GPP芯片氧化膜的制造工艺优缺点比较.doc

GPP Wafer/Chip性能比较表 ItemGPP（EP）GPP（DB）工艺方法采用电泳法（EP-Electrophoresis Method）采用刀刮法（DB-Doctor Blade Method）工艺特点电泳法主要特点： ①对于各种形状的器件，例如平面型、台面型、斜面型或其他不规则形状的器件均可实现电泳涂复。 ②电泳涂层的厚度可以控制，且均匀性好，精度高。 ③采用绝缘掩膜可以实现有选择性的电泳涂复。 ④热成型后膜质致密性好，可以实现无气泡、无针孔的玻璃膜。 ⑤可以制取杂质离子沾污较少的优质玻璃膜。 ⑥可实现连续性的成批生产，速度快、效率高。 ⑦对Wafer无损伤、无污染。刀刮法主要特点： ①操作简单。 ②生产效率高。 ③成本低。 ④用金属片刮涂易造成p+ side Wafer损伤和污染。 ⑤玻璃浆反复使用易造成操作沾污。 ⑥残留玻璃浆污染、产生Void。 ⑦刮涂玻璃浆填充高度与Wafer表面取平，p+边缘转角处不能包络，玻璃融融烧结后会收缩导致钝化保护不充分。原理说明根据胶体吸附双电层理论弥散在液体介质中的玻璃微粒在外电场和电介质离子作用下，沿电极方向正切移动并有选择性地淀积在阴极Wafer表面上，形成均匀的、致密的玻璃敷层。采用有机溶剂和高分子添加剂（乙基纤维素）配制成具有一定粘度的玻璃浆，在玻璃烧成时要去除干净。采用手工作业刮涂方式，适合做玻璃选择定位的平面台阶或台面沟槽结构的玻璃涂覆。Wafer直径ф5 inchesф3～ф4 inches金属化层NickelNickel + Gold斜角结构负斜角或正斜角负斜角Back Side双面光刻背面（n+面）有SiO2隔离，可提供Laser背切参考基准。无钝化材料PbOSiO2Al2O3 系或PbOB2O3SiO2Al2O3系玻璃粉PbOSiO2Al2O3系或PbOB2O3SiO2Al2O3系玻璃粉钝化效果pn结及p+层边缘转角处钝化保护完整，玻璃层均匀致密无气孔，电性能稳定。pn结完全保护，但p+层距Wafer表面边缘处由于玻璃熔融封装后收缩有10um不均匀裸露区。在高电场下此处易引发击穿放电。玻璃层质量厚度可以控制、均匀性好、精度高。厚度不可控、均匀性差、加工精度不好。Wafer预焊接焊膏双面一次完成预焊。无预焊优点借助两面焊料曲率差便于组立工程选向，并有利于保护Chip边缘不受损伤。Chip不进行预焊，组立难于选向并易造成p+边缘损伤。预焊料层采用焊膏使Wafer完成双面预焊接可抑制焊料中Void、 生产效率高、性能均一化。采用焊片、Flux完成Chip焊接，生产效率低易造成Chip损伤、Void和性能不良。焊膏成分Pb95%Sn5%，熔点314℃。Pb92.5%Sn5%Ag2.5%，熔点280℃。Chip成型采用Laser由n+ side背面半切割硅（50～70um）可防止热损伤，然后机械裂片不损伤钝化玻璃层。采用划片刀由p+ side直接切割玻璃层并裂片,易造成玻璃层微细裂痕、微缺陷、崩边及应力损伤层。电气特性绝缘性能高、电特性稳定、反向漏电流低。反向电压大于1000V时易发生击穿放电、电性不稳定，导致玻璃钝化膜损伤、IR creep和增大。耐环境特性耐湿性、耐热性优良耐湿性、耐热性较好结构特征采用焊膏及时将Wafer的两面Nickel层覆盖，省略电镀Gold，明显降低制造成本；Wafer预焊取代了焊片，简化工序提搞了生产效率。由于Nickel金属层长期存放易产生氧化，必须???镀Gold，成本增高；组装时必须装填上下两个焊片，操作繁琐且易发污染、Void及焊接不良。Total Yield平均95%～97%（Bridge）平均90%～95%（Bridge）综合性价比制造过程较复杂，使用非消耗Pt电极固定费用高。 高品质、高效率、高精度，双面预焊便于组装操作。 器件可靠性高，尤其适合Bridge使用。制造过程简单，成本低。 正面切割残有损伤品质一般，使用焊片组装操作繁琐。适合Diode使用。结构示意图   2003/02/19