低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造涉及二極管的制造工藝，特別指低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法。所述的方法包括：1.在反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個電性參數(shù)中，調(diào)整反向擊穿電壓至1200V以上，并保證正向壓降不超過960mV，2.反向擊穿電壓與正向壓降達到要求后，調(diào)整反向恢復(fù)時間，觀察正向壓降的變化，挑選正向壓降符合要求的二極管，測試對應(yīng)的反向恢復(fù)時間，并作為電性參數(shù)調(diào)整的目標(biāo)值，3.電性參數(shù)調(diào)整過程，根據(jù)GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況，對控制參數(shù)進行調(diào)整，滿足三個電性參數(shù)的GPP芯粒比例達到最大值，并將該參數(shù)作為批量生產(chǎn)的控制參數(shù)。利用該方法能制得正向壓降1150mV以下，反向恢復(fù)時間125ns以下，反向擊穿電壓1200V以上的快恢復(fù)二極管，提高制造效率。
【專利說明】低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及電子器件領(lǐng)域，特別指出低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]快恢復(fù)二極管(簡稱FRD)是一種具有開關(guān)特性好、反向恢復(fù)時間短特點的半導(dǎo)體二極管，主要應(yīng)用于開關(guān)電源、PWM脈寬調(diào)制器、變頻器等電子電路中，作為高頻整流二極管、續(xù)流二極管或阻尼二極管使用。
[0003]目前快恢復(fù)二極管型號主要有FRlOl?FR107，反向擊穿電壓50V?1000V，正向壓降1.3V，反向恢復(fù)時間(簡稱TRR)FR101?FR105在150ns以下，F(xiàn)R106?FR107在300ns以下。由于快恢復(fù)二極管正向壓降、反向恢復(fù)時間、反向擊穿電壓三者之間存在相互制約的關(guān)系:反向恢復(fù)時間越短，正向壓降越高；反向擊穿電壓越高，正向壓降越高。因此，要得到反向恢復(fù)時間短、反向擊穿電壓高、正向壓降低的快恢復(fù)二極管是件很困難的事情。
發(fā)明創(chuàng)造內(nèi)容
[0004]針對上述問題，本發(fā)明創(chuàng)造提出低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法，包括以下步驟:
[0007]1.在二極管的反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個電性參數(shù)中，首先調(diào)整反向擊穿電壓至1200V以上,并保證正向壓降不超過960mV ；
[0008]2.在基片的反向擊穿電壓與正向壓降都達到要求后，再調(diào)整其反向恢復(fù)時間，同時觀察正向壓降的變化趨勢，挑選正向壓降符合要求的二極管，測試其對應(yīng)的反向恢復(fù)時間，將測試出的反向恢復(fù)時間范圍作為電性參數(shù)調(diào)整的目標(biāo)值；
[0009]3.電性參數(shù)調(diào)整過程中，根據(jù)GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況，對控制參數(shù)進行調(diào)整，使GPP芯片中同時滿足反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個參數(shù)的芯粒比例達到最大值，并將該工藝參數(shù)作為批量生產(chǎn)的參數(shù)。
[0010]進一步的，所述的制作過程中的工藝調(diào)整利用了電腦輔助分析技術(shù)，包括:
[0011]1.將測試機、測試儀與電腦連接，通過專用的軟件實現(xiàn)測試儀與電腦之間的數(shù)據(jù)通信，實時采集并保存測試數(shù)據(jù)；
[0012]2.編寫程序使測試數(shù)據(jù)與GPP芯片上的芯粒形成一對一的映射關(guān)系；
