[發明專利]IGBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝

在審

• 申請號: 202011174712.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112271142A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 陶少勇;楊幸運;劉磊
• 申請（專利權）人: 安徽瑞迪微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/488
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 朱順利

本發明公開了一種GBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝，包括步驟：S1、將端子放置在裸銅基板的上方，將端子焊接面與裸銅基板的焊接面相接觸；S2、鍵合焊頭將超聲波能量施加到端子和裸銅基板上，使端子與裸銅基板進行焊接。端子包括第一連接部、第二連接部和焊接部，第一連接部具有第一背面，第二連接部具有第二背面，第一背面與第二背面相連接且第一背面與第二背面之間的夾角為80?90°，焊接部的寬度為第二連接部的寬度的1.5?2倍，焊接部與裸銅基板焊接。本發明的GBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝，使端子的焊接受力點內彎80?90°，可以在超聲焊接過程中減少對焊接面的拉拽力。

技術領域

本發明屬于半導體產品技術領域，具體地說，本發明涉及一種IGBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝。

背景技術

IGBT功率模塊制作過程中，傳統超聲波端子鍵合，鍵合焊頭將銅端子采用超聲波冷壓焊的方式，將銅端子壓焊在DBC基板的裸銅表面，在超聲波震動時增加端子焊接面粗糙度，完成焊接面與裸銅基板的焊接。

現有技術存在如下的缺點：

1.端子為沖壓件，鑒于沖壓件的加工技術特點，端子上的焊接受力點在超聲焊接過程中，對焊接面產生拉拽力，不利于焊接面與裸銅基板的結合，且長時間使用過程中焊點有脫落風險；

2.超聲焊接過程中，端子正面與焊接面粗糙度不足，需要更長時間的震動摩擦增強焊接面之間的結合；

3.端子正面與焊接面較平整，焊接面焊接結合時間長；而且在焊接面有翹曲的情況下，面與面之間的結合力度會不足。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種IGBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝，目的是在超聲焊接過程中減少對焊接面的拉拽力。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：GBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝，包括步驟：

S1、將端子放置在裸銅基板的上方，將端子焊接面與裸銅基板的焊接面相接觸；

S2、鍵合焊頭將超聲波能量施加到端子和裸銅基板上，使端子與裸銅基板進行焊接；

其中，所述步驟S1中，端子包括第一連接部、與第一連接部連接的第二連接部和與第二連接部連接的焊接部，第一連接部具有第一背面，第二連接部具有第二背面，第一背面與第二背面相連接且第一背面與第二背面之間的夾角為80-90°，焊接部的寬度為第二連接部的寬度的1.5-2倍，焊接部與裸銅基板焊接。

所述第二連接部是在所述焊接部的寬度方向上的中間部位處與焊接部固定連接，所述第一連接部和第二連接部的寬度大小相同。

所述焊接部為圓弧形結構，焊接部具有用于與鍵合焊頭相接觸的端子正面和用于與所述裸銅基板的焊接面相接觸的端子焊接面，端子正面和端子焊接面均為圓弧面且端子正面和端子焊接面的軸線與裸銅基板的焊接面相平行。

所述步驟S2中，鍵合焊頭對端子的焊接部施加向下的壓力，將焊接部壓平整。

所述端子正面上設置多個第一凹槽。

所述端子正面上的所有第一凹槽為呈n*m矩陣式分布。

所述第一凹槽為菱形凹槽。

所述端子焊接面上設置多個第二凹槽。

所述端子焊接面上的所有第二凹槽為呈n*m矩陣式分布。

所述第二凹槽為菱形凹槽。

本發明的GBT功率模塊端子與裸銅基板的焊接工藝，使端子的焊接受力點內彎80-90°，可以在超聲焊接過程中減少對焊接面的拉拽力；同時增大了焊接接觸面積，增強焊接面的結合強度，提高產品質量。