專利名稱：一種整流二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子器件，特別涉及一種整流二極管。
背景技術(shù)：
整流器，特別是半導(dǎo)體整流器，是電子技術(shù)中應(yīng)用非常廣泛的電子器件。半導(dǎo)體整 流器一般由整流二極管構(gòu)成，一只整流器通常采用4只整流二極管連接成橋式整流電路構(gòu) 成。在半導(dǎo)體制造工藝中，整流二極管是由芯片構(gòu)成的，芯片中的P區(qū)和N區(qū)接觸區(qū)就是PN 結(jié)，是二極管實(shí)現(xiàn)其功能(單向?qū)щ娦?的所在?，F(xiàn)有技術(shù)整流二極管的PN結(jié)是在一塊本 征芯片中，在其正面和背面摻以不同的雜質(zhì)，使其一面成為P型半導(dǎo)體，另一面成為N型半 導(dǎo)體，在交界處就形成了一個(gè)PN結(jié)，為了滿足二極管的電性能要求，芯片厚度一般要達(dá)到 0.25 0.27mm。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的整流二極管結(jié)構(gòu)示意圖，包括芯片20和引出電極 23、24。圖1以剖視圖的形式示出了整流二極管結(jié)構(gòu)，它是在厚度D大于0.25mm的本征半 導(dǎo)體芯片20正面擴(kuò)散P型雜質(zhì)形成P區(qū)21，背面擴(kuò)散N型雜質(zhì)形成N區(qū)22，P區(qū)21與N 區(qū)22的交界處形成PN結(jié)，這就構(gòu)成了一只二極管。圖1中P區(qū)引出電極23和N區(qū)引出電 極24，分別從芯片20的兩面(正面和背面)引出。如果需要4只二極管連接成橋式整流 電路，各引出電極還應(yīng)與位于同一面的引線框架(圖中為示出)連接，將4只二極管接成橋 式整流電路。從圖1可以看出，現(xiàn)有技術(shù)的整流二極管，管芯厚度(包括芯片及其電氣連接 部分的厚度)為h+D+h，其中h約為0. 5mm, D至少為0. 25mm,即管芯厚度至少為1. 25mm。 現(xiàn)有技術(shù)整流二極管存在的主要缺點(diǎn)是由于采用芯片兩面擴(kuò)散的工藝形成PN結(jié)，要求芯 片厚度D要大(》0. 25mm)，不利于產(chǎn)品的小型化；芯片兩面都有電極和引線框架進(jìn)一步增 加了厚度，并增加了電路連接工藝復(fù)雜程度，而且在后續(xù)的封裝工序中，芯片不能與外側(cè)散 熱片直接接觸，散熱效果也會(huì)受到影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)整流二極管芯片厚度大，不 利于產(chǎn)品小型化的缺點(diǎn)，提供一種平面結(jié)構(gòu)的整流二極管，降低整流二極管厚度。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，一種整流二極管，包括芯片和 弓丨出電極，所述芯片具有P區(qū)、N區(qū)及其形成的PN結(jié)，所述弓I出電極分別與P區(qū)和N區(qū)相連， 其特征在于，所述P區(qū)和N區(qū)并排于所述芯片同一面，所述P區(qū)和N區(qū)橫向相交形成PN結(jié)， 所述引出電極位于所述芯片同一面。進(jìn)一步的，所述P區(qū)和N區(qū)厚度相同。進(jìn)一步的，所述P區(qū)和N區(qū)厚度與芯片厚度相同。進(jìn)一步的，所述P區(qū)或N區(qū)為所述芯片的一部分。推薦的，所述芯片厚度< 0.25mm。優(yōu)選的，所述芯片厚度=0. 20mm。本實(shí)用新型的有益效果是，降低了整流二極管厚度，有利于產(chǎn)品的小型化，引出電
3極位于芯片同一面，降低了芯片焊接工藝的復(fù)雜性。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)整流二極管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型整流二極管結(jié)構(gòu)示意圖。其中1為引線框架；20為芯片；21為P區(qū)；22為N區(qū)；23為P區(qū)引出電極；24為 N區(qū)引出電極。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案。本實(shí)用新型的整流二極管中，包括芯片和引出電極。芯片中，P區(qū)和N區(qū)并排于所 述芯片同一面，P區(qū)和N區(qū)橫向相交形成PN結(jié)。P區(qū)和N區(qū)引出電極位于芯片同一面并分 別與P區(qū)和N區(qū)相連。在半導(dǎo)體制造工藝中，其PN結(jié)是在一片P型(或N型)半導(dǎo)體芯片 正面，擴(kuò)散N型(或P型)雜質(zhì)構(gòu)成。芯片中沒有進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散的部分即為整流二極管的P 區(qū)(或N區(qū))，擴(kuò)散了雜質(zhì)的部分形成整流二極管的另一導(dǎo)電區(qū)——N區(qū)(或P區(qū))。P區(qū) 和N區(qū)橫向相交就形成了 PN結(jié)，P區(qū)和N區(qū)的引出電極也位于芯片正面，芯片背面沒有引 出電極?？梢栽诩兤矫娴男酒趁娉练e一層硅絕緣層作為絕緣隔離層，并進(jìn)行金屬化處理 形成一層金屬膜，然后再在金屬膜上焊接一片無氧銅片作為散熱器，可以實(shí)現(xiàn)芯片和散熱 器一體化封裝，芯片與無氧銅片直接緊密結(jié)合(忽略絕緣隔離層)，既簡化了生產(chǎn)流程，又 提高了散熱能力。