CN102489806A - 一种高压硅堆二极管的焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
一种高压硅堆二极管的焊接工艺。涉及对高压硅堆二极管的焊接工艺的改进。提供了一种能够使叠放的芯片相互间精确“对角”,进而提高器件耐压水平的高压硅堆二极管的焊接工艺。所述高压硅堆二极管包括相互同轴的上引线和下引线,在上引线和下引线之间焊接有三只正方形芯片,焊接步骤如下:1)一次焊接;将所述下引线置入焊接模具中,然后往所述下引线上端头依次交错叠放焊片和芯片;加温至焊接温度,保温5-15分钟,随后冷却至焊片固化;2)二次焊接;焊片固化后,将所述上引线置入焊接模中,使所述上引线的下端头接触所述最上层焊片;加温至焊接温度,随即冷却固化;3)制得。本发明的工艺能有效消除“错角”现象,大大提高产品的耐压能力。
Description
技术领域
本发明涉及对高压硅堆二极管的焊接工艺的改进。
背景技术
传统的高压硅堆二极管焊接工艺是根据设计需要,顺序完成引线装填、焊片装填、芯片装填……焊片装填、引线装填、合模、焊接。如图4、5所示,操作工序时:将下引线1、焊片4、芯片3、上引线5依次放置到石墨舟2的焊接槽内;接着,加温使焊片融化;最后,冷却,制毕。所制得的高压硅堆二极管半成品会出现如图5的状况,即各芯片之间会出现“错角”现象。“错角”现象的弊端是在高压过程中会导致各芯片之间因爬电而造成失效。这是导致该产品耐压能力较底的主要原因。
出现“错角”现象的原因经分析如下:组装过程中,焊片、芯片是随机落位的,在实践中尚未找到落位过程中控制芯片精确“对角”的手段。这也是一直以来困扰着本领域技术人员的一个难题。
发明内容
本发明针对以上问题,提供了一种能够使叠放的芯片相互间精确“对角”,进而提高器件耐压水平的高压硅堆二极管的焊接工艺。
本发明的技术方案是:所述高压硅堆二极管包括相互同轴的上引线和下引线,在上引线和下引线之间焊接有三只正方形芯片,所述高压硅堆二极管的焊接步骤如下:
1)、一次焊接;将所述下引线置入焊接模具中,然后往所述下引线上端头依次交错叠放焊片和芯片;加温至焊接温度,保温5-15分钟,随后冷却至焊片固化;
2)、二次焊接;焊片固化后,将所述上引线置入焊接模中,使所述上引线的下端头接触所述最上层焊片;加温至焊接温度,随即冷却固化;
3)、制得。
所述焊片包括铅、锡和银,铅、锡和银的重量比为Pb:91-93%、Sn:3-6%、Ag:1-3%。
所述焊接温度为300-375℃,所述保温温度为300-330℃。
所述一次焊接和二次焊接在氮气氛保护下进行,所述氮气进入所述焊接模具时的温度为140-160摄氏度。
本发明改变了现有技术中一直沿用的整体焊接模式,将焊接改为两步,首先将芯片、焊片放置在下引线上端,确保芯片之上没有机械压力(不放置上引线,避免上引线的重力成为加载于芯片顶面的机械压力);然后加温、保温,在保温过程中,本发明的焊片融化后,如各芯片存在“错角”,上、下芯片角部之间熔融的焊料会形成方向相反的“边界”张力或表面张力,这种张力最终需要实现平衡,在实现平衡的过程中会迫使上、下芯片对角,进而消除错角现象。本发明的工艺能有效消除“错角”现象,大大提高产品的耐压能力。
附图说明
图1是本发明第一步骤的示意图,
图2是本发明第二步骤的示意图,
图3是图2中A-A剖视图,
图4是本发明背景技术的示意图,
图5是图4中B-B剖视图;
图中1是下引线,2是焊接模具,3是芯片,4是焊片,5是上引线。
具体实施方式
本发明如图1-3所示,所述高压硅堆二极管包括相互同轴的上引线5和下引线1,在上引线5和下引线1之间焊接有三只正方形芯片3,所述高压硅堆二极管的焊接步骤如下:
1)、一次焊接;将所述下引线1置入焊接模具2中,然后往所述下引线1上端头依次交错叠放焊片4和芯片3;加温至焊接温度,保温5-15分钟,随后冷却至焊片4固化;可以冷却直至环境温度。
2)、二次焊接;焊片4固化后,将所述上引线5置入焊接模2中,使所述上引线5的下端头接触所述最上层焊片;加温至焊接温度,随即冷却固化;
3)、制得。
所述焊片4包括铅、锡和银,铅、锡和银的重量比为Pb:91-93%、Sn:3-6%、Ag:1-3%。该焊片固相线温度=287℃,液相线温度=296℃;焊接峰值温度:375℃;
所述焊接温度为300-375℃,所述保温温度为300-330℃。
所述一次焊接和二次焊接在氮气氛保护下进行,所述氮气进入所述焊接模具时的温度为140-160摄氏度。
操作时,本发明的下部引线1、焊片4、芯片3根据二极管的结构顺序组装后预焊接,通过焊料(熔融的焊片4)在芯片3表面浸润过程的张力作用,调整随机落位的芯片3角度,使预焊接后的产品芯片3形成四边平行重叠,然后将预焊后的半成品组装上部引线5,再进行正常焊接,避免芯片3焊接后的错位。.
Claims (4)
1.一种高压硅堆二极管的焊接工艺,所述高压硅堆二极管包括相互同轴的上引线和下引线,在上引线和下引线之间焊接有三只正方形芯片,其特征在于,所述高压硅堆二极管的焊接步骤如下:
1)、一次焊接;将所述下引线置入焊接模具中,然后往所述下引线上端头依次交错叠放焊片和芯片;加温至焊接温度,保温5-15分钟,随后冷却至焊片固化;
2)、二次焊接;焊片固化后,将所述上引线置入焊接模中,使所述上引线的下端头接触所述最上层焊片;加温至焊接温度,随即冷却固化;
3)、制得。
2.根据权利要求1所述的一种高压硅堆二极管的焊接工艺,其特征在于,所述焊片包括铅、锡和银,铅、锡和银的重量比为Pb:91-93%、Sn:3-6%、Ag:1-3%。
3.根据权利要求1所述的一种高压硅堆二极管的焊接工艺,其特征在于,所述焊接温度为300-375℃,所述保温温度为300-330℃。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种高压硅堆二极管的焊接工艺,其特征在于,所述一次焊接和二次焊接在氮气氛保护下进行,所述氮气进入所述焊接模具时的温度为140-160摄氏度。
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