CN212392250U - 一种玻璃钝化表贴二极管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种玻璃钝化表贴二极管，属于二极管技术领域。该二极管包括管芯和两电极片，所述管芯位于两所述电极片之间，所述电极片通过蒸铝层与管芯连接，所述管芯、两电极片和蒸铝层均封装在钝化玻璃内，且所述电极片上远离管芯的一端沿管芯的径向延伸到钝化玻璃外。二极管的引出电极为钼片，钼片厚度0.1mm～0.2mm，引出电极尺寸更小。二极管的引出电极沿管芯的径向延伸，管芯尺寸增大时，只需增大钼片的焊盘尺寸即可，二极管的厚度不会增加，可以制造出外形尺寸小，厚度非常薄的表贴器件。将台面腐蚀后的二极管放入灌注模具中，再向灌注模具中注入玻璃粉浆的方式涂覆玻璃浆，可以根据需要制造不同的封装外形。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种玻璃钝化表贴二极管，属于二极管技术领域。
背景技术
随着电子系统向小型化、超薄化、轻量化方向发展，对小型化贴片器件的需求越来越大。塑封表贴器件虽然在尺寸上满足了要求，但受塑封固有特性限制，易吸潮、分层，可靠性不高，只能运用于中低端民用市场。玻璃钝化实体封装二极管以其高温稳定性、抗辐照能力强、可靠性高、成本低等优势，广泛应用于中高端领域。
公开号为CN108172514A的中国专利文献，公开了一种玻璃钝化表贴封装瞬态电压抑制二极管的制造方法，包括以下步骤：(1)将扩散蒸发金属化层的硅片通过裂片的方式获得规定尺寸的芯片；(2)将电极引线与芯片之间通过焊料熔焊键合；(3)将电极组件通过腐蚀、清洗、钝化后在产品表面涂覆钝化封装玻璃粉浆，链式高温下成型，完成封装成型；(4)将轴向产品与电极片通过特制焊料在高温下进行焊接，切除引线后实现玻璃钝化表贴封装。采用U型玻璃钝化表贴封装，相对于传统的轴向器件而言，具有更易于安装的特点。
但是，该二极管中电极引线沿芯片的轴向进行延伸，二极管的外形尺寸较大，很难满足电子系统小型化、超薄化、轻量化的要求。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种玻璃钝化表贴二极管。
本实用新型通过以下技术方案得以实现：
一种玻璃钝化表贴二极管，包括管芯和两电极片，所述管芯位于两所述电极片之间，所述电极片通过蒸铝层与管芯连接，所述管芯、两电极片和蒸铝层均封装在钝化玻璃内，且所述电极片上远离管芯的一端沿管芯的径向延伸到钝化玻璃外。
所述管芯采用厚度为200～350μm的N型单晶硅片制成，管芯位于钝化玻璃的中心位置。
所述蒸铝层的厚度为6～16μm。
所述电极片为钼片。
两所述电极片上远离管芯的一端分别从钝化玻璃的左右侧穿出。
所述电极片的中部向靠近管芯的方向弯折，与管芯平齐后沿管芯的径向穿出钝化玻璃，电极片上位于钝化玻璃外的一端先向下弯折，再向钝化玻璃的中心方向弯折，并抵靠在钝化玻璃的底部。
所述钝化玻璃的上部和下部均呈梯形结构。
本实用新型的有益效果在于：
1、二极管的引出电极为钼片，钼片厚度为0.1mm～0.2mm，引出电极尺寸更小。
2、二极管的引出电极沿管芯的径向延伸，管芯尺寸增大时，只需增大钼片的焊盘尺寸即可，二极管的厚度不会增加，可以制造出外形尺寸小，厚度非常薄的表贴器件。
3、将台面腐蚀后的二极管放入灌注模具中，再向灌注模具中注入玻璃粉浆的方式涂覆玻璃浆，可以根据需要制造不同的封装外形。
4、二极管的引出电极只有钼片，省去了钼柱与铜引线的焊接流程，降低了二极管制造成本。
附图说明
图1为本实用新型的二极管的结构示意图；
图2为本实用新型的未整形前的二极管的结构示意图；
