CN117715405A - 一种叠层结构贴片方法及叠层结构贴片*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叠层结构贴片方法及叠层结构贴片***；包括如下步骤：在陶瓷覆铜基板（ABM）覆银膏，获得待用陶瓷覆铜基板（ABM）；采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件贴装于待用陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上；通过叠层结构贴片方法的提出以解决现有技术中存在的现有的SiC芯片的贴装方法需要两个吸嘴共同完成一个SiC芯片和一个铜片的贴装，工作效率低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及芯片贴装技术领域，尤其是涉及一种叠层结构贴片方法及叠层结构贴片***。
背景技术
针对使用SiC芯片的功率模块而言，传统铝线键合线在载流能力、导热能力和可靠性方法已经逼近其极限，故多采用铜线键合，须在其表面进行铜片（DTS）（Die Top System）覆盖，以满足铜线键合。
如图1、图2所示，现有的SiC芯片的贴装方法，为在陶瓷覆铜基板（ABM）上印刷银膏，采用其中一吸嘴将芯片贴装到AMB上，再采用另一吸嘴吸取铜片（DTS，铜片背面含有银胶）贴装到AMB上，两个吸嘴分别被铜片和芯片占用，需要两个吸嘴共同完成一个SiC芯片和一个铜片的贴装，工作效率低。
再有，放置SiC芯片，会对AMB上的银膏施加一定的压力，放置铜片时，也会对AMB上的银膏施加一定的压力，印刷完的银膏经过两次挤压，容易挤出，会影响银膏厚度，影响产品可靠性。
因此，针对上述问题本发明急需提供一种叠层结构贴片方法及叠层结构贴片***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叠层结构贴片方法及叠层结构贴片***，通过叠层结构贴片方法的提出以解决现有技术中存在的现有的SiC芯片的贴装方法需要两个吸嘴共同完成一个SiC芯片和一个铜片的贴装，工作效率低的技术问题。
本发明提供的一种叠层结构贴片方法，其特征在于：包括如下步骤：
在陶瓷覆铜基板（ABM）覆银膏，获得待用陶瓷覆铜基板（ABM），将待用陶瓷覆铜基板（ABM）放置于贴片平台，对平台进行加热，使得平台加热至140±20℃，并在平台形成负压，负压值为-80至-70kpa；
采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90±10℃；
第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附背面带有胶点的铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件贴装于待用陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
优选地，第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压，负压值为-60 kpa至-50kpa。
优选地，移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为5-15N；移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为10N。
优选地，第一吸嘴和第二吸嘴吸附对应铜片时，停留0.1-2s。
优选地，银膏层的厚度为100±20 um。
本发明还提供了一种叠层结构贴片方法，包括如下步骤：
将陶瓷覆铜基板（ABM）放置于贴片平台，对平台进行加热，使得平台加热至140±20℃，并在平台形成负压，负压值为-80至-70kpa；
采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90±10℃；
第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附背面带有点胶的铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件压至预制的银膜表面，施加压力25±10N，在芯片背面贴敷银膜；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的带有银膜的叠层组件贴装于陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
优选地，银膜的厚度为100±20 um。
优选地，第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压，负压值为-60 kpa至-50kpa；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为5-15N；移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为10N；第一吸嘴和第二吸嘴吸附对应铜片时，停留0.1-2s。
本发明还提供了一种基于如上述中任一项所述的叠层结构贴片方法的叠层结构贴片***，包括
印刷机构，用于将银膏印刷于陶瓷覆铜基板（ABM）上；
横纵移动机构，用于将带动吸嘴进行横向和纵向移动；
安装于横纵移动机构上的至少一对吸嘴，用于对铜片进行吸附；
与吸嘴连通的真空泵，用于使得吸嘴内产生负压；
与吸嘴连接的加热机构，用于对吸嘴进行加热；
安装于横纵移动机构上的视觉机构，用于吸附位置的扫描。
优选地，加热机构包括与吸嘴连接的陶瓷板以及安装在陶瓷上的加热丝，加热丝与电源电连接。
