專(zhuān)利名稱(chēng)：：超快恢復(fù)二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：超快恢復(fù)二極管
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及一種超快恢復(fù)二極管。
背景技術(shù)：
：目前市場(chǎng)上應(yīng)用的整流器件中，肖特基二極管反向恢復(fù)時(shí)間最短，可達(dá)到幾十ns，但是其反向擊穿電壓過(guò)小，基本上都在100V以內(nèi)。在對(duì)反向擊穿電壓要求越來(lái)越高的電路中，傳統(tǒng)的肖特基二極管已經(jīng)明顯不能滿足要求。快恢復(fù)二極管(FastRecoveryDiode，F(xiàn)RD)是近年來(lái)問(wèn)世的新型半導(dǎo)體器件，具有開(kāi)關(guān)特性好、反向恢復(fù)時(shí)間短、正向電流大、體積小、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般為幾百納秒，正向壓降約為O.6V，正向電流是幾安培至幾千安培，反向峰值電壓可達(dá)幾百至幾千伏。雖然快恢復(fù)二極管的反向擊穿電壓比肖特基二極管大，但是反向恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因此仍然不能滿足實(shí)際工作的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種反向擊穿電壓高且反向恢復(fù)時(shí)間短的超快恢復(fù)二極管?！N超快恢復(fù)二極管，包括框架及焊接在框架上的至少一個(gè)芯片，所述超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間為20-40ns，反向擊穿電壓為180V-300V。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管是單管。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳，所述第一引腳與框架是絕緣的，所述第二引腳與框架是導(dǎo)通的，所述芯片的陰極與框架連接，所述芯片的陽(yáng)極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳，所述第一引腳與框架是絕緣的，所述第二引腳與框架是導(dǎo)通的，所述芯片的陽(yáng)極與框架連接，所述芯片的陰極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管是共陰對(duì)管。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳、第三引腳，所述至少一個(gè)芯片是第一芯片和第二芯片，所述第一引腳和第二引腳與框架是絕緣的，所述第三引腳與框架是導(dǎo)通的，所述第一芯片和第二芯片的陰極分別與框架連接，所述第一芯片的陽(yáng)極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接，所述第二芯片的陽(yáng)極通過(guò)鍵合絲與第二引腳連接。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管是共陽(yáng)對(duì)管。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳、第三引腳，所述至少一個(gè)芯片是第一芯片和第二芯片，所述第一引腳和第二引腳與框架是絕緣的，所述第三引腳與框架是導(dǎo)通的，所述第一芯片和第二芯片的陽(yáng)極分別與框架連接，所述第一芯片的陰極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接，所述第二芯片的陰極通過(guò)鍵合絲與第二引腳連接，所述塑封外殼密封第一芯片、第二芯片及鍵合絲。優(yōu)選的，所述超快恢復(fù)二極管采用T0-220封裝。上述超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間為20-40ns，反向擊穿電壓為180V_300V，由此可見(jiàn)，上述超快恢復(fù)二極管的反向擊穿電壓比傳統(tǒng)的二極管要高，反向恢復(fù)時(shí)間比傳統(tǒng)的二極管要短，可以很好的滿足實(shí)際工作的需要。圖l是超快恢復(fù)圖2是超快恢復(fù)圖3是超快恢復(fù)極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。極管的示意圖。極管的封裝成品圖。