专利名称：轴向二极管及保护胶层为聚酰亚胺胶的轴向二极管的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种轴向ニ极管及其制备方法，属于电子半导体器件技术领域。
背景技术：
目前，现有的轴向ニ极管通过其引线安装在电子线路板上，起到整流作用。而该结构的轴向ニ极管所包括的保护胶是硅橡胶。而所述硅橡胶涂覆在ニ极管芯片、第一铜电扱、第二铜电极、第一焊接粘连层和第二焊接粘连层的外周，只能起到密封保护作用(如附图3所示)，而无法吸收エ件所包括的ニ极管芯片在其制备过程中酸洗后，在其表面残留的各种离子。检测エ件的电性能在85、0%范围内，且对エ件高温下的电性能影响较大，而且又由于硅橡胶的粘度小，使得エ件所涂覆的硅橡胶，易迁延到铜电极的引线上。行业内将此现象 称之为硅橡胶“易挂胶”。这同样也会影响エ件的电性能，使得产品的合格率低，而且生产效率低。
发明内容
本发明的目的是提供ー种电性能好、可靠性高的轴向ニ极管，以及エ艺合理，生产效率高的保护胶层为聚酰亚胺胶的轴向ニ极管的制备方法，以克服已有技术的不足。为了达到上述第一个目的，本发明的第一个技术方案是ー种轴向ニ极管，包括ニ极管芯片、第一铜电极、第二铜电极、保护胶层和环氧绝缘胶；所述ニ极管芯片位于第一铜电极和第二铜电极之间，且ニ极管芯片的正负极接触面分别通过第一焊接粘连层和第二焊接粘连层分别与第一铜电极和第二铜电极焊接连接为一体；所述第一铜电极具有与其互为一体的第一引线，第二铜电极具有与其互为一体的第二引线；而其
a、所述第一铜电极具有第一凸台，第二铜电极具有第二凸台，所述ニ极管芯片位于第一凸台与第二凸台之间；
b、所述保护胶层涂覆在ニ极管芯片、第一铜电极的第一凸台、第二铜电极的第二凸台、第一焊接粘连层和第二焊接粘连层的外周；
C、所述环氧绝缘胶涂覆在第一铜电极、第二铜电极、保护胶层，以及部分第一引线和第ニ引线的外周。在上述技术方案中，所述保护胶层为聚酰亚胺胶。但不局限于此。在上述技术方案中，所述第一焊接粘连层和第二焊接粘连层均为焊片或者为焊膏。为了达到上述第二个目的，本发明的第二个技术方案是一种制备如上述所述保护胶层为聚酰亚胺胶的轴向ニ极管的方法，该制备方法包括装架、焊接、酸洗、上胶、固化、模压、老化和电镀，而其
a、所述装架步骤为，将第一铜电极、第一焊接粘连层、ニ极管芯片、第二焊接粘连层和第二铜电极依次装入石墨舟内，并使其相互靠合；b、所述焊接步骤为，将石墨舟放入焊接炉内进行结构焊接，时间在6 10分钟范围内，且温度控制在30(T360°C范围内；
C、所述酸洗步骤为，将经焊接步骤后的エ件放入酸洗板的通孔中，然后向酸洗板的エ作凹面注入混合酸洗溶液腐蚀ニ极管芯片的外周，且时间控制在9(T240秒范围内，并且通过去离子水冲洗腐蚀后的ニ极管芯片；然后将清洗后的ニ极管芯片放入装有钝化混合溶液容器中浸溃3(T60秒，使得ニ极管芯片的外周形成磷钝化保护层，再将エ件放入装有去离子水的超声波清洗机内实施超声波清洗，且清洗时间控制在5 10分钟范围内；接着将エ件放入装有异丙醇有机溶剂的超声波清洗机内进行清洗和脱水，且清洗和脱水时间控制在120 240秒，最后将エ件放入烘炉内烘燥10 20分钟，且温度控制在8(T16(TC ;所述混合酸洗溶液是由硝酸氢氟酸こ酸硫酸按重量比为8 11 :9^12 :1(T13 :3飞配制的混合液， 所述钝化混合溶液是由双氧水磷酸去离子水按重量比为1(T20 :8^15 :3(T50配制的混合液；
