一种在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法及涂敷装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种在半导体器件（ＩＧＢＴ）上涂敷导热硅脂的方法及涂敷装置，方法包括以下步骤：（１）根据ＩＧＢＴ的安装面粗糙度制作出具有相应网孔的丝网，ＩＧＢＴ的散热面粗糙度越大，丝网的网孔越大，ＩＧＢＴ的散热面粗糙度越小，丝网的网孔越小；（２）将丝网放置在ＩＧＢＴ的散热面上，使丝网上的网孔和ＩＧＢＴ散热面正好吻合；（３）将导热硅脂涂敷在丝网上，将丝网的网孔填平；（４）去掉丝网；（５）将散热器安装在ＩＧＢＴ的安装面上。本发明专利技术方法可以准确控制导热硅脂用量和分布，使得导热硅脂涂敷均匀、一致性好；可以避免杂质进入导热硅脂中；由此可以提高ＩＧＢＴ和散热器之间的导热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在半导体器件(IGBT)上涂敷导热硅脂的方法及 涂敷装置。
技术介绍
半导体器件(IGBT)的散热是通过安装在其上的散热器完成的。 为了提高半导体器件的散热效果，通常要在半导体器件和散热器接触 面之间涂敷导热硅脂。导热硅脂成分为硅油和填料。填料为磨得很细的粉末，成份为 Zn0/A1203/氮化硼/碳化硅/铝粉等(就是我们平时看到的白色的东 西)。硅油保证了一定的流动性，而填料填充了半导体器件和散热器 之间的微小空隙，保证了导热性。散热器与半导体器件之间传热主要通过传导途径，主要通过散热 器与半导体器件之间的直接接触实现。导热硅脂的作用在于填充二者 之间的空隙，，使相互接触出更加完全。如果硅脂使用过量，在半导 体器件和散热器之间形成一个硅脂层，则散热途径变为半导体器件 —-硅脂一-散热器。由于硅脂的导热系数约入^一2W/ (m，K)，而铝 合金的散热器在300W/ (m.K)以上，在此情况下硅脂成了阻碍传热 的因素。因此涂抹硅脂一定要适量，刚刚在半导体器件上涂上薄薄一 层就可以了，目前导热硅脂的厚度要求约100um-150um。(半导体器件和散热器表面粗燥度要求Ra《6. 3um，平面度《100um/100腿)。由于导热硅脂的厚度对半导体器件的散热起非常关键的作 用，因此控制导热硅脂涂覆厚度和涂覆均匀度至关重要。目前的 涂覆工艺，在半导体器件安装前，用酒精将器件的散热面和散热器 清洗干净，然后在半导体器件的安装面用滚筒刷反复滚刷上一层导热 硅脂，目测硅脂是否涂满半导体器件安装面，最后再将半导体器件 安装在散热器上。这种方法由于在操作上比较粗糙，无法准确控制导 热硅脂用量和分布，使得导热硅脂涂敷不均匀，而且滚刷上的杂质易 进入导热硅脂中，因此对半导体器件和散热器之间的导热效果带来影 响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以提高半导体器件和散热器之间 导热效果的在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法及涂敷装置。本专利技术在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法，包括以下步骤1、 根据半导体器件的安装面粗糙度制作出具有相应网孔的丝网， 半导体器件的散热面粗糙度越大，丝网的网孔越大，半导体器件的散 热面粗糙度越小，丝网的网孔越小；2、 将丝网放置在半导体器件的散热面上，使丝网上的网孔和半 导体器件散热面正好吻合；3、 将导热硅脂涂敷在丝网上，将丝网的网孔填平；4、 去掉丝网；5、 将散热器安装在半导体器件的安装面上。进一步的技术特征是所述丝网的厚度根据半导体器件的散热面面积、需要的导热硅脂 的涂敷厚度和丝网上网孔的总面积确定。本专利技术用于上述方法的涂敷装置，包括由底板和支撑组成的底 座、网板，所述网板用铰链连接在底座的支撑上，网板上设有带网孔 的丝网，底座的底板与网板之间形成用于放置半导体器件的空间。所述丝网上的网孔包括不同直径的网孔。所述网板上与底板相对应设有定位部件，定位部件的高度与半导 体器件相适应。本专利技术方法与现有方法比较，其优点表现在可以准确控制导热 硅脂用量和分布，使得导热硅脂涂敷均匀、 一致性好；导热硅脂的涂敷厚度可以控制(在100-125um之间)；操作过程控制容易；可以避 免杂质进入导热硅脂中；由此可以提高半导体器件和散热器之间的导热效果。以下结合附图进一步说明本专利技术的技术方案。 附图说明图1是本专利技术涂敷装置结构及其使用状态示意图。图2、图3是本专利技术涂敷装置的不同使用状态示意图。 图4是在半导体器件上安装散热器的示意图。 