專利名稱：內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，尤其涉及一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前半導(dǎo)體器件的封裝結(jié)構(gòu)是硅芯片直接燒結(jié)到引線框架的金屬底板上，即器件 的某個(gè)電極直接與框架的金屬底板連接，而有些器件(如可控硅)的使用特點(diǎn)又是絕大多 數(shù)直接接到AC220V或AC380V電源上，用戶在使用時(shí)，會(huì)使散熱片直接連接較高電壓的交流 電，給使用帶來諸多不便，幾只可控硅同時(shí)在一個(gè)電路中使用時(shí)，不能共用一個(gè)散熱片，還 會(huì)造成不安全的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種絕緣耐壓、有利散熱、氣密性高、可靠性高、安全性 高的一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述半導(dǎo)體器件的制造方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件，包括框架、大底板、小底板、可控硅芯片、門極內(nèi)引線、 K極內(nèi)引線和電極引出端，所述可控硅芯片與電極引出端之間連接門極內(nèi)引線和K極內(nèi)引 線，所述電極引出端與小底板連接，所述大底板與小底板之間設(shè)有三氧化二鋁陶瓷片，所述 小底板上設(shè)有凸臺(tái)，所述可控硅芯片置于凸臺(tái)上，所述框架、大底板和小底板均為銅質(zhì)材料 制成，所述門極內(nèi)引線和K極內(nèi)引線均為銅引線片。所述可控硅芯片表面蒸鍍有Ag層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引 線片由鉛錫焊料進(jìn)行焊接固定。一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，包括銅底板點(diǎn)膠、裝配引腳框架、框架 燒結(jié)、框架上料、框架點(diǎn)膠、上芯片、芯片點(diǎn)膠、引腳點(diǎn)膠、上內(nèi)引線片、芯片燒結(jié)、清洗、包 封、固化、去毛刺和電鍍錫步驟，所述銅底板點(diǎn)膠與裝配引腳框架步驟之間增加了上瓷片、 瓷片點(diǎn)膠步驟，所述上瓷片和瓷片點(diǎn)膠步驟為將三氧化二鋁陶瓷片準(zhǔn)確放置到經(jīng)銅底板點(diǎn)膠后 的銅底板的焊料上，用搖盤對瓷片預(yù)定位，然后用點(diǎn)膠機(jī)將鉛錫焊膏點(diǎn)到三氧化二鋁陶瓷 片上；所述三氧化二鋁陶瓷片在上瓷片前需經(jīng)下述預(yù)處理步驟所述三氧化二鋁陶瓷片 的兩面首先要刮印鉬錳漿料后在800°c溫度下燒滲至鉬錳厚度> 2微米，然后在進(jìn)行表面 電鍍鎳、鍍鎳厚度> 2. 5微米，再進(jìn)行高溫60(TC下氫氣氛退火步驟，最后進(jìn)行表面二次鍍 鎳、鍍鎳厚度> 2. 5微米；經(jīng)過上述處理后的三氧化二鋁陶瓷片的金屬電極不印到邊。所述可控硅芯片表面蒸鍍有Ag層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引 線片由鉛錫焊料焊接固定而成。
所述產(chǎn)品銅引線片的形狀必須與對應(yīng)硅芯片的形狀相適應(yīng)，并且方便于生產(chǎn)現(xiàn)場 在線沖切與裝配。所述清洗步驟采用三氯乙烯作為清洗溶劑，多槽超聲波清洗機(jī)作為清洗設(shè)備，控 制一槽超聲溫度25士20°C，二槽超聲溫度25士20°C，三槽超聲溫度75士 10°C，清洗時(shí)間3_8 分鐘。所述框架燒結(jié)和芯片燒結(jié)是對爐膛中通入了高純氮?dú)浠旌蠚猓獨(dú)夂蜌錃獾捏w積 比為 10 (2-2. 5)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、大底板與帶電極引出端的小底板之間隔有三氧化二鋁陶瓷片，確保了產(chǎn)品的底 板和電極引出端之間耐壓高于交流2500V。2、由于三氧化二鋁陶瓷片的應(yīng)用，大底板與電源絕緣后，可以將幾個(gè)半導(dǎo)體器件 共用一個(gè)散熱片，給器件的使用和安裝帶來了很大的方便。