一種優(yōu)化芯片與封裝制程匹配的肖特基二極管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及到一種將肖特基勢(shì)壘芯片、切割、封裝制程匹配優(yōu)化的肖特基二極管及其生產(chǎn)制造的制做流程。
【背景技術(shù)】
[0002]肖特基二極管應(yīng)用廣泛，肖特基二極管制造過程按生產(chǎn)前后順序分為，前道-肖特基芯片圓片制造，中道-肖特基芯片圓片切割劃片成芯粒，后道-芯粒再經(jīng)過焊接塑封形成肖特基二極管；三道分別對(duì)應(yīng)肖特基芯片圓片加工廠、切割劃片加工廠、封裝廠，一般這三道都是分開的，即使是同一公司具有從前到后道的所有加工，也分成不同的車間場(chǎng)地，獨(dú)立加工生產(chǎn)，原因在于每道對(duì)加工環(huán)境凈化要求不同，前道要求高，凈化級(jí)別一般在百級(jí)或部分區(qū)域千級(jí)、中道一般為千級(jí)或萬級(jí)、后道一般萬級(jí)或更低要求級(jí)別，不同計(jì)劃等級(jí)要求，對(duì)應(yīng)的凈化廠房投入成本不同，前道要求高、后道要求低。因此一般肖特基二極管由相對(duì)獨(dú)立的各道的分別完成各部分，而又共同加工完成肖特基二極管，正是這樣的分工，導(dǎo)致各道對(duì)各自的一段加工進(jìn)行優(yōu)化，例如:前道關(guān)注在相同參數(shù)情況下，降低尺寸以獲得更多的管芯；中道關(guān)注保證切割崩邊情況下，提升切割速度以獲得更高的產(chǎn)能；后道關(guān)注模具的單模數(shù)量以獲得更高的產(chǎn)能，彼此之間的整合優(yōu)化相對(duì)少些。但目前肖特基二極管的各道加工技術(shù)基本成熟，在各道中分別降低成本，很難有大的降幅，因此現(xiàn)在只有通過整合資源以期降低成本。傳統(tǒng)的肖特基二極管使用的肖特基芯片的制程通常為三次光刻的肖特基芯片制造工藝，劃片一般采用磨輪式切割，封裝采用無酸洗的干封裝工藝；而目前由于中、后道技術(shù)發(fā)展及工藝控制能力均有大幅度的提升，如激光切割、酸洗工藝封裝工藝控制能力的提升，使制造過程有了更多的可選性，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)一些突破。將現(xiàn)有前、后道成熟的技術(shù)進(jìn)行整合，可以制造出一種優(yōu)化芯片與封裝制程匹配的肖特基二極管，可大幅度的降低肖特基二極管的制造成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的肖特基二極管，采用無P+環(huán)保護(hù)的肖特基勢(shì)壘芯片，根據(jù)目標(biāo)尺寸直接切割成芯粒，焊接引線后，經(jīng)過酸洗、涂硅膠、固化后再進(jìn)行塑封，形成肖特基二極管，較傳統(tǒng)的肖特基二極管的整體制造成本大幅降低。
[0004]本發(fā)明提供一種肖特基二極管及其制造方法。
[0005]1、一種肖特基二極管，其結(jié)構(gòu):以重?fù)诫s的N型硅半導(dǎo)體為基片(N+)，表面通過外延方式形成一層低摻雜的外延層(N-)，在外延層上形成肖特基勢(shì)壘層，勢(shì)壘層上蒸鍍金屬形成陽極(top metal),基片(N+)減薄后蒸鍍金屬形成陰極(back metal),陽極、陰極分別焊接外引線，側(cè)壁環(huán)涂硅膠保護(hù)，整體采用塑封料封裝。
[0006]2、如I所述的肖特基二極管，其特征在于:側(cè)壁采用硅膠作為終端保護(hù)，較傳統(tǒng)的肖特基二極管，無PN結(jié)保護(hù)環(huán)。
[0007]3、如I所述的一種優(yōu)化芯片與封裝制程匹配的肖特基二極管的制作方法，包括如下步驟:
A、在重?fù)诫s的硅片(N+)上生長一層外延層(N-)，在N-外延層上淀積薄層勢(shì)壘金屬，采用450-5001:的隊(duì)合金，N-表層與勢(shì)壘金屬層形成一層金屬硅化物的肖特基勢(shì)壘層，在勢(shì)壘層上蒸鍍金屬層top metal作為陽極金屬層，利用減薄設(shè)備將襯底層N+底部減薄，再進(jìn)行背面金屬層back metal蒸鍍，形成陰極金屬層，至此前道肖特基芯片圓片完成，此過程較傳統(tǒng)的肖特基芯片圓片制造過程，沒有使用光刻、腐蝕工步，大幅降低加工成本；
