本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種整流橋器件及其制作方法。

背景技術(shù)：

目前常用的塑封整流橋器件，其制作方法是先將四個(gè)二極管芯片（兩個(gè)正裝，兩個(gè)倒裝）的其中一個(gè)極通過焊料燒結(jié)在兩個(gè)分別獨(dú)立的銅基板的一端，該兩個(gè)銅基板的另一端構(gòu)成塑封整流橋的其中兩個(gè)引腳，再用兩個(gè)銅電極過橋通過焊料將一組二極管芯片（一個(gè)正裝，一個(gè)倒裝）的另一個(gè)極燒結(jié)連接，同時(shí)，兩銅電極過橋的連接點(diǎn)分別與塑封整流橋的另兩個(gè)引腳通過焊料燒結(jié)連接，然后通過塑封料進(jìn)行塑封，只留出銅電極的四個(gè)引腳端，構(gòu)成塑封整流橋。該制作方法的步驟復(fù)雜，成本高，體積大，線路板的利用率較低，且芯片的裝片次數(shù)多，倒裝的差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種整流橋器件及其制作方法，以簡(jiǎn)化制作工藝，降低生產(chǎn)成本，并能有效提高線路板的利用率，降低裝片的差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種整流橋器件，包括基板以及并排設(shè)置的共陰極整流半橋芯片和共陽極整流半橋芯片，基板的正面設(shè)有絕緣層，共陰極整流半橋芯片的背面通過導(dǎo)電膠粘接有銅基板i，銅基板i的右側(cè)延伸有引腳i，共陽極整流半橋芯片的背面通過導(dǎo)電膠粘接有銅基板ii，銅基板ii的右側(cè)延伸有引腳ii，銅基板i和銅基板ii的左側(cè)設(shè)有l(wèi)形的銅引腳i和銅引腳ii，銅引腳i和銅引腳ii的兩端通過鍵合引線分別與共陰極整流半橋芯片和共陽極整流半橋芯片連接，銅基板i、引腳i、銅基板ii、引腳ii、銅引腳i和銅引腳ii均設(shè)于絕緣層上。

上述共陰極整流半橋芯片包括n型基區(qū)i，n型基區(qū)i的正面設(shè)有p型發(fā)射區(qū)i，p型發(fā)射區(qū)i的正面設(shè)有p+型發(fā)射區(qū)i，p+型發(fā)射區(qū)i的正面設(shè)有二氧化硅膜i和對(duì)稱的兩個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜，二氧化硅膜i的外圍設(shè)有劃片道i，二極管芯片i的陽極金屬膜之間通過“日”字形溝槽i隔開，溝槽i延伸至n型基區(qū)i，溝槽i的表面設(shè)有鈍化玻璃膜i，n型基區(qū)i的背面設(shè)有n+型基區(qū)i，n+型基區(qū)i的背面設(shè)有二極管芯片i的共陰極金屬膜。

上述共陽極整流半橋芯片包括n型基區(qū)ii，n型基區(qū)ii的背面設(shè)有p型發(fā)射區(qū)ii，p型發(fā)射區(qū)ii的背面設(shè)有p+型發(fā)射區(qū)ii，n型基區(qū)ii的正面設(shè)有n+型基區(qū)ii，n+型基區(qū)ii的正面設(shè)有二氧化硅膜ii和對(duì)稱的兩個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜，二氧化硅膜ii的外圍設(shè)有劃片道ii，二極管芯片ii的陰極金屬膜之間通過“日”字形溝槽ii隔開，溝槽ii延伸至p型發(fā)射區(qū)ii，溝槽ii的表面設(shè)有鈍化玻璃膜ii，p+型發(fā)射區(qū)ii的背面設(shè)有二極管芯片ii的共陽極金屬膜。

