[发明专利]一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管及其制备方法，涉及二极管制造技术领域；包括管芯的制备、电极焊接、处理封装；本发明二极管采用U型玻璃钝化表贴封装结构，结合了玻璃钝化产品可靠性高、抗机械、温度冲击能力强特点，以及表贴封装器件尺寸小、易安装的特点，器件具有圆形引出端和方形引出端两种结构，满足用户对高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管的使用要求。

技术领域

本发明涉及二极管制造技术领域，尤其是一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管及其制备方法。

背景技术

随着半导体分立器件向小型化、表贴化趋势发展，市场对高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管的需求量增加，本发明涉及一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管的制备方法，产品采用玻璃钝化表贴封装技术，结合了玻璃钝化产品可靠性高、抗机械、温度冲击能力强，以及表贴封装器件尺寸小、易安装的特点，器件具有圆形引出端和方形引出端两种结构，满足用户对高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管的使用需求。

中国专利CN107393821A公开了一种高可靠玻璃钝化微型表贴二极管的制造方法，包括管芯的制备、电极焊接、处理封装，芯片分离采用正吹砂切割方式形成正斜角，大大降低了器件的表面电场，提高了芯片表面的稳定性；在芯片腐蚀过程中采用酸腐蚀去除芯片台面损伤层、腐蚀工艺去除粘附在芯片表面的重金属离子、热钝化方式中和碱金属离子并在芯片表面生长一层二氧化硅钝化保护层的工艺，最大限度的清洁了芯片表面，减少了界面电荷的影响，使器件具有良好的反向性能，提升产品的可靠性；采用主要成分为氧化锌、三氧化二硼、二氧化硅的钝化玻璃粉经过高温成型实现玻璃粉对芯片台面的钝化兼封装作用，产品组件中的电极与芯片和玻璃钝化层的热膨胀系数相当，提高了产品的抗温度冲击能力；该产品实现了表贴封装和微型结构，不足之处在于，不具备电压调整功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管及其制备方法。采用钝化表贴封装结构，具有可靠性高，抗温度、机械冲击能力强的特征，同时可以实现方形、圆形两种封装结构，具备了体积小，易安装的特点，使表贴器件具有较高的使用可靠性。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管，包括采用磷、硼纸源扩散工艺将单晶硅片制作成PN结，通过电子束蒸发的方式制备金属薄膜层，将芯片吹砂成规定尺寸的管芯，通过高温真空烧结将电极与金属引线烧焊成一个整体后与管芯熔焊键合，处理封装而成；所述的高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管，具有电压调整功能。

所述高温真空烧结的焊料为铜焊片；所述高温真空烧结温度为 800℃～900℃。

本发明的第二个目的是提供一种高可靠玻璃钝化表贴封装电压调整二极管的制备方法，其具体步骤为：

a、管芯制备：

a-1采用0.001～5.5Ω·cm的N型单晶硅片将其磨片至200um～ 250μm后采用磷、硼纸源扩散形成P⁺N^-N⁺的芯片结构，在硼扩散后将芯片进行喷砂处理去除芯片硼面的硼硅玻璃，再通过电子束蒸发在 PN结的P面和N面制备铝或银的金属薄膜层；

a-2、通过吹砂切割将镀有金属薄膜层的单晶硅片吹砂成型，形成规定尺寸的圆片，芯片尺寸Φ0.8mm～Φ3mm，不同芯片尺寸的管芯对应封装后不同的功率，可实现从0.125W～5W的不同功率的器件。

a-3、采用清洗剂对切割好的管芯进行腐蚀清洗14min～16min，腐蚀完成后的管芯用丙酮进行超声波清洗8min～12min，再用酒精进行超声波清洗8min～12min，然后脱水、烘干；