专利名称：一种耐高压钝化保护二极管芯片及其加工方法
技术领域：
本发明涉及的是一种二极管芯片及其加工方法，尤其涉及一种具有钝化保护结构的二极管芯片及其加工方法。
背景技术：
1% ^ GPPGlassivatiori passivation parts, ^ Glassivation ( ^s it) passivation (1 ft.) partsor parts of an apparatsα 极管芯片因普遍采用从沟槽正面切割划片，因此切割刀片与沟槽内玻璃必须要直接接触。 更重要的一点是，玻璃属于一种脆性材料，脆性材料在接近裂缝尖锐处所受的应力远大于在整个断面上的平均应力，以至于尖端处的结合键容易断裂，而且这种断裂在材料中逐渐扩展，从而容易导致芯片钝化保护层隐裂而导致器件寿命降低或最终失效。现有的GPP电泳二极管芯片从晶片背面半切割后，通过机械裂片使芯片沿着沟槽底部硅的解理面断裂，减少切割过程中对芯片造成的应力损伤，且正面沟槽底部完全被玻璃填满，能够对PN结起到更好的钝化保护作用，使得芯片品质有一定地保证。但是电泳制程生产的芯片表面氧化膜保护，在后道焊接过程中焊锡容易流至玻璃上导致封装后器件失效。此外，芯片在封装中，环氧树脂还需要经过固化，即将软化的环氧树脂变成凝固状态(固化温度在175°C左右)，于是环氧树脂将产生一种向二极管本体内的机械应力，此应力比较大，容易将二极管芯片之钝化保护层挤压碎，甚至挤碎二极管芯片，从而导致器件失效。为此，本申请人在2011. 5. 11.向国家知识产权局提出一项名称为“一种钝化保护二极管芯片及其加工方法”的发明专利申请，如图3、4所示，它采用在钝化保护层外增设一层耐热、绝缘和具有弹性的缓冲保护层6，来提高产品的电气性能，取得了较好的效果。但是，由于增加了一道覆膜工序，使得生产工艺较复杂，需大幅度提高控制水平才能取得很高的成品率。且该案是在现有技术的基础上，无法克服沟槽底部41处暴露的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在确保封装温度下能可靠地保护芯片，解决封装隐患，且制作工艺更简单的耐高压钝化保护二极管芯片及其加工方法。本发明的技术方案是所述芯片包括片状本体和钝化保护层，所述片状本体的上部设有一圈倒角，在轴向截面上所述倒角的斜边呈内凹的弧形，钝化保护层覆盖所述本体顶面边缘处及倒角的弧形面；在所述钝化保护层的外表面还二氧化硅防护膜层。本发明的加工方法，以正面开口沟槽的晶片为原料；其特征在于，接着，按以下步骤加工
1)、涂布；在晶片表面均勻涂布乳液状的掺有增感剂的光阻玻璃，确保其渗入所述沟
槽；
2)、软烤；将涂布有光阻玻璃的晶片置入90-120°C环境中0.3-0. 5小时，使涂层凝结呈胶冻状；
3)、掩膜；按晶片上沟槽规则制作掩膜板，掩膜板上对应沟槽处透光，其余部分阻光； 将掩膜板覆盖于晶片上；
4)、光照固化；对覆盖有掩膜板的晶片进凝结行曝光，将掩膜板上的图形转移到晶片表面，经光照的涂层固化，未受光照的涂层仍为胶冻状；随即，去除仍为胶冻状的涂层；
5)、烧结涂层；采用一热压模，所述热压模上设有凸纹，所述凸纹轮廓形状与所述晶片上沟槽分布形状相同，所述凸纹截面呈内凹弧面的喇叭形、其顶端具有楔形尖；然后，加热热压模至600-800°C，进给热压模，控制所述热压模的楔形尖不接触所述晶片上沟槽的底面，保持2-4小时，使固化的涂层牢固地烧结于晶片表面；
6)、划片钝化保护后的晶片按照图形规则划片；
7)、裂片；制得。所述热压模的表面涂覆有含二氧化硅的溶液。本发明相对于现有工艺在掩膜时，固化沟槽内的所有填充料(现有技术中为防止裂片时钝化保护层碎裂，必须将沟槽中间的玻璃去除)；然后，采用热压模压制、加热固化成型；制得产品能保留底部的玻璃材料，在裂片后，确保整个弧面覆盖有钝化保护层，且与现有技术相比，玻璃层厚度更大，因此钝化保护层的强度相应也更大，从而无需在钝化保护层 (玻璃层)外再设置缓冲保护层。由于模压口沟槽最低部的玻璃最薄，在裂片时，能形成理想的断裂面(与芯片的轴线平行)。
图1本发明晶片的结构示意图， 图2本发明芯片的结构示意图，
图3是本发明背景技术中晶片的结构示意图， 图4是本发明背景技术中芯片的结构示意图， 图5是本发明工艺原理图一， 图6是本发明工艺原理图二， 图7是本发明工艺原理图三， 图8是本发明工艺原理图四；
