[发明专利]一种大电流(ZK7000A)快恢复整流二极管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及大电流(ZK7000A)快恢复整流二极管的生产方法。

背景技术

目前国内技术可以制造的普通型整流元件为5-5000A(ZP型)和一些容量不是很大的快恢复二极管50-3000A(ZK型)，而现有的ZK行业标准也只制定到5-500A(JB5836-91).随着科学技术的发展，国外电子产品的发展非常迅速，其产品也不断涌入国内市场。对国内市场推动作用很大。许多行业中例如汽车行业中大量电焊机使用的大容量的点焊机、缝焊机、滚焊机，都需要大量大容量的ZK元件。由于国内半导体厂家生产的ZK元件电容量较小，最大只到4000A，另外体积也较大，直径都大于70mm，而管压降也都在1.6V以上，这些硬性缺陷不能满足大电流焊机业的发展，因此，很多焊机生产企业都选用国外进口ZK管件。例：瑞士ABB和德国西门康均向国内提供大电流ZK管件，而电流达7000A的快恢复整流管在国内半导体行业中尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于克服上述国内ZK元件的缺陷，提供一种体积小、压降小而电流容量达7000A的快恢复整流二极管的生产方法。

本发明技术方案是通过以下方式实现的：

一种大电流(ZK7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其主要工艺步骤如下：硅片清洗、三氯氧磷扩散、单面磨片、扩硼、套片、硅片蒸铝、钼元蒸金、烧结、芯片蒸金、合金、磨角、腐蚀、保护、电子辐照、退火。

所述的三氯氧磷扩散工艺步骤为：将清洗干净硅片插入硅舟，缓缓推入特定温度的扩散炉温区中，，氧气携带冰点POCL₃杂质源扩散一定时间，使其结深控制在18±2um。

所述的扩硼工艺步骤为：将清洗干净硅片磨片面涂一层硼铝杂质源，烘干，阳阳对叠，放入硅舟，推入特定温度的扩散炉中，扩散一定时间，使其结深控制在60um。

所述芯片蒸金工艺步骤为：将清洗干净的钨丝、金丝和所需蒸金片一起装入蒸发炉，待真空抽至5×10^-3Pa时，调节蒸发电源从观察孔观察，待金丝完全溶化，蒸发完成后关闭蒸发电源，待温度冷却后充气出炉。

所述合金的工艺步骤为：将蒸发合格的芯片阳对阳叠好，中间用石墨片间隔，放进烧结炉，待炉温升至850℃左右，真空度达到5×10^-3Pa时降机退火合金，合金温度控制在430℃左右，恒温时间15分钟后关加热电源，炉温降至150℃时充气出炉。

所述腐蚀工艺步骤：将芯片阴极除台面处用黑胶保护后，在旋转腐蚀机上，腐蚀15-20″，腐蚀液由发烟硝酸、氢氟酸、磷酸、冰乙酸配比而成。

在三氯氧磷扩散中，扩散炉温区的温度为1210℃，温区误差±1℃。

在扩硼工艺中，扩散炉温区温度为1260℃，温区内误差±1℃。

在腐蚀工艺中，腐蚀液体积配比发烟硝酸∶氢氟酸∶磷酸∶冰乙酸＝3∶2∶1∶1。

具体实施方式

一种大电流(ZK7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于：其主要工艺步骤如下：硅片清洗、三氯氧磷扩散、单面磨片、扩硼、套片、硅片蒸铝、钼元蒸金、烧结、芯片蒸金、合金、磨角、腐蚀、保护、电子辐照、退火。

实施例1

本实施例的大电流快恢复整流二极管的生产方法，其主要工艺步骤依次为：

1.硅片清洗：

将硅片放入塑料盒，摆入超声波，超洗，其间需勤换水，超洗两天后插清洗架分别煮1#、2#清洗液各两遍，而后煮去离子水两遍，烘干待用。

2.三氯氧磷扩散：

将清洗干净硅片插入硅舟，缓缓推入扩散炉温区中，扩散温度1210℃，温区误差±1℃，氧气携带冰点POCL₃杂质源扩散一定时间，使其结深控制在18±2um。

3.单面磨片：

将硅片用蜡对合胶牢，并抽测厚度，力求厚度一致。装入行星位，设定磨片时间，开启电源磨片。时间到后抽测磨片厚度是否达到要求。根据抽测磨片厚度适当增减磨片时间，以使磨片厚度达到要求。

4.扩硼：

将清洗干净硅片磨片面涂一层硼铝杂质源，烘干，阳阳对叠，放入硅舟，推入扩散炉中，扩散温度为1260℃，温区内误差±1℃，扩散一定时间，使其结深控制在60um。

5.套片：

将硅片用蜡胶在玻璃板上。胶合面不能有空隙和气泡。用金刚砂刀片做成各种直线相对应的套刀。套位时加适当冷却液，进刀不宜过快，扶稳玻璃。听到套穿声音即退刀。自然水冲净后在电炉上将硅片化开，并用664洗液清洗、烘干。

6.硅片蒸铝：