CN106413377A - 表面贴装功率器件集成焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种表面贴装功率器件集成焊接方法，包括：步骤1、对SMD器件进行去金搪锡处理；步骤2、将端子焊膏印刷到陶瓷覆铜板的相应位置上；步骤3、将端子放置在陶瓷覆铜板相应位置；步骤4、将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接；步骤5、将焊膏印刷到元器件、铝碳化硅基本的相应位置上；步骤6、将元器件贴装到陶瓷覆铜板上，再将陶瓷覆铜板水平贴装到铝碳化硅基板上，施加一定压力使陶瓷覆铜板与铝碳化硅基板间的焊膏充分接触；步骤7、将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接；步骤8、经过清洗、电测、检验后得到符合标准的集成焊接的表面贴装功率器件组。
Description
技术领域
本发明涉及电源控制器技术领域，特别是涉及一种表面贴装功率器件集成焊接方法。
背景技术
目前，普遍的功率管互连是通过导线或电路板铜箔布线来实现的，工艺较为成熟完善，但依靠该方法实现的功率管互连存在体积大、重量大、组装工艺过于繁琐的缺点。在对空间要求不高的产品中影响不大，但对于空间电源技术，功率管互连更小的体积和重量意味着有更多空间用于其它的设计，更简洁的工艺意味着更少的错误和更快的组装速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种表面贴装功率器件集成焊接方法。该表面贴装功率器件集成焊接方法在保证产品可靠性的条件下，具有降低产品重量、减小产品体积并优化工艺使操作更为简单的特点。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种表面贴装功率器件集成焊接方法，至少包括如下步骤：
步骤101、使用锡锅配合吸锡绳对SMD器件进行去金搪锡处理；
步骤102、使用印刷机将端子焊膏印刷到陶瓷覆铜板的相应位置上；
步骤103、用镊子将端子放置在陶瓷覆铜板相应位置；
步骤104、设置好真空回流焊炉温度曲线，将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接；
步骤105、使用印刷机将焊膏印刷到元器件、铝碳化硅基本的相应位置上；
步骤106、用镊子将元器件贴装到陶瓷覆铜板上，再将陶瓷覆铜板水平贴装到铝碳化硅基板上，施加一定压力使陶瓷覆铜板与铝碳化硅基板间的焊膏充分接触；
步骤107、设置好真空回流焊炉温度曲线，将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接；
步骤108、经过清洗、电测、检验后得到符合标准的集成焊接的表面贴装功率器件组。
本发明具有的优点和积极效果是：
通过采用上述技术方案，本发明将表面贴装器件及引线端子贴装在Al2O3陶瓷覆铜基板上，选择材料特性相似的AlSiC基板作为承载底板，将贴装好的Al2O3陶瓷覆铜基板与AlSiC基板进行焊接，生成电源控制器所需的表面贴装功率集成器件；由于在集成焊接时采用复式结构，在保证器件与器件间安全间距的同时，最大程度的节省了空间，实现了无线焊接，降低了功率半导体互连的体积、重量；本发明采用的复式结构，每部件都较易生产，结构简单，便于加工，安装方便，避免了繁琐的工艺步骤。
附图说明：
图1为本发明优选实施例中表面贴装功率器件集成焊接示意图；
其中：1-元器件表面贴装器件；2-AlSiC结构板；3-Al2O3陶瓷覆铜基板；4-引线端子。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种表面贴装功率器件集成焊接方法，表面贴装功率器件集成焊接结构如图1所示，包括元器件表面贴装器件1，结AlSiC结构板2，Al2O3陶瓷覆铜基板3，引线端子4；
表面贴装功率器件集成焊接选用了SMD(Surface-Mount Devices)封装的功率半导体器件。SMD封装由三个引出电极、壳体、密封环和上盖组成。这些部分用铜焊接形成一个密封的，半导体模载体。SMD封装的功率器件相对引线封装的功率器件在机械、电、热几个方面均具有明显优势，更适用于较大的功率电路中应用。
陶瓷覆铜基板(DBC)是指铜箔在高温1062℃～1065℃下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基板表面(单面或双面)上的特殊工艺方法制成的超薄复合基板。该基板具有优良电绝缘性能，高导热特性，优异的软钎焊性和高的附着强度，并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形，具有很大的载流能力。
承载底板是模块的机械安装和散热的接口。表面贴装功率器件集成焊接的承载底板采用铝碳化硅(AlSiC)金属基体复合物材料，其具有可调的热膨胀系数(6.4～12.4ppm/K)和高的导热率(150-205W/m.K),因此一方面铝碳化硅(AlSiC)的热膨胀系数与陶瓷基片实现良好的匹配，能够防止疲劳失效的产生,另一方面铝碳化硅(AlSiC)的热导率是可伐合金的十倍，芯片产生的热量可以及时散发,能够大大提高整个模块的可靠性和稳定性。同时材料密度(2.9g/CC)仅为铜密度(9g/CC)的三分之一，满足产品对重量的特殊要求。AlSiC材料是将金属的高导热性与陶瓷的低热膨胀性相结合，能满足多功能特性及设计要求，具有高导热、低膨胀、高刚度、低密度、低成本等综合优异性能。
引线端子负责完成模块对外的功率与信号连接，要求具备良好的导电性和可焊性。引线端子为焊杯型设计，由数控机加工制成，保证了一致性。端子材料为紫铜，表面镀银处理，镀银层厚度5～10μm。端子加工后进行防氧化处理。
表面贴装功率器件集成焊接的操作过程：
实施例：参阅附图1，使用锡锅配合吸锡绳对SMD器件进行去金搪锡处理。使用印刷机将端子焊膏印刷到陶瓷覆铜板的相应位置上。用镊子将端子放置在陶瓷覆铜板相应位置。设置好真空回流焊炉温度曲线，将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接。使用印刷机将焊膏印刷到元器件、铝碳化硅基本的相应位置上。用镊子将元器件贴装到陶瓷覆铜板上，再将陶瓷覆铜板水平贴装到铝碳化硅基板上，施加一定压力使陶瓷覆铜板与铝碳化硅基板间的焊膏充分接触。设置好真空回流焊炉温度曲线，将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接。经过清洗、电测、检验后可以得到符合标准的集成焊接的表面贴装功率器件组。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (1)
1.一种表面贴装功率器件集成焊接方法，其特征在于：至少包括如下步骤：
步骤101、使用锡锅配合吸锡绳对SMD器件进行去金搪锡处理；
步骤102、使用印刷机将端子焊膏印刷到陶瓷覆铜板的相应位置上；
步骤103、用镊子将端子放置在陶瓷覆铜板相应位置；
步骤104、设置好真空回流焊炉温度曲线，将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接；
步骤105、使用印刷机将焊膏印刷到元器件、铝碳化硅基本的相应位置上；
步骤106、用镊子将元器件贴装到陶瓷覆铜板上，再将陶瓷覆铜板水平贴装到铝碳化硅基板上，施加一定压力使陶瓷覆铜板与铝碳化硅基板间的焊膏充分接触；
步骤107、设置好真空回流焊炉温度曲线，将贴装好的陶瓷覆铜板水平放入设置好温度的真空回流焊炉中进行焊接；
步骤108、经过清洗、电测、检验后得到符合标准的集成焊接的表面贴装功率器件组。
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