精品文檔-下載后可編輯一種貼片式二極管的研制及特點-基礎電子本文介紹了一種貼片二極管的結構及其制造方法,這種二極管應用了很多厚膜片式電阻器的工藝方法，包括引出電極、保護層等圖形的成型。產品使用了一種夾層式、緊湊的結構。這種制造方法效率高，而且產品質量穩(wěn)定，是一種革命性的封裝結構。

概述

目前行業(yè)內，二極管產品主要以管狀封裝形式為主，但這種外形有許多缺點：

●在取件、貼裝、焊接等過程中，容易出現(xiàn)拋料、破裂等現(xiàn)象，生產效率低下，不易于大批量應用。

●存在熱膨脹系數(shù)不匹配現(xiàn)象，容易造成熱失配而造成損傷，可靠性下降。

●產品的抗彎折強度不夠。

●玻璃封裝的產品的抗溫度沖擊的能力不足，容易造成產品的破裂。

貼片式二極管在制造技術上應用了適用于大批量生產的厚膜印刷等工藝，是片式電阻器生產工藝、設備等的延伸，在技術上具有先進性，產品的整體外觀類似于片式電阻（如圖2所示），但內部結構又不完全等同于片式電阻器。作為一種性價比卓越的新型元器件，隨著電子產品對元件輕、小、薄的需求，它必將給其應用領域帶來深遠的影響。不久的將來，這種封裝形式的二極管產品將成為市場的主流，迅速取代現(xiàn)有的插件二極管、玻封二極管和塑封二極管。

產品結構及外形設計

結構圖

產品外形及尺寸

圖1結構圖

圖2產品外形及尺寸

生產流程設計

陶瓷基片→背面電極及正面電極印刷→黏貼芯片→被覆底層保護→露出芯片頂端凸點→形成上層電極→被覆絕緣保護膠→標注極性標記或文字字母→折裂成條狀→形成端電極→折斷成粒狀→在端子表面形成焊錫層金屬→電性能檢測包裝

產品工藝設計

上面介紹了產品的結構及流程設計，下面對產品生產的過程工藝進行簡單說明。

這種產品在生產的過程中應用到了很多厚膜片式電阻器產品的材料、設備和工藝技術，如包括Al2O3陶瓷基片（0603、0805、1206等）、導體Ag漿料、標志漿料等。而這種產品關鍵是產品的芯片，其特性取決于產品設計的需要，目前能做的產品包括：4148開關管、穩(wěn)壓管、肖特基管、整流管等。厚膜操作技術是一種廣泛應用的技術，在很多批量生產的產品上已大量使用，具有一定的成熟性。

當然，我們介紹的是一種半導體，它同樣需要滿足半導體產品生產制造需要的工藝條件、環(huán)境條件及操作條件。

下面，按照流程的設計,按步驟進行說明。

1首先準備一些已有橫向和縱向切槽的Al2O3陶瓷基片，如圖3所示；在每一個單元的切槽面，將電子Ag漿料通過絲網(wǎng)印刷的方式印刷形成表面電極（見圖4）；在基片單元的反面印刷背面電極；

圖3陶瓷基片

圖4芯片貼裝圖

將以上已形成圖形的成品放入高溫爐（600℃～850℃）中燒成。

2完成以上步驟后，需要在表面電極的中心位置印刷一個圓形的導電樹脂銀膠（不干燥）；并在銀膠位置貼上一顆芯片，要求平整而且位置準確，將產品放入爐（100℃～200℃）中固化，經(jīng)過這樣的流程后，芯片就穩(wěn)固的黏結在陶瓷片上了（如圖4所示）。

3下一步，在已經(jīng)貼好芯片的產品上涂覆一層黑色的環(huán)氧樹脂，將芯片充分的保護住，同時將芯片的凸頭露出來。然后，將產品放入爐（100℃～200℃）中固化。如圖1中的6膜層。

4如同表面電極的印刷方式一樣，在以上產品的基礎上，通過絲網(wǎng)印刷方式在產品的表面印刷一層導體（如圖5及圖1中的7膜層），這層導體將芯片的凸頭電極引出到產品的另一端。

圖5上層導體印刷圖

圖6外層封裝圖

5產品的兩個電極均引出后，在產品的表面再印刷一層環(huán)氧保護及極性標志并固化（參數(shù)同前，如圖6所示）。這樣，產品的主體部分就成型了。

6，使用與片式電阻器一樣的方式進行折條、封端、固化、折粒、電鍍。這樣一顆厚膜貼片式二極管產品就成型了。，再按照不同的產品（如1N4148、穩(wěn)壓管、肖特基管、整流管等）的指標要求，進行產品的測試包裝（可以使用貼片電阻類似的紙帶、卷盤包裝）。

主要技術參數(shù)(以1N4148為例)

綜合特點

●采用0603、0805、1206等標準化封裝，體積小、重量輕，組裝密度高。

●具有良好的耐熱、耐濕性（96h/PCT；40℃90%～95%RH/1000h），適應再流焊與波峰焊。

●無引線，電性能穩(wěn)定，可靠性高，有利于高頻化、高速化。

●能與自動裝貼設備匹配。

●機械強度高，具有良好的抗彎曲、抗沖擊能力，其中彎板強度達到彎曲3mm的水平，在自由跌落試驗中跌落1000次不失效。

●大部分生產工藝與片式電阻相同，主要為厚膜方法，工藝成熟、制作方法簡單、生產效率高、制作周期短。

外形特點

●體積更小，重量更輕，其中以0603封裝的優(yōu)勢更為明顯。采用這樣的封裝能夠大大減少占位面積，進一步提高電路板的組裝密度，更充分體現(xiàn)SMT的體積優(yōu)勢，符合電子元器件微型化、薄型化的發(fā)展方向。

●0603、0805、1206封裝均為矩形結構，相比LL-34封裝的圓柱形結構而言，更適用于貼片機，更易于實現(xiàn)自動化貼裝，貼裝的故障率更低、可靠性更高。

●具有一定的兼容性，其中1206封裝的二極管長度和寬度與LL-34玻封二極管的長度與直徑較接近，因而1206封裝的二極管可直接替代LL-34玻封二極管，而不需要對焊盤尺寸作任何修改。

●外形比塑封管更小，制造過程更簡便，性能不劣。

結語

本文介紹的是一種全新的二極管封裝形式，具有突破性的設計，可能成為以后半導體二極管行業(yè)的主流封裝形式。

在文中重點介