[0013]3.每顆芯粒都對應(yīng)唯一的參數(shù)值，將某一范圍的參數(shù)值定義為特定的顏色，GPP芯片上的每顆芯粒在電腦上就會呈現(xiàn)出相應(yīng)的顏色，將反向恢復(fù)時間的測試數(shù)據(jù)與芯粒形成映射關(guān)系，得到的顏色分布即真實反映了 GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況；
[0014]4.通過多次試驗得到對應(yīng)的分布圖，從圖中觀察反向恢復(fù)時間的分布狀況及變化趨勢，找出能使反向恢復(fù)時間范圍最集中、分布最均勻的控制參數(shù)，確定為批量生產(chǎn)的控制參數(shù)。[0015]采用上述方案，本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是:利用該方法可以制得正向壓降1150mV以下，反向恢復(fù)時間125ns以下，反向擊穿電壓1200V以上的快恢復(fù)二極管，與正向壓降1300mV以下、反向恢復(fù)時間300ns以下，反向擊穿電壓1000V以上的同類產(chǎn)品相比，具有明顯的優(yōu)勢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖中I表示深灰區(qū)域,2表示灰白區(qū)域,3表示淺灰區(qū)域。
[0017]圖1是工藝調(diào)整前GPP芯片反向恢復(fù)時間的測試數(shù)據(jù)，采用本發(fā)明創(chuàng)造提出的方法生成的反向恢復(fù)時間分布圖。其中，夕卜圈及內(nèi)圈深灰表不反向恢復(fù)時間小于90ns,內(nèi)圈灰白表不反向恢復(fù)時間介于90?IOOns之間，內(nèi)圈淺灰表不反向恢復(fù)時間介于100?120ns之間；
[0018]圖2是采用本發(fā)明創(chuàng)造提出的控制方法，根據(jù)圖1的分布狀況調(diào)整控制參數(shù)后，測試并生成的GPP芯片反向恢復(fù)時間分布圖。其中，夕卜圈深灰表不反向恢復(fù)時間小于90ns,中圈灰白表不反向恢復(fù)時間介于90?IOOns之間，內(nèi)圈淺灰表不反向恢復(fù)時間介于100?120ns之間；
[0019]圖3是采用本發(fā)明創(chuàng)造提出的控制方法，根據(jù)圖2的分布狀況再次調(diào)整控制參數(shù)后，測試并生成的GPP芯片反向恢復(fù)時間分布圖。其中，夕卜圈深灰表不反向恢復(fù)時間小于90ns,中圈灰白表不反向恢復(fù)時間介于90?IOOns之間，內(nèi)圈淺灰表不反向恢復(fù)時間介于100?120ns之間。
【具體實施方式】
[0020]低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法，包括以下步驟:
[0021](I).在二極管的反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個電性參數(shù)中，首先調(diào)整反向擊穿電壓至1200V以上，并保證正向壓降不超過960mV;
[0022](2).在基片的反向擊穿電壓與正向壓降都達到要求后，再調(diào)整其反向恢復(fù)時間，同時觀察正向壓降的變化趨勢。挑選正向壓降符合要求的二極管，測試其對應(yīng)的反向恢復(fù)時間，將測試出的反向恢復(fù)時間范圍作為電性參數(shù)調(diào)整的目標(biāo)值；
[0023](3).電性參數(shù)調(diào)整過程中，根據(jù)GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況，對控制參數(shù)進行調(diào)整，使GPP芯片中同時滿足反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個參數(shù)的芯粒比例達到最大值，并將該工藝參數(shù)作為批量生產(chǎn)的參數(shù)。
[0024]所述的制作過程中的工藝調(diào)整利用了電腦輔助分析技術(shù)，包括:
[0025](I).將測試機、測試儀與電腦連接，通過專用的軟件實現(xiàn)測試儀與電腦之間的數(shù)據(jù)通信，實時采集并保存測試數(shù)據(jù)；
