一种智能功率模块的制备方法及其制备的封装模块技术

本发明专利技术公开了一种智能功率模块的制备方法及其制备的封装模块，包括下述步骤：准备铝基覆铜板：选择适当尺寸的铝基覆铜板，并将铝基覆铜板进行清洗；锡膏印刷；元件粘贴：将元件贴装在铝基覆铜板的印刷锡膏的位置；回流焊固定：将贴装完毕的铝基覆铜板进行回流焊，固定贴装在铝基覆铜板上的元件；铜线焊接：焊接铜线，铜线沿封装时流道注塑方向的垂直方向进行布置；金线焊接：焊接金线，金线沿封装时流道注塑方向的平行方向进行布置；烘干注塑和产品检测；本申请旨在提出一种智能功率模块的制备方法及其制备的封装模块，采用金线和铜线结合的布线制造方式，把冲线问题降至更低，减小产品不良率合，提升产品的可靠性。提升产品的可靠性。提升产品的可靠性。

A preparation method of intelligent power module and its packaging module

【技术实现步骤摘要】
一种智能功率模块的制备方法及其制备的封装模块


[0001]本专利技术涉及半导体器件领域，尤其涉及一种智能功率模块的制备方法及其制备的封装模块。

技术介绍

[0002]智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品,兼有GTR(大功率晶体管)高电流、低饱和电压和高耐压的优点，以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且IPM内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便，不仅减少了系统的体积，缩短了开发时间，也增强了系统的可靠性，适用于电子器件
，在各领域得到了越来越广泛的应用。
[0003]IPM模组是一种通过把基板衬底、芯片、阻容、绑定线等材料组合封装而成的功率器件，在生产过程中，对于产品的金属绑定线选型方案尤其重要，直接影响到产品的可靠性，如焊接点不良，塌丝、冲线、线体拉伤、键合芯片损伤等问题。
[0004]在现有的半导体生产，产品的驱动HVIC芯片一般采用同一种规格的绑定金属线，其线径为1.5mil左右(38um)，线径非常细，容易出现塌线、冲线等工艺问题，尤其是冲线现象严重，发生冲线时，线与线之间距离变短，容易产生拉弧现象，导致产品在高温高湿环境下容易出现故障的问题，存在品质隐患，影响产品的可靠性，降低使用寿命。一方面，在等同电压规格下，IC的厂家为了成本控制最低，将驱动HVIC外形设计尺寸越做越小，金属线的布置空间受限；另一方面，由于是驱动控制中心，需要绑定的金属线也整个模组最多的器件，金属线多而密集，线与线之间的距离小，在封装技术上难道大大增加难道。因此，很多半导体开发商与制造商都在寻找最佳封装技术方案，从而可保证各生产环节的工序良率，提升产品的封装技术水平，可以降低生产过程的损耗，实现精益制造效益创收，提升产品的竞争力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种智能功率模块的制备方法及其制备的封装模块，采用金线和铜线结合的布线制造方式，把冲线问题降至更低，减小产品不良率合，提升产品的可靠性。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种智能功率模块的制备方法，包括下述步骤：
[0007]准备铝基覆铜板：选择适当尺寸的铝基覆铜板，并将铝基覆铜板进行清洗；
[0008]锡膏印刷：在铝基覆铜板的预设位置，印刷锡膏；
[0009]元件粘贴：将元件贴装在铝基覆铜板的印刷锡膏的位置；
[0010]回流焊固定：将贴装完毕的铝基覆铜板进行回流焊，固定贴装在铝基覆铜板上的元件；
[0011]铜线焊接：焊接铜线，铜线沿封装时流道注塑方向的垂直方向进行布置；
[0012]金线焊接：焊接金线，金线沿封装时流道注塑方向的平行方向进行布置；
[0013]烘干注塑：将焊接完金属线的铝基覆铜板进行烘干，烘干后进行注塑封装；
[0014]产品检测：将封装后的产品进行电参数测试。
[0015]优选的，在所述铜线焊接的步骤中，具体包括：
[0016]固定铜线的一端：采用球焊工艺，将铜线与铝基覆铜板的第一焊接点进行焊接；
[0017]保护铜线：在铜线的焊接过程中，加入保护气体，防止铜线氧化；
[0018]固定铜线的另一端：采用热压方式，将铜线与铝基覆铜板的第二焊接点进行焊接，第一焊接点和第二焊接点之间的连线方向与注塑时流道注塑方向相垂直。
[0019]优选的，在所述金线焊接的步骤中，具体包括：
[0020]固定金线的一端：采用球焊工艺，将金线与铝基覆铜板的第三焊接点进行焊接；
[0021]固定金线的另一端：采用热压方式，将金线与铝基覆铜板的第四焊接点进行焊接，第三焊接点和第四焊接点之间的连线方向与注塑时流道注塑方向相平行。
[0022]优选的，在所述准备铝基覆铜板的步骤中，具体包括：将铝基覆铜板进行材料入库，对铝基覆铜板进行质量控制检查，将合格的铝基覆铜板进行清洗，清洗方式采用多级超声清洗方式。