具體實(shí)施方式圖1是超快恢復(fù)二極管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，超快恢復(fù)二極管可分成單管和對(duì)管。對(duì)管內(nèi)部包含兩只快恢復(fù)二極管，根據(jù)兩只二極管接法的不同，又分為共陰對(duì)管和共陽(yáng)對(duì)管。圖l(a)是單管的示意圖，圖l(b)是共陰對(duì)管的示意圖，圖3(c)是共陽(yáng)對(duì)管的示意圖。圖2是超快恢復(fù)二極管的示意圖。超快恢復(fù)二極管20包括框架21、芯片22、鍵合絲23、第一引腳24、第二引腳25、第三引腳26、塑封外殼(圖未示)。第一引腳24和第二引腳25與框架21是絕緣的，第三引腳26與框架21是導(dǎo)通的?，F(xiàn)以超快恢復(fù)二極管20為共陰對(duì)管的情況進(jìn)行說(shuō)明。兩個(gè)芯片22的陰極直接焊接在框架21上，兩個(gè)芯片22的陽(yáng)極分別通過(guò)鍵合絲23與第一引腳24和第二引腳25連接。即第一引腳24和第二引腳25是超快恢復(fù)二極管20的陽(yáng)極，第三引腳26是超快恢復(fù)二極管20的陰極。單管和共陽(yáng)對(duì)管的情況可依此類(lèi)推。下面對(duì)超快恢復(fù)二極管20的生產(chǎn)工藝進(jìn)行說(shuō)明。芯片22的生產(chǎn)工藝包括如下步驟(1)、一次擴(kuò)散(封閉擴(kuò)散)清洗干凈的原始硅片，1200125(TC擴(kuò)散爐恒溫?cái)U(kuò)散，采用99.9999%純家源擴(kuò)散，表面濃度為10171018/cm3。(2)、單面去P型用磨片機(jī)磨掉擴(kuò)散片的一面P型面。(3)、磷沉積清洗干凈的去掉一面的擴(kuò)散片，1000115(TC擴(kuò)散爐恒溫?cái)U(kuò)散，采用液態(tài)源三氯氧磷(P0C13)擴(kuò)散，表面濃度為^19X1019/cm3。(4)、P面去磷用絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷磨過(guò)的那一面，將P型面的磷腐蝕掉。(5)、磷推進(jìn)清洗干凈擴(kuò)散片，1200125(TC擴(kuò)散爐恒溫推進(jìn)。(6)、雜質(zhì)紙?jiān)磾U(kuò)散清洗干凈擴(kuò)散片，1200125(TC擴(kuò)散爐BP紙雜質(zhì)紙?jiān)磾U(kuò)散，P和N型面表面濃度均為1.010X1021/cm3。(7)、氧化清洗干凈擴(kuò)散片，1200125(TC擴(kuò)散爐恒溫氧化。(8)、硅片擴(kuò)鉑清洗干凈擴(kuò)散片，擴(kuò)散爐恒溫?cái)U(kuò)散1545分鐘，溫度80(TC至95(TC，鉬液采用三氯化鉑溶液，濃度為0.52.5%。(9)、割圓用割圓機(jī)將擴(kuò)鉑硅片割成所需大小。(10)、燒結(jié)清洗干凈擴(kuò)散片、圓鉬片、鋁硅片，按順序裝入模具，放進(jìn)650700°C的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)合金。(11)、蒸發(fā)堅(jiān)膜燒結(jié)好的芯片，清洗干凈放進(jìn)鍍膜機(jī)中蒸鋁，再放進(jìn)燒結(jié)爐中堅(jiān)膜合金。(12)、噴角蒸堅(jiān)好的芯片，在噴角機(jī)上噴出正角。(13)、磨角腐蝕保護(hù)將噴角的芯片，在磨角機(jī)上磨出小的斜角，在旋轉(zhuǎn)腐蝕機(jī)上進(jìn)行酸腐蝕，然后涂膠保護(hù)，常、高溫固化，形成完整的芯片。(14)、中測(cè)芯片分別在伏安特性測(cè)試儀、通態(tài)壓降測(cè)試臺(tái)上測(cè)試耐壓和正向壓降。(15)、芯片電子輻照測(cè)試合格的芯片，到中照單位去進(jìn)行電子輻照，輻照劑量106108。在芯片22的生產(chǎn)過(guò)程中采用了外延工藝和鉑液態(tài)源擴(kuò)散工藝，這樣可以降低少數(shù)載流子壽命，從而達(dá)到縮短反向恢復(fù)時(shí)間的效果，經(jīng)測(cè)試，超快恢復(fù)二極管20的反向恢復(fù)時(shí)間可以達(dá)到20-40ns。另外，通過(guò)化學(xué)腐蝕工藝形成臺(tái)面，并通過(guò)玻璃鈍化工藝保護(hù)PN結(jié)以減小表面污染，從而降低表面漏電流，提高反向擊穿電壓，反向擊穿電壓可以達(dá)到180V-300V，正向?qū)▔航翟?.8-1.1V之間。將制作好的芯片22通過(guò)焊料焊接在框架21上，即粘片工藝。在粘片工藝中，焊料為低溫含磷焊料，保護(hù)氣體為氫氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w，并且氫氣占混合氣體的15%-30%，混合氣體用量為5-30L/min，粘片時(shí)間為50-300ms，框架加熱溫度為280_390°C。