一种高压晶体管结构制造技术

本发明专利技术公开了一种高压晶体管结构，包括一颗硅材料作成的Cool MOS晶体管和一颗双向高压导通保护二极管，所述Cool MOS晶体管与所述双向高压导通保护二极管合封于单一封装体内。本发明专利技术在使用时，遇到突波或浪涌，产生了额外的过电压，在损害功率器件之前，启动了双向高压导通保护二极管保护机制，将额外电流导出，进而保护了Cool MOS晶体管，可解决硅材料作成Cool MOS晶体管在使用时因突波或浪涌产生的器件过电压或雪崩崩溃现象而使器件失效的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子元器件领域，尤其涉及一种高压晶体管结构。
技术介绍
CoolMOS也有叫SuperJunctionMOS的，由于其构造特殊，导通电阻非常低，耐高压，发热量低，因此又叫CoolMOS。采用新的耐压层结构，在几乎保持功率MOSFET所有优点的同时，又有着极低的导通损耗。是一种耐压层上的结构创新，不仅可用于垂直功率MOSFET，还可用于功率IC的关键器件LDMOS以及SBD、等功率半导体器件中。CoolMOS通常使用于高压环境，在使用时常因突波或浪涌(Surge)产生的器件过电压(OverStress)或雪崩崩溃现象(AvalancheBreakDown)，而使器件失效的情形。一般解决的方法为延长器件集极端与闸极端的距离或在芯片外围增加保护环的尺寸来增加器件的耐压能力，但因此增加大量的芯片面积，而导致成本大幅增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高压晶体管结构，旨在解决硅材料作成CoolMOS所形成的功率晶体管在使用时因突波或浪涌产生的器件过电压或雪崩崩溃现象而使器件失效的问题。本专利技术是这样实现的，一种高压晶体管结构包括一颗硅材料作成的CoolMOS晶体管和一颗双向高压导通保护二极管，所述CoolMOS晶体管与所述双向高压导通保护二极管合封于单一封装体内。进一步，所述双向高压导通保护二极管外挂于所述CoolMOS晶体管的源极与集极，作为该CoolMOS晶体管外挂的保护电路。进一步，所述双向高压导通保护二极管由反向偏置耐高压的二级管组成，材料为SiC或GaN。进一步，所述双向高压导通保护二极管的崩溃电压低于所述CoolMOS晶体管的崩溃电压。本专利技术在使用时，遇到突波或浪涌，产生了额外的过电压，在损害功率器件之前，启动了双向高压导通保护二极管保护机制，将额外电流导出，进而保护了CoolMOS晶体管，可解决硅材料作成CoolMOS晶体管在使用时因突波或浪涌产生的器件过电压或雪崩崩溃现象而使器件失效的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的传统CoolMOS晶体管因突波或浪涌产生的器件过电压或雪崩崩溃现象而失效的原理图；图2是本专利技术实施例提供的结合双向高压导通保护二极管与CoolMOS晶体管的电路示意图；图3和图4是本专利技术实施例提供的透过双向高压导通保护二极管将电荷引流而对CoolMOS功率器件保护的原理图；图5是本专利技术实施例提供的CoolMOS晶体管与双向高压导通保护二极管合封于单一封装体内的结构示意图；图中：1、CoolMOS晶体管；2、突波/浪涌；3、失效点；4、闸极；5、源极；6、集极；7、双向高压导通保护二极管；8、第一端电极；9、第二端电极；10、单一封装体；11、集极焊垫；12、闸极焊垫；13、源极焊垫。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。请参阅图1至图5：一种高压晶体管结构包括一颗硅材料作成的CoolMOS晶体管1和一颗双向高压导通保护二极管7，所述CoolMOS晶体管1与所述双向高压导通保护二极管7合封于单一封装体10内。进一步，所述双向高压导通保护二极管7外挂于所述CoolMOS晶体管1的源极与集极(独立封装)，作为该CoolMOS晶体管1外挂的保护电路。进一步，所述双向高压导通保护二极管7由反向偏置耐高压的二级管组成，材料为SiC或GaN。进一步，所述双向高压导通保护二极管7的崩溃电压低于所述CoolMOS晶体管1的崩溃电压，以避免CoolMOS提前崩溃造成器件损坏的情形。图1示出了传统CoolMOS晶体管1因突波/浪涌2产生的器件过电压或雪崩崩溃现象，而使器件失效的电路示意图；如图2所示，分别将具有闸极4，源极5，集极6三端的CoolMOS晶体管，及具有第一端电极8、第二端电极9的双向高压导通保护二极管7，结合成如图2所示的电路图。如图3和图4所示，当器件在使用时，遇到突波或浪涌，产生了额外的过电压，在损害功率器件之前，启动了双向高压导通保护二极管7保护机制，将额外电流导出，进而保护了CoolMOS晶体管1。如图5所示，将此CoolMOS晶体管1与保护二极管7合封于具有集极焊垫11，闸极焊垫12，源极焊垫13的单一封装体10内，而完成完整CoolMOS晶体管功率器件。本专利技术另一实施例为将双向高压导通保护二极管7外挂于CoolMOS晶体管的源极与集极(独立封装)，作为于此CoolMOS晶体管外挂的保护电路。本专利技术可以较低成本解决硅材料作成CoolMOS在使用时因突波或浪涌产生的器件过电压或雪崩崩溃现象而避免器件失效的情形。以上所述仅是对本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压晶体管结构，其特征在于，所述的高压晶体管结构包括一颗硅材料作成的Cool MOS晶体管和一颗双向高压导通保护二极管，所述Cool MOS晶体管与所述双向高压导通保护二极管合封于单一封装体内。

【技术特征摘要】
1.一种高压晶体管结构，其特征在于，所述的高压晶体管结构包括一颗硅
材料作成的CoolMOS晶体管和一颗双向高压导通保护二极管，所述CoolMOS
晶体管与所述双向高压导通保护二极管合封于单一封装体内。
2.如权利要求1所述的高压晶体管结构，其特征在于，所述双向高压导通
保护二极管外挂于所述CoolMOS晶体管的源极与集...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟梵，张明伦，
申请(专利权)人：昆山永续智财技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32