上述整流橋器件的制作方法，包括以下步驟：

（1）制作共陰極整流半橋芯片；

（2）制作共陽極整流半橋芯片；

（3）將銅基板i、引腳i、銅基板ii、引腳ii、銅引腳i和銅引腳ii均通過絕緣層粘接在基板正面的相應(yīng)位置；

（4）將共陰極整流半橋芯片和共陽極整流半橋芯片通過導(dǎo)電膠分別正裝在銅基板i和銅基板ii上；

（5）將銅引腳i的兩端通過鍵合引線分別與共陰極整流半橋芯片的其中一個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜和共陽極整流半橋芯片的其中一個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜連接，然后將銅引腳ii的兩端通過鍵合引線分別與共陰極整流半橋芯片的另一個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜和共陽極整流半橋芯片的另一個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜連接，形成具有四個(gè)引腳端的整流橋器件。

上述制作共陰極整流半橋芯片包括以下步驟：

（1）n型基區(qū)i：采用n型單晶片，片厚200-500μm，電阻率5-95ω·cm；

（2）磷擴(kuò)散形成n+型基區(qū)i：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1250±20℃、時(shí)間19±5小時(shí)，深度150-300μm；

（3）鋁擴(kuò)散形成p型發(fā)射區(qū)i：注入鋁，注入能量120-200kv，注入劑量2.5e15-4e15，推結(jié)溫度1250±20℃，時(shí)間20±5小時(shí)，深度30-70μm；

（4）硼擴(kuò)散形成p+型發(fā)射區(qū)i：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1250±20℃、時(shí)間=19±5小時(shí)，深度8-30μm，同時(shí)正面形成二氧化硅膜i；

（5）單面腐槽：通過光刻和酸蝕工藝刻蝕出溝槽ii區(qū)域，深度55-100μm；

（6）電泳玻璃鈍化：通過電泳設(shè)備在溝槽ii內(nèi)吸附一層玻璃粉，再通過高溫?zé)Y(jié)將玻璃粉燒熔粘接在溝槽ii內(nèi)，形成鈍化玻璃膜i；

（7）光刻引線：通過光刻形成蒸鋁所需的窗口；

（8）蒸發(fā)金屬層：在光刻出的窗口處蒸鋁，形成二極管芯片i的陽極金屬膜，厚度2-7μm，在n+型基區(qū)i的背面蒸鈦-鎳-銀三層金屬，形成二極管芯片i的共陰極金屬膜；

（9）光刻反刻：通過光刻工藝刻蝕掉多余的鋁；

（10）合金：通過真空合金增加正背面金屬層與單晶片之間的歐姆接觸，合金溫度495±10℃，時(shí)間25±10分鐘；

（11）鋸片：通過測(cè)試機(jī)篩選出合格的芯片，用硅劃片機(jī)沿劃片道i位置鋸成所需芯片。

上述制作共陽極整流半橋芯片包括以下步驟：

（1）n型基區(qū)i：采用n型單晶片，片厚200-500μm，電阻率5-95ω·cm；

（2）鋁擴(kuò)散形成p型發(fā)射區(qū)ii：注入鋁，注入能量120-200kv，注入劑量2.5e15-4e15，推結(jié)溫度1255±20℃，時(shí)間40±10小時(shí)，深度130-200μm；

（3）硼擴(kuò)散形成p+型發(fā)射區(qū)ii：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1250±20℃、時(shí)間19±5小時(shí)，深度8-30μm；

（4）磷擴(kuò)散形成n+型基區(qū)ii：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1200±20℃、時(shí)間2-5小時(shí)，深度10-20μm，同時(shí)正面形成二氧化硅膜ii；

（5）單面腐槽：通過光刻和酸蝕工藝刻蝕出溝槽i區(qū)域，深度55-100μm；

（6）電泳玻璃鈍化：通過電泳設(shè)備在溝槽i內(nèi)吸附一層玻璃粉，再通過高溫?zé)Y(jié)將玻璃粉燒熔粘接在溝槽i內(nèi)，形成鈍化玻璃膜ii；

