【技术实现步骤摘要】
本申请涉及功率芯片，尤其是涉及一种功率芯片烧结模块制作方法及功率芯片烧结模块、载板冶具。
技术介绍
1、目前，应用于如新能源汽车等的主驱逆变器基板（又称功率芯片），采用将功率芯片嵌埋到基板内部的散热铜基顶面的凹槽内的烧结方式，先将功率芯片通过银烧结工艺焊接到散热铜基的凹槽底部，制作成为功率芯片烧结模块，再将功率芯片烧结模块作为一个整体包封到基板内部。其中，烧结银层实现了功率芯片的漏极和散热铜基电性连接，确保功率芯片可以正常工作，散热铜基因其金属铜良好的导热性，在功率芯片工作时，能够将热量加速传递，起到快速散热的作用，达到防止封装体内部的功率芯片的热量大量积聚，功率芯片烧结模块结温过高，影响功率芯片烧结模块乃至基板整体可靠性的目的。但是，裸铜在空气中非常容易氧化，导致散热铜基表面的可焊性急剧下降，进而导致烧结过程中的纳米银膏与氧化铜表面的结合力极差，高温下容易发生结合界面开裂造成基板失效的情况。
2、现有技术中，业界普遍采用低成本的水平生产线表面处理设备，单个散热铜基若过水平线做表面处理的话，行进过程中会掉落到药水缸中，导致散热铜基在银烧结前进行表面预处理存在难度。
3、针对上述中的相关技术，专利技术人发现现有的功率芯片烧结模块因散热铜基的表面预处理存在难度而可靠性较差的问题。
技术实现思路
1、为了改善功率芯片烧结模块的可靠性，本申请提供了一种功率芯片烧结模块制作方法及功率芯片烧结模块、载板冶具。
2、第一方面，本申请提供一种功率芯片烧结模块制作
3、本申请是通过以下技术方案得以实现的：
4、一种功率芯片烧结模块制作方法，包括以下步骤，
5、烧结前，挑起载板冶具的安装槽上的具有延展性的限位线，将散热铜基块塞入至所述安装槽内并松开所述限位线，其中，所述限位线沿所述散热铜基块的顶面的对角线方向设置，所述安装槽的内底部设置有用于限位所述散热铜基块的限位区，所述散热铜基块的顶面设置有用于容纳功率芯片的凹槽；
6、对所述载板冶具上的所述散热铜基块的顶面进行osp处理，直至所述散热铜基块的顶面通过化学方法附着一层有机涂层；
7、挑起所述限位线，将所述散热铜基块从所述安装槽内移出；
8、在所述散热铜基块的顶面的凹槽底部印刷第一银膏；
9、烘烤所述第一银膏，形成第一银膏层；
10、把功率芯片贴装至所述第一银膏层的表面；
11、高温烧结，直至所述功率芯片粘接至所述第一银膏层上，且所述第一银膏层中的溶剂彻底挥发，其中，高温烧结时的温度范围为175℃-350℃；
12、在所述功率芯片的栅极和源极上分别印刷第二银膏；
13、烘烤所述第二银膏，形成第二银膏层；
14、在各所述第二银膏层上贴装铜片，所述铜片覆盖于所述第二银膏层的表面；
15、高温烧结，直至所述铜片粘接至所述第二银膏层上，且所述第二银膏层中的溶剂彻底挥发，其中，高温烧结时的温度范围为175℃-350℃。
16、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：印刷第二银膏时，采用以下步骤，
17、以压力10n和速度20mm/s，进行1次3d钢网印刷。
18、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：烘烤第二银膏时，采用以下步骤，
19、在纯氮环境下，以140℃温度烘烤20min。
20、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述铜片覆盖于所述第二银膏层的表面后，高温烧结时，采用以下步骤，
21、以250℃温度和16mpa压力，通过烧结机高温烧结300s。
22、第二方面，本申请提供一种功率芯片烧结模块制作方法。
23、本申请是通过以下技术方案得以实现的：
24、一种功率芯片烧结模块制作方法，包括以下步骤，
25、烧结前，挑起载板冶具的安装槽上的具有延展性的限位线，将散热铜基块塞入至所述安装槽内并松开所述限位线，其中，所述限位线沿所述散热铜基块的顶面的对角线方向设置，所述安装槽的内底部设置有用于限位所述散热铜基块的限位区，所述散热铜基块的顶面设置有用于容纳功率芯片的凹槽；
26、对所述载板冶具上的所述散热铜基块的顶面进行osp处理，直至所述散热铜基块的顶面通过化学方法附着一层有机涂层；
27、挑起所述限位线，将所述散热铜基块从所述安装槽内移出；
28、在所述散热铜基块的顶面的凹槽底部印刷第一银膏；
29、烘烤所述第一银膏，形成第一银膏层；
30、把功率芯片贴装至所述第一银膏层的表面；
31、高温烧结，直至所述功率芯片粘接至所述第一银膏层上，且所述第一银膏层中的溶剂彻底挥发，其中，高温烧结时的温度范围为175℃-350℃；
32、在所述功率芯片的栅极和源极上分别贴装银膜；
33、在各所述银膜上贴装铜片，所述铜片覆盖于所述银膜的表面；
34、高温烧结，直至所述铜片粘接至所述银膜上，且所述银膜中的溶剂彻底挥发，其中，所述铜片覆盖于所述银膜的表面，高温烧结时的温度范围为175℃-350℃。
35、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：贴装银膜时，采用以下步骤，
36、设置固晶机的贴片温度为130℃-180℃，贴片压力为20n，贴片速度为20mm/s。
37、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述铜片覆盖于所述银膜的表面后，高温烧结时，采用以下步骤，
38、以250℃温度和16mpa压力，通过烧结机高温烧结300s。
39、本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：贴装铜片时，采用以下步骤，
40、设置贴片温度120℃，贴片压力50n，通过固晶机贴装1200ms。
41、第三方面，本申请提供一种载板冶具。
42、本申请是通过以下技术方案得以实现的：