采用鍵合絲23連接芯片22的陽(yáng)極與第一引腳24或第二引腳25，即鍵合工藝。鍵合絲23為硅鋁絲。用塑封外殼密封芯片22和鍵合絲23，即塑封工藝。在塑封工藝中，模具表面溫度控制在150-20(TC，預(yù)熱臺(tái)表面溫度控制在150士3(TC，合模壓力控制在8-14MPa，注進(jìn)壓力控制在2-6MPa，實(shí)際注進(jìn)時(shí)間控制在10-20s，固化時(shí)間不得小于60-200s/模。超快恢復(fù)二極管20采用T0-220封裝，封裝成品如圖3所示。接著進(jìn)行固化、電鍍、切筋、測(cè)試等工藝，最后將測(cè)試合格的超快恢復(fù)二極管20包裝入庫(kù)。超快恢復(fù)二極管20的主要測(cè)試參數(shù)如下表所示測(cè)試參數(shù)領(lǐng)lj試值反向電壓180V-300V正向電流>18A正向電壓0.8-1.IV最大反向漏電流《25uA反向恢復(fù)時(shí)間20-40ns5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。權(quán)利要求一種超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管包括框架及焊接在框架上的至少一個(gè)芯片，所述超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間為20-40ns，反向擊穿電壓為180V-300V。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管是單管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳，所述第一引腳與框架是絕緣的，所述第二引腳與框架是導(dǎo)通的，所述芯片的陰極與框架連接，所述芯片的陽(yáng)極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳，所述第一引腳與框架是絕緣的，所述第二引腳與框架是導(dǎo)通的，所述芯片的陽(yáng)極與框架連接，所述芯片的陰極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管是共陰對(duì)管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳、第三引腳，所述至少一個(gè)芯片是第一芯片和第二芯片，所述第一引腳和第二引腳與框架是絕緣的，所述第三引腳與框架是導(dǎo)通的，所述第一芯片和第二芯片的陰極分別與框架連接，所述第一芯片的陽(yáng)極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接，所述第二芯片的陽(yáng)極通過(guò)鍵合絲與第二引腳連接，所述塑封外殼密封第一芯片、第二芯片及鍵合絲。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管是共陽(yáng)對(duì)管。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管還包括鍵合絲、第一引腳、第二引腳、第三引腳，所述至少一個(gè)芯片是第一芯片和第二芯片，所述第一引腳和第二引腳與框架是絕緣的，所述第三引腳與框架是導(dǎo)通的，所述第一芯片和第二芯片的陽(yáng)極分別與框架連接，所述第一芯片的陰極通過(guò)鍵合絲與第一引腳連接，所述第二芯片的陰極通過(guò)鍵合絲與第二引腳連接，所述塑封外殼密封第一芯片、第二芯片及鍵合絲。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超快恢復(fù)二極管，其特征在于所述超快恢復(fù)二極管采用T0-220封裝。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種超快恢復(fù)二極管，所述超快恢復(fù)二極管包括框架及焊接在框架上的至少一個(gè)芯片，所述超快恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間為20-40ns，反向擊穿電壓為180V-300V。所述超快恢復(fù)二極管的反向擊穿電壓比傳統(tǒng)的二極管要高，反向恢復(fù)時(shí)間比傳統(tǒng)的二極管要短，可以很好的滿足實(shí)際工作的需要。文檔編號(hào)H01L25/07GK201438466SQ20092013292公開(kāi)日2010年4月14日申請(qǐng)日期2009年6月16日優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日發(fā)明者譚楠,高燕輝申請(qǐng)人:深圳市晶導(dǎo)電子有限公司