炉温板及其制备方法技术

本申请实施例涉及半导体回流焊装技术领域，具体而言，涉及一种炉温板及其制备方法。该炉温板的制备方法包括将热电偶的探头超声焊接于底板的焊接面上。本申请实施例的炉温板的制备方法，采用超声焊接的方式固定热电偶的探头与底板的表面，既不会破坏底板的表面，还可保持热电偶与底板的表面的紧密连接，如此利用该炉温板能够获得稳定且准确的炉温曲线。该炉温板能够获得稳定且准确的炉温曲线。该炉温板能够获得稳定且准确的炉温曲线。

【技术实现步骤摘要】
炉温板及其制备方法


[0001]本申请涉及半导体回流焊装
，具体而言，涉及一种炉温板及其制备方法。

技术介绍

[0002]回流焊工艺是表面贴装技术(Surface Mounted Technology，SMT)或半导体封测技术中主要工艺中的一种。回流焊工艺是通过重新融化预先分配到产品焊接位置上的焊料，实现不同元器件之间的连接。通常在回焊炉中进行回流焊，炉温板用来测试回焊炉的炉温曲线，整个焊接过程中，回焊炉的炉温曲线对电子元器件的焊接有着至关重要的作用。温度过低会导致焊接不良，温度过高又会造成元器件损伤，升温斜率太快会使元器件拉裂，升温太慢锡膏会发生质变，影响焊点质量。因此，炉温板所测温度的准确性直接影响回流焊工艺的品质，获得一条好的炉温曲线，在整个生产过程中显得尤为重要。然而，现有方法制备的炉温板测试获得的炉温曲线与实际温度曲线存在较大偏差。

