[发明专利]一种功率器件的热沉导电片加工工艺

权利要求书

1.一种功率器件的热沉导电片加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括下列步骤：

步骤S1、配制锡膏，将锡粉、铜粉、银粉、二氧化硅颗粒与助焊剂混合均匀后在真空搅拌机中机械混匀，制成锡膏，锡膏装入点胶装置中备用，所述锡膏包括下列质量组分：40％-45％的锡粉、12％-20％铜粉、5％-10％银粉、二氧化硅纳米颗粒1％-2％、14％-35％的助焊剂，所述锡粉的粒度分布为5-25μm，D50 15.42μm，比表面积为0.83m²/cm³，所述铜粉的颗粒粒径在80-200nm，银粉的颗粒粒径在15-25μm之间，所述助焊剂包括：5％-10％的中等活性有机酸、5％-8％的表面活性剂、余量溶剂，所述溶剂为柠檬酸三丁酯或聚乙二醇，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述锡膏黏度在180-195Pa·s，最大铺展面积为146-157mm²，所述锡膏是金属焊料粉与助焊剂在真空搅拌机中机械混匀而成的灰色黏稠膏体；

步骤S2、将功率器件导电片装入框架载盘中，再将框架固定在载盘底板上，载盘底板随传动带运动，经过装有自动点胶的龙门架，通过点胶装置将锡膏覆盖在功率器件导电片上，将点胶后的导电片放置在第二台粘胶机上；

步骤S3、将锡块装入锡块筛盘中，开启按钮，吸头自动吸取锡块，通过自动化龙门架和程序控制，自动将锡块放置在覆盖有锡膏的导电片上，所述锡块成分包括94.5％Sn、3％Ag和2.5％Cu，锡块的熔点为233-241℃，锡块的形状为矩形、正方形、圆形或不规则形状；

步骤S4、将覆盖锡块的导电片放入回流焊炉中，在一定烧结温度下进行烧结，烧结后进行外观检查，得到软焊料覆盖面积高于90％的热沉导电片，所述热沉导电片表面包括有过渡层和表面层，过渡层为免清洗软焊料层，所述软焊料层具体为一种免清洗锡膏。

2.根据权利要求1所述的一种功率器件的热沉导电片加工工艺，其特征在于，所述烧结温度随时间动态变化：在0-160s中匀速升温，从40℃达到195-205℃，在160-200s中保温，在200-245s中缓慢升温达到峰值温度，所述峰值温度为233-240℃，之后缓慢降温。

3.根据权利要求1所述的一种功率器件的热沉导电片加工工艺，其特征在于：所述中等活性有机酸为乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、酒石酸、苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、戊酸、己酸、癸酸、硬脂酸、软脂酸、丙烯酸中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种功率器件的热沉导电片加工工艺，其特征在于，所述程序控制为一种视觉识别装置，通过程序控制识别导电片位置，将锡膏和锡块放置在特定位置，锡块放置后还包括异常检测模块，用于判断点胶和锡块放置情况，所述异常检测模块基于机器视觉点胶机，所述视觉点胶机采用360度自动识别系统，识别产品并快速确定点胶位置，自动生成点胶路径，并对涂覆的胶点进行观察和测量、评估直径或体积的一致性，当其生成点胶路径后进行点胶，自动生成点胶路径包括下列步骤：

步骤S11、建立点胶机运动模型：首先使用张正友标定法对相机进行标定，得到相机的畸变系数，然后确定相机和点胶装置的运动学信息，得到点胶机的运动学模型，所述相机固定在龙门架上用于拍摄产品的多角度图像；

步骤S12、建立产品坐标：首先将拍摄的图像进行处理得到产品四个端点的像素坐标，然后通过非线性优化函数得到产品坐标，所述函数为所述Pw为标定信息，Pp是从图像中提取的已知坐标，Zc是未知量，是可优化参数，根据坐标计算产品与点胶位置的物理距离，最后根据距离和坐标生成点胶路径。