桥式整流二极管制造技术

一种桥式整流二极管，硅晶片尺寸为5.6mm×5.6mm，有源区尺寸4.72mm×4.72mm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环，所述高掺杂的P型硅基环位于高掺杂的P型硅基层和高掺杂的N型硅扩散层之间；低掺杂的N型硅衬底和高掺杂的P型硅基层形成PN结；所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，N型硅衬底的背面沉积金属Ag或Ni作为阴极，所述N型硅衬底、高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环上设有石墨烯层；高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和石墨烯层上沉积金属Al作为阳极；阴极金属电极和阳极金属电极外设有保护膜。本实用新型专利技术的二极管反向击穿电压高，正向电流高。

bridge diode

A bridge rectifier diode, silicon wafer size is 5.6mm * 5.6mm, 4.72mm * 4.72mm active region size, layer and P type silicon ring high doped N type silicon diffusion N type silicon substrate with low doped high doped P type silicon base, high doped P type silicon substrate, between the high the doped ring is located in highly doped P type and N type silicon base high doped silicon diffusion layer; low doped N type silicon substrate and P type silicon base forming a highly doped N type silicon substrate PN junction; the low doped rounded cuboid, N type silicon substrate backside deposition of metal or Ag Ni as the cathode, the N type silicon substrate, highly doped P type silicon base, high doped N type silicon diffusion layer and P type silicon ring is provided with a highly doped graphene layer; high doped P type silicon base, high doped N type silicon diffusion deposition metal Al as anode layer and the graphene layer; the cathode metal electrode A protective film is arranged on the periphery of the anode metal electrode. The diode reverse breakdown voltage of the utility model is high, and the forward current is high.

