CN115763270A - Igbt模块贴装焊接方法 - Google Patents
Igbt模块贴装焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115763270A CN115763270A CN202211505814.1A CN202211505814A CN115763270A CN 115763270 A CN115763270 A CN 115763270A CN 202211505814 A CN202211505814 A CN 202211505814A CN 115763270 A CN115763270 A CN 115763270A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- semi
- welding
- lining plate
- igbt module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本发明提供IGBT模块贴装焊接方法，包括如下步骤：S01、将用双面可烧结或焊接的芯片的背面与垫块相连接形成子单元半成品，S02、将子单元半成品分别与上衬板、下衬板及框架的连接。本发明的IGBT模块贴装焊接方法，有效地缩短了贴片封装工艺流程，在贴装焊接过程中，芯片整个面受到垫块压力作用，相比较将垫块焊接在芯片正面，芯片部分区域受到压力作用，且作用区域不对称，该方式焊层均匀性有明显提升，减少树树脂与芯片的接触面积，提高模块的可靠性，从而能够提升了模块贴片效率及合格率。
Description
技术领域
本发明涉及IGBT模块加工工艺技术领域，具体涉及一种IGBT模块贴装焊接方法。
背景技术
由于双面散热模块可双面冷却散热，有效地增加模块散热效率，降低模块热阻，提高模块的可靠性，同时可有效地减小模块体积，提高模块的功率密度。但是传统的双面散热模块一般采用叠装式结构，栅极通过键合线互联，模块贴装焊接流程为：芯片焊接在下衬板上，栅极引线键合，垫片焊接，上衬板焊接。采用这种工艺路线，贴装过程容易造成虚焊，短接，焊层不均匀、焊料溢出等问题，且工艺路线长。模块封装后，芯片与树脂之间存在大面积接触，以及树脂对键合线的应力作用，容易造成模块长期可靠性的下降。
因此需对双面散热模块贴装焊接方式进行优化，以提升双面散热模块贴片效率，降低模块封装过程的缺陷，提升模块封装良率及可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种IGBT模块贴装焊接方法，可有效解决双面散热模块贴装过程出现的各种定位、虚焊、短接、焊层均匀性等贴装工艺过程出现的问题，减少树脂与芯片的接触面积，有效地缩短了贴片封装工艺流程，提升了模块贴片效率及合格率。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种IGBT模块贴装焊接方法，包括如下步骤：S01、将用双面可烧结或焊接的芯片的背面与垫块相连接形成子单元半成品，S02、将子单元半成品分别与上衬板、下衬板及框架的连接。
根据本发明的IGBT模块贴装焊接方法，将双面可焊接/烧结的IGBT芯片和FRD芯片背面与垫块相联接组成子单元，再将子单元倒扣焊接在下衬板上，从而免除键合线工艺，有效地缩短了贴片封装工艺流程，在贴装焊接过程中，芯片整个面受到垫块压力作用，相比较将垫块焊接在芯片正面，芯片部分区域受到压力作用，且作用区域不对称，该方式焊层均匀性有明显提升，芯片与垫块焊接成一体，基于垫块本身的重力，类似于给芯片添加了压块配重，可以有效解决贴装过程中芯片定位、虚焊和短节等问题，由于芯片背面与正面均通过焊料填充连接，减少了树脂与芯片的接触面积，提高模块的可靠性，从而能够提升了模块贴片效率及合格率。
对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
根据本发明的IGBT模块贴装焊接方法，在一个优选的实施方式中，步骤S02包括如下子步骤：S021、在下衬板上的辅助控制极及芯片正面区域固定焊片，S022、将子单元半成品倒扣在下衬板上并固定，形成下衬板半成品，S023、将下衬板半成品依次与上衬板连接。
具体地，采用双面可烧结的芯片，通过银烧结或焊料焊接方式，将芯片背面与垫片相连，形成子单元半成品，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片，再将子单元倒扣在下衬板上，完成下衬板半成品焊接，在贴装焊接过程中，芯片整个面受到垫块压力作用，相比较将垫块焊接在芯片正面，芯片部分区域受到压力作用，且作用区域不对称，本发明的方法焊层均匀性有明显提升，最后完成上衬板及框架的焊接，能够有效地缩短贴片封装工艺流程和提升模块贴片效率及合格率。
具体地，在另一个优选的实施方式中，步骤S02包括如下子步骤：S021’、将子单元半成品与上衬板连接，形成上衬板半成品，S022’、在下衬板上的辅助控制极及芯片正面区域固定焊片，S023’、将上衬板半成品倒扣在下衬板上并固定。
具体地，采用双面可焊接的芯片，通过银烧结或焊料焊接方式，将芯片背面与垫片相连，形成子单元半成品，将子单元与上衬板采用银烧结或焊料焊接方式，形成上衬板半成品，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片，再将上衬板半成品倒扣在下衬板上，完成模块贴装焊接，同样地焊层均匀性有明显提升，能够有效地缩短贴片封装工艺流程和提升模块贴片效率及合格率。
