表面貼裝功率器件集成焊接方法與流程

本發明涉及電源控制器技術領域，特別是涉及一種表面貼裝功率器件集成焊接方法。

背景技術：

目前，普遍的功率管互連是通過導線或電路板銅箔布線來實現的，工藝較為成熟完善，但依靠該方法實現的功率管互連存在體積大、重量大、組裝工藝過于繁瑣的缺點。在對空間要求不高的產品中影響不大，但對于空間電源技術，功率管互連更小的體積和重量意味著有更多空間用于其它的設計，更簡潔的工藝意味著更少的錯誤和更快的組裝速度。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種表面貼裝功率器件集成焊接方法。該表面貼裝功率器件集成焊接方法在保證產品可靠性的條件下，具有降低產品重量、減小產品體積并優化工藝使操作更為簡單的特點。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種表面貼裝功率器件集成焊接方法，至少包括如下步驟：

步驟101、使用錫鍋配合吸錫繩對SMD器件進行去金搪錫處理；

步驟102、使用印刷機將端子焊膏印刷到陶瓷覆銅板的相應位置上；

步驟103、用鑷子將端子放置在陶瓷覆銅板相應位置；

步驟104、設置好真空回流焊爐溫度曲線，將貼裝好的陶瓷覆銅板水平放入設置好溫度的真空回流焊爐中進行焊接；

步驟105、使用印刷機將焊膏印刷到元器件、鋁碳化硅基本的相應位置上；

步驟106、用鑷子將元器件貼裝到陶瓷覆銅板上，再將陶瓷覆銅板水平貼裝到鋁碳化硅基板上，施加一定壓力使陶瓷覆銅板與鋁碳化硅基板間的焊膏充分接觸；

步驟107、設置好真空回流焊爐溫度曲線，將貼裝好的陶瓷覆銅板水平放入設置好溫度的真空回流焊爐中進行焊接；

步驟108、經過清洗、電測、檢驗后得到符合標準的集成焊接的表面貼裝功率器件組。

本發明具有的優點和積極效果是：

通過采用上述技術方案，本發明將表面貼裝器件及引線端子貼裝在Al₂O₃陶瓷覆銅基板上，選擇材料特性相似的AlSiC基板作為承載底板，將貼裝好的Al₂O₃陶瓷覆銅基板與AlSiC基板進行焊接，生成電源控制器所需的表面貼裝功率集成器件；由于在集成焊接時采用復式結構，在保證器件與器件間安全間距的同時，最大程度的節省了空間，實現了無線焊接，降低了功率半導體互連的體積、重量；本發明采用的復式結構，每部件都較易生產，結構簡單，便于加工，安裝方便，避免了繁瑣的工藝步驟。

附圖說明：

圖1為本發明優選實施例中表面貼裝功率器件集成焊接示意圖；

其中：1-元器件表面貼裝器件；2-AlSiC結構板；3-Al₂O₃陶瓷覆銅基板；4-引線端子。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，一種表面貼裝功率器件集成焊接方法，表面貼裝功率器件集成焊接結構如圖1所示，包括元器件表面貼裝器件1，結AlSiC結構板2，Al₂O₃陶瓷覆銅基板3，引線端子4；

表面貼裝功率器件集成焊接選用了SMD(Surface-Mount Devices)封裝的功率半導體器件。SMD封裝由三個引出電極、殼體、密封環和上蓋組成。這些部分用銅焊接形成一個密封的，半導體模載體。SMD封裝的功率器件相對引線封裝的功率器件在機械、電、熱幾個方面均具有明顯優勢，更適用于較大的功率電路中應用。

陶瓷覆銅基板(DBC)是指銅箔在高溫1062℃～1065℃下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基板表面(單面或雙面)上的特殊工藝方法制成的超薄復合基板。該基板具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。

承載底板是模塊的機械安裝和散熱的接口。表面貼裝功率器件集成焊接的承載底板采用鋁碳化硅(AlSiC)金屬基體復合物材料，其具有可調的熱膨脹系數(6.4～12.4ppm/K)和高的導熱率(150-205W/m.K),因此一方面鋁碳化硅(AlSiC)的熱膨脹系數與陶瓷基片實現良好的匹配，能夠防止疲勞失效的產生,另一方面鋁碳化硅(AlSiC)的熱導率是可伐合金的十倍，芯片產生的熱量可以及時散發,能夠大大提高整個模塊的可靠性和穩定性。同時材料密度(2.9g/CC)僅為銅密度(9g/CC)的三分之一，滿足產品對重量的特殊要求。AlSiC材料是將金屬的高導熱性與陶瓷的低熱膨脹性相結合，能滿足多功能特性及設計要求，具有高導熱、低膨脹、高剛度、低密度、低成本等綜合優異性能。

引線端子負責完成模塊對外的功率與信號連接，要求具備良好的導電性和可焊性。引線端子為焊杯型設計，由數控機加工制成，保證了一致性。端子材料為紫銅，表面鍍銀處理，鍍銀層厚度5～10μm。端子加工后進行防氧化處理。

表面貼裝功率器件集成焊接的操作過程：

實施例：參閱附圖1，使用錫鍋配合吸錫繩對SMD器件進行去金搪錫處理。使用印刷機將端子焊膏印刷到陶瓷覆銅板的相應位置上。用鑷子將端子放置在陶瓷覆銅板相應位置。設置好真空回流焊爐溫度曲線，將貼裝好的陶瓷覆銅板水平放入設置好溫度的真空回流焊爐中進行焊接。使用印刷機將焊膏印刷到元器件、鋁碳化硅基本的相應位置上。用鑷子將元器件貼裝到陶瓷覆銅板上，再將陶瓷覆銅板水平貼裝到鋁碳化硅基板上，施加一定壓力使陶瓷覆銅板與鋁碳化硅基板間的焊膏充分接觸。設置好真空回流焊爐溫度曲線，將貼裝好的陶瓷覆銅板水平放入設置好溫度的真空回流焊爐中進行焊接。經過清洗、電測、檢驗后可以得到符合標準的集成焊接的表面貼裝功率器件組。

以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。