本发明专利技术在将电力模块（12）钎焊到散热器（15）上时，把调温到焊料（13）的熔点以上的蒸汽从蒸汽发生槽（2）导入设在散热器内的流路中，将散热器（15）加热，使焊料（13）熔融。与供给到散热器（15）的蒸汽不混合地、从别的路径将惰性气体导入钎焊槽（1）内，通过压力调整，使焊料（13）内的空隙减少或冷凝，排除空隙的不良影响。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在钎焊槽内钎焊电力模块(power module)时使用的。
技术介绍
在已往的蒸汽方式回流焊方法中，在沸点为焊料熔点以上的惰性液体的蒸汽环境中，将预先在被钎焊部上涂敷了材料之物加热熔融，用300ppm以下的氧浓度进行钎焊，可实现焊料润湿性好的钎焊(例如参见专利文献I)。但是，已往的该回流焊方法，由于必须在蒸汽环境中加热，所以，存在不能将环境减压而不能获得抑制焊料空隙的有效对策的问题。另外，由于不能通过还原气体置换来提高润湿性，所以，必须涂敷焊糊、焊剂等。在先技术文献 专利文献专利文献1:日本特开2003 - 19590号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是为了解决上述问题而做出的，其目的是提供能抑制空隙且实现良好的焊料润湿性的。解决课题的技术方案本专利技术的回流焊装置，具有涂敷了焊料的被钎焊工件、收容用于加热上述被钎焊工件的加热体的钎焊槽、将上述钎焊槽内的压力减压的真空泵、将惰性气体导入上述钎焊槽内的置换气体槽、将调温后的热传导介质供给到设在上述加热体的内部的流路内的热传导介质供给槽；上述热传导介质相对于上述加热体的导入和排出是经过与上述钎焊槽的内部空间隔开的路径进行的，利用由上述加热体的热而熔融的上述焊料来进行上述被钎焊工件的钎焊；上述热传导介质是将沸点为上述焊料的熔点以上的惰性液体加热而得到的蒸汽、或惰性液体。本专利技术的回流焊方法，具有以下工序:将涂敷了焊料的被钎焊工件配置在钎焊槽内的加热体上；将上述钎焊槽内减压；将惰性气体导入上述钎焊槽内；将调温到上述焊料的熔点以上的热传导介质，通过与上述钎焊槽的内部空间隔开的路径，供给到设在上述加热体内的流路，从而将上述加热体和上述被钎焊工件加热而使上述焊料熔融；将上述钎焊槽内减压，使上述焊料内的空隙减少；将上述钎焊槽内的压力形成为常压以上的压力，使上述焊料凝固。专利技术效果根据本专利技术的回流焊装置，由于把导入钎焊槽内的惰性气体和导入加热板的热传导介质的流路分隔开，所以，可用各自的系统来实施用于抑制空隙的钎焊槽内的气压调节和用于提高焊料润湿性的加热体的温度调整。根据本专利技术的回流焊方法，能严格控制加热体的温度，并且，将收容被钎焊工件的钎焊槽内减压而使空隙减少，之后，在常压以上的压力下使焊料凝固，所以，能更加减小焊料内的空隙，减小空隙的不良影响。附图说明图1是表示本专利技术实施方式I的回流焊装置的构造图。图2是说明本专利技术的电力模块的剖面构造图。图3是表示本专利技术实施方式2的回流焊装置的构造图。图4是表示本专利技术实施方式3的回流焊装置的构造图。图5是表示本专利技术实施方式4的回流焊装置的构造图。图6是表示本专利技术实施方式5的蒸汽配管的主要部分的剖面构造图。具体实施例方式实施方式I利用图1和图2来说·明本专利技术的实施方式I。图1是表示本专利技术实施方式I的回流焊装置的构造图。在钎焊槽I内配置平板状的加热板(相当于加热体)11。从热传导介质供给槽即蒸汽发生槽2伸出的蒸汽配管(相当于配管部)8，经由接头部(加热板管)10，安装在加热板11上。另外，在钎焊槽I上，固定连接着来自真空泵3的配管和来自置换气体槽4的配管。在蒸汽发生槽2的底部，设置着加热器7。在加热器7上，固定着装有惰性液体5的惰性液体箱6。在钎焊槽I内，底板14配置在支承台9上的加热板11上。在底板14上，形成了焊料13的层，电力模块12经由该焊料13载置在底板14上。这里，被钎焊工件相当于底板14、焊料13和电力模块12的层叠体。