微波PIN二极管是一种极为重要的控制器件,被广泛应用于微波通信、卫星通信、相控阵雷达以及微波测量技术等各类微波控制电路中。其中,大功率PIN二极管在高压、大功率、高速度等方面有着其他器件无法取代的优势,可广泛应用于各种大功率场合下,如微波限幅器、微波开关、微波移相器和电调衰减器等。随着使用PIN二极管的微波控制电路由于在更高功率方面的要求及小型化技术的发展,在器件的外形结构、可靠性方面提出了比以往更高的要求,玻封、同轴、微带等传统的PIN二极管结构在兼顾这几方面上已经较难满足要求,迫切需要一种新型结构的PIN二极管。论文从PIN二极管的基本结构和工作机理上进行了阐述,通过建立电路模型,对PIN二极管的关键电性能参数进行了分析和计算;通过对PIN二极管的设计的基本方法进行研究,明确了PIN二极管基本设计原则;从器件结构、芯片结构、封装外壳等方面进行模拟仿真,从材料选择、工艺制作、检验测试、可靠性试验等方面详细分析了影响产品功率耐压、小型化优势、可靠性水平等的因素。根据常见各种产品结构的特点,总结其优缺点,选择一种在高压,大功率方面有优势的结构并进行了制作。制作过程解决了包括外形结构、内部电极结构,芯片、电极、外壳的匹配水平等难题,形成基本的产品结构,并逐步完成产品结构的最终实现。其中,芯片的模拟仿真,是根据技术指标要求及结构要求,采用模拟仿真软件进行模拟设计,得到包括I层厚度、P区扩散深度,芯片厚度,电极材料的选择及厚度等工艺参数。从加工工序过程中,选择了关键工艺进行研究,主要包括台面腐蚀工艺、高温钝化工艺,装配工艺等。从器件的性能水平、可靠性水平以及适应新型的结构方面进行了考虑,优化了工艺方法,固定了工艺参数流程,得到最佳的制作工艺。根据改进的结构,提出一次烧结成型的方式进行装配,装配成品率可达80%以上。通过研制,产品性能参数全面满足了设计指标要求,击穿电压达1000V以上,总电容小于1.1pF,串联电阻小于0.4Ω,载流子寿命大于4μs,热阻小于12℃/W。并通过了相关的可靠性试验验证,提供用户小批量使用,性能、可靠性全面满足用户整机要求。