CN102867747A - 一种o.j二极管生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种O.J二极管生产工艺，其创新点在于所述步骤为：在硅片镀镍后涂覆光阻胶；在硅片的N+面光刻图形；利用硅片N+面的图形作为划片下刀参考线进行划片；对划片后的芯片台面进行酸腐蚀；去除表面的光阻胶再次镀镍；然后经焊接、碱洗、梳条以及其他常规工序完成二极管制作。对光阻胶保护的芯片进行酸腐蚀，去除划片过程对芯片造成的损伤；在酸腐蚀后去除光阻胶进行焊接，焊接后进行碱洗，避免了酸洗时焊料、引线中的金属物质与酸反应影响芯片腐蚀速率；省去大量清洗的过程，节约了资源。同时，由于没有金属离子吸附在芯片表面，避免产品的电性衰降和高温下发生热击穿等故障，电性良率较传统的96%提高至98%。
Description
技术领域
本发明涉及一种二极管生产工艺，特别涉及一种O.J二极管生产工艺。
背景技术
传统的PN结裸露二极管（Open Junction，简称O.J芯片）采用芯片（主要成份：硅），焊料（主要成份：铅、锡、银）和引线（主要成份：铜）进行高温焊接，再对芯片表面的酸洗处理。在酸洗过程中，焊料和引线中的金属物质会混合酸发生反应，影响芯片腐蚀速率。另外，这些金属与酸反应生成的金属离子（或原子）会以化学键的方式附着在芯片表面，后工序需要使用大量的纯水和化学试剂进行清洗。这样的清洗不但消耗了大量的资源，并且对附着在芯片表面的铜原子无法彻底清洗。铜原子附着在芯片的表面，会导致产品的电性衰降和高温下发生热击穿等故障，这也是O.J二极管的最大品质“瓶颈”。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够将芯片腐蚀带来的杂质污染降到最低，并且很大程度的降低清洗成本O.J二极管生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种O.J二极管生产工艺，其创新点在于所述步骤为：在硅片P+、N+面完成镀镍后，再在硅片P+、N+面表面涂覆光阻胶；在硅片的N+面光刻图形，通过曝光和显影，图形间间隙处光阻胶被去除；划片，利用硅片N+面的图形间间隙作为划片下刀参考线进行划片；对划片后的芯片台面进行酸腐蚀，去除划片过程对芯片造成的损伤，由于光刻图形作用使芯片台面形成正斜角结构；去除表面的光阻胶，并再次镀镍；将芯片的N+面和P+面分别通过焊料焊接引线；然后经碱洗、梳条后进行上胶、胶固化，再经模压、后固化、电镀，最后经测试合格后印字、包装。
进一步的，所述图形间间距为0.1~0.3mm。
本发明的优点在于：对光阻胶保护的芯片进行酸腐蚀，去除划片过程对芯片造成的损伤，同时，台面形成正斜角结构；在酸腐蚀后去除光阻胶进行焊接，焊接后进行碱洗，避免了酸洗时焊料、引线中的金属物质与酸反应影响芯片腐蚀速率；避免金属与酸反应生成的金属离子（或原子）会以化学键的方式附着在芯片表面，省去大量清洗的过程，节约了资源。同时，由于没有金属离子吸附在芯片表面，避免产品的电性衰降和高温下发生热击穿等故障，电性良率较传统的96%提高至98%。
附图说明
图1为本发明中OJ二极管结构示意图。
图2为本发明涂覆光阻胶示意图。
图3为本发明中光刻示意图。
图4为本发明中划片示意图。
图5为本发明中酸腐蚀后状态图。
图6为本发明中去除光阻胶并再次镀镍状态图。
图7为本发明中焊接后状态图。
图8为本发明上胶示意图。
图9为本发明模压示意图。
具体实施方式
图1示出了O.J二极管的结构示意图，其包括芯片1，芯片1的两端通过焊料2焊接引线，靠近芯片P+一端的引线为平头引线3-2，而与芯片N+面连接的引线为锥头引线3-1，在芯片1和引线端部外上胶4，将芯片1和引线外封装环氧树脂5，引线外设电镀层6。
本发明中制造上述结构的O.J二极管关键工艺步骤如下：
涂覆光阻胶：如图2所示，在硅片P+、N+面完成镀镍后，再在硅片P+、N+面表面涂覆光阻胶7，以便在腐蚀过程中保护电极表面，光阻胶厚度：100~300um。
光刻：如图3所示，N+面光刻图形，图形间间隙处光阻胶被去除，图形间间距0.1~0.3mm。
划片：如图4所示，利用硅片N+面的图形作为划片下刀参考线，从相邻图形之间的间隙下刀划片分割成芯片，划片道宽度约50um。
酸腐蚀：如图5所示，在光阻胶的保护下对芯片台面进行酸腐蚀，去除划片过程对芯片造成的损伤，由于光刻图形作用使芯片台面形成正斜角结构。采用HNO3-HF-HAC混合酸（按照一定比例混合），腐蚀时间10~15min，酸温控制在0~5度。
去除光阻胶：如图6所示，使用100~110度的浓硫酸，浸泡10分钟后清洗并烘干，烘烤温度/时间：120度/30分钟。
再次镀镍：用镍组和氨水按照一定比例配制镀镍溶液，将芯片放入溶液，浸泡10分钟，修补光阻胶对原有镍层的损伤。
焊接：如图7所示，将芯片的N+面和P+面分别通过焊料焊接引线；与芯片N+面连接的引线为锥头引线，而与芯片P+面连接的引线为平头引线。隧道焊接炉，峰值温度：360~390度，300度以上时间：12~17min。
碱洗：芯片与引线焊接后采用碱洗，避免铜附着现象产生。碱液为2%的NaOH溶液，溶液温度：60~90度，腐蚀时间：8~12分钟。
梳条：在将碱洗后模板上的二极管半成品转移到后道工序的模条上，完成梳条。
如图8、9所示，再依次经上胶、胶固化、模压成型、后固化、电镀制成成品，其为常规步骤，在此不再累述。
测试：对二极管成品进行检测：
a. 电性良率：≤98%；比原工艺96%提高了2个百分点；
b. 高温漏电流：<10uA；（125℃/100%VR）；
c. 高温反偏满足125℃/80%VR/1000H；
d. 满足JEDEC JESD22和MIL-STD-883相关标准。
经测试合格后印字、包装、出货。
Claims (2)
1.一种O.J二极管生产工艺，其特征在于所述步骤为：在硅片P+、N+面完成镀镍后，再在硅片P+、N+面表面涂覆光阻胶；在硅片的N+面光刻图形，通过曝光和显影，图形间间隙处光阻胶被去除；划片，利用硅片N+面的图形间间隙作为划片下刀参考线进行划片；对划片后的芯片台面进行酸腐蚀，去除划片过程对芯片造成的损伤，由于光刻图形作用使芯片台面形成正斜角结构；去除表面的光阻胶，并再次镀镍；将芯片的N+面和P+面分别通过焊料焊接引线；然后经碱洗、梳条后进行上胶、胶固化，再经模压、后固化、电镀，最后经测试合格后印字、包装。
2.根据权利要求1所述的O.J二极管生产工艺，其特征在于：所述图形间间距为0.1~0.3mm。
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