[发明专利]一种玻璃钝化实体封装低压二极管及其制造方法在审

专利信息
申请号: 202011060738.9 申请日: 2020-09-30
公开(公告)号: CN112186044A 公开(公告)日: 2021-01-05
发明(设计)人: 石文坤;刘德军;马建华;杨春梅;陆时越;闫义奇 申请(专利权)人: 中国振华集团永光电子有限公司(国营第八七三厂)
主分类号: H01L29/861 分类号: H01L29/861;H01L23/488;H01L23/29;H01L23/31;H01L21/329;H01L21/56
代理公司: 贵州派腾知识产权代理有限公司 52114 代理人: 张祥军
地址: 550018 贵州省*** 国省代码: 贵州;52
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摘要:
搜索关键词: 一种 玻璃 钝化 实体 封装 低压 二极管 及其 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种玻璃钝化实体封装低压二极管,其特征在于:包括硅片A(5)和两个电极引线,所述硅片A(5)位于两个所述电极引线之间,其中一个电极引线通过焊接金属A(4)与硅片A(5)连接,另一个电极引线通过焊接金属B(7)与硅片A(5)连接;所述硅片A(5)、焊接金属A(4)、焊接金属B(7)和两电极引线均设于钝化玻璃(6)内,且电极引线的一端延伸到钝化玻璃(6)外。

2.如权利要求1所述的玻璃钝化实体封装低压二极管,其特征在于:所述硅片A(5)为N型单晶硅片,包括N层和N+层,N层靠近焊接金属A(4),N+层靠近焊接金属B(7)。

3.如权利要求1所述的玻璃钝化实体封装低压二极管,其特征在于:所述电极引线包括铜引线(1)和钼电极(3),钼电极(3)通过银铜片(2)与铜引线(1)焊接连接。

4.如权利要求1所述的玻璃钝化实体封装低压二极管,其特征在于:所述焊接金属A(4)为铝片。

5.如权利要求4所述的玻璃钝化实体封装低压二极管,其特征在于:所述铝片厚度为40μm-100μm,成分为硅∶铝=(0~15)%。

6.如权利要求1所述的玻璃钝化实体封装低压二极管,其特征在于:所述焊接金属B(7)为蒸铝层,蒸铝层厚度为6μm-16μm。

7.一种玻璃钝化实体封装低压二极管的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤一、制备管芯;

步骤二、高温烧结,通过银铜片(2)将铜引线(1)和钼电极(3)焊成完整的电极引线;

步骤三、将电极引线、管芯、铝片、电极引线依次竖直叠放在石墨模具中,然后将石墨模具放入真空烧结炉内,对电极引线、管芯和铝片进行熔焊键和;

步骤四、将烧焊后的二极管插入腐蚀盘中,使用浓度为2~12%,温度为80~100℃的KOH溶液对其进行腐蚀3~7min,腐蚀后使用热去离子水冲洗,冲洗后将二极管放入热去离子水中煮沸3~7次,再取出二极管用热、冷去离子水交叉冲洗半小时以上;

步骤五、在二极管的表面涂覆玻璃粉浆,然后送入高温成型炉中成型,即得。

8.如权利要求7所述的玻璃钝化实体封装低压二极管的制造方法,其特征在于:所述步骤一中管芯制备包括以下步骤:

A、选择电阻率为0.003Ω·cm~0.04Ω·cmN型单晶硅片;

B、将N型单晶硅片置于源中进行磷扩散,形成N+NN+的硅片,扩散结深为10μm~80μm,方块电阻为0.1Ω/□~3Ω/□,源的配比为P2O5∶C2H5OH=5~6g∶50ml;

C、磷扩散后对硅片进行磨片处理,除去一面N+层,形成NN+的硅片A(5),硅片A(5)厚度为200μm~350μm;

D、在硅片A(5)的N+面蒸铝,蒸铝层厚度为6μm-16μm,蒸铝后将硅片A(5)放入真空烧结炉内,对硅片A(5)和蒸铝层进行熔焊键和,温度为450~550℃,恒温5~20min;

F、通过超声切割将硅片A(5)裂片为所需管芯尺寸,采用体积比为HF∶HNO3=1∶5的溶液对裂片所得芯片进行腐蚀,腐蚀时间为80~180S,然后使用冷去离子水冲洗芯片,并烘干,即得管芯。

9.如权利要求7所述的玻璃钝化实体封装低压二极管的制造方法,其特征在于:所述步骤三中真空烧结炉内的真空度≥3.4×10-3pa,熔焊键和温度为750~790℃,熔焊键和时间为10min~60min,所得二极管在真空烧结炉内自然冷却,100℃以下取出。

10.如权利要求7所述的玻璃钝化实体封装低压二极管的制造方法,其特征在于:所述步骤五中玻璃粉浆的配比为玻璃粉∶水=3g∶1ml,高温成型炉内的温度在20~70min内升高到650℃,恒温1~8min后开始降温,降温速率≤3℃/min。

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