CN102306628B - 用铝箔做焊料制造平板二极管或晶闸管管芯的方法 - Google Patents

用铝箔做焊料制造平板二极管或晶闸管管芯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用铝箔做焊料制造平板二极管或晶闸管管芯的方法，是在裸片管芯与钼片之间放上一层铝箔，在真空环境下进行焊接，然后在管芯外表面镀上一层铝膜，最后涂上硅橡胶保护真空封装。本发明克服了现有技术采用铅焊的缺陷，克服了铅污染。

Description

用铝箔做焊料制造平板二极管或晶闸管管芯的方法
技术领域
本发明属于一种平板二极管或晶闸管管芯制造工艺，具体种无铅无污染的平板二极管或晶闸管管芯制造工艺。
背景技术
ZP二极管、KP晶闸管是一种用途最广的电力电子整流器件。由于制造工艺不同，可分为ZP螺栓二极管和ZP平板二极管；KP晶闸管可分为KP螺栓晶闸管和KP平板晶闸管。
平板二极管、晶闸管裸片管芯的阴极面上有平整光滑的镀铝膜层，裸片管芯的阳极面与钼片焊接，钼片下表面为镀铝膜层。现有的钼片焊接采用搪铅工艺，实质上是用铅锡(95:5)合金做焊料，将裸片管芯与钼片焊接在一起，以便封装时器件焊接引线，同时钼片的表面会均匀的沾满铅，作为酸洗的保护层，铅锡合金不易与硝酸、氢氟酸发生反应。这种工艺存在很严重的铅污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种用铝箔做焊料制造平板二极管或晶闸管管芯的方法。无铅污染。
本发明的技术方案如下：
本发明的优点：
发明用铝箔做焊料焊接平板管芯，无铅污染，对于平板管芯制造行业是一大贡献，选择铝箔做焊料，是因为铝有许多适合做焊料的特性。
1、无毒性。铝箔是一种纯铝制成的薄片，通常被广泛地用于香烟、糖果、食品包装，可见其无毒性。
2、良好的导电性能。其导电性能仅次于银、铜，良好的导电性能，不会引起焊接处降压。
3、良好的导热性。铝是热的良导体，有助于管芯的散热，延长使用寿命。
4、合适的熔点。铝在通常情况下熔点为660.4℃，烧结(焊接)时的温度为650℃，这样的温度(10分钟 — 烧结恒温时间)对已扩散的硅片影响甚微，可以忽略。
5、铝是地壳中分布最广的金属元素，蕴藏量占地壳质量的8.2%，所以铝箔的原材料货源充足。
6、密度小。铝的密度为2.702g/cm3约为铅密度的1/4,。铝和铅的单价相当，用密度小的铝作焊料价格优势明显。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
平板管芯
1、准备平板二极极或晶闸管芯坯料，进行已扩散硅片的切割；
2、真空烧结造形
用铝箔做焊料，在裸片管芯的阳极与钼片之间放置一片铝箔，在真空环境下加热，使铝箔熔化，将裸片管芯焊接在阳极钼片上，以增强硅片的机械强度。
    （1）、焊接时铝箔的厚度要求：通过不断的探索、实践，得出结论，用作焊料的铝箔最佳厚度为350μm左右，厚度超过400μm，烧结时有可能出现“漏铝”而损坏管芯；厚度小于300μm，烧结时有可能出现“虚焊”(接触面处出现空洞)导致通态峰值电压(VTM——压降)增大，进而导致管芯的使用寿命缩短，能耗增加。
Figure 647183DEST_PATH_IMAGE002
Figure 252739DEST_PATH_IMAGE002
Figure 32476DEST_PATH_IMAGE002
Figure 366691DEST_PATH_IMAGE002
Figure 189154DEST_PATH_IMAGE002
Figure 393870DEST_PATH_IMAGE002
铝箔焊接使用前要做减薄去氧化膜层处理。铝是一种活泼金属，在室温下就易与空气中的氧发生反应，在其表面形成一层薄而致密并与基体金属牢固结合的氧化膜，氧化膜的存在会使铝箔的导电能力下降，所以用作焊料的铝箔采购时选用400μm左右最佳，使用前对冲制成形的铝箔做减薄去氧化膜层处理。处理工艺为：一定量的去离子水中加入一定量的氢氟酸    将铝箔放入其中浸泡    观察减薄反应情况并记录反应时间    取出铝箔    用去离子水冲去残液    浸泡在丙酮中脱水    烘干    测出减薄后的铝箔厚度。得出稀释氢氟酸配比与反应时间的关系，以此关系为基准，按照上述操作工序依次对批量的铝箔进行减薄处理至铝箔最佳厚度为350μm左右。
（2）、待烧结裸片管芯和钼片表面处理，待烧结所用的裸片管芯和钼片，烧结前须将其表面不利于与铝箔焊接的物质(如：油污、氧化层等)去除干净。
裸片管芯表面处理：
Figure 592770DEST_PATH_IMAGE002
Figure 2011102418174100002DEST_PATH_IMAGE004
Figure 952994DEST_PATH_IMAGE004
裸片管芯    浸1号液(双氧水：氨水：去离子水=2:1:5混合)10分钟    去离子水冲洗    浸2号液(双氧水：盐酸：去离子水=2:1:7混合) 10分钟    去离子水冲洗    丙酮浸泡脱水    真空烘箱烘干待用。
Figure 2011102418174100002DEST_PATH_IMAGE006
Figure 2011102418174100002DEST_PATH_IMAGE008
