一种玻钝表贴二极管及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种玻钝表贴二极管及其制造方法，通过单晶片

【技术实现步骤摘要】
一种玻钝表贴二极管及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种玻钝表贴二极管及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着电子系统向小型化、轻量化方向发展，对小型化贴片器件的需求越来越大。塑封表贴器件和陶瓷表贴器件得到了广泛使用；但塑封表贴器件因其可靠性限制，只能运用于中低端市场；陶瓷表贴器件又因其制造成本高，在中高端领域应用受到了限制。
[0003]玻璃钝化实体封装二极管以其高温稳定性、抗辐照能力强、可靠性高、成本低等优势，已广泛应用于低中高端领域；但目前了解到的玻璃钝化实体封装表贴二极管的尺寸都比较大，很难满足电子系统小型化、轻量化的要求。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种玻钝表贴二极管及其制造方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案得以实现。
[0006]本专利技术提供的一种玻钝表贴二极管，包括管芯；所述管芯的两端分别设置有蒸铝层，两个蒸铝层的端面上分别焊接有钼电极，两个钼电极的另一端向延伸出管芯后加工有垂直折弯，二极管的两端还填充覆盖有钝化玻璃。
[0007]所述两个钼电极的一端分别与管芯的两个侧面对齐。
[0008]所述两个钼电极上的垂直折弯方向相同，垂直折弯的外侧及侧面均暴露在外。
[0009]一种玻钝表贴二极管的制造方法，其步骤为：
[0010]1将N型硅片的一面进行打磨；
[0011]2对硅片进行磷硼扩散，形成的磷面结深为10
‑
80μm，方块电阻≤3Ω/
□<br/>；硼面结深为10
‑
80μm，方块电阻≤5Ω/
□
；
[0012]3对硅片进行喷砂处理去除硅片表面的硼扩散形成的硼硅玻璃层；
[0013]4在硅片的磷扩散面蒸铝，蒸铝后合金，铝层的厚度为6
‑
16μm；
[0014]5对硅片进行切割得到管芯，将管芯放入酸溶液中腐蚀；
[0015]6将两块钼片焊接在管芯的两面；
[0016]7将管芯放入碱溶液中进行腐蚀后放入钝化液中钝化；
[0017]8在管芯外壁上形成玻璃封装。
[0018]所述N型硅片打磨后的厚度为200
‑
350μm，电阻率为0.003Ω
·
cm
ꢀ‑
500Ω
·
cm。
[0019]所述步骤2中扩散温度为1100
‑
1280℃，扩散时间为5
‑
50h。
[0020]所述喷砂采用压缩空气携带规格为302#或303#的金刚砂，压缩空气气压为0.1
×
105pa—5
×
105pa。
[0021]所述步骤4中合金温度为450
‑
550℃，恒温时间为5
‑
20min。
[0022]所述酸溶液中HF和HNO3的体积比为1:5，腐蚀时间为80
‑
180S，腐蚀后使用冷去离子水冲洗并使用酒精脱水后烘干。
[0023]所述钼电极通过烧结焊接在管芯上，烧结的真空度：≥ 3.4X10
‑3pa，以5
‑
25℃/min的升温速率升温至660
‑
700℃后恒温2
‑
5 min；然后以≤5℃/min的降温速率降温至100℃。
[0024]所述碱溶液为：2
‑
12％浓度的KOH溶液，腐蚀过程中以80℃
ꢀ‑
100℃的温度腐蚀2min
‑
25min,腐蚀后热去离子水冲洗，再放入热去离子水煮沸5次，最后使用用热、冷去离子水交叉冲洗半小时以上；
[0025]所述钝化液为≥30％双氧水、≥85％双氧水和离子水按质量百分比1:1:1.3混合的混合液，短话时间为1
‑
10min。
[0026]所述封装过程中在管芯表面包裹玻璃粉后放入烧结炉，烧结炉然后以5
‑
25℃/min升温速率升温至660℃后保持2
‑
15min，然后以≤ 5℃/min降温速率降低至室温。
[0027]本专利技术的有益效果在于：
[0028]1、通过将钼电极平焊在管芯上，并延伸出管芯短距离后垂直折弯，电极和管芯焊接后厚度小，二极管的侧面受到电极遮挡而不需要玻璃钝化层，使玻璃钝化实体封装表贴二极管更加小型化、轻量化、薄片化。
