专利名称：：自整角机模块用高可靠性达林顿管及其制作方法
技术领域：
：本发明属于半导体晶体管
技术领域：
，具体涉及到一种自整角机模块用高可靠性达林顿管及其制作方法。
背景技术：
：兵器装备工业及工业自动化行业中，HSBA5000系列大功率自整角机/旋转变压器放大器主要用于训练模拟器、遥控显示器、火炮点火控制和海军中继系统中，驱动方位、角度电机的正常工作，是一种紧凑型模块式结构，所需输入信号为90V自整角机信号或6.8V旋转变压器信号，其输出信号是大功率90V自整角机信号。模块由参考源提供功率进行驱动，具有全保护功能限流保护功能防止过载或短路引起的损坏；电压箝位保护防止参考源和负载瞬变引起的损坏；过热保护功能在内部温度超过125'C时关闭输出，从而防止了器件过热引起的损坏，并且HSBA另一个全新的特点是有一个内部的突跳电路将自动地把自整角机输出信号移相120。，以防止转子锁定。为了符合此普军级自整角机模块对关键元器件MJ10012型达林顿大功率管的功能要求，一般的达林顿大功率管的电性能和可靠性远不能适应，必须发明研制出电流大，耐压高，输出功率大，抗烧性强，密封性试验达到国军标，低温、常温、高温电性能参数稳定的高可靠性大功率达林顿管。因为在此以前，国内的一些研究机构和使用厂家为了符合整机高性能的要求，一直在寻找完全适合的高可靠性达林顿大功率管。
发明内容本发明的目的是设计制造出一种自整角机模块用高可靠性达林顿管及其制作方法及其制作方法。该产品必须输出电流大、耐压高、输出功率稳定、抗烧性强、密封性能好；低、中、高三温电性能均符合自整角机模块的长期高可靠性要求。按照本发明提供的技术方案，所述晶体管包括管座与管芯，所述管芯包括形成于集电区的高阻第二外延层内的前级晶体管基区与后级晶体管基区，在前级晶体管基区内有前级晶体管发射区，在后级晶体管基区内有后级晶体管发射区，其特征是在后级晶体管发射区旁边的后级晶体管基区内有电压保护环，在集电区的高阻第二外延层、前级晶体管基区与后级晶体管基区及前级晶体管发射区与后级晶体管发射区的同一侧的表面设置起保护作用的二氧化硅膜；并在所述二氧化硅膜的上面对应于前级晶体管基区的部位设置基极金属连线的基极铝层，在对应于后级晶体管发射区与后级晶体管基区的部位设置前级晶体管Tl的发射极与后级晶体管T2的基极的连接铝层，在对应于后级晶体管发射区的部位设置发射极金属连线的发射极铝层；在集电区的用于提高击穿电压和二次击穿的高阻第二外延层的下面设置用于提高二次击穿的集电区的低阻第一外所述集电区、基区、发射区及电压保护环位于同一个剖面层内。在集电区低阻第一外延层的下面设置用于减小串联电阻的低阻硅片衬底。在低阻硅片衬底的下面设置用于形成良好的欧姆接触的背面金属化钛镍银层。在前级晶体管基区内设置串联连接于基极铝层与连接铝层间的内部等效电阻R1及串联连接于连接铝层与发射极铝层之间的等效电阻；在由低阻第一外延层和高阻第二外延层组成的集电区与发射区之间串联连接起电气保护作用的保护二极管。所述管芯设置在管座上，在管座上还设置用于将管芯与铜块封闭在管座上的管帽，并在管帽与管座围成的空间内形成壳腔；在所述壳腔内充氮保护以防止金属焊接层氧化；在所述壳腔内的管座上设置有铜块。所述达林顿大功率晶体管的性能指标如下集电极耗散功率Pcm=175W;集电极电流Ic=15A;集电极峰值电流Icm=30A;集电极-发射极电压VcEo，在Ic40mA时，VCEO>450V;集电极-基极电压VCB0，在Ic^mA时，VCBO>600V;直流电流增益Hfe，在Ic-6A,Vcf6V时，Hfe-l00-2000倍；二极管直流正向电压VF，在I产10A时，VF<2.5V;集电极-发射极饱和压降VcE一)，在Ic-6A，IB^.6A时，VCE(sat)<2V;基极-发射极饱和压降VBE(sat)，在Ic二6A,IB-0.6A时，VBE(sat)<2.5V。