一种使用弱电检测装置的整流二极管的制作方法

本实用新型涉及二极管技术领域，特别是涉及一种使用弱电检测装置的整流二极管。

背景技术：

二极管的分类有很多种，其中一种是整流二极管，用于将交流电转变为直流电的半导体器件。二极管最重要的特性就是单方向导电性，在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。然而，现有技术中，整流二极管装配工序麻烦，且导通测试较为繁琐，散热性差。当用于高频整流二极管时，其中的整流芯片由于其结构与工艺的特殊性，有其结构上的优点与不足，根据扩散原理，P+型扩散层杂质会往内部继续迁移，影响金属导电层表面合金效果，这样的金属导电层欧姆接触不好，影响器件电性能。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种使用弱电检测装置的整流二极管，电压从N极流向P极时芯片控制电流形成微定量电泳泳向P电极，防止电压电流过大烧毁二极管，内部电容单位相当于小型的纽扣电池，用来维护别的元器件保持电流通路一直存在，弱电检测装置能够检测出电压和电流情况，从而掌握电路的导通情况；通过在进行P区质扩散时采用二次扩散工艺，即P-型扩散层和P+型扩散层，提高了P区载流子有效浓度，改善表面欧姆接触层的合金质量和可焊性，同时，既能保证芯片的电性能，又可以防止芯片短路，提高了芯片的耐压性和可靠性；在封装体表面添加降温层，避免二极管在长时间工作中由于温度过高而导致损坏。

本实用新型采用的技术方案为：一种使用弱电检测装置的整流二极管，包括封装体、二极管本体、P型半导体电极、N型半导体电极，所述P型半导体电极和N型半导体电极相互烧结生成与二极管本体相匹配的结界面，所述二极管本体、P型半导体电极、N型半导体电极和结界面置于封装体内部，所述二极管本体包括芯片、金属触点和引线，所述金属触点分别设在芯片的左右两侧，所述芯片的左侧金属触点通过引线和P型半导体电极电性连接，所述芯片的右侧金属触点通过引线和N型半导体电极电性连接，所述二极管本体的底部设有DAF膜，所述二极管本体通过DAF膜固定在结界面的上表面，所述P型半导体电极与N型半导体电极的自由端分别设有P极弱电检测装置和N极弱电检测装置。

作为优选方式，所述芯片从上往下依次包括N+型扩散层、N-型扩散层、P-型扩散层和P+型扩散层，所述N-型扩散层和P-型扩散层之间的接触面设为PN结，所述芯片的上表面的左右两侧开设有凹槽，所述左右两侧的凹槽将芯片的上表面分割为位于芯片中间的第一台阶以及分设在芯片两侧边缘的第二台阶，所述第二台阶的上表面低于第一台阶的上表面，所述PN结暴露在凹槽的侧壁上，所述第二台阶的上表面、凹槽的底部和凹槽的侧壁上均设有玻璃钝化层。

作为优选方式，所述第二台阶的上表面和第一台阶的上表面的高度差设为10μm-30μm，所述第一台阶的上表面和芯片的下表面均设有金属导电层。

作为优选方式，所述结界面采用聚合硅烧结。

作为优选方式，所述封装体材质设为高硼硅玻璃，所述封装体的外表面设有硅脂涂层，所述硅脂涂层的外表面还设有降温层，所述降温层的厚度不大于1mm。

作为优选方式，所述封装体的厚度设为1mm-2mm。

作为优选方式，所述P极弱电检测装置和N极弱电检测装置置于封装体外部。

本实用新型的有益效果是：

1、电流由N型半导体电极向P型半导体电极单一方向流过时，在芯片的两侧形成空间电荷层，构成自建电场，形成小型电容积单位，当外加电压等于零时，由于PN结两边载流子的浓度差引起扩散电流以及自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态，电压从N极流向P极时,芯片控制电流形成微定量电泳泳向P电极，防止电压电流过大而烧毁二极管，内部电容单位相当于小型的纽扣电池，用来维护别的元器件保持电流通路一直存在，弱电检测装置能够检测出二极管的电压和电流的情况，以此知道电路的导通情况；

2、在P区扩散时采用二次扩散工艺，形成四层结构的芯片结构，改善了表面金属导电层的合金质量，降低了接触电阻，提高了可焊性，增加了有效载流面积和P区载流子浓度，芯片电流密度、耐压、功率等均有很大的提高；

