CN102569211A - 晶体管焊接层厚度的控制方法及焊接层结构 - Google Patents

晶体管焊接层厚度的控制方法及焊接层结构 Download PDF

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袁锟
许晓鹏
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Abstract

本发明公开了一种晶体管焊接层厚度的控制方法及焊接层结构，在采用焊片将半导体晶体管的管芯焊接在底座上时，采用两种不同熔化温度的焊片来进行焊接，即采用一片高温焊片和两片低温焊片，将高温焊片设置在两片低温焊片之间，根据所需要的焊接层厚度，来选择高温焊片的厚度，即通过高温焊片的厚度来调节控制焊接层的厚度，并且在焊接时，通过高温焊片底部的低温焊片将高温焊片焊接在底座上，通过高温焊片上部的低温焊片将管芯焊接在高温焊片上，这样即可实现按所需要的焊接层厚度将管芯焊接在底座上。本发明不仅具有结构简单、操作方便、工作稳定性好的优点，而且还具有产品的一致性好、质量可靠、焊接层的厚度容易控制等优点。

Description

晶体管焊接层厚度的控制方法及焊接层结构
技术领域
本发明涉及一种晶体管焊接层厚度的控制方法及焊接层结构，属于半导体晶体管制作技术领域。
背景技术
目前半导体工业生产中使用的一种普遍的焊接技术是使用焊片在高温下将产品各部件焊接在一起形成部件A＋焊接层＋部件B的结构，由于焊接层两端的材料或形状不同，在温度变化时，相互间会形成应力，因此焊接层除具备连接功能外同时是两端部件应力的缓冲层。采用现有技术形成的焊接层厚度受焊接温度和在焊接时焊料层所受到的压力决定，往往形成的焊接层较薄。当焊接层较薄时，就会出现对应力缓冲的不足，从而导致产品的报废。为了增加和调节控制焊接层的厚度，在现有技术中，通常采用增加焊料层厚度的方法来进行调节控制，即通过增加焊片自身的厚度和控制焊接温度及焊接压力（降低焊料层融化时的流动性）来增加和控制焊接层厚度，现有的这种方法，不仅存在着工艺控制困难的问题，而且还存在着可重复性差，其产品的焊接层厚度难以达到所要求的厚度控制精度范围，难以满足工艺化大规模生产的要求。因此，现有的晶体管焊接层厚度的控制方式还是不够理想，不能满足生产的需要。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种操作方便、工作效率高、产品质量好、并适合于大规模生产的晶体管焊接层厚度的控制方法及焊接层结构，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明的一种晶体管焊接层厚度的控制方法是，在采用焊片将半导体晶体管的管芯焊接在底座上时，采用两种不同熔化温度的焊片来进行焊接，即采用一片高温焊片和两片低温焊片，将高温焊片设置在两片低温焊片之间，根据所需要的焊接层厚度，来选择高温焊片的厚度，即通过高温焊片的厚度来调节控制焊接层的厚度，并且在焊接时，通过高温焊片底部的低温焊片将高温焊片焊接在底座上，通过高温焊片上部的低温焊片将管芯焊接在高温焊片上，这样即可实现按所需要的焊接层厚度将管芯焊接在底座上。
在上述方法中，在将高温焊片焊接在底座上或将管芯焊接在高温焊片上时,其焊接温度高于低温焊片的熔化温度而低于高温焊片的熔化温度。
根据上述方法构建的本发明的一种晶体管焊接层结构为：该结构包括半导体晶体管的管芯和底座，管芯通过两片低温焊片和一片高温焊片焊接在底座上，并且高温焊片设置在两片低温焊片之间。
上述高温焊片的熔化温度大于低温焊片的熔化温度5℃或5℃以上。
上述高温焊片的厚度大于低温焊片的厚度。
每片高温焊片的厚度大于每片低温焊片的厚度的最佳值为2～20倍。
由于采用了上述技术方案，本发明通过将烧焊时的熔焊温度控制在低温焊片与高温焊片的熔化温度之间，从而保证低温焊片充分融化的同时高温焊片不熔化，由于高温焊片的焊料不熔化，因此在低温焊片焊料重新凝固后所形成的焊料层厚度可以控制在所需要的范围内。采用本发明在进行焊接时，对焊接压力没有要求，只需要将低温焊片熔化就可保证焊接质量和焊接层的厚度要求。因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有结构简单、操作方便、工作稳定性好的优点，而且还具有产品的一致性好、质量可靠、焊接层的厚度容易控制等优点。本发明特别适合于大规模生产使用。
附图说明
图1为采用本发明的弹簧调修的装置调修弹簧时的结构示意图。
附图标记说明：1-管芯，2-底座，3-低温焊片，4-高温焊片。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例：本发明的一种晶体管焊接层厚度的控制方法可在现有的生产工艺线上进行实施，实施时，可采用现有的焊片来将半导体晶体管的管芯焊接在底座上时，但需采用两种不同熔化温度的焊片来进行焊接，即采用一片高温焊片和两片低温焊片，将高温焊片设置在两片低温焊片之间，根据所需要的焊接层厚度，来选择高温焊片的厚度，即通过高温焊片的厚度来调节控制焊接层的厚度，并且在焊接时，通过高温焊片底部的低温焊片将高温焊片焊接在底座上，通过高温焊片上部的低温焊片将管芯焊接在高温焊片上，在将高温焊片焊接在底座上或将管芯焊接在高温焊片上时,其焊接温度应控制在高于低温焊片的熔化温度而低于高温焊片的熔化温度之间，这样即可实现按所需要的焊接层厚度将管芯焊接在底座上。
根据上述方法构建的本发明的一种晶体管焊接层结构的示意图如图1所示，该结构包括现有的半导体晶体管的管芯1和底座2，制作时，将管芯1通过两片低温焊片3和一片高温焊片4焊接在底座2上，并将高温焊片4设置在两片低温焊片3之间；其高温焊片4的熔化温度应大于低温焊片3的熔化温度5℃或5℃以上；其高温焊片4的厚度可根据使用的需要确定，主要通过高温焊片4的厚度来控制所需要的焊接层的厚度，但高温焊片4的厚度应大于低温焊片3的厚度；一般情况下，可将每片高温焊片4的厚度控制在大于每片低温焊片3的厚度2～20倍的范围即可。

