[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

本發明公開了一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管及其制造方法，屬于二極管技術領域。該二極管包括硅片A和兩個電極引線，所述硅片A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與硅片A連接，另一個電極引線通過焊接金屬B與硅片A連接，所述硅片A、焊接金屬A、焊接金屬B和兩電極引線均設于鈍化玻璃內，且電極引線的一端延伸到鈍化玻璃外。二極管的核心PN結是在電極引線與管芯的燒焊過程中同步獲得的，避免了PN結因高溫工藝進行了重新分布，最終導致二極管電壓大幅提高的問題，避免了傳統二極管因管芯PN結結深太淺，燒焊時焊接金屬穿越PN結，導致PN結短路的問題，可以制造6V以下的玻璃鈍化實體封裝二極管。

技術領域

本發明涉及一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管及其制造方法，屬于二極管技術領域。

背景技術

玻璃鈍化實體封裝二極管以其體積小、高溫穩定性好、抗輻照能力強、可靠性高、成本低等優勢，廣泛應用于中高端領域。但傳統的擴散、外延、離子注入等制造工藝只能獲得6V以上的玻璃鈍化實體封裝二極管，不能制得6V以下的低壓二極管。主要原因是采用擴散、外延、離子注入等制造工藝獲得的6V以下的低壓二極管管芯，其結深非常淺，一般小于5μm，目的是獲得很大的濃度梯度。但是，后續高溫燒焊引線及玻璃鈍化實體封裝過程中，因管芯PN結結深太淺，燒焊及玻璃鈍化時，焊接金屬會穿越PN結，導致PN結短路，不能獲得6V以下的低壓玻璃鈍化實體封裝二極管。所以，采用傳統制造工藝難以獲得6V以下的玻璃鈍化實體封裝二極管。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管及其制造方法。

本發明通過以下技術方案得以實現：

一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管，包括硅片A和兩個電極引線，所述硅片A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與硅片A連接，另一個電極引線通過焊接金屬B與硅片A連接，所述硅片A、焊接金屬A、焊接金屬B和兩電極引線均設于鈍化玻璃內，且電極引線的一端延伸到鈍化玻璃外。

所述硅片A為N型單晶硅片，包括N層和N+層，N層靠近焊接金屬A，N+層靠近焊接金屬B。

所述電極引線包括銅引線和鉬電極，鉬電極通過銀銅片與銅引線焊接連接。

所述焊接金屬A為鋁片。

所述鋁片厚度為40μm-100μm，成分為硅∶鋁＝(0～15)％。

所述焊接金屬B為蒸鋁層，蒸鋁層厚度為6μm-16μm。

一種玻璃鈍化實體封裝低壓二極管的制造方法，包括以下步驟：

步驟一、制備管芯，

步驟二、高溫燒結，通過銀銅片將銅引線和鉬電極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。

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+N N+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，本發明的有益效果在于：