自整角机模块用硅NPN型高可靠性达林顿大功率晶体管的封帽方法，其特征在于，所述封帽方法的操作步骤如下步骤一，装夹管帽将管帽装在封帽机操作仓内的焊接机头上电极上，将装有管芯的管座放在封帽机操作仓内的焊接机头下电极上，并使下电极定位销嵌入管座两侧的孔中，放平管座；步骤二，一次焊接使封帽机的充电电压升至封帽机的设定电压值260~290V，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3~5L/S，抽气时间为0.5-0.6S;抽气完毕再对密封仓充氮，氮气压力为1.51.6Kg/cm2，充氮时间为0.40.5S;充氮完毕焊接机头再次下降，当悍接机头下降至上电极与下电极压合后，将待封帽的晶体管管座和管帽进行预压，预压力为0.30.4MPa,预压时间为0.60.7S;预压后，封帽机进行焊接管座和管帽，在焊接时对管座和管帽进行二次加压；二次加压的保压压力是0.4~0.5MPa，时间是0.5-0.6S;保压后，焊接机头上升复位，完成一次焊接；步骤三，二次焊接完成一次焊接的管座和管帽仍处于下电极上，不要取下。使封帽机的充电电压升至封帽机的设定电压值260290V，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3~5L/S，抽气时间为0.5-0.6S;再对密封仓充氮，氮气压力为1.5~1.6Kg/cm2，充氮时间为0.4~0.5S;然后机头再次下降，当上下电极压合后，将待封帽的晶体管管座和管帽进行预压，预压力为0.30.4MPa，预压时间为0.60.7S，最后封帽机进行放电焊接管座和管帽，并对管座和管帽进行二次加压；二次加压的保压压力是0.40.5MPa,时间是0.5-0.6S;保压后，封帽机机头上升复位，完成二次焊接。根据技术性能指标，产品在设计上采用了保护环结构的版图设计，以提高大功率管的耐压；釆用双层外延工艺，以提高开关参数及二次击穿耐量；采用发射区高浓扩散工艺以形成足够大电流耐量的C、E间电气保护二极管，从而提高器件的抗烧性能。特别重要的是，为了提高大功率管的密封性能和可靠性，采用了壳腔充氮双次限压的特殊封帽发明方法，保证了密封性能达到lxl(T3Pa'Cm3/S;并且还采用了镜检、高贮、低温测试监控等诸多严格筛选工艺，进一步提高了产品的可靠性。1、本发明在封装过程中特别采用了壳腔充氮双次限压封帽发明技术。由于模块设计中大功率金封管裸露在自整角机模块的外端，为了符合军用装备在各种恶劣环境下的使用要求，需经受低温、高温、潮湿、盐雾等复杂严酷环境的考验，从而必须保证金封管的高密封性，一般的封帽技术达不到要求。经过反复试验研究，在封帽工艺上采用了创新工艺和发明技术，除壳腔内充氮保护以防潮、防漏电、防特性退化以及防止金属焊接层氧化外，还发明和特制安装了封帽限压防错装置，以确保足够的焊接能量加至焊接区域，最后通过双次焊接方式进一步加大了封帽焊接后的金属层牢度和产品的密封性。采用此壳腔充氮^次限压封帽发明技术后，成功地使金封管达到了lxlO-3Pa《m3/S密封性能指标。2、本发明同时在工艺设计中采用了双层外延结构工艺。第一层外延层的电阻率为10-12ohm.cm，厚度20-22um;第二层的电阻率为39-43ohm.cm，厚度70-74um。通过这种全新的结构，外延层厚度加厚，对提高功率管的二次击穿耐量、提高抗烧性以及提高开关参数均提供了有力的保证。3、本发明在工艺设计中还采用了控制发射区杂质浓度以制作电气保护二极管技术。达林顿管C、E间串接一只电气保护二极管，这对于达林顿管在使用过程中的抗烧性至关重要。当MJ10012集电极接变压器等感性负载且处于关断时，晶体管的C-E间处反偏状态，这时将有数倍的反冲电压加在C、E两端。