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10A-20A 600V功率JBS肖特基整流管的研制
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    TN35
  • 关键词:
  • 成果简介:
    项目完成考核指标: 该项目研制和开发的10A-20A 600 JBS肖特基整流管(采用TO-220塑封),在正向电流10A时,正向压降不大于1.15V;正向电流20A,正向压降不大于1.3V;反向击穿电压在反向漏电流不大于100μA情况下,达到了600V以上。 该项目产品的研制成功,填补了国内Si基大功率肖特基整流管的空白,为天水天光半导体有限责任公司和北京燕东微电子有限责任公司增加了新产品,并分别形成了批量生产10A-20A 600V功率JBS肖特基整流管4吋生产线和6吋生产线两条。在项目研发过程中,兰州大学4名硕士研究生(1名已毕业,3名在读)参与了该项目研制的全过程或部分过程。取得的成果和应用情况: 项目实施过程中,在国内外学术期刊上发表论文4篇(其中1篇SCI),硕士研究生学位论文1篇,申请国内发明专利1项(专利号:201410451733.7,已进入实审阶段)和实用新型专利1项(专利号:201420566153.8,已授权)。 经过国内外查新"项目研究开发的10A-20A 600V结势垒控制肖特基管,反向击穿电压可达600V,国外未见相同文献报道。有源区采用肖特基和p-n结混合集成结构并结合5道场限环和一道切断环结构、7道场限环和一道切断环结构,国内外未见相同文献报道。"项目成果的主要创新性如下:为了解决功率肖特基二极管正反向特性之间的矛盾,使其具有低导通压降(不大于1.5V),又能够在较小的反向泄漏电流下承受较高的反向电压,在功率肖特基二极管的漂移区集成多个梳状的p-n结栅条或p-n结蜂窝形以构成JBS器件核心结构,通过计算机数值模拟最后完成了对JBS20A/600V器件版图的优化设计。为了在低反向电流(1mA)下得到600V以上的反向击穿电压,设计了场板电极、场限环和TEOS-BPSG(正硅酸乙酯-硼、磷硅玻璃钝化技术)、多晶硅和SiO<,2>复合型器件终端结构,使反向击穿电压达到600V以上。经实际测试,采用上述工艺研制的JBS20A/600V器件在保证正向电流和压降特性下,反向击穿电压达到746V(反向泄漏电流100μA下)。在JBS20A/600V制备过程中,很好的解决了p-n结栅条或p-n结蜂窝状结构的精细光刻技术、芯片P+区硼离子精确注入问题、背面减薄抛光及背面金属化技术、芯片的复合金属层的溅射和蒸发技术、器件的封装和测试技术。 10A-20A/600V JBS整流管集肖特基整流管和p-n结势垒优点于一身,具有整流电流大、正向压降低、抗浪涌电流强、反向耐压高、开关速度快等优点,可广泛应用于消费电子、计算机、工业自动化、仪器仪表等电子产品中的输出整流级、开关电源等电路中。该项目的研制成功,将填补国内硅基高压、大电流肖特基整流管的空白,一旦在天水天光半导体有限责任公司和北京燕东微电子有限责任公司投产,可望带来巨大的经济效益。
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