专利名称：一种大电流(zk7000a)快恢复整流二极管的生产方法
技术领域：
本发明涉及大电流(I7000A)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50-3000Α(3(型)，而现有的I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元件。由于国内半导体厂家生产的Uk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 TL管件。例瑞士 ABB和德国西门康均向国内提供大电流TL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Tk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(3(7000A)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士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 X 10-3 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°C左右，真空度达到5X 时降机退火合金，合金温度控制在 430°C左右，恒温时间15分钟后关加热电源，炉温降至150°C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°C，温区误差士 1°C。在扩硼工艺中，扩散炉温区温度为1260°C，温区内误差士 1°C。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 ο
具体实施例方式一种大电流(I7000A)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#、姊清洗液各两遍，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°C，温区误差士 l°c，氧气携带冰点POCL3杂质源扩散一定时间，使其结深控制在18士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°C，温区内误差士 1°C，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.硅片蒸铝将清洗干净硅片阳极朝上摆入镀膜机蒸发板面，真空环境蒸发一层2-3um，厚铝膜，以利烧结。7.钼元蒸金将清洗干净钼片在镀膜机中蒸发一层金膜，以利电极稳定。8.烧结工艺将清洁处理好的硅片用镊子钳在干净的滤纸上，放在红外线下烘；铝片将腐蚀好的铝片经丙酮脱水两次后钳在滤纸上，放在红外线下烘干；钼片将钼片用镊子钳在干净的滤纸上，放在红外线下烘；石墨粉存放在80士2°C烘箱内待用；烧结装模顺序依次为钼片、铝片、硅片石墨粉，按此重复，铝片厚0. 011-0. 013mm ；进炉烧结，真空抽至5X 10_3Pa， 炉体温度升到850°C左右，开始套炉升温，控制烧结温度恒温，恒温结束后，自然冷却，降至 14mv抬炉，关扩散泵电炉，降至6mv左右，放气出炉。9.芯片蒸金将清洗干净的钨丝、金丝和所需蒸金片一起装入蒸发炉，待真空抽至5X10_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。10.合金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°C左右，真空度达到5X10_3Pa时降机退火合金，合金温度控制在430°C左右，恒温时间 15分钟后关加热电源，炉温降至150°C时充气出炉。11.磨角将管芯刮上少许似8金刚砂，在15° -20°的锥形磨角头上磨出适当宽带的台面， 超洗干净后烘干交腐蚀。11.腐蚀: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〃，腐蚀液体积配比为发烟硝酸氢氟酸磷酸冰乙酸=3:2:1:1。12.保护将腐蚀完、测试合格芯片用点胶在芯片台面均勻涂上一层⑶-408硅橡胶。室温固化4小时候后烘箱固化。13.电子辐射将中检测试合格芯片，采用电子辐照办法，减小基区少子寿命，提高快恢复整流管的反向恢复时间。14.退火将电子辐射后管芯摆入烘箱，200°恒温4小时候，测试芯片各项参数。经过实践，通过以上工艺生产出来的大电流快恢复整流二极管，元件的直径达到国内最小的(Φ 48mm)，元件的厚度(结片0. 2mm)，元件电容量较大，电流可以达到7000A，填补了国内的空白。虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
权利要求
1.一种大电流(S(7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于其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。
2.如权利要求1所述的一种大电流(S(7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于其中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士2um。
3.如权利要求1所述的一种大电流(S(7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于其中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。
4.如权利要求1所述的一种大电流(S(7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于其中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5Χ10_3Ι^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。
5.如权利要求1所述的一种大电流(S(7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于其中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°C左右，真空度达到5Χ 时降机退火合金，合金温度控制在 430°C左右，恒温时间15分钟后关加热电源，炉温降至150°C时充气出炉。
6.如权利要求1所述的一种大电流(S(7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于其中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。
7.如权利要求1或2所述的一种大电流(Ι7000Α)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于在三氯氧磷扩散工艺中扩散炉温区的温度为1210°C，温区误差士 1°C。
8.如权利要求1或3所述的一种大电流(I7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于在扩硼工艺中，扩散炉温区温度为1260°C，温区内误差士 1°C。
9.如权利要求1或6所述的一种大电流(I7000A)快恢复整流二极管的生产方法，其特征在于在腐蚀工艺中，腐蚀液配比发烟硝酸氢氟酸磷酸冰乙酸=3 2 1 1。
全文摘要
被发明提供一种大电流(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。通过此生产方法，生产出体积小，元件的直径达到国内最小的(Φ48mm)，元件的厚度(结片0.2mm)，压降小而电流容量达7000A的快恢复整流二极管。
文档编号H01L21/329GK102214571SQ20111014855
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者陈建平 申请人:江苏威斯特整流器有限公司