而C-E间若接有一只放电二极管即马上击穿，可将积续的电流放掉，从而将保护达林顿管不被烧毁。所以这个电气二极管的电流耐量及Vf参数将是重要的产品指标，通过严格控制发射区杂质浓度及浓的扩散工艺，较好地制作了此放电保护二极管，从而提高了产品的抗烧性。4、本发明在版图设计中釆用了电压保护环结构技术。MJ10012达林顿管耐压要求高达450V以上，设计制作电压保护环结构技术是关键技术之一。通过在版图上设计一个电压保护环，可有效地防止过强的集电区电场导致的低击穿，从而提高了达林顿管的击穿电压。6如下表，实测技术性能参数值均达到并超过设计指标，满足普军级自整角机模块要求。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>产品经顾客试用，电性能稳定，高温、低温、常温电参数一致性好，密,性试验符合使用要求，能满足系统长期可靠性要求。图l:内部等效图。图2:管芯剖面图。图3:产品工艺流程图。图4:封装产品剖面图。图5:封帽限压防错装置线路图。具体实施例方式如图所示所述晶体管包括管座18与管芯20，所述管芯20包括形成于集电区的高阻第二外延层4内的前级晶体管基区3与后级晶体管基区15，在前级晶体管基区3内有前级晶体管发射区16，在后级晶体管基区15内有后级晶体管发射区2，在后级晶体管发射区2旁边的后级晶体管基区15内有电压保护环5，在集电区的高阻第二外延层4、前级晶体管基区3与后级晶体管基区15及前级晶体管发射区16与后级晶体管发射区2的同一侧的表面设置起保护作用的二氧化硅膜6;并在所述二氧化硅膜6的上面对应于前级晶体管基区3的部位设置基极金属连线的基极铝层7，在对应于后级晶体管发射区2与后级晶体管基区15的部位设置前级晶体管Tl的发射极与后级晶体管T2的基极的连接铝层14，在对应于后级晶体管发射区2的部位设置发射极金属连线的发射极铝层8;在集电区的用于提高击穿电压和二次击穿的高阻第二外延层4的下面设置用于提高二次击穿的集电区的低阻第一外延层11。在集电区低阻第一外延层11的下面设置用于减小串联电阻的低阻硅片衬底10。在低阻硅片衬底10的下面设置用于形成良好的欧姆接触的背面金属化钛镍银层9。在前级晶体管基区3内设置串联连接于基极铝层7与连接铝层14间的内部等效电阻R1及串联连接于连接铝层14与发射极铝层8之间的等效电阻R2;在集电区[4+ll]由低阻第一外延层11和高阻第二外延层4组成与发射区2之间串联连接起电气保护作用的保护二极管13。所述管芯20设置在管座18上，在管座18上还设置用于将管芯20与铜块21封闭在管座18上的管帽19，并在管帽19与管座18围成的空间内形成壳腔17;在所述壳腔17内充氮保护以防止金属焊接层氧化；在所述壳腔17内的管座18上设置有铜块21。所述达林顿大功率晶体管的性能指标如下集电极耗散功率Pcm=175W;集电极电流Ic=15A;集电极峰值电流Icm=30A;集电极-发射极电压VcEo，在Ic^0mA时，VCEO>450V;集电极-基极电压VCBO,在IrlmA时，VCBO>600V;直流电流增益Hfe，在Ic-6A,Vcf6V时，Hfe=l00-2000倍；二极管直流正向电压VF，在I产IOA时，VF<2.5V;集电极-发射极饱和压降VcE(sat)，在le6A，IB《.6A时，VCE(sat)<2V;基极-发射极饱和压降VBE(sat)，在化=6八，IB^.6A时，VBE(sat)<2.5V。