高压二极管硅块台面腐蚀工艺的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及高压二极管硅块台面腐蚀工艺。工艺步骤依次是混合酸配制；将待处理硅块装入BE塑料模,再将装有硅块的BE模安装在塑料托架上；混酸处理；腐蚀量测定；第一次水洗；硝酸腐蚀清洗；第二次水洗；第三次水洗；脱水干燥；干燥空气的干燥；硅块与电极引线进行组装烧结。优点是开发一种新型混合酸，使硅块切断面的腐蚀速度比较一致，使腐蚀量差别小，充分去除切断产生的损伤层；混合酸处理后再进行氢氟酸清洗处理，去除芯片焊料表面少许氧化层，便于与电极引线更好的烧结焊接；本工艺腐蚀处理速率均一，形成了良好的硅块台面形状，腐蚀量差异小；器件的反向漏电小，击穿特性硬，浪涌耐量大，成品率大幅度提高。
【专利说明】高压二极管硅块台面腐蚀工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压二极管硅块台面腐蚀工艺，具体是一种高压二极管芯片台面腐蚀清洗、台面形成的工艺方法。
【背景技术】
[0002]硅叠经不锈钢丝辅以金刚砂切削液切断为硅块，即高压二极管管芯。硅块表面有切断产生的损伤层、氧化层以及其它杂质，在硅块、电极引线烧结之前必须对台面进行清洗处理，处理后的台面形状平滑均一、使PN结充分展开，将会保证并提高器件的电性能。否则器件的电性能会产生劣化，产品的电性测试成品率将大大降低。
[0003]传统的硅块处理工艺是由硝酸、氢氟酸、硫酸、冰乙酸四种成份组成的混酸腐蚀，硅块腐蚀处理过程中P面、N面腐蚀速率不均衡，处理后硅块台面不平整，易产生缺口、结面倾斜。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明提出了一种高压二极管硅块台面腐蚀工艺，寻求一种新型混合酸，确定适宜的腐蚀工艺，可对硅块台面进行均匀的化学处理，同时有效去除硅块表面杂质及损伤层；该种混合酸处理硅块过程中应对其中焊片基本无明显作用，保证硅块中芯片间的焊接不受影响，处理后芯片台面为对称式弧状，使PN结充分展开，有利于保持硅块的特性一致，提高芯片的电性能。
[0005]为了达到上述发明目的，本发明提出了以下技术方案:
高压二极管硅块台面腐蚀工艺，具体在于以下步骤:
1)混合酸配制:按硝酸HN03(分析纯AR，65~68%):氢氟酸HF (分析纯AR，40%):磷酸H3P04 (分析纯AR，85%) =5:3:5的比例，配制25升混合酸，加入1025g乙二酸。开启搅拌器搅拌至乙二酸完全溶解。开启冷却装置电源，设定液温为6±1°C ；
2)将待处理硅块装入BE塑料模，再将装有硅块的BE模安装在塑料托架上；
3)混酸处理:开启酸腐蚀装置总电源.将装有硅块模的托架挂到机械手摆臂上，设定混酸腐蚀时间为150±10s，设定机械手摆臂频次65±5次/min。开启机械手开关，硅块模上下摆动进行混酸处理。处理中保证硅块模上模面完全浸于混酸液中；
4)腐蚀量测定:腐蚀完毕后，将托架迅速浸于喷流式水槽(第一水洗槽)中上下摇动10-?5次,水槽中纯水流量大于10升/min。取出娃块模,从娃块模四个角中各抽样一只娃块，将硅块放到JTT投影仪专用的测定架上，将测定架放在投影位置，调节投影仪的焦距，测定腐蚀量应为60±10μπι;
5)第一次水洗:将装有硅块模的托架放在第二水洗槽的摆臂上(摆动频率为45±2次/分，纯水流量大于10L/min)，启动开关，清洗3分钟。水洗结束，乐声警报鸣响后，按下“复位”开关上升把手，卸下托架；
6)硝酸腐蚀清洗:将托架放入6.5%硝酸槽(硅块模应浸没于硝酸液中)内，同时启动定时开关(设定硝酸处理时间为40s)，使指示灯变亮。用手摇动托架，摇摆频率为50±10次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
