[发明专利]体内击穿玻钝二极管及制造方法

说明书

本发明提供了一种体内击穿玻钝二极管及制造方法，该玻钝二极管包括管芯、电极引线，电极引线设于管芯的两端，管芯与电极引线的外周包覆有钝化玻璃，管芯两端的电极引线分别伸出钝化玻璃；管芯的正面中部为P+突变结，围绕P+突变结设有一圈P区缓变结，P+突变结的端面设有铝片，管芯的背面为N+区扩散。本发明在管芯P面的中心位置装上铝片，在装电极引线、管芯烧焊时，P面与铝片又合金形成P+突变结，P面周围的区域仍然是P区缓变结；N型硅片衬底的背面形成N+区，与电极引线形成良好的欧姆接触；在相同衬底N区电阻率下，P区的反向击穿电压高于P+的的反向击穿电压；从而实现了体内击穿，大大提高了二极管的成品率及使用可靠性。

技术领域

本发明涉及二极管技术领域，具体涉及一种体内击穿玻钝二极管及制造方法。

背景技术

玻璃钝化实体封装二极管简称玻钝二极管，具有高温稳定性、抗辐照能力强、可靠性高、成本低等特点，广泛应用于中高端领域。玻璃钝化实体封装二极管为台面型二极管，管芯裂片后PN结是暴露在管芯的侧面的，需要对PN结的台面进行腐蚀、清洗、钝化保护。由于①离子沾污，②钝化材料的钝化程度、绝缘强度限制，③钝化材料与硅的匹配程度差异，由于这些原因，PN结的台面成为了二极管最薄弱的地方，往往反向击穿都是台面先于体内击穿；而体内击穿是可以恢复的，台面击穿往往都是破坏性的，最终导致二极管失效，大大降低了二极管的成品率及使用可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种体内击穿玻钝二极管及制造方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供了一种体内击穿玻钝二极管，包括管芯、电极引线，所述电极引线设于管芯的两端，管芯与电极引线的外周包覆有钝化玻璃，管芯两端的电极引线分别伸出钝化玻璃；所述管芯的正面中部为P+突变结，围绕P+突变结设有一圈P区缓变结，P+突变结的端面设有铝片，管芯的背面为N+区扩散。

所述N+区扩散端部均匀地设有一层金属化铝。

所述P+突变结为铝片在P区缓变面上烧焊扩散形成。

所述电极引线包括铜引线、钼柱，钼柱一端与管芯连接，另一端与铜引线连接，钼柱侧面被包覆于钝化玻璃内，铜引线伸出钝化玻璃。

所述铜引线与钼柱之间通过银铜焊片角焊缝焊接。

位于管芯正面的钼柱与铝片连接，铝片周围为钝化玻璃。

本发明还提供了上述体内击穿玻钝二极管的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、单晶片，选择电阻率为0.005Ω·cm～500Ω·cm的N型单晶硅，进行磨片处理；

步骤二、磷硼扩散，得到N型扩散的硅片，磷面结深为30μm，方块电阻≤3Ω/□，硼面结深为25μm，方块电阻≤5Ω/□；

步骤三、喷砂，用压缩空气携带金刚砂去除硼扩散面形成的硼硅玻璃层；

步骤四、蒸铝与合金，在保留的磷扩散面蒸铝，细磨面不蒸铝，铝层厚度为6～16μm，蒸铝后在高温下进行合金处理；

步骤五、裂片，裂片后用HF：HNO3＝1：5(体积比)的腐蚀剂腐蚀80～180S，腐蚀后用大量冷去离子水冲洗，酒精脱水烘干；

步骤六、装模，在管芯的P面中部装配铝片，然后将电极引线装配在管芯两端，装配后在高温下进行烧结处理；(装模后如图2所示，图中该步骤还未形成P+突变结，正面为P区，反面为N+区扩散。)

步骤七、放入腐蚀剂中进行台面腐蚀，腐蚀后用热去离子水冲洗，并用热去离子水煮沸5次，用热、冷去离子水交叉冲洗半小时以上，然后放入钝化液中钝化处理；