图3为本实用新型的灌注模具的上模的结构示意图；
图4为图3沿A-A的剖视结构示意图；
图5为本实用新型的灌注模具的下模的结构示意图；
图6为图5沿B-B的剖视结构示意图；
图7为本实用新型包封玻璃粉时二极管与灌注模具的装配结构示意图。
图中：1-管芯，2-电极片，3-蒸铝层，4-钝化玻璃。
具体实施方式
下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图7所示，本实用新型所述的一种玻璃钝化表贴二极管，包括管芯1和两电极片2，所述管芯1位于两所述电极片2之间，所述电极片2通过蒸铝层3与管芯1连接，所述管芯1、两电极片2和蒸铝层3 均封装在钝化玻璃4内，且所述电极片2上远离管芯1的一端沿管芯1 的径向延伸到钝化玻璃4外。
所述管芯1采用厚度为200～350μm的N型单晶硅片制成，管芯1位于钝化玻璃4的中心位置。
所述蒸铝层3的厚度为6～16μm。
所述电极片2为钼片。
两所述电极片2上远离管芯1的一端分别从钝化玻璃4的左右侧穿出。
所述电极片2的中部向靠近管芯1的方向弯折，与管芯1平齐后沿管芯1的径向穿出钝化玻璃4，电极片2上位于钝化玻璃4外的一端先向下弯折，再向钝化玻璃4的中心方向弯折，并抵靠在钝化玻璃4的底部。
所述钝化玻璃4的上部和下部均呈梯形结构。
一种玻璃钝化表贴二极管的制造方法，包括以下步骤：
步骤一、单晶片：选择电阻率为0.003Ω·cm～500Ω·cm的N型单晶硅片。
步骤二、磷硼扩散：对N型单晶硅片进行磷、硼扩散，形成P+NN+ 的芯片结构，扩散温度为1100～1280℃，扩散时间为5～50h，磷面结深为10～80μm，方块电阻≤3Ω/□，硼面结深为10～80μm，方块电阻≤5 Ω/□。
步骤三、喷砂：用压缩空气携带金刚砂去除硼扩散面形成的硼硅玻璃层。在使用时，金刚砂的规格为302#或303#，压缩空气气压≤5× 105pa。
步骤四、蒸铝：在芯片的磷、硼扩散面蒸铝，形成蒸铝层3，然后将其放入真空烧结炉中，使芯片和蒸铝层3熔焊键和，熔焊键和温度为450～550℃，恒温时间为5～20min。在使用时，采用电子束蒸发的方式在芯片的磷、硼扩散面形成蒸铝层3。
步骤五、裂片：采用超声切割的方式将芯片裂片成所需管芯1尺寸，使用体积比为HF∶HNO3＝1∶5的溶液对裂片所得芯片进行腐蚀清洗，然后用去离子水冲洗，使用酒精脱水后烘干。
步骤六、装模和烧结：将电极片2、管芯1、电极片2从下至上叠放在烧结模具中，将烧结模具送入真空烧结炉中熔焊键和，熔焊键和温度为660～700℃，恒温时间为2～5min，冷却至100℃以下取出二极管。
步骤七、台面腐蚀：使用浓度为2～12％，温度为80～100℃的KOH 溶液对熔焊键和后的二极管进行腐蚀2～25min，使用热去离子水冲洗腐蚀后的二极管，并将二极管置于热去离子水中煮沸5次，然后将二极管放入55～60℃的钝化液中1～10min。
步骤八、包封玻璃粉：在玻璃粉中加入高纯石蜡，按玻璃粉∶水＝3g∶1ml的配比调制玻璃粉浆，并在石蜡熔化状态下搅拌均匀，将二极管放入灌注模具中，向灌注模具中注入玻璃粉浆，刮除多余的玻璃粉浆，待玻璃粉浆降温凝固后脱模，然后将包封玻璃粉浆的二极管放入真空烧结炉中进行脱蜡；
步骤九、高温成型：将包封玻璃粉浆的二极管放入高温成型炉中进行玻璃粉玻化，升温时间为45～65min，最高烧结温度660℃，保持2～15min；
步骤十、整形：将钝化玻璃4外的电极片2整形为所需形状，即得玻璃钝化表贴二极管。
所述步骤八中在玻璃粉中加入10％～20％的高纯石蜡。
所述步骤八中在150℃下脱蜡1～2小时，然后在500℃下脱蜡 0.2～0.5小时。
