[发明专利]一种长寿命二极管的制备工艺

说明书

本发明公开了一种长寿命二极管的制备工艺，包括：步骤1，二极管晶粒的制备；步骤2，向铜引线电极喷雾化的松香异丙醇溶液；步骤3，装填；步骤4，焊接；步骤5，清洗；步骤6，塑封。本发明方法生产的二极管，气孔面积小，良品率高，有效避免焊接不密集牢固的问题。提高产品高温下的可靠性，特别是有效改善二极管的反向稳定耐压、稳定低正向压降、高温漏电流、使用寿命等指标。

技术领域

本发明涉及半导体二极管的制造，具体涉及一种二极管的制备工艺。

背景技术

此外，现有技术中，上、下石墨舟必须具有相当的同心度，不良的同心度焊接的材料上、下引线的同心度难以保证，这样，至少会产生如下几个弊病：A上胶时难上，严重时会断料；B成型时使晶片受到不应有的切合应力（此应力会使IR变大，PIV降低），严重时会使晶粒破裂，尤其是SKY、GPP器件。由于这两类器件的正面焊接区受到严格的限制，不好同心度除了会导致上述的弊病外，还会使焊锡溢出焊接区而导致短路或LP。现有技术中缺乏控制同心度的好办法。

现有技术中，塑封时一般不用的环氧塑封料都在冷库（＜10℃）中存放，而压模站的室温即使在冬季也高于10℃，即贮存场所与使用场所存在不可忽视的温度差，自冷库取出的环氧模塑料移入高温的成型站，如果立即使用，往往会在其表面，凝结一层水珠，成型前的预热是靠高频的加热作用实现的，理想的预热应是内外温度均匀一致，但如果塑封块表面附着有水珠，它对高频强烈吸收，而使表面温度急剧升高，另方面，因为高频达不到塑封块的内部（高频被表面水珠吸收尽了），因而内部仍是冷的，这样就形成“夹生”状态，当这样的“预热”块靠转进压力压入模腔时，塑块的表层由于早就达到高温，就会产生早期硬化的毛病，而因饼块软硬度不均、流动性过小也无法注入模腔。

现有技术中，开放结塑封硅整流二极管的结构见图1、图2。理想的焊接面应该是无气孔的，但实际上隧道炉焊接的器件总是存在某些气孔.产生焊接气孔必须具备两个条件：（1）、焊接面有气体存在或焊接时焊接面处有气体产生（2）、这些气体在焊锡凝固（液相变为固相）前还来不及跑出焊接面。

构成气孔的气源主要来自三个方面：A.因为引线台面、焊片、晶片之间装填时不可能绝对紧密接触，即总是存在一定的氮气；B.引线、焊片、镍镀层表面的氧化膜被氢还原后产生的水蒸气；C.助焊剂分解产生的气体。所以焊接面中存在的这些气泡，由于重力的作用会慢慢移动而逸出焊接面，但这与材料在焊接炉中的行进速度有关（链速），一定的链速规定了材料处于高温区的时间，一旦材料走出高温区，材料开始冷却，焊锡重新凝固，此时尚未移出焊接面的气泡就再也出不来了，这就是焊接气孔形成的机理。

焊接气孔的存在对器件电性的危害主要表现在两个方面：A.对正向的危害，气孔的存在减小了晶片的有效面积，使正向电阻增大，相应的热阻也变大，VF增加，可以承受的正向浪涌电流下降。B.对反向的危害，以往认为焊接不良只对正向有不良影响，其实不然，不良的焊接对反向的影响甚至比正向还严重。反向的好坏很大程度上取决于晶粒侧面的清洁程度，如果焊接面上存在过多之边缘气孔，这种微小的空隙就成了晶片台面藏污纳污的场所，酸洗时产生的多种导电杂质一旦进入此气孔，就很难被清洗出来，只要这些脏物不跑到P-N结附近，则器件的反向电性不会呈现任何不良，但是这些脏物在热、电场等的作用下会从小孔逸出而跑到P-N结附近，就会导致器件的反向特性就变坏（电性衰降），这是器件电性品质随时间而变坏的主要原因。

此外，铜引线电极一般都用无氧铜，由于拉成线材时的工艺条件不一致，有的无氧铜引线硬度较大，在二极管成型固化时会对晶片造成大的压应力，轻则会使通过P-N结表面的反向电流IR增大，重则会使晶片破损而彻底失效。