[發(fā)明專利]一種基于IGBT模塊的母排的新型制備工藝

有效

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• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110534437B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宗榮生;戴赟彬;白艷;侯廣西;蔣超
• 申請（專利權(quán)）人: 宜興市三鑫電子有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 無錫市天宇知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32208
• 代理人: 蔣何棟

本發(fā)明公開了一種基于IGBT模塊的母排的新型制備工藝，可以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行母排和電極等電子元器件時(shí)，拋棄傳統(tǒng)的焊盤形式，采用新型的定位筒形式，通過預(yù)先設(shè)計(jì)的延伸型導(dǎo)電件，一方面實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電性連接，另一方面可以代替現(xiàn)有的工裝實(shí)現(xiàn)初定位作用，在滴加焊膏后直接進(jìn)入焊接工序，大幅降低成本和裝配的繁瑣性，使用的焊膏量與傳統(tǒng)工藝比較大幅減少，僅需要極少量的焊膏滴加至定位筒中，即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、穩(wěn)定的焊接，進(jìn)而降低后續(xù)工藝的清洗壓力，甚至在滴加量嚴(yán)格控制的情況下達(dá)到免清洗的地步，采用新型工藝制備的IGBT模塊在成本和效率上具有無可比擬的優(yōu)勢，且規(guī)避了許多影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素，具有極高的市場推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于IGBT模塊的母排的新型制備工藝。

背景技術(shù)

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；MOSFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。

IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)通過特定的電路橋接封裝而成的模塊化半導(dǎo)體產(chǎn)品；封裝后的IGBT模塊直接應(yīng)用于變頻器、UPS不間斷電源等設(shè)備上；IGBT模塊具有節(jié)能、安裝維修方便、散熱穩(wěn)定等特點(diǎn)；當(dāng)前市場上銷售的多為此類模塊化產(chǎn)品，一般所說的IGBT也指IGBT模塊；隨著節(jié)能環(huán)保等理念的推進(jìn)，此類產(chǎn)品在市場上將越來越多見。

目前國內(nèi)外的各種IGBT模塊，其焊接工藝分為兩次焊接和三次焊接兩種。傳統(tǒng)工藝為兩次焊接工藝的焊接方式為：1、先將所需芯片焊接在襯板上，得到襯板組件；2、將襯板組件、母排、彈簧引線和基板焊接在一起，得到IGBT模塊。

這種焊接工藝是基于焊膏進(jìn)行的焊接，由于大量使用焊膏，焊接后得到的IGBT模塊內(nèi)殘留有大量的助焊劑，對產(chǎn)品的質(zhì)量造成不利影響，因此對焊接后的清洗過程要求很高，清洗的時(shí)間非常長，效率很低，不能適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的要求。

為了解決上述問題，目前國內(nèi)外一些IGBT模塊制造企業(yè)普遍采用了三次焊接的工藝，三次焊接工藝的焊接方式為：1、將所需芯片焊接在襯板上，得到襯板組件；2、將襯板組件和基板焊接在一起，得到基板組件；3、在基板組件和母排、彈簧引線之間進(jìn)行焊接，以及在基板組件和側(cè)框之間涂膠固化，即所謂的一體化焊接和固化過程，之后得到IGBT模塊。

其中前兩次焊接過程采用焊片進(jìn)行焊接，第三次焊接采用焊膏并同側(cè)框涂膠固化過程結(jié)合在一起進(jìn)行，這樣焊接工序沒有增加，但由于大大減少了焊膏的使用，對焊接后的清洗過程的要求大幅降低，清洗時(shí)間大幅縮短，因此適應(yīng)了大批量生產(chǎn)的要求，但是在焊接過程中還是不可避免的會(huì)需要工裝或者制具對芯片、母排等電子元器件進(jìn)行定位固定，方能保證焊接質(zhì)量，然而工裝的安裝和拆卸需要耗費(fèi)大量的人力物力及時(shí)間，極大的降低了焊接效率，即使市面出現(xiàn)了無需拆卸的保留式工裝，無疑增加了焊接成本，且空間利用率上大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的技術(shù)問題