7)第二次水洗:将托架浸于第三水槽(纯水流量大于10L/min)，摆动清洗10?15次，再将托架挂到摆臂上(摆动频率为60±2次/分)，启动开关，清洗3分钟。乐声响后，按“复位”开关，取下托架；
8)HF腐蚀清洗:设定氢氟酸定时开关处理时间为40s，将托架放入5%HF酸槽中，同时启动开关，使指示灯变亮。用手摆动托架，摇摆频率为50±10次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
9)第三次水洗:从HF酸槽中提出托架后，迅速浸入第四水洗槽中(纯水流量大于IOL/min)，摆动清洗10?15次，摆动频率为50±10次/分。
[0006]将托架再浸入第五水洗槽(纯水流量大于10L/min)中，清洗时间设定为30±5秒，同时启动定时器开关，使指示灯变亮。手工摆动清洗，摇摆频率为50± 10次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
10)脱水干燥:设定脱水机的转速应为1750±50转/分，时间200±10s，确认N2流量大于60L/min。从托架上取下BE硅块模，安放在脱水机内的对称平衡的位置上，盖紧脱水机盖子，启动开关，进行脱水；
11)干燥空气的干燥:脱水机自动停止运转后，打开罩盖，用毛巾擦干手套，取出脱水机中的BE硅块模，放置在干燥铝架上。将干燥铝架放入硅块干燥装置的传送带上。
[0007]干燥装置的传送带速度为40±2 (cm/min),干燥空气的流量应大于400L/min ;
12)硅块干燥完成后，即可转下道工序与电极引线进行组装烧结。
[0008]所述的第一水洗槽、第二水洗槽、第三水洗槽、第四水洗槽和第五水洗槽都是喷流式水槽。
[0009]本发明的优点是开发一种新型混合酸，使硅块切断面的腐蚀速度比较一致，使腐蚀量差别小，充分去除切断产生的损伤层。混合酸处理后再进行氢氟酸清洗处理，去除芯片焊料表面少许氧化层，便于与电极引线更好的烧结焊接；该种工艺腐蚀处理速率均一，形成了良好的硅块台面形状，腐蚀量差异小。器件的反向漏电小，击穿特性硬，浪涌耐量大，成品率大幅度提闻。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
1)混合酸配制:按硝酸HN03(分析纯AR，65%):氢氟酸HF (分析纯AR，40%):磷酸H3P04(分析纯AR，85%) =5:3:5的比例，配制25升混合酸，加入1025g乙二酸。开启搅拌器搅拌至乙二酸完全溶解。开启冷却装置电源，设定液温为6°C ;
2)将待处理硅块装入BE塑料模，再将装有硅块的BE模安装在塑料托架上；
3)混酸处理:开启酸腐蚀装置总电源.将装有硅块模的托架挂到机械手摆臂上，设定混酸腐蚀时间为150s，设定机械手摆臂频次65次/min。开启机械手开关，硅块模上下摆动进行混酸处理。处理中保证硅块模上模面完全浸于混酸液中；
4)腐蚀量测定:腐蚀完毕后，将托架迅速浸于喷流式水槽(第一水洗槽)中上下摇动10次，水槽中纯水流量大于10升/min。取出娃块模,从娃块模四个角中各抽样一只娃块，将娃块放到JTT投影仪专用的测定架上，将测定架放在投影位置，调节投影仪的焦距，测定腐蚀量应为60±10μL?;
5)第一次水洗:将装有硅块模的托架放在第二水洗槽的摆臂上(摆动频率为45次/分，纯水流量大于10L/min)，启动开关，清洗3分钟。水洗结束，乐声警报鸣响后，按下“复位”开关上升把手，卸下托架；
