[发明专利]减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及IGBT功率模块封装的技术领域。

背景技术

目前，IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)功率模块的封装过程中无助焊剂的焊片工艺越来越流行，从衬板焊接、引线键合直至基板焊接，整个工艺过程都不进行水清洗。但衬板焊接过程中不可避免会有一些焊球掉落在芯片表面，键合阶段也会不可避免的掉落一些铝屑，这些金属异物在经过键合点胶工序时，会由于胶水的冲刷而移动，并倾向于停留在有台阶的门极总线位置，从而导致GE短路(所述的GE短路是指IGBT芯片的门极和发射极之间被短接，从而失去了开关能力)。传统的焊膏工艺由于有水清洗步骤，不会残留焊球，有些键合点胶工艺使用黏度很大的有机物，例如环氧，且只点在键合上，出现金属异物遭胶水冲刷并停留在门极总线的问题很少。但随着焊片工艺的广泛应用以及低粘度键合胶水的使用，这类由于金属异物导致的GE短路的概率大大增加。

现有的清洗设备包括：去静电离子风发生仪91，如图1所示，其通过机器吹到产品表面的离子风以达到去静电的目的，然而去静电去离子风发生仪91的风量太小，且通常出风口的面积很大，不够集中，清洁效果不佳，落在IGBT芯片表面的灰尘、沾污、焊球、铝屑等异物很难通过去离子风吹扫干净，在没有水清洗工序的封装工艺中不能起到清洁芯片或衬板的作用，达不到预防GE短路的目的。

现有的清洗设备还包括水清洗机92，如图2所示，其通过喷头喷出的去离子水淋洒到产品表面，达到清洗的目的，清洗效果较好。但由于清洗后需要干燥，所以工作时间较长，且清洗时，IGBT衬板或模块必须以一定的角度倾斜放入，所以要设计相应的工装，产品在不同的工装之间切换的时候也会消耗一定的工作时间，降低清洗的效率。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置及方法，其是针对芯片表面残留焊球及铝屑进行清洁，从而防止金属残留物被键合胶固定在门极总线位置导致芯片GE失效的情况，减少GE短路的概率。

为达上述目的，本发明提供一种减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其包括：清洁腔体，所述清洁腔体设于键合点胶的上料轨道上，所述上料轨道用于传送芯片，其中，

所述清洁腔体内设置有吹气管道以及吸气管道，所述吹气管道的出风口设于芯片的至少其中一侧的斜上方，所述吸气管道的进风口对应地设于芯片的相对侧的斜上方。

所述的减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其中，所述的吹气管道的口径小于吸气管道的口径。

所述的减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其中，所述吹气管道包括：A组吹气管道和B组吹气管道，所述吸气管道包括：A组吸气管道和B组吸气管道；所述A组吹气管道设于垂直于芯片的进给方向的一侧，所述A组吸气管道设于垂直于芯片的进给方向的相对侧；所述B组吹气管道设于芯片的下游，所述B组吸气管道设于芯片的上游。

所述的减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其中，所述A组吹气管道的管道数量等于芯片的排数，所述B组吹气管道的管道数量等于芯片的列数。

所述的减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其中，所述A组吸气管道的吸气面积大于等于A组吹气管道的吹气面积，所述B组吸气管道的吸气面积大于等于B组吹气管道的吹气面积。

所述的减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其中，所述A组吹气管道和B组吹气管道均为并排布置。

所述的减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁装置，其中，所述A组吹气管道、A组吸气管道、B组吹气管道和B组吸气管道均能够在清洁腔体内进行水平及竖直的移动。

本发明还提供一种减少IGBT功率模块封装中GE短路的在线气相清洁方法，其采用上述的在线气相清洁装置，其中，所述的在线气相清洁方法包括以下步骤：

步骤一：打开清洁腔体，使所述B组吸气管道向下移动，使运送芯片的托盘工装沿上料轨道的方向运动至清洁腔体中；

步骤二：运送芯片的托盘工装完全进入清洁腔体，关闭清洁腔体，所述B组吸气管道向上移动至工作位置；

步骤三：打开所述A组吹气管道与所述A组吸气管道，A组吹气管道进行吹气动作，同时A组吸气管道进行吸气动作，形成气路，清洁芯片表面；

步骤四：关闭所述A组吹气管道与所述A组吸气管道，打开所述B组吹气管道与所述B组吸气管道，形成气路，继续清洁芯片表面。