[发明专利]一种双向瞬态电压抑制二极管及制造方法

说明书

本发明公开了一种双向瞬态电压抑制二极管及制造方法，管芯由第一单向二极管管芯、焊片和第二单向二极管进行金属化处理后依次叠加，加热一段时间后降温获得，所述第一单向二极管和第二单向二极管结构相同。本发明的管芯与管芯之间焊接温度较高，为后续管芯密封、引线焊接等工艺提供了很宽泛的工艺操作窗口，降低了考核和使用时环境温度等对管芯焊接结构的影响。管芯之间起连接作用的是共晶体，在固相下没有复杂的相变，稳定性强，提高器件可靠性。本发明工艺简单，制造成本低，可以用来制造漏电流低、钳位电压易控制、体积小、热阻小、可靠性高的双向瞬变电压抑制二极管。结构适应于玻璃封装、塑封、金属封装等多种封装形式。

技术领域

本发明涉及一种双向瞬态电压抑制二极管及制造方法，属于半导体器件领域。

背景技术

瞬变电压抑制二极管由于具有L体积小、峰值功率大、抗浪涌电压能力强、击穿电压特性曲线好、齐纳阻抗低、反向漏电小以及对脉冲响应时间快等优点，是解决电子设备中电路通断、静电放电以及电磁干扰产生的电压瞬变和电流浪涌等问题的一种高性能保护用器件，是电子电路中最重要的电子元器件之一，已广泛应用于各种民用和军用电子领域，特别是在航天、航空和武器装备等领域的应用中，对其可靠性的要求也变得越来越高。

现代电子应用装置对瞬变电压二极管性能的要求除峰值功率大、抗浪涌电压高、反向漏电小、对脉冲响应时间快之外，还要求器件能在正、反向脉冲时都能起保护作用，即不论电路中出现正负瞬态高压脉冲时都可以获得保护，而不影响电路的正常工作。

管芯是双向瞬态电压抑制二极管的是核心部件。传统双向瞬态电压抑制二极管管芯是在同一硅片的正、反两个面上，利用扩散、双面光刻、化学电镀等方式，形成两个背对背的PN结，从而实现双向过压保护。传统双向瞬态电压抑制二极管管芯工艺复杂，在单向瞬态电压抑制二极管管芯工艺基础上，需要进行双面光刻、化学电镀等工艺。这种结构双向瞬态电压抑制二极管容易出现反向漏电大、散热性差、可靠性低的情况，其管芯多由改性环氧树脂膜塑而成，封装形式不适合在恶劣环境条件下工作。

为了满足电路中对正反向脉冲的吸收，亟待提供一种新型的双向瞬变电压抑制二极管对电路进行双向保护。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种反向漏电流小、散热性能好、封装兼容性强、可靠性高的双向瞬态电压抑制二极管及其制造方法。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种双向瞬态电压抑制二极管，管芯由第一单向二极管管芯、焊片和第二单向二极管进行金属化处理后依次叠加，加热一段时间后降温获得，所述第一单向二极管管芯和第二单向二极管管芯结构相同。

优选的，所述第一单向二极管管芯和第二单向二极管管芯均包括硅片，硅片两侧内到外依次为金属钛层、金属镍层和金属银层。

优选的，所述第一单向二极管管芯和第二单向二极管管芯的硅片经扩散形成PN结，对裸露的PN结进行钝化处理，形成钝化保护层。

优选的，金属钛层、金属镍层和金属银层厚度分别为：

优选的，所述焊片包括位于中部的基底，基底的两侧内到外依次为金属钛层，金属镍层，金属银层。

优选的，所述基底采用金锗合金或银铜磷合金。

优选的，金属钛层，金属镍层，金属银层的厚度分别为：

优选的，还包括两个钨块、两个焊接引线和玻璃外罩，管芯的两侧电极分别通过一个钨块与一个焊接引线连接；玻璃外罩对管芯和两个钨块密封封装。

优选的，加热一段时间的加热温度为800℃～860℃，保温时间为5～8min。

同时提供一种双向瞬态电压抑制二极管的制造方法，包括如下步骤：