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                TVS二極管GPP(玻璃鈍化)工藝有哪些?

                發表日期:2023-08-18瀏覽:1667

                二極管芯片制造主要有OJ(酸洗)工藝制程和GPP(玻璃鈍化)工藝制程兩大類,GPP工藝制程要領先于OJ工藝制程。OJ工藝產品技術性能及可靠性要低于GPP工藝產品,且生產過程中污染大。GPP(玻璃鈍化)制程又可分為刀刮法工藝(Doctor Blade)、電泳法工藝(Electrophoresis)和光阻法工藝(Photo Glass)三種。接下來,TVS二極管廠家東沃電子針對GPP(玻璃鈍化)制程的三種工藝進行詳細解說。

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                刀刮法工藝(Doctor Blade)

                刀刮法工藝(Doctor Blade)是指采用手工的方法用刀片將玻璃漿涂在晶片表面,形成對芯片PN結鈍化保護的芯片生產工藝,是最古老、最傳統簡單的GPP芯片生產工藝,只有一層玻璃鈍化保護。具體工藝過程是:采用手工的方法用刀片將玻璃漿涂在晶片表面,再經過低溫燒結將玻璃漿中的有機成份去掉,然后用手工擦拭的方法除掉焊接面的玻璃粉,留下玻璃粉填滿整個溝槽,最后再經過高溫燒結,將粉狀的玻璃燒結成固態玻璃體,從而起到鈍化保護 PN結的作用。

                電泳法工藝(Electrophoresis)

                電泳法工藝(Electrophoresis)是指應用電泳原理,將玻璃粉在電場的作用下沉積在芯片PN 表面,形成對芯片PN 結鈍化保護的芯片生產工藝。具體工藝過程是:將帶電的玻璃粉配成玻璃漿,采用電泳設備將硅片通上電,在電場的作用下,帶電的玻璃粉就會向相反電極的芯片溝槽中的PN表面沉積成玻璃膜,芯片上不需要覆蓋玻璃的地方因為有氧化層的阻隔不能導電就不會沉積玻璃,無氧化層的地方(溝槽內)通電后在電場的作用下沉積玻璃,最后再經過高溫燒結,將粉狀的玻璃燒結成固態玻璃體,從而起到鈍化保護PN結的作用。

                光阻法工藝(Photo Glass)

                光阻法工藝(Photo Glass)指的是采用三層鈍化保護(SIPOS半絕緣多晶硅膜/玻璃/LTO低溫氧化膜)高可靠性芯片生產工藝。具體工藝過程是:先在PN結表面化學氣相沉積一層SIPOS 膜,再通過光刻法上玻璃,即將光刻膠和玻璃粉混合在一起稱為Photo Glass,采用光刻的原理,通過勻膠機自然旋轉的方法在晶片表面均勻覆蓋一層光阻玻璃,然后通過烘烤、曝光、顯影去掉切割道及焊接面上的玻璃,只在PN結的表面留下需要鈍化保護的光阻玻璃,最后通過低溫玻璃的燒結的工藝將光阻玻璃中的光阻劑去掉,最后在高溫下將粉狀玻璃燒結成致密的固態玻璃體,然后再在玻璃沉積一層LTO膜,從而起到絕緣性能較好的鈍化保護作用。 

                GPP工藝類型.jpg

                總結:

                1)刀刮法/電泳法

                ① 核心工藝特點:

                √ 一般僅有一層Glass鈍化保護;
                √ 切割道有玻璃,裂片時有隱裂風險;

                ② 產品特點:

                √ 反向耐壓等級最高可達到1200V;
                √ 耐高溫:可通過在Tj125℃~150℃條件下的1000h高溫可靠性測試;
                √ 抗熱疲勞能力:可通過5000次高低溫(-55℃~150℃)的冷熱沖擊測試;
                √ 成本相對較低;

                2)光阻法

                ① 核心工藝特點:

                √ PN節采用SIPOS+GLASS+LT0三層鈍化保護;
                √ 切割道無玻璃,避免切割時的隱裂風險;
                √ SIPOS工序涉及到高真空、特殊氣體、高溫成膜以及特別配方,生產控制難度系數較高;
                √ 光阻法整體工藝制程控制難度均高于刀刮和電泳;

                ②產品特點:

                √ 反向耐壓等級最高可達到3000V;
                √ 耐高溫:可通過在Tj125℃~175℃條件下的1000h~3000h高溫可靠性測試,達到車規級測試標準;
                √ 抗熱疲勞能力強:可通過10000次高低溫(-55℃~150℃)的冷熱沖擊測試;
                √ 成本相對較高;

                國產TVS品牌東沃電子生產的TVS二極管,其芯片制造均采用的是光阻法工藝GPP玻璃鈍化工藝制程,品質穩定可靠、封裝多樣、型號齊全、免費選型、免費樣品,歡迎廣大新老客戶前來咨詢:137 5773 6996(微信同號)余工

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