CN102569106B - 实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了 一种实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法。 其方法是将多颗 玻璃钝化 单管以并联的方式烧结在金属底座上， 玻璃钝化 单管另一端与电极烧结； 实现玻璃钝化二极管大功率方面的应用 。 本发明利用玻璃钝化实体封装二极管的性能优点，通过多颗 玻璃钝化 单管 并联的方式，将 玻璃钝化 单管 烧结在金属底座上。在工艺上，按玻璃钝化实体封装二极管工艺流程到成型工序，然后采用单管匹配性测试、线切割、二次烧结等技术手段制成可以在大功率范围内应用的玻璃钝化实体封装二极管。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，属于半导体制造技术领域。
背景技术
目前市场上广泛应用的玻璃钝化实体封装二极管是一种利用特殊的熔凝玻璃对管芯进行包封的器件。由于其采用熔凝玻璃材料的热膨胀系数与硅和引线电极的材料-钼很接近，热匹配性能良好，制造中各部件被熔凝玻璃包封，熔凝为一实体，机械强度高，并能耐受温度的急骤变化。因此具有气密性好，体积小，工作温度区间宽，可靠性高等优点。但由于该类器件特有的结构以及制造工艺等各种因素的限制，在对其芯片进行设计时面积不能过大，这也导致了其只能在小功率范围内应用。目前市面上这种玻璃钝化封装二极管工作电流最大的仅为10A左右。
因此，市面上在大功率范围内应用的产品大多为金属封装的空封器件，制作过程复杂，零件、设备和封装的生产环境要求高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法。解决玻璃钝化封装二极管工作电流小的技术问题。
本发明的技术方案：
实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，该方法是将多颗玻璃钝化单管以并联的方式烧结在金属底座上，玻璃钝化单管另一端与电极烧结；实现玻璃钝化二极管大功率方面的应用；多颗玻璃钝化单管按玻璃钝化实体封装二极管工艺流程到成型工序；玻璃钝化单管用线切割机切除引线，切割后的玻璃钝化单管高度差的绝对值|ΔH|≤0.1mm，切割后的玻璃钝化单管端面平整；金属底座上设有与玻璃钝化单管数量相等的定位孔，玻璃钝化单管坐落在定位孔上。
前述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法中，所述多颗玻璃钝化单管应电气匹配，匹配原则按正向压降VF、反向击穿电压VBR和反向恢复时间trr的顺序进行筛选。
前述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法中，所述多颗玻璃钝化单管之间的正向压降差的绝对值|ΔVF|≤0.05V(IF＝IO)、反向击穿电压差的绝对值|ΔVBR|≤10％VBR、反向恢复时间|Δtrr|≤20％trr。
前述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法中，所述烧结采用铅锡银焊料；烧结炉温为430℃，烧结时间为45分钟。
与现有技术相比，本发明利用玻璃钝化实体封装二极管的性能优点，通过多颗玻璃钝化单管并联的方式，将玻璃钝化单管烧结在金属底座上。在工艺上，按玻璃钝化实体封装二极管工艺流程到成型工序，然后采用单管匹配性测试、线切割、二次烧结等技术手段制成可以在大功率范围内应用的玻璃钝化实体封装二极管。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是玻璃钝化单管；
图3是切除引线后的玻璃钝化单管；
图4是底座的结构示意图。
图中标记为：1-底座，2-玻璃钝化单管，3-电极，4-定位孔，5-固定孔，6-引线。
具体实施方式
本实施例不作为对本发明的任何限制。
