CN108878308A - 一种基于igbt模块的去封装方法 - Google Patents

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徐瑞
吴波
张文燕
田新儒
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Abstract

本发明涉及IGBT模块的去封装技术领域，尤其涉及一种基于IGBT模块的去封装方法,将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间；对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理；待加热处理完成后于所述IGBT模块内拣取IGBT芯片。本发明中，通过去封装溶液预先腐蚀覆盖于电路层表面的封装层，待电路层显露或腐蚀完成之后通过加热的方式去除对粘结层做熔解处理，即可拣取IGBT芯片，本发明中，IGBT芯片未经长时间化学腐蚀，保存了IGBT芯片的完整性，避免IGBT芯片被化学溶液侵蚀，同时对于粘结层采用加热方式熔接封装材料，大大减少了IGBT模块的去封装时间。

Description

一种基于IGBT模块的去封装方法
技术领域
本发明涉及IGBT模块的去封装技术领域，尤其涉及一种基于IGBT模块的去封装方法。
背景技术
IGBT模块是由至少一个IGBT芯片(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管)与FWD二极管(Freewheeling diode续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。
如图1所示，现有技术中IGBT模块的结构，包括封装层1’、电路层2’、底板3’(包括散热层31’或外延引出引脚32’)，电路层2至少包括IGBT芯片引脚(图中未标注)、FED二极管引脚(图中未标注)，通过粘结胶将电路层2’固定设置于散热层31’表面上的预定位置，以使IGBT芯片引脚、FWD二极管引脚匹配底板3’上预制的外延引出引脚32’，继续于电路层2’表面、散热层31’、部分外延引出引脚32’表面设置有封装层1’，封装层1’固定并保护所述电路层2’、散热层31’及外延引出引脚32’。
目前，IGBT模块的去封装采用的方法与普通IC芯片的去封装方法相同，即首先采用对HNO3或H2SO4加热以将IGBT模块外部的封装层1’进行化学腐蚀，待封装层1’解封或腐蚀完成后对电路层2’及散热层31’做分离处理，但是因IGBT模块的结构与普通IC芯片的结构不同，IGBT模块的外部封装层1’的长度远远大于普通IC芯片的封装层(普通芯片的封装层的长度稍长于电路层及散热层)，同时IGBT模块的厚度大于普通IC芯片的封装层，且背面有一块金属散热基板
(即散热层)，当电路层2’上端的封装层1’被化学腐蚀后，电路层2’与底板3’之间仍直接连接，通常为了继续获得单独的电路层2’，需要继续对电路层2’与底板3’进行腐蚀，待电路层2’与底板3’分离之后，其电路层2’损坏较严重。简言之，采用此种方法获取单独的电路层2’，一方面延长了IGBT模块的去封装时间，另一方面也造成了IGBT芯片破坏与毁损。
发明内容
本发明提供一种基于IGBT模块的去封装方法，旨在降低IGBT芯片于去封装过程中的破损、减少IGBT模块的去封装时间。具体地，
一种基于IGBT模块的去封装方法，其中：
将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间；
对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理；
待加热处理完成后于所述IGBT模块内拣取IGBT芯片。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中，将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间具体包括：
于所述容器内装载预定容量的去封装溶液；
对所述去封装溶液做预加热处理；
于所述去封装溶液完成预加热处理后将所述IGBT模块放置于所述去封装溶液中。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中，待所述去封装溶液的温度达到沸点温度的状态下完成预加热处理。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中，所述预加热处理的时间为13min～25min。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中，所述预加热处理的预加热温度为125℃～139℃。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理中：
所述加热处理的加热温度为360℃～420℃。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理中：
所述加热处理的加热时间为2.3min～5.8min。
优选地，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中：所述去封装溶液至少包括硝酸。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明中，通过去封装溶液预先腐蚀覆盖于电路层表面的封装层，待电路层显露或腐蚀完成之后通过加热的方式去除对粘结层做熔解处理，即可拣取IGBT芯片，本发明中，IGBT芯片未经长时间化学腐蚀，保存了IGBT芯片的完整性，避免IGBT芯片被化学溶液侵蚀，同时对于粘结层采用加热方式熔接封装材料，大大减少了IGBT模块的去封装时间。
附图说明
图1为现有技术中IGBT模块的结构示意图；
图2是本发明实施例一中的实施一种IGBT模块的封装方法部分步骤后的结构示意图；
图3是发明实施例一中的实施一种IGBT模块的封装方法的流程示意图；
图4是发明实施例一中的实施一种IGBT模块的封装方法的流程示意图。
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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
如图3所示，一种基于IGBT模块的去封装方法，其中：
步骤S110、将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间。
其中，预定时间匹配去封装溶液的腐蚀速度或去封装溶液内IGBT模块的数量，此处不做具体限定。例如，当去封装溶液内的IGBT模块的数量相对较小，此时封装层腐蚀的速度相对较快。