【技术实现步骤摘要】
桥式整流二极管
本技术涉及半导体功率器件，特别涉及一种桥式整流二极管。
技术介绍
基于二极管的单向导通性能，利用二极管进行桥式整流，可将交流电转换为直流电，但作为整流元件的整流二极管，需要针对整流方式、负载大小进行不同的整流二极管选择，如果选择不当，则会导致不能安全工作，甚至可能因高压击穿烧了二极管；或者大材小用造成浪费。高压电运输可以减少电压的损耗，为实现高压电下的整流，需要一种能耐高压、击穿电压高的整流二极管。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种桥式整流二极管，其反向击穿电压高，正向电流高。为实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：一种桥式整流二极管，硅晶片尺寸为5.6mm×5.6mm，有源区尺寸4.72mm×4.72mm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环，所述高掺杂的P型硅基环位于高掺杂的P型硅基层和高掺杂的N型硅扩散层之间；低掺杂的N型硅衬底和高掺杂的P型硅基层形成PN结；所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，N型硅衬底的背面沉积金属Ag或Ni作为阴极，所述N型硅衬底、高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环上设有石墨烯层；高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和石墨烯层上沉积金属Al作为阳极；阴极金属电极和阳极金属电极外设有保护膜。作为本技术的进一步改进，所述石墨烯层宽415μm。作为本技术的进一步改进，所述高掺杂的P型硅基环有三个，所述N型硅衬底上有四个环形结构，环形结构曲率为500μm；四个环形结构外环为高掺杂的N型硅扩散层，以及高掺杂的P型硅基层和外环高掺杂的N型硅扩散层中间的三个高掺杂的P型硅基环，从外到内依次为第一硅基环，第二硅基环和第三硅基环。作为本技术的进一步改进，所述外环高掺杂的N型硅发射层宽度为55μm，三个硅基环的宽度为15μm；外环高掺杂的N型硅发射层、第一硅基环、第二硅基环、第三硅基环、高掺杂的P型硅基层间横向距离依次为109μm、82μm、77μm、72μm。作为本技术的进一步改进，所述桥式整流二极管硅晶片厚度为290μm，所述高掺杂的P型硅基层和高掺杂的P型硅基环深度为150μm，所述高掺杂的N型硅扩散层深度为25μm。作为本技术的进一步改进，所述低掺杂的N型硅衬底电阻率为100Ω·cm，厚度140μm。作为本技术的进一步改进，所述阳极金属Al的厚度为4μm，所述阴极金属Ag或Ni的厚度为0.5μm。本技术的桥式整流二极管，反向击穿电压高，可达1840V，正向能承受的最大电流高，可达50A，适用于桥式整流。附图说明图1和2为本技术实施例的芯片平面结构示意图。具体实施方式如图1、图2所示的桥式整流二极管，包括保护膜1、高掺杂的N型硅扩散层2、阳极金属Al层3、石墨烯层4、高掺杂的P型硅基层5、低掺杂的N型硅衬底6、高掺杂的P型硅基环7和阴极金属层8；硅晶片尺寸为5.6mm×5.6mm，有源区尺寸4.72mm×4.72mm，低掺杂的N型硅衬底6上设有高掺杂的P型硅基层5、高掺杂的N型硅扩散层2和高掺杂的P型硅基环7，所述高掺杂的P型硅基环7位于高掺杂的P型硅基层5和高掺杂的N型硅扩散层2之间；低掺杂的N型硅衬底6和高掺杂的P型硅基层5形成PN结；所述低掺杂的N型硅衬底6呈圆角长方体状，N型硅衬底6的背面沉积金属Ag或Ni作为阴极8，所述N型硅衬底6、高掺杂的P型硅基层5、高掺杂的N型硅扩散层2和高掺杂的P型硅基环7上设有宽415μm的石墨烯层4；高掺杂的P型硅基层5、高掺杂的N型硅扩散层2和石墨烯层4上沉积金属Al作为阳极3；阴极金属电极8和阳极金属电极3外设有保护膜1。所述高掺杂的P型硅基环7有三个，所述N型硅衬底6上有四个环形结构，环形结构曲率为500μm；四个环形结构外环为高掺杂的N型硅扩散层2，以及高掺杂的P型硅基层5和外环高掺杂的N型硅扩散层2中间的三个高掺杂的P型硅基环7，从外到内依次为第一硅基环71，第二硅基环72和第三硅基环73。所述外环高掺杂的N型硅发射层2宽度为55μm，三个硅基环71、72、73的宽度为15μm；外环高掺杂的N型硅发射层2、第一硅基环71、第二硅基环72、第三硅基环73、高掺杂的P型硅基层5间横向距离依次为109μm、82μm、77μm、72μm。所述桥式整流二极管硅晶片厚度为290μm，所述高掺杂的P型硅基层5和高掺杂的P型硅基环7深度为150μm，所述高掺杂的N型硅扩散层2深度为25μm。所述低掺杂的N型硅衬底6电阻率为100Ω·cm，厚度140μm。所述阳极3金属Al的厚度为4μm，所述阴极8金属Ag或Ni的厚度为0.5μm本实施例的桥式整流二极管反向击穿电压BVR=1600V（Typ.1840V），正向电流IF=50A，操作和贮存温度范围-55~+150℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥式整流二极管，硅晶片尺寸为5.6mm×5.6mm，有源区尺寸4.72mm×4.72mm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环，所述高掺杂的P型硅基环位于高掺杂的P型硅基层和高掺杂的N型硅扩散层之间；低掺杂的N型硅衬底和高掺杂的P型硅基层形成PN结；所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，N型硅衬底的背面沉积金属Ag或Ni作为阴极，其特征在于，所述N型硅衬底、高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环上设有石墨烯层；高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和石墨烯层上沉积金属Al作为阳极；阴极金属电极和阳极金属电极外设有保护膜。

【技术特征摘要】
1.一种桥式整流二极管，硅晶片尺寸为5.6mm×5.6mm，有源区尺寸4.72mm×4.72mm，低掺杂的N型硅衬底上设有高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环，所述高掺杂的P型硅基环位于高掺杂的P型硅基层和高掺杂的N型硅扩散层之间；低掺杂的N型硅衬底和高掺杂的P型硅基层形成PN结；所述低掺杂的N型硅衬底呈圆角长方体状，N型硅衬底的背面沉积金属Ag或Ni作为阴极，其特征在于，所述N型硅衬底、高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和高掺杂的P型硅基环上设有石墨烯层；高掺杂的P型硅基层、高掺杂的N型硅扩散层和石墨烯层上沉积金属Al作为阳极；阴极金属电极和阳极金属电极外设有保护膜。2.根据权利要求1所述的桥式整流二极管，其特征在于，所述石墨烯层宽415μm。3.根据权利要求1所述的桥式整流二极管，其特征在于，所述高掺杂的P型硅基环有三个，所述N型硅衬底上有四个环形结构，环形结构曲率为500μm；四个环形结构外环为高...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔峰敏，
申请(专利权)人：傲迪特半导体南京有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32