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专利号: 2023100431406
申请人: 上海百功微电子有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:包括以下步骤:

(一)准备工作

(a)芯片准备:依照需求,将二极管(1)经过处理后,形成P面带有沟槽,PN结面露出,单个芯片处于半切形态的二极管芯片半成品;

(b)原料准备:依照需求,按比例将钝化玻璃粉和固化剂混合均匀,获得二极管封装材料的混合粉末,然后将所述混合粉末注入半导体激光器(3)配套的粉末喷头(2);

(c)软件准备:进行激光参数及原料参数的预置,通过计算机建模软件,使用电脑辅助设计技术CAD,依照不同二极管(1)设计需求完成激光烧结的预设信息,并将预设信息传送到半导体激光器(3)上;所述预设信息包括:钝化玻璃粉的铺设位置为二极管芯片露出位置,激光烧结的CAD路径是二极管PN结位置;

(二)均匀铺粉:计算机建模软件按照预设信息,控制所述粉末喷头(2),控制粉末涂层的沉积量和沉积位置,在二极管PN结四周均匀地喷洒封装材料,实现二极管PN结的封装材料全覆盖;

(三)激光烧结:半导体激光器(3)依据预设信息中设置的二维CAD路径,控制激光束(4)对二极管PN结位置铺设的封装材料粉层进行激光选择性扫描,被扫描到的封装材料粉末由于激光焦点的高温在PN结位置烧结在一起,从而在二极管PN结位置生成具有玻璃封装薄层,未扫描到区域的封装材料保持原来的松散粉末状;

再次烧结:第一次激光烧结完成后,半导体激光器(3)根据预设烧结次数的完成情况,若完成预设烧结次数,则进入下一步骤,若未完成,控制粉末喷头(2),再次在二极管PN结四周均匀地喷洒封装材料粉末,然后再开始新一层的激光烧结;如此反复,直至按照预设信息,烧结完所有层面,从而在PN结周围生成具有预定厚度的护封钝化玻璃(5)薄片,全面覆盖二极管PN结,完成护封成型工序;

(四)回收处理:从二极管(1)上移除并回收未被烧结的封装材料粉末,获得护封成型的二极管芯片;

(五)消除排胶:将完成护封成型工序的二极管(1)进行加热排胶处理,完成二极管PN结的玻璃护封,获得符合要求的全玻璃钝化二极管元器件。

2.根据权利要求1所述的全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:步骤(a)中所述芯片准备具体为:依照需求,将半导体原芯片按二极管(1)设计尺寸裁切为适当的尺寸,并利用酸蚀方式将切割面的微裂、粗糙、差排等不良现象去除,使PN结呈现平滑状态,制备完成PN型扩散的硅半导体圆片,并对硅半导体圆片作氧化处理,再以光刻胶涂布圆片,以显影及清洗除去各芯片边缘部分的光刻胶,并对未涂敷有光刻胶的区域进行选择性局部化学刻蚀,形成P面带有沟槽,PN结面露出,单个芯片处于半切形态的二极管芯片半成品。

3.根据权利要求1所述的全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:步骤(b)中所述固化剂为高抗冲聚苯乙烯胶水,所述钝化玻璃粉与固化剂的质量比分别为98wt%和2wt%。

4.根据权利要求1所述的全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:步骤(c)玻璃粉铺粉厚度为20μm。

5.根据权利要求1所述的全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:步骤(三)中所述粉末喷头(2)的喷嘴直径为2μm、单次喷洒的层厚为10μm、粉末喷洒的定位精度为2μm。

6.根据权利要求1所述的全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:步骤(三)中激光功率为3000W、X和Y轴分辨率为2μm、Z轴分辨率为10μm。

7.根据权利要求1‑6任意一项所述的全玻璃钝化二极管生产方法,其特征在于:步骤(五)中所述加热排胶处理具体为利用高温去除玻璃浆中固化剂,使钝化玻璃(5)重新组合并与二极管PN结的四周紧密结合。

8.权利要求1‑7任意一项所述的全玻璃钝化二极管生产方法生产的全玻璃钝化二极管。