[发明专利]一种可控硅模块及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可控硅模块及其制备方法，包括底座，所述底座上固定有模块内组件，所述模块内组件上焊接有GK极引线，所述底座上安装有壳体，所述壳体内设置有外部GK电极和连接头，所述GK极引线穿过连接头的通孔与外部GK电极连接。本发明，一次真空高温共晶工艺，产品空洞小，热阻低；内部GK电极内部无需人工焊引出线，可靠性高；产品制作工序少，过程控制简单，人工成本低；整个产品焊接工艺先进，装配工序简单，成本低，品质可靠。

技术领域

本发明涉及可控硅模块技术领域，具体是一种可控硅模块及其制备方法。

背景技术

功率模块是现代电力电子向集成化、微型化发展所必须的电子器件，是电力电子技术发展的一个方向，近年来每年都以20%的速度递增,而且发展趋势仍在继续上升。功率模块是电力电子线路和控制系统的核心器件，它的性能参数直接决定着电力电子系统的效率和可靠性。可控硅功率模块属于功率半导体产品，如果在制造过程中由于制作工艺过于复杂，将造成产品性能下降可靠性降低，而可控硅模块生产过程中焊接工艺的把控和GK极引线如何处理是行业的一个难点，所以改善了焊接工艺和GK极引线的引出方式便可生产出高可靠性的可控硅模块产品。

国内TO-240AA功率模块目前一直采用两种模式：(一)组件式芯片焊接：买现成的已烧结好上下钼片的芯片作为组件，与其他金属件通过涂覆焊锡膏的方式用热板或其它加热工具将其焊接在一起，GK极引线用高温绝缘线用电烙铁与芯片上Gk极焊接。此工工艺芯片通过多次焊接，多次热应力影响会造成可靠性降低。焊锡膏工艺，产品空洞率增加，热阻大，同时阻焊剂残留需使用清洗剂清洗，由此又会带来相应的环境问题。（二）铝丝键合工艺：裸片与DBC板焊接后，用绑定机打铝线， GK线用长的细引线引出，需要多次焊接，工艺复杂且铝丝过载能力差，影响产品品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控硅模块及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可控硅模块，包括底座，所述底座上固定有模块内组件，所述模块内组件上焊接有GK极引线，所述底座上安装有壳体，所述壳体内设置有外部GK电极和连接头，所述GK极引线穿过连接头的通孔与外部GK电极连接。

优选的，所述模块内组件上共焊接有4根GK极引线，所述GK极引线采用细铜线。

优选的，所述外部GK电极共设置有4个，4个外部GK电极分别对应4根GK极引线。

优选的，一种可控硅模块的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：通过模具将可控硅模块的零件装配在一起；

步骤二：采用真空共晶工艺将可控硅模块的零件组合在一起，得到内部焊接件，且焊接件引出GK细铜；

步骤三：将引出GK细铜线与外部GK电极连接，既可口制成可控硅模块。

优选的，步骤二中所述共晶工艺采用真空共晶炉且有充保护气体，将内部所有零件焊接一起，且焊料为焊锡。

优选的，步骤二中所述内部焊接件由引出4根细铜线做为GK电极引线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一次真空高温共晶工艺 ，产品空洞小，热阻低；内部GK电极内部无需人工焊引出线，可靠性高；产品制作工序少，过程控制简单，人工成本低；整个产品焊接工艺先进，装配工序简单，成本低，品质可靠。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明壳体和外部GK电极处的结构示意图。