具体地，在另一个优选的实施方式中，在步骤S01中，将用双面可烧结或焊接的芯片与垫块和上衬板相连接形成上衬板半成品，在步骤S02中，将上衬板半成品倒扣在下衬板上并固定。
具体地，采用银烧结或焊料焊接方式，一次性完成芯片、垫片及上衬板的互联，形成上衬板半成品，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片，再将上衬板半成品倒扣在下衬板上，完成模块贴装焊接。该方式可进一步有效缩短贴装焊接流程，同样能够使得焊层均匀性明显提升，并能够提升模块贴片效率及合格率。
进一步地，在一个优选的实施方式中，垫块的外形尺寸大于芯片的外形尺寸。
具体地，为了便于芯片和垫块的贴装，消除芯片与垫块贴装时存在相对偏移及垫块原材料加工精度的影响，垫块比芯片单边尺寸大0.2mm以上。
具体地，在一个优选的实施方式中，芯片背面与垫块之间的焊片的厚度为0.05～0.3mm。
上述厚度范围的焊片，既能够有效确保芯片背面与垫块之间焊接牢靠，又能够尽可能避免焊片厚度过后浪费材料，从而有效节省成本。
具体地，在一个优选的实施方式中，芯片正面对应的焊片的厚度为0.1～0.3mm。
同样地，上述厚度范围的焊片，既能够有效确保芯片正面与衬板焊接牢靠，又能够尽可能避免焊片厚度过后浪费材料，从而有效节省成本。
进一步地，在一个优选的实施方式中，上衬板和下衬板上对应的焊接区域添加阻焊层。
进一步地，在衬板对应的焊接区域添加阻焊层，可以有效避免焊料的溢出。
具体地，在一个优选的实施方式中，阻焊层的尺寸比芯片上的芯片栅极Pad焊接区域尺寸小，芯片正面及芯片发射极Pad焊接区域的发射极焊片外形尺寸比阻焊层尺寸小。
具体地，阻焊尺寸比芯片栅极Pad焊接区域尺寸小0.2mm以上，芯片正面及发射极Pad焊接区域的发射极焊片长宽尺寸比阻焊尺寸小0.2mm以上，能够使得阻焊效果达到最佳。
具体地，在一个优选的实施方式中，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片。
上述固定焊片的方法，操作简单，成本低，且能够确保焊盘固定牢靠。
相比现有技术，本发明的优点在于：可有效解决双面散热模块贴装过程出现的各种定位、虚焊、短接、焊层均匀性等贴装工艺过程出现的问题，减少树脂与芯片的接触面积，有效地缩短了贴片封装工艺流程，提升了模块贴片效率及合格率。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1示意性显示了本发明实施例1的流程；
图2示意性显示了本发明实施例1中IGBT模块贴装过程；
图3示意性显示了本发明实施例2的流程；
图4示意性显示了本发明实施例2中IGBT模块贴装过程；
图5示意性显示了本发明实施例3的流程；
图6示意性显示了本发明实施例3中IGBT模块贴装过程；
图7示意性显示了发明实施例中芯片的平面结构。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
图1示意性显示了本发明实施例1的流程。图2示意性显示了本发明实施例1中IGBT模块贴装过程。图3示意性显示了本发明实施例2的流程。图4示意性显示了本发明实施例2中IGBT模块贴装过程。图5示意性显示了本发明实施例3的流程。图6示意性显示了本发明实施例3中IGBT模块贴装过程。图7示意性显示了发明实施例中芯片的平面结构。
实施例1
如图1和图2所示，本发明实施例的IGBT模块贴装焊接方法，包括如下步骤：S01、将用双面可烧结或焊接的芯片的背面与垫块相连接形成子单元半成品，S02、将子单元半成品分别与上衬板、下衬板及框架的连接。
根据本发明的IGBT模块贴装焊接方法，将双面可焊接/烧结的IGBT芯片和FRD芯片背面与垫块相联接组成子单元，再将子单元倒扣焊接在下衬板上，从而免除键合线工艺，有效地缩短了贴片封装工艺流程，在贴装焊接过程中，芯片整个面受到垫块压力作用，相比较将垫块焊接在芯片正面，芯片部分区域受到压力作用，且作用区域不对称，该方式焊层均匀性有明显提升，芯片与垫块焊接成一体，基于垫块本身的重力，类似于给芯片添加了压块配重，可以有效解决贴装过程中芯片定位、虚焊和短节等问题，由于芯片背面与正面均通过焊料填充连接，减少了树脂与芯片的接触面积，提高模块的可靠性，从而能够提升了模块贴片效率及合格率。
具体地，在本实施例中，步骤S02包括如下子步骤：S021、在下衬板上的辅助控制极及芯片正面区域固定焊片，S022、将子单元半成品倒扣在下衬板上并固定，形成下衬板半成品，S023、将下衬板半成品依次与上衬板连接。具体地，采用双面可烧结的芯片，通过银烧结或焊料焊接方式，还可以采用锡膏印刷加水清洗一次的贴装焊接工艺，将芯片背面与垫片相连，形成子单元半成品，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片，再将子单元倒扣在下衬板上，完成下衬板半成品焊接，在贴装焊接过程中，芯片整个面受到垫块压力作用，相比较将垫块焊接在芯片正面，芯片部分区域受到压力作用，且作用区域不对称，本发明的方法焊层均匀性有明显提升，最后完成上衬板及框架的焊接，能够有效地缩短贴片封装工艺流程和提升模块贴片效率及合格率。
进一步地，在本实施例中，垫块的外形尺寸大于芯片的外形尺寸。具体地，为了便于芯片和垫块的贴装，消除芯片与垫块贴装时存在相对偏移及垫块原材料加工精度的影响，垫块比芯片单边尺寸大0.2mm以上。
