[發明專利]一種智能功率模塊的制備方法及其制備的封裝模塊

在審

• 申請號: 202210355563.7
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114783886A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 馮宇翔;張土明
• 申請（專利權）人: 廣東匯芯半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60;H01L21/56;H01L25/16;H01L23/49;H02M7/00
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 曹振;羅凱欣

本發明公開了一種智能功率模塊的制備方法及其制備的封裝模塊，包括下述步驟：準備鋁基覆銅板：選擇適當尺寸的鋁基覆銅板，并將鋁基覆銅板進行清洗；錫膏印刷；元件粘貼：將元件貼裝在鋁基覆銅板的印刷錫膏的位置；回流焊固定：將貼裝完畢的鋁基覆銅板進行回流焊，固定貼裝在鋁基覆銅板上的元件；銅線焊接：焊接銅線，銅線沿封裝時流道注塑方向的垂直方向進行布置；金線焊接：焊接金線，金線沿封裝時流道注塑方向的平行方向進行布置；烘干注塑和產品檢測；本申請旨在提出一種智能功率模塊的制備方法及其制備的封裝模塊，采用金線和銅線結合的布線制造方式，把沖線問題降至更低，減小產品不良率合，提升產品的可靠性。

技術領域

本發明涉及半導體器件領域，尤其涉及一種智能功率模塊的制備方法及其制備的封裝模塊。

背景技術

智能功率模塊(Intelligent Power Module，IPM)是一種將電力電子和集成電路技術結合的功率驅動類產品,兼有GTR(大功率晶體管)高電流、低飽和電壓和高耐壓的優點，以及MOSFET(場效應晶體管)高輸入阻抗、高開關頻率和低驅動功率的優點。而且IPM內部集成了邏輯、控制、檢測和保護電路，使用起來方便，不僅減少了系統的體積，縮短了開發時間，也增強了系統的可靠性，適用于電子器件技術領域，在各領域得到了越來越廣泛的應用。

IPM模組是一種通過把基板襯底、芯片、阻容、綁定線等材料組合封裝而成的功率器件，在生產過程中，對于產品的金屬綁定線選型方案尤其重要，直接影響到產品的可靠性，如焊接點不良，塌絲、沖線、線體拉傷、鍵合芯片損傷等問題。

在現有的半導體生產，產品的驅動HVIC芯片一般采用同一種規格的綁定金屬線，其線徑為1.5mil左右(38um)，線徑非常細，容易出現塌線、沖線等工藝問題，尤其是沖線現象嚴重，發生沖線時，線與線之間距離變短，容易產生拉弧現象，導致產品在高溫高濕環境下容易出現故障的問題，存在品質隱患，影響產品的可靠性，降低使用壽命。一方面，在等同電壓規格下，IC的廠家為了成本控制最低，將驅動HVIC外形設計尺寸越做越小，金屬線的布置空間受限；另一方面，由于是驅動控制中心，需要綁定的金屬線也整個模組最多的器件，金屬線多而密集，線與線之間的距離小，在封裝技術上難道大大增加難道。因此，很多半導體開發商與制造商都在尋找最佳封裝技術方案，從而可保證各生產環節的工序良率，提升產品的封裝技術水平，可以降低生產過程的損耗，實現精益制造效益創收，提升產品的競爭力。

發明內容

本發明的目的在于提出一種智能功率模塊的制備方法及其制備的封裝模塊，采用金線和銅線結合的布線制造方式，把沖線問題降至更低，減小產品不良率合，提升產品的可靠性。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：一種智能功率模塊的制備方法，包括下述步驟：

準備鋁基覆銅板：選擇適當尺寸的鋁基覆銅板，并將鋁基覆銅板進行清洗；

錫膏印刷：在鋁基覆銅板的預設位置，印刷錫膏；

元件粘貼：將元件貼裝在鋁基覆銅板的印刷錫膏的位置；

回流焊固定：將貼裝完畢的鋁基覆銅板進行回流焊，固定貼裝在鋁基覆銅板上的元件；

銅線焊接：焊接銅線，銅線沿封裝時流道注塑方向的垂直方向進行布置；

金線焊接：焊接金線，金線沿封裝時流道注塑方向的平行方向進行布置；

烘干注塑：將焊接完金屬線的鋁基覆銅板進行烘干，烘干后進行注塑封裝；

產品檢測：將封裝后的產品進行電參數測試。

優選的，在所述銅線焊接的步驟中，具體包括：

固定銅線的一端：采用球焊工藝，將銅線與鋁基覆銅板的第一焊接點進行焊接；

保護銅線：在銅線的焊接過程中，加入保護氣體，防止銅線氧化；