[发明专利]低电容玻璃实体封装硅瞬态电压抑制二极管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及二极管加工领域，尤其涉及一种硅瞬态电压抑制二极管的结构及其制造方法。

背景技术

瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS，其又称箝位型二极管，是目前国际上普遍使用的一种高效能电路保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10的负12次方秒量级的速度，将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。

瞬态电压抑制二极管由于其具有体积小、响应快、瞬间吸收功率大、无噪声等优点，已广泛应用到家用电器、电子仪器、精密设备、自动控制系统、计算机系统、数控机床、长线传输等各个领域。但是由于常规的瞬态电压抑制二极管的结电容通常在几百pF左右，在高频线路中即使瞬态电压抑制二极管不工作时，高频信号往往也会失真。因此，迫切需要一种低结电容的瞬态电压抑制二极管来解决高频电子线路中因为结电容大造成信号失真的问题。

发明内容

本发明的一目的在于，提出一种低电容玻璃实体封装硅瞬态电压抑制二极管，其不仅体积小、重量轻，且具有低结电容的显著优点，尤其适合在高频线路做保护器件使用；

本发明的另一目的在于，提供一种低电容硅瞬态电压抑制二极管的制造方法，其制作的低电容硅瞬态电压抑制二极管同时具有瞬态电压抑制二极管和整流管的功能，且制作成本较低。

为实现上述目的，本发明提供一种低电容玻璃实体封装硅瞬态电压抑制二极管，包括：壳体及沿壳体两端引出的引线，其还包括设于壳体内的瞬态电压抑制二极管管芯、整流二极管管芯、数个铝片层及两个钼电极，该瞬态电压抑制二极管管芯与整流二极管管芯之间串联连接，数个铝片层分别设于瞬态电压抑制二极管管芯及整流二极管管芯的两个侧面上，该瞬态电压抑制二极管管芯及整流二极管管芯还分别与一钼电极相连接，该两钼电极分别与一引线相连接。

本发明中的壳体可以为玻璃、塑料或树脂材料制作的壳体。

所述两引线可以为无氧铜线，该两无氧铜线分别沿两钼电极端部延伸出壳体之外。

本发明的瞬态电压抑制二极管管芯的正极和整流二极管管芯的正极串联连接，该瞬态电压抑制二极管管芯的负极及整流二极管管芯的负极分别与一钼电极相连接。

具体地，所述瞬态电压抑制二极管管芯可以为P型衬底N⁺PP⁺结构，整流二极管管芯可以为N型衬底N⁺NP⁺结构。

选择性地，所述瞬态电压抑制二极管管芯可以采用型号为SY56系列或型号为EN56系列的管芯；整流二极管管芯可以采用弹面型二极管管芯，该整流二极管管芯的反向击穿电压需大于800V。

所述铝片层的厚度为11um～13um。

进一步地，本发明还提供一种低电容玻璃实体封装硅瞬态电压抑制二极管的制造方法，其包括如下步骤：

扩散：根据需要的瞬态电压抑制二极管芯片击穿电压选取合适的P型单晶硅片和用于整流二极管芯片的N型单晶硅片，将该单晶硅片减薄至200μm—220μm后，分别进行扩散；

表面金属化：将扩散后单晶硅片的扩硼面进行喷砂，使其硼扩散面的方块电阻R_□≤4Ω/□，然后再对单晶硅片的双面进行蒸铝；

切割：将双面蒸铝后的单晶硅片根据不同功率进行切割；

装模、烧焊：将切割好的瞬态电压抑制二极管芯正极与整流二极管芯的正极相对，放入装有钼电极引线的模具中，然后通过真空烧焊炉进行烧焊，制得低电容硅瞬态电压抑制二极管半成品；

腐蚀：用硝酸、氢氟酸、冰乙酸及硫酸的混合酸对烧焊好的低电容硅瞬态电压抑制二极管半成品进行酸腐蚀2min，再用氢氧化钾溶液加热沸腾，清洗干净后烘干；

涂玻璃成型：将腐蚀后的低电容硅瞬态电压抑制二极管半成品涂覆上玻璃浆，然后进入成型炉内将玻璃烧成型，制得低电容玻璃实体封装硅瞬态电压抑制二极管成品。

本发明在表面金属化过程中，可以采用电子束蒸发台对单晶硅片双面进行蒸铝，蒸铝后在单晶硅片双面形成有厚度为11μm～13μm的铝片层。