大电流高电压整流管及设计工艺方法_2

文档序号:9218526阅读:来源:国知局
壳体之间的装配压力下,钥片与管芯之间实现紧密接触。
[0032]采用如上所述的装配方式,其相对现有的焊接连接方式而言,克服了现有的整流管中钥片与单晶硅之间焊接所带来的缺陷和不足,解决了大直径整流管的热疲劳问题,大大提高了器件的可靠性。
[0033]如图3所示,本发明还提供一种由如上所述设计工艺方法制造的的大电流高电压整流管,该大电流高电压整流管100包括:管壳盖、与所述管壳盖相配合的管壳体,所述管壳体两端设置有定位环10,所述管壳体中设置有:阴极银片31、阳极银片32、阴极钥片41、阳极钥片42、阴极凸台51、阳极凸台52、以及管芯60。
[0034]其中,所述阴极银片31和阳极银片32增加了阴极、阳极钥片41、42与管芯60之间的接触面积,从而保证了管芯60与阴极、阳极钥片41、42之间的良好接触。
[0035]阴极、阳极钥片41、42作为管芯60的引出电极,增加了管芯60的机械强度。
[0036]进一步地,管壳盖和管壳体提供的装配压力是通过阴极凸台51和阳极凸台52实现的,在装配后,阴极凸台51和阳极凸台52可对阴极、阳极钥片41、42和管芯施加压力,从而使阴极、阳极钥片41、42和管芯紧密接触。
[0037]下面针对由本发明的设计工艺方法制造的大电流高电压整流管进行测试实验,测试实验的过程及结果如下:
[0038]如图3所示,本发明的大电流高电压整流管的正向平均电流可以达到8kA。在紧固压力为150KN、电流为6kA、环境温度为25°C的条件下,测试其正向峰值电压约为1.16V,如图4所示的Λ V值。并通过对工艺过程和封装参数的严格控制,可将其正向正向峰值电压偏差控制在4%以内。
[0039]如图4所示,测试电路电压取样衰减幅度为1000:1,实测的断态不重复峰值电压为图中横坐标显示值的(1000Χ π/2)倍,漏电流为图中纵坐标显示值除以20Ω的取样电阻。因此,在室温下的阻断电压约为5.5kV,漏电流为1.7mA;在125°C下的阻断电压为5.4kV,漏电流小于100mA。
[0040]综上所述,通过本发明的设计工艺方法制造的整流管电流容量大,结构简单,成本较低,可靠性高,单只整流管的正向平均电流可以达到8kA,阻断电压达到5.5kV。
[0041]对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0042]此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种大电流高电压整流管的设计工艺方法,其特征在于,所述设计工艺方法包括如下步骤: 51.提供待扩散的硼源、铝源,将硼源和铝源于单晶硅上,在1250±5°c条件下置于反应器中进行第一次扩散,第一次扩散的扩散时间为54?58h,第一次扩散过程中使结深控制在140?155 μ m,表面浓度控制在0.08?0.1mV ; 52.提供待扩散的磷源,利用载气携带磷源送入反应器中,进行第二次扩散,第二次扩散的扩散时间为4?6h,第二次扩散过程中使结深控制在17?22 μ m,表面浓度控制在0.15 ?0.25mV ; 53.对管芯的台面进行造型,使管芯的台面形成双负斜角,并在形成双负斜角的台面上设置保护层; 54.将经过台面造型的管芯、以及钥片封装于管壳盖和管壳体之间,在管壳盖和管壳体之间的装配压力下,钥片与管芯之间实现紧密接触。2.根据权利要求1所述的大电流高电压整流管的设计工艺方法,其特征在于,所述硼源选自纯度为99.999%的粉末状单质硼。3.根据权利要求1所述的大电流高电压整流管的设计工艺方法,其特征在于,所述铝源选自纯度为99.999%的铝丝。4.根据权利要求1所述的大电流高电压整流管的设计工艺方法,其特征在于,所述磷源选自高纯三氯氧磷。5.根据权利要求1所述的大电流高电压整流管的设计工艺方法,其特征在于,所述载气选自高纯氮气、氧气。6.根据权利要求1所述的大电流高电压整流管的设计工艺方法,其特征在于,所述步骤S3中的保护层包括依次设置于台面上的:液相钝化层、有机硅漆层、硅橡胶层。7.一种根据权利要求1?6任一项所述的设计工艺方法制造的大电流高电压整流管,其特征在于,所述整流管包括:管壳盖、与所述管壳盖相配合的管壳体,所述管壳体两端设置有定位环,所述管壳体中设置有:阴极银片、阳极银片、阴极钥片、阳极钥片、阴极凸台、阳极凸台、管芯。
【专利摘要】本发明公开了一种大电流高电压整流管及设计工艺方法,其中所述设计工艺方法包括如下步骤:S1.提供待扩散的硼源、铝源,将硼源和铝源于单晶硅上,在1250±5℃条件下置于反应器中进行第一次扩散,第一次扩散的扩散时间为54~58h,第一次扩散过程中使结深控制在140~155μm,表面浓度控制在0.08~0.1mV;S2.提供待扩散的磷源,利用载气携带磷源送入反应器中,进行第二次扩散,第二次扩散的扩散时间为4~6h,第二次扩散过程中使结深控制在17~22μm,表面浓度控制在0.15~0.25mV;S3.台面造型;S4.封装。通过本发明的设计工艺方法制造的整流管电流容量大,结构简单,成本较低,可靠性高,单只整流管的正向平均电流可以达到8kA。
【IPC分类】H01L21/22, H01L21/329
【公开号】CN104934320
【申请号】CN201410100521
【发明人】陶崇勃, 邵永周
【申请人】西安永电电气有限责任公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月18日
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