本实用新型提供的玻璃钝化表贴二极管，与传统玻璃钝化实体封装表贴二极管相比，具有以下效果：
1、传统玻璃钝化实体封装表贴二极管的引出电极是钼柱，钼柱直径一般为1.5mm～5mm。本实用新型提供的二极管的引出电极为钼片，钼片厚度为0.1mm～0.2mm，引出电极尺寸更小。
2、传统玻璃钝化实体封装表贴二极管的引出电极沿管芯1的轴向延伸，管芯1越大，二极管厚度和直径就越大；本实用新型提供的二极管的引出电极沿管芯1(直径为0.15mm～0.3mm)的径向延伸，管芯1尺寸增大时，只需增大钼片的焊盘尺寸即可，二极管的厚度不会增加，可以制造出外形尺寸小，厚度非常薄的表贴器件。
3、传统玻璃钝化实体封装表贴二极管，其钝化玻璃的涂覆方式为将玻璃粉调配成玻璃桨后涂覆于旋转的管芯1上烘干，玻璃浆收缩成椭球状，经高温成型后只能得到椭球形，不能根据需要来制造所需要的外形尺寸。本实用新型采用将台面腐蚀后的二极管放入灌注模具中，再向灌注模具中注入玻璃粉浆的方式涂覆玻璃浆，可以根据需要制造不同的封装外形。
4、传统玻璃钝化实体封装表贴二极管的引出电极为钼柱+铜引线，本实用新型提供的二极管的引出电极只有钼片，省去了钼柱与铜引线的焊接流程，降低了二极管制造成本。
本实用新型提供的二极管可以替换DO-214塑料表贴封装二极管。
Claims (7)
1.一种玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：包括管芯(1)和两电极片(2)，所述管芯(1)位于两所述电极片(2)之间，所述电极片(2)通过蒸铝层(3)与管芯(1)连接，所述管芯(1)、两电极片(2)和蒸铝层(3)均封装在钝化玻璃(4)内，且所述电极片(2)上远离管芯(1)的一端沿管芯(1)的径向延伸到钝化玻璃(4)外。
2.如权利要求1所述的玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：所述管芯(1)采用厚度为200～350μm的N型单晶硅片制成；管芯(1)位于钝化玻璃(4)的中心位置。
3.如权利要求1所述的玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：所述蒸铝层(3)的厚度为6～16μm。
4.如权利要求1所述的玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：所述电极片(2)为钼片。
5.如权利要求1所述的玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：两所述电极片(2)上远离管芯(1)的一端分别从钝化玻璃(4)的左右侧穿出。
6.如权利要求5所述的玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：所述电极片(2)的中部向靠近管芯(1)的方向弯折，与管芯(1)平齐后沿管芯(1)的径向穿出钝化玻璃(4)，电极片(2)上位于钝化玻璃(4)外的一端先向下弯折，再向钝化玻璃(4)的中心方向弯折，并抵靠在钝化玻璃(4)的底部。
7.如权利要求1所述的玻璃钝化表贴二极管，其特征在于：所述钝化玻璃(4)的上部和下部均呈梯形结构。
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| CN202022216221.6U CN212392250U (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种玻璃钝化表贴二极管 |
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