快恢复二极管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种快恢复二极管，所述快恢复二极管包括框架及焊接在框架上的至少一个芯片，所述快恢复二极管的反向恢复时间小于或等于１５０ｎｓ，反向击穿电压在１８０－３００Ｖ之间。所述快恢复二极管的反向击穿电压比传统的二极管要高，反向恢复时间比传统的二极管要短，可以很好的满足实际工作的需要。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

快恢复二极管
本技术涉及一种快恢复二极管。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，各种变频电路、斩波电路的应用不断扩大，这些电力电 子电路中的主回路不论是采用换流关断的晶闸管，还是采用有自关断能力的新型电力电子 器件(例如GT0、 MCT、 IGBT等等)，都需要一个与之并联的且反向恢复时间较短的二极管， 以通过负载中的无功电流，减小电容的充电时间，同时抑制因负载电流瞬时反向而感应的 高电压。 传统的二极管虽然具有较好的反向耐压性能，但是正向大注入的少数载流子的存 在使得少子寿命较长，反向恢复时间相应较长，一般可达到几百纳秒。因此，传统的二极管 不能满足实际工作的需要。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种反向击穿电压高且反向恢复时间短的 快恢复二极管。 —种快恢复二极管，所述快恢复二极管包括框架及焊接在框架上的至少一个芯 片，所述快恢复二极管的反向恢复时间小于或等于150ns，反向击穿电压在180-300V之间。 优选的，所述快恢复二极管是单管。 优选的，所述快恢复二极管还包括键合丝、第一引脚、第二引脚、塑封外壳，所述第 一引脚与框架是绝缘的，所述第二引脚与框架是导通的，所述芯片的阴极与框架连接，所述 芯片的阳极通过键合丝与第一 弓I脚连接。 优选的，所述快恢复二极管还包括键合丝、第一引脚、第二引脚、塑封外壳，所述第 一引脚与框架是绝缘的，所述第二引脚与框架是导通的，所述芯片的阳极与框架连接，所述 芯片的阴极通过键合丝与第一引脚连接，所述塑封外壳密封芯片和键合丝。 优选的，所述快恢复二极管是共阴对管。 优选的，所述快恢复二极管还包括键合丝、第一引脚、第二引脚、第三引脚、塑封外壳，所述至少一个芯片是第一芯片和第二芯片，所述第一引脚和第二引脚与框架是绝缘的，所述第三引脚与框架是导通的，所述第一芯片和第二芯片的阴极分别与框架连接，所述第一芯片的阳极通过键合丝与第一引脚连接，所述第二芯片的阳极通过键合丝与第二引脚连接，所述塑封外壳密封第一芯片、第二芯片及键合丝。 优选的，所述快恢复二极管是共阳对管。 优选的，所述快恢复二极管还包括键合丝、第一引脚、第二引脚、第三引脚、塑封外 壳，所述至少一个芯片是第一芯片和第二芯片，所述第一引脚和第二引脚与框架是绝缘的， 所述第三引脚与框架是导通的，所述第一芯片和第二芯片的阳极分别与框架连接，所述第 一芯片的阴极通过键合丝与第一引脚连接，所述第二芯片的阴极通过键合丝与第二引脚连3接，所述塑封外壳密封第一芯片、第二芯片及键合丝。 优选的，所述快恢复二极管采用T0-220封装。 上述快恢复二极管的反向恢复时间小于或等于150ns，反向击穿电压在180-300V 之间，由此可见，上述快恢复二极管的反向击穿电压比传统的二极管要高，反向恢复时间比 传统的二极管要短，可以很好的满足实际工作的需要。附图说明图l是快恢复 图2是快恢复 图3是快恢复极管的内部结构原理图。极管的示意图。极管的封装成品图。具体实施方式图1是快恢复二极管的内部结构原理图。从内部结构看，快恢复二极管可分成单 管和对管。对管内部包含两只快恢复二极管，根据两只二极管接法的不同，又分为共阴对管 和共阳对管。图l(a)是单管的示意图，图l(b)是共阴对管的示意图，图3(c)是共阳对管 的示意图。 图2是快恢复二极管的示意图。快恢复二极管20包括框架21、芯片22、键合丝 23、第一引脚24、第二引脚25、第三引脚26、塑封外壳(图未示)。第一引脚24和第二引脚 25与框架21是绝缘的，第三引脚26与框架21是导通的。 