本發(fā)明涉及電子元件的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種i類(lèi)冶金鍵合二極管設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。

背景技術(shù)：

二極管是電子元件當(dāng)中一種具有兩個(gè)電極的裝置，只允許電流由單一方向流過(guò)，許多的使用是應(yīng)用其整流的功能。而變?nèi)荻O管則用來(lái)當(dāng)作電子式的可調(diào)電容器。大部分二極管所具備的電流方向性我們通常稱(chēng)之為“整流”功能。二極管最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(guò)（稱(chēng)為順向偏壓），反向時(shí)阻斷（稱(chēng)為逆向偏壓）。因此，二極管可以想成電子版的逆止閥。

美軍標(biāo)定義的冶金鍵合產(chǎn)品分為三類(lèi)，i類(lèi)是銀、硅合金冶金鍵合，ⅱ類(lèi)是用合金焊片焊接的冶金鍵合，ⅲ類(lèi)是壓接結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠(chǎng)商采用的都是ⅱ類(lèi)、ⅲ類(lèi)鍵合封裝形式，而國(guó)外目前已經(jīng)開(kāi)始普遍采用i類(lèi)冶金鍵合封裝，i類(lèi)冶金鍵合封裝的產(chǎn)品芯片與鎢柱表面不加焊片，其可靠性要比ⅱ類(lèi)、ⅲ類(lèi)鍵合封裝的產(chǎn)品高很多，而且我國(guó)的i類(lèi)冶金鍵合并沒(méi)有十分的普及，i類(lèi)冶金鍵合的體積也相對(duì)較大，產(chǎn)品的質(zhì)量重，其可靠性低下，無(wú)法滿(mǎn)足各種環(huán)境和質(zhì)量等級(jí)要求，達(dá)不到i類(lèi)冶金鍵合的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種i類(lèi)冶金鍵合二極管設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，解決了i類(lèi)冶金鍵合的體積也相對(duì)較大，產(chǎn)品的質(zhì)量重，其可靠性低下，無(wú)法滿(mǎn)足各種環(huán)境和質(zhì)量等級(jí)要求的問(wèn)題。

（二）技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種i類(lèi)冶金鍵合二極管設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，包括臺(tái)面管芯，所述臺(tái)面管芯上的兩側(cè)均設(shè)置有純化層，所述臺(tái)面管芯的兩側(cè)均固定連接有鍍銀鎢柱，并且臺(tái)面管芯和鍍銀鎢柱的表面均固定連接有玻殼，所述玻殼的兩側(cè)且與鍍銀鎢柱相對(duì)應(yīng)的位置通過(guò)合金焊材均固定連接有紫銅丁頭引線(xiàn)。

優(yōu)選的，所述臺(tái)面管芯和鍍銀鎢柱以及玻殼和紫銅丁頭引線(xiàn)均通過(guò)高溫?zé)Y(jié)在一起。

優(yōu)選的，所述臺(tái)面管芯的兩面做al-ag金屬化。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種i類(lèi)冶金鍵合二極管設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，包括以下步驟：

s1、臺(tái)面管芯的制造：將n型單晶通過(guò)擴(kuò)散、光刻、臺(tái)面腐蝕、cvd、蒸發(fā)、劃片工藝制成臺(tái)面管芯，擴(kuò)散采用表面涂b30的方式，在通過(guò)高溫分布形成pn結(jié)；cvd鈍化層采用sipos+氮化硅+mto二氧化硅的復(fù)合鈍化層，蒸發(fā)在芯片表面先蒸發(fā)一層薄鋁，再蒸發(fā)銀；

s2、臺(tái)面管芯與鍍銀鎢柱燒結(jié)：臺(tái)面管芯與鍍銀鎢柱之間不加合金片，通過(guò)高溫將臺(tái)面管芯與鍍銀鎢柱燒結(jié)在一起，使臺(tái)面管芯與鍍銀鎢柱之間形成共晶，燒結(jié)溫度為960℃；

s3、玻殼與鍍銀鎢柱的燒結(jié)：將燒結(jié)好的臺(tái)面管芯和鍍銀鎢柱與玻殼通過(guò)高溫?zé)Y(jié)在一起，燒結(jié)溫度為800℃；

s4、紫銅丁頭引線(xiàn)的燒結(jié)：紫銅丁頭引線(xiàn)采用高溫金88鍺12合金焊料與鍍銀鎢柱釬焊連接，焊接溫度為410℃。

優(yōu)選的，所述步驟s1中，擴(kuò)散用雜質(zhì)源的選擇原則：導(dǎo)電類(lèi)型、雜質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)的大小、擴(kuò)散掩蔽、容易獲得純度高且有較高蒸氣壓、毒性較小的雜質(zhì)源。