（7）光刻引線：通過光刻形成蒸鋁所需的窗口；

（8）蒸發(fā)金屬層：在光刻出的窗口處蒸鋁，形成二極管芯片ii的陰極金屬膜，厚度2-7μm，在p+型發(fā)射區(qū)的背面蒸鈦-鎳-銀三層金屬，形成二極管芯片ii的共陽極金屬膜；

（9）光刻反刻：通過光刻工藝刻蝕掉多余的鋁；

（10）合金：通過真空合金增加正背面金屬層與單晶片之間的歐姆接觸，合金溫度495±10℃，時(shí)間25±10分鐘；

（11）鋸片：通過測(cè)試機(jī)篩選出合格的芯片，用硅劃片機(jī)沿劃片道ii位置鋸成所需芯片。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明通過正裝的一對(duì)共陰極整流半橋芯片和共陽極整流半橋芯片直接構(gòu)成一個(gè)完整的整流橋電路，工藝簡(jiǎn)單，制作成本低，封裝時(shí)芯片的裝片次數(shù)縮減50％，有效提高了線路板的利用率和封裝的效率，降低了裝片的差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中a-a向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中共陰極整流半橋芯片b-b向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明中共陽極整流半橋芯片c-c向的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1、基板，2、銅引腳i，21、銅引腳ii，3、銅基板i，31、引腳i，4、銅基板ii，41、引腳ii，5、共陰極整流半橋芯片，51、n型基區(qū)i，52、n+型基區(qū)i，53、p型發(fā)射區(qū)i，54、p+型發(fā)射區(qū)i，55、二氧化硅膜i，56、鈍化玻璃膜i，57、二極管芯片i的陽極金屬膜，58、二極管芯片i的共陰極金屬膜，59、劃片道i，6、共陽極整流半橋芯片，61、n型基區(qū)ii，62、p型發(fā)射區(qū)ii，63、p+型發(fā)射區(qū)ii，64、n+型基區(qū)ii，65、二氧化硅膜ii，66、鈍化玻璃膜ii，67、二極管芯片ii的陰極金屬膜，68、二極管芯片ii的共陽極金屬膜，69、劃片道ii，7、絕緣層，8、導(dǎo)電膠，9、鍵合引線。

具體實(shí)施方式：

如圖1和圖2所示，一種整流橋器件，包括基板1以及并排設(shè)置的共陰極整流半橋芯片5和共陽極整流半橋芯片6，基板1的正面設(shè)有絕緣層7，共陰極整流半橋芯片5的背面通過導(dǎo)電膠8粘接有銅基板i3，銅基板i3的右側(cè)延伸有引腳i31，共陽極整流半橋芯片6的背面通過導(dǎo)電膠8粘接有銅基板ii4，銅基板ii4的右側(cè)延伸有引腳ii41，銅基板i3和銅基板ii4的左側(cè)設(shè)有l(wèi)形的銅引腳i2和銅引腳ii21，銅引腳i2和銅引腳ii21的兩端通過鍵合引線9分別與共陰極整流半橋芯片5和共陽極整流半橋芯片6連接，銅基板i3、引腳i31、銅基板ii4、引腳ii41、銅引腳i2和銅引腳ii21均設(shè)于絕緣層7上。

如圖3所示，本發(fā)明的共陰極整流半橋芯片包括n型基區(qū)i51，n型基區(qū)i51的正面設(shè)有p型發(fā)射區(qū)i53，p型發(fā)射區(qū)i53的正面設(shè)有p+型發(fā)射區(qū)i54，p+型發(fā)射區(qū)i54的正面設(shè)有二氧化硅膜i55和對(duì)稱的兩個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜57，二氧化硅膜i55的外圍設(shè)有劃片道i59，二極管芯片i的陽極金屬膜57之間通過“日”字形溝槽i隔開，溝槽i延伸至n型基區(qū)i51，溝槽i的表面設(shè)有鈍化玻璃膜i56，溝槽i在兩個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜57之間的部分重疊共用，有效消除了芯片之間的橫向寄生三極管效應(yīng)，n型基區(qū)i51的背面設(shè)有n+型基區(qū)i52，n+型基區(qū)i52的背面設(shè)有二極管芯片i的共陰極金屬膜58。