6)硝酸腐蚀清洗:将托架放入6.5%硝酸槽(硅块模应浸没于硝酸液中)内，同时启动定时开关(设定硝酸处理时间为40s)，使指示灯变亮。用手摇动托架，摇摆频率为50次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
7)第二次水洗:将托架浸于第三水槽(纯水流量大于10L/min)，摆动清洗10~15次，再将托架挂到摆臂上(摆动频率为60次/分)，启动开关，清洗3分钟。乐声响后，按“复位”开关，取下托架；
8)HF腐蚀清洗:设定氢氟酸定时开关处理时间为40s，将托架放入5%HF酸槽中，同时启动开关，使指示灯变亮。用手摆动托架，摇摆频率为50次/分，指示灯熄灭后，将托架提起;
9)第三次水洗:从HF酸槽中提出托架后，迅速浸入第四水洗槽中(纯水流量大于IOL/min)，摆动清洗10次，摆动频率为50次/分。
[0011]将托架再浸入第五水洗槽(纯水流量大于10L/min)中，清洗时间设定为30秒，同时启动定时器开关，使指示灯变亮。手工摆动清洗，摇摆频率为50次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
10)脱水干燥:设定脱水机的转速应为1750转/分，时间200s，确认N2流量大于60L/min。从托架上取下BE硅块模，安放在脱水机内的对称平衡的位置上，盖紧脱水机盖子，启动开关，进行脱水；
11)干燥空气的干燥:脱水机自动停止运转后，打开罩盖，用毛巾擦干手套，取出脱水机中的BE硅块模，放置在干燥铝架上。将干燥铝架放入硅块干燥装置的传送带上。
[0012]干燥装置的传送带速度为40 (cm/min),干燥空气的流量应大于400L/min ;
12)硅块干燥完成后，即可转下道工序与电极引线进行组装烧结。
[0013]实施例2
1)混合酸配制:按硝酸HN03(分析纯AR，67%):氢氟酸HF (分析纯AR，40%):磷酸H3P04(分析纯AR，85%) =5:3:5的比例，配制25升混合酸，加入1025g乙二酸。开启搅拌器搅拌至乙二酸完全溶解。开启冷却装置电源，设定液温为5°C ;
2)将待处理硅块装入BE塑料模，再将装有硅块的BE模安装在塑料托架上；
3)混酸处理:开启酸腐蚀装置总电源.将装有硅块模的托架挂到机械手摆臂上，设定混酸腐蚀时间为140s，设定机械手摆臂频次60次/min。开启机械手开关，硅块模上下摆动进行混酸处理。处理中保证硅块模上模面完全浸于混酸液中；
4)腐蚀量测定:腐蚀完毕后，将托架迅速浸于喷流式水槽(第一水洗槽)中上下摇动12次，水槽中纯水流量大于10升/min。取出娃块模,从娃块模四个角中各抽样一只娃块，将娃块放到JTT投影仪专用的测定架上，将测定架放在投影位置，调节投影仪的焦距，测定腐蚀量应为50 μ m;
5)第一次水洗:将装有硅块模的托架放在第二水洗槽的摆臂上(摆动频率为43次/分，纯水流量大于10L/min)，启动开关，清洗3分钟。水洗结束，乐声警报鸣响后，按下“复位”开关上升把手，卸下托架；
6)硝酸腐蚀清洗:将托架放入6.5%硝酸槽(硅块模应浸没于硝酸液中)内，同时启动定时开关(设定硝酸处理时间为40s)，使指示灯变亮。用手摇动托架，摇摆频率为40次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
7)第二次水洗:将托架浸于第三水槽(纯水流量大于10L/min)，摆动清洗10~15次，再将托架挂到摆臂上(摆动频率为58次/分)，启动开关，清洗3分钟。乐声响后，按“复位”开关，取下托架；
8)HF腐蚀清洗:设定氢氟酸定时开关处理时间为40s，将托架放入5%HF酸槽中，同时启动开关，使指示灯变亮。用手摆动托架，摇摆频率为50次/分，指示灯熄灭后，将托架提起;
