一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，將硅晶芯片切割成六邊形的單元體酸洗后，進(jìn)行清洗；在400~500℃下進(jìn)行氧化反應(yīng)；管芯在650~750℃下進(jìn)行真空燒結(jié)，30分鐘后進(jìn)行鍍膜；將管芯切割為六邊形直棱柱；用30~50度角的錐形磨角器將管芯研磨出第一斜面，然后再在第一斜面的上沿研磨出同一角度的第二斜面；將切割好的管芯放置在酸溶液內(nèi)進(jìn)行酸洗，然后涂聚酰亞胺進(jìn)行固化處理；進(jìn)行模壓處理，模壓后在180℃下進(jìn)行烘烤；最后對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行表面處理，通過再測(cè)試后，進(jìn)行成品包裝。本發(fā)明采用多層壓接式的結(jié)構(gòu)，降低管芯的熱疲勞，減少漏電、性能良好；不使用焊接，有效防止電阻增加；在管芯真空燒結(jié)前進(jìn)行酸洗，防止引線及焊片引入其他雜質(zhì)元素。
【專利說明】
一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體工藝，具體涉及一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]二極管是最常用的電子元件之一，其最大的特性就是單向?qū)щ?，也就是電流只可以從二極管的一個(gè)方向流過，二極管的作用有整流電路，檢波電路，穩(wěn)壓電路，以及各種調(diào)制電路。
[0003]隨著二極管在市場(chǎng)上的廣泛應(yīng)用，其需求量也越來越多。然而在傳統(tǒng)的二極管生產(chǎn)工藝存在著很多問題，例如，磨片、噴砂時(shí)產(chǎn)生的損傷層，這些損傷會(huì)導(dǎo)致硅片易碎，并會(huì)形成擴(kuò)散溝道。而對(duì)于較大的機(jī)械損傷，在腐蝕過程中非但消除不了，反而會(huì)更加擴(kuò)大，使表面耐壓大大下降。切割的損傷對(duì)芯片耐壓的影響非常大;傳統(tǒng)方法制造的二極管晶粒形狀為正四棱臺(tái)，N區(qū)與P區(qū)之間的夾角α = 180°，Ν結(jié)正好處于正四棱臺(tái)靠近下底面的位置，在涂覆保護(hù)層時(shí)，該處包覆厚度小，容易造成電壓擊穿故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)二極管生產(chǎn)工藝存在諸多缺點(diǎn)，所得的二極管性能不好，目的在于提供一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)二極管生產(chǎn)工藝。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，包括以下步驟；
(1)將硅晶芯片切割成六邊形的單元體；
(2)用混合酸進(jìn)行酸洗后，再用超聲波進(jìn)行清洗；
(3)清洗完畢后，在400?500°C下通入氧氣，進(jìn)行氧化反應(yīng)；
(4)管芯從下向上依次包括引線、焊片、芯片、焊片、引線，在650?750°C下進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)30分鐘后，利用CVD氣相沉積進(jìn)行鍍膜；
(5)將管芯切割為六邊形直棱柱；
(6)首先使用30?50度角的錐形磨角器將管芯研磨出第一斜面，然后再在第一斜面的上沿研磨出同一角度的第二斜面；
(7)將切割好的管芯放置在酸溶液內(nèi)進(jìn)行酸洗，然后涂聚酰亞胺進(jìn)行固化處理；
(8)進(jìn)行模壓處理，模壓后在180°C下進(jìn)行烘烤；
(9)最后對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行表面處理，通過再測(cè)試后，進(jìn)行成品包裝。
[0006]其中，聚酰亞胺，是主鏈含有酰亞氨基團(tuán)(一C一N—C一)的聚合物。聚酰亞胺作為一種特種工程材料，已廣泛應(yīng)用在航空、航天、微電子、納米、液晶、分離膜、激光等領(lǐng)域。近來，各國(guó)都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一。聚酰亞胺，因其在性能和合成方面的突出特點(diǎn)，不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料，其巨大的應(yīng)用前景已經(jīng)得到充分的認(rèn)識(shí)，被稱為是〃解決問題的能手〃，并認(rèn)為〃沒有聚酰亞胺就不會(huì)有今天的微電子技術(shù)"。
