CN1599054A - 无引线超薄型半导体桥式整流器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种无引线超薄型半导体桥式整流器及其制作方法，分别制作出一共N型双二极管硅晶粒、一共P型双二极管硅晶粒及一陶瓷板(或其它绝缘基板)，陶瓷板表面二对应侧上分别布设一导电线路，各导电线路的一端分别与一导电金属块相连接，导电金属块作为导电电极，该共N型双二极管硅晶粒的二个P型区与共P型双二极管硅晶粒的二个N型区，分别经高温平行焊接在各导电线路的另一端，构成一半导体桥式整流器的电路，然后一体封胶成形，使各该共N型双二极体硅晶粒的一个N接合面、共P型双二极体硅晶粒的一个P接合面与该二导电电极的表面，分别外露成形于该胶体上，即可制作出一单体无引线超薄型半导体桥式整流器成品。

Description

无引线超薄型半导体桥式整流器及其制作方法

技术领域

本发明关于一种半导体桥式整流器及其制作方法，特别关于一种无引线超薄型半导体桥式整流器及其制作方法，可以大幅缩小桥式整流器的体积。

发明背景

桥式整流器为一般业界人士所熟知的电子组件，其作用是将一输入的交流电转变为一直流电输出，通常以四个整流二极管组件依特定方向排列而成一习知的桥式整流器，可供全波整流之用。

一般市面上习知的二极管组件，其基本结构包含一硅晶粒，该硅晶粒的二端面分别焊接有一导电金属片，该导电金属片的另一侧面再分别焊接一导线，使通过导线与其它电子线路相连接。在该种习知的二极管组件的制作过程中，当该硅晶粒与导电金属片结合成一体后，需对该硅晶粒进行蚀刻处理，完成蚀刻处理后，需再经过封装处理程序，于该硅晶粒及导电金属片周缘，封装一绝缘胶体，即制成一般的二极管组件；然而，在习知二极管组件的制作过程中，由于所形成的封装壳体，必需占用一定大小的空间，因而使习知二极管组件的体积始终无法进一步缩小。

此外，以半导体技术制作的桥式整流器，揭示于台湾第七七二一二二七五号，名为“桥式整流器改良结构”专利申请案中，此先前技术是以四个硅二极管晶粒连接四个电极，再进行封装而成，参阅图1A、1B所示，分别为该先前技术的结构图及线路示意图，其中该硅二极管晶粒是利用半导体的P-N结，使电流单向流动而达成整流的功能。然而，在该先前技术的桥式整流器制作方法中，必须将该四个硅二极管晶粒分别接以电极再行封装，如此，将导致其体积无法缩成细小，以配合现今电子产品轻薄短小的走向需求，而且其制程复杂，良品率亦不易提升。

另一种半导体技术制作的桥式整流器，揭示于台湾第八六一0四二七0号，名为“微型半导体桥式整流器及其制作方法”专利申请案中，此另一先前技术是分别使用一N型(N-type)硅晶圆及一P型(P-type)硅晶圆，由一扩散、罩幕与蚀刻、被覆及金属化等步骤，再经由切割处理，即可制作出一共N型双二极管硅晶粒及一共P型双二极管硅晶粒，该二者的尺寸相当，参阅图2A、2B所示，分别为其线路示意图及封装示意图，藉该制作出的共N型双二极管硅晶粒21与共P型双二极管硅晶粒22，彼此对向焊接于一第一组导线架23的二个端子电极231、232(如图2A所示)。即共N型双二极管硅晶粒21的一P型区211与共P型二极管硅晶粒22的一N区221，焊接于该第一组导线架23的一端子电极231，而共N型双二极管硅晶粒21的另一P型区212与共P型双二极管硅晶粒22的另一N型区222，则焊接于另一端子电极232。共N型双二极管硅晶粒21的N型区210与共P型型二极管硅晶粒22的P型区220，则分别焊接至一第二组导线架24的二两个端子电极241、242；再经塑封成固定外形，并施以切脚、弯脚，即成为一微型半导体桥式整流器，如图2B图所示，该另一先前技术的制作方法，由于仍然具有外露的二组导线架23、24以及相当的厚度(彼此对向焊接)，致使该微型半导体桥式整流器的体积缩小仍是有限。

因此，如何令该半导体桥式整流器更加超薄，实乃目前半导体技术业界刻不容缓的一重要课题。

发明内容

有鉴于目前电子产品走向轻薄短小，且其装配过程采用表面黏着技术(surface mount technology)，零件的小形化已成必然趋势，而现有半导体桥式整流器仍然存在体积无法有效缩小的诸多问题，故发明人乃秉持从事该项行业多年的经验，通过不断努力研究与实验，研发出一种无引线超薄型半导体桥式整流器及其制作方法。