（三）有益效果

本發(fā)明提供了一種i類(lèi)冶金鍵合二極管設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。具備以下有益效果：該i類(lèi)冶金鍵合二極管設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，通過(guò)臺(tái)面管芯的兩側(cè)均固定連接有鍍銀鎢柱，并且臺(tái)面管芯和鍍銀鎢柱的表面均固定連接有玻殼，所述玻殼的兩側(cè)且與鍍銀鎢柱相對(duì)應(yīng)的位置通過(guò)合金焊材均固定連接有紫銅丁頭引線(xiàn)，以及制造技術(shù)包括：s1、臺(tái)面管芯的制造、s2、臺(tái)面管芯與鍍銀鎢柱燒結(jié)、s3、玻殼與鍍銀鎢柱的燒結(jié)和s4、紫銅丁頭引線(xiàn)的燒結(jié)，解決了目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠(chǎng)商采用的都是ⅱ類(lèi)、ⅲ類(lèi)鍵合封裝形式的情況，i類(lèi)冶金鍵合封裝的產(chǎn)品芯片與鎢柱表面不加焊片，其可靠性要比ⅱ類(lèi)、ⅲ類(lèi)鍵合封裝的產(chǎn)品高很多，促進(jìn)了我國(guó)的i類(lèi)冶金鍵合并的普及，改變了現(xiàn)有的i類(lèi)冶金鍵合的體積也相對(duì)較大的問(wèn)題，產(chǎn)品的質(zhì)量輕，其可靠性能高，更好的滿(mǎn)足了各種環(huán)境和質(zhì)量等級(jí)要求，達(dá)到了i類(lèi)冶金鍵合的效果，根據(jù)過(guò)往的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，采用老的加工線(xiàn)路，最高合格率為75.2%，而新的加工方法合格率提升到98%；提高了檢驗(yàn)效率，降低了制造成本，使用本發(fā)明制造技術(shù)后，材料費(fèi)用大大減少，增加了公司收益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明i類(lèi)冶金鍵合成品管裝配示意圖；

圖2為本發(fā)明管芯制造縱向剖面示意圖；

圖中，1臺(tái)面管芯、2純化層、3鍍銀鎢柱、4玻殼、5合金焊材、6紫銅丁頭引線(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種i類(lèi)冶金鍵合二極管，包括臺(tái)面管芯1，臺(tái)面管芯1的兩面做al-ag金屬化，臺(tái)面管芯1上的兩側(cè)均設(shè)置有純化層2，臺(tái)面管芯1和鍍銀鎢柱3以及玻殼4和紫銅丁頭引線(xiàn)6均通過(guò)高溫?zé)Y(jié)在一起，臺(tái)面管芯1的兩側(cè)均固定連接有鍍銀鎢柱3，臺(tái)面管芯1和鍍銀鎢柱3燒結(jié)時(shí)不用焊片，并且臺(tái)面管芯1和鍍銀鎢柱3的表面均固定連接有玻殼4，玻殼4的兩側(cè)且與鍍銀鎢柱3相對(duì)應(yīng)的位置通過(guò)合金焊材5均固定連接有紫銅丁頭引線(xiàn)6。

本實(shí)施例還提出了一種i類(lèi)冶金鍵合二極管制造技術(shù)，其加工方法包括以下步驟：

s1、臺(tái)面管芯1的制造：將n型單晶通過(guò)擴(kuò)散、光刻、臺(tái)面腐蝕、cvd、蒸發(fā)、劃片工藝制成臺(tái)面管芯1，擴(kuò)散采用表面涂b30的方式，在通過(guò)高溫分布形成pn結(jié)；cvd鈍化層采用sipos+氮化硅+mto二氧化硅的復(fù)合鈍化層2，蒸發(fā)在芯片表面先蒸發(fā)一層薄鋁，再蒸發(fā)銀；

s2、臺(tái)面管芯1與鍍銀鎢柱3燒結(jié)：臺(tái)面管芯1與鍍銀鎢柱3之間不加合金片，通過(guò)高溫將臺(tái)面管芯1與鍍銀鎢柱3燒結(jié)在一起，使臺(tái)面管芯1與鍍銀鎢柱3之間形成共晶，燒結(jié)溫度為960℃；

s3、玻殼4與鍍銀鎢柱3的燒結(jié)：將燒結(jié)好的臺(tái)面管芯1和鍍銀鎢柱3與玻殼4通過(guò)高溫?zé)Y(jié)在一起，燒結(jié)溫度為800℃；

s4、紫銅丁頭引線(xiàn)6的燒結(jié)：紫銅丁頭引線(xiàn)6采用高溫金88鍺12合金焊料與鍍銀鎢柱3釬焊連接，焊接溫度為410℃。

這種封裝結(jié)構(gòu)只有在高等級(jí)產(chǎn)品采用，其突出的熱傳導(dǎo)特性和高可靠的機(jī)械連接特性，保證器件在惡劣工作環(huán)境下可靠工作。

需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下。由語(yǔ)句“包括一個(gè)......限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素”。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。