[0007]一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，所述步驟(2)的混合酸包括濃硫酸、硝酸、氫氟酸中的一種或多種。
[0008]一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，所述步驟(7)中的酸溶液包括硝酸、氫氟酸、冰乙酸中的一種或多種。
[0009]—種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，所述步驟(6)中使用的錐形磨角器為45度。
[0010]—種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，所述步驟(9)中的測(cè)試為二極管電性測(cè)試。
[0011]在管芯燒結(jié)前進(jìn)行酸洗，能有效避免管芯中焊片、引線與酸反應(yīng)，引入其他雜質(zhì)物質(zhì)；采用多層壓接式的芯片結(jié)構(gòu)則取代了普通管芯片傳統(tǒng)的焊接式結(jié)構(gòu)，并且由于壓接式多層結(jié)構(gòu)的存在，解決了電力整流管芯片的熱疲勞問題，整流管芯片漏電小、通態(tài)壓降小，性能良好。
[0012]將酸洗后，經(jīng)高溫烘干水分的管芯表面涂一層硅橡膠使管芯P-N結(jié)與外界環(huán)境隔離開來，以避免周圍雜質(zhì)對(duì)器件性能的影響，可起保護(hù)管芯、穩(wěn)定管芯表面的作用。
白膠固化工藝目的:固化上膠層使硅橡膠中心液劑進(jìn)一步揮發(fā)，膠層固化使起與管芯牢固結(jié)合，使器件具有良好的可操作性能和避免成型時(shí)受到?jīng)_擊而損傷的作用。模壓的目的是使管芯與外界環(huán)境隔離，避免有害氣體的侵蝕，并使表面光潔和具有特定的幾何形狀，起到保護(hù)管芯、穩(wěn)定表面、固定管芯內(nèi)引線，提高二極管機(jī)械強(qiáng)度，方便客戶使用的作用。成型固化的目的是對(duì)模壓后的二極管的塑封料通過高溫烘烤，以提高塑封料的可靠性。揮發(fā)表面的油污和釋放黑膠收縮壓力，剔除早期不良品、失效管，提高二極管的穩(wěn)定性。
[0013]CVD化學(xué)氣相沉積是半導(dǎo)體工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的用來沉積多種材料的技術(shù)，包括大范圍的絕緣材料，大多數(shù)金屬材料和金屬合金材料。從理論上來說，它是很簡(jiǎn)單的:兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)室內(nèi)，然后他們相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一種新的材料，沉積到晶片表面上。
[0014]進(jìn)一步的，多角度搭配研磨工藝應(yīng)用技術(shù)的出現(xiàn)，使得芯片臺(tái)面具有更加完美的多角度臺(tái)面造型，有效增大了電力整流管芯片承載更高工作電壓的能力。完全突破了高壓、大電流ZP芯片的制造瓶頸。
[0015]其中，將PN結(jié)邊緣表面磨出一個(gè)斜角，以降低表面電場(chǎng)強(qiáng)度，使PN結(jié)的擊穿首先發(fā)生在體內(nèi)而不是表面。正斜角的特點(diǎn):角Θ磨得越小，表面空間電荷區(qū)寬度拉得越長(zhǎng)，表面電場(chǎng)強(qiáng)度越小，L>d，電壓擊穿首先發(fā)生在體內(nèi)；表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度不在PN結(jié)上，而是在低雜質(zhì)濃度一邊。角度Θ越小，離PN結(jié)越遠(yuǎn)。因此，正斜角對(duì)空間電荷區(qū)沿表面的展寬是有利的，因而能降低表面電場(chǎng)強(qiáng)度，提高表面耐壓。斜面尺寸由低濃度向高濃度方向減小的磨角角度稱為負(fù)斜角。對(duì)于負(fù)斜角而言，在90?45度之間，隨Θ變小表面電場(chǎng)強(qiáng)度增大。在45度處，表面電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到最大值。在O?45度之間，隨Θ變小，表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度下降。因此高壓管必磨小負(fù)斜角。而表面最大電場(chǎng)強(qiáng)度不在PN結(jié)上而是在高濃度一側(cè)。