所述晶体管的封帽方法包括如下操作步骤步骤一，装夹管帽将管帽19装在封帽机操作仓内的焊接机头上电极上，将装有管芯20的管座18放在封帽机操作仓内的焊接机头下电极上，并使下电极定位销嵌入管座18两侧的孔中，放平管座18;步骤二，一次悍接使封帽机的充电电压升至封帽机的设定电压值260~290V，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3~5L/S，抽气时间为0.5~0.6S;抽气完毕再对密封仓充氮，氮气压力为1.5~1.6Kg/cm2，充氮时间为0.4~0.5S;充氮完毕焊接机头再次下降，当焊接机头下降至上电极与下电极压合后，将待封帽的晶体管管座18和管帽19进行预压，预压力为0.30.4MPa,预压时间为0.60.7S;预压后，封帽机进行焊接管座18和管帽19，在焊接时对管座18和管帽19进行二次加压；二次加压的保压压力是0.40.5MPa，时间是0.5-0.6S;保压后，焊接机头上升复位，完成一次焊接；步骤三，二次焊接完成一次焊接的管座18和管帽19仍处于下电极上，使封帽机的充电电压升至封帽机的设定电压值260~290V，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3~5L/S，抽气时间为0.5-0.6S;再对密封仓充氮，氮气压力为1.51.6Kg/cm2，充氮时间为0.40.5S;然后机头再次下降，当上下电极压合后，将待封帽的晶体管管座18和管帽19进行预压，预压力为0.30.4MPa，预压时间为0.6-0.7S,最后封帽机进行焊接管座和管帽，并对管座18和管，19进行二次加压；二次加压的保压压力是0.40.5MPa，时间是0.50.6S;保压后，封帽机机头上升复位，完成二次焊接。制成的MJ10012产品的管芯版图尺寸是5.00mmx4.40mm，管芯厚度是245土5um。图2中2是后级晶体管发射区，用于形成发射结；3是前级晶体管基区，用于形成集电结；4是集电区，亦即高阻第二外延层，用于提高击穿电压和二次击穿；5、保护环，用于提高抗烧能力；6、二氧化硅膜，起保护作用；7、基极铝层，用于基极金属连线；8、发射极铝层，用于发射极金属连线；9、背面金属化钛镍银层，用于形成良好的欧姆接触；10、低阻硅片衬底，用于减小串联电阻；11、集电区，低阻第一外延层，用于提高二次击穿；12、内部等效电阻Rl、R2;13、内部等效二极管。14、前级晶体管发射极与后级晶体管基极连接铝层。15、后级晶体管基区。16、前级晶体管发射区。Tl表示达林顿管的前级晶体管，T2表示达林顿管的后级晶体管。图3是所述大功率晶体管的生产过程，具体包括如下步骤-(1)单晶材料准备；(2)双层外延；第一层电阻率=10-12Ohm.cm，厚度-20-22um;第二层电阻率=39-43Ohm.cm，厚度二70-74um;(3)氧化；温度T-1200。C;厚度d".5Mm;时间t二tl(氧气02+TCA三氯乙烯)+t2(H2+02)湿氧氧化+t3(02)干氧氧化；(4)基区光刻；刻蚀SiCM负胶工艺)；(5)硼离子注入；(6)基区扩散；T=1228°C;结深Xj=15-17^im;t=tl(02)+t2(02+TCA)+t3(02)+t4(氮气N2)+t5(氢气H2+02)+t6(02+TCA);(7)发射区光刻；刻蚀Si02;(8)磷扩散(POCl3);T=950°C;t^l(N2/02)+t2(N2+02+三氯氧磷POCl3)+t3(N2+02);(9)发射区扩散；T=1153°C;t=tl(02)+12(H2+02)+t3(02+TCA)+t4(02)+t5(N2);(10)引线孔光刻；刻蚀Si02;(11)电子束蒸发铝；铝层厚度dAL二5-6^im;(12)光刻铝电极；(13)钝化；氮化硅(SiN)或磷硅玻璃(PSG);(14)钝化层光刻；(15)减薄；厚度d二310士30nm;(16)背面金属化；电子束蒸发Ti-Ni-Ag;(17)中测；(18)装片；T=300-330°C;氢气0.5L/min-5L/min;氮气0.5L/min-6L