[发明专利]基于金属球压接互连技术的电力电子集成模块的制备方法

摘要

基于金属球压接互连技术的电力电子集成模块的制备方法，首先将MOSFET管芯焊接在钼片上；在Al₂O₃基板形成需要的电路图形，然后把钼片焊接到Al₂O₃基板上，将MOSFET管芯的栅极引出；铜箔电极焊接在Al₂O₃基板与MOSFET管芯的漏极相连接的焊盘上；在印刷电路板与MOSFET管芯源极相对应的位置点加焊料，形成金属球，把另一对铜箔电极焊接在印刷电路板与金属球相连的焊盘上，在印刷电路板的另一面制作所需驱动电路；将MOSFET管芯栅极引出线键合在印刷电路板布有驱动电路一面的相应焊盘上，再将印刷电路板与Al₂O₃基板组合。本发明通过焊料熔融再冷却后形成金属球，依靠印刷电路板的弹性使金属球与MOSFET管芯实现互连，替代了铝丝互连工艺，因此大大提高了模块的长期可靠性并减小了模块的体积。

主权项

1、基于金属球压接互连技术的电力电子集成模块的制备方法，其特征在于：1)首先将MOSFET管芯[3]用回流焊工艺焊接在钼片[2]上；2)其次通过沉铜、蚀刻和丝印阻焊工艺在Al2O3基板[1]上形成需要的电路图形，并在Al2O3基板[1]的四角对称位置预留安装孔[4]，然后把已经焊上MOSFET管芯[3]的钼片[2]通过回流焊工艺焊接到Al2O3基板[1]上构成功率底板；3)将MOSFET管芯[3]的控制电极(栅极)通过铝丝键合工艺从MOSFET管芯[3]中引出铝丝[10]；4)把铜箔电极[9]焊接在Al2O3基板[1]与MOSFET管芯[3]的漏极相连接的焊盘上；5)在印刷电路板[6]的四周与Al2O3基板[1]的安装孔[4]相对应的位置开设印刷电路板安装孔[7]，并在印刷电路板[6]与MOSFET管芯[3]源极相对应的位置的焊盘上点加熔点为221℃的焊料，加热熔融，冷却后形成金属球[5]，把另一对铜箔电极[9-1]焊接在印刷电路板[6]与金属球[5]相连的焊盘上；7)在印刷电路板[6]的另一面制作所需要的驱动电路[8]；8)将MOSFET管芯[3]的控制电极(栅极)引出的铝丝[10]穿过印刷电路板[6]的通孔[11]键合在印刷电路板[6]布有的驱动电路[8]一面的相应焊盘上，再通过安装孔[4]和印刷电路板安装孔[7]将印刷电路板[6]与Al2O3基板[1]连为一体。