另外，借助焊料13而与电力模块12成为一体的底板14在焊料13热硬化后被取出到钎焊槽I的外部，而加热板11是钎焊槽I所具有的结构，所以，仍保持于支承台9等而残留在槽内。图2例示电力模块12的剖面图。图2的电力模块12是例如利用模制树脂(环氧树脂)21的树脂密封式的模块，在其内部配置着功率半导体元件23。该功率半导体元件23，借助内部焊料24固定在金属板(热散布器)25上，另外，借助内部焊料24，固定着与外部进行通信用的端子22。另外，在电力模块12的底面具有金属箔27，该金属箔27具有与焊料13接合的金属面。这里，表示电力模块12的形状和尺寸例。该电力模块12，在金属板25与底面之间具有垂直投影的外形比金属板25大的绝缘树脂层26和金属箔27，该金属箔27露出于电力模块12的底面。金属箔27是100 ii m的铜箔。绝缘树脂层26是含浸了 BN填充物的200 U m厚的环氧树脂层。金属板25是厚度为Imm至3mm的铜板。功率半导体元件23是厚度为200 u m的硅。金属板25与功率半导体元件23之间的内部焊料24是由Sn和添加元素构成的厚度为50iim至200iim的层。添加元素是Ag、Cu、N1、Sb、In、Bi等。对该被树脂密封着的电力模块12加热而达到了内部焊料24的熔点以上的温度时，会产生内部焊料24体积膨胀而沿着内部的界面扩展并将模制树脂21划开、流出到外侧的问题，所以，在电力模块12的钎焊过程中，存在不能将电力模块12的温度加热到内部焊料24的熔点以上的课题。本专利技术实施方式I的回流焊装置构成为，具有:收容涂敷了焊料13的被钎焊工件和加热该被钎焊工件的加热体(加热板11)的钎焊槽1、将钎焊槽I内的压力减压的真空泵3、将惰性气体导入钎焊槽I内的置换气体槽4、以及把调温后的热传导介质供给到设在加热板11内部的流路内的热传导介质供给槽(蒸汽发生槽2)，热传导介质对加热板11的导入和排出是经过与钎焊槽I的内部空间隔开的路径进行的，利用被加热板11的热而熔融了的焊料13来进行被钎焊工件的钎焊。所以，通过把蒸汽(热传导介质)导入设在加热板11内部的流路，使得加热板11的内部温度保持为不超过惰性液体的沸点的温度。因此，底板14的温度被加热到与惰性液体的沸点相等的温度。即，可把调温至惰性液体的沸点温度的热传导介质导入加热板U。结果，回流焊装置，对焊料13的熔点，能严格地规定加热温度。这里，电力模块12的内部焊料24的熔点，必须比用于将底板14和电力模块12接合的焊料层13的熔点高。但是，在所谓的铅回流焊中，不存在具有大熔点差的焊料，例如，只能得到20度左右的差。即，在这样的电力模块12的安装中要求在内部焊料24和焊料13的熔点差的范围内能严格地规定加热温度的钎焊方法，而本加热方式可以实现。另外，电力模块12与底板14之间的焊料13，不仅要有接合固定的功能，也需要有散热功能。为此，由于焊料13内存在空隙、即由于存在隔热而导致功率半导体元件23的温度上升超过容许值的危险，所以，必须严格控制最大空隙的大小。为此，在本专利技术的回流焊装置中，具有真空泵3和置换气体槽4，用与使焊料13熔融的热传导介质不同的系统，将钎焊槽I内减压，另外，用置换气体，把内部空间的环境置换为惰性环境，这样，可实现空隙尺寸的控制。在此，说明本 专利技术的回流焊方法。首先，把糊状的焊料13涂敷在底板14上而形成焊料层，把电力模块12放置在该焊料13上，利用焊料13进行贴合部件的层叠。电力模块12的内部焊料24例如其成分是Sn — 5Pb，熔点是2350C。焊料13例如其成分是Sn — 3.5Ag — 0.5Bi — 8In，熔点是214。。。但并不限定于上述例子，只要是焊料层13的熔点比内部焊料24的熔点低10°C以上的组合即可(步本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：别芝范之，中岛泰，前川博敏，石桥诚司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：
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