/min;焊料Pb:Sn=92.5:5，Pb:Aq=92.5:2.5;(19)键合；超声功率、时间、压力适中；键合铝丝直经250um，E极两根，B极一根；(20)封帽；做好封帽机、空气压縮机、真空泵、密封罩、工作台等设施的清理检查准备工作；将控制面板上的电压旋钮调节到最小；启动空气压縮机使空气进入气缸；调节封帽机气缸压力至0.6MPa;打开冷却水阀门，打开氮气阀门，开启封帽机电源；将封帽机控制面板上的转换开关置于"调整"档，顺时针慢慢旋转电压调节旋钮，设定电压值为260-290V左右。调整下电极位置，空封检查管座上的压痕，反复试封，直到压痕成均匀连贯的圆周并牢度符合要求，从而确定电压设定为260-290V之间的某一数值；设定预压时间调至0.6-0.7秒，保压时间调至0.5-0.6秒；将转换开关置于"工作"档，按下控制盒面板上的焊接电源按钮开关，主电路得电，对贮能电容器充电；当贮能电容器上的电压值达到设定值时，停止充电；抽真空泵开始运转；左手持管帽装在上电极上，右手用镊子夹住装有管芯的管座放在下电极上，使定位销嵌入管座两侧孔中，管座放平，不翘起；—次焊接双手同时按下两起动按钮，由于封帽机内加装限压防错装置，保证了充电电压升至设定值，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3-5L/S，抽气时间为0.5-0.6S;再对密封仓充氮，氮气压力为1.5Kg/cm2，充氮时间为0.4-0.5S;然后焊接机头再次下降，当上电极与下电极压合后，将待封帽的晶体管管座和管帽进行预压，预压力为0.3-0.4MPa，预压时间为0.6-0.7S;最后机器进行焊接管座和管帽，并对管座和管帽进行二次加压。二次加压的保压压力是0.4-0.5MPa，时间是0.5-0.6S;保压后，机头上升复位，完成一次焊接；二次焊接完成一次焊接的管座和管帽此时在下电极上，不要取下。重复步骤三，双手同时按下两起动按钮，同样因封帽机内加装限压防错装置，保证了充电电压升至设定值，使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置。对密封仓抽气，抽气速率为3-5L/S，抽气时间为0.5-0.6S;再对密封仓充氮，氮气压力为1.5Kg/cm2，充氮时间为0.4-0.5S。然后机头再次下降，当上下电极压合后，将待封帽的晶体管管座和管帽进行预压，预压力为0.3-0.4MPa，预压时间为0.6-0.7S;最后机器进行焊接管座和管帽，并对管座和管帽进行二次加压；二次加压的保压压力是0.4-0.5MPa，时间是0.5-0.6S;保压后，机头上升复位，完成二次焊接；焊接完毕，右手用镊子取下封好的管子放入盒子中；封帽结束，将转换开关置于"调整"档，将电压旋钮调至最小，关闭焊接电源；关闭总电源、空气压縮机电源、冷却水；(21)高C;T=150°C;t=24h;(22)初测；按测试条件和参数规范值；(23)沾锡；T=280-320°C;t=l-2s;(24)监控测试；-55'(3低温、+25"常温、+125°(3高温电性能监控测试；(25)打印；(26)可靠性试验；电耐久性高温反偏试验；高温储存试验；高低温循环试验；密封性试验；(27)包装；(28)出库。图4中的17是壳腔，即金属封装晶体管的管帽与管座之间的空腔部份。壳腔内充满干燥的氮气，起到防潮、防漏电、防止晶体管特性退化、提高可靠性的作用。18是管座，用于将管芯装片烧结在此金属封装的底座上，起到导热、导电、抗机械损伤、电磁屏蔽等作用。19是管帽，与管座一起组成晶体管的密封装置，使晶体管的性能稳定、可靠性提高。20是管芯，晶体管的主要电性能参数通过管芯设计制作反映出来。21是铜块，降低热阻，提高晶体管的耗散功率。