3、產(chǎn)品由于使用了銅引線片代替了原來的鋁絲引線，因?yàn)殂~材的電阻率更小且截 面的增加，減少了內(nèi)引線本身在通過電流時(shí)的發(fā)熱，同時(shí)還改善了器件芯片工作中的散熱 狀態(tài)，可以增加該器件產(chǎn)品抗電流沖擊的能力。4、凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的小底板，在產(chǎn)品包封成型后，凸臺(tái)的邊緣可以有效的抵制環(huán)氧包封 料在固化回縮時(shí)給硅芯片造成的壓縮應(yīng)力，從而提高了硅器件產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠性。5、采用裸銅框架，增加了包封塑料與框架表面的粘附力，使產(chǎn)品的氣密性和可靠 性都得到了提高。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明的外形圖。((a)為T0-3P型，((b)為T0-220型)圖2為本發(fā)明包封前的俯視圖。((a)為T0-3P型，((b)為TO-220型)圖3為本發(fā)明絕緣結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例1銅內(nèi)引線片的零件圖。((a)為T0-3P型，((b)為T0-220 型)其中，1、大底板，2、三氧化二鋁陶瓷片，3、小底板，4、可控硅芯片，5、門極內(nèi)引線， 6、K極內(nèi)引線，7、電極引出端，8、凸臺(tái)，9、框架，10、鉛錫焊料，11、改性環(huán)氧包封料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1至4所示，內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件，包括框架9、大底板1、小底板3、可控 硅芯片4、門極內(nèi)引線5、K極內(nèi)引線6和電極引出端7，可控硅芯片4與電極引出端7之間 連接門極內(nèi)引線5和K極內(nèi)引線6，電極引出端7與小底板3連接，大底板1與小底板3之 間設(shè)有三氧化二鋁陶瓷片2，小底板3上設(shè)有凸臺(tái)8，可控硅芯片4置于凸臺(tái)8上，框架9、大 底板1和小底板3均為銅質(zhì)材料制成，門極內(nèi)引線5和K極內(nèi)引線6均為銅引線片?？煽?硅芯片4表面蒸鍍有Ag層，在可控硅芯片4表面與電極引出端7之間的銅引線片由鉛錫焊 料10焊接固定而成。內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件上用改性環(huán)氧包封料11進(jìn)行包封。本發(fā)明大底板1與帶電極引出端7的小底板3之間隔有三氧化二鋁陶瓷片2，確保了產(chǎn)品的大底板 1和電極引出端7之間耐壓高于交流2500V。本發(fā)明的銅質(zhì)引線片的形狀與對應(yīng)芯片形狀 相搭配，從而方便于生產(chǎn)現(xiàn)場的在線沖切和安裝。本發(fā)明內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，包括銅底板點(diǎn)膠、裝配引腳框架、框 架燒結(jié)、框架上料、框架點(diǎn)膠、上芯片、芯片點(diǎn)膠、引腳點(diǎn)膠、上內(nèi)引線片、芯片燒結(jié)、清洗、包 封、固化、去毛刺和電鍍錫步驟，在銅底板點(diǎn)膠與裝配引腳框架步驟之間增加了上瓷片、瓷片點(diǎn)膠步驟，上瓷片和瓷片點(diǎn)膠步驟為將三氧化二鋁陶瓷片2準(zhǔn)確放置到經(jīng)銅底板點(diǎn)膠后的 銅底板的焊料上，用搖盤對瓷片預(yù)定位，然后用點(diǎn)膠機(jī)將鉛錫焊膏點(diǎn)到三氧化二鋁陶瓷片 上；三氧化二鋁陶瓷片在上瓷片前需經(jīng)下述預(yù)處理步驟三氧化二鋁陶瓷片的兩面首 先要刮印鉬錳漿料后燒滲至鉬錳厚度2微米，然后在進(jìn)行表面電鍍鎳、鍍鎳厚度2. 5微米， 再進(jìn)行高溫60(TC下氫氣氛退火步驟，最后進(jìn)行表面二次鍍鎳、鍍鎳厚度2. 5微米；經(jīng)過上 述處理后的三氧化二鋁陶瓷片的金屬電極不印到邊?？煽毓栊酒砻嬲翦冇蠥g層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引線片 由鉛錫焊料焊接固定而成。