如圖4所示，本發(fā)明的共陽極整流半橋芯片包括n型基區(qū)ii61，n型基區(qū)ii61的背面設(shè)有p型發(fā)射區(qū)ii62，p型發(fā)射區(qū)ii62的背面設(shè)有p+型發(fā)射區(qū)ii63，n型基區(qū)ii61的正面設(shè)有n+型基區(qū)ii64，n+型基區(qū)ii64的正面設(shè)有二氧化硅膜ii65和對(duì)稱的兩個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜67，二氧化硅膜ii65的外圍設(shè)有劃片道ii69，二極管芯片ii的陰極金屬膜67之間通過“日”字形溝槽ii隔開，溝槽ii延伸至p型發(fā)射區(qū)ii62，溝槽ii的表面設(shè)有鈍化玻璃膜ii66，溝槽ii在兩個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜67之間的部分重疊共用，有效消除了芯片之間的橫向寄生三極管效應(yīng)，p+型發(fā)射區(qū)ii63的背面設(shè)有二極管芯片ii的共陽極金屬膜68，從而與共陰極整流半橋芯片5直接構(gòu)成一個(gè)完整的整流橋電路。

上述整流橋器件的制作方法，包括以下步驟：

（1）制作共陰極整流半橋芯片5；

（2）制作共陽極整流半橋芯片6；

（3）將銅基板i3、引腳i31、銅基板ii4、引腳ii41、銅引腳i2和銅引腳ii21均通過絕緣層7粘接在基板1正面的相應(yīng)位置；

（4）將共陰極整流半橋芯片5和共陽極整流半橋芯片6通過導(dǎo)電膠8分別正裝在銅基板i3和銅基板ii4上；

（5）將銅引腳i2的兩端通過鍵合引線9分別與共陰極整流半橋芯片5的其中一個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜57和共陽極整流半橋芯片6的其中一個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜67連接，然后將銅引腳ii21的兩端通過鍵合引線9分別與共陰極整流半橋芯片5的另一個(gè)二極管芯片i的陽極金屬膜57和共陽極整流半橋芯片6的另一個(gè)二極管芯片ii的陰極金屬膜67連接，形成具有四個(gè)引腳端的整流橋器件。

通過正裝的一對(duì)共陰極整流半橋芯片5和共陽極整流半橋芯片6直接構(gòu)成一個(gè)完整的整流橋電路，工藝簡(jiǎn)單，制作成本低，封裝時(shí)芯片的裝片次數(shù)較普通的塑封工藝縮減50％，大幅度提升了封裝的效率；由于在單個(gè)封裝體內(nèi)裝芯片的次數(shù)與封裝合格率呈反比，故在同等封裝水平下，封裝的合格率也得到了大幅度提升，特別是在多組合同體封裝方面，如cob封裝或集成封裝。同時(shí)，本發(fā)明的整流橋器件采用陰陽兩個(gè)半橋芯片正裝的方式進(jìn)行封裝，其封裝的差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)極低。

在該制作方法中，制作共陰極整流半橋芯片5包括以下步驟：

（1）n型基區(qū)i51：采用n型單晶片，片厚200-500μm，電阻率5-95ω·cm；

（2）磷擴(kuò)散形成n+型基區(qū)i52：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1250±20℃、時(shí)間19±5小時(shí)，深度150-300μm；

（3）鋁擴(kuò)散形成p型發(fā)射區(qū)i53：注入鋁，注入能量120-200kv，注入劑量2.5e15-4e15，推結(jié)溫度1250±20℃，時(shí)間20±5小時(shí)，深度30-70μm；

