CN202736911U - 触发电流对称的双向晶闸管 - Google Patents

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邵长海
车振华
穆欣宇
王研
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Jilin Sino Microelectronics Co Ltd
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Abstract

触发电流对称的双向晶闸管属于半导体器件制造技术领域。现有双向晶闸管触发电流对称性较差，对于有些对触发电流对称性要求较高的应用领域，这种器件不能满足其要求。本实用新型具有NPNPN五层结构，主电极MT1位于器件上表面，主电极MT2位于器件下表面，公用的门电极G位于器件上表面，其特征在于，在器件上表面P-区上、N+区与门极G相邻处，由主电极MT1与P-区接触区域形成一个直接旁路短路区，该直接旁路短路区是一个条形导电区，与相邻的管芯划片线平行，宽度为10~100μm。本实用新型Ⅰ+触发的触发电流IGTⅠ与Ⅲ-触发的触发电流IGTⅢ相当，触发电流对称，实现电参数的最优化。

Description

触发电流对称的双向晶闸管
技术领域
本实用新型涉及一种触发电流对称的双向晶闸管，设置直接旁路短路区，提高第一象限触发电流IGT Ⅰ(Ⅰ+)阈值，降低第一象限触发灵敏度，使第一象限、第三象限触发电流对称，提高器件电参数的优化程度，属于半导体器件制造技术领域。
背景技术
双向晶闸管是常用的半导体分立器件，也称双向可控硅，见图1、图2所示，具有NPNPN五层结构，主电极MT1位于器件上表面，主电极MT2位于器件下表面，公用的门电极G位于器件上表面。在现有技术中，与本实用新型有关的措施是采用短路条或者短路点两种方式来降低双向晶闸管门极触发灵敏度，提升双向晶闸管的温度特性，所述短路条或者短路点是在双向晶闸管正面主电极MT1远离门极G的区域做远端短路区，该远端短路区的主要部分位于主电极MT1内部，短路效果差，此种双向晶闸管触发包括Ⅰ+触发，触发电流为IGTⅠ，以及Ⅲ－触发，触发电流为IGTⅢ，不过IGTⅢ实物值约为IGTⅠ实物值的1.5~2.5倍，触发电流对称性较差，对于有些对触发电流对称性要求较高的应用领域，这种器件不能满足其要求。
实用新型内容
为了改善双向晶闸管触发电流对称性，我们发明了一种触发电流对称的双向晶闸管。
本实用新型之触发电流对称的双向晶闸管具有NPNPN五层结构，见图3、图4所示，主电极MT1位于器件上表面，主电极MT2位于器件下表面，公用的门电极G位于器件上表面，其特征在于，在器件上表面P-区2上、N+区4与门极G相邻处，由主电极MT1与P-区2接触区域形成一个直接旁路短路区3，该直接旁路短路区3是一个条形导电区，与相邻的管芯划片线平行，宽度为10~100μm。
所述的直接旁路短路区3所产生的短路发生在与门极G导通的P-区2表面，主电极MT1与门极G近似连通，相比现有技术发生在主电极MT1内部，短路效果好，使得本实用新型之双向晶闸管Ⅰ+触发的触发电流IGTⅠ与Ⅲ-触发的触发电流IGTⅢ相当，实现电参数的最优化。
附图说明
图1是现有双向晶闸管结构俯视示意图。图2是现有双向晶闸管结构主视剖视示意图。图3是本实用新型之双向晶闸管结构俯视示意图。图4是本实用新型之双向晶闸管结构主视剖视示意图，该图同时作为摘要附图。图5是本实用新型之双向晶闸管具有P+区与P-区由N-区向上延伸部分相隔结构主视剖视示意图。
具体实施方式
本实用新型之触发电流对称的双向晶闸管具有NPNPN五层结构，见图3、图4所示，主电极MT1位于器件上表面，主电极MT2位于器件下表面，公用的门电极G位于器件上表面，在器件上表面P-区2上、N+区4与门极G相邻处有一个直接旁路短路区3，该直接旁路短路区3是一个条形导电区，与相邻的管芯划片线平行，宽度为10~100μm。本实用新型之触发电流对称的双向晶闸管的管芯为边长0.5mm～15.0mm的方芯。所述直接旁路短路区3的条形长度根据管芯尺寸在0.2~10mm范围内确定。P-区2是硼或者铝经高温扩散形成，厚度为20~60μm。N+区为扩磷区，厚度为5~40μm。P+区5是硼或者铝经高温扩散形成，厚度为100~400μm。P+区5与P-区2由钝化槽1相隔，钝化槽1由氧化铅玻璃或氧化锌玻璃填充；或者P+区5与P-区2由N-区向上延伸部分相隔，见图5所示。

Claims (4)

1.一种触发电流对称的双向晶闸管，具有NPNPN五层结构，主电极MT1位于器件上表面，主电极MT2位于器件下表面，公用的门电极G位于器件上表面，其特征在于，在器件上表面P-区（2）上、N+区（4）与门极G相邻处，由主电极MT1与P-区（2）接触区域形成一个直接旁路短路区（3），该直接旁路短路区（3）是一个条形导电区，与相邻的管芯划片线平行，宽度为10~100μm。
2.根据权利要求1所述的触发电流对称的双向晶闸管，其特征在于，管芯为边长0.5mm～15.0mm的方芯。
3.根据权利要求1所述的触发电流对称的双向晶闸管，其特征在于，所述直接旁路短路区（3）的条形长度根据管芯尺寸在0.2~10mm范围内确定。
4.根据权利要求1所述的触发电流对称的双向晶闸管，其特征在于，P-区（2）是硼或者铝经高温扩散形成，厚度为20~60μm；N+区为扩磷区，厚度为5~40μm；P+区（5）是硼或者铝经高温扩散形成，厚度为100~400μm；P+区（5）与P-区（2）由钝化槽（1）相隔，钝化槽（1）由氧化铅玻璃或氧化锌玻璃填充，或者P+区（5）与P-区（2）由N-区向上延伸部分相隔。
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