一种自恢复肖特基元件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体器件技术领域，尤其是一种自恢复肖特基元件。
【背景技术】
[0002]肖特基二极管是基于半导体物理金属-半导体接触理论发展出来的一种低功耗、超高度的双端半导体器件，因其所具有的正向压降低、反向恢复时间短、开关速度快、噪音系数小、串联电阻小等特点，被广泛应用于开关电源、变频器、驱动器等电路中，以作为高频、低压、大电流整流二极管、续流二极管、保护二极管使用，或者在微波通信等电路中作为整流二极管、小信号检波二极管使用。
[0003]然而，传统的肖特基二极管由于不具备有效的过流保护功能，当电路发生短路或者肖特基二极管中串入异常大电流时，肖特基二极管很容易被烧毁，而其一旦烧毁或者损坏，则无法继续使用，从而极大地增加了使用及更换的成本，严重影响了肖特基二极管的性能。因此，如何对改进传统的肖特基二极管，是人们普遍关心的技术问题。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于一种结构简单、可靠性高、体积小、具有过流保护及自动复原功能的自恢复肖特基元件。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种自恢复肖特基元件，它包括半导体晶片和电极引脚，它还包括高分子聚化合物层，所述高分子聚化合物层覆盖于半导体晶片的上表面上或包覆于半导体晶片，所述电极引脚由高分子聚化合物层内引出，所述高分子聚化合物层由聚合树脂和掺杂于聚合树脂内的导电粒子构成。
[0007]优选地，它还包括一金属散热层，所述金属散热层直接贴装于半导体晶片的下表面上并相对于高分子聚化合物层呈裸露状态。
[0008]优选地，所述导电粒子为金、银、铜、铝、锌、铁、镍、石墨中的一种粉末或颗粒。
[0009]优选地，所述导电粒子的材质为导电化合物。
[0010]由于采用了上述方案，本发明通过聚合树脂会将分布在其里面的导电粒子紧密的束缚在其结晶状的结构外，构成链状导电通路，在正常工作时，整个肖特基元件处于低阻态；当线路发生短路或过载时，流经肖特基元件上的大电流所产生的热量会使聚合树脂融化，体积迅速膨胀增大，从而形成高阻态，会使肖特基元件上流经的电流迅速减少，从而实现对整个线路的电流的限制，即形成过流保护的功能；当故障排除后或者热量散发后，聚合树脂会重新冷却结晶，体积收缩，进而再次恢复链状导电通路，以此实现自动恢复或复原的功能;其结构简单，具有很强的实用价值和市场推广价值。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0013]如图1所示，本发明实施例提供的一种自恢复肖特基元件，它包括半导体晶片1(即传统肖特基元件中形成了 PN结的功能件)、电极引脚2和高分子聚化合物层3;其中，高分子聚化合物层3覆盖于半导体晶片I的上表面上或包覆于半导体晶片I，而电极引脚2则由高分子聚化合物层3内引出，高分子聚化合物层I则由聚合树脂和掺杂于聚合树脂内的导电粒子构成。由此，在正常情况下，聚合树脂会将分布在其里面的导电粒子紧密的束缚在其结晶状的结构外，构成链状导电通路，再通过电极引脚2将肖特基元件连接于线路或者装置内，以进行正常工作，此时整个肖特基元件处于低阻态，由于此时流经肖特基元件上的电流所产生的热量很小，不会改变聚合树脂的结构；当线路发生短路或过载时，流经肖特基元件上的大电流所产生的热量会使聚合树脂融化，体积迅速膨胀增大，从而形成高阻态，会使肖特基元件上流经的电流迅速减少，从而实现对整个线路的电流的限制，即形成过流保护的功能；当故障排除后或者热量散发后，聚合树脂会重新冷却结晶，体积收缩，进而再次恢复链状导电通路，以此实现自动恢复或复原的功能;基于此，整个肖特基元件可避免出现更换维护，也避免了线路损坏后可能引起的持续性的循环开闭状态，相对于传统肖特基元件具有较高的可靠性。
[0014]为加快整个肖特基元件自动恢复的速度，提高其性能，本实施例的肖特基元件还包括一金属散热层4，金属散热层4直接贴装于半导体晶片I的下表面上并相对于高分子聚化合物层3呈裸露状态，从而利用金属散热层4在肖特基元件上构成一个散热器;基于此，整个肖特基元件可形成一个能量动态平衡的状态，即:肖特基元件在装设于线路中后并处于正常工作状态时，肖特基元件处于低阻态，其不会动作；当流经肖特基元件的电流增加或环境温度升高后，如果产生的热量与金属散热层4向外散发的热量处于平衡时，肖特基元件依然不会动作;但此时，如果产生的热量大于向外散发的热量，则会使肖特基元件的内部温度急剧增加(由于聚合树脂本身的特性，很小的温度变化即可引起其结构状态的巨大变化)，从而因聚合树脂的融化而处于高阻态，阻抗的增加限制了电流并使得电流在很短的时间内急剧下降，以此保证整个肖特基元件的过流保护功能。
[0015]另外，为能够在聚合树脂内形成良好的链状导电通路，本实施例的导电粒子可选用金、银、铜、铝、锌、铁、镍、石墨中的一种粉末或颗粒，也可采用导电化合物。
[0016]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种自恢复肖特基元件，它包括半导体晶片和电极引脚，其特征在于:它还包括高分子聚化合物层，所述高分子聚化合物层覆盖于半导体晶片的上表面上或包覆于半导体晶片，所述电极引脚由高分子聚化合物层内引出，所述高分子聚化合物层由聚合树脂和掺杂于聚合树脂内的导电粒子构成。2.如权利要求1所述的一种自恢复肖特基元件，其特征在于:它还包括一金属散热层，所述金属散热层直接贴装于半导体晶片的下表面上并相对于高分子聚化合物层呈裸露状??τ O3.如权利要求2所述的一种自恢复肖特基元件，其特征在于:所述导电粒子为金、银、铜、铝、锌、铁、镍、石墨中的一种粉末或颗粒。4.如权利要求2所述的一种自恢复肖特基元件，其特征在于:所述导电粒子的材质为导电化合物。
【专利摘要】本发明涉及半导体器件技术领域，尤其是一种自恢复肖特基元件。它包括半导体晶片、电极引脚和高分子聚化合物层，高分子聚化合物层覆盖于半导体晶片的上表面上或包覆于半导体晶片，电极引脚由高分子聚化合物层内引出，高分子聚化合物层由聚合树脂和掺杂于聚合树脂内的导电粒子构成。本发明通过聚合树脂会将分布在其里面的导电粒子紧密的束缚在其结晶状的结构外，构成链状导电通路，在正常工作时，整个肖特基元件处于低阻态；当线路发生短路或过载时，流经肖特基元件上的大电流所产生的热量会使聚合树脂融化，体积迅速膨胀增大，从而形成高阻态，会使肖特基元件上流经的电流迅速减少，从而实现对整个线路的电流的限制，即形成过流保护的功能。
【IPC分类】H01L23/49
【公开号】CN105552055
【申请号】CN201511020049
【发明人】丘振良
【申请人】丘振良
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月30日