一种DBC与芯片真空回流焊过炉治具的制作方法

本技术涉及半导体制造，尤其涉及一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具。

背景技术：

1、在igbt(绝缘栅双极型晶体管)模块封装技术中，一般是将芯片与dbc板(directbonding copper，陶瓷覆铜板)进行焊接，目前出现了将igbt/frd(fast recovery diode，快速恢复二极管)芯片与dbc板进行焊接的新型igbt模块封装工艺。

2、由于igbt/frd芯片面积较一般的电子元器件大，常压的回流焊非常容易产生焊接空洞，这些空洞将严重影响产品成品导热性和后续工艺的良品率。但真空回流焊过程中，炉内抽真空和充入氮气的过程均可能导致原本放置规整的芯片发生较大位移，其次即便常压回流焊过程中芯片也会有在锡液融化后产生小幅度的漂移。为确保焊接过程中igbt/frd芯片与dbc板的相对位置，需使用相应过炉治具限定该位置。

3、现有的通用dbc焊接治具一般使用销钉将上下模定位，上下模位置相对固定，dbc置于下模其限位框内，上模限定igbt/frd芯片及其焊片相对位置。由于机加工尺寸的误差，导致dbc与上模之间必定存在间隙，加上多次过炉导致治具热变形进一步降低该缝隙一致性，多次使用后，该缝隙便可能超过锡片厚度，从而在装配时漏过锡片，影响焊接质量。

4、在实现本实用新型过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：

5、现有将芯片与dbc板进行焊接的治具容易出现dbc板与上模之间的缝隙一致性缺陷，影响芯片焊接质量。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，以解决现有技术中存在的芯片与dbc板进行焊接的治具容易出现dbc板与上模之间的缝隙一致性缺陷，影响芯片焊接质量的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

3、本实用新型提供的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，包括dbc模板、dbc板及芯片模板；所述dbc模板上设置有多个容纳框，所述容纳框用于容纳所述dbc板、芯片模板；所述芯片模板位于所述dbc板的上方，与所述容纳框相互匹配，用于固定至少一颗igbt芯片和/或frd芯片。

4、优选的，所述芯片模板设置有igbt限位框、frd限位框，分别用于容纳所述igbt芯片、frd芯片，所述igbt限位框、frd限位框的数量均为多个。

5、优选的，所述igbt限位框、frd限位框的下边缘设置有拔模结构，所述拔模结构的角度为3-15度。

6、优选的，所述igbt限位框、frd限位框的至少一边设置有芯片倒角，并在四个角设置有芯片清根。

7、优选的，所述芯片模板还设置有热敏电阻限位框，所述热敏电阻限位框用于容纳热敏电阻。

8、优选的，所述芯片模板上还设置有igbt指示结构。

9、优选的，所述igbt限位框、frd限位框均为矩形结构，所述igbt限位框、frd限位框的边长超过4mm时，相邻的所述igbt限位框、frd限位框之间设置有0.3-0.6mm的隔断；所述igbt限位框、frd限位框的边长小于4mm时，相邻的所述igbt限位框、frd限位框共用一边。

10、优选的，所述dbc模板在每个所述容纳框设置有取料结构。

11、优选的，所述dbc模板在每个所述容纳框的至少一边设置有芯片模板倒角，并在所述容纳框的四个角设置有芯片模板清根。

12、优选的，所述dbc模板、芯片模板的材质均为铝合金，或所述dbc模板、芯片模板的材质热膨胀系数为所述dbc板的热膨胀系数的0.5倍至1.5倍。

13、实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

14、本实用新型将现有的整个芯片模板进行分体设置，形成多个独立的芯片模板，将芯片模板直接压在dbc板上，有效确保了芯片模板与dbc板之间无明显缝隙，避免了芯片模板由于变形导致的治具缝隙大而报废的问题，保证了芯片的焊接质量。

技术特征：

1.一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，包括dbc模板、dbc板及芯片模板；所述dbc模板上设置有多个容纳框，所述容纳框用于容纳所述dbc板、芯片模板；所述芯片模板位于所述dbc板的上方，与所述容纳框相互匹配，用于固定至少一颗igbt芯片和/或frd芯片。

2.根据权利要求1所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述芯片模板设置有igbt限位框、frd限位框，分别用于容纳所述igbt芯片、frd芯片，所述igbt限位框、frd限位框的数量均为多个。

3.根据权利要求2所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述igbt限位框、frd限位框的下边缘设置有拔模结构，所述拔模结构的角度为3-15度。

4.根据权利要求3所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述igbt限位框、frd限位框的至少一边设置有芯片倒角，并在四个角设置有芯片清根。

5.根据权利要求2所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述芯片模板还设置有热敏电阻限位框，所述热敏电阻限位框用于容纳热敏电阻。

6.根据权利要求2所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述芯片模板上还设置有igbt指示结构。

7.根据权利要求2所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述igbt限位框、frd限位框均为矩形结构，所述igbt限位框、frd限位框的边长超过4mm时，相邻的所述igbt限位框、frd限位框之间设置有0.3-0.6mm的隔断；所述igbt限位框、frd限位框的边长小于4mm时，相邻的所述igbt限位框、frd限位框共用一边。

8.根据权利要求1所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述dbc模板在每个所述容纳框设置有取料结构。

9.根据权利要求8所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述dbc模板在每个所述容纳框的至少一边设置有芯片模板倒角，并在所述容纳框的四个角设置有芯片模板清根。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种dbc与芯片真空回流焊过炉治具，其特征在于，所述dbc模板、芯片模板的材质均为铝合金，或所述dbc模板、芯片模板的材质热膨胀系数为所述dbc板的热膨胀系数的0.5倍至1.5倍。

技术总结
本技术公开了一种DBC与芯片真空回流焊过炉治具，涉及半导体制造技术领域，解决了将芯片与DBC板进行焊接的治具容易出现DBC板与上模之间的缝隙一致性缺陷，影响芯片焊接质量的技术问题。该装置包括DBC模板、DBC板及芯片模板；所述DBC模板上设置有多个容纳框，所述容纳框用于容纳所述DBC板、芯片模板；所述芯片模板位于所述DBC板的上方，与所述容纳框相互匹配，用于固定至少一颗IGBT芯片和/或FRD芯片。本技术将现有的整个芯片模板进行分体设置，形成多个独立的芯片模板，将芯片模板直接压在DBC板上，确保了芯片模板与DBC板之间无明显缝隙，避免了芯片模板由于变形导致的治具缝隙大而报废的问题，保证了芯片的焊接质量。

技术研发人员：李亚君,廖光朝
受保护的技术使用者：重庆云潼车芯电子科技有限公司
技术研发日：20230508
技术公布日：2024/1/15