实施例。实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，如图1所示。该方法是将多颗玻璃钝化单管2以并联的方式烧结在金属底座1上，玻璃钝化单管2另一端与电极3烧结；实现玻璃钝化二极管大功率方面的应用。所述多颗玻璃钝化单管2按玻璃钝化实体封装二极管工艺流程到成型工序。所述多颗玻璃钝化单管2应电气匹配，匹配原则按正向压降VF、反向击穿电压VBR和反向恢复时间trr的顺序进行筛选。多颗玻璃钝化单管2之间的正向压降差的绝对值|ΔVF|≤0.05VIF＝IO、反向击穿电压差的绝对值|ΔVBR|≤10％VBR、反向恢复时间|Δtrr|≤20％trr。玻璃钝化单管2用线切割机切除引线6，如图3所示，切割后的玻璃钝化单管高度差的绝对值|ΔH|≤0.1mm，切割后的玻璃钝化单管端面平整。所述金属底座1上设有与玻璃钝化单管数量相等的定位孔4，玻璃钝化单管2坐落在定位孔4上。所述烧结采用铅锡银焊料；烧结炉温为430℃，烧结时间为45分钟。
按照前述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法制备的玻璃钝化大功率二极管，如图1所示。包括底座1，底座1上设有一组切除管引线的玻璃钝化单管2，玻璃钝化单管2底部与底座1烧结，玻璃钝化单管2顶部与电极3烧结。底座如图4所示，底座1上设有定位孔4和固定孔5。定位孔4的数量等于玻璃钝化单管2的数量，定位孔4直径小于玻璃钝化单管2的直径，玻璃钝化单管2位于定位孔4中。
本发明按以下工艺步骤实施：
1、玻璃钝化单管2制作：
如图1所示，将做好PN结和金属化层的硅片按相应尺寸进行切割，然后对切割好的管芯进行台面腐蚀、烧焊、清洗、成型等工序制成玻璃钝化单管2。具体是：制作ZL057型硅快恢复整流模块，将做好PN结和金属化层的硅片按要求切割成Ф3mm的管芯，然后对切割好的管芯进行台面腐蚀、烧焊、清洗、成型等工序制成玻璃钝化封装的单管。
2、玻璃钝化单管2匹配性测试：对玻璃钝化单管2进行正向压降、反向恢复时间以及反向击穿电压等参数进行测试，并对其进行分档。分档原则按照各参数中的匹配的重要性由高到低来确定其测试顺序，即分档的顺序：正向压降→反向击穿电压→反向恢复时间。具体是：对玻璃钝化单管2进行正向压降、反向恢复时间以及反向击穿电压等参数进行测试，并对其进行分档，分档的顺序：正向压降VF→反向击穿电压VBR→反向恢复时间trr。要求|ΔVF|≤0.05V(IF＝IO)、|ΔVBR|≤10％VBR、|Δtrr|≤20％trr。(VBR和trr均为规范值)。
3、引线切除：
如图3和图4所示，用线切割机将玻璃钝化单管2的引线6切除，切割时要保证每颗玻璃钝化单管2切割后的高度差越小越好。具体是：将分好挡的玻璃钝化单管2用线切割机将玻璃钝化单管2的引线6切除，切割时要保证每颗玻璃钝化单管2切割后的高度差|ΔH|≤0.1mm，切割后端面要平整。
4、底座烧接：
如图2所示，将玻璃钝化单管2等距排列在底座1上，为保证玻璃钝化单管2间的距离相等，将玻璃钝化单管2等距排列在底座上，在底座1上加工4个等距的定位孔，如图2所示：采用铅锡银焊料将底座1、玻璃钝化单管2以及上引线6烧结到一起，烧结炉温调到400℃～480℃，时间为40～60分钟。
Claims (4)
1.一种实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，其特征在于：该方法是将多颗玻璃钝化单管以并联的方式烧结在金属底座上，玻璃钝化单管另一端与电极烧结；实现玻璃钝化二极管大功率方面的应用；多颗玻璃钝化单管按玻璃钝化实体封装二极管工艺流程到成型工序；玻璃钝化单管用线切割机切除引线，切割后的玻璃钝化单管高度差的绝对值|ΔH|≤0.1mm，切割后的玻璃钝化单管端面平整；金属底座上设有与玻璃钝化单管数量相等的定位孔， 玻璃钝化单管坐落在定位孔上。
2.根据权利要求1所述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，其特征在于：所述多颗玻璃钝化单管应电气匹配，匹配原则按正向压降VF、反向击穿电压VBR和反向恢复时间trr的顺序进行筛选。
3.根据权利要求2所述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，其特征在于：所述多颗玻璃钝化单管之间的正向压降差的绝对值|ΔVF|≤0.05V（IF=IO）、反向击穿电压差的绝对值|ΔVBR|≤10%VBR、反向恢复时间|Δtrr|≤20%trr。
4.根据权利要求1所述实现玻璃钝化二极管大功率应用的方法，其特征在于：所述烧结采用铅锡银焊料；烧结炉温为430℃，烧结时间为45分钟。
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