清洗步驟采用三氯乙烯作為清洗溶劑，多槽超聲波清洗機(jī)作為清洗設(shè)備，控制一 槽超聲溫度5°C，二槽超聲溫度5°C，三槽超聲溫度65°C，清洗時(shí)間3分鐘?？蚣軣Y(jié)和芯片燒結(jié)是對爐膛中通入了高純氮?dú)浠旌蠚?，氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為 10 2。實(shí)施例2本發(fā)明內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，包括銅底板點(diǎn)膠、裝配引腳框架、框 架燒結(jié)、框架上料、框架點(diǎn)膠、上芯片、芯片點(diǎn)膠、引腳點(diǎn)膠、上內(nèi)引線片、芯片燒結(jié)、清洗、包 封、固化、去毛刺和電鍍錫步驟，在銅底板點(diǎn)膠與裝配引腳框架步驟之間增加了上瓷片、瓷片點(diǎn)膠步驟，上瓷片和瓷片點(diǎn)膠步驟為將三氧化二鋁陶瓷片2準(zhǔn)確放置到經(jīng)銅底板點(diǎn)膠后的 銅底板的焊料上，用搖盤對瓷片預(yù)定位，然后用點(diǎn)膠機(jī)將鉛錫焊膏點(diǎn)到三氧化二鋁陶瓷片 上；三氧化二鋁陶瓷片在上瓷片前需經(jīng)下述預(yù)處理步驟三氧化二鋁陶瓷片的兩面首 先要刮印鉬錳漿料后燒滲至鉬錳厚度2微米，然后在進(jìn)行表面電鍍鎳、鍍鎳厚度2. 5微米， 再進(jìn)行高溫60(TC下氫氣氛退火步驟，最后進(jìn)行表面二次鍍鎳、鍍鎳厚度2. 5微米；經(jīng)過上 述處理后的三氧化二鋁陶瓷片的金屬電極不印到邊?？煽毓栊酒砻嬲翦冇蠥g層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引線片 由鉛錫焊料焊接固定而成。清洗步驟采用三氯乙烯作為清洗溶劑，多槽超聲波清洗機(jī)作為清洗設(shè)備，控制一 槽超聲溫度25°C，二槽超聲溫度25°C，三槽超聲溫度75°C，清洗時(shí)間5分鐘?？蚣軣Y(jié)和芯片燒結(jié)是對爐膛中通入了高純氮?dú)浠旌蠚?，氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為 10 2.25。結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。實(shí)施例3
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本發(fā)明內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，包括銅底板點(diǎn)膠、裝配引腳框架、框 架燒結(jié)、框架上料、框架點(diǎn)膠、上芯片、芯片點(diǎn)膠、引腳點(diǎn)膠、上內(nèi)引線片、芯片燒結(jié)、清洗、包 封、固化、去毛刺和電鍍錫步驟，在銅底板點(diǎn)膠與裝配引腳框架步驟之間增加了上瓷片、瓷片點(diǎn)膠步驟，上瓷片和瓷片點(diǎn)膠步驟為將三氧化二鋁陶瓷片2準(zhǔn)確放置到經(jīng)銅底板點(diǎn)膠后的 銅底板的焊料上，用搖盤對瓷片預(yù)定位，然后用點(diǎn)膠機(jī)將鉛錫焊膏點(diǎn)到三氧化二鋁陶瓷片 上；三氧化二鋁陶瓷片在上瓷片前需經(jīng)下述預(yù)處理步驟三氧化二鋁陶瓷片的兩面首 先要刮印鉬錳漿料后燒滲至鉬錳厚度2微米，然后在進(jìn)行表面電鍍鎳、鍍鎳厚度2. 5微米， 再進(jìn)行高溫60(TC下氫氣氛退火步驟，最后進(jìn)行表面二次鍍鎳、鍍鎳厚度2. 5微米；經(jīng)過上 述處理后的三氧化二鋁陶瓷片的金屬電極不印到邊。可控硅芯片表面蒸鍍有Ag層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引線片 由鉛錫焊料焊接固定而成。清洗步驟采用三氯乙烯作為清洗溶劑，多槽超聲波清洗機(jī)作為清洗設(shè)備，控制一 槽超聲溫度45 °C，二槽超聲溫度45 °C，三槽超聲溫度85 °C，清洗時(shí)間8分鐘?？蚣軣Y(jié)和芯片燒結(jié)是對爐膛中通入了高純氮?dú)浠旌蠚?，氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為 10 2.5。結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。