[发明专利]一种IGBT芯片与直接覆铜基板的快速烧结连接方法及装置

权利要求书

1.一种绝缘栅双极性晶体管(IGBT)芯片与直接覆铜(DBC)基板的快速烧结连接方法；其特征是以纳米银焊膏为中间连接层，IGBT芯片与DBC基板的快速烧结连接装置采用直流脉冲电流单面双点过流加热的原理，两个钨电极平行施压在印制焊膏层的DBC基板两端，当直流脉冲电流从其中任一钨电极沿基板表面流至另一钨电极过程中，由于基板金属与钨电极间存在显著的接触电阻，利用所产生的大量电阻热实现纳米银焊膏的快速烧结。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是连接步骤如下：

(1)对DBC基板进行超声清洗预处理，通过物理震荡的方法去除基板表面的油污；

(2)在DBC基板待连接区域表面利用模具印刷或者丝网印刷的方式印制一层50μm～90μm的纳米银焊膏，然后置于90℃环境中预热20min，使得焊膏中部分有机溶剂充分挥发，降低印制成形焊膏的流动性；

(3)将施压装置通过紧固螺栓固定在直流脉冲电流加热装置的基座上，然后将预热后的试样放置在压柱正下方，通过螺栓在加压螺纹孔中向下行进，对其下方的压柱施压，再利用直流脉冲电流加热的方式实现IGBT芯片与DBC基板的快速烧结连接。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是压柱施压值为0.5MPa～2MPa。

4.如权利要求2所述的方法，其特征是加热用直流脉冲电流为1.0kA～2.0kA，电流导通时间为90s～180s。

5.如权利要求2所述的方法，其特征是通过紧固螺栓将加压装置固定于直流脉冲电流加热装置的基座；然后将预热后的试样放置在压柱正下方，通过螺栓在加压螺纹孔中向下行进，对其下方的压柱施压，通过对芯片施加压力，保证烧结连接过程中印制在基板表面的焊膏与芯片充分润湿接触；开通直流脉冲电流装置，进行快速烧结连接。