具体实施例方式本专利技术在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法，按以下步骤进行 (参见图1至图3):1、对半导体器件5的安装面进行微观放大分析，根据半导体器件5的散热面粗糙度制作出具有相应网孔的丝网3，半导体器件5的散热面粗糙度越大，丝网3的网孔4越大，可以使漏的硅脂较多，半 导体器件5的散热面粗糙度越小，丝网3的网孔4越小，可以使漏的 硅脂较少，所述丝网3的厚度根据半导体器件5的散热面面积、需要 的导热硅脂9的涂敷厚度和丝网3上网孔的总面积确定； 根据网孔4设计丝网3:① 计算出半导体器件5安装面Sl的大小S1=A*BA为半导体器件5安装面长度尺寸 B为半导体器件5安装面宽度尺寸② 计算导热硅脂9的用量VV二S1州1HI为半导体器件5上标准的导热硅脂9的厚度 导热硅脂9的标准厚度为100-150um，因此一般取100um③ 计算出丝网3的厚度H2H2=V/S2V为导热硅脂9的用量S2为丝网3上网孔4的总面积；2、 如图1所示，将丝网3放置在半导体器件5的散热面上，使 丝网3上的网孔4和半导体器件5的散热面正好吻合；3、 如图2所示，将导热硅脂9涂敷在丝网3上，用刮板将丝网 3的网孔填平；4、 如图3所示，去掉丝网3，这时半导体器件5的散热面上涂 敷有导热硅脂9;5、 如图4所示，将散热器10安装在半导体器件5的散热面上。 本专利技术的涂敷装置，包括底座、网板，底座由底板8和支撑1组成，网板由框架6及固定在框架6上的带网孔的丝网3组成，网板的 框架6用铰链2连接在底座的支撑1上，底座的底板8与网板之间形 成用于放置半导体器件5的空间，丝网3上的网孔包括不同直径的网 孔4，网板的框架6上与底板8相对应设有定位部件7，定位部件7 的高度与半导体器件5相适应。权利要求1、一种在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法，其特征在于包括以下步骤(1)、根据半导体器件的安装面粗糙度制作出具有相应网孔的丝网，半导体器件的散热面粗糙度越大，丝网的网孔越大，半导体器件的散热面粗糙度越小，丝网的网孔越小；(2)、将丝网放置在半导体器件的散热面上，使丝网上的网孔和半导体器件散热面正好吻合；(3)、将导热硅脂涂敷在丝网上，将丝网的网孔填平；(4)、去掉丝网；(5)、将散热器安装在半导体器件的安装面上。2、 根据权利要求1所述的在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法， 其特征在于所述丝网的厚度根据半导体器件的散热面面积、需要的导 热硅脂的涂敷厚度和丝网上网孔的总面积确定。3、 一种用于如权利要求1所述方法的涂敷装置，其特征在于包括由底板和支撑组成的底座、网板，所述网板用铰链连接在底座的支 撑上，网板上设有带网孔的丝网，底座的底板与网板之间形成用于放 置半导体器件的空间。4、 根据权利要求3所述的涂敷装置，其特征在于所述丝网上的 网孔包括不同直径的网孔。5、 根据权利要求3或4所述的涂敷装置，其特征在于所述网板 上与底板相对应设有定位部件，定位部件的高度与半导体器件相适 应。全文摘要本专利技术公开了一种在半导体器件(IGBT)上涂敷导热硅脂的方法及涂敷装置，方法包括以下步骤(1)根据IGBT的安装面粗糙度制作出具有相应网孔的丝网，IGBT的散热面粗糙度越大，丝网的网孔越大，IGBT的散热面粗糙度越小，丝网的网孔越小；(2)将丝网放置在IGBT的散热面上，使丝网上的网孔和IGBT散热面正好吻合；(3)将导热硅脂涂敷在丝网上，将丝网的网孔填平；(4)去掉丝网；(5)将散热器安装在IGBT的安装面上。本专利技术方法可以准确控制导热硅脂用量和分布，使得导热硅脂涂敷均匀、一致性好；可以避免杂质进入导热硅脂中；由此可以提高IGBT和散热器之间的导热效果。文档编号H01L23/34GK101546717SQ20091004281公开日200本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在半导体器件上涂敷导热硅脂的方法，其特征在于包括以下步骤：　（１）、根据半导体器件的安装面粗糙度制作出具有相应网孔的丝网，半导体器件的散热面粗糙度越大，丝网的网孔越大，半导体器件的散热面粗糙度越小，丝网的网孔越小；　（２）、 将丝网放置在半导体器件的散热面上，使丝网上的网孔和半导体器件散热面正好吻合；　（３）、将导热硅脂涂敷在丝网上，将丝网的网孔填平；　（４）、去掉丝网；　（５）、将散热器安装在半导体器件的安装面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆，李强辉，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]