43、一种载板冶具，应用于上述任意一种功率芯片烧结模块制作方法，包括介质层，所述介质层由若干半固化片叠合后高温压合形成，其中，高温压合时的温度范围为175℃-350℃；
44、所述载板冶具上加工有若干安装槽，所述安装槽的尺寸为mm级别且大于所述散热铜基块的尺寸；
45、所述安装槽的内底部居中位置凹设有限位区；
46、所述载板冶具上在所述安装槽的外围位置钻设有若干第一通孔和若干第二通孔，若干所述第一通孔位于所述安装槽的对边平分线方向上，若干所述第二通孔位于所述安装槽的对角线方向上，所述第一通孔距离所述安装槽的槽边的距离值等于所述第二通孔距离相邻所的述安装槽的槽边的垂直距离值，且所述距离值和所述垂直距离值均大于0；
47、所述第二通孔内穿设有具有延展性的限位线，所述限位线呈x形交叉于所述安装槽的正上方，所述限位线的线头和线尾固定于所述第二通孔内。
48、本申请在一较佳示例中可以进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，印刷第二银膏时，采用以下步骤，
3.根据权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，烘烤第二银膏时，采用以下步骤，
4.根据权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，所述铜片覆盖于所述第二银膏层的表面后，高温烧结时，采用以下步骤，
5.一种功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，贴装银膜时，采用以下步骤，
7.根据权利要求5所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，所述铜片覆盖于所述银膜的表面后，高温烧结时，采用以下步骤，
8.根据权利要求1或5所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，贴装铜片时，采用以下步骤，
9.一种载板冶具，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的功率芯片烧结模块制作方法，包括介质层，所述介质层由若干半固化片叠合后高温压合形成，其中，高
10.根据权利要求9所述的载板冶具，其特征在于，所述第二通孔的数量为4个且沿所述安装槽的对角线方向上均匀分布。
11.根据权利要求9所述的载板冶具，其特征在于，所述第一通孔的数量为4个且沿所述安装槽的对边平分线方向上均匀分布。
12.根据权利要求9所述的载板冶具，其特征在于，所述限位区呈十字形。
13.根据权利要求9所述的载板冶具，其特征在于，所述限位线的线头和线尾分别位于所述载板冶具的同一对角线方向上的两个所述第二通孔内，且该第二通孔内灌满固化的用于固定所述限位线的线头和线尾的环氧树脂。
14.一种功率芯片烧结模块，其特征在于，采用权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法制成，包括散热铜基块，所述散热铜基块的长度为10-12mm，所述散热铜基块的宽度为10-12mm，所述散热铜基块的厚度为1.1-1.3mm，所述散热铜基块的顶面设置有凹槽，所述凹槽的长度为8-9mm，所述凹槽的宽度为6-7mm，所述凹槽的深度为0.2-0.3mm；
15.一种功率芯片烧结模块，其特征在于，采用权利要求5所述的功率芯片烧结模块制作方法制成，包括散热铜基块，所述散热铜基块的长度为10-12mm，所述散热铜基块的宽度为10-12mm，所述散热铜基块的厚度为1.1-1.3mm，所述散热铜基块的顶面设置有凹槽，所述凹槽的长度为8-9mm，所述凹槽的宽度为6-7mm，所述凹槽的深度为0.2-0.3mm;
...【技术特征摘要】
1.一种功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，印刷第二银膏时，采用以下步骤，
3.根据权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，烘烤第二银膏时，采用以下步骤，
4.根据权利要求1所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，所述铜片覆盖于所述第二银膏层的表面后，高温烧结时，采用以下步骤，
5.一种功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，包括以下步骤，
6.根据权利要求5所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，贴装银膜时，采用以下步骤，
7.根据权利要求5所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，所述铜片覆盖于所述银膜的表面后，高温烧结时，采用以下步骤，
8.根据权利要求1或5所述的功率芯片烧结模块制作方法，其特征在于，贴装铜片时，采用以下步骤，
9.一种载板冶具，其特征在于，应用于权利要求1至8任一项所述的功率芯片烧结模块制作方法，包括介质层，所述介质层由若干半固化片叠合后高温压合形成，其中，高温压合时的温度范围为175℃-350℃；
10.根据权利要求9所述的载板冶具，其特征在于，所述第二通孔的数量为4个且沿所述安装槽的对角线方向上均匀...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈冬弟，毛德祥，
申请(专利权)人：广州美维电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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