CN2201727Y - 陶瓷封装半导体抗电涌器件 - Google Patents

陶瓷封装半导体抗电涌器件 Download PDF

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Abstract

陶瓷封装半导体抗电涌器件是一种用于雷达、程 控交换机等电子设备的输入保护器件，管壳采用金属 陶瓷封装结构，陶瓷管两端的上、下金属电极将管芯 密封在陶瓷管内，管芯的一面通过焊片与下电极连 接，管芯的另一面通过富有弹性的环状金属带与上电 极连接，管芯可采用台面型结构或平面型结构的半导 体抗电涌器件，可将过压和过流保护为一体，具有漏 电流小、成品率高、成本低和使用寿命长等优点，可直 接与程控交换机的配线架匹配。

Description

本实用新型是一种用于雷达、程控交换机等电子设备上的半导体抗电涌器件，属于半导体器件技术领域。
目前国内外程控交换机等设备上使用的抗电涌器件通常采用陶瓷放电管，这种器件的转换电压范围大，产品一致性差，着火电阻和功耗大，器件更换周期短。现有的半导体抗电涌器件一般为金属或塑料封装，不能直接与目前使用的程控交换机上的配线架匹配，影响了半导体抗电涌器件的推广应用。
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能与现有程控交换机配线架直接匹配的半导体抗电涌器件。
本实用新型由管芯和管壳组成，其特点是管壳采用金属陶瓷封装结构，陶瓷管两端的上、下金属电极将管芯密封在陶瓷管内，管芯的一面通过焊片与下电极连接，管芯的另一面通过金属带与上电极连接。为了使管芯与上、下电极形成良好的电接触，焊片可采用银片或铅锡合金片；金属带可采用富有弹性的环状金属带（例如镍金属带）。陶瓷管可采用现有的陶瓷放电管中采用的陶瓷管，其直径可为φ6.3或8.5mm等，管芯可采用台面型结构或平面型结构的半导体抗电涌器件。下、下金属电极可采用常规导电金属，采用“凸”形结构。
本实用新型与现有技术相比，可以避免陶瓷放电管所存在的缺点，可将过压和过流保护为一体，具有漏电流小、成品率高、成本低和使用寿命长等优点，可用作雷达、程控交换机等电子设备的输入保护器件，可直接与程控交换机的配线架匹配，有利于加速半导体抗电涌器件的推广应用，改善保护电路的特性。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为管芯结构示意图；图3为图2的剖面示意图。
本实用新型可采用附图所示的方案实现。图1中的上电极（1）通过环状金属带（2）与管芯（3）实现电连接，管芯（3）通过焊片（4）烧焊在下电极（6）上，陶瓷管（5）两端与上、下金属电极间密封连接可采用高温胶粘合或低温金属烧结而成。管芯（3）可采用图2和图3所示的平面型硅抗电涌器件。图2为去除表面金属电极和氧化层的结构示意图，它可由N型硅衬底、P型扩散区和金属电极等构成，衬底正反面的P型扩散区呈对称分布，两个P型扩散区的N＋型扩散区呈转动180°对称分布，P区边缘设有P＋截止环，P＋截止环外设有P型分压环，N＋区内有规则排列的短路点，在P＋截止环和P型分压环表面有氧化层（SiO2）。图3为图2的剖面图，N型硅衬底（7）的厚度可为3300～3500μm；P型分压环（8）和P＋截止环（9）的宽度可为100～250μm，两者间距可根据耐压要求确定；N＋区（10）中的短路点（11）的直径可为60～100μm，短路点间距可为80～150μm；氧化层（12）的厚度可为1～2μm；金属电极层（13）的厚度可为1～3μm；各区的面积大小可根据电流等有关要求确定。

Claims (4)

1、一种用于雷达、程控交换机等电子设备的陶瓷封装半导体抗电涌器件，由管芯和管壳组成，其特征在于管壳采用金属陶瓷封装结构，陶瓷管两端的上、下金属电极将管芯密封在陶瓷管内，管芯的一面通过焊片与下电极连接，管芯的另一面通过金属带与上电极连接。
2、根据权利要求1所述的陶瓷封装半导体抗电涌器件，其特征在于焊片采用银片或铅锡合金片，金属带采用富有弹性的环状金属带。
3、根据权利要求1或2所述的陶瓷封装半导体抗电涌器件，其特征在于管芯采用台面型结构或平面型结构的半导体抗电涌器件。
4、根据权利要求3所述的陶瓷封装半导体抗电涌器件，其特征在于平面型硅抗电涌器件由N型硅衬底、P型扩散区和金属电极等构成，衬底正反面的P型扩散区呈对称分布，两个P区的N＋型扩散区呈转动180°对称分布，P区边缘设有P＋截止环，截止环外设有P型分压环，N＋区内有规则排列的短路点，在截止环和分压环表面有氧化层（SiO2）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102074512A (zh) * 2010-12-15 2011-05-25 中国电子科技集团公司第十三研究所 超薄型管壳
CN102099874B (zh) * 2008-06-06 2012-11-28 泰科电子日本合同会社 Ptc装置
CN105405817A (zh) * 2015-12-30 2016-03-16 朝阳无线电元件有限责任公司 一种陶封轴向二极管设计与制造技术

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