具体地，在一个优选的实施方式中，芯片背面与垫块之间的焊片的厚度为0.05～0.3mm。上述厚度范围的焊片，既能够有效确保芯片背面与垫块之间焊接牢靠，又能够尽可能避免焊片厚度过后浪费材料，从而有效节省成本。具体地，在一个优选的实施方式中，芯片正面对应的焊片的厚度为0.1～0.3mm。同样地，上述厚度范围的焊片，既能够有效确保芯片正面与衬板焊接牢靠，又能够尽可能避免焊片厚度过后浪费材料，从而有效节省成本。
如图7所示，进一步地，在本实施例中，上衬板和下衬板上对应的焊接区域添加阻焊层。进一步地，在衬板对应的焊接区域添加阻焊层，可以有效避免焊料的溢出。具体地，在本实施例中，阻焊层的尺寸比芯片栅极Pad焊接区域尺寸小，芯片正面及发射极Pad的焊片外形尺寸比阻焊层尺寸小。具体地，阻焊尺寸比芯片栅极Pad焊接区域尺寸小0.2mm以上，芯片正面及芯片发射极Pad焊接区域的发射极焊片长宽尺寸比阻焊尺寸小0.2mm以上，能够使得阻焊效果达到最佳。如图7所示，其中，1为芯片栅极Pad焊接区域；2为栅极焊片；3和5为阻焊层；4为芯片发射极Pad焊接区域；6为发射极焊片。
具体地，在本实施例中，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片。上述固定焊片的方法，操作简单，成本低，且能够确保焊盘固定牢靠。
实施例2
如图3和图4所示，本实施例与上述实施例1的区别在于，步骤S02包括如下子步骤：S021’、将子单元半成品与上衬板连接，形成上衬板半成品，S022’、在下衬板上的辅助控制极及芯片正面区域固定焊片，S023’、将上衬板半成品倒扣在下衬板上并固定。
具体地，采用双面可焊接的芯片，通过银烧结或焊料焊接方式，将芯片背面与垫片相连，形成子单元半成品，将子单元与上衬板采用银烧结或焊料焊接方式，形成上衬板半成品，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片，再将上衬板半成品倒扣在下衬板上，完成模块贴装焊接，同样地焊层均匀性有明显提升，能够有效地缩短贴片封装工艺流程和提升模块贴片效率及合格率。
实施例3
如图5和图6所示，本实施例与上述实施例1的区别在于，在步骤S01中，将用双面可烧结或焊接的芯片与垫块和上衬板相连接形成上衬板半成品，在步骤S02中，将上衬板半成品倒扣在下衬板上并固定。
具体地，采用银烧结或焊料焊接方式，一次性完成芯片、垫片及上衬板的互联，形成上衬板半成品，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片，再将上衬板半成品倒扣在下衬板上，完成模块贴装焊接。该方式可进一步有效缩短贴装焊接流程，同样能够使得焊层均匀性明显提升，并能够提升模块贴片效率及合格率。
根据上述实施例，可见，本发明涉及的IGBT模块贴装焊接方法，可有效解决双面散热模块贴装过程出现的各种定位、虚焊、短接、焊层均匀性等贴装工艺过程出现的问题，减少树脂与芯片的接触面积，有效地缩短了贴片封装工艺流程，提升了模块贴片效率及合格率。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、将用双面可烧结或焊接的芯片的背面与垫块相连接形成子单元半成品；
S02、将子单元半成品分别与上衬板、下衬板及框架的连接。
2.根据权利要求1所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述步骤S02包括如下子步骤：
S021、在下衬板上的辅助控制极及芯片正面区域固定焊片；
S022、将子单元半成品倒扣在下衬板上并固定，形成下衬板半成品；
S023、将下衬板半成品依次与上衬板连接。
3.根据权利要求1所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述步骤S02包括如下子步骤：
S021’、将子单元半成品与上衬板连接，形成上衬板半成品；
S022’、在下衬板上的辅助控制极及芯片正面区域固定焊片；
S023’、将上衬板半成品倒扣在下衬板上并固定。
4.根据权利要求1所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，
在所述步骤S01中，将用双面可烧结或焊接的芯片与垫块和上衬板相连接形成上衬板半成品；
在所述步骤S02中，将上衬板半成品倒扣在下衬板上并固定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述垫块的外形尺寸大于所述芯片的外形尺寸。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述芯片背面与所述垫块之间的焊片的厚度为0.05～0.3mm。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述芯片正面对应的焊片的厚度为0.1～0.3mm。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述上衬板和所述下衬板上对应的焊接区域添加阻焊层。