實(shí)施例4此為本發(fā)明內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法具體實(shí)施例1、銅底板點(diǎn)膠步驟工藝目的將鉛錫焊膏按一定的數(shù)量和形狀點(diǎn)到引線框架的銅底板上。工藝設(shè)備半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)。工藝條件在點(diǎn)膠機(jī)上設(shè)定氣體的壓強(qiáng)(0.05 0. 15MP)和出膠時(shí)間(50 150ms)以及點(diǎn)膠程序。工藝方法用特殊點(diǎn)膠頭將焊膏點(diǎn)成產(chǎn)品需要的形狀。焊料的配比Pb:92· 5%，Sn :5%，Ag2. 5% (重量比)2、上瓷片步驟工藝目的將兩面制備好金屬電極的A1203陶瓷片準(zhǔn)確放置到銅底板的焊料上。工藝設(shè)備半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)。工藝條件在點(diǎn)膠機(jī)上設(shè)定氣體的壓強(qiáng)(0.05 0. 15MP)和出膠時(shí)間(80 200ms)以及點(diǎn)膠程序。工藝方法將瓷片以搖動(dòng)的方式，逐一就位到搖盤的每個(gè)定位坑中，然后用點(diǎn)膠機(jī) 從搖盤中逐行拾取后準(zhǔn)確放置到框架的銅底板上。3、瓷片點(diǎn)膠步驟工藝目的將鉛錫焊膏按一定的數(shù)量和形狀點(diǎn)到陶瓷片上。工藝設(shè)備半自動(dòng)點(diǎn)膠機(jī)。工藝條件在點(diǎn)膠機(jī)上設(shè)定氣體的壓強(qiáng)(0.05 0. 15MP)和出膠時(shí)間(50 150ms)以及點(diǎn)膠程序。工藝方法用特殊點(diǎn)膠頭將焊膏點(diǎn)成產(chǎn)品需要的形狀。
4、裝配引腳框架步驟工藝目的將引腳框架裝配到陶瓷片上。工藝方法使用燒結(jié)模，靠模具的定位銷將框架的引腳和底板準(zhǔn)確的定位在一起。5、框架燒結(jié)步驟工藝目的將框架與瓷片之間的焊料燒熔并粘接牢固工藝設(shè)備10溫區(qū)隧道燒結(jié)爐工藝條件爐溫350士20°C、350士20 °C、300士20 °C、300士20 °C、400士20 "C、 400士20°C、450士20°C、450士20°C、360士20°C、360士20°C ；氣體流量氮?dú)?5士5NL/MIN， 氫氣8士2NL/MIN ；冷卻水流量8士2L/MIN，溫度15士2°C ；工件步進(jìn)時(shí)間20秒。工藝方法將工件放入具有保護(hù)和還原氣體的爐膛內(nèi)完成焊料中助焊劑的揮發(fā)、 焊料的熔化、工件的冷卻等過程，從而完成引線框架的預(yù)燒。6、框架上料步驟工藝目的將預(yù)燒成的框架用設(shè)備的機(jī)械手裝到上芯設(shè)備的軌道入口。工藝設(shè)備自動(dòng)上芯機(jī)。7、框架點(diǎn)膠步驟工藝目的將鉛錫焊膏按一定的數(shù)量和形狀點(diǎn)到預(yù)燒成的框架上。工藝條件氣體壓強(qiáng)100 200KPa，時(shí)間50 150ms。焊料配比=Pb92. 5%, Sn 5%, Ag 2. 5%08、上芯片步驟工藝目的將可控硅芯片裝配到框架上。工藝條件真空_400，吹氣3次。拾取位置根據(jù)需要設(shè)定三維坐標(biāo)。放置位置根據(jù)需要設(shè)定三維坐標(biāo)。工藝方法用機(jī)械手將硅芯片拾取并放置到焊膏上面。9、芯片點(diǎn)膠步驟工藝目的在芯片上點(diǎn)好焊膏，以備焊接銅引線片。工藝條件在點(diǎn)膠機(jī)上設(shè)定氣體的壓強(qiáng)(0.05 0. 15MP)和出膠時(shí)間(50 150ms)以及點(diǎn)膠程序。工藝方法用特殊點(diǎn)膠頭，將焊膏以產(chǎn)品需要的形狀點(diǎn)涂到芯片的上表面。10、引腳點(diǎn)膠步驟工藝目的在引腳上點(diǎn)好焊膏，以備焊接銅引線片。工藝條件在點(diǎn)膠機(jī)上設(shè)定氣體的壓強(qiáng)(0.05 0. 15MP)和出膠時(shí)間(50 150ms)以及點(diǎn)膠程序。工藝方法根據(jù)銅引線片和框架管腳的尺寸，用特殊點(diǎn)膠頭，按設(shè)備的程序?qū)⒑父?點(diǎn)到框架的引腳上。11、上內(nèi)引線片步驟工藝目的將可控硅芯片的的內(nèi)引線片裝配到芯片和引腳上。工藝設(shè)備銅引線片自動(dòng)裝配機(jī)。工藝條件真空_450，吹氣3次。
