一种高反压二极管的制作方法

本技术涉及二极管，尤其涉及一种高反压二极管。

背景技术：

1、功率半导体多年来市场需求、产品价格稳健,如高反压二极管、瞬变二极管、二极管整流桥、mosfet、igbt等。市场总体波动不大,发展前景广阔。目前,我国已成为全球最重要的功率半导体器件制造基地和消费市场,在全球功率器件市场占有显著地位。从需求端的整机系统发展来看,来自节能环保、新能源、特高压等应用的需求,带动了我国功率半导体器件产品的需求增长和产品升级。基于功率半导体的电力电子产业作为国民经济的基础行业和节能减排的关键技术行业,具有广阔的发展前景。

2、高反压二极管，通常指反向电压高于2000v的二极管，能够在极高电压下工作或暴露在高电压下仍具有特定特性。目前市场上2000v档的高压二极管是将2颗1000v以上普通整流二极管串联焊接在一起以提高整体电压至2000v以上，以r2000为代表。但该二极管在提升反压的同时存在一定的局限性：1、正向压降大，两颗芯粒串联后正向压降3v左右，工作电流低，应用在工作电流要求较高的场景会增加整体电路的功耗且发热严重；2、只适用于轴向封装，二极管体积较大，无法满足小型化的应用场景；3、双芯焊接工艺稳定性较差，产品的可靠性无法得到保障。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高反压二极管。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

3、一种高反压二极管，包括芯片，芯片的上下端面四周边缘均设置有沟槽，芯片的顶部设置有p面金属层，芯片的底部设置有n面金属层，位于芯片的顶部的沟槽为宽沟，位于芯片的底部的沟槽为窄沟，p面金属层腐蚀深，n面金属层腐蚀浅，芯片的外部设置有pn结，p面金属层腐蚀深度超过pn结的深度；

4、所述沟槽的表面设置有sipos钝化保护层，所述sipos钝化保护层的外部设置有钝化玻璃，所述沟槽表面沉积sipos钝化保护层后，芯片反向发生的主要为体内击穿。

5、优选的，所述芯片的厚度为330～350μm，采用双面曝光、双面沟道腐蚀。

6、优选的，所述sipos钝化保护层为半绝缘掺氧多晶硅钝化保护层，在沉积sipos钝化保护层后采用双面gpp钝化保护。

7、优选的，所述芯片的压降vf≤1.1v，最大整流电流if为1-2a。

8、本实用新型的有益效果是：

9、通过采用双面曝光、双面沟道腐蚀，既能保证了二极管芯片芯粒的台面尺寸较大，又能使未被腐蚀的硅层厚度，恰好被激光切割机切开，实现了工艺的最优化，通过采用p面金属层宽沟、n面金属层窄沟的设计，保证了在腐蚀时间相同的情况下，p面金属层腐蚀深，n面金属层腐蚀浅，p面金属层腐蚀超过pn结一定深度，而两面同时腐蚀的量又不至于将芯片腐蚀穿，从而保证了芯片流转过程中具有足够的强度。

10、通过在二极管沟槽的表面沉积sipos钝化保护层，可使沟槽表面的电场均匀分布，能够避免因沟槽表面某处电荷聚集而出现的表面击穿，提高芯片的可靠性能。沟槽表面沉积sipos钝化保护层后，芯片反向发生的主要为体内击穿，因此，反向电压均值较未沉积sipos钝化保护层前大为提高，且反向电压的一致性更好。

11、通过在sipos钝化保护层之上，增加一层钝化玻璃，从而保护sipos钝化保护层免受潮气的影响，同时，芯粒台面强度也大为增加。采用双面gpp钝化保护，避免了单面gpp钝化时出现的芯片朝一个方向翘曲的问题，使芯片在玻璃烧结后更加平整。

技术特征：

1.一种高反压二极管，包括芯片(1)，其特征在于，所述芯片(1)的上下端面四周边缘均设置有沟槽(4)，所述芯片(1)的顶部设置有p面金属层(2)，所述芯片(1)的底部设置有n面金属层(3)，位于芯片(1)的顶部的沟槽(4)为宽沟，位于芯片(1)的底部的沟槽(4)为窄沟，所述p面金属层(2)腐蚀深，n面金属层(3)腐蚀浅，所述芯片(1)的外部设置有pn结，所述p面金属层(2)腐蚀深度超过所述pn结的深度；

2.根据权利要求1所述的一种高反压二极管，其特征在于，所述芯片(1)的厚度为330～350μm，采用双面曝光、双面沟道腐蚀。

3.根据权利要求1所述的一种高反压二极管，其特征在于，所述sipos钝化保护层(6)为半绝缘掺氧多晶硅钝化保护层，在沉积sipos钝化保护层(6)后采用双面gpp钝化保护。

4.根据权利要求1所述的一种高反压二极管，其特征在于，所述芯片(1)的压降vf≤1.1v，最大整流电流if为1-2a。

技术总结
本技术涉及二极管技术领域，尤其涉及一种高反压二极管，包括芯片，芯片的上下端面四周边缘均设置有沟槽，芯片的顶部设置有P面金属层，芯片的底部设置有N面金属层，位于芯片的顶部的沟槽为宽沟，位于芯片的底部的沟槽为窄沟。通过采用双面曝光、双面沟道腐蚀，既能保证了二极管芯片芯粒的台面尺寸较大，又能使未被腐蚀的硅层厚度，恰好被激光切割机切开，实现了工艺的最优化，通过采用P面金属层宽沟、N面金属层窄沟的设计，保证了在腐蚀时间相同的情况下，P面金属层腐蚀深，N面金属层腐蚀浅，P面金属层腐蚀超过PN结一定深度，而两面同时腐蚀的量又不至于将芯片腐蚀穿，从而保证了芯片流转过程中具有足够的强度。

技术研发人员：陈刚,武建国
受保护的技术使用者：常州星海电子股份有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/2/25