[发明专利]一种冶金键合玻封二极管结构及生产方法

摘要

本发明公开了一种冶金键合玻封二极管结构及生产方法，所述结构包括电极A、电极B、芯片及玻管，所述电极A、电极B和芯片均设置于玻管内，所述芯片与电极A和电极B之间通过扩散焊接实现电气连接，且扩散焊的过渡层材料分别为芯片的上表面金属化层和下表面金属化层，芯片与电极A和电极B之间的扩散焊接和玻管的封接同步完成形成一个整体；所述方法包括元器件组装及烧结步骤。本发明通过高温过程在电极与芯片之间实现冶金键合，具有散热性能好，耐大电流冲击等优点，其工作范围可以从‑55℃至175℃；克服了现有技术生产的冶金键合玻封二极管产品抗正向浪涌电流能力和抗反向瞬态功率能力弱等不足。

主权项

1.一种冶金键合玻封二极管的生产方法，其特征在于：所述冶金键合玻封二极管包括电极A(1)、电极B(2)、芯片(3)及玻管(4)，所述电极A(1)、电极B(2)和芯片(3)均设置于玻管(4)内，所述芯片(3)与电极A(1)和电极B(2)之间通过扩散焊接实现电气连接，且扩散焊的过渡层材料分别为芯片(3)的上表面金属化层(31)和下表面金属化层(32)，芯片(3)与电极A(1)和电极B(2)之间的扩散焊接和玻管(4)的封接同步完成形成一个整体；所述电极A(1)和电极B(2)的材料均为钨；所述芯片(3)为GPP芯片，且其上表面金属化层(31)和下表面金属化层(32)的材料均为银；所述玻管(4)采用Glass8652玻管，Glass8652玻管的软化点温度为638℃；所述二极管采用烧结成型，且烧结成型的温度为720℃±20℃；具体生产方法步骤如下：(1)元器件组装：将玻管(4)、电极A(1)及芯片装入下模中，并在上模中装入电极B(2)，再将上模倒扣在下模上，使得元器件在模具内组装形成二极管，然后在电极B(2)的上端施加重量为2g‑15g的压块；(2)烧结：将步骤(1)中组装好的二极管进行烧结，其烧结方法为热壁式真空烧结；所述热壁式真空烧结方法步骤如下：A、将步骤(1)中装有二极管的模具推入真空烧结炉炉管中；B、将步骤A中炉管抽成真空；C、当步骤B中炉管内部真空度低于1×10‑4Pa时开启加热，并将炉管内温度在10min～30min内升温至720℃±20℃；D、将步骤C中炉管内温度恒温10min～30min；E、在10min～30min内将二极管降至室温；F、开启放气阀将二极管从烧结炉炉管中取出，即得到成品玻封二极管。