[发明专利]一种微型玻璃钝化封装整流二极管

权利要求书

1.一种微型玻璃钝化封装整流二极管，包括管芯(1)、电极(3)、玻璃封装外壳(5)和引线(6)，管芯(1)为单晶硅制成的PN结，管芯(1)的P面和N面分别依次与电极(3)和引线(6)连接，其特征在于：所述管芯(1)与电极(3)通过金属薄膜层(2)熔焊键合在一起，所述电极(3)和引线(6)通过铜焊片(4)熔融焊接在一起；所述电极(3)由金属钼或金属钨制成，所述引线(6)由金属镍或铁镍合金制成，所述金属薄膜层(2)由铝或银制成；所述管芯(1)和电极(3)完全包覆在玻璃封装外壳(5)内部。

2.如权利要求1所述的一种微型玻璃钝化封装整流二极管，其特征在于：所述玻璃封装外壳(5)的最大直径为0.7～1.0mm，长度为1.0～1.5mm。

3.如权利要求1所述的一种微型玻璃钝化封装整流二极管，其特征在于：所述金属薄膜层(2)通过真空镀膜方法制备在管芯的P面和N面上。

4.如权利要求1所述的一种微型玻璃钝化封装整流二极管，其特征在于：所述管芯(1)的厚度为0.1～0.4±0.05mm，所述金属薄膜层(2)的厚度为0.01～0.015±0.002mm，所述电极(3)的厚度为0.2～0.4±0.05mm。

5.如权利要求1所述的一种微型玻璃钝化封装整流二极管，其特征在于：所述管芯(1)和电极(3)的直径为0.4～0.6±0.05mm，所述引线(6)的直径为0.1～0.4±0.05mm。

6.如权利要求1-5所述的微型玻璃钝化封装整流二极管的制备方法包含以下步骤：

(1)制备管芯：通过深结扩散方法在单晶硅片上形成PN结，再通过真空蒸镀方法在PN结的P面和N面制备铝或银的金属薄膜层，然后通过超声切割将镀有金属薄膜层的PN结单晶硅芯片切割成直径为0.5～0.6mm的管芯；

(2)腐蚀清洗管芯：采用硝酸、氢氟酸、硫酸和冰乙酸的混合酸对切割好的管芯进行腐蚀，硝酸、氢氟酸、硫酸和冰乙酸的质量百分浓度分别为：95％～98％、≥40％、65％～68％和≥99.5％，配制混合酸时取用的硝酸、氢氟酸、硫酸、冰乙酸的体积比为6：2：3：5，腐蚀完成后的管芯用丙酮进行超声波清洗，然后进行脱水、烘干；

(3)烧焊组装：以铜焊片作为焊料，通过真空高温烧结方法将钼或钨电极与镍金属引线或铁镍合金引线烧焊在一起形成整体的电极引线，真空烧结的温度为800～900℃；再将两个电极引线与一个管芯配组装入石墨模具中，配组时两个电极引线的电极端面分别与管芯的P面和N面上的金属薄膜紧密接触，电极引线、管芯、电极引线依次竖直叠放，并在上部电极引线上放置具有一定重量的金属帽；再将石墨模具放入真空烧结炉中，并在高温下将电极引线和管芯进行熔焊键合，铝金属薄膜对应的熔焊键合温度为620～750℃，银金属薄膜对应的熔焊键合温度为450～550℃；

(4)台面腐蚀：将烧焊组装好的二极管插入专用的腐蚀盘中，并采用硝酸、氢氟酸、冰乙酸、硫酸和磷酸的混合酸对其进行腐蚀，腐蚀两次，每次30秒钟；所用硝酸、氢氟酸、冰乙酸、硫酸和磷酸的质量百分比浓度分别为：95％～98％，≥40％，≥99.5％，65％～68％，≥85％，配置混合酸时取用的硝酸、氢氟酸、冰乙酸、硫酸和磷酸的体积比为1.2：1：1：2：1；腐蚀完成后用大量去离子水进行冲洗；

(5)封装成型：将腐蚀清洗后的管芯组件打弯后手工均匀涂覆玻璃粉浆，然后将其插放到石英砂成型舟中，送入高温成型炉中成型；成型温度为610℃～685℃，成型时间1.5～2.5小时。