撿取位置根據(jù)產(chǎn)品的需要設(shè)定三維坐標(biāo)。放置位置根據(jù)產(chǎn)品的需要設(shè)定三維坐標(biāo)。工藝方法在裝配線上，將銅引線片在線自動(dòng)沖切后按產(chǎn)品的位置要求裝配到點(diǎn) 有焊膏的芯片和管腳上。內(nèi)引線片沖制成型的紫銅引線片框架條帶。12、芯片燒結(jié)步驟工藝目的將可控硅芯片與框架以及內(nèi)引線片燒結(jié)成型。工藝設(shè)備九溫區(qū)間歇步進(jìn)隧道爐。工藝條件溫度200士20°C、260士20 °C、280士20 °C、305士20 °C、335士20 "C、 335 士 20 °C、345 士 20 °C、345 士 20 °C、250 士 20 °C ；步進(jìn)時(shí)間間隔5秒。保護(hù)氣體氮?dú)饷繀^(qū)60L/Min氫氣6L/Min。冷卻水溫度15士2°C流量8士2L/Min。13、清洗步驟工藝目的將焊膏溢出的助焊劑清洗干凈。工藝設(shè)備多槽超聲波清洗機(jī)。工藝條件清洗槽溫度1槽25士20°C、二槽25士20°C、三槽75士 10°C。清洗槽超聲功率一槽80%二槽60%。清洗時(shí)間3-8MIN。清洗溶劑三氯乙烯。14、包封步驟工藝目的用環(huán)氧塑封料將產(chǎn)品包括成型。工藝設(shè)備300噸壓機(jī)。工藝條件合模壓力200噸；注進(jìn)壓力21噸；注進(jìn)速度6mm/秒；預(yù)熱溫度 150士20°C ；模具溫度170士 10°C。15、固化步驟工藝目的將包封好的產(chǎn)品進(jìn)行塑料的后固化。工藝設(shè)備有鼓風(fēng)功能的自控溫烘箱。工藝條件溫度:175°C ；時(shí)間12小時(shí)。16、去毛刺步驟工藝目的將溢出的多余的包封料去除干凈。工藝設(shè)備恒溫軟化槽，高壓噴水機(jī)。工藝條件軟化溫度100士 10°C ；軟化時(shí)間1小時(shí)；高壓水壓強(qiáng)500士30Kg/cm2 ； 壓縮空氣5-6Kg/cm2。工藝方法先進(jìn)性軟化，經(jīng)刷洗后再用高壓噴水機(jī)對表面進(jìn)行噴淋、吹干。17、電鍍錫步驟工藝目的為保證易焊性對產(chǎn)品的銅表面電鍍錫。工藝設(shè)備電鍍槽、預(yù)處理槽、逆流清洗槽。工藝條件電鍍電流密度每掛20士3安培；電鍍槽溫度25 35°C ；預(yù)處理電流
8密度每掛10士2安培。18、絕緣測試步驟工藝目的對產(chǎn)品進(jìn)行絕緣測試。工藝設(shè)備QT2晶體管特性圖示儀。測試指標(biāo)交流2500V的絕緣耐壓測試。測試方法用圖示儀的高壓輸出端，對產(chǎn)品的底板和引腳進(jìn)行絕緣測試。絕緣電壓的合格判據(jù)等效直流高于4000V。19、切筋步驟工藝目的將產(chǎn)品從框架上逐個(gè)分離，以便于測試和使用。20、總測步驟工藝目的對產(chǎn)品的電參數(shù)進(jìn)行綜合測試，以判定產(chǎn)品是否合格。工藝設(shè)備自動(dòng)測試儀、自動(dòng)分選臺(tái)。測試條件根據(jù)對應(yīng)產(chǎn)品的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。21、激光打印步驟工藝目的用激光將產(chǎn)品的型號、規(guī)格、出廠編號打印到塑料表面上。工藝設(shè)備激光打標(biāo)機(jī)。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。本發(fā)明涉及在小型塑料封裝可控硅的結(jié)構(gòu)上增加了三氧化二鋁瓷片2，使可控硅 產(chǎn)品的銅底板與三個(gè)引線腳之間形成了高強(qiáng)度的絕緣(耐壓高于交流2500V)；并且將常規(guī) 的鋁絲超聲焊接內(nèi)引線改為銅引線片用鉛錫焊料焊接；將常規(guī)使用的表面鍍鎳銅框架改用 裸銅框架。