[發明專利]一種恒流二極管設計與制造技術

在審

• 申請號: 201710408610.9
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107170728A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李志福
• 申請（專利權）人: 朝陽無線電元件有限責任公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/49;H01L21/603
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙)11348
• 代理人: 侯蔚寰

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，具體為一種恒流二極管設計與制造技術。

背景技術

半導體（ semiconductor），指常溫下 導電性能介于導體（conductor）與絕緣體（insulator）之間的材料。半導體在 收音機、電視機以及測溫上有著廣泛的應用。如二極管就是采用半導體制作的器件。半導體是指一種導電性可受控制，范圍可從絕緣體至導體之間的材料。無論從科技或是經濟發展的角度來看，半導體的重要性都是非常巨大的。今日大部分的電子產品，如計算機、移動電話或是數字錄音機當中的核心單元都和半導體有著極為密切的關連。常見的半導體材料有 硅、鍺、砷化鎵等，而硅更是各種半導體材料中，在商業應用上最具有影響力的一種。

目前，在現代傳統恒流二極管中，大量采用梳狀結構。但由于其結構特性，在一些高等級應用和嚴酷環境使用條件下，容易發生失效，因而穩定性不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種恒流二極管設計與制造技術，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種恒流二極管設計與制造技術，包括杜鎂絲、玻殼和內芯；所述內芯安裝在玻殼的內腔內，且玻殼的兩端口均通過杜鎂絲進行封堵；所述杜鎂絲與玻殼之間通過高溫燒結成一體式結構；所述內芯包括管芯和合金焊片；所述管芯的兩端面均覆有Ti-Ni-Ag金屬層，且管芯的正面設置有Ag材質凸點；兩片所述的合金焊片與管芯之間交替疊放；并通過通過II類冶金鍵合工藝與杜鎂絲燒結在一起；其制造過程主要分以下三步：

第一步：管芯的制造

將P型襯底N型外延的異型外延片通過氧化、光刻、擴散、蒸發、CVD、電鍍、劃片等一系列工藝制成具有電流調整效應的管芯，其中采用隔離區將源極、柵極與硅片背面連接，并且隔離區大面積覆蓋外延片，源極跨接隔離區和柵極，柵極的深度控制著最終調整電流的大小，成品的管芯最大對角線要求不能大于玻殼的內徑；外延片的中部設置有漏極；

第二步：順序裝配

按照杜鎂絲、玻殼、合金焊片、管芯、合金焊片和杜鎂絲的順序裝配；

第三步：采用II類冶金鍵合工藝進行燒結

對裝配完成的半成品采用II類冶金鍵合工藝進行燒結，燒結過程中杜鎂絲 、合金焊片、管芯、合金焊片、杜鎂絲由于合金焊片的熔接形成一個整體，玻殼收縮，與杜鎂絲緊密結合形成外殼。

有益效果

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明TO金屬陶瓷管殼結構，所述內芯安裝在玻殼的內腔內，且玻殼的兩端口均通過杜鎂絲進行封堵；所述杜鎂絲與玻殼之間通過高溫燒結成一體式結構；所述內芯包括管芯和合金焊片；所述管芯的兩端面均覆有Ti-Ni-Ag金屬層，且管芯的正面設置有Ag材質凸點；兩片所述的合金焊片與管芯之間交替疊放；并通過通過II類冶金鍵合工藝與杜鎂絲燒結在一起；通過該結構流程制成的恒流二極管，具有體積小，質量輕，可靠性高等優點，可以滿足各種環境和質量等級要求；實用性強，易于推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖；

圖2為本發明管芯制造前異型外延片示意圖；

圖3為本發明管芯制造后橫截面結構示意圖；

圖中：1-杜鎂絲、2-玻殼、3-內芯、4-管芯、5-合金焊片、6-外延片、7-漏極、8-源極、9-柵極、10-隔離區、11-襯底。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1-3本發明提供的一種實施例：一種恒流二極管設計與制造技術，包括杜鎂絲1、玻殼2和內芯3；所述內芯3安裝在玻殼2的內腔內，且玻殼2的兩端口均通過杜鎂絲1進行封堵；所述杜鎂絲1與玻殼2之間通過高溫燒結成一體式結構；所述內芯3包括管芯4和合金焊片5；所述管芯4的兩端面均覆有Ti-Ni-Ag金屬層，且管芯4的正面設置有Ag材質凸點；兩片所述的合金焊片5與管芯4之間交替疊放；并通過通過II類冶金鍵合工藝與杜鎂絲1燒結在一起；其制造過程主要分以下三步：

第一步：管芯4的制造