CN102290353B - 一种可控硅芯片与钼片的烧结模具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可控硅芯片与钼片的烧结模具，包括烧结模具本体，烧结模具本体上设有多个中间开有便于纵向排气的孔，便于纵向排气的孔下方设有便于横向排气的孔，便于纵向排气的孔的顶部从上到下依次设有上层定位台阶、中层定位台阶和下层定位台阶，烧结模具本体四周开有台阶。本发明还涉及一种可控硅芯片与钼片的烧结模具的使用方法，如下步骤：1、将表面镀银的阴极钼片先装入模具的下层定位台阶；2、用对应的点胶头在阴极钼片上点上焊膏；3、再将可控硅芯片装入模具的中层定位台阶；4、用对应的点胶头在芯片上点上焊膏；5、再将表面镀银的阳极钼片装到模具的上层定位台阶。本发明优点：定位精确，导热性能好，模具的通透性能好，便于真空的抽取和焊膏中助焊剂的排除。
Description
技术领域
本发明涉及一种可控硅芯片与钼片的烧结模具，属于半导体器件的封装技术领域。
本发明还涉及一种可控硅芯片与钼片的烧结模具的使用方法。
背景技术
目前电力半导体器件的模块（包括模块和固态继电器）应用十分广泛，生产厂家也很多，但是在钼片与硅芯片的烧结过程多数不太规范，特别是对硅芯片与钼片的定位上，一般都比较粗疏，往往造成硅芯片和钼片的错位，使产品的通流能力和外观品相受到不同程度的影响。因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种定位精确的可控硅芯片与钼片的烧结模具。
本发明的另一个目的是提供一种可控硅芯片与钼片的烧结模具的使用方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种可控硅芯片与钼片的烧结模具，包括烧结模具本体，所述烧结模具本体上设有多个中间开有便于纵向排气的孔，所述便于纵向排气的孔下方设有便于横向排气的孔，所述便于纵向排气的孔的顶部从上到下依次设有上层定位台阶、中层定位台阶和下层定位台阶，所述烧结模具本体四周开有台阶。
所述下层定位台阶的直径＜中层定位台阶的直径＜上层定位台阶的直径。
一种可控硅芯片与钼片的烧结模具的使用方法，所述模具的使用方法如下步骤：
1、将表面镀银的阴极钼片先装入模具的下层定位台阶；
2、用对应的点胶头在阴极钼片上点上焊膏；
3、再将可控硅芯片装入模具的中层定位台阶；
4、用对应的点胶头在芯片上点上焊膏；
5、再将表面镀银的阳极钼片装到模具的上层定位台阶；
6、将装好零件的模具叠放在一起，即可以进炉烧结。
本发明的有益效果是：
1、模具材料采用电子石墨，可以保证在烧结过程中良好的传热，另外，因为石墨的膨胀系数很小（2.4×10-4），所以在烧结后的冷却过程不会因为模具收缩而损伤硅芯片。
2、为了保证烧结过程中焊膏中助焊剂的充分溢出，在烧结模具的结构形状上留出了各个方向的排气孔，这样一方面可以保证在真空炉中烧结时，可以顺畅的排出气体，另一方面还可以将焊膏中的助焊剂在烧结过程中顺利地排出。
3 、模具采取了对组件的三层零件分层独立定位的方法（模具定位台阶的尺寸比对应的待装零件尺寸要大0.15mm，以保证零件装配时有合理的间隙，同时还要保证烧结过程工件热膨胀的余地），确保了产品零件的可靠定位。
4 、为了提高生产效率，模具采取了积木式多层叠装的结构形状，可以大大的提高生产效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A-A向的剖视图。
图3为阴极钼片放入下层定位台阶的示意图。
图4为芯片装入中层定位台阶的示意图。
图5为阳极钼片装于上层定位台阶的示意图。
其中：1、烧结模具本体，2、便于纵向排气的孔，3、便于横向排气的孔，4、上层定位台阶，5、中层定位台阶，6、下层定位台阶，7、台阶，8、阴极钼片，9、芯片，10、阳极钼片。
具体实施方式
如图1和2所示，本发明的一种可控硅芯片与钼片的烧结模具，包括烧结模具本体1，烧结模具本体1上设有多个中间开有便于纵向排气的孔2，便于纵向排气的孔2下方设有便于横向排气的孔3，便于纵向排气的孔2的顶部从上到下依次设有上层定位台阶4、中层定位台阶5和下层定位台阶6，烧结模具本体1四周开有便于叠放的台阶7，下层定位台阶6的直径＜中层定位台阶5的直径＜上层定位台阶4的直径。
模具材料采用电子石墨，可以保证在烧结过程中良好的传热，可以使产品的三层零件可靠的定位；导热性能好，方便于烧结过程的热传导；模具的通透性能好，可以便于真空的抽取和焊膏中助焊剂的排除；采用了积木式结构，便于大批量生产效率的提高。
如图3至5所示，模具的使用方法如下步骤：
1、将表面镀银的阴极钼片8先装入模具的下层定位台阶6；
2、用对应的点胶头在阴极钼片8上点上焊膏；
3、再将可控硅芯片9装入模具的中层定位台阶5；
4、用对应的点胶头在芯片9上点上焊膏；
5、再将表面镀银的阳极钼片10装到模具的上层定位台阶4；
6、将装好零件的模具叠放在一起，即可以进炉烧结。（可以用真空烧结炉、也可以用链式隧道炉）。
Claims (3)
1.一种可控硅芯片与钼片的烧结模具，包括烧结模具本体，其特征在于：所述烧结模具本体上设有多个中间开有便于纵向排气的孔，所述便于纵向排气的孔下方设有便于横向排气的孔，所述便于纵向排气的孔的顶部从上到下依次设有上层定位台阶、中层定位台阶和下层定位台阶，所述烧结模具本体四周开有台阶。
2.根据权利要求1所述的一种可控硅芯片与钼片的烧结模具，其特征在于：所述下层定位台阶的直径＜中层定位台阶的直径＜上层定位台阶的直径。
3.一种可控硅芯片与钼片的烧结模具的使用方法，其特征在于，所述模具为权利要求1中的烧结模具，该模具的使用方法如下步骤：
1、将表面镀银的阴极钼片先装入模具的下层定位台阶；
2、用对应的点胶头在阴极钼片上点上焊膏；
3、再将可控硅芯片装入模具的中层定位台阶；
4、用对应的点胶头在芯片上点上焊膏；
5、再将表面镀银的阳极钼片装到模具的上层定位台阶；
6、将装好零件的模具叠放在一起，即可以进炉烧结。
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