现以快恢复二极管20为共阴对管的情况进行说明。两个芯片22的阴极直接焊接 在框架21上，两个芯片22的阳极分别通过键合丝23与第一引脚24和第二引脚25连接。 即第一引脚24和第二引脚25是快恢复二极管20的阳极，第三引脚26是快恢复二极管20 的阴极。单管和共阳对管的情况可依此类推。 下面对快恢复二极管20的生产工艺进行说明。 在芯片22的生产过程中采用了外延工艺和少子寿命控制技术。通过选择某种合 适的深能级重金属杂质扩散在半导体中以降低少子寿命，提高反向恢复软度。常用的重金 属杂质有金、钼、钯等。 快恢复二极管20的生产工艺包括(1)、一次扩散(闭扩)清洗干净的原始硅片， 1200 125(TC扩散炉恒温扩散，采用99. 9999 %纯家源扩散，表面浓度为1017 1018/cm3 ; (2)、单面去P型用磨片机磨掉扩散片的一面P型面；(3)、磷沉积清洗干净的去掉一面的扩散片，1000 115(TC扩散炉恒温扩散，采用液态源三氯氧磷(P0C13)扩散，表面浓度 为> 1 9X1019/cm3 ;(4)、P面去磷用丝网印刷机印刷磨过的那一面，将P型面的磷腐蚀 掉；(5)、磷推进清洗干净扩散片，1200 125(TC扩散炉恒温推进；(6)、杂质纸源扩散清 洗干净扩散片，1200 125(TC扩散炉BP纸杂质纸源扩散，P和N型面表面浓度均为1. 0 10X1021/cm3 ;(7)、氧化清洗干净扩散片，1200 125(TC扩散炉恒温氧化；(8)、硅片扩 铂清洗干净扩散片，扩散炉恒温扩散15 45分钟，温度80(TC至95(TC，钼液采用三氯化铂溶液，浓度为0. 5 2. 5% ; (9)、割圆用割圆机将扩铂硅片割成所需大小；(10)、烧结清洗干净扩散片、圆钼片、铝硅片，按顺序装入模具，放进650 70(TC的烧结炉中进行烧结合 金；(11)、蒸发坚膜烧结好的芯片，清洗干净放进镀膜机中蒸铝，再放进烧结炉中坚膜合金；(12)、喷角蒸坚好的芯片，在喷角机上喷出正角；(13)、磨角腐蚀保护将喷角的芯片， 在磨角机上磨出小的斜角，在旋转腐蚀机上进行酸腐蚀，然后涂胶保护，常、高温固化，形成 完整的芯片；(14)、中测芯片分别在伏安特性测试仪、通态压降测试台上测试耐压和正向 压降；(15)、芯片电子辐照测试合格的芯片，到中照单位去进行电子辐照，辐照剂量106 108 ; (16)、封装将芯片、定位环、银片等组装到管壳里，用专用冷焊封装机将管壳上下壳 焊好。 将制作好的芯片22通过焊料焊接在框架21上，即粘片工艺。在粘片工艺中，焊料 为低温含磷焊料，保护气体为氢气与氮气的混合气体，并且氢气占混合气体的15% -30%， 混合气体用量为5-30L/min，粘片时间为50-300ms，框架加热温度为280_390°C 。 采用键合丝23连接芯片22的阳极与第一引脚24或第二引脚25，即键合工艺。键 合丝23为硅铝丝。对于型号为12F020的快恢复二极管，可采用型号为8mil各2根或12mil 各l根的硅铝丝。对于型号为16F020的快恢复二极管，可采用型号为12mil各2根的硅铝 丝。对于型号为16F020C的快恢复二极管，可采用型号为12mil各2根或15mil各1根的 硅铝丝。 用塑封外壳密封芯片22和键合丝23，即塑封工艺。在塑封工艺中，模具表面温度 控制在175士1(TC，预热台表面温度控制在150士3(TC，合模压力控制在10-13MPa，注进压 力控制在2-4MPa，实际注进时间控制在10-20s，固化时间不得小于80s/模。快恢复二极管 20采用T0-220封装，封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快恢复二极管，其特征在于：所述快恢复二极管包括框架及焊接在框架上的至少一个芯片，所述快恢复二极管的反向恢复时间小于或等于１５０ｎｓ，反向击穿电压在１８０－３００Ｖ之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖志强，鲁跃军，
申请(专利权)人：深圳市晶导电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]