[发明专利]采用热风焊接方法制备晶体管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体管的生产方法，尤其涉及其高功率晶体管的生产方法。

背景技术

功率晶体管适用于由控制用集成电路(IC)和功率晶体管的两块芯片构成的串联稳压器和开关稳压器、以及其它容易发生电涌的电源电路等。高功率晶体管的芯片主要的应用包括家用电器的开关电源，如电视，微机，家用电磁炉等，还有汽车上的相关电设备，如汽车的点火设备等，还应用于工业上使用的各类电器如动力控制负载电源，控制器，直流焊机等等。但是高功率晶体管的芯片焊接一般采用手工焊接的工艺，而手工焊接芯片效率低下，同时电能耗费大，氢氮保护气体损耗量相应也多，增加运营成本，质量一致性较差，效率低。

同时，众所周知，焊接层除了为器件提供机械连接或电连接外，还须为器件提供良好的散热通道。通过手工焊接无法实现上述要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种效率高、质量好、成本低的晶体管的生产方法，改善了芯片焊接的工艺。通过本方法的焊接工艺，具有机械强度高、热阻小、稳定性好、可靠性高等优点。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案具体包括以下步骤：

首先，把将待焊接的晶体管的芯片放到焊接平台上，焊接机器启动加热步骤，加热步骤包括第一加热温度区和第二加热温度区，其中第一加热温度区采用热气流加热，从上下两个方向吹向待焊接的芯片，加热温度为85℃，在该区域保持80秒左右时间后，待焊接的晶体管的芯片进入刀第二加热温度区域，在第二加热温度区域采用感应加热方式，感应加热阶段的加热温度为105℃，在该区域保持60秒左右的时间。

通过两个阶段的加热可以有效减少芯片焊接过程中产生的焊接缺陷。之所以采用两个不同的加热阶段主要原因在于，通过第一阶段的热气流加热的方式可以在上下表面同时加热，并且通过热气流的方式能够有效吹掉待焊接部位的污染物，利于焊接的进行；而在第二阶段通过感应加热的方式能够均匀的加热芯片整体，减少焊接应力带来的缺陷。另外，采用第一加热温度和第二加热温度分段提高加热温度的梯度加热方式可以减少快速加热带来的应力缺陷。

然后，把引线架放置到送料输送台上，由电脑控制的机械手通过吸料盘自动吸起物料到工作台上，通过搬运输送的抓钩部件运送到氮气气体进行保护的轨道里，保护气体在整个运输轨道内进行保护；引线架在轨道首先被依次运输通过第三温度区域和第四温度区域，其中第三加热温度区采用热气流加热，从上下两个方向吹向待焊接的引线架，加热温度为105℃，在该区域保持60秒左右时间后，待焊接的晶体管的芯片进入刀第四加热温度区域，在第四加热温度区域采用感应加热方式，感应加热阶段的加热温度为145℃，在该区域保持80秒左右的时间。

在现有技术的晶体管的焊接中，大多数工艺为在焊接之前对芯片进行焊前加热来提高焊接质量，很少对引线架进行焊前的加热，没有意识到通过引线架的焊前加热可以更好的消除焊接过程中产生的焊接缺陷。本发明中通过两段梯度式的加热温度的控制及保持时间的控制，既可以起到焊前预热的作用，又可以避免骤热给引线架带来的应力缺陷。

需要说明的是，待焊接的晶体管的芯片和引线架的焊前加热的两段梯度式的加热温度的控制及保持时间的控制的参数值均是能够达到消除焊前缺陷的最优参数值，高于或低于相应的加热温度或保持时间均不能较好地达到消除焊接缺陷的目的，也无法保证待焊接部件自身不产生热应力。

再次，经过第三加热温度区和第四加热温度区加热的引线架通过轨道被输送到第五工作温度区，第五工作温度区的工作温度为180℃，在此温度区域内，设置有摄像机和整形机构，通过摄像机观察引线架的结构是否平整，如果有变形或翘曲等现象发生时，控制整形机构缓慢的对引线架进行微整形，直到摄像机观察到的机构符合要求，如果引线架经整形后还无法达到要求，则进入报废步骤，将该引线架输送出轨道外，同时启动新的引线架输送步骤，并重复上述步骤，直至在第五工作温度区内观察到符合要求的引线架。

通过此步骤，在焊前就对待焊部件进行检查，减少了不合格产品的产生，降低了生产能耗，并可加快生产周期。