图5中，当封帽机充电电路对封帽机的贮能电容Co进行充电时，随着Co上的电压值达到封帽时设定的充电电压时，电位器W上的动触点B点电压达到了第一晶体管BG!与第二晶体管BG2的正常工作电压，使第二晶体管BG2处于饱和导通状态，从而使中间继电器K吸合，使串联在封帽机起动电路中的常开触点&闭合，为封帽机的正常工作提供了必要的条件。这时如果双手按下两起动按钮，封帽机的上下电极可进行压合焊接器件。反之，如果C。两端的电压没有达到封帽的设定充电电压，则B点电位低，第一晶体管BG^第二晶体管BG2不导通，继电器K不吸合，其常开触点断开，这时如果按起动按钮，将不能使上下电极进行压合焊接，如此即确保了封帽机在低于设定充电电压时无法焊接器件，从而防止了封帽工艺虚焊、漏气等质量缺陷产生，最终提高了晶体管的密封可靠性。图5中的N1、N2为封帽机起动按钮。图5中的贮能电容Q)安装在封帽机主机的前下方。权利要求1、自整角机模块用高可靠性达林顿管，包括管座(18)与管芯(20)，所述管芯(20)包括形成于集电区的高阻第二外延层(4)内的前级晶体管基区(3)与后级晶体管基区(15)，在前级晶体管基区(3)内有前级晶体管发射区(16)，在后级晶体管基区(15)内有后级晶体管发射区(2)，其特征是在后级晶体管发射区(2)旁边的后级晶体管基区(15)内有电压保护环(5)，在集电区的高阻第二外延层(4)、前级晶体管基区(3)与后级晶体管基区(15)及前级晶体管发射区(16)与后级晶体管发射区(2)的同一侧的表面设置起保护作用的二氧化硅膜(6)；并在所述二氧化硅膜(6)的上面对应于前级晶体管基区(3)的部位设置基极金属连线的基极铝层(7)，在对应于后级晶体管发射区(2)与后级晶体管基区(15)的部位设置前级晶体管(T1)的发射极与后级晶体管(T2)的基极的连接铝层(14)，在对应于后级晶体管发射区(2)的部位设置发射极金属连线的发射极铝层(8)；在集电区的用于提高击穿电压和二次击穿的高阻第二外延层(4)的下面设置用于提高二次击穿的集电区的低阻第一外延层(11)。2、如权利要求l所述的自整角机模块用高可靠性达林顿管，其特征是在集电区低阻第一外延层(11)的下面设置用于减小串联电阻的低阻硅片衬底(10)。3、如权利要求l所述的自整角机模块用高可靠性达林顿管，其特征是在低阻硅片衬底(10)的下面设置用于形成良好的欧姆接触的背面金属化钛镍银层(9)。4、如权利要求l所述的自整角机模块用高可靠性达林顿管，其特征是在前级晶体管基区(3)内设置串联连接于基极铝层(7)与连接铝层(14)间的内部等效电阻(Rl)及串联连接于连接铝层(14)与发射极铝层(8)之间的等效电阻(R2);在集电区与发射区(2)之间串联连接起电气保护作用的保护二极管(13)。5、如权利要求l所述的自整角机模块用高可靠性达林顿管，其特征是所述管芯(20)设置在管座(18)上，在管座(18)上还设置用于将管芯(20)与铜块(21)封闭在管座(18)上的管帽(19)，并在管帽(19)与管座(18)围成的空间内形成壳腔(17);在所述壳腔(17)内充氮保护以防止金属焊接层氧化；在所述壳腔(17)内的管座(18)上设置有铜块(21)。6、如权利要求1到5所述的自整角机模块用高可靠性达林顿管，其特征是:所述达林顿大功率晶体管的性能指标如下集电极耗散功率Pcm=175W;集电极电流Ic=15A;集电极峰值电流Icm=30A;集电极-发射极电压VcEo,在Ic-10mA时，VCE()>450V;集电极-基极电压VCBo，在k^lmA时，VCBO>600V;直流电流增益Hfe，在Ic-6A，Vcf6V时，Hfe=l00-2000倍；二极管直流正向电压Vp，在I产10A时，VF<2.5V;集电极-发射极饱和压降VcE(sat)，在Ic-6A，IBK).6A时，VCE(sat)<2V;基极-发射极饱和压降V啤sat)，在Ic-6A，IB-0.6A时，VBE(sat)<2.5V。