9)第三次水洗:从HF酸槽中提出托架后，迅速浸入第四水洗槽中(纯水流量大于IOL/min)，摆动清洗12次，摆动频率为50次/分。
[0014]将托架再浸入第五水洗槽(纯水流量大于10L/min)中，清洗时间设定为25秒，同时启动定时器开关，使指示灯变亮。手工摆动清洗，摇摆频率为40次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
10)脱水干燥:设定脱水机的转速应为1700转/分，时间190s，确认N2流量大于60L/min。从托架上取下BE硅块模，安放在脱水机内的对称平衡的位置上，盖紧脱水机盖子，启动开关，进行脱水；
11)干燥空气的干燥:脱水机自动停止运转后，打开罩盖，用毛巾擦干手套，取出脱水机中的BE硅块模，放置在干燥铝架上。将干燥铝架放入硅块干燥装置的传送带上。
[0015]干燥装置的传送带速度为38 (cm/min),干燥空气的流量应大于400L/min ;
12)硅块干燥完成后，即可转下道工序与电极引线进行组装烧结。
[0016]实施例3
1)混合酸配制:按硝酸HN03(分析纯AR，68%):氢氟酸HF (分析纯AR，40%):磷酸H3P04(分析纯AR，85%) =5:3:5的比例，配制25升混合酸，加入1025g乙二酸。开启搅拌器搅拌至乙二酸完全溶解。开启冷却装置电源，设定液温为TC ;
2)将待处理硅块装入BE塑料模，再将装有硅块的BE模安装在塑料托架上；
3)混酸处理:开启酸腐蚀装置总电源.将装有硅块模的托架挂到机械手摆臂上，设定混酸腐蚀时间为160s，设定机械手摆臂频次70次/min。开启机械手开关，硅块模上下摆动进行混酸处理。处理中保证硅块模上模面完全浸于混酸液中；
4)腐蚀量测定:腐蚀完毕后，将托架迅速浸于喷流式水槽(第一水洗槽)中上下摇动10-?5次,水槽中纯水流量大于10升/min。取出娃块模,从娃块模四个角中各抽样一只娃块，将硅块放到JTT投影仪专用的测定架上，将测定架放在投影位置，调节投影仪的焦距，测定腐蚀量应为70 μ m;
5)第一次水洗:将装有硅块模的托架放在第二水洗槽的摆臂上(摆动频率为47次/分，纯水流量大于10L/min)，启动开关，清洗3分钟。水洗结束，乐声警报鸣响后，按下“复位”开关上升把手，卸下托架；
6)硝酸腐蚀清洗:将托架放入6.5%硝酸槽(硅块模应浸没于硝酸液中)内，同时启动定时开关(设定硝酸处理时间为40s)，使指示灯变亮。用手摇动托架，摇摆频率为60次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
7)第二次水洗:将托架浸于第三水槽(纯水流量大于10L/min)，摆动清洗15次，再将托架挂到摆臂上(摆动频率为62次/分)，启动开关，清洗3分钟。乐声响后，按“复位”开关，取下托架；
8)HF腐蚀清洗:设定氢氟酸定时开关处理时间为40s，将托架放入5%HF酸槽中，同时启动开关，使指示灯变亮。用手摆动托架，摇摆频率为60次/分，指示灯熄灭后，将托架提起;
9)第三次水洗:从HF酸槽中提出托架后，迅速浸入第四水洗槽中(纯水流量大于IOL/min)，摆动清洗15次，摆动频率为70次/分；
将托架再浸入第五水洗槽(纯水流量大于10L/min)中，清洗时间设定为35秒，同时启动定时器开关，使指示灯变亮。手工摆动清洗，摇摆频率为60次/分，指示灯熄灭后，将托架提起；
10)脱水干燥:设定脱水机的转速应为1800转/分，时间210s，确认N2流量大于60L/min。从托架上取下BE硅块模，安放在脱水机内的对称平衡的位置上，盖紧脱水机盖子，启动开关，进行脱水；
11)干燥空气的干燥:脱水机自动停止运转后，打开罩盖，用毛巾擦干手套，取出脱水机中的BE硅块模，放置在干燥铝架上。将干燥铝架放入硅块干燥装置的传送带上；