[0023]优选的，在所述回流焊固定和所述铜线焊接步骤之间，还包括清洗和烘干步骤：将回流焊后的铝基覆铜板通过清洗剂进行清洗，清洗后的铝基覆铜板放置入恒温箱体内，进行预烘烤。
[0024]优选的，将铜线和金线焊接后，还包括自动光学检查步骤，将焊接完金线的铝基覆铜板进行自动光学检查，检查铜线与铝基覆铜板之间的焊接点以及金线与铝基覆铜板之间的焊接点，通过与自动光学检查的数据库参数进行比较，筛除焊接点不合格的产品。
[0025]一种采用上述智能功率模块的制备方法制备的封装模块，包括铝基覆铜板、驱动HVIC芯片、三极管芯片、铜线、金线和引脚；所述驱动HVIC芯片、三极管芯片和引脚通过锡焊的方式固定在所述铝基覆铜板；所述铜线的一端与所述驱动HVIC芯片焊接，所述铜线的另一端与所述铝基覆铜板焊接，所述铜线的布线方向与封装时流道的注塑方向相垂直；所述金线的一端与所述驱动HVIC芯片焊接，所述金线的另一端与所述铝基覆铜板焊接，所述金线的布线方向与封装时流道的注塑方向相平行。
[0026]优选的，所述铝基覆铜板包括铝基板、绝缘层和线路层，所述铝基板、绝缘层和线路层由下至上层叠设置，所述绝缘层粘接在所述铝基板的上表面，所述线路层通过蚀刻方式刻印在所述绝缘层的上表面。
[0027]优选的，所述铝基覆铜板的两端设置有安装孔，所述安装孔用于为安装螺钉提供避让空间。
[0028]本专利技术的一个技术方案的有益效果：在与封装注塑流道的注塑方向相平行的方向布置金线，金线的绑定方向与塑封料的流动方向一致，正面而来的冲击力相对小，且金线的使用较为广泛,而且传导效率最好，不易氧化，有良好的延展和断裂特性，线弧较好，能够适用于多种元件之间的连接。与封装注塑流道的注塑方向相垂直的方向布置铜线，价格相对低，良好的导电性，硬度大，有良好的机械性以及扩张强度，利用铜线具有较大硬度的特点，能够承受封装注塑流道的注塑物料的冲击，可降低因塑封料冲击而导致冲线或塌线的现象
发生。本申请使用金线和铜线结合制造方式，因线径较细，材料采购成本与只使用一种绑定线方案差别不大，在成本的投入相差无几，通过金线和铜线结合方案，可以把冲线问题降至更低，减小产品不良率合，提升产品的可靠性。
附图说明
[0029]图1是本专利技术一个实施例的结构示意图；
[0030]图2是本专利技术一个实施例注塑时的结构示意图；
[0031]图3是本专利技术一个实施例制备方法的生产工序示意图；
[0032]图4是本专利技术一个实施例的电气拓扑图。
[0033]其中：铝基覆铜板1、驱动HVIC芯片2、三极管芯片3、铜线4、金线5、引脚6、注塑方向7。
具体实施方式
[0034]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0035]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：准备铝基覆铜板：选择适当尺寸的铝基覆铜板，并将铝基覆铜板进行清洗；锡膏印刷：在铝基覆铜板的预设位置，印刷锡膏；元件粘贴：将元件贴装在铝基覆铜板的印刷锡膏的位置；回流焊固定：将贴装完毕的铝基覆铜板进行回流焊，固定贴装在铝基覆铜板上的元件；铜线焊接：焊接铜线，铜线沿封装时流道注塑方向的垂直方向进行布置；金线焊接：焊接金线，金线沿封装时流道注塑方向的平行方向进行布置；烘干注塑：将焊接完金属线的铝基覆铜板进行烘干，烘干后进行注塑封装；产品检测：将封装后的产品进行电参数测试。2.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的制备方法，其特征在于，在所述铜线焊接的步骤中，具体包括：固定铜线的一端：采用球焊工艺，将铜线与铝基覆铜板的第一焊接点进行焊接；保护铜线：在铜线的焊接过程中，加入保护气体，防止铜线氧化；固定铜线的另一端：采用热压方式，将铜线与铝基覆铜板的第二焊接点进行焊接，第一焊接点和第二焊接点之间的连线方向与注塑时流道注塑方向相垂直。3.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的制备方法，其特征在于，在所述金线焊接的步骤中，具体包括：固定金线的一端：采用球焊工艺，将金线与铝基覆铜板的第三焊接点进行焊接；固定金线的另一端：采用热压方式，将金线与铝基覆铜板的第四焊接点进行焊接，第三焊接点和第四焊接点之间的连线方向与注塑时流道注塑方向相平行。4.根据权利要求1所述的一种智能功率模块的制备方法，其特征在于，在所述准备铝基覆铜板的步骤中，具体包括：将铝基覆铜板进行材料入库，对铝基覆铜板进行质量控制检查，将合格的铝基覆铜板进行清...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，张土明，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：