[发明专利]OJ型整流二极管酸洗工艺

说明书

本发明公开了OJ型整流二极管酸洗工艺，涉及二极管技术领域，包括：酸蚀工序；钝化工序：采用混合液二对经酸蚀工序处理后的二极管组件进行处理，混合液二由双氧水和水组成，双氧水的浓度为30～35％，双氧水与水的体积比为1:1～20，处理温度为26～35℃；去PbO工序：采用浓度为0.1～10％的稀盐酸溶液对经钝化处理后的二极管组件进行处理；S4、络合工序；清洗、干燥工序。本发明的有益效果是采用由双氧水和H₂O组成的混合液二进行钝化处理，可以在硅P‑N结台面形成适当厚度并致密的SiO₂膜层作为钝化保护膜，相比传统的酸洗工序，本发明在保持产品品质的前提下，不会产生磷污染，重金属污染下降90％以上，减少了对环境的污染。

技术领域

本发明涉及二极管领域，具体涉及一种OJ型整流二极管酸洗工艺。

背景技术

硅整流二极管是一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件，它是一种电源功率元件，需要能够通过大电流，随着电器设施日益普及到生产生活多个领域，整流二极管组件的需求量日益扩大，目前国内年产量估计在1千亿只，且还有日渐增长的趋势。

整流二极管按整流原理可以分为两类，一类是利用金属和半导接触具有整流效应而制成的所谓肖特基型(SKY)整流二极管，此类二极管正向功耗较低，反应速度较快，但反向耐压较低(一般仅为几十伏至上百伏，最高有二三百伏的)，且反向漏电较大(为MA量级)，晶片制作工艺较为复杂，因而价格较贵，在整个整流二极管领域内均占20％左右。另一类是利用半导体P-N结的整流效应而制成的P-N结整流二极管，此类二极管正向功耗较肖特基型稍高，反应速度稍慢，但反向耐压可至上千伏甚至几千伏，反向漏电较小(为微安量级)，晶片制作工艺较为简单，因而价格较为便宜，是整流二极管中的主体，其量占到80％左右。

P-N结型整流二极管又因P-N结面保护方式而不同而分为GPP和OJ两类。

GPP整流二极管的主要制作工序为：N型硅大圆片经扩散制作P-N结→化学开沟分割大P-N结→在多个小P-N结而制作玻璃保护环→两面镀镍制作电极→分割成多个晶片→焊接二极管引线→环氧树脂模压成型。

OJ型整流二极管的主要制作工序为：N型硅大圆片经扩散制作P-N结→两面镀镍→机械分割成单个晶片→焊接二极管引线→化学蚀刻去除因机械分割时留下的损伤层以使P-N结整流特性得以呈现，并清洗→在晶片的周围上硅橡胶作为P-N结面保护层→环氧树脂模压成型。

GPP和OJ型整流二极管比较有如下不同：一是晶片制作工艺，GPP较为复杂而OJ较为简单；二是二极管封装工艺，GPP较为简单，而OJ较繁复；三是P-N结保护环，GPP为刚性的玻璃，与硅相接触，但晶片温度变化时，由于膨胀系数的差异使晶片受到不小的应力导致反向电流变大，因而长期使用稳定性差，而OJ为柔性的硅橡胶，晶片不存在来自保护环的热应力因而反向电流较小，长期使用热稳定较好。

OJ型整流二极管虽说“价廉物美”，但它在制作过程中存在一个严重问题就是封装制程中对周围环境的污染问题。GPP晶片采取化学方法对大P-N结作分割，此时没有任何金属参与，故而不会产生重金属污染物，而OJ型二极管是把晶片焊上引线后，再作P-N结台面处理，此时除了硅以外还有铜(引线)镍(晶片的镀层)铅、锡、银(焊接料)，因此在对硅处理的过程中同时也产生了对上述各金属的蚀刻而形成相应的重金属污染物。

自上世纪七十年代OJ型整流二极管问世(首创于美国)以来一直沿用传统的工艺未变，污染问题一直存在着，也可能由于这一因素该产品持续在向不发达地区转移。由于OJ型整流二极管具有很高的实用性，它的需求不会减少，但用迁移生产场所来“对付”污染问题只是一个权宜之计，因此迫切需要探索一个从根本上“减少污染”的方法来解决这一难题。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供能够减少环境污染的OJ型整流二极管酸洗工艺。