[0029]2、使玻璃钝化实体封装表贴二极管的抗热疲劳性能在30000次以上，远远高于塑封表贴二极管和陶贴表贴二极管3000次左右的水平。
[0030]3、使玻璃钝化实体封装表贴二极管的工作温度远远高于塑封表贴二极管和陶贴表贴二极管。
[0031]4、可直接替代塑封表贴二极管，其制造成本约高于塑封表贴二极管，但其高温稳定性、抗辐照能力强、可靠性高远远高于塑封表贴二极管；在中高端市场具有显著的竞争优势。
[0032]5、该玻璃钝化实体封装表贴二极管的结构材料温度最低的是铝，其熔点也达到近600℃，所以能很好的发挥三代半导体二极管高结温的优势。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的实施例1结构示意图；
[0034]图2是本专利技术的实施例2结构示意图；
[0035]图3是本专利技术的实施例3结构示意图；
[0036]1‑
钝化玻璃，2
‑
钼电极，3
‑
管芯，4
‑
蒸铝层。
具体实施方式
[0037]下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0038]一种玻钝表贴二极管，包括管芯3；所述管芯3的两端分别设置有蒸铝层4，两个蒸铝层4的端面上分别焊接有钼电极2，两个钼电极2 的另一端向延伸出管芯3后加工有垂直折弯，二极管的两端还填充覆盖有钝化玻璃1。钼电极设置在二极管的同一侧，方便二极管的安装，在二极管的两端，使用玻化玻璃将钼电极的表面及与钼电极与管芯焊接的侧面封装，增加了二极管的可靠性，使钼电极在管芯上更加稳固。
[0039]所述两个钼电极2的一端分别与管芯3的两个侧面对齐。使管芯的侧面不受遮挡，玻璃钝化层能够更好的将管芯包裹。
[0040]所述两个钼电极2上的垂直折弯方向相同，垂直折弯的外侧及侧面均暴露在外。两
个钼电极的末端均朝一个方向，方便二极管的安装，一个钼电极延伸后的折弯，能够将管芯包裹但有一定间隙，和另一个钼电极形成玻璃钝化层的模具，使模具只需包裹二极管的另一端，便能够进行玻璃钝化层的烧结，脱模更加容易。
[0041]实施例1：
[0042]以112V/0.25W稳压二极管为例，制造工艺流程及工艺方法如下：
[0043]单晶片
→
磨片
→
磷/硼扩散
→
喷砂
→
蒸铝
→
裂片
→...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻钝表贴二极管，包括管芯(3)，其特征在于：所述管芯(3)的两端分别通过蒸铝层(4)焊接有钼电极(2)，两个钼电极(2)的另一端延伸出管芯(3)后加工有垂直折弯，二极管的两端还填充覆盖有钝化玻璃(1)。2.如权利要求1所述的一种玻钝表贴二极管，其特征在于：所述两个钼电极(2)的一端分别与管芯(3)的两个侧面对齐。3.如权利要求1所述的一种玻钝表贴二极管，其特征在于：所述两个钼电极(2)上的垂直折弯方向相同，垂直折弯的外侧及侧面均暴露在外。4.一种玻钝表贴二极管的制造方法，其步骤为：1)将N型硅片的一面进行打磨，打磨后的N型硅片厚度为200
‑
350μm，电阻率为0.003Ω
·
cm
‑
500Ω
·
cm；2)对硅片进行磷硼扩散，形成的磷面结深为10
‑
80μm，方块电阻≤3Ω/
□
；硼面结深为10
‑
80μm，方块电阻≤5Ω/
□
；3)使用气压为0.1
×
105pa—5
×
105pa的压缩空气携带规格为302#或303#的金刚砂对硅片进行喷砂处理去除硅片表面的硼扩散形成的硼硅玻璃层；4)在硅片的磷扩散面蒸铝，蒸铝后合金，合金温度为450
‑
550℃，恒温时间为5
‑
20min，铝层的厚度为6
‑
16μm；5)对硅片进行切割得到管芯，将管芯放入酸溶液中腐蚀；6)将两块钼片焊接在管芯的两面；7)将管芯放入碱溶液中进行腐蚀后放入钝化液中钝化；8)在管芯外壁上形成玻璃封装。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德军，杨春梅，齐胜伟，吴王进，胡耀文，
申请(专利权)人：中国振华集团永光电子有限公司国营第八七三厂，
类型：发明
国别省市：