预定时间内完成IGBT模块表面腐蚀以使电路层显露即可。
步骤S120、对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理；以形成如图2所示的结构。
执行本步骤时，所述IGBT模块的电路层上端及周围的封装层已被去除，此时IGBT模块仅有电路层2、散热层31、引脚32，加热处理的过程中，使电路层与散热层之间的用以固定所述电路层的粘结层被加热，粘结层被加热后其粘结能力大大降低，进而使得电路层与散热层可被分离。
步骤S130、待加热处理完成后于所述IGBT模块内拣取IGBT芯片。
此时，IGBT模块内的电路层与散热层分离，可使用工具(例如镊子)将电路层取出，即IGBT芯片被分离。
本发明中，通过去封装溶液预先腐蚀大部分覆盖于电路层表面的封装层，待电路层显露之后通过加热的方式去除对粘结层做熔解处理，即可获取IGBT芯片，本发明中，一方面保存了IGBT芯片的完整性，避免IGBT芯片被化学溶液侵蚀，继续采用加热方式熔接封装材料，大大减少了IGBT模块的去封装时间。
需要说明的是：在半导体制造领域中，较少采用加热方式对半导体器件做去封装处理，原因在于，半导体在封装的时候，通常采用复合型树脂材料封装，例如耐高温的环氧灌封胶封装形成(此处的耐高温仅相对于IGBT模块在电路使用过程中的温度而言，即IGBT模块在使用过程中将电能转化为热能的温度)，其中耐高温的环氧灌封胶封可由多官能团混合型环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、活性稀释剂、活性增韧剂、无机填料等组成，上述树脂材料只能一次加热和成型，在加工过程中发生固化，形成不熔和不溶解的网状交联型高分子化合物，当网状交联型高分子化合物形成后该树脂则不可逆状态。故而在IGBT模块中较少采用加热方式。
本申请中，优先对电路层表面的封装材料做化学腐蚀，继续采用加热方式熔接封装材料，大大减少了IGBT模块的去封装时间。
作为进一步优选实施方案，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中，步骤S110、将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间具体包括：如图4所示，
步骤S1101、于所述容器内装载预定容量的去封装溶液；例如在对较少的IGBT模块进行去封装处理时，可在预定的容器内装载35ml至50ml的去封装溶液。
步骤S1102、对所述去封装溶液做预加热处理；较佳地，所述预加热处理的时间为13min～25min，预加热温度为125℃～139℃。进一步地，待所述去封装溶液的温度达到沸点温度的状态下完成预加热处理。
继续以35ml至50ml的去封装溶液为例，对所述去封装溶液预加热13min～25min，预加热温度为125℃～139℃；以使所述去封装溶液达到沸点即可。当去封装溶液达到沸点温度时，其腐蚀速度相对较高，可进一步缩短IGBT模块的去封装时间。
其中，所述预加热处理的时间优选15min～20min，预加热温度优选130℃～135℃。
步骤S1103、于所述去封装溶液完成预加热处理后将所述IGBT模块放置于所述去封装溶液中。
需要说明的是，上述去封装溶液也可不加热直接对封装材料做腐蚀处理。仅仅是腐蚀速度相对而言稍慢一些，同样可实现避免IGBT芯片受破坏的技术效果。
本发明中，因预定时间与第一封装溶液的腐蚀速度或第一封装溶液内IGBT模块数量有关，故未对预定时间做具体限定，操作人员在初次实施去封装处理时，可以每隔5分钟从去封装溶液中取出IGBT模块予以观察，直至IGBT模块表面的封装层去除即可停止腐蚀。
作为进一步优选实施方案，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中步骤S120、对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理具体包括：
步骤S1201、所述加热处理的加热温度为360℃～420℃；所述加热处理的加热时间为2.3min～5.8min。待剩余的封装材料被加热熔解完成后即可。
其中，所述加热处理的时间优选3min～5min，预加热温度优选380℃～400℃。
作为进一步优选实施方案，上述的基于IGBT模块的去封装方法，其中：所述去封装溶液至少包括硝酸。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：
将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间；
对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理；
待加热处理完成后于所述IGBT模块内拣取IGBT芯片。
2.根据权利要求1所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：其中，将待去封装的IGBT模块放置于承载有去封装溶液的容器中，并浸蚀预定时间具体包括：
于所述容器内装载预定容量的去封装溶液；
对所述去封装溶液做预加热处理；
于所述去封装溶液完成预加热处理后将所述IGBT模块放置于所述去封装溶液中。
3.根据权利要求2所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：其中，待所述去封装溶液的温度达到沸点温度的状态下完成预加热处理。
4.根据权利要求2所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：所述预加热处理的时间为13min～25min。
5.根据权利要求2所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：所述预加热处理的预加热温度为125℃～139℃。
6.根据权利要求1所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：其中对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理中：
所述加热处理的加热温度为360℃～420℃。
7.根据权利要求1所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：其中对经浸蚀处理的所述IGBT模块做加热处理中：
所述加热处理的加热时间为2.3min～5.8min。
8.根据权利要求1所述的基于IGBT模块的去封装方法，其特征在于：所述去封装溶液至少包括硝酸。
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