[发明专利]一种用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及二极管技术领域，特涉及一种用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管及其使用方法。

背景技术

目前，市面上现有的瞬态抑制二极管虽然都具有非线性电压特性，但击穿电流较小，也不方便在避雷器中将多个二极管并联或串联以提高装置的击穿电流或工作电压，不能满足电力线路避雷器大通流容量的需求，因而只适用于瞬态电压抑制和部分电路的过压保护，不能用于电力线路的过压保护和防雷避雷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管。本发明在N型圆硅芯片的上表面制作一个二氧化硅绝缘层，在二氧化硅绝缘层上制作多个圆形光刻窗口，通过多个圆形光刻窗口扩散出多个P型区，形成多个PN结，在多个圆形光刻窗口处压上一个圆台形正电极，在N型圆硅芯片下部分别压上一个圆柱形负电极，在圆台形正电极和圆台形负电极之间封装一个绝缘外壳，即形成多PN结瞬态抑制二极管。本发明解决了一般的瞬态抑制二极管击穿电流较小的问题，具有击穿电流较大，适合制作电力线路避雷器等优点。

本发明的技术方案是：一种用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管，包括N型圆硅芯片、二氧化硅绝缘层、光刻窗口、P型区、PN结、圆台形正电极、圆柱形负电极、绝缘外壳、第二接触电极，其中N型圆硅芯片的上表面设置二氧化硅绝缘层，其特征在于：所述的光刻窗口还包括第一接触电极，第一接触电极下方设置P型区；所述的二氧化硅绝缘层内分布至少两个光刻窗口；光刻窗口下方依次设置P型区；P型区外部被PN结包围；PN结设置在N型圆硅芯片内部；在N型圆硅芯片的下表面镀有一层第二接触电极，第二接触电极与圆柱形负电极连接；所述的二氧化硅绝缘层和光刻窗口上方设置圆台形正电极；所述的圆台形正电极、圆柱形负电极分别覆盖在用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管正反面。

根据如上所述的用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管，其特征在于：所述的光刻窗口与P型区、PN结一一对应设置。

根据如上所述的用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管，其特征在于：所述的光刻窗口为圆形。

本发明还公开了一种用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管的使用方法，其特征在于：采用如上所述的用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管，将N片用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管堆叠，形成一个圆柱形芯体的多片的用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管组，其中N大于等于2。

本发明还公开了一种用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管的使用方法，其特征在于：采用如上所述的用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管，将N片用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管压接在两片铜片之间，其中一片铜片压接正极，另一片压接负极，其中N大于等于2。

本发明的有益效果在于：一是不仅具有多个并联的PN结，能形成较大的击穿电流；二是设置了圆台形正电极和圆台形负电极，使其在组装避雷器时能方便的多片堆叠，提高工作电压，并减小接触电阻，不仅能满足一般电力线路避雷器大通流容量的需求，还能满足高压电力线路避雷器高电压、大通流容量的需求；三是可多个并联，提高工作电流；四是具有击穿电流较大，适合制作电力线路避雷器等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。

图1为本发明二极管的结构示意图；

图2为本发明二极管的俯视图；

图3为本发明二极管的仰视图；

图4为本发明光刻窗口的结构示意图。

附图标记说明：N型圆硅芯片1、二氧化硅绝缘层2、光刻窗口3、P型区4、PN结5、圆台形正电极6、圆台形负电极7、绝缘外壳8、第一接触电极9、第二接触电极10。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，本发明的用于避雷器的多PN结瞬态抑制二极管，包括N型圆硅芯片1、二氧化硅绝缘层2、光刻窗口3、P型区4、PN结5、圆台形正电极6、圆柱形负电极7、绝缘外壳8、第二接触电极10。如图4所示，光刻窗口3还包括第一接触电极9，第一接触电极9下方设置P型区4，其中N型圆硅芯片1的上表面设置二氧化硅绝缘层2，二氧化硅绝缘层2内分布多个圆形光刻窗口3。圆形光刻窗口3下方设置P型区4；P型区4外部被PN结5包围；PN结5设置在N型圆硅芯片1内部；在N型圆硅芯片1的下表面镀有一层第二接触电极10，第二接触电极10与圆柱形负电极7连接。