[发明专利]一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺

权利要求书

1.一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述IGBT模块包括衬板(2)、基板(1)、母排(5)、电极(4)、半导体芯片(3)和外壳，所述衬板(2)上固定连接有若干定位筒(6)，所述定位筒(6)内开凿有柱形孔，所述柱形孔下端壁上固定连接有导电块(8)，且导电块(8)下端与衬板(2)上的电路连接，所述母排(5)和电极(4)的引脚和端子处均固定连接有导电针(7)，且导电针(7)分别与母排(5)和电极(4)一体成型，所述IGBT模块的制备工艺包括以下步骤：

步骤一、原材准备：衬板(2)按照设计电路拓扑在表面刻蚀出电路版图，确定半导体芯片(3)、母排(5)和电极(4)的位置；

步骤二、元件检查：分别检查衬板(2)、基板(1)、母排(5)、电极(4)、半导体芯片(3)和外壳，确保合格后进入步骤三，否则更换合格的元件；

步骤三、第一次焊接：将半导体芯片(3)预先焊接在衬板(2)上，得到衬板(2)组件；

步骤四、第二次焊接：将衬板(2)组件焊接至基板(1)上，得到基板(1)组件；

步骤五、元件装配：将焊膏滴加至定位筒(6)中，将母排(5)和电极(4)上的导电针(7)按照设计位置对准插入，实现初定位后得到IGBT模块胚体；

步骤六、第三次焊接：将IGBT模块胚体送进隧道炉的进口，将隧道炉履带的运转速度设定为0.003-0.005m/s，控制隧道炉焊接段温度在220-350℃范围内，在焊接全程中需通氮气保护，进行回流焊接，从隧道炉出口取出IGBT模块胚体；

步骤七、X光探测：用X光扫描仪对焊接好的IGBT模块胚体进行探测，剔除空洞率不符合要求的胚体；

步骤八、外壳安装：将IGBT模块胚体与外壳和其它结构件按要求组装、整理；

步骤九、灌胶保护：通过外壳上的注入口，向IGBT模块胚体中灌注硅凝胶；

步骤十、高温老化：在120-150℃温度范围内，进行12-24h的老化；

步骤十一、端子成型：将引出的电极(4)端子折弯、整形、固定，得到IGBT模块成品；

步骤十二、测试出厂：对IGBT模块成品测试后进行标示包装。

2.根据权利要求1所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述导电块(8)上端开凿有半球电连槽(9)，所述导电针(7)包括延伸部(71)和半球连接部(72)，且半球连接部(72)与半球电连槽(9)相匹配，所述延伸部(71)和半球电连槽(9)之间涂覆有焊膏层(10)。

3.根据权利要求2所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述半球电连槽(9)的半径与导电块(8)的长度比为1∶1.2-1.5。

4.根据权利要求2所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述延伸部(71)与半球连接部(72)的长度比为1∶0.4-2。

5.根据权利要求2所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述导电针(7)位于定位筒(6)内的部分与定位筒(6)的长度比为1∶1.2-1.4，所述导电针(7)位于定位筒(6)外的部分与导电针(7)的长度比为1∶5-6。

6.根据权利要求1所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述第一次焊接时半导体芯片(3)采用焊片、钼片和焊片的形式进行焊接，所述半导体芯片(3)包括IGBT芯片和FWD芯片。

7.根据权利要求1所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述第二次焊接时衬板(2)组件直接采用焊片焊接至基板(1)上。

8.根据权利要求1所述的一种基于IGBT模块的母排的新型制备工艺，其特征在于：所述隧道炉焊接段依次包括预热阶段、焊接阶段和保温阶段，所述预热阶段、焊接阶段和保温阶段的长度比为1∶5-10∶1-2。