7、一种自整角机模块用高可靠性达林顿管的封帽方法，其特征在于，所述封帽方法的操作步骤如下上，将装有管芯(20)的管座(18)放在封帽机操作仓内的焊接机头下电极上，并使下电极定位销嵌入管座(18)两侧的孔中，放平管座(18);步骤二，一次焊接利用封帽机的充电电路使封帽机的充电电压升至封帽机的设定电压值260290V，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3-5L/S，抽气时间为0.5-0.6S;抽气完毕再对密封仓充氮，氮气压力为1.5~1.6Kg/cm2，充氮时间为0.5-0.6S;充氮完毕焊接机头再次下降，当焊接机头下降至上电极与下电极压合后，将待封帽的晶体管管座(18)和管帽(19)进行预压，预压力为0.30.4MPa，预压时间为0.6~0.7S;预压后，封帽机进行焊接管座(18)和管帽(19)，在焊接时对管座(18)和管帽(19)进行二次加压；二次加压的保压压力是0.40.5MPa，时间是0.50.6S;保压后，焊接机头上升复位，完成一次焊接；步骤三，二次焊接完成一次焊接的管座(18)和管帽(19)仍处于下电极上，使封帽机的充电电压升至封帽机的设定电压值2602卯V，从而使封帽机中的焊接机头下降，带动上电极下降至封帽机操作仓内的密封仓罩闭合位置；对密封仓抽气，抽气速率为3~5L/S，抽气时间为0.5~0.6S;再对密封仓充氮，氮气压力为1.5~1.6Kg/cm2,充氮时间为0.5~0.6S;然后机头再次下降，当上下电极压合后，将待封帽的晶体管管座(18)和管帽(19)进行预压，预压力为0.3~0.4MPa，预压时间为0.6~0.7S，最后封帽机进行焊接管座和管帽，并对管座(18)和管帽(19)进行二次加压；二次加压的保压压力是0.4~0.5MPa，时间是0.50.6S;保压后，封帽机机头上升复位，完成二次焊接。8、如权利要求7所述的封帽方法，其特征在于，当封帽机充电电路对封帽机的贮能电容(CQ)进行充电时，随着贮能电容(CQ)上的电压值达到封帽时设定的充电电压时，电位器(W)上的动触点(B)点电压达到了第一晶体管(BG。与第二晶体管(BG2)的正常工作电压，使第二晶体管(BG2)处于饱和导通状态，从而使中间继电器(K)吸合，使串联在封帽机起动电路中的常开触点(K。闭合；这时如果双手同时按下两个起动按钮，封帽机的上电极与下电极可进行压合焊接器件；反之，如果贮能电容(CQ)两端的电压没有达到封帽机的设定充电电压，则动触点(B)点电位低，第一晶体管(BG》与第二晶体管(BG2)不导通，继电器(K)不吸合，常开触点(K》断开，这时如果按起动按钮，将不能使上电极与下电极进行压合焊接。全文摘要本发明属于半导体晶体管
技术领域：
，具体涉及到一种自整角机模块用高可靠性达林顿管及其制作方法。按照本发明提供的技术方案，所述管芯包括形成于集电区的高阻第二外延层内的前级晶体管基区与后级晶体管基区，在前级晶体管基区内有前级晶体管发射区，在后级晶体管基区内有后级晶体管发射区，其特征是在后级晶体管发射区旁边的后级晶体管基区内有电压保护环，在集电区的高阻第二外延层、前级晶体管基区与后级晶体管基区及前级晶体管发射区与后级晶体管发射区的同一侧的表面设置起保护作用的二氧化硅膜；并在所述二氧化硅膜的上面对应于前级晶体管基区的部位设置基极金属连线的基极铝层。本发明的产品具有输出电流大、耐压高、输出功率稳定、抗烧性强、密封性能好等特点。文档编号H01L27/02GK101378055SQ200810156868公开日2009年3月4日申请日期2008年9月27日优先权日2008年9月27日发明者钱晓平,龚利汀,龚利贞申请人:无锡固电半导体股份有限公司