合掉，但缺點 是製造工藝麻煩，成本較高會影響器件的其它參數，是最初的試驗方法，目前基本上不用；2.用電子輻照的方法藉助電子輻照的設備在 掩蔽模具的作用下在隔離區產生複合中心，也能提高換向能力，但它 的缺點是投資較大，成本較高，工藝操作複雜，產量受到限制，技術 推廣較困難。因此國內行業目前一般只做到800A的雙向晶閘管，更 大電流雙向晶閘管方面的研究，尚屬空白。
發明內容
本實用新型的目的在於克服上述的缺陷提供一種能達到1200A
電流容量的大功率雙向晶閘管。本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的一種大功率雙向晶閘管，由兩隻反向並聯的普通晶閘管組成，其 特徵在於所述的晶閘管在兩個之間有隔離區，基片N型上有通過擴散形成表面濃度即門極N2、 N3、 N4且形成的P,N,P2N2結與 P2N,PiN3結，N型扇形展開後有一角度e ，門極N2、 N3、 N4上還在 蒸鋁層。上述的隔離區為l一1.4mm。上述的扇形展開後9=2°， N型扇形邊緣中心點隔離區寬度為 2.2mm 。釆用本實用新型的大功率雙向晶閘管，由於增大了元件中兩隻普通晶閘管隔離區之間的距離，使換向過程中P,N,P2N2晶閘管基區中 的載流子儘量少地擴散到P2N,P,N3晶閘管的基區，反之亦然，減弱了兩隻晶閘管在換向時的相互影響而造成換向失敗，從而提高器件的換向能力(dWdt)，使晶閘管的電流容量從800A提高到1200A。
圖1是本實用新型的結構示意圖圖2是本實用新型的換向特性示意圖圖3是本實用新型的象限示意圖圖4是本實用新型的隔離區示意圖。 提體實施方式一種大功率雙向晶閘管，由兩隻反向並聯的普通晶閘管組成，在 兩個結型之間有隔離區1，基片N型上有通過擴散形成表面濃度即門極N2、 N3、 N4且形成的P,N,P2N2結與P2N,P,N3結，N型扇形展開 後有一角度e，門極N2、 N3、 N4上還在蒸鋁層2。 實施例1由圖1知，本實用新型的大功率1200A雙向晶閘管，由兩隻反 向並聯的普通晶閘管組成，其中G為門極，Tl、 T2為主端子。由 圖2知，本實用新型是由P,N,P2N2結與P2N,P,N3結構成，在兩個普 通反向晶閘管之間有隔離區1。由圖3知，基片N型經一次擴散在基 片N型上形成P2N1P1，在P上通過氧化光刻方法，二次擴散形成表 面濃度N2、 N3、 N4，再通過燒結蒸發反刻，退火工藝形成蒸鋁層2。 由圖4知，本實用新型的兩隻反向並聯的普通晶閘管P,N，2N2與 P2N,P,N3，其門極部位離中心點隔離區寬度1為1.4mm，扇形展開後 0=2°, N型扇形邊緣中心點隔離區寬度3為2.2mm。在交流迴路中，由於採用結型門極結構，通過門極G可以分別 在交流正負半波可以控制，在正半波由P,N,P2N2晶閘管導通，在負 半波則由P2N,P,N3晶閘管導通，所以在交流迴路中雙向晶閘管具有絕對的優勢，這樣使P,N,P2N2與P2N,P,N3二隻反向並聯的晶閘管在隔離區有較好的複合作用。本實施例由於增大了元件中兩隻晶閘管隔 離區之間的距離，使換向過程中P,N,P2N2晶閘管基區中的載流子盡 量少地擴散到P2N,P,N3晶閘管的基區，反之亦然，減弱了兩隻晶閘 管在換向時的相互影響而造成換向失敗，從而提高器件的換向能力 (dv/dt) c，使晶閘管的電流容量從800A提高到1200A。
權利要求1、一種大功率雙向晶閘管，由兩隻反向並聯的普通晶閘管組成，其特徵在於所述的晶閘管的兩個普通晶閘管結型之間有隔離區(1)，基片N型上有通過擴散形成表面濃度即門極N2、N3、N4且形成的P1N1P2N2結與P2N1P1N3結，N型扇形展開後有一角度θ，門極N2、N3、N4上還在蒸鋁層(2)。
2、 根據權利要求1所述的一種大功率雙向晶閘管，其特徵在於: 所述的隔離區(1)的寬度為1—1.4mm。
3、 根據權利要求1所述的一種大功率雙向晶閘管，其特徵在於: 所述的隔離區(1)寬度為1.4mm。
4、 根據權利要求1所述的一種大功率雙向晶閘管，其特徵在於: 所述的N型扇形展開後e:2。， N型扇形邊緣中心點隔離區寬度(3) 為2.2mm。
專利摘要一種大功率雙向晶閘管，由兩隻反向並聯的普通晶閘管組成，其特徵在於所述的晶閘管的兩個普通晶閘管之間有隔離區(1)，基片N型上有通過擴散形成表面濃度即門極N2、N3、N4且形成P1N1P2N2結與P2N1P1N3結，N型扇形展開後有一角度θ，門極N2、N3、N4上還在蒸鋁層(2)。採用本實用新型的大功率雙向晶閘管，由於增大了元件中兩隻晶閘管隔離區之間的距離，使換向過程中P1N1P2N2晶閘管基區中的載流子儘量少地擴散到P2N1P1N3晶閘管的基區，反之亦然，減弱了兩隻晶閘管在換向時的相互影響而造成換向失敗，從而提高器件的換向能力(dv/dt)c，使晶閘管的電流容量從800A提高到1200A。
文檔編號H01L27/082GK201017884SQ200720034458
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月13日 優先權日2007年2月13日
發明者陳建平 申請人:江蘇威斯特整流器有限公司