一種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功率半導(dǎo)體模塊技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的功率半導(dǎo)體模塊結(jié)構(gòu)中的外殼上的引線起到一種將內(nèi)部線路與外部線路連接的一種功能。引線端子與內(nèi)部連接方式為鋁絲鍵合，外部連接方式為焊接，因此對(duì)引線端子的材質(zhì)有較為特殊的要求。主要有:1、鍵合表面與鋁絲的連接強(qiáng)度要非常強(qiáng)；2、引線端子的通流能力；3、引線端子與外部的連接要滿足焊接良好。目前國際上普遍采用的方式有:1、表面鍍鎳的純銅端子，其特點(diǎn)是，鍵合效果一般，焊接效果一般，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是鍍鎳層很難控制，容易導(dǎo)致焊接和鍵合不良現(xiàn)象存在。2、銅復(fù)鋁端子，它的特點(diǎn)是在原有的純銅排表面局部附著一層鋁層，其余部分度錫，然后沖壓制作成端子。其特點(diǎn)是:鍵合非常良好，但是由于沖壓導(dǎo)致焊接部位局部漏銅，焊接效果較好，但是由于端子漏銅處易氧化，導(dǎo)致可靠性下降。成本較高。
[0003]例如，中國專利CN201741685U中在【背景技術(shù)】部分提及了目前的功率半導(dǎo)體模塊連接結(jié)構(gòu)一種是將半導(dǎo)體芯片焊接到覆銅陶瓷基板上，將帶有半導(dǎo)體芯片的覆銅陶瓷基板再焊接到銅底板上，而將裝有電極的外殼裝在帶有半導(dǎo)體芯片、覆銅陶瓷基板的銅板上，通過鋁絲鍵合工藝，將電極連接在覆銅陶瓷基板。而電極的鍵合工藝又決定了半導(dǎo)體模塊產(chǎn)品可靠性和成品率的關(guān)鍵工藝，目前的電極為插針式結(jié)構(gòu)，電極的鍵合面為鍍鎳表面，在鋁絲鍵合工藝過程中很容易氧化。因此，這種半導(dǎo)體模塊結(jié)構(gòu)主要存在以下缺陷，一是由于鍍鎳電極氧化而造成鍍鎳插針表面鍵合鋁絲拉力和剪力達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)值，受振動(dòng)會(huì)使鍵合鋁絲脫落，因此電極部分鍵合不牢固或電極鍵合不上，造成半導(dǎo)體模塊的成品率低；其次，鍍鎳電極氧化致使鍵合點(diǎn)接觸電阻大，因此長期通電會(huì)使鋁絲鍵合點(diǎn)發(fā)熱直至燒熔，電極通流能力差，長期運(yùn)行可靠性差；再則鍵合工作效率低。另一種功率半導(dǎo)體模塊結(jié)構(gòu)，首先將半導(dǎo)體芯片焊接到覆銅陶瓷基板上，再通過鋁絲將半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極、柵極與覆銅陶瓷基板上規(guī)定的位置互連而完成鋁絲鍵合工藝，將帶半導(dǎo)體芯片的覆銅陶瓷基板焊接到銅底板上，再將銅電極端子焊接到已固定有覆銅陶瓷基板和半導(dǎo)體芯片的銅底板上，最后將帶有電極的銅板上裝外殼并進(jìn)行注膠密封。這種結(jié)構(gòu)電極焊接工藝需要很多的定位夾具，因此存在著工藝復(fù)雜和熱應(yīng)力問題，而影響長期使用可靠性。
[0004]現(xiàn)有功率半導(dǎo)體模塊引線端子主要有以下三種方案:
[0005]方案一:鍍鎳加工工藝，基本的設(shè)計(jì)和加工方式如下為，銅牌沖壓；引線端子電鍍鎳；將端子分開；填埋注塑；
[0006]方案二:鍍錫加工工藝，基本的設(shè)計(jì)和加工方式如下，銅復(fù)鋁排連續(xù)局部鍍錫；沖壓引線端子；將端子分開；填埋注塑；
[0007]方案三:鍍錫加工工藝，基本的設(shè)計(jì)和加工方式如下，銅復(fù)鋁排沖壓引線端子；將端子分開；填埋注塑；將外部連接部分端子化學(xué)鍍錫。
[0008]但是，上述三種技術(shù)方案均存在這一定的技術(shù)缺陷:
[0009]方案一:由于鍍鎳加工工藝難以穩(wěn)定，因此焊接效果不好，鍵合效果也差，可靠性最差;
[0010]方案二:采用銅復(fù)鋁端子，鍵合效果非常好，也采用了鍍錫工藝，但由于先鍍錫后沖壓，導(dǎo)致端子焊接面?zhèn)让媛┿~。焊接效果有一定的改善但還是容易虛焊并且由于端子有漏銅部分，不宜長期放置，可靠性不高；
[0011 ] 方案三，采用銅復(fù)鋁端子，鍵合效果非常好，采用了先注塑后鍍錫工藝，焊接效果非常好，可靠性高。但由于采用了先注塑后鍍錫工藝，導(dǎo)致加工工藝非常復(fù)雜，而且難以量產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決上述現(xiàn)有的技術(shù)方案存在的諸多技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于.制作鍵合效果和焊接效果都比較好的而且易加工的功率模塊端子。本發(fā)明是在分析了模塊引線端子特點(diǎn)以及各個(gè)廠家目前的改進(jìn)方式后提出一種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法，本發(fā)明的加工方法采用局部連續(xù)鍍錫工藝，具有如下技術(shù)效果:1、鍵合效果很好；2、焊接效果很好；3、模塊的可靠性得到提高。
[0013]本發(fā)明一方面提供了一種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法，具體技術(shù)方案如下:
[0014]—種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法，其特征在于:所述的加工方法包括如下步驟:
[0015]步驟一、采用銅排作為功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工原材料，清洗銅排表面的油脂和灰塵；
[0016]步驟二、在銅排的下端部沿長度方向復(fù)合一層鋁排；
[0017]步驟三、采用局部沖壓的方法在銅排的上端部沖壓成型功率半導(dǎo)體模塊引線端子針；
[0018]步驟四、將沖壓成型的功率半導(dǎo)體模塊引線端子針進(jìn)行鍍錫處理；
[0019]步驟五、完整沖壓功率半導(dǎo)體模塊引線端子，保證功率半導(dǎo)體模塊引線端子的底部焊接端的上表面全部為銅復(fù)鋁結(jié)構(gòu)；
[0020]步驟六、將功率半導(dǎo)體模塊引線端子填埋注塑至功率半導(dǎo)體模塊的絕緣外殼。
[0021 ] 在一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的鍍錫處理為化學(xué)鍍錫或者電鍍錫。
[0022]本發(fā)明另一方面還提供了一種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法，具體技術(shù)方案如下:
[0023]—種功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工方法，其特征在于:所述的加工方法包括如下步驟:
[0024]步驟一、采用銅排作為功率半導(dǎo)體模塊引線端子的加工原材料，清洗銅排表面的油脂和灰塵；
[0025]步驟二、將銅排整體鍍鎳；
[0026]步驟三、采用局部沖壓的方法在銅排的上端部沖壓成型功率半導(dǎo)體模塊引線端子針；
[0027]步驟四、將沖壓成型的功率半導(dǎo)體模塊引線端子針進(jìn)行鍍錫處理；
[0028]步驟五、完整沖壓功率半導(dǎo)體模塊引線端子；
[0029]步驟六、將功率半導(dǎo)體模塊引線端子填埋注塑至功率半導(dǎo)體模塊的絕緣外殼。
[0030]在一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的鍍錫處理為化學(xué)鍍錫或者電鍍錫。
[0031]在一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的鍍鎳為