[發明專利]雙面燒結卡具、壓接式IGBT模塊燒結方法及其制得的子模組

在審

• 申請號: 201711462442.8
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109979826A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 王亮;武偉;林仲康;韓榮剛;石浩;田麗紛;唐新靈;李現兵;張朋;張喆
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L29/739;H01L21/67;H01L23/367
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種雙面燒結的壓接式IGBT子模組的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)從下至上將下鉬片、焊片、IGBT芯片、焊片和上鉬片組裝到燒結卡具中；

(2)組裝限位銷壓制壓片；

(3)用連續真空燒結爐燒結得單芯片燒結連接結構；

(4)從下至上依次組裝的塑料框架、彈簧探針和燒結結構，得所述單芯片壓接子模組。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鉬片的與芯片接觸的表面用真空離子濺射設備沉積了一層厚度為3～5μm的Ag膜。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述芯片雙面鍍3～5μm的Ag膜。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述焊片包括厚度為20μm～120μm的錫銀系低溫焊片。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)的燒結包括如下步驟：

A、以3～8℃/min的速率升溫至150～180℃，加1～2ml甲酸保溫5～10min；

B、在加熱至高于焊片熔點溫度10～30℃時保溫15～20min；

C、以30～50℃/min降溫速度冷卻至室溫。

6.如權利要求1所述方法所用燒結夾具，其特征在于，所述燒結卡具包括留有限位孔的底板、與底板大小相同的壓片、均勻固定在底板上的定位銷和與限位孔相配合設置的限位銷。

7.根據權利要求6所述的燒結夾具，其特征在于，所述IGBT芯片固定在定位銷之間，通過定位銷與燒結卡具間呈線接觸。

8.根據權利要求6所述的燒結夾具，其特征在于，所述底板包括由AlN陶瓷制的底板。

9.根據權利要求6所述的燒結夾具，其特征在于，所述壓片包括厚度為1μm～5μm的耐高溫玻璃。

10.根據權利要求6所述的燒結夾具，其特征在于，所述定位銷包括金屬鉬制定位銷。

11.根據權利要求6所述的燒結夾具，其特征在于，所述限位銷用按質量百分比計的如下組分的材料制備：C：2.4～3.2；Si：3.5～4.5；Mn≤0.7％；P≤0.10％；S≤0.03％以及余量的Fe。

12.一種IGBT子模組，其特征在于，所述子模組按照權利要求1～5任一項所述方法制備。