9.根据权利要求8所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，所述阻焊层的尺寸比所述芯片上的芯片栅极Pad焊接区域尺寸小，所述芯片正面及芯片发射极Pad焊接区域的发射极焊片外形尺寸比阻焊层尺寸小。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的IGBT模块贴装焊接方法，其特征在于，采用喷酒精或点胶水的方法在下衬板辅助控制极及芯片正面区域贴装固定焊片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211505814.1A CN115763270A (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | Igbt模块贴装焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211505814.1A CN115763270A (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | Igbt模块贴装焊接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115763270A true CN115763270A (zh) | 2023-03-07 |
Family
ID=85339686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211505814.1A Pending CN115763270A (zh) | 2022-11-28 | 2022-11-28 | Igbt模块贴装焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115763270A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116313858A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 赛晶亚太半导体科技(北京)有限公司 | 一种用于大功率igbt模块的无工装固定的焊接方法 |
-
2022
- 2022-11-28 CN CN202211505814.1A patent/CN115763270A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116313858A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 赛晶亚太半导体科技(北京)有限公司 | 一种用于大功率igbt模块的无工装固定的焊接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6125332B2 (ja) | 半導体装置 | |
| CN100568498C (zh) | 半导体器件及其制造方法 | |
| JPH08236586A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| TW200522328A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP5956783B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2001077232A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| CN115763270A (zh) | Igbt模块贴装焊接方法 | |
| CN218730911U (zh) | 一种内绝缘的双面散热封装结构 | |
| JP4183091B2 (ja) | 面実装型固体電解コンデンサとその製造方法 | |
| JP4970388B2 (ja) | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 | |
| JPH09129811A (ja) | 樹脂封止型半導体装置 | |
| CN112201632A (zh) | 一种半导体器件封装结构及半导体器件封装方法 | |
| JP2011054889A (ja) | 樹脂封止型半導体装置およびその製造方法 | |
| CN108417522B (zh) | 三层板结构电路封装方法 | |
| CN105990155A (zh) | 芯片封装基板、芯片封装结构及其制作方法 | |
| CN213305887U (zh) | 一种刷锡结构 | |
| CN111540725B (zh) | 引线框架、方形扁平无引脚封装结构及封装方法 | |
| CN112420649B (zh) | 芯片封装结构及电子产品 | |
| CN114300437A (zh) | 一种无框架的半导体封装结构及其制备工艺 | |
| JP2014183213A (ja) | 半導体モジュール、及び半導体モジュールの製造方法 | |
| JP2022143167A (ja) | 半導体装置 | |
| CN110379784B (zh) | 一种半导体封装结构 | |
| CN104319267A (zh) | 一种超高密度分立式薄型无引脚封装体及其封装方法 | |
| JP2013175609A (ja) | 半導体装置および半導体装置の製造方法 | |
| JP4750076B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |