[发明专利]采用冶金键合方法制造玻封二极管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用冶金键合工艺制造玻封二极管的方法，属于半导体器件加工技术领域。

背景技术

二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或较小。正因为二极管具有上述特性，电路中常把它用于整流和稳压。

稳压二极管的特点就是加反向电压击穿后，其两端的电压基本保持不变。而整流二极管反向击穿后就损坏了。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动， 或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

整流二极管和稳压二极管都是PN半导体器件，所不同的是整流二极管用的是单向导电性，稳压二极管是利用了其反向特性，在电路中反向联接。

现有玻封二极管封装普遍采用压接工艺完成外引线与芯片电极的连接。这种压接工艺的缺点是芯片的电极引出存在一定隐患，严重情况会出现开路现象。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种采用冶金键合方法制造玻封二极管的方法，它实现了内引线与芯片电极的冶金键合，从而实现芯片与外引线的稳定可靠连接。本发明所生产的玻封二极管可靠性高，可以应用到各种恶劣环境条件下，不存在开路失效问题。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种采用冶金键合方法制造玻封二极管的方法，所述二极管内引线与二极管芯片采用冶金键合方法实现芯片与外引线的电信号连接。

具体包括下列步骤：

1）、制备合金焊片：厚度50微米，直径φ略小于玻壳内径；

2）、制备芯片版图：芯片直径等于0.8倍的玻壳内径；

3）、按照常规工艺进行玻封，玻封温度600℃，玻封温升过程中增加一个短时间冶金键合温度脉冲，冶金键合温度650℃，时间 5min，使内引线与二极管芯片通过冶金键合方法实现连接，最后形成玻封二极管。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、本发明所生产的玻封二极管可靠性高，可以应用到各种恶劣环境条件下，不存在开路失效模式。

2、本发明所生产的玻封二极管抗电流冲击能力大，同比普通工艺产品提高电流冲击强度20%。

3、本发明所生产的玻封二极管封装成品率高，相比普通工艺提高2个百分点。

4、本发明所生产的玻封二极管芯片工艺稳定性高、重复性好，具有良好连接可靠性。

具体实施方式

在本发明中玻封二极管芯片基体材料选硅外延圆片（N型），电阻率ρ＝0.6Ω.cm <111>，首先制成玻封二极管芯片，芯片尺寸：0.5mm×0.5mm

选用内径φ0.76mm的DO-35型玻壳，

焊片选用φ0.7mm，厚度0.05mm

按照常规工艺封装，玻封温度600℃，冶金键合温度650℃ 时间 5min。

按照工艺进行玻封稳压管ZW60，击穿电压VB=11.5-12V，全部曲线为硬击穿V 。

采用本实施例中的工艺加工制造成的玻封二极管芯片具有良好连接可靠性。

本发明对材料的要求不高，能够实现所有玻封二极管的冶金键合封装。在本发明中采用的原材料均为市场所购，使用的设备均为常规设备。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。