本发明提供的一种叠层结构贴片方法及叠层结构贴片***与现有技术相比具有以下进步：
1、本发明先通过叠层结构贴片方法提出，移动至少一对吸嘴，将带有点胶的铜片和芯片叠在一起，形成叠层结构组件，然后将叠层结构组件贴装于陶瓷覆铜基板（ABM）上，上述贴片过程，相比传统的工艺，一个吸嘴就能完成一组芯片和铜片的贴装(传统工艺需要两个吸嘴完成一组芯片和铜片的贴装)，大大提高了贴片效率，效率提升了50%，提升产线贴片UPH（每小时产量）。
2、本发明通过叠层结构贴片方法提出，仅对陶瓷覆铜基板（ABM）银胶进行一次挤压，不会出现传统贴装方式的银膏挤出的现象。
3、本发明先通过叠层结构贴片方法提出，移动至少一对吸嘴，将带有点胶的铜片和芯片叠在一起，形成叠层结构组件，再移动吸嘴，将胶膜贴敷于芯片背面，将带有胶膜的叠层组件一起贴装于陶瓷覆铜基板（ABM）上，上述贴片过程，相比传统的工艺，一个吸嘴就能完成一组芯片和铜片的贴装(传统工艺需要两个吸嘴完成一组芯片和铜片的贴装)，大大提高了贴片效率，效率提升了50%，提升产线贴片UPH（每小时产量）。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的SiC贴片组合分解图；
图2为现有技术的SiC贴片工艺流程图；
图3为本发明中实施例一所述的SiC贴片工艺流程图；
图4为本发明中实施例二所述的SiC贴片工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图3所示，本发明提供了一种叠层结构贴片方法，包括如下步骤：
1）在陶瓷覆铜基板（ABM）覆银膏，获得待用陶瓷覆铜基板（ABM），将待用陶瓷覆铜基板（ABM）放置于贴片平台，对平台进行加热，使得平台加热至140±20℃，并在平台形成负压，负压值为-80至-70kpa；
2）采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90±10℃；第一吸嘴和第二吸嘴的温度需要达到要求的温度，在吸附铜片后，可以使得铜片背面点胶软化，使之粘连芯片，同时贴装时施加压力可以起到一个预烧结的作用；
3）第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附背面带有点胶的铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；铜片背面点胶软化，第一吸嘴和第二吸嘴施加压力式，铜片和对应的芯片粘结于一体。
4）移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件贴装于待用陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
本发明先通过叠层结构贴片方法提出，移动至少一对吸嘴，将带有点胶的铜片和芯片叠在一起，形成叠层结构组件，然后将叠层结构组件贴装于陶瓷覆铜基板（ABM）上，上述贴片过程，相比传统的工艺，一个吸嘴就能完成一组芯片和铜片的贴装(传统工艺需要两个吸嘴完成一组芯片和铜片的贴装)，大大提高了贴片效率，效率提升了50%，提升产线贴片UPH（每小时产量）。
再有，相比传统的两次对银膏的加压，本发明通过叠层结构贴片方法提出，仅对陶瓷覆铜基板（ABM）银胶进行一次挤压，不会出现传统贴装方式的银膏挤出的现象。
具体地，第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压，负压值为-60 kpa至-50kpa，保证吸附铜片的稳定性。
具体地，移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为5-15N，保证铜片与芯片的粘附于一体，同时不会过度的施压，导致芯片发生形变。
具体地，移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为10N。
具体地，第一吸嘴和第二吸嘴吸附对应铜片时，停留0.1-2s。
具体地，银膏层的厚度为100±20 um。
具体地，采用印刷法在在陶瓷覆铜基板（ABM）覆银膏。
具体地，吸嘴材质为金属，使得热量快速的传导。
本发明还提供了一种基于如上述中任一项所述的叠层结构贴片方法的叠层结构贴片***，包括
印刷机构，用于将银膏印刷于陶瓷覆铜基板（ABM）上；
横纵移动机构，用于将带动吸嘴进行横向和纵向移动；
安装于横纵移动机构上的至少一对吸嘴，用于对铜片进行吸附；
与吸嘴连通的真空泵，用于使得吸嘴内产生负压；
与吸嘴连接的加热机构，用于对吸嘴进行加热；
安装于横纵移动机构上的视觉机构，用于吸附位置的扫描。
具体地，加热机构包括与吸嘴连接的陶瓷板以及安装在陶瓷上的加热丝，加热丝与电源电连接。
横纵移动机构可以为两个直线运动丝杠十字交叉固定实现，为现有技术，此处不再赘述。
视觉机构为摄像头，为现有技术，此处不再赘述。
在一些实施例中，叠层结构贴片具体过程为：
在陶瓷覆铜基板（ABM）覆银膜，获得待用陶瓷覆铜基板（ABM）；
采用三对吸嘴，包括第一吸嘴、第二吸嘴、第三吸嘴、第四吸嘴、第五吸嘴和第六吸嘴，对第一吸嘴、第二吸嘴、第三吸嘴、第四吸嘴、第五吸嘴和第六吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90℃；
第一吸嘴、第二吸嘴、第三吸嘴、第四吸嘴、第五吸嘴和第六吸嘴内形成负压后，第一吸嘴、第二吸嘴、第三吸嘴、第四吸嘴、第五吸嘴和第六吸嘴分别吸附铜片，移动第一吸嘴、第二吸嘴、第三吸嘴、第四吸嘴、第五吸嘴和第六吸嘴，将铜片和对应的芯片吸附一体，形成叠层结构组件。
将六个叠层结构组件贴装于待用陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
实施例二
如图4所示，一种叠层结构贴片方法，包括如下步骤：
