[发明专利]一种碳化硅二极管及其制造方法

摘要

本发明提供了一种250℃/40A/1200V碳化硅二极管及其制造方法，碳化硅二极管属螺栓型结构，由管座组件、芯片、内引线组件、管帽组件构成。管座组件、芯片和内引线组件自下而上顺序组合在一起，其接触界面采用银铅锡焊料共晶回流炉中焊接连接在一起，采用聚酰亚胺胶和瓦克高温胶进行双层保护，固化后再将内引线的导电杆套装在管帽组件的外引线上，并使壳圈和座圈的边缘对齐，用氩弧焊进行焊接，内引线和外引线之间通过压扁连接在一起最终构成碳化硅二极管。本发明为多电和全电飞机的研制提供高温器件支持，也为高温碳化硅器件的研制提供了一种可行方案。

主权项

1.一种250℃/1200V/40A碳化硅二极管，采用螺栓型结构，由管座组件、芯片、内引线组件、管帽组件构成，其特征在于：所述芯片采用4H‑SiC衬底加N‑外延片，芯片背面采用Ni进行欧姆接触，正面采用钛进行肖特基接触，钛层外侧再用Ni作为阻断层，最后芯片两面采用金进行厚金工艺；芯片终端保护采用场限环结构，钝化层采用等离子体增强化学气相沉积法沉积二氧化硅和氮化硅复合介质层；所述管帽组件由外引线、瓷件绝缘子和壳圈组成，瓷件绝缘子装在壳圈的上部，外引线中心具有盲孔，外引线的细圆柱部分插入瓷件的内孔中，接触部分采用银铜焊料在氢气气氛保护环境下钎焊固定；所述内引线组件由S形片、导电杆和四方钼片组成，导电杆插入S形片上平面的孔内，S形片下平面平放在四方钼片上，四方钼片与S形片下平面重合且表面进行喷砂镀镍，接触部分采用银铜焊料在真空环境下钎焊固定；所述管座组件由管座、下钼片、钼片环及座圈组成；所述管座下部为螺栓结构，上部具有管座内腔，管座内腔底面中心具有凸台；座圈插入管座内腔中心凸台与管座内腔侧面之间的圆环槽内，并与管座内腔侧面接触；所述下钼片平放在管座内腔中心凸台上，中心为方形孔的钼片环放置在下钼片表面，接触部分采用银铜焊料在氢气气氛保护下进行钎焊固定；所述芯片固定在钼片环中心方形孔内，四方钼片与芯片上表面接触，芯片、内引线组件以及管座组件装配后在共晶回流炉中焊接固定；并对芯片进行绝缘保护；最后将管帽组件外引线套装在内引线组件的导电杆上，采用氩弧焊封装。