[0026](2).編寫程序使測試數(shù)據(jù)與GPP芯片上的芯粒形成一對一的映射關(guān)系；
[0027](3).每顆芯粒都對應(yīng)唯一的參數(shù)值，將某一范圍的參數(shù)值定義為特定的顏色，GPP芯片上的每顆芯粒在電腦上就會呈現(xiàn)出某種特定的顏色。將反向恢復(fù)時間的測試數(shù)據(jù)與芯粒形成映射關(guān)系，得到的顏色分布即真實反映了 GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況；
[0028](4).通過多次試驗得到對應(yīng)的分布圖，從圖中觀察反向恢復(fù)時間的分布狀況及變化趨勢，找出能使反向恢復(fù)時間范圍最集中、分布最均勻的控制參數(shù)，確定為批量生產(chǎn)的控制參數(shù)。
[0029]具體的說，要想得到性能優(yōu)異的快恢復(fù)二極管，必須綜合考慮正向壓降、反向恢復(fù)時間及反向擊穿電壓三者之間的關(guān)系。我們首先調(diào)整反向擊穿電壓至1200V以上，并保證正向壓降不超過960mV。通過對基片進行切割、焊接、酸洗、上膠、模壓等操作后，可以測試出基片的常規(guī)電性參數(shù)。在基片的反向擊穿電壓與正向壓降都符合要求后，再進一步調(diào)整其反向恢復(fù)時間，同時觀察正向壓降的變化趨勢。將GPP芯片切割成芯粒并封裝測試，挑選正向壓降符合要求的成品二極管，測試其對應(yīng)的反向恢復(fù)時間，再將測試出的反向恢復(fù)時間范圍作為工藝參數(shù)調(diào)整的目標(biāo)值。在工藝調(diào)整的過程中，根據(jù)GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況，不斷地對控制參數(shù)進行微調(diào)，直至使GPP芯片中同時滿足反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個參數(shù)的芯粒比例達到最大值，最后即可將該控制參數(shù)作為批量生產(chǎn)的控制參數(shù)。
[0030]工藝調(diào)整過程中利用了電腦輔助分析技術(shù)，將測試機、測試儀與電腦連接，通過專用的軟件實現(xiàn)測試儀與電腦之間的數(shù)據(jù)通信，實時采集并保存測試數(shù)據(jù)。編寫程序使測試數(shù)據(jù)與GPP芯片上的芯粒形成一對一的映射關(guān)系，將特定范圍的反向恢復(fù)時間定義為特定的顏色，最終得到的顏色分布即真實反映了 GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況。通過多次試驗得到對應(yīng)的分布圖，從圖中觀察反向恢復(fù)時間的分布狀況及變化趨勢，找出能使反向恢復(fù)時間范圍最集中、分布最均勻的控制參數(shù)，確定為批量生產(chǎn)的控制參數(shù)。
[0031]圖1是工藝調(diào)整前GPP芯片反向恢復(fù)時間的測試數(shù)據(jù)，采用本發(fā)明創(chuàng)造提出的方法生成的反向恢復(fù)時間分布圖。其中，夕卜圈及內(nèi)圈深灰表不反向恢復(fù)時間小于90ns,內(nèi)圈灰白表不反向恢復(fù)時間介于90?IOOns之間，內(nèi)圈淺灰表不反向恢復(fù)時間介于100?120ns之間。由分布圖可看出，深灰區(qū)域分布很廣，并且GPP芯片中心也有大量的深灰區(qū)域，淺灰區(qū)域幾乎沒有，反向恢復(fù)時間主要分布在IOOns以下，90ns以下的分布占比高。雖然反向恢復(fù)時間都符合要求，但反向恢復(fù)時間過短(小于90ns)，會導(dǎo)致正向壓降偏大(大于1150mV)o 90ns以下的分布占比高,意味著正向壓降超差的概率很大；
[0032]圖2是采用本發(fā)明創(chuàng)造提出的控制方法，根據(jù)圖1的分布狀況調(diào)整控制參數(shù)后，測試并生成的GPP芯片反向恢復(fù)時間分布圖。其中，夕卜圈深灰表不反向恢復(fù)時間小于90ns,中圈灰白表不反向恢復(fù)時間介于90?IOOns之間，內(nèi)圈淺灰表不反向恢復(fù)時間介于100?120ns之間。由分布圖可看出，深灰區(qū)域大量減少，只分布在邊緣月牙區(qū)域，灰白區(qū)域減少，并逐漸向邊緣轉(zhuǎn)移，中心區(qū)域淺灰分布增加，反向恢復(fù)時間主要分布在90?120ns之間。根據(jù)之前測試得到的對應(yīng)關(guān)系，反向恢復(fù)時間達到一定值后(此次試驗經(jīng)驗值為90ns)，正向壓降基本能落在要求的范圍(1150mV)之內(nèi)，因此，反向恢復(fù)時間分布在90?120ns，可使正向壓降基本滿足要求；
