專利名稱：一種片式功率二極管設(shè)計工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體設(shè)計工藝，特別是涉及一種片式功率二極管設(shè)計工藝。
背景技術(shù)：
功率型二極管主要包括肖特基二極管、快恢復(fù)二極管和工頻二極管等。隨著電子產(chǎn)品的輕薄短小，作為基礎(chǔ)元器件的功率二極管，也開始了小型化、集成化、高頻化的趨勢。目前，綠色照明一體化電子鎮(zhèn)流器大部分使用的是規(guī)格為IA的插件式功率二極管，這是現(xiàn)階段插件式功率二極管能做到IA規(guī)格的最小外形，被綠色照明生產(chǎn)廠家大量的運用。隨著綠色照明電子產(chǎn)品小型化的深入發(fā)展，市場對功率二極管的要求在不斷提高，傳統(tǒng)工藝設(shè)計的產(chǎn)品已經(jīng)無法滿足其技術(shù)提升和產(chǎn)品升級的需要。
在綠色照明領(lǐng)域，規(guī)格1AU000V的插件式功率二極管是目前應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，其芯片鈍化主要采用硅橡膠技術(shù)。由于硅橡膠鈍化工藝的局限性，其設(shè)計工作結(jié)溫小于125°C，在一體化電子鎮(zhèn)流器高溫環(huán)境下其芯片處于臨界和超界限工作狀態(tài)，給產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性帶來了隱患。有鑒于此，本發(fā)明人對此進行研究，專門開發(fā)出一種片式功率二極管設(shè)計工藝，本
案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工作結(jié)溫高、外觀尺寸小的片式功率二極管設(shè)計工藝。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種片式功率二極管設(shè)計工藝，包括額定電流設(shè)計、額定反向重復(fù)電壓設(shè)計、芯片尺寸設(shè)計、版圖設(shè)計、擴散條件設(shè)計和產(chǎn)品評估，所述片式二極管采用微型臺面GPP玻璃鈍化工藝。所述片式功率二極管的額定電流為O. 3A-0. 7A。所述片式功率二極管的額定反向重復(fù)電壓為600V-1000V。所述片式功率二極管的芯片尺寸為32mil_45mil。額定電流為O. 3A的片式功率二極管的芯片有源區(qū)尺寸為21mil，為了形成有效的保護環(huán)，二次光刻臺面鍍鎳區(qū)的尺寸為18mil*18mil，選取光刻線條寬度分別為2、3、4、5mil0擴散條件設(shè)計為了保證片式功率二極管足夠的臺面大小，蝕刻的深度不能過深以減少橫向腐蝕。該深度由PN結(jié)深和空間擴展區(qū)兩部分組成，其中空間擴展區(qū)的寬度是由雪崩擊穿電壓所決定，是個定值。因此，為了減少蝕刻深度只能降低PN結(jié)深即減少硼擴時間。由于磷結(jié)深度主要是通過硼擴而推進，當(dāng)硼擴時間減少，則需要增加磷擴時間以增加磷結(jié)而降低VF。產(chǎn)品評估采用熱阻特性測試技術(shù)對芯片進行評估。采用微型臺面GPP玻璃鈍化工藝，芯片設(shè)計工作結(jié)溫為150°C，此工作結(jié)溫完全能滿足于綠色照明領(lǐng)域的應(yīng)用，O. 3A規(guī)格的芯片尺寸可以縮小到32mil，能廣泛滿足于目前20W以下綠色照明的應(yīng)用需求。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述。
具體實施方式
實施例I
一種片式功率二極管設(shè)計工藝，包括額定電流設(shè)計、額定反向重復(fù)電壓設(shè)計、芯片尺寸設(shè)計、版圖設(shè)計、擴散條件設(shè)計和產(chǎn)品評估，所述片式二極管采用微型臺面GPP玻璃鈍化工藝。所述片式功率二極管的額定電流為O. 3A，芯片尺寸為32mil。所述片式功率二極管的額定反向重復(fù)電壓為600V。上述片式功率二極管的芯片有源區(qū)尺寸為21mil，為了形成有效的保護環(huán)，二次光刻臺面鍍鎳區(qū)的尺寸為18mil*18mil，選取光刻線條寬度分別為2、3、4、5mil。擴散條件設(shè)計為了保證片式功率二極管足夠的臺面大小，蝕刻的深度不能過深以減少橫向腐蝕。該深度由PN結(jié)深和空間擴展區(qū)兩部分組成，其中空間擴展區(qū)的寬度是由雪崩擊穿電壓所決定，是個定值。因此，為了減少蝕刻深度只能降低PN結(jié)深即減少硼擴時間。由于磷結(jié)深度主要是通過硼擴而推進，當(dāng)硼擴時間減少，則需要增加磷擴時間以增加磷結(jié)而降低VF。產(chǎn)品評估采用熱阻特性測試技術(shù)對芯片進行評估。(I)、熱阻特性評估
32mil芯片封裝的片式功率二極管進行熱特性測試，在150°C的最高結(jié)溫下，芯片允許工作的環(huán)境溫度TA與結(jié)到環(huán)境的熱阻RJA和額定電流IF(AV)的關(guān)系如下表所示
權(quán)利要求
1.一種片式功率二極管設(shè)計工藝，其特征在于包括額定電流設(shè)計、額定反向重復(fù)電壓設(shè)計、芯片尺寸設(shè)計、版圖設(shè)計、擴散條件設(shè)計和產(chǎn)品評估，所述片式二極管采用微型臺面GPP玻璃鈍化工藝。
2.如權(quán)利要求I所述的一種片式功率二極管設(shè)計工藝，其特征在于所述片式功率二極管的額定電流為0. 3A-0. 7A。
3.如權(quán)利要求I所述的一種片式功率二極管設(shè)計工藝，其特征在于所述片式功率二極管的額定反向重復(fù)電壓為600V-1000V。
4.如權(quán)利要求I所述的一種片式功率二極管設(shè)計工藝，其特征在于所述片式功率二極管的芯片尺寸為32mil-45mil。
5.如權(quán)利要求I所述的一種片式功率二極管設(shè)計工藝，其特征在于額定電流為0.3A的片式功率二極管的芯片有源區(qū)尺寸為21mil，為二次光刻臺面鍍鎳區(qū)的尺寸為18mil*18mil，選取光刻線條寬度分別為2、3、4、5mil。
6.如權(quán)利要求I所述的一種片式功率二極管設(shè)計工藝，其特征在于產(chǎn)品評估采用熱阻特性測試技術(shù)對芯片進行評估。
全文摘要
本發(fā)明公開一種片式功率二極管設(shè)計工藝，屬于半導(dǎo)體設(shè)計工藝，包括額定電流設(shè)計、額定反向重復(fù)電壓設(shè)計、芯片尺寸設(shè)計、版圖設(shè)計、擴散條件設(shè)計和產(chǎn)品評估，所述片式二極管采用微型臺面GPP玻璃鈍化工藝。采用微型臺面GPP玻璃鈍化工藝，芯片設(shè)計工作結(jié)溫為150℃，此工作結(jié)溫完全能滿足于綠色照明領(lǐng)域的應(yīng)用，0.3A規(guī)格的芯片尺寸可以縮小到32mil，能廣泛滿足于目前20W以下綠色照明的應(yīng)用需求。
文檔編號G01R31/26GK102800586SQ20121030904
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者張新華, 張若煜 申請人:紹興文理學(xué)院