[發明專利]一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管及其制造方法

在審

• 申請號: 202011060738.9
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112186044A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 石文坤;劉德軍;馬建華;楊春梅;陸時越;閆義奇
• 申請（專利權）人: 中國振華集團永光電子有限公司（國營第八七三廠）
• 主分類號: H01L29/861
• 分類號: H01L29/861;H01L23/488;H01L23/29;H01L23/31;H01L21/329;H01L21/56
• 代理公司: 貴州派騰知識產權代理有限公司 52114
• 代理人: 張祥軍

1.一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，其特征在于：包括硅片A(5)和兩個電極引線，所述硅片A(5)位于兩個所述電極引線之間，其中一個電極引線通過焊接金屬A(4)與硅片A(5)連接，另一個電極引線通過焊接金屬B(7)與硅片A(5)連接；所述硅片A(5)、焊接金屬A(4)、焊接金屬B(7)和兩電極引線均設于鈍化玻璃(6)內，且電極引線的一端延伸到鈍化玻璃(6)外。

2.如權利要求1所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，其特征在于：所述硅片A(5)為N型單晶硅片，包括N層和N+層，N層靠近焊接金屬A(4)，N+層靠近焊接金屬B(7)。

3.如權利要求1所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，其特征在于：所述電極引線包括銅引線(1)和鉬電極(3)，鉬電極(3)通過銀銅片(2)與銅引線(1)焊接連接。

4.如權利要求1所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，其特征在于：所述焊接金屬A(4)為鋁片。

5.如權利要求4所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，其特征在于：所述鋁片厚度為40μm-100μm，成分為硅∶鋁＝(0～15)％。

6.如權利要求1所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，其特征在于：所述焊接金屬B(7)為蒸鋁層，蒸鋁層厚度為6μm-16μm。

7.一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管的制造方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、制備管芯；

步驟二、高溫燒結，通過銀銅片(2)將銅引線(1)和鉬電極(3)焊成完整的電極引線；

步驟三、將電極引線、管芯、鋁片、電極引線依次豎直疊放在石墨模具中，然后將石墨模具放入真空燒結爐內，對電極引線、管芯和鋁片進行熔焊鍵和；

步驟四、將燒焊后的二極管插入腐蝕盤中，使用濃度為2～12％，溫度為80～100℃的KOH溶液對其進行腐蝕3～7min，腐蝕后使用熱去離子水沖洗，沖洗后將二極管放入熱去離子水中煮沸3～7次，再取出二極管用熱、冷去離子水交叉沖洗半小時以上；

步驟五、在二極管的表面涂覆玻璃粉漿，然后送入高溫成型爐中成型，即得。

8.如權利要求7所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管的制造方法，其特征在于：所述步驟一中管芯制備包括以下步驟：

A、選擇電阻率為0.003Ω·cm～0.04Ω·cmN型單晶硅片；

B、將N型單晶硅片置于源中進行磷擴散，形成N+NN+的硅片，擴散結深為10μm～80μm，方塊電阻為0.1Ω/□～3Ω/□，源的配比為P2O5∶C2H5OH＝5～6g∶50ml；

C、磷擴散后對硅片進行磨片處理，除去一面N+層，形成NN+的硅片A(5)，硅片A(5)厚度為200μm～350μm；

D、在硅片A(5)的N+面蒸鋁，蒸鋁層厚度為6μm-16μm，蒸鋁后將硅片A(5)放入真空燒結爐內，對硅片A(5)和蒸鋁層進行熔焊鍵和，溫度為450～550℃，恒溫5～20min；

F、通過超聲切割將硅片A(5)裂片為所需管芯尺寸，采用體積比為HF∶HNO3＝1∶5的溶液對裂片所得芯片進行腐蝕，腐蝕時間為80～180S，然后使用冷去離子水沖洗芯片，并烘干，即得管芯。

9.如權利要求7所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管的制造方法，其特征在于：所述步驟三中真空燒結爐內的真空度≥3.4×10^-3pa，熔焊鍵和溫度為750～790℃，熔焊鍵和時間為10min～60min，所得二極管在真空燒結爐內自然冷卻，100℃以下取出。

10.如權利要求7所述的玻璃鈍化實體封裝低壓二極管的制造方法，其特征在于：所述步驟五中玻璃粉漿的配比為玻璃粉∶水＝3g∶1ml，高溫成型爐內的溫度在20～70min內升高到650℃，恒溫1～8min后開始降溫，降溫速率≤3℃/min。