Figure 70992DEST_PATH_IMAGE008
钼片处理工艺：
Figure 763004DEST_PATH_IMAGE002
Figure 500016DEST_PATH_IMAGE010
Figure 711817DEST_PATH_IMAGE010
钼片    浸泡于1号液中15分钟左右     去离子水冲洗    丙酮浸泡脱水    真空烘箱烘干待用。
Figure 79344DEST_PATH_IMAGE002
    （3）、烧结真空度要求。为了使烧结过程中裸片管芯、钼片之间能牢固地被熔化的铝箔焊接成为一个整体，防止烧结过程中裸片管芯、铝箔、钼元接触面氧化是关键。因此，从真空烘箱中取出裸片管芯、铝箔、钼片后装模要迅速，装模结束后要及时将其移至真空烧结炉的真空室中并抽真空。当真空度达到3×10-3Pa，就可以将提前预热的烧结炉体移至真空室上方，对准真空室缓缓落下至全部罩住真空室(真空泵继续抽真空，至管芯出炉为止)。
烧结温度及时间的要求。铝是一种晶体，通常情况下熔点为660.4℃。烧结时，因铝箔处于真空环境中，故熔点会下降，经反复实验，得出结论：烧结的恒温温度为650℃比较理想。烧结工艺过程如下：
Figure 426515DEST_PATH_IMAGE002
Figure 699364DEST_PATH_IMAGE002
Figure 113772DEST_PATH_IMAGE010
Figure 192586DEST_PATH_IMAGE002
Figure 628247DEST_PATH_IMAGE010
炉体通电升温预热    落炉升温烧结    真空室温度升至650℃   恒温10分钟    炉体断电降温至真空室温度300℃    升炉(炉体离开真空室)    真空室温度降至200℃    停真空泵，从真空室中取出管芯。
3、阴、阳极表面镀铝膜
将烧结后的管芯放置于真空镀膜机中，通电使悬挂在钨丝上的纯铝丝升华成气态铝，气态铝在管芯表面凝华，使其阴、阳极表面形成平整光滑的镀铝膜层。
运用真空烧结工艺，完成平板管芯造型后，管芯的阴极面为裸片管芯阴极面，阳极为钼片，为了压接时，金属压块(如铜块)与阴、阳极面能紧密接触，平板管芯制造工艺中，采用真空镀铝膜工艺，使阴、阳极表面得到一层光滑、平整、致密的铝膜。其工艺路线为：
Figure 399894DEST_PATH_IMAGE006
Figure 419988DEST_PATH_IMAGE006
Figure 710155DEST_PATH_IMAGE006
Figure 341119DEST_PATH_IMAGE006
Figure 137354DEST_PATH_IMAGE006
Figure 796874DEST_PATH_IMAGE006
烧结后的平板管芯装模    镀膜机真空室    真空室钨丝上挂铝丝    抽真空(3×10-4 Pa)    钨丝通电    铝丝升华    气态铝在管芯表面凝华形成铝膜    钨丝断电    取出管芯。
真空镀铝膜表面检查：将铝膜当平面镜使用，能成清晰虚像的铝膜最佳。镀铝膜上将焊接金属压块作为阳、阴极引出。
4、真空封蜡表面保护工艺
Figure 848007DEST_PATH_IMAGE002
Figure 476301DEST_PATH_IMAGE002
    固态真空封蜡+二甲苯    均匀凃于平板管芯铝膜表面    烘干(150℃)
5、 磨角
ZP平板管芯作正角修正(一般减小至40°左右)；
KP平板管芯磨负角(一般5°—  8°)。
6、酸洗。
酸洗过程的实质是对磨角后的台面进行“细加工”，使台面的光滑程度进一步提高，工艺路线为：
Figure 700609DEST_PATH_IMAGE006
Figure 699789DEST_PATH_IMAGE006
Figure 984140DEST_PATH_IMAGE006
Figure 583618DEST_PATH_IMAGE006
Figure 549299DEST_PATH_IMAGE006
Figure 608971DEST_PATH_IMAGE006
混合酸(硝酸、氢氟酸、醋酸)    浸泡管芯    晃动器皿    取出管芯    冲去离子水    酒精脱水    烘干    检测、涂硅橡胶保护台面、烘干
7、去真空封蜡保护层
完成酸洗工序后，真空封蜡完成了表面保护使命，应将其去除干净，工艺路线为：
Figure 508793DEST_PATH_IMAGE002
Figure 12587DEST_PATH_IMAGE002
二甲苯浸泡管芯    用脱脂棉球擦净表面真空封蜡   浸泡于丙酮中(去二甲苯)   冲去离子水    酒精脱水    烘干
Figure 501206DEST_PATH_IMAGE006
Figure 861780DEST_PATH_IMAGE006
Figure 186582DEST_PATH_IMAGE006
8、补凃硅橡胶和真空包装
在去真空封蜡工序中，原涂的台面保护硅橡胶可能因操作时间长有微溶现象及台面保护不彻底现象，故应再补凃一次硅橡胶进行台面保护。
真空包装的目的主要是：对平板管芯的阴、阳极表面镀铝膜层起到防氧化和防外力擦伤的作用。