B、使用切割機(jī)劃片，將肖特基芯片圓片劃開，形成獨(dú)立的芯片，由于此時(shí)肖特基芯片側(cè)壁存在損失層，且無P+保護(hù)環(huán)，擊穿電壓有衰退現(xiàn)象，需要通過后道封裝中增加相應(yīng)的處理；
C、肖特基芯片封裝過程，使用真空篩盤，將肖特基芯片和上、下外引線裝填到石墨舟內(nèi)，經(jīng)過燒結(jié)焊接后，肖特基芯片正、背面金屬與外引線焊接上；將焊接后的肖特基芯片，導(dǎo)入到酸洗盤中，進(jìn)行酸洗，注意控制腐蝕時(shí)間，必須將肖特基芯片側(cè)壁損傷層完全去除，一般側(cè)壁腐蝕量在25um以上；經(jīng)過清洗、烘干后，將焊接后的經(jīng)過酸洗的肖特基芯片的側(cè)壁環(huán)涂硅膠，使用熱烘箱將硅膠固化，固化后的硅膠厚度控制在30um以上；在經(jīng)過注塑封裝、整形外引線、外引線電鍍，此封裝過程較傳統(tǒng)的肖特基二極管的封裝過程，采用了封裝中的酸洗、涂硅膠工步，封裝成本會(huì)略上升，但此成本遠(yuǎn)比前道芯片加工的光刻及相應(yīng)的腐蝕成本低。
[0008]本發(fā)明的肖特基二極管采用硅膠保護(hù)側(cè)壁，與傳統(tǒng)采用芯片P+環(huán)保護(hù)肖特基二極管比較，封裝增加酸洗、涂硅膠工步，但本發(fā)明肖特基二極管的肖特基芯片圓片制造流程較傳統(tǒng)的肖特基芯片減少3次光刻及對(duì)應(yīng)的腐蝕過程，使本發(fā)明的肖特基二極管的整體制造過程簡(jiǎn)化；整合優(yōu)化了肖特基二極管的芯片與封裝制程匹配，可以大幅降低制造成本。提升本發(fā)明的肖特基二極管的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明一種優(yōu)化芯片與封裝制程匹配的肖特基二極管結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖2采用本發(fā)明的肖特基二極管正向1-V曲線與傳統(tǒng)肖特基器件比較圖。
[0011]圖3為采用本發(fā)明的肖特基二極管反向V-1曲線與傳統(tǒng)肖特基器件比較圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1示出了本發(fā)明一種肖特基二極管結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合圖1說明一種實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的肖特基二極管制造流程，加工制程如下:
A、在重?fù)诫s的硅片(N+)上生長一層外延層(N-)，在N-外延層上淀積薄層勢(shì)壘金屬，采用450-5001:的隊(duì)合金，N-表層與勢(shì)壘金屬層形成一層金屬硅化物的肖特基勢(shì)壘層，在勢(shì)壘層上蒸鍍金屬層top metal作為陽極金屬層，利用減薄設(shè)備將襯底層N+底部減薄，再進(jìn)行背面金屬層back metal蒸鍍，形成陰極金屬層，至此前道加工完成肖特基芯片圓片；
B、使用切割機(jī)劃片，將肖特基芯片圓片劃開，形成獨(dú)立的芯片；
C、肖特基芯片封裝過程，使用真空篩盤，將肖特基芯片和上、下外引線裝填到石墨舟內(nèi)，經(jīng)過燒結(jié)焊接后，肖特基芯片正、背面金屬與外引線焊接上；將焊接后的肖特基芯片，導(dǎo)入到酸洗盤中，進(jìn)行酸洗，注意控制腐蝕時(shí)間，必須將肖特基芯片側(cè)壁損傷層完全去除，一般側(cè)壁腐蝕量在25um以上；經(jīng)過清洗、烘干后，將焊接后的經(jīng)過酸洗的肖特基芯片的側(cè)壁環(huán)涂硅膠，使用熱烘箱將硅膠固化，固化后的硅膠厚度控制在30um以上；在經(jīng)過注塑封裝