（4）硼擴(kuò)散形成p+型發(fā)射區(qū)i54：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1250±20℃、時(shí)間=19±5小時(shí)，深度8-30μm，同時(shí)正面形成二氧化硅膜i55；

（5）單面腐槽：通過光刻和酸蝕工藝刻蝕出溝槽ii區(qū)域，深度55-100μm；

（6）電泳玻璃鈍化：通過電泳設(shè)備在溝槽ii內(nèi)吸附一層玻璃粉，再通過高溫?zé)Y(jié)將玻璃粉燒熔粘接在溝槽ii內(nèi)，形成鈍化玻璃膜i56；

（7）光刻引線：通過光刻形成蒸鋁所需的窗口；

（8）蒸發(fā)金屬層：在光刻出的窗口處蒸鋁，形成二極管芯片i的陽極金屬膜57，厚度2-7μm，在n+型基區(qū)i52的背面蒸鈦-鎳-銀三層金屬，形成二極管芯片i的共陰極金屬膜58；

（9）光刻反刻：通過光刻工藝刻蝕掉多余的鋁；

（10）合金：通過真空合金增加正背面金屬層與單晶片之間的歐姆接觸，合金溫度495±10℃，時(shí)間25±10分鐘；

（11）鋸片：通過測(cè)試機(jī)篩選出合格的芯片，用硅劃片機(jī)沿劃片道i59位置鋸成所需芯片。

在該制作方法中，制作共陽極整流半橋芯片6包括以下步驟：

（1）n型基區(qū)i61：采用n型單晶片，片厚200-500μm，電阻率5-95ω·cm；

（2）鋁擴(kuò)散形成p型發(fā)射區(qū)ii62：注入鋁，注入能量120-200kv，注入劑量2.5e15-4e15，推結(jié)溫度1255±20℃，時(shí)間40±10小時(shí)，深度130-200μm；

（3）硼擴(kuò)散形成p+型發(fā)射區(qū)ii63：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1250±20℃、時(shí)間19±5小時(shí)，深度8-30μm；

（4）磷擴(kuò)散形成n+型基區(qū)ii64：預(yù)擴(kuò)溫度1180±20℃、時(shí)間2±0.8小時(shí)，推結(jié)溫度1200±20℃、時(shí)間2-5小時(shí)，深度10-20μm，同時(shí)正面形成二氧化硅膜ii65；

（5）單面腐槽：通過光刻和酸蝕工藝刻蝕出溝槽i區(qū)域，深度55-100μm；

（6）電泳玻璃鈍化：通過電泳設(shè)備在溝槽i內(nèi)吸附一層玻璃粉，再通過高溫?zé)Y(jié)將玻璃粉燒熔粘接在溝槽i內(nèi)，形成鈍化玻璃膜ii66；

（7）光刻引線：通過光刻形成蒸鋁所需的窗口；

（8）蒸發(fā)金屬層：在光刻出的窗口處蒸鋁，形成二極管芯片ii的陰極金屬膜67，厚度2-7μm，在p+型發(fā)射區(qū)ii63的背面蒸鈦-鎳-銀三層金屬，形成二極管芯片ii的共陽極金屬膜68；

（9）光刻反刻：通過光刻工藝刻蝕掉多余的鋁；

（10）合金：通過真空合金增加正背面金屬層與單晶片之間的歐姆接觸，合金溫度495±10℃，時(shí)間25±10分鐘；

（11）鋸片：通過測(cè)試機(jī)篩選出合格的芯片，用硅劃片機(jī)沿劃片道ii69位置鋸成所需芯片。

在制作共陰極整流半橋芯片5和制作共陽極整流半橋芯片6時(shí)，酸蝕工藝均采用由hf、hno3、ch3cooh和發(fā)煙hno3按16:7:16:13的體積比配置而成的酸液。