[发明专利]高可靠表面贴装玻封二极管的封装工艺

说明书

本发明公开了一种高可靠表面贴装玻封二极管的封装工艺，所述二极管包括玻壳、位于玻壳内的芯片、套设在玻壳两端的引出端，引出端与芯片之间设有焊片，二极管的引出端与玻壳、引出端与焊片、芯片通过高温冶金工艺键合在一起。冶金键合结构具有可靠性高、耐大电流冲击、热阻小的优点，且工作温度范围宽（‑55℃～125℃），耐高温焊接（在550℃环境下15分钟，参数不恶化）；产品选材实现了产品的全工作温度范围的热匹配；整个工艺过程中采用氮气为保护气体，生产安全，无危险气体使用；制成的二极管安装体积小，组装密度高，重量轻；工艺操作简单，易实现批量或大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种二极管的封装工艺，具体的说，是一种高可靠表面贴装玻封二极管的封装工艺，属于二极管封装技术领域。

背景技术

目前大量使用的小电流肖特基二极管，其封装形式为轴向引线玻璃封装，安装体积大、重量大、引线阻抗大，导致整机的体积增大、可靠性降低，已经不适合高精尖武器装备系统的高密度、高性能、高可靠要求。表面贴装小电流肖特基二极管是以金属硅化物（如MoSi2）为正极，以N型半导体为负极，利用二者接触面上形成的势垒制成的金属硅化物—硅接触半导体器件。器件芯片势垒是采用金属硅化物—硅接触的肖特基势垒，提高了器件的正向特性；同时芯片采用保护环和多层金属化结构，提高了器件的反向耐压反向特性和抗热疲劳性能。表面贴装玻封小电流肖特基二极管系列具有正向压降低、反向恢复快、体积小、重量轻、效率高等特点，主要作为开关、整流二极管用于开关电源、高频整流等电路中，产品的性能直接影响到主电源系统的运行速度及工作效率，对于提高整机的性能及优化系统设计等方面起到至关重要的作用，产品可广泛应用于计算机、雷达、通讯发射机、航天飞行器、仪器仪表等方面。

目前，表面贴装玻封二极管的芯片与引出端的连接方式为压接，即利用外力（如弹片的形变压力，玻璃高温形变的收缩力）实现芯片与引出端的接卸机械接触，这种连接方式可靠性低，不能满足长期可靠性的要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种高可靠表面贴装玻封二极管的封装工艺，利用该封装工艺制成的二极管可靠性高，工作温度宽，耐高温焊接，热匹配良好。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高可靠表面贴装玻封二极管的封装工艺，所述二极管包括玻壳、位于玻壳内的芯片、套设在玻壳两端的引出端，引出端与芯片之间设有焊片，其特征在于：二极管的引出端与玻壳、引出端与焊片、芯片通过高温冶金工艺键合在一起。

进一步的，本发明所述高可靠表面贴装玻封二极管的封装工艺包括以下步骤：

1）、制备芯片，芯片厚度为210μm±50μm；

2）、用模具将芯片、焊片、引出端和玻壳装配在一起；

3）、氮气烧结，打开烧结炉，按工艺条件设置工作温度及氮气流量，氮气流量为1000ml/min±10ml/min，待炉口温度升到300℃±20℃时，将装有半成品器件的模具放至炉口预热至少10min；炉温升到620℃±20℃后，将模具推入恒温区，达到预定的恒温时间将模具拉至炉口冷却30min，最后取出模具自然冷却到室温，完成封装，实现引出端、焊片与芯片良好的冶金键合以及玻壳与引出端的密封。

进一步的，上述恒温过程中，恒温时间为10-30min。

进一步的，所述焊片为银铜锡片，银铜锡的重量比为6:3:1。

进一步的，所述芯片为势垒能耐600℃以上高温烧结的表面镀银的芯片。

进一步的，所述引出端的材料为杜美丝，引出端的外表面为铜，里面为铁镍合金。