[0033]圖3是采用本發(fā)明創(chuàng)造提出的控制方法，根據(jù)圖2的分布狀況再次調(diào)整控制參數(shù)后，測試并生成的GPP芯片反向恢復(fù)時間分布圖。其中，夕卜圈深灰表不反向恢復(fù)時間小于90ns,中圈灰白表不反向恢復(fù)時間介于90?IOOns之間，內(nèi)圈淺灰表不反向恢復(fù)時間介于100?120ns之間。由分布圖可看出，深灰區(qū)域幾乎消失，灰白區(qū)域在邊緣呈月牙狀分布，淺灰區(qū)域分布很廣。此次工藝調(diào)整后，反向恢復(fù)時間主要分布在100?120ns之間，由之前測試得到的對應(yīng)關(guān)系可知，反向恢復(fù)時間大于100ns，正向壓降超差的概率很小。反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個參數(shù)可同時很好地滿足要求。 利用本發(fā)明創(chuàng)造提出的方法，可以很直觀地看到工藝調(diào)整后，反向恢復(fù)時間的真實分布狀況，為進一步的電性參數(shù)調(diào)整提供了便利。本發(fā)明創(chuàng)造提出的方法不僅可為小批量的工藝控制提供參考，由于連機測試可獲得海量數(shù)據(jù)，生成的電性參數(shù)分布圖直觀易懂，用本方法可輕易實現(xiàn)對批量生產(chǎn)狀況的跟蹤，為大批量生產(chǎn)的工藝控制提供強有力的保障。
【權(quán)利要求】
1.低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)、在二極管的反向擊穿電壓、反向恢復(fù)時間、正向壓降三個電性參數(shù)中，首先調(diào)整反向擊穿電壓至1200V以上，并保證正向壓降不超過960mV ； (2)、在基片的反向擊穿電壓與正向壓降都達到要求后，再調(diào)整其反向恢復(fù)時間，同時觀察正向壓降的變化趨勢，挑選正向壓降符合要求的二極管，測試其對應(yīng)的反向恢復(fù)時間，將測試出的反向恢復(fù)時間范圍作為電性參數(shù)調(diào)整的目標(biāo)值； (3)、電性參數(shù)調(diào)整過程中，根據(jù)GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況，對控制參數(shù)進行調(diào)整，使GPP芯片的反向恢復(fù)時間落在目標(biāo)值范圍之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓降高反壓快恢復(fù)二極管工藝控制方法，其特征在于:所述的制作過程中的電性參數(shù)調(diào)整利用了電腦輔助分析技術(shù)，包括: (1)、將測試機、測試儀與電腦連接，通過軟件實現(xiàn)測試儀與電腦之間的數(shù)據(jù)通信，實時采集并保存測試數(shù)據(jù)； (2)、編寫程序使測試數(shù)據(jù)與GPP芯片上的芯粒形成一對一的映射關(guān)系； (3)、每顆芯粒都對應(yīng)唯一的參數(shù)值，將某一范圍的參數(shù)值定義為特定的顏色，GPP芯片上的每顆芯粒在電腦上就會呈現(xiàn)出相應(yīng)的顏色，將反向恢復(fù)時間的測試數(shù)據(jù)與芯粒形成映射關(guān)系，得到的顏色分布即真實反映了 GPP芯片上反向恢復(fù)時間的分布狀況； (4)、通過多次試驗得到對應(yīng)的分布圖，從圖中觀察反向恢復(fù)時間的分布狀況及變化趨勢，找出能使反向恢復(fù)時間范圍最集中、分布最均勻的控制參數(shù)，確定為批量生產(chǎn)的控制參數(shù)。
【文檔編號】H01L21/329GK103745926SQ201310697435
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】何永成, 黃小鋒 申請人:常州星海電子有限公司