功率模块的制备方法、PIN针结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种功率模块的制备方法、PIN针结构及其制备方法，其中所述PIN针结构的制备方法包括：提供金属针柱，且所述金属针柱的表面设有金属镀层；氧化所述金属针柱的设定位置处的金属镀层，以形成阻焊环线；将形成阻焊环线的金属针柱插入针座中，以形成PIN针结构。本发明专利技术通过在所述金属针柱的设定位置形成阻焊环线，能够有效解决在后续的回流焊接工艺中出现的爬锡问题，降低因爬锡造成的PIN针结构的失效率。构的失效率。构的失效率。

【技术实现步骤摘要】
功率模块的制备方法、PIN针结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种功率模块的制备方法、PIN针结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子技术的快速发展，越来越多的功率模块得到了广泛应用，而这些模块要与外部元件传递信号就必然要用到连接器，其中，功率模块的PIN针能让功率芯片与外部元件实现电性能连接。Housing类功率模组封装中，基于回流焊接工艺的PIN针通常作为端子，进行信号传输。由于PIN针通常是铜材镀Ni、Sn或贵金属形成的，因此PIN针在表面助焊，且经过焊接工艺后，容易出现爬锡现象，造成PIN针底部空洞或外观不良，进而造成PIN针失效率较高。
[0003]因此，有必要提供一种PIN针结构及其制备方法，来解决爬锡问题，避免PIN针失效，提高工艺良率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种功率模块的制备方法、PIN针结构及其制备方法，以解决在回流焊接工艺中出现的爬锡问题。
[0005]为了实现上述目的以及其他相关目的，本专利技术提供了一种PIN针结构的制备方法，包括以下步骤：
[0006]提供金属针柱，且所述金属针柱的表面设有金属镀层；
[0007]氧化所述金属针柱的设定位置处的金属镀层，以形成阻焊环线；
[0008]将形成阻焊环线的金属针柱插入针座中，以形成PIN针结构。
[0009]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述氧化所述金属针柱的设定位置处的金属镀层包括：利用激光束照射所述金属针柱的设定位置，以氧化所述设定位置处的金属镀层。
[0010]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述利用激光束照射所述金属针柱的设定位置包括：
[0011]调节所述金属针柱的移动方向，使得所述金属针柱能垂直穿过激光束的光斑；
[0012]移动所述金属针柱，且在所述金属针柱的设定位置移动至所述光斑所在位置时开启激光束，以使所述设定位置被激光束照射。
[0013]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述金属针柱包括金属基体以及覆盖所述金属基体表面的金属镀层。
[0014]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述金属基体的材料包括铜或者铜系合金；和/或，所述金属镀层的材料包括金属镍。
[0015]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述金属镀层的厚度为10μm～30μm。
[0016]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述金属针柱插入针座的一端作为伸
入端，所述设定位置为：所述金属针柱上距离所述伸入端顶部1/5的位置～所述金属针柱上1/2的位置。
[0017]可选的，在所述的PIN针结构的制备方法中，所述阻焊环线的宽度为20μm～100μm。
[0018]为了实现上述目的以及其他相关目的，本专利技术还提供了一种采用上述所述的PIN针结构的制备方法制备的PIN针结构，包括：针座、插入所述针座中的金属针柱以及形成在所述金属针柱的设定位置处的阻焊环线。
[0019]为了实现上述目的以及其他相关目的，本专利技术还提供了一种功率模块的制备方法，包括以下步骤：
[0020]提供PIN针结构，所述PIN针结构采用上述所述的PIN针结构的制备方法形成；
