[發明專利]一種采用印刷工藝制作單向TVS芯片的方法

有效

• 申請號: 201711057472.0
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109755116B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 梁效峰;徐長坡;陳澄;楊玉聰;李亞哲;黃志煥;王曉捧;王宏宇;王鵬
• 申請（專利權）人: 天津環鑫科技發展有限公司
• 主分類號: H01L21/228
• 分類號: H01L21/228;H01L21/268;H01L21/306;H01L21/329
• 代理公司: 天津諾德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

本發明涉及一種采用印刷工藝制作單向TVS芯片的方法，制備步驟包括硅片預處理，二次擴散制絨，玻鈍印刷制圖，金屬化和測試分選，其中硼擴散步驟采用負壓擴散，并采用濕法制絨或激光制絨，玻鈍過程采用印刷的方式進行保護層和玻璃槳的涂布，簡化了玻鈍過程，增加了制備速率。與傳統方法比較，印刷工藝制作單向TVS芯片生產過程規模化、自動化、信息化、少人化；單向TVS芯片產品生產成本低、品質高、一致性高、市場兼容性好；印刷工藝效率高、精度高，替代現有工藝流程中涂覆、鍍膜、電泳等工藝，實現自動化少人化生產的同時，提升產品一致性，降低環保、安全風險。

技術領域

本發明屬于單向TVS芯片技術領域，尤其是涉及一種采用印刷工藝制作單向TVS芯片的方法。

背景技術

瞬態(瞬變)電壓抑制二級管，即TVS(Transient Voltage Suppressor)二極管大量使用在各種電子電路系統中，其與電阻、電容等元器件配合，以作為瞬態高壓抑制保護的用途。單向瞬態電壓抑制器(單向TVS)在正常工作狀態下，TVS對受保護線路呈高阻抗狀態，當瞬間電壓超過其擊穿電壓時，TVS就提供一個低阻抗的路徑予瞬間電流。使得流向被保護元器件的瞬間電流轉而分流到TVS二極管，而受保護元器件兩端的電壓被限制在TVS兩端的箝制的電壓，當這個過壓條件消失后，TVS二極管又將恢復到高阻抗狀態。TVS廣泛用于各類保護電子電路中,市場前景廣闊，發展空間較大。

現行業中主要使用3種工藝用于生產單向TVS芯片：刀刮工藝、電泳工藝、光阻玻璃工藝，此三種工藝中，刀刮法單向TVS工藝簡單，成本低、但是焊接時因臺面邊緣及鈍化玻璃上無氧化膜保護，焊錫易流到玻璃上，可靠性會降低，應用時易失效；電泳工藝溝槽尖角有鈍化玻璃保護，可靠性相對較高，但是生產中由于鉑生產工序較多，另外生產需要使用大量丙酮，存在安全隱患，相對成本較高；光阻玻璃法采用3層鈍化保護(SIPOS、玻璃、二氧化硅)，反向電壓更高使用硅片電阻率范圍更寬、可靠性高，但是生產中需3次光刻，生產成本較高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種采用印刷工藝制作單向TVS芯片的方法，在提高現有產品質量的基礎上進一步提高產能。

本發明采用的技術方案是：一種采用印刷工藝制作單向TVS芯片的方法，制備步驟包括：

S1二次擴散制絨；

S2玻鈍印刷制圖；

S3金屬化。

其中，所述S1步驟二次擴散制絨包括步驟：

S1-1擴散前處理；

S1-2磷擴散；

S1-3硼擴散；

S1-4制絨；

優選地，所述硼擴散為負壓擴散；

優選地，所述S1-2步驟磷擴散是通過用氮氣攜帶三氯氧磷方式將磷源沉積在硅片表面后進行磷擴散；

優選地，所述S1-3步驟硼擴散中，硼擴散源是以印刷的方式涂布在硅片待擴硼面，將多片涂布好的硅片以涂硼面相對的方式疊片，進行擴散，所述擴散為恒溫擴散。

以上技術方案優選的，所述S1-2步驟與所述S1-3步驟間還包括步驟單面打砂，所述單面打砂步驟為在磷擴散后所述硅片的任意一面進行單面打砂；

優選地，所述待擴硼面為單面打砂面。

以上技術方案優選的，所述S1-4步驟制絨過程為濕法制絨或激光制絨；

優選地，所述濕法制絨包括第一級清洗液清洗；第一級純水清洗；第二級清洗液清洗；第二級純水清洗；第三級清洗液清洗；第三級純水清洗；