图中1是晶片，2是钝化保护层，21是光阻玻璃，22是光照后固化的光阻玻璃，3是断裂线，4是沟槽，41是沟槽底部，5是二氧化硅防护膜层，6是缓冲保护层，7是掩膜，8是热压模，81是楔形尖。
具体实施例方式本发明的产品如图2所示，所述芯片包括片状本体和钝化保护层2，所述片状本体的上部设有一圈倒角，在轴向截面上所述倒角的斜边呈内凹的弧形，钝化保护层2覆盖所述本体顶面边缘处及倒角的弧形面；在所述钝化保护层2的外表面还二氧化硅防护膜层5。 二氧化硅防护膜层5作用是防止焊接时的焊接料粘黏到钝化保护层2表上，损伤钝化保护层。本发明的加工方法，如图1、5_8所示，以正面开口沟槽的晶片1为原料；其特征在
4于，接着，按以下步骤加工
1)、涂布；在晶片1表面均勻涂布乳液状的掺有增感剂的光阻玻璃21，确保其渗入晶片 1上的沟槽4内；如图5所示，
2)、软烤；将涂布有光阻玻璃21的晶片1置入90-120°C环境中0.3-0. 5小时，使涂层凝结呈胶冻状；
3)、掩膜；按晶片1上沟槽规则制作掩膜板7，掩膜板7上对应沟槽4处透光，其余部分阻光；将掩膜板7覆盖于晶片1上；
4)、光照固化；对覆盖有掩膜板7的晶片1进行凝结曝光，将掩膜板7上的图形转移到晶片1表面，经光照的涂层固化形成光照后固化的光阻玻璃22，未受光照的涂层仍为胶冻状；随即，去除仍为胶冻状的涂层；(通过显影剂的化学原理在显定影机上把未感光的部分涂层溶解掉)
5)、烧结涂层；采用一热压模8，所述热压模8上设有凸纹，所述凸纹轮廓形状与所述晶片1上沟槽4分布形状相同，所述凸纹截面呈内凹弧面的喇叭形、其顶端具有楔形尖81 ’然后，加热热压模8至600-80(TC，进给热压模8，控制所述热压模8的楔形尖81不接触所述晶片1上沟槽的底面41，保持2、小时，使固化的涂层牢固地烧结于晶片1表面，如1 所示；
6)、划片钝化保护后的晶片1按照图形规则划片；
7)、裂片；按断裂线3分裂晶片1，制得若干如图2所示的芯片。 所述热压模8的表面涂覆有含二氧化硅的溶液；使得产品的表面具有二氧化硅防护膜层5。
权利要求
1.一种耐高压钝化保护二极管芯片，所述芯片包括片状本体和钝化保护层，所述片状本体的上部设有一圈倒角，在轴向截面上所述倒角的斜边呈内凹的弧形，其特征在于，钝化保护层覆盖所述本体顶面边缘处及倒角的弧形面；在所述钝化保护层的外表面还二氧化硅防护膜层。
2.—种权利要求1所述耐高压钝化保护二极管芯片的加工方法，以正面开口沟槽的晶片为原料；其特征在于，接着，按以下步骤加工1)、涂布；在晶片表面均勻涂布乳液状的掺有增感剂的光阻玻璃，确保其渗入所述沟槽；2)、软烤；将涂布有光阻玻璃的晶片置入90-120°C环境中0.3-0. 5小时，使涂层凝结呈胶冻状；3)、掩膜；按晶片上沟槽规则制作掩膜板，掩膜板上对应沟槽处透光，其余部分阻光； 将掩膜板覆盖于晶片上；4)、光照固化；对覆盖有掩膜板的晶片进凝结行曝光，将掩膜板上的图形转移到晶片表面，经光照的涂层固化，未受光照的涂层仍为胶冻状；随即，去除仍为胶冻状的涂层；5)、烧结涂层；采用一热压模，所述热压模上设有凸纹，所述凸纹轮廓形状与所述晶片上沟槽分布形状相同，所述凸纹截面呈内凹弧面的喇叭形、其顶端具有楔形尖；然后，加热热压模至600-800°C，进给热压模，控制所述热压模的楔形尖不接触所述晶片上沟槽的底面，保持2-4小时，使固化的涂层牢固地烧结于晶片表面；6)、划片钝化保护后的晶片按照图形规则划片；7)、裂片；制得。
3.根据权利要求2所述的耐高压钝化保护二极管芯片的加工方法，其特征在于，所述热压模的表面涂覆有含二氧化硅的溶液。
全文摘要
一种耐高压钝化保护二极管芯片及其加工方法。涉及一种具有钝化保护结构的二极管芯片及其加工方法。提供一种在确保封装温度下能可靠地保护芯片，解决封装隐患，且制作工艺更简单的耐高压钝化保护二极管芯片及其加工方法。所述芯片包括片状本体和钝化保护层，在片状本体的上部设有一圈倒角。本发明固化沟槽内的所有填充料；然后，采用热压模压制、加热固化成型；制得产品能保留底部的玻璃材料，在裂片后，确保整个弧面覆盖有钝化保护层，玻璃层厚度更大，因此钝化保护层的强度相应也更大，从而无需在钝化保护层(玻璃层)外再设置缓冲保护层。由于模压口沟槽最低部的玻璃最薄，在裂片时，能形成理想的断裂面。
文档编号H01L21/329GK102315177SQ20111030812
公开日2012年1月11日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者喻慧丹, 汪良恩, 裘立强 申请人:扬州杰利半导体有限公司