将陶瓷覆铜基板（ABM）放置于贴片平台，对平台进行加热，使得平台加热至140±20℃，并在平台形成负压，负压值为-80至-70kpa；
采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90±10℃；
第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附背面带有点胶的铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件压至预制的银膜表面，施加压力25±10N，在芯片背面贴敷银膜；温度和压力使得银膜规整得压覆在芯片背面，形成多层叠层结构，即DTS-银层-芯片-银层结构；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的带有银膜的叠层组件贴装于陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
具体地，银膜的厚度为100±20 um。
具体地，第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压，负压值为-60 kpa至-50kpa；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为5-15N；移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为10N；第一吸嘴和第二吸嘴吸附对应铜片时，停留0.1-2s。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种叠层结构贴片方法，其特征在于：包括如下步骤：
在陶瓷覆铜基板（ABM）覆银膏，获得待用陶瓷覆铜基板（ABM），将待用陶瓷覆铜基板（ABM）放置于贴片平台，对平台进行加热，使得平台加热至140±20℃，并在平台形成负压，负压值为-80至-70kpa；
采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90±10℃；
第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附背面带有胶点的铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件贴装于待用陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
2.根据权利要求1所述的叠层结构贴片方法，其特征在于：第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压，负压值为-60 kpa至-50kpa。
3.根据权利要求1所述的叠层结构贴片方法，其特征在于：移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为5-15N；移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为10N。
4.根据权利要求1所述的叠层结构贴片方法，其特征在于：第一吸嘴和第二吸嘴吸附对应铜片时，停留0.1-2s。
5.根据权利要求1所述的叠层结构贴片方法，其特征在于：银膏层的厚度为100±20um。
6.一种叠层结构贴片方法，其特征在于：包括如下步骤：
将陶瓷覆铜基板（ABM）放置于贴片平台，对平台进行加热，使得平台加热至140±20℃，并在平台形成负压，负压值为-80至-70kpa；
采用至少一对吸嘴，一对吸嘴分别为第一吸嘴和第二吸嘴，对第一吸嘴和第二吸嘴进行加热，使得第一吸嘴和第二吸嘴温度达到90±10℃；
第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压后，第一吸嘴和第二吸嘴分别吸附背面带有点胶的铜片（DTS），移动第一吸嘴和第二吸嘴，将铜片和对应的芯片粘附于一体，形成叠层组件；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的叠层组件压至预制的银膜表面，施加压力25±10N，在芯片背面贴敷银膜；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，将吸附的带有银膜的叠层组件贴装于陶瓷覆铜基板（ABM）对应位置上，完成贴装。
7.根据权利要求6所述的叠层结构贴片方法，其特征在于：银膜的厚度为100±20 um。
8.根据权利要求6所述的叠层结构贴片方法，其特征在于：第一吸嘴和第二吸嘴内形成负压，负压值为-60 kpa至-50kpa；
移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为5-15N；移动第一吸嘴和第二吸嘴，分别将铜片和芯片吸附一体，第一吸嘴和第二吸嘴对铜片施加压力值为10N；第一吸嘴和第二吸嘴吸附铜片时，停留0.1-2s。
9.一种基于如权利要求1-5中任一项所述的叠层结构贴片方法的叠层结构贴片***，其特征在于：包括
印刷机构，用于将银膏印刷于陶瓷覆铜基板（ABM）上；
横纵移动机构，用于将带动吸嘴进行横向和纵向移动；
安装于横纵移动机构上的至少一对吸嘴，用于对铜片进行吸附；
与吸嘴连通的真空泵，用于使得吸嘴内产生负压；
与吸嘴连接的加热机构，用于对吸嘴进行加热；
安装于横纵移动机构上的视觉机构，用于吸附位置的扫描。
10.根据权利要求9所述的叠层结构贴片***，其特征在于: 加热机构包括与吸嘴连接的陶瓷板以及安装在陶瓷上的加热丝，加热丝与电源电连接。
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