[0021]利用回流焊接工艺将所述PIN针结构中插有形成阻焊环线的金属针柱的针座焊接在基板上。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0023]本专利技术提供的PIN针结构的制备方法中，在所述金属针柱的设定位置处形成了阻焊环线，而所述阻焊环线是通过氧化金属针柱的设定位置处的金属镀层形成的，具有低润湿性，可以起到阻断作用，在后续的回流焊接工艺中能够切断锡的爬行路线，进而能够解决爬锡问题，也能够优化工艺窗口，降低因爬锡造成的PIN针结构的失效率，提高工艺良率。而且本专利技术提供的PIN针结构的制备方法还可以有效解决外观不良的问题，使得Housing类功率模块封装后，外露的PIN针结构上无爬锡。此外，所述PIN针结构的整个制备过程无污染，无需清洗工艺。
附图说明
[0024]图1是本专利技术一实施例的PIN针结构的制备方法的流程图；
[0025]图2是本专利技术一实施例的金属针柱的结构示意图；
[0026]图3是本专利技术一实施例的PIN针结构的制备方法中执行步骤S12之后的产品结构示意图；
[0027]图4是本专利技术一实施例的PIN针结构的制备方法中金属针柱进行卷料包装的结构示意图；
[0028]图5是图4中的区域A的放大图；
[0029]图6是本专利技术一实施例的PIN针结构的制备方法中执行步骤S13之后的产品结构示意图；
[0030]图7是本专利技术一实施例的基板的结构示意图；
[0031]图1～图7中，
[0032]10
‑
金属针柱，101
‑
伸入端，20
‑
阻焊环线，30
‑
针座，40
‑
卷料盘，50
‑
基板，501
‑
针座位置，502
‑
芯片。
具体实施方式
[0033]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的功率模块的制备方法、PIN针结构及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发
明实施例的目的。
[0034]目前，功率模块的PIN针在回流焊接工艺中爬锡现象严重，造成PIN针的失效率较高。PIN针的失效模式主要是PIN针底部空洞率较高，经过高温老化或温度冲击后掉针现象严重。而空洞率高的根本原因是爬锡现象严重，造成针座底部锡量较少。因此爬锡现象会造成回流工艺窗口较小，失效率较高，而且功率模块的PIN针数量越多，失效率会呈指数升高。
[0035]为了解决爬锡问题，本专利技术提供了一种PIN针结构的制备方法。
[0036]参阅图1，本专利技术提供的PIN针结构的制备方法包括以下步骤：
[0037]步骤S11：提供金属针柱，且所述金属针柱的表面设有金属镀层；
[0038]步骤S12：氧化所述金属针柱的设定位置处的金属镀层，以形成阻焊环线；
[0039]步骤S13：将形成阻焊环线的金属针柱插入针座中，以形成PIN针结构。
[0040]参阅图2，执行步骤S11，提供金属针柱10。所述金属针柱10包括金属基体以及覆盖所述金属基体表面的金属镀层。
[0041]所述金属针柱10的制备过程可以包括：
[0042]步骤S111：加工成金属线材；
[0043]步骤S112：形成金属镀层于所述金属线材的表面。
[0044]在步骤S111中，所述加工成金属线材的步骤具体可以包括：提供大块的金属材料；按照设计图纸制成金属基体。在本实施例中可以制成单个金属基体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PIN针结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供金属针柱，且所述金属针柱的表面设有金属镀层；氧化所述金属针柱的设定位置处的金属镀层，以形成阻焊环线；将形成阻焊环线的金属针柱插入针座中，以形成PIN针结构。2.如权利要求1所述的PIN针结构的制备方法，其特征在于，所述氧化所述金属针柱的设定位置处的金属镀层包括：利用激光束照射所述金属针柱的设定位置，以氧化所述设定位置处的金属镀层。3.如权利要求2所述的PIN针结构的制备方法，其特征在于，所述利用激光束照射所述金属针柱的设定位置包括：调节所述金属针柱的移动方向，使得所述金属针柱能垂直穿过激光束的光斑；移动所述金属针柱，且在所述金属针柱的设定位置移动至所述光斑所在位置时开启激光束，以使所述设定位置被激光束照射。4.如权利要求1所述的PIN针结构的制备方法，其特征在于，所述金属针柱包括金属基体以及覆盖所述金属基体表面的金属镀层。5.如权利要求4所述的PIN针结构的制备方法，其特征在于，所述金属基体的材...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷官冀，
申请(专利权)人：吉光半导体绍兴有限公司，
类型：发明
国别省市：