d、所述上胶步骤为，将经酸洗步骤后的エ件所包括的ニ极管芯片、第一铜电极的第一凸台、第二铜电极的第二凸台、第一焊接粘连层和第二焊接粘连层的外周涂覆聚酰亚胺胶后，通过红外灯光照0. 8^1. 2小时后，再放入烘箱内分温度三段烘烤，即温度为75 85°C范围内烘烤0. 5 I. 5小时，温度为115 125°C范围内烘烤0. 5 I. 5小时，温度为175 185°C范围内烘烤0. 5 1.5小吋；
e、所述固化步骤为，将经上胶步骤后的エ件放入烘箱内实施阶梯递进式烘燥，即エ件先在烘箱内的温度控制在10(Tl2(TC范围内烘燥I. 5^3小时后，然后将烘箱内的温度升高到15(Tl70°C范围内，エ件继续烘燥I. 5^2. 5小时，接着将烘箱内的温度升高到20(T220°C范围内，エ件继续烘燥3 4小吋，最后将烘箱内的温度升高到25(T260°C范围内，エ件继续供燥8 10小时；
f、所述模压步骤为，将经固化步骤后的エ件放入模具上，且将模具安装在模压机的エ作台上后，向模具内注入环氧绝缘胶，通过模压机的转进头对エ件实施模压；
g、所述老化步骤为，将经模压步骤后的エ件送入烘箱内烘燥3.5^4. 5小时，且温度控制在16(Tl70°C范围内，实施老化处理；
h、所述电镀步骤为，将经老化步骤后的エ件的第一铜电极的第一引线和第二铜电极的第二引线的表面分别去除氧化层，并且在第一引线和第二引线的表面分别电镀锡，即制得轴向ニ极管。在上述技术方案中，所述上胶步骤d中，还包括二次上胶；所述二次上胶是在再次涂覆聚酰亚胺胶后，将エ件经红外灯照0. 5^1小时，然后再放入烘箱内烘燥0. 6^1. 5小吋，温度控制在105 115°C范围内。在上述技术方案中，所述酸洗步骤c中所述的异丙醇的纯度> 99. 5%。在上述技术方案中，所述电镀h步骤中的去除氧化层，是将所述第一引线和第二引线放入5H液浸泡1(T40分钟，然后放入稀硫酸中浸泡5 10分钟，而去除第一引线和第ニ引线表面的氧化层的；所述5H液是由Na3PO4 =NaHCO3 =NaOH按重量比为8 12 :18 22 68 72配制而成的；所述稀硫酸是由硫酸与水按重量比为0.8 I. 2 5(Tl00稀释而成的。本发明的技术效果是由于采用了本发明的轴向ニ极管结构后，检测エ件的电性能通过率提高到95%以上，使得轴向ニ极管的高温性能的稳定性以及可靠性高；由于所述保护胶层为聚酰亚胺胶，而所述聚酰亚胺胶不仅能够吸收エ件所包括的ニ极管芯片在其制备过程中酸洗后，在其表面残留的各种离子，有效避免了ニ极管芯片遭到酸洗后的污染，影响其导电性，而且所述的聚酰亚胺胶粘度大，不会迁延到铜电极的引线上，同样也提高了エ件的电性能，提高了产品的合格率，使得制备轴向ニ极管的方法更合理，生产效率高。
图I是本发明ー种具体实施方式
的轴向ニ极管结构示意 图2是本发明制备轴向ニ极管的エ艺流程 图3是已有的轴向ニ极管的结构示意图，其中，I为ニ极管芯片，2为第一铜电扱，2-1为第一引线，3为第二铜电扱，3-1为第二引线，4为保护胶层，5为第一焊接粘连层，5’为第二焊接粘连层，6为环氧塑料胶。
具体实施例方式以下结合具体实施 方式的描述，对本发明作进ー步的说明，但不局限于此。
具体实施方式
所用原料除另有说明外，均为半导体行业常规使用的原料且均为市售品。
具体实施方式
一
如图I所示，ー种轴向ニ极管，包括ニ极管芯片I、第一铜电极2、第二铜电极3、保护胶层4和环氧绝缘胶6 ;所述ニ极管芯片I位于第一铜电极2和第二铜电极3之间，且ニ极管芯片I的正负极接触面分别通过第一焊接粘连层5和第二焊接粘连层5’分别与第一铜电极2和第二铜电极3焊接连接为一体；所述第一铜电极2具有与其互为一体的第一引线