Claims (2)

1.用铝箔做焊料制造平板二极管的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、已扩散硅片的切割；
（2）、在二极管裸片管芯的阳极与钼片之间放置一片300-400μm除去氧化膜层的铝箔，在真空环境下加热，使铝箔熔化，将裸片管芯焊接在阳极钼片上，以增强硅片的机械强度；
（3）、将二极管裸片管芯阴极、阳极钼片表面镀上光滑平整的铝膜；
（4）、在镀铝膜层后的二极管裸片管芯的上下表面均匀的凃上真空封蜡，使酸洗时管芯表面的镀铝膜层不被酸腐蚀；
（5）、磨角；
（6）、酸洗；
（7）、涂硅橡胶保护台面；
（8）、去真空封蜡保护层；
（9）、补涂硅橡胶；
（10）、真空包装；
所述的铝箔，须对冲制成形的铝箔做减薄去氧化膜层处理，处理工艺为：一定量的去离子水中加入一定量的氢氟酸，将铝箔放入其中浸泡，观察减薄反应情况并记录反应时间，取出铝箔，用去离子水冲去残液，浸泡在丙酮中脱水，烘干，测出减薄后的铝箔厚度；
所述裸片管芯表面处理：
1号液为双氧水：氨水：去离子水=2:1:5混合，
2号液为双氧水：盐酸：去离子水=2:1:7混合，
将裸片管芯浸1号液10分钟，用去离子水冲洗，浸2号液10分钟，用去离子水冲洗，丙酮浸泡脱水 ，真空烘箱烘干待用；
所述的钼片处理工艺：
将钼片浸泡于1号液中15分钟，用去离子水冲洗，丙酮浸泡脱水，真空烘箱烘干待用。
2.根据权利要求1所述的用铝箔做焊料制造平板二极管的方法，其特征在于所述铝箔的厚度为350μm。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103700740B (zh) * 2014-01-10 2016-04-13 黄山市弘泰电子有限公司 一种晶闸管芯片的制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1595623A (zh) * 2004-06-25 2005-03-16 沈首良 一种大功率晶闸管管芯的制备方法
CN101752248A (zh) * 2009-12-18 2010-06-23 浙江四方电子有限公司 晶闸管管芯制造工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1595623A (zh) * 2004-06-25 2005-03-16 沈首良 一种大功率晶闸管管芯的制备方法
CN101752248A (zh) * 2009-12-18 2010-06-23 浙江四方电子有限公司 晶闸管管芯制造工艺

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