[0016]進(jìn)一步的，普通二極管的檢測(cè)，包括檢波二極管、整流二極管、阻尼二極管、開關(guān)二極管、續(xù)流二極管，是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成的半導(dǎo)體器件，具有單向?qū)щ娞匦?。通過用萬用表檢測(cè)其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可估測(cè)出二極管是否損壞。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
1、本發(fā)明一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，多層壓接式的結(jié)構(gòu)，降低管芯的熱疲勞問題，減少漏電、性能良好。
[0018]2、本發(fā)明一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，不使用焊接，有效防止電阻增加；
3、本發(fā)明一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，在管芯真空燒結(jié)前進(jìn)行酸洗，防止引線及焊片引入其他雜質(zhì)元素。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例
[0021]如圖1所示，本發(fā)明一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，包括以下步驟；
(1)將硅晶芯片切割成六邊形的單元體；
(2)用濃硫酸、硝酸以及氫氟酸的混合酸溶液進(jìn)行酸洗后，再用超聲波進(jìn)行清洗;芯片
(3)清洗完畢后，在4700C下通入氧氣，進(jìn)行氧化反應(yīng)；
(4)管芯從下向上依次包括引線、焊片、芯片、焊片、引線，在700°C下進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)30分鐘后，利用CVD氣相沉積進(jìn)行鍍膜；
(5)將管芯切割為六邊形直棱柱；
(6)首先使用45度角的錐形磨角器將管芯研磨出第一斜面，然后再在第一斜面的上沿研磨出同一角度的第二斜面；
(7)將切割好的管芯放置在硝酸、氫氟酸、冰乙酸的酸溶液中進(jìn)行酸洗，然后涂聚酰亞胺進(jìn)行固化處理；
(8)進(jìn)行模壓處理，模壓后在180°C下進(jìn)行烘烤；
(9)最后對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行表面處理，通過再測(cè)試后，進(jìn)行成品包裝。
[0022]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟； (1)將硅晶芯片切割成六邊形的單元體； (2)用混合酸進(jìn)行酸洗后，再用超聲波進(jìn)行清洗； (3 )清洗完畢后，在400?500 °C下通入氧氣，進(jìn)行氧化反應(yīng)； (4)管芯從下向上依次包括引線、焊片、芯片、焊片、引線，在650?750°C下進(jìn)行真空燒結(jié)，燒結(jié)30分鐘后，利用CVD氣相沉積進(jìn)行鍍膜； (5)將管芯切割為六邊形直棱柱； (6)首先使用30?50度角的錐形磨角器將管芯研磨出第一斜面，然后再在第一斜面的上沿研磨出同一角度的第二斜面； (7)將切割好的管芯放置在酸溶液內(nèi)進(jìn)行酸洗，然后涂聚酰亞胺進(jìn)行固化處理； (8)進(jìn)行模壓處理，模壓后在180°C下進(jìn)行烘烤； (9)最后對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行表面處理，通過再測(cè)試后，進(jìn)行成品包裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(2)的混合酸包括濃硫酸、硝酸、氫氟酸中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(7)中的酸溶液包括硝酸、氫氟酸、冰乙酸中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(6)中使用的錐形磨角器為45度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二極管的優(yōu)化生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述步驟(9)中的測(cè)試為二極管電性測(cè)試。
【文檔編號(hào)】H01L21/329GK106067419SQ201610692856
【公開日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年8月22日
【發(fā)明人】何勇, 胡蘇 , 余凱
【申請(qǐng)人】成都眾樂泰科技有限公司