Claims (6)

1.一种晶体管焊接层厚度的控制方法，其特征在于：在采用焊片将半导体晶体管的管芯焊接在底座上时，采用两种不同熔化温度的焊片来进行焊接，即采用一片高温焊片和两片低温焊片，将高温焊片设置在两片低温焊片之间，根据所需要的焊接层厚度，来选择高温焊片的厚度，即通过高温焊片的厚度来调节控制焊接层的厚度，并且在焊接时，通过高温焊片底部的低温焊片将高温焊片焊接在底座上，通过高温焊片上部的低温焊片将管芯焊接在高温焊片上，这样即可实现按所需要的焊接层厚度将管芯焊接在底座上。
2.根据权利要求1所述的晶体管焊接层厚度的控制方法，其特征在于：在将高温焊片焊接在底座上或将管芯焊接在高温焊片上时,其焊接温度高于低温焊片的熔化温度而低于高温焊片的熔化温度。
3.一种晶体管焊接层结构，包括半导体晶体管的管芯（1）和底座（2），其特征在于：管芯（1）通过两片低温焊片（3）和一片高温焊片（4）焊接在底座（2）上，并且高温焊片（4）设置在两片低温焊片（3）之间。
4.根据权利要求3所述的晶体管焊接层结构，其特征在于：高温焊片（4）的熔化温度大于低温焊片（3）的熔化温度5℃或5℃以上。
5.根据权利要求3所述的晶体管焊接层结构，其特征在于：高温焊片（4）的厚度大于低温焊片（3）的厚度。
6.根据权利要求5所述的晶体管焊接层结构，其特征在于：每片高温焊片（4）的厚度大于每片低温焊片（3）的厚度2～20倍。
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Citations (6)

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