CN113345810A - 功率二极管的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种功率二极管的制造方法，包括：(a)提供功率二极管的半成品。功率二极管的半成品包括第一电极、第二电极、半导体芯片以及胶材。半导体芯片位于第一电极与第二电极之间。胶材位于第一电极上并围绕半导体芯片。(b)将功率二极管的半成品置入处理腔室中。(c)调整处理腔室内的压力至第一预定压力，并维持第一预定压力经过预定时间。(d)调整处理腔室内的压力至第二预定压力。执行步骤(c)至步骤(d)至少二次，以形成功率二极管。(e)将功率二极管移出处理腔室。

Description

功率二极管的制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体组件的制造方法，尤其涉及一种功率二极管的制造方法。
背景技术
一般而言，在现有功率二极管的制造过程中为了达到保护芯片的需求常会于芯片周围进行点胶工艺，然而，胶材在形成时往往会伴随产生许多气泡，而这些气泡的存在可能会对功率二极管产生不良的影响，进而降低功率二极管的品质。因此，如何有效地去除胶材中的气泡，进而提升功率二极管的品质实已成目前亟欲解决的课题。
发明内容
本发明是针对一种功率二极管的制造方法，其可以有效地去除胶材中的气泡，进而提升功率二极管的品质，特别是应用于车用整流二极管的工艺，以使功率二极管符合车规电子产品高信赖度的要求。
根据本发明的实施例，一种功率二极管的制造方法包括以下步骤。(a)提供功率二极管的半成品。功率二极管的半成品包括第一电极、第二电极、半导体芯片以及胶材。半导体芯片位于第一电极与第二电极之间。胶材位于第一电极上并围绕半导体芯片。(b)将功率二极管的半成品置入处理腔室中。(c)调整处理腔室内的压力至第一预定压力，并维持第一预定压力经过预定时间。(d)调整处理腔室内的压力至第二预定压力。执行步骤(c)至步骤(d)至少二次，以形成功率二极管。(e)将功率二极管移出处理腔室。
在本发明的一实施例中，上述的至少二次为三次至五次。
基于上述，本发明通过处理腔室内第一预定压力与第二预定压力之间的转换可以使功率二极管的半成品的胶材中的气泡的表面张力发生变化而达到消除气泡的效果，且通过执行调整处理腔室内的压力至第一预定压力，并维持第一预定压力经过预定时间的步骤以及调整处理腔室内的压力至第二预定压力的步骤至少二次可以有效地去除胶材中的气泡，进而提升功率二极管的品质。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
附图说明
包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
图1为依照本发明的一实施例的一种功率二极管的工艺步骤图；
图2A至图2C是依照本发明的一实施例的一种功率二极管的工艺各步骤的示意图。
附图标记说明
10：处理腔室；
100：功率二极管；
1001：功率二极管的半成品；
110：第一电极；
110a：底面；
112：侧墙结构；
120：第二电极；
122：凸部；
130：半导体芯片；
140：胶材；
B：气泡；
S100、S200、S300、S400、S500：步骤。
具体实施方式
以下将参考附图来全面地描述本发明的例示性实施例，但本发明还可按照多种不同形式来实施，且不应解释为限于本文所述的实施例。在附图中，为了清楚起见，各区域、部位及层的大小与厚度可不按实际比例绘制。为了方便理解，下述说明中相同的二极管将以相同的附图标记标示来说明。
除非另有明确说明，否则本文所述任何方法绝不意欲被解释为要求按特定顺序执行其步骤。
图1为依照本发明的一实施例的一种功率二极管的工艺步骤图。所述功率二极管例如为车用整流二极管，特别是安装于车用发电机上用于整流的压装式(Press-Fit)二极管。图2A至图2C是依照本发明的一实施例的一种功率二极管的工艺各步骤的示意图。
在本实施例中，功率二极管100的制造方法可以包括以下步骤。
请同时参照图1与图2A，首先，进行步骤S100，提供功率二极管的半成品1001，如图2A所示。功率二极管的半成品1001包括第一电极110、第二电极120以及半导体芯片130，其中半导体芯片130位于第一电极110与第二电极120之间。第一电极110与第二电极120分别为功率二极管100的电极结构，并通过焊接而与半导体芯片130组装在一起达到彼此电性连接的状态，并据以将流入的交流电通过所述具有整流功能的半导体芯片130整流为直流电之后从功率二极管100输出。
第一电极110例如是杯状基座电极，其具有底面110a与环绕立设于底面110a的侧墙结构112，因而形成所述杯状轮廓。然而，本发明不限于此，功率二极管100的第一电极110可因产品需求设计为不同形式的基座电极，例如不具有侧墙结构112，或是于底面110a上还包含一凸起基座以放置半导体芯片130。第二电极120例如是导线电极，其具有凸部122而凸部122可以是容置于底面110a与侧墙结构112所形成的空间内。第一电极110与第二电极120的材料例如是铜、铝或其组合，但本发明不限于此，第一电极110与第二电极120的材料可以是由其他适宜的导电材料所制成。
为了达到保护半导体芯片130的需求，功率二极管的半成品1001还包括胶材140，其中胶材140位于第一电极110上并围绕半导体芯片130。举例而言，胶材140可以是填充于侧墙结构112与半导体芯片130之间的间隙。在一实施例中，胶材140可以是以封闭环状的方式围绕于半导体芯片130(未示出)。胶材140的材料可以是聚酰亚胺，但本发明不限于此，胶材140的材料可以视实际设计需求而定。胶材140可以是利用点胶方式涂布于半导体芯片130的周围。在本实施例中，如图2A所示，胶材140形成时可能伴随产生气泡B。
请同时参照图1、图2A以及图2B，进行步骤S200，将功率二极管的半成品1001置入处理腔室10中。在此，处理腔室10是可以形成真空环境的腔室，以使功率二极管的半成品1001可以执行后续步骤而达到消除气泡B的效果。接着，进行步骤S300，调整处理腔室10内的压力至第一预定压力。举例而言，例如是降低处理腔室10内的压力至第一预定压力，以使处理腔室10内趋于真空环境。在一实施例中，第一预定压力可以是小于260托耳(Torr)。较佳地，第一预定压力可以是介于10托耳至260托耳之间。另一方面，需维持第一预定压力经过预定时间，以使胶材140中的气泡B的表面张力可以有较明显的变化。在一实施例中，预定时间可以是大于30秒以上。
请参照图1、图2B以及图2C，进行步骤S400，调整处理腔室10内的压力至第二预定压力，其中将功率二极管的半成品1001置入处理腔室10中之后可以为依序执行步骤S300至步骤S400。第一预定压力可以是与第二预定压力不同。在一实施例中，第一预定压力可以是小于第二预定压力。举例而言，例如是将处理腔室10内的压力由第一预定压力升高至第二预定压力，以使处理腔室10内由真空环境转换至常压环境。在一实施例中，第二预定压力可以是760托耳。在本实施例中，通过处理腔室10内第一预定压力与第二预定压力之间的转换可以使功率二极管的半成品1001的胶材140中的气泡B的表面张力发生变化而达到消除气泡B的效果。
请继续参照图1、图2B以及图2C，可以执行步骤S300至步骤S400至少二次，以形成功率二极管100。接着，进行步骤S500，将功率二极管100移出处理腔室10。进一步而言，执行步骤S300至步骤S400至少二次例如是将功率二极管的半成品1001置入处理腔室10中之后先调整处理腔室10内的压力至第一预定压力，并维持第一预定压力经过预定时间，再将处理腔室10内的压力由第一预定压力调整至第二预定压力，接着，重复一次或多次前述步骤，即，将处理腔室10内的压力由第二预定压力调整至第一预定压力，并维持第一预定压力经过预定时间，再将处理腔室10内的压力由第一预定压力调整至第二预定压力。在一实施例中，例如是执行步骤S300至步骤S400三次至五次可以达到较佳地消除气泡B的效果。在一实施例中，将功率二极管100移出处理腔室10之后可以还包括进行烘烤工艺。
通过执行步骤S300至步骤S400至少二次可以有效地去除胶材140中的气泡B，进而提升功率二极管100的品质。举例而言，在一实施例中，执行步骤S300至步骤S400一次后，气泡B在胶材140中的比例为4.98％，执行步骤S300至步骤S400至少二次后，气泡B在胶材140中的比例可以降至0％。在另一实施例中，执行步骤S300至步骤S400一次后，气泡B在胶材140中的比例为5.45％，执行步骤S300至步骤S400三次后，气泡B在胶材140中的比例可以降至1.75％。因此，执行步骤S300至步骤S400至少二次可以有效地去除胶材140中的气泡B，进而提升功率二极管100的品质。
应说明的是，本发明不限制处理腔室10中调整压力的方式，可以经由适宜的方式去调整处理腔室10内的压力，以达到所需的第一预定压力与第二预定压力，且本发明不限制第一预定压力与第二预定压力的大小以及执行步骤S300至步骤S400的次数，只要可以达到所需的消除气泡的效果皆属于本发明的保护范围。
综上所述，本发明通过处理腔室内第一预定压力与第二预定压力之间的转换可以使功率二极管的半成品的胶材中的气泡的表面张力发生变化而达到消除气泡的效果，且通过执行调整处理腔室内的压力至第一预定压力，并维持第一预定压力经过预定时间的步骤以及调整处理腔室内的压力至第二预定压力的步骤至少二次可以有效地去除胶材中的气泡，进而提升功率二极管的品质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种功率二极管的制造方法，其特征在于，包括：
(a)提供功率二极管的半成品，其中所述功率二极管的半成品包括：
第一电极与第二电极；
半导体芯片，位于所述第一电极与所述第二电极之间；以及
胶材，位于所述第一电极上并围绕所述半导体芯片；
(b)将所述功率二极管的半成品置入处理腔室中；
(c)调整所述处理腔室内的压力至第一预定压力，并维持所述第一预定压力经过预定时间；以及
(d)调整所述处理腔室内的压力至第二预定压力，其中执行步骤(c)至步骤(d)至少二次，以形成所述功率二极管；以及
(e)将所述功率二极管移出所述处理腔室。
2.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，将所述功率二极管的半成品置入所述处理腔室中之后依序执行步骤(c)至步骤(d)三次至五次。
3.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述第一预定压力与所述第二预定压力不同。
4.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述第一预定压力小于所述第二预定压力。
5.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述第一预定压力小于260托耳。
6.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述第一预定压力介于10托耳至260托耳之间。
7.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述第二预定压力为760托耳。
8.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述预定时间为30秒以上。
9.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，所述功率二极管为车用整流二极管。
10.根据权利要求1所述的功率二极管的制造方法，其特征在于，将所述功率二极管移出所述处理腔室之后还包括进行烘烤工艺。
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