用這種結(jié)構(gòu)的整流二極管構(gòu)成的整流器，4只芯片的引出電極都可以在同 一面與引線框架連接，可以大大降低焊接工藝復(fù)雜性，提高生成效率，降低產(chǎn)品成本。實(shí)施例1本例整流二極管結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括芯片20和引出電極23、24。芯片20的P區(qū) 21和N區(qū)22均位于芯片20正面，P區(qū)21和N區(qū)22分別通過引出電極23和引出電極24 從芯片20正面引出。本例PN結(jié)的形成是采用在N型半導(dǎo)體芯片20正面擴(kuò)散P型雜質(zhì)的 工藝，在N型半導(dǎo)體芯片20正面形成P區(qū)，在P區(qū)與N型半導(dǎo)體的交界面就構(gòu)成PN結(jié)，圖 2中N區(qū)22為芯片20中沒有擴(kuò)散P型雜質(zhì)的部分，P區(qū)21由N型半導(dǎo)體芯片20正面擴(kuò)散 的P型雜質(zhì)形成。N區(qū)22和P區(qū)21橫向相交，其交界面就是本例整流二極管的PN結(jié)。如 果采用P型半導(dǎo)體芯片，PN結(jié)的形成工藝是在P型半導(dǎo)體芯片正面擴(kuò)散N型雜質(zhì)形成N區(qū)， 沒有擴(kuò)散N型雜質(zhì)的部分就是P區(qū)。本例芯片采用技術(shù)成熟的單晶硅芯片，其中P區(qū)和N 區(qū)厚度相同，由于N區(qū)本身就是芯片的一部分，所以本例整流二極管P區(qū)、N區(qū)和芯片厚度 相等。這種結(jié)構(gòu)的整流二極管，芯片厚度可以< 0. 25mm，本例芯片20的厚度為0. 2mm。本例的整流二極管，芯片為單晶硅芯片，可以采用與硅材料兼容的工藝，在芯片層 背面生成一層SiO2或Si3N4，構(gòu)成絕緣隔離層3，并在SiO2或Si3N4上通過濺射工藝沉積一 層金屬Ni薄膜(也可以沉積其他便于與散熱片材料焊接的金屬材料)，然后在金屬Ni薄 膜上焊接一片無氧銅片。從圖2可以看出，本例整流二極管的管芯厚度為h+d，其中d為 0. 2mm (較現(xiàn)有技術(shù)低50 70 μ m)，h約為0. 5mm,即本例管芯厚度約為0. 7mm，可見本實(shí)用 新型對(duì)于降低整流器厚度作用非常明顯，器件小型化效果突出。
權(quán)利要求1.一種整流二極管，包括芯片和引出電極，所述芯片具有P區(qū)、N區(qū)及其形成的PN結(jié)， 所述弓I出電極分別與P區(qū)和N區(qū)相連，其特征在于，所述P區(qū)和N區(qū)并排于所述芯片同一面， 所述P區(qū)和N區(qū)橫向相交形成PN結(jié)，所述引出電極位于所述芯片同一面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種整流二極管，其特征在于，所述P區(qū)和N區(qū)厚度相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種整流二極管，其特征在于，所述P區(qū)和N區(qū)厚度與芯片厚 度相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種整流二極管，其特征在于，所述P區(qū)或N區(qū)為所述芯片的 一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的一種整流二極管，其特征在于，所述芯片為單晶娃芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種整流二極管，其特征在于，所述芯片厚度<0. 25mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種整流二極管，其特征在于，所述芯片厚度=0.2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 4任意一項(xiàng)所述的一種整流二極管，其特征在于，所述芯片厚度 < 0. 25mm0
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種整流二極管，其特征在于，所述芯片厚度=0.2mm。2＝
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種整流二極管。本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)整流二極管芯片厚度大，不利于產(chǎn)品小型化的缺點(diǎn)，公開了一種平面結(jié)構(gòu)的整流二極管。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種整流二極管，包括芯片和引出電極，所述芯片具有P區(qū)、N區(qū)及其形成的PN結(jié)，所述引出電極分別與P區(qū)和N區(qū)相連，所述P區(qū)和N區(qū)并排于所述芯片同一面，所述P區(qū)和N區(qū)橫向相交形成PN結(jié)，所述引出電極位于所述芯片同一面。本實(shí)用新型降低了整流二極管厚度，有利于產(chǎn)品的小型化，引出電極位于芯片同一面，降低了芯片焊接工藝的復(fù)雜性。本實(shí)用新型特別適合制造表面貼裝器件。
文檔編號(hào)H01L29/417GK201788976SQ20102052206
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者俞建, 李治劌, 李馳明, 范德忠, 趙強(qiáng), 魏廣乾 申請(qǐng)人:四川太晶微電子有限公司