干燥装置的传送带速度为42 (cm/min),干燥空气的流量应大于400L/min ；
12)硅块干燥完成后，即可转下道工序与电极引线进行组装烧结。
【权利要求】
1.高压二极管硅块台面腐蚀工艺，其特征在于以下步骤: 1)混合酸配制:把HN03:HF:H3P04按照5:3:5的比例，配制25升混合酸，加入1025g乙二酸；开启搅拌器搅拌至乙二酸完全溶解；开启冷却装置电源，设定液温为6±1°C ； 2)将待处理硅块装入BE塑料模，再将装有硅块的BE模安装在塑料托架上； 3)混酸处理:开启酸腐蚀装置总电源；将装有硅块模的托架挂到机械手摆臂上，设定混酸腐蚀时间为150±10s，设定机械手摆臂频次65±5次/min ;开启机械手开关，硅块模上下摆动进行混酸处理；处理中保证硅块模上模面完全浸于混酸液中； 4)腐蚀量测定:腐蚀完毕后，将托架迅速浸于第一水洗槽中上下摇动10-15次，水槽中纯水流量大于10升/min ;取出娃块模,从娃块模四个角中各抽样一只娃块,将娃块放到JTT投影仪专用的测定架上，将测定架放在投影位置，调节投影仪的焦距，测定腐蚀量应为60 ± 10 μ m ; 5)第一次水洗:将装有硅块模的托架放在第二水洗槽的摆臂上，摆动频率为45±2次/分，纯水流量大于10L/min，启动开关，清洗3分钟；水洗结束，乐声警报鸣响后，按下“复位”开关上升把手，卸下托架； 6)硝酸腐蚀清洗:将托架放入6.5%硝酸槽内，硅块模应浸没于硝酸液中，同时启动定时开关，设定硝酸处理时间为40s，使指示灯变亮；用手摇动托架，摇摆频率为50±10次/分，指示灯熄灭后，将托架提起； 7)第二次水洗:将托架浸于第三水槽，纯水流量大于10L/min，摆动清洗10~15次，再将托架挂到摆臂上，摆动频率为60±2次/分，启动开关，清洗3分钟；乐声响后，按“复位”开关，取下托架； 8)HF腐蚀清洗:设定氢氟酸定时开关处理时间为40s，将托架放入5%HF酸槽中，同时启动开关，使指示灯变亮，用手摆动托架，摇摆频率为50±10次/分，指示灯熄灭后，将托架提起； 9)第三次水洗:从HF酸槽中提出托架后，迅速浸入第四水洗槽中，纯水流量大于IOL/min,摆动清洗10~15次，摆动频率为50± 10次/分； 将托架再浸入第五水洗槽中，纯水流量大于10L/min，清洗时间设定为30±5秒，同时启动定时器开关，使指示灯变亮；手工摆动清洗，摇摆频率为50± 10次/分，指示灯熄灭后，将托架提起； 10)脱水干燥:设定脱水机的转速应为1750±50转/分，时间200±10s，确认N2流量大于60L/min ;从托架上取下BE硅块模，安放在脱水机内的对称平衡的位置上，盖紧脱水机盖子，启动开关，进行脱水； 11)干燥空气的干燥:脱水机自动停止运转后，打开罩盖，用毛巾擦干手套，取出脱水机中的BE硅块模，放置在干燥铝架上；将干燥铝架放入硅块干燥装置的传送带上； 干燥装置的传送带速度为40±2cm/min,干燥空气的流量应大于400L/min ； 12)硅块干燥完成后，即可转下道工序与电极引线进行组装烧结。
2.根据权利要求 1所述的高压二极管硅块台面腐蚀工艺，其特征是所述的第一水洗槽、第二水洗槽、第三水洗槽、第四水洗槽和第五水洗槽都是喷流式水槽。
3.根据权利要求1所述的高压二极管硅块台面腐蚀工艺，其特征是所述混酸中三种单酸:HN03的分析纯AR是65~68%，HF的分析纯AR是40%，H3P04的分析纯AR是85%。
【文档编号】H01L21/329GK103943496SQ201410208247
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】陈许平 申请人:南通皋鑫电子股份有限公司