[发明专利]高温二极管制备方法及高温二极管

说明书

本发明公开了一种高温二极管制备方法及高温二极管，采用沟槽氮化硅玻璃烧结工艺制备二极管管芯，然后将二极管管芯直接焊接到底部开槽安装有钼片的管座上，在盖管帽之前将内引线与二极管管芯焊接在一起，然后封帽，最后采用冲压方式将阴极管与内引线冲压铆接形成二极管成品，将二极管的性能提升至结温≥200℃，高温反向漏电流小于0.8mA，耐温度应力范围‑55～200℃，20个循环，机械应力为198000 m/，时间10分钟。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，具体地说，是涉及一种高温二极管制备方法及高温二极管。

背景技术

电力电子技术是电子信息技术重要的组成部分，是当今世界经济各个领域实现信息化、智能化及高效节能必不可少的技术。

在电力电子技术中最基础的半导体整流管在系统的整流、滤波、续流等电路中应用非常广泛，现有的军民用半导体整流二极管耐温度应力范围为-55～150℃，机械应力为60000m/，最高结温175℃。

随着国家军民用装备向更恶劣的环境，更高的温度、更小的体积等方面发展，这样的技术已无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温二极管制备方法及高温二极管，从基础材料、二极管管芯制造工艺、管座管壳结构、阴极管锁紧结构等方面着手，实现结温≥200℃，耐温度应力范围-55～200℃，机械应力为198000 m/的技术要求。

本发明采用以下技术方案予以实现：

提出一种高温二极管制备方法，包括：1）采用沟槽氮化硅玻璃烧结工艺制备二极管管芯；2）将二极管管芯、管座和内引线在共晶焊炉内焊接形成半成品；其中，管座在其底面开设有凹槽，凹槽内用银铜焊料烧结有钼片；3）采用脉冲焊模具将半成品与管帽进行熔焊封帽；4）将阴极管与内引线冲压铆接形成二极管成品。

进一步的，采用沟槽氮化硅玻璃烧结工艺制备二极管管芯，具体包括：硅单晶、扩散、硅片分立、P面减薄、清洗、扩散、硅片分离、吹砂、清洗、氧化、光刻电压槽、台面腐蚀、清洗、氮化硅沉积、玻璃钝化、二氧化硅、开窗、等离子刻蚀、阴面金属化、金属化、阳面金属化、合金和芯片切割；其中，金属化包括蒸发镍、钛、银，在一个设备内一次性完成。

进一步的，在2和3步骤之间，所述方法还包括：镜检，检测所述半成品的焊接质量及是否有多余物；装管帽，用氮气将管帽吹干净后套在已镜检的半成品上；中间电测试，检查半成品的电压、漏电特性；封前预烘，中间电测试后的半成品在100℃的烘箱中烘干第一设定时长。

进一步的，在3步骤之后，所述方法还包括：密封性检查，将封帽后的二极管加压第二设定时长后放进125℃的高温氟油内检测漏气情况。

进一步的，4步骤具体为：采用打扁冲孔模具用冲床将阴极管与内引线冲压铆接，同时在阴极管顶部冲制安装孔。

进一步的，4步骤之后，所述方法还包括：电镀；筛选，进行高温贮存、温度循环、恒定加速度、密封性检查、多余物检测、电流老练、高温反偏实验来判断二极管质量和可靠性；终测，剔除不符合电参数测试的二极管。

进一步的，所述内引线为S型内引线。

提出一种高温二极管，采用如上所述的高温二极管制备方法制备。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提出的高温二极管制备方法及高温二极管，采用沟槽氮化硅玻璃烧结工艺制备二极管管芯，然后将二极管管芯直接焊接到底部开槽安装有钼片的管座上，在盖管帽之前将内引线与二极管管芯焊接在一起，然后封帽，最后采用冲压方式将阴极管与内引线冲压铆接形成二极管成品，将二极管的性能提升至结温≥200℃，高温反向漏电流小于0.8mA，耐温度应力范围-55～200℃，20个循环，机械应力为198000 m/，时间10分钟。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。