[发明专利]一种功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法

权利要求书

1.一种功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：将泡沫铜超声清洗后，使用等离子体清洗机对所述泡沫铜进行表面处理；

步骤S2：将锡基钎料融化并加入铜粉充分搅拌形成熔融钎料，将步骤S1得到的所述泡沫铜浸渍于所述熔融钎料中，浸渍时间保持5-10秒后取出形成预制片；

步骤S3：采用平板热成型机对所述预制片进行加工成形，当所述平板热成型机的高温侧加热板加热至高于钎料熔点温度20-100℃时，且所述平板热成型机的低温侧加热板的温度低于高温侧加热板0-100℃时放入所述预制片，利用平板加压装置施加载荷，压强范围为50-1000MPa，利用厚薄规测量并精准控制所述预制片的厚度，当厚度值达到预设值后保持压强值稳定，开启气动装置，将超声波探头插入高温侧加热板的探头槽内，开启超声波，超声功率范围为200-1500W，超声压力为0.6MPa，超声时间为1-10分钟，所述平板热成型机持续保温0-30分钟后，开启循环水冷机，将所述平板热成型机快速冷却至室温，卸载压力并将所述预制片取出备用；

步骤S4：将步骤S3得到的所述预制片进行超声清洗和等离子体活化处理后，放入化学镀锡液中，化学镀时间为0.5-10分钟即得到泡沫铜/金属间化合物复合耐高温焊接预制片；

步骤S5：根据功率芯片焊盘形状对所述泡沫铜/金属间化合物复合耐高温焊接预制片采用激光切割机进行图形化切割；

步骤S6：将步骤S5得到的所述泡沫铜/金属间化合物复合耐高温焊接预制片置于两个铜焊盘中堆叠成三明治结构，采用回流焊工艺处理所得即为耐高温焊接接头。

2.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，步骤S1中的所述等离子体清洗机为氩气等离子体清洗机，所述等离子体清洗机的激发频率为13.56MHz。

3.根据权利要求2所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，所述等离子体清洗机对所述泡沫铜的处理时间为10-30分钟，功率范围为50-150W。

4.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，步骤S1中的所述泡沫铜的超声清洗包括先用酒精溶液对其超声清洗5-10分钟，再用1-10％的盐酸酒精或硝酸酒精溶液超声清洗0.5-3分钟，最后用去离子水超声清洗1分钟并用氮气吹干。

5.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，步骤S2中的所述熔融钎料的温度保持在高于所述锡基钎料熔点10-20℃。

6.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，对步骤S3得到的所述预制片先用1-10％的盐酸酒精或硝酸酒精溶液超声清洗1-3分钟，再用去离子水超声清洗1分钟。

7.根据权利要求2所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，对步骤S3得到的所述预制片采用所述氩气等离子体进行表面活化5-10分钟，功率范围为50-150W。

8.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，所述激光切割机的功率范围为100-500W，定位精度±0.05mm。

9.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，步骤S6中的所述回流焊工艺的加热温度为240-300℃，加热时间为10-60秒。

10.根据权利要求1所述的功率芯片封装用耐高温接头的低温快速无压制造方法，其特征在于，步骤S2中所述锡基钎料与所述铜粉的质量比为100:1～20:1。