3、由于第二台阶低于第一台阶且在第二台阶的上表面上设有玻璃钝化层，在第二台阶处切割芯片不会对玻璃钝化层造成隐裂以及崩角的问题，既可以提高切割速度，又可以防止芯片短路，并有利于装配，提高了芯片的耐压性、可靠性及电性能。

4、在封装体表面添加降温层，避免二极管在长时间工作中由于温度过高导致损坏。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型芯片的结构示意图。

其中：

封装体-1 二极管本体-2 P型半导体电极-3

N型半导体电极-4 结界面-5 芯片-6

金属触点-7 引线-8 DAF膜-9

P极弱电检测装置-10 N极弱电检测装置-11 硅脂涂层-12

降温层-13 N+型扩散层-601 N-型扩散层-602

P-型扩散层-603 P+型扩散层-604 PN结-605

凹槽-606 第一台阶-607 第二台阶-608

玻璃钝化层-609 金属导电层-610

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

参照图1和图2所示，一种使用弱电检测装置的整流二极管，包括封装体1、二极管本体2、P型半导体电极3、N型半导体电极4，所述P型半导体电极3和N型半导体电极4相互烧结生成与二极管本体2相匹配的结界面5，所述二极管本体2、P型半导体电极3、N型半导体电极4和结界面5置于封装体1内部，所述二极管本体2包括芯片6、金属触点7和引线8，所述金属触点7分别设在芯片6的左右两侧，所述芯片6的左侧金属触点7通过引线8和P型半导体电极3电性连接，所述芯片6的右侧金属触点7通过引线8和N型半导体电极4电性连接，所述二极管本体2的底部设有DAF膜9，所述二极管本体2通过DAF膜9固定在结界面5的上表面，所述P型半导体电极3与N型半导体电极4的自由端分别设有P极弱电检测装置10和N极弱电检测装置11。由P型半导体电极3连接N型半导体电极3，并且在连接处烧结成一个结界面5，该结界面5上设有快恢复芯片6，该快恢复芯片6周围在通电情况下电容单位形成的自建电场可以储存电量。在断电情况下电容单位向P、N两极的弱电检测装置供电，保证检测装置正常运行，而且电量可以保护任何连通着的电器元件。

所述芯片6从上往下依次包括N+型扩散层601、N-型扩散层602、P-型扩散层603和P+型扩散层604，所述N-型扩散层602和P-型扩散层603之间的接触面设为PN结605，所述芯片6的上表面的左右两侧开设有凹槽606，所述左右两侧的凹槽606将芯片6的上表面分割为位于芯片6中间的第一台阶607以及分设在芯片6两侧边缘的第二台阶608，所述第二台阶608的上表面低于第一台阶607的上表面，所述PN结605暴露在凹槽606的侧壁上，所述第二台阶608的上表面、凹槽606的底部和凹槽606的侧壁上均设有玻璃钝化层609。在芯片6制作工序中，在进行P区质扩散时采用二次扩散工艺，即P-型扩散层603和P+型扩散层604，提高了P区载流子有效浓度，改善表面欧姆接触层的合金质量和可焊性，同时，既能保证芯片6的电性能，又可以防止芯片6短路，提高了芯片6的耐压性和可靠性。由于第二台阶608低于第一台阶607且在第二台阶608的上表面上设有玻璃钝化层609，在第二台阶608处切割芯片6不会对玻璃钝化层609造成隐裂以及崩角的问题，既可以提高切割速度，又可以防止芯片6短路，并有利于装配，提高了芯片6的耐压性、可靠性及电性能。

所述第二台阶608的上表面和第一台阶607的上表面的高度差设为10μm-30μm。

所述第一台阶607的上表面和芯片6的下表面均设有金属导电层610。

所述结界面5采用聚合硅烧结。

所述封装体1材质设为高硼硅玻璃，所述封装体1的外表面设有硅脂涂层12，所述硅脂涂层12的外表面还设有降温层13，所述降温层13的厚度不大于1mm。在封装体1的外表面增加了降温层13，可以有效降低二极管本体2工作时的温度，提升二极管本体2的可靠性。

所述封装体1的厚度设为1mm-2mm。

所述P极弱电检测装置10和N极弱电检测装置11置于封装体1外部。

上述实施例仅是显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。