[发明专利]一种IGBT铝碳化硅散热基板的阻焊方法

说明书

本发明公开了一种IGBT铝碳化硅散热基板的阻焊方法，将铝碳化硅基板进行表面处理，然后进行电镀镍，最后对电镀后的碳化硅基板进行激光阻焊，铝碳化硅激光阻焊时间短，速度快，效率高，适合于大批量生产，激光阻焊能够节省能源，不对环境造成污染，成本大幅下降。

技术领域

本发明属于IGBT封装技术领域，具体涉及一种IGBT铝碳化硅散热基板的阻焊方法。

背景技术

碳化硅增强铝基复合材料具有高热导率、热膨胀系数可调、高比强度和比刚度、耐磨、耐疲劳、低密度和良好的尺寸稳定性等优异的力学和热物理性能，这些性能够使得封装体与芯片的热膨胀系数相匹配，并起到良好的导热作用，从而解决了电路的热失效问题，提高了元器件的可靠性和稳定性，能够大幅度提高了各种微波、微电子以及功率器件、光电器件的封装性能，是恶劣环境下的首选材料。目前，在欧美等发达国家，高体积分数SiC p/Al已率先实现工业化生产，其应用领域也从军事、航空航天普及到民用市场，如大功率民用电子、IGBT功率基板、无线基站、汽车电子、高亮度LED等。然而由于铝碳化硅的特性，在封装过程中其阻焊方法还局限于油墨阻焊，即用液体油墨印刷到铝碳化硅散热板上，然后进行烘烤，曝光，显影等工艺，其开窗尺寸和精度很难保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种IGBT铝碳化硅散热基板的阻焊方法，提高铝碳化硅的阻焊效果，降低IGBT封装成本，提高焊接可靠性。

本发明采用以下技术方案：

一种IGBT铝碳化硅散热基板的阻焊方法，将铝碳化硅基板进行表面处理，然后进行电镀镍，最后对电镀后的碳化硅基板进行激光阻焊。

具体的，包括以下步骤：

S1、将铝碳化硅基板进行表面处理，然后电镀一层厚度10～25μm的镍；

S2、调整激光发射器功率5～50KW，使激光焦点落在镀镍层上；

S3、控制激光刻蚀深度与宽度，将镀镍层打掉，露出铝碳化硅表面铝层，控制激光刻蚀线条沿芯片边缘形成一个封闭区域；

S4、在步骤S3制备的封闭区域外，用激光刻蚀一个线框，控制激光刻蚀深度，打掉镀层和铝层，露出铝碳化硅层。

进一步的，步骤S3中，激光刻蚀深度为12～30μm，宽度为25～40μm。

进一步的，步骤S4中，激光刻蚀的深度为30～50μm，激光刻蚀的线框宽度为30～40μm。

更进一步的，两个线框的间距为0.5～1.0mm。

进一步的，步骤S4中，线框包括多个，在碳化硅基板上构成若干阻焊区域。

具体的，电镀镍的厚度为15～25μm。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种IGBT铝碳化硅散热基板的阻焊方法将铝碳化硅基板进行表面处理，然后进行电镀镍，最后对电镀后的碳化硅基板进行激光阻焊，铝碳化硅激光阻焊时间短，速度快，效率高，适合于大批量生产，激光阻焊能够节省能源，不对环境造成污染，成本大幅下降。

进一步的，本发明的核心在于制备铝碳化硅基板时，通过工艺要求控制铝碳化硅表面铝层厚度一致，并且整体基板平面度达到行业标准要求；镀镍层的目的在于提高产品的可焊性及耐腐蚀强度，镀层厚度可以根据客户要求进行调节，一般控制在10-25μm之内。

进一步的，第一步激光刻蚀深度为12～30μm，宽度为25～40μm，目的在于打掉表面镀镍层，露出提前设计好的铝层，因为铝层的特殊性，它与焊料润湿性较差，当焊料与铝层接触时，在表面张力作用下会形成一个隆起槽樑，阻止焊料向外围流出。