本发明目的之一，在于提供一种无引线超薄型半导体桥式整流器的制作方法，该方法包括如下步骤：

分别制作出一共N型双二极管硅晶粒、一共P型双二极管硅晶粒及一陶瓷板(或其它绝缘基板)。

再将各该共N型双二极管硅晶粒的二个P型区与共P型双二极管硅晶粒的二个N型区，分别平行固设在该陶瓷板表面上的二导电线路的另一端，各该导电线路的一端分别与一导电金属块相连接，以构成一半导体桥式整流器的电路。

于其上再进行一体封胶成形，使各共N型双二极管硅晶粒的一个N接合面、共P型型双二极管硅晶粒的一个P接合面与二导电金属块的表面，分别外露于该胶体上。

由该制作方法制成的半导体桥式整流器可有效简化制程，从而稳定性极高。

本发明的另一目的，在于提供一种藉该制作方法制成的无引线超薄型半导体桥式整流器，包括：

一绝缘基板，该绝缘基板表面二对应侧上分别布设一导电线路，且令各该导电线路的一端分别与一导电金属块相连接，各该导电金属块作为导电电极；

一共N型双二极管硅晶粒，该共N型双二极管硅晶粒的二个P型区分且分别固设在各该导电线路的另一端；

一共P型双二极体硅晶粒，该共P型双二极体硅晶粒的二个N型区分且分别固设在各该导电线路的另一端，且与该共N型双二极体硅晶粒以一预定间隔平行固设，使的构成一半导体桥式整流器的电路；

一封胶体，将该半导体桥式整流器的电路透过一体封胶成形，使各该共N型双二极管硅晶粒的一个N接合面、共P型双二极管硅晶粒的一个P接合面与该二导电电极的表面，分别外露成形于该胶体上，构成一单体无引线超薄型半导体桥式整流器。

该无引线超薄型半导体桥式整流器具有全新结构、电路简单、尺寸小，且具有一无引线等特点。

附图说明

图1A是先前技术的四晶粒桥式整流器的结构示意图；

图1B是图1A的线路示意图；

图2A是另一先前技术的微型半导体桥式整流器的线路示意图；

图2B是另一先前技术的微型半导体桥式整流器的封装示意图；

图3A、3B、3C及3D是本发明形成一共N型双二极管晶粒的示意图：

图4是本发明的无引线超薄型半导体桥式整流器的结构示意图；

图5是图4的等效电路示意图；

图6是本发明的无引线超薄型半导体桥式整流器的成品。

具体实施方式

为能更具体且清楚地表达本发明的设计理念、结构特征及制造程序，兹配合图式举一较佳实施例，详细说明如下：

本发明是一种无引线超薄型半导体桥式整流器及其制作方法。主要是分别制作出一共N型双二二极管硅晶粒、一共P型双二二极管硅晶粒及一陶瓷板(或其它绝缘基板)，并在该陶瓷板(或其它绝缘基板)表面二对应侧上分别布设一导电线路，且令各该导电线路的一端分别与一导电金属块相连接，使该导电金属块可作为导电电极，再分别将该共N型双二极管硅晶粒的二个P型区与共P型双二极管硅晶粒的二个N型区，经高温平行焊接在各该导电线路的另一端，构成一半导体桥式整流器的电路，再对该半导体桥式整流器的电路施以一体封胶成形，使使各该共N型型二极管硅晶粒的一个N接合面、共P型双二极管硅晶粒的一个P接合面与该二导电电极的表面，分别外露成形于该胶体上，以制作出一已完成封装的单体无引线超薄型半导体桥式整流器成品。

以下请参阅图3A、3B、3C及3D所示，是本发明的制作出共N型双二极管硅晶粒的技术步骤：

1)首先，使用一N型二(N-type)硅晶圆，经高温扩散处理而产生一P-N接合面，如图3A所示；

2)以光石版印刷术以及蚀刻技术使P-N接合面外露，而形成一含有二个P型区的共N型(共负极)双二二极体硅晶粒结构，如图3B所示；

3)将已蚀刻的区域施以玻璃或硅胶等保护材料，如图3C所示的斜线部分；

4)将硅晶粒表面电极予以金属化，如图3D所示的另一斜线部分；

5)最后再经由切割，即成为该共N型双二二极体硅晶粒。

同理，用一P型(P-type)硅晶圆，由如同上述制作出共N型型二极管硅晶粒的扩散、罩幕、蚀刻、被覆及金属化等技术步骤，再经由切割，即可制作出该共P型双二极管硅晶粒(图中未示)，其尺寸约与该共N型双二极管硅晶粒相当。

