功率模块中不同元件的批量焊接制造技术

一种批量焊接方法，包括：提供第一无源器件；将第一无源器件布置在衬底的第一金属区域上，其中，第一焊料材料的区域在第一无源器件与衬底之间；提供半导体管芯；将半导体管芯布置在衬底的第二金属区域上，其中，第二焊料材料的区域在半导体管芯与衬底之间；以及执行共同的焊接步骤，共同的焊接步骤同时地从第一焊料材料的区域形成第一焊接接头并且从第二焊料材料的区域形成第二焊接接头。共同的焊接步骤以焊接温度执行，使得在第二焊接接头内形成一个或多个金属间相，一个或多个金属间相中的每一个具有高于第二焊料材料和焊接温度的熔点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
功率模块中不同元件的批量焊接

技术介绍

[0001]半导体功率模块在各种各样的应用(例如，汽车、工业电机驱动、AC
‑
DC电源等)中是常见的。半导体功率模块通常包括多个功率半导体器件(例如，功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅极双极型晶体管)、HEMT(高电子迁移率晶体管)等)以及安装在共同的衬底上的其他元件(例如，无源部件、键合导线等)。
[0002]一般而言，期望使用批量处理技术来生产半导体功率模块，在这种技术中，并行地形成各种处理步骤，例如，管芯附接、导线键合、接触形成等。这样，有利地减少了与生产模块相关联的时间和费用。然而，功率模块的各个部件的焊接不是非常适合于批量处理。这是因为某些焊接接头可能要求高抗张强度和低延展性，而其他焊接接头可能要求相反的性能。常规的批量焊接技术不能单独定制焊接接头以满足这些要求。

技术实现思路

[0003]根据批量焊接的方法的实施例，方法包括：提供包括金属接合表面的第一无源器件；将第一无源器件布置在衬底的第一金属区域上，其中，第一焊料材料的区域在第一无源器件的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种批量焊接的方法，包括：提供包括金属接合表面的第一无源器件；将所述第一无源器件布置在衬底的第一金属区域上，其中，第一焊料材料的区域在所述第一无源器件的所述金属接合表面与所述衬底之间；提供包括金属接合表面的半导体管芯；将所述半导体管芯布置在所述衬底的第二金属区域上，其中，第二焊料材料的区域在所述半导体管芯的所述金属接合表面与所述衬底之间；以及执行共同的焊接步骤，所述共同的焊接步骤同时地从所述第一焊料材料的区域形成第一焊接接头并且从所述第二焊料材料的区域形成第二焊接接头，其中，所述共同的焊接步骤以焊接温度执行，使得所述第二焊料材料的区域熔化并且与所述半导体管芯的所述金属接合表面和所述衬底的所述第二金属区域反应，以在所述第二焊接接头内形成一个或多个金属间相，所述一个或多个金属间相中的每一个具有高于所述第二焊料材料和所述焊接温度的熔点。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在不向所述第一无源器件施加机械压力并且在不向所述半导体管芯施加机械压力的情况下，执行所述共同的焊接步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一焊接接头的最小厚度大于所述第二焊接接头的最大厚度。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一焊料材料包括具有等于或低于所述焊接温度的回流温度的焊膏，并且其中，所述方法还包括将所述焊膏模版印刷在所述衬底的所述第一金属区域上，并且其中，所述第一无源器件的所述布置包括将所述第一无源器件放置在模版印刷的焊膏上。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二焊料材料包括预成型焊料，其中，所述方法还包括在将所述半导体管芯布置在所述衬底的所述第二金属区域上之前，将所述预成型焊料施加到所述半导体管芯的所述金属接合表面或所述衬底的所述第二金属区域。6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述共同的焊接步骤之前，所述模版印刷的焊膏的最小厚度等于或大于30μm，并且其中，在所述共同的焊接步骤之前，所述预成型焊料的最大厚度等于或小于10μm。7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第二焊料材料包括液体焊料或焊膏，其中，在所述共同的焊接步骤之前，所述第二焊料材料的最大厚度大于所述第二焊接接头的所述最大厚度，并且其中，在所述共同的焊接步骤期间，所述第二焊料材料的所述厚度减小，以达到所述第二焊接接头的所述最大厚度。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二焊接接头的金属间相比率为至少60％。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二焊接接头的金属间桥比率为至少50％。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一无源器件是机械连接器。11.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：