2-1，第二铜电极3具有与其互为一体的第二引线3-1 ;而其所述第一铜电极2具有第一凸台2-2，第二铜电极3具有第二凸台3-2，所述ニ极管芯片I位于第一凸2-2与第二凸台3_2之间；所述保护胶层4涂覆在ニ极管芯片I、第一铜电极2的第一凸台2-2、第二铜电极3的第二凸台3-2、第一焊接粘连层5和第二焊接粘连层5’的外周；所述环氧绝缘胶6涂覆在第一铜电极2、第二铜电极3、保护胶层4，以及部分第一引线2-1和第二引线3-1的外周。本发明所述保护胶层4为聚酰亚胺胶。所述第一焊接粘连层5和第二焊接粘连层5’均为焊片或者为焊膏。
具体实施方式
ニ
如图2所示，一种制备如上述保护胶层为聚酰亚胺胶的轴向ニ极管的方法，该制备方法包括装架、焊接、酸洗、上胶、固化、模压、老化和电镀，而其
a、所述装架步骤为，将第一铜电极2、第一焊接粘连层5、ニ极管芯片I、第二焊接粘连层5’和第二铜电极3依次装入石墨舟内，并使其相互靠合；
b、所述焊接步骤为，将石墨舟放入焊接炉内进行结构焊接，时间在6 10分钟范围内，且温度控制在30(T360°C范围内；
C、所述酸洗步骤为，将经焊接步骤后的エ件放入酸洗板的通孔中，然后向酸洗板的エ作凹面注入混合酸洗溶液腐蚀ニ极管芯片I的外周，且时间控制在9(T240秒范围内，并且通过去离子水冲洗腐蚀后的ニ极管芯片I;然后将清洗后的ニ极管芯片I放入装有钝化混合溶液容器中浸溃3(T60秒，使得ニ极管芯片I的外周形成磷钝化保护层，再将エ件放入装有去离子水的超声波清洗机内实施超声波清洗，且清洗时间控制在5 10分钟范围内，所述装有去离子水的超声波清洗机的频率控制在18 25Hz ;接着将エ件放入装有异丙醇有机溶剂的超声波清洗机内进行清洗和脱水，且清洗和脱水时间控制在12(T240秒，最后将エ件放入烘炉内烘燥10 20分钟，且温度控制在8(T16(TC，所述装有异丙醇的超声波清洗机的频率控制在18 25Hz ;所述混合酸洗溶液是由硝酸氢氟酸こ酸硫酸按重量比为8 11 9^12 :1(T13 3^6配制的混合液，所述钝化混合溶液是由双氧水磷酸去离子水按重量比为10 20 :8 15 :30 50配制的混合液;
d、所述上胶步骤为，将经酸洗步骤后的エ件所包括的ニ极管芯片I、第一铜电极2的第ー凸台2-2、第二铜电极3的第二凸台3-2、第一焊接粘连层5和第二焊接粘连层5’的外周涂覆聚酰亚胺胶后，通过红外灯光照0. 8^1. 2小时后，再放入烘箱内分温度三段烘烤，即温度为75 85°C范围内烘烤0. 5^1. 5小时，温度为115 125°C范围内烘烤0. 5^1. 5小时，温度为175 185°C范围内烘烤0. 5 I. 5小时； e、所述固化步骤为，将经上胶步骤后的エ件放入烘箱内实施阶梯递进式烘燥，即エ件先在烘箱内的温度控制在10(Tl20°C范围内烘燥I. 5^3小时后，然后将烘箱内的温度升高到15(Tl70°C范围内，エ件继续烘燥I. 5^2. 5小时，接着将烘箱内的温度升高到20(T220°C范围内，エ件继续烘燥3 4小时，最后将烘箱内的温度升高到25(T260°C范围内，エ件继续供燥8 10小时；
f、所述模压步骤为，将经固化步骤后的エ件放入模具上，且将模具安装在模压机的エ作台上后，向模具内注入环氧绝缘胶，通过模压机的转进头对エ件实施模压；
g、所述老化步骤为，将经模压步骤后的エ件送入烘箱内烘燥3.5^4. 5小时，且温度控制在16(Tl70°C范围内，实施老化处理；
h、所述电镀步骤为，将经老化步骤后的エ件的第一铜电极2的第一引线2-1和第二铜电极3的第二引线3-1的表面分别去除氧化层，并且在第一引线2-1和第二引线3-1的表面分别电镀錫，即制得轴向ニ极管。为了防止エ件在一次上胶后有气泡产生，所述上胶步骤d中，还包括二次上胶；所述二次上胶是在再次涂覆聚酰亚胺胶后，将エ件经红外灯照0. 5^1小时，然后再放入烘箱内烘燥0. 6^1. 5小时，温度控制在105 115°C范围内。本发明所述酸洗步骤c中所述的异丙醇的纯度> 99. 5%。所述电镀h步骤中的去除氧化层，是将所述第一引线2-1和第二引线3-1放入5H液浸泡IOlO分钟，然后放入稀硫酸中浸泡5 10分钟，而去除第一引线2-1和第二引线3-1表面的氧化层的；所述5H液是由Na3PO4 =NaHCO3 :NaOH按重量比为8 12 :18 22 :68 72配制而成的；所述稀硫酸是由硫酸与水按重量比为O.fl. 2 5(T100稀释而成的。本发明的异丙醇是由常州市新昌试剂有限公司生产，规格为电子エ业级；聚酰亚胺胶是由北京波米科技有限公司生产，型号ZKPI-305IIE，其粘度为2000-7000厘泊，呈浅褐色的液体；所述环氧绝缘胶为汉高华威有限公司生产，型号为KL-1000-3NP。本发明小试效果显示，采用本发明比已有制备轴向ニ极管的方法，其エ艺更合理，合格率尚，为制造闻质量的电子器件提供了技术支持。
权利要求
1.ー种轴向ニ极管，包括ニ极管芯片(I)、第一铜电极(2)、第二铜电极(3)、保护胶层(4)和环氧绝缘胶(6);所述ニ极管芯片(I)位于第一铜电极(2)和第二铜电极(3)之间，且ニ极管芯片(I)的正负极接触面分别通过第一焊接粘连层(5)和第二焊接粘连层(5’)分别与第一铜电极(2)和第二铜电极(3)焊接连接为一体；所述第一铜电极(2)具有与其互为ー体的第一引线(2-1)，第二铜电极(3)具有与其互为一体的第二引线(3-1);其特征在于 a、所述第一铜电极(2)具有第一凸台(2-2)，第二铜电极(3)具有第二凸台(3-2)，所述ニ极管芯片(I)位于第一凸台(2-2)与第二凸台(3-2)之间； b、所述保护胶层(4)涂覆在ニ极管芯片(I)、第一铜电极(2)的第一凸台(2-2)、第二铜电极(3)的第二凸台(3-2)、第一焊接粘连层(5)和第二焊接粘连层(5’)的外周； C、所述环氧绝缘胶(6)涂覆在第一铜电极(2)、第二铜电极(3)、保护胶层(4)，以及部分第一引线(2-1)和第二引线(3-1)的外周。
2.根据权利要求I所述的轴向ニ极管，其特征在于所述保护胶层(4)为聚酰亚胺胶。
3.根据权利要求I所述的轴向ニ极管，其特征在于所述第一焊接粘连层(5)和第二焊接粘连层(5’ )均为焊片或者为焊膏。
4.一种制备如权利要求2所述保护胶层为聚酰亚胺胶的轴向ニ极管的方法，该制备方法包括装架、焊接、酸洗、上胶、固化、模压、老化和电镀，其特征在于 a、所述装架步骤为，将第一铜电极(2)、第一焊接粘连层(5)、ニ极管芯片(I)、第二焊接粘连层(5 ’)和第二铜电极(3 )依次装入石墨舟内，并使其相互靠合； b、所述焊接步骤为，将石墨舟放入焊接炉内进行结构焊接，时间在6 10分钟范围内，且温度控制在30(T360°C范围内； C、所述酸洗步骤为，将经焊接步骤后的エ件放入酸洗板的通孔中，然后向酸洗板的エ作凹面注入混合酸洗溶液腐蚀ニ极管芯片(I)的外周，且时间控制在9(T240秒范围内，并且通过去离子水冲洗腐蚀后的ニ极管芯片(I);然后将清洗后的ニ极管芯片(I)放入装有钝化混合溶液容器中浸溃30飞0秒，使得ニ极管芯片(I)的外周形成磷钝化保护层，再将エ件放入装有去离子水的超声波清洗机内实施超声波清洗，且清洗时间控制在5 10分钟范围内；接着将エ件放入装有异丙醇有机溶剂的超声波清洗机内进行清洗和脱水，且清洗和脱水时间控制在12(T240秒，最后将エ件放入烘炉内烘燥1(T20分钟，且温度控制在8(T16(TC ;所述混合酸洗溶液是由硝酸氢氟酸こ酸硫酸按重量比为8 11 9^12 1(T13 3^6配制的混合液，所述钝化混合溶液是由双氧水磷酸去离子水按重量比为10 20 :8 15 :30 50配制的混合液； d、所述上胶步骤为，将经酸洗步骤后的エ件所包括的ニ极管芯片(I)、第一铜电极(2)的第一凸台(2-2)、第二铜电极(3)的第二凸台(3-2)、第一焊接粘连层(5)和第二焊接粘连层(5’)的外周涂覆聚酰亚胺胶后，通过红外灯光照0. 8^1. 2小时后，再放入烘箱内分温度三段烘烤，即温度为75 85°C范围内烘烤0. 5 I. 5小时，温度为115 125 °C范围内烘烤0.5 I. 5小时，温度为175 185°C范围内烘烤0. 5 I. 5小时； e、所述固化步骤为，将经上胶步骤后的エ件放入烘箱内实施阶梯递进式烘燥，即エ件先在烘箱内的温度控制在10(Tl2(TC范围内烘燥I. 5^3小时后，然后将烘箱内的温度升高到15(Tl70°C范围内，エ件继续烘燥I. 5^2. 5小时，接着将烘箱内的温度升高到20(T220°C范围内，エ件继续烘燥3 4小时，最后将烘箱内的温度升高到25(T260°C范围内，エ件继续供燥8 IO小时； f、所述模压步骤为，将经固化步骤后的エ件放入模具上，且将模具安装在模压机的エ作台上后，向模具内注入环氧绝缘胶，通过模压机的转进头对エ件实施模压； g、所述老化步骤为，将经模压步骤后的エ件送入烘箱内烘燥3.5^4. 5小时，且温度控制在16(Tl70°C范围内，实施老化处理； h、所述电镀步骤为，将经老化步骤后的エ件的第一铜电极(2)的第一引线(2-1)和第ニ铜电极(3)的第二引线(3-1)的表面分别去除氧化层，并且在第一引线(2-1)和第二引线(3-1)的表面分别电镀锡，即制得轴向ニ极管。
5.根据权利要求4所述的轴向ニ极管的制备方法，其特征在于所述上胶步骤d中，还包括二次上胶；所述二次上胶是在再次涂覆聚酰亚胺胶后，将エ件经红外灯照0. 5^1小吋，然后再放入烘箱内烘燥0. 6^1. 5小时，温度控制在105 115°C范围内。
6.根据权利要求4所述的轴向ニ极管的制备方法，其特征在于所述酸洗步骤c中所述的异丙醇的纯度≥99. 5%。
7.根据权利要求4所述的轴向ニ极管的制备方法，其特征在于所述电镀h步骤中的去除氧化层，是将所述第一引线(2-1)和第二引线(3-1)放入5H液浸泡1(T40分钟，然后放入稀硫酸中浸泡5 10分钟，而去除第一引线(2-1)和第二引线(3-1)表面的氧化层的；所述5H液是由Na3PO4 =NaHCO3 :NaOH按重量比为8 12 :18 22 :68 72配制而成的；所述稀硫酸是由硫酸与水按重量比为O.fl. 2 5(T100稀释而成的。
全文摘要
本发明所公开的是一种轴向二极管，包括二极管芯片、第一、二铜电极、保护胶层和环氧绝缘胶；二极管芯片位于两个二铜电极之间，且二极管芯片的正负极接触面分别通过第一、二焊接粘连层分别与相应的铜电极焊接连接为一体；两个铜电极分别具有与其互为一体的引线；而其第一、二铜电极分别具有凸台，二极管芯片位于两个二凸台之间；保护胶层涂覆在二极管芯片、两个凸台、以及两个焊接粘连层的外周；环氧绝缘胶涂覆在两个铜电极、保护胶层，以及部分了两个二引线的外周。制备所述保护胶层为聚酰亚胺胶的方法包括装架、焊接、酸洗、上胶、固化、模压、老化和电镀。本发明的轴向二极管电性能好、可靠性高，以及制备方法具有更合理，生产效率高等特点。
文档编号H01L23/29GK102651404SQ20121016405
公开日2012年8月29日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者朱伟英, 莫行晨 申请人:常州银河电器有限公司