请参阅图4所示，是本发明制作该陶瓷板(或其它绝缘基板)的一较佳实施例，是在该陶瓷板41(或其它绝缘基板)表面二对应侧上分别布设一L型导电线路411、412，本发明实际实施时，并不局限于此，凡熟悉该项技艺人士，利用其它形状的导电线路，取代该L型导电线路411、412，均是本发明所称的该导电线路411、412。各该L型导电线路411、412的一端分别与一导电金属块413、414相连接，使各该导电金属块413、414可作为导电电极，参阅图4、图5所示，再分别将该共N型二极管硅晶粒的二个P型区与共P型双二极体硅晶粒的二个N型区，经高温平行焊接于各该导电线路411、412的另一端，如此，即构成一半导体桥式整流器的电路，为方便说明本发明的理念及技术原理，分别将该共N型双二极管硅晶粒以N1标示，其上的二个P型区以P11、P12标示，及将该共P型双二极管硅晶粒以P2标示，其上的二个N型区以N21、N22标示为例。亦即该共N型双二极管硅晶粒N1的二个P型区P11、P12，及该共P型二极管硅晶粒P2的二个N型区N21、N22，可分别与各该L型导电线路411、412的另一端相连接，然后，于该桥式整流器的结构上(如图4所示)以一体封胶成形，使各该共N型双二极管硅晶粒N1的一个接合面、共P型二极管硅晶粒P2的一个P2接合面与该二二导电金属块413、414的表面，可分别外露成形于该封胶体42上，以制作出一已完成封装的单体无引线超薄型半导体桥式整流器成品，如此，将大幅缩小其体积，参阅图6所示，本发明实际实施时，是可在一长条的陶瓷板41(或其它绝缘基板)上，设复数区前述的L型导电线路411、412、导电金属块413、414、共N型双二极管晶粒N1及共P型双二极管硅晶粒P2，再进行一体封胶成形，再对相邻该区的二导电金属块413...施以切割分粒，即可制作出复数颗已完成封装的单体无引线超薄型半导体桥式整流器成品。

以上所述，仅是本发明的一最佳具体实施例，但是本发明所主张的权利范围，并不局限于此，按凡熟悉该项技艺人士，依据本发明所揭露的技术内容，所为的等效应用，均应属不脱离本发明的保护范畴。本发明的保护范围以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1、一种无引线超薄型半导体桥式整流器的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

a.制作一共N型双二极管硅晶粒、一共P型双二极管硅晶粒及一绝缘基板，在该绝缘基板表面二对应侧上分别布设一导电线路，各该导电线路的一端分别与一导电金属块相连接，各该导电金属块作为导电电极；

b.分别将该共N型双二极体硅晶粒的二个P型区与共P型双二极体硅晶粒的二个N型区，焊接在各该导电线路的另一端，使之构成一半导体桥式整流器的电路；

c.对该半导体桥式整流器的电路施以一体封胶成形，使各该共N型双二极管硅晶粒的一个N接合面、共P型双二极体硅晶粒的一个P接合面与该二导电电极的表面，分别外露成形于该胶体上，以制作出一已完成封装的单体无引线超薄型半导体桥式整流器成品。

2、如权利要求1所述的无引线超薄型半导体桥式整流器的制作方法，其特征在于所述的该绝缘基板为一陶瓷板。

3、如权利要求1所述的无引线超薄型半导体桥式整流器的制作方法，其特征在于所述的制作方法步骤a中该共N型双二极管硅晶粒的制作还包括下列步骤：

在一N型硅晶圆上经扩散处理产生一P-N接合面；

以罩幕及蚀刻技术使该P-N接合面外露而形成一含有二个P型区的共N型双二极管硅晶粒结构；

对已蚀刻的区域施以被覆；

将硅晶粒表面电极予以金属化；

经由切割，即成为该共N型双二极管硅晶粒。

4、如权利要求1所述的无引线超薄型半导体桥式整流器的制作方法，其特征在于所述的步骤a中该共P型双二极管硅晶粒的制作还包括下列步骤：

在一P型硅晶圆上经扩散处理产生一P-N接合面；

以罩幕及蚀刻技术使该P-N接合面外露而形成一含有二个N型区的共P型

双二极管硅晶粒结构；

对已蚀刻的区域施以被覆；

将硅晶粒表面电极予以金属化；

经由切割，即成为该共P型双二极管硅晶粒。

5、一种无引线超薄型半导体桥式整流器，其特征在于包括：

一绝缘基板，该绝缘基板表面二对应侧上分别布设一导电线路，且令各该导电线路的一端分别与一导电金属块相连接，各该导电金属块作为导电电极；

一共N型双二极管硅晶粒，该共N型双二极管硅晶粒的二个P型区分别固设在各该导电线路的另一端；

一共P型双二板体硅晶粒，该共P型双二极体硅晶粒的二个N型区分别固设在各该导电线路的另一端，且与该共N型双二极体硅晶粒以一预定间隔平行固设，使之构成一半导体桥式整流器的电路；

一封胶体，将该半导体桥式整流器的电路透过一体封胶成形，使各该共N型双二极管硅晶粒的一个N接合面、共P型双二极管硅晶粒的一个P接合面与该二导电电极的表面，分别外露成形于该胶体上，构成一单体无引线超薄型半导体桥式整流器。

6、如权利要求5所述的无引线超薄型半导体桥式整流器，其特征在于所述的该绝缘基板为一陶瓷板。

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