【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電子器件，涉及一種雙面焊接單面水冷的igbt功率模塊及焊接工藝。
技術(shù)介紹
1、目前，半導(dǎo)體功率模塊已廣泛使用在新能源汽車行業(yè)，隨著不斷的發(fā)展，對(duì)功率模塊提出了高功率密度，高可靠性等要求，這就要求功率模塊在結(jié)構(gòu)和電路的高可靠性，諸如芯片的瞬時(shí)抗熱沖擊能力、芯片正面電氣連接的可靠性均需要進(jìn)一步改善。其中，功率半導(dǎo)體模塊因?yàn)楣ぷ麟娏鞔螅瑢?duì)芯片之間以及芯片與絕緣基板之間用于連接的鍵合線的質(zhì)量以及精度要求較高，在生產(chǎn)上效率較低。
2、因此，為此，設(shè)計(jì)一種雙面焊接單面水冷的igbt功率模塊及焊接工藝，從而克服上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，有利于提高功率模塊耐瞬態(tài)熱沖擊能力和提高功率模塊電氣連接可靠性，工藝簡(jiǎn)便的雙面焊接單面水冷的igbt功率模塊及焊接工藝。
2、本專利技術(shù)是通過(guò)如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：一種雙面焊接單面水冷的igbt功率模塊，包括放置在冶具上的功率模塊本體，所述功率模塊本體由相對(duì)設(shè)置的第一絕緣基板和第二絕緣基板組成，并在第一絕緣基板和第二絕緣基板的一側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)引線框架，所述第一絕緣基板和第二絕緣基板上均通過(guò)焊料焊接有可雙面焊接的半導(dǎo)體芯片，在第一絕緣基板和第二絕緣基板的半導(dǎo)體芯片上分別通過(guò)焊料焊接有第一銅鈑金件和第二銅鈑金件，第一銅鈑金件和第二銅鈑金件分別通過(guò)鍵合線以及焊料與引線框架進(jìn)行連接；所述半導(dǎo)體芯片包括可雙面焊接的絕緣柵雙極型晶體管（igbt）和二極管。p>
3、作為優(yōu)選：所述第一絕緣基板和第二絕緣基板均由燒結(jié)一體的上銅層、中間由聚合物或陶瓷組成的絕緣層和下銅層組成。
4、作為優(yōu)選：所述第一銅鈑金件和第二銅鈑金件的厚度為0.1mm-10mm，采用銅制成，用于方便沖壓、開(kāi)槽以及折彎。
5、作為優(yōu)選：所述引線框架由焊盤(pán)以及分別設(shè)置在焊盤(pán)上的引腳、功率端子和信號(hào)端子組成，在焊盤(pán)上還通過(guò)焊料連接有電阻。
6、作為優(yōu)選：所述引線框架連接的電阻包括熱敏電阻和鍵合電阻。
7、作為優(yōu)選：所述引線框架的材料為銅，銅表面可進(jìn)行或不進(jìn)行電鍍，所述電鍍的金屬為金、銀、鎳、錫其中的一種或多種組成。
8、作為優(yōu)選：所述焊料為無(wú)鉛錫膏或錫片，無(wú)鉛錫膏的印刷厚度為50-500um，每一處焊點(diǎn)的錫膏重量為0.01-50g，錫片的厚度為50-500um，每一處焊點(diǎn)的錫片重量為0.01-50g。
9、一種雙面焊接單面水冷的igbt功率模塊的焊接工藝，所述焊接工藝包括如下步驟：
10、1）將所有雙面焊接的半導(dǎo)體芯片焊接在第一絕緣基板和第二絕緣基板上，進(jìn)行清洗；
11、2）將第一絕緣基板和第二絕緣基板在治具上進(jìn)行組裝，在雙面焊接的半導(dǎo)體芯片、第一絕緣基板、第二絕緣基板、引線框架上對(duì)應(yīng)的位置處添加焊料，完成第一絕緣基板、第二絕緣基板、第一銅鈑金件、第二銅鈑金件、引線框架、電阻的組裝，焊接，清洗；
12、3）對(duì)第一絕緣基板和第二絕緣基板用鍵合線對(duì)各元件進(jìn)行鍵合；
13、4）將完成鍵合的功率模塊進(jìn)行封裝。
14、作為優(yōu)選：所述步驟2）中，通過(guò)治具將第一絕緣基板、第二絕緣基板、第一銅鈑金件、第二銅鈑金件、引線框架進(jìn)行組裝，以保證焊接后模塊上各元件位置的準(zhǔn)確性。
15、作為優(yōu)選：所述步驟1）和步驟2）中焊料最高溫度保持在100-400℃之間。
16、本專利技術(shù)的有益效果如下：
17、本專利技術(shù)所設(shè)計(jì)的功率模塊采用銅鈑金件代替鍵合線與絕緣柵雙極性晶體管以及二極管的芯片部分正面功率極焊接連接的技術(shù)，增大了電氣連接的接觸面，有利于提高功率模塊主電路的電氣連接的可靠性，且銅鈑金件熱容的存在有利于絕緣柵雙極性晶體管以及二極管的芯片部分抵抗模塊工作中的瞬態(tài)熱沖擊，減少芯片結(jié)溫波動(dòng)，因此該模塊具有更好的可靠性性能。
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1.一種雙面焊接單面水冷的IGBT功率模塊，包括放置在冶具上的功率模塊本體，所述功率模塊本體由相對(duì)設(shè)置的第一絕緣基板（1）和第二絕緣基板（2）組成，并在第一絕緣基板（1）和第二絕緣基板（2）的一側(cè)設(shè)置有至少一個(gè)引線框架（3），所述第一絕緣基板（1）和第二絕緣基板（2）上均通過(guò)焊料（8）焊接有可雙面焊接的半導(dǎo)體芯片（4），在第一絕緣基板（1）和第二絕緣基板（2）的半導(dǎo)體芯片（4）上分別通過(guò)焊料（8）焊接有第一銅鈑金件（5）和第二銅鈑金件（6），第一銅鈑金件（5）和第二銅鈑金件（6）分別通過(guò)鍵合線（9）以及焊料與引線框架進(jìn)行連接，所述半導(dǎo)體芯片包括可雙面焊接的絕緣柵雙極型晶體管和二極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙面焊接單面水冷的IGBT功率模塊，其特征在于：所述第一絕緣基板（1）和第二絕緣基板（2）均由燒結(jié)一體的上銅層、中間由聚合物或陶瓷組成的絕緣層和下銅層組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙面焊接單面水冷的IGBT功率模塊，其特征在于：所述第一銅鈑金件（5）和第二銅鈑金件（6）的厚度為0.1mm-10mm，采用銅制成，用于方便沖壓、開(kāi)槽以及折彎。
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