技术实现思路

[0003]本申请第一方面提供一种炉温板的制备方法。该炉温板的制备方法包括将热电偶的探头超声焊接于底板的焊接面上。
[0004]传统的炉温板在测试炉温曲线时，或利用锡丝将热电偶焊接至底板的焊接面，或者在底板上打孔以固定热电偶于底板上，或者利用高温胶带粘贴固定热电偶至底板上，而上述的几种固定方式均会破坏底板的焊接面；而且上述的几种固定方式，在回流焊过程中，由于受高温、甲酸化学反应以及反复抽真空动作的作用，热电偶会有松动及间断性断触现象，测试出炉温曲线极不稳定，无法作为参考。而本申请实施例的炉温板的制备方法，采用超声焊接的方式固定热电偶的探头与底板的表面，既不会破坏底板的表面，还可保持热电偶与底板的表面的紧密连接，如此利用该炉温板能够获得稳定且准确的炉温曲线。
[0005]一些实施例中，所述底板包括基板及位于所述基板上的金属层；所述超声焊接的过程中，采用的焊料的材料与所述基板的材料相同，所述焊接面为所述金属层的远离所述基板的表面。其中，采用的焊料的材料与基板的材料相同，可避免在反复高温测量过程中，因不同材料之间热膨胀系数的不同使热电偶焊点产生疲劳松动甚至脱落，会大幅缩短了炉温的使用寿命以及稳定性。
[0006]一些实施例中，所述基板的材料及所述焊料的材料均为铜，所述金属层的材料为镍。其中底板可以为半导体功率模块的散热底板。铜具有很好的热传导性能，能快速的给工作中的部件散热。金属层为镀镍层，能够防止散热底板的铜基板发生氧化形成氧化铜，进而利于焊接。
[0007]一些实施例中，所述焊料为铜环；所述超声焊接的过程还包括将所述铜环套设于所述热电偶的探头上。铜环可保护探头。
[0008]一些实施例中，所述铜环包括空心柱体及自所述空心柱体一端的边缘凸伸出的凸缘，所述空心柱体定义有用于收容所述探头的容纳空间。
[0009]一些实施例中，所述超声焊接的过程包括将多个所述热电偶的探头间隔超声焊接于所述焊接面上。
[0010]本申请第二方面提供一种炉温板。该炉温板包括底板以及热电偶，所述热电偶包括探头，所述探头超声焊接于所述底板的焊接面上。
[0011]本申请第二方面的炉温板具有与第一方面的炉温板的制备方法相同的优点，在此不再赘述。
[0012]一些实施例中，所述底板包括基板及位于所述基板上的金属层，超声焊接的焊料的材料与所述基板的材料相同，所述焊接面为所述金属层的远离所述基板的表面。
[0013]一些实施例中，所述基板的材料及所述焊料的材料均为铜，所述金属层的材料为镍。
[0014]一些实施例中，多个所述热电偶间隔超声焊接于所述焊接面上。
附图说明
[0015]图1为现有技术的一种炉温板的示意图。
[0016]图2为利用图1所示的炉温板测得的炉温曲线示意图。
[0017]图3为本申请一实施例的炉温板的制备方法的示意图。
[0018]图4为图3所示的方法中步骤S1的示意图。
[0019]图5为图3所示的方法中步骤S2的示意图。
[0020]图6为图3所示的方法中步骤S3后，获得的炉温板的示意图。
[0021]图7为利用图6所示的炉温板测得的炉温曲线示意图。
[0022]主要元件符号说明：
[0023]炉温板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100、200
[0024]底板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
110、210
[0025]基板
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
111、211
[0026]金属层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112、212
[0027]热电偶
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
120、220
[0028]探头
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
121、221
[0029]第一导线
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2211
[0030]第二导线
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2212
[0031]测量结点
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2213
[0032]绝缘部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
222
[0033]高温胶带
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
130
[0034]铜环
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
230
[0035]空心柱体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
231
[0036]凸缘
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
232
[0037]容纳空间
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
233
具体实施方式
[0038]回流焊工艺中，在使用炉温板测试回焊炉的炉温曲线过程中，要求热电偶的探头
必须与产品紧密贴合，不能有任何断触现象，否则测试仪记录温度会中断或者炉温曲线会抖动，无法检测实际数据，而不能形成稳定且准确的炉温曲线。具体到目前半导体功率模块的回流工艺中，是要将散热底板与上部氮化铝覆铜陶瓷基板进行焊接，即上述的产品为散热底板。回流温度曲线是要取得散热底板与上部覆铜陶瓷基板之间的温度数据，因此，在使用炉温板测试炉温曲线过程中，要求热电偶的探头必须与散热底板的表面紧密贴合。
[0039]具体地，底板包括基板及金属层。基板的材质为铜，原因是铜具有很好的热传导性能，能快速的给工作中的部件散热。金属层为包裹在基板的表面的镀镍层。镀镍层是防止散热底板的铜基板发生氧化，当铜表面氧化则形成氧化铜，这不利于产品的焊接，无法达到产品焊接效果，所以镀镍层不可或缺。
[0040]然而，热电偶的探头的材质(通常为铂铑合金)与散热底板的表面的材质(镀镍层)不同，熔点也本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炉温板的制备方法，其特征在于，包括：将热电偶的探头超声焊接于底板的焊接面上。2.如权利要求1所述的炉温板的制备方法，其特征在于，所述底板包括基板及位于所述基板上的金属层；所述超声焊接的过程中，采用的焊料的材料与所述基板的材料相同，所述焊接面为所述金属层的远离所述基板的表面。3.如权利要求2所述的炉温板的制备方法，其特征在于，所述基板的材料及所述焊料的材料均为铜，所述金属层的材料为镍。4.如权利要求3所述的炉温板的制备方法，其特征在于，所述焊料为铜环；所述超声焊接的过程还包括将所述铜环套设于所述热电偶的探头上。5.如权利要求4所述的炉温板的制备方法，其特征在于，所述铜环包括空心柱体及自所述空心柱体一端的边缘凸伸出的凸缘，所述空心柱体定义有用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗福平，孙炎权，喻双柏，
申请(专利权)人：基本半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：