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品底板與芯片及引線絕緣，可以多個(gè)產(chǎn)品共用一個(gè)散熱片不 會(huì)造成短路，也可以直接將產(chǎn)品的底板用金屬外殼作為散熱片而不會(huì)出現(xiàn)外殼帶電；內(nèi)引 線用銅片，增加了產(chǎn)品的熱容量，提高了產(chǎn)品對瞬時(shí)大電流的沖擊能力；裸銅框架包封后提 高了產(chǎn)品的氣密性和穩(wěn)定性。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)采用三氧化二鋁陶瓷片2絕緣耐壓、有利散熱；采用裸銅框架9氣密 性高；用改性環(huán)氧包封料11將產(chǎn)品包封成型，凸臺(tái)8的邊緣可以有效的抵制改性環(huán)氧包封 料11在固化回縮時(shí)給可控硅芯片4造成的壓縮應(yīng)力，從而提高了硅器件產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠 性。
權(quán)利要求
內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件，包括框架、大底板、小底板、可控硅芯片、門極內(nèi)引線、K極內(nèi)引線和電極引出端，所述可控硅芯片與電極引出端之間連接門極內(nèi)引線和K極內(nèi)引線，所述電極引出端與小底板連接，其特征在于所述大底板與小底板之間設(shè)有三氧化二鋁陶瓷片，所述小底板上設(shè)有凸臺(tái)，所述可控硅芯片置于凸臺(tái)上，所述框架、大底板和小底板均為銅質(zhì)材料制成，所述門極內(nèi)引線和K極內(nèi)引線均為銅引線片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件，其特征在于所述可控硅芯片表 面蒸鍍有Ag層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引線片由鉛錫焊料進(jìn)行焊接固 定。
3.一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，包括銅底板點(diǎn)膠、裝配引腳框架、框架燒 結(jié)、框架上料、框架點(diǎn)膠、上芯片、芯片點(diǎn)膠、引腳點(diǎn)膠、上內(nèi)引線片、芯片燒結(jié)、清洗、包封、 固化、去毛刺和電鍍錫步驟，其特征在于所述銅底板點(diǎn)膠與裝配引腳框架步驟之間增加了 上瓷片、瓷片點(diǎn)膠步驟，所述上瓷片和瓷片點(diǎn)膠步驟為將三氧化二鋁陶瓷片準(zhǔn)確放置到經(jīng)銅底板點(diǎn)膠后的 銅底板的焊料上，用搖盤對瓷片預(yù)定位，然后用點(diǎn)膠機(jī)將鉛錫焊膏點(diǎn)到三氧化二鋁陶瓷片 上；所述三氧化二鋁陶瓷片在上瓷片前需經(jīng)下述預(yù)處理步驟所述三氧化二鋁陶瓷片的兩 面首先要刮印鉬錳漿料后在800°C溫度下燒滲至鉬錳厚度> 2微米，然后在進(jìn)行表面電鍍 鎳、鍍鎳厚度>2. 5微米，再進(jìn)行高溫60(TC下氫氣氛退火步驟，最后進(jìn)行表面二次鍍鎳、鍍 鎳厚度> 2. 5微米；經(jīng)過上述處理后的三氧化二鋁陶瓷片的金屬電極不印到邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于所 述可控硅芯片表面蒸鍍有Ag層，在可控硅芯片表面與電極引出端之間的銅引線片由鉛錫 焊料焊接固定而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于所 述清洗步驟采用三氯乙烯作為清洗溶劑，多槽超聲波清洗機(jī)作為清洗設(shè)備，控制一槽超聲 溫度25士20°C，二槽超聲溫度25士20°C，三槽超聲溫度75士 10°C，清洗時(shí)間3_8分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于 所述框架燒結(jié)和芯片燒結(jié)是對爐膛中通入了高純氮?dú)浠旌蠚?，氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比為 10 (2-2. 5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)絕緣型塑封半導(dǎo)體器件，包括框架、大底板、小底板、可控硅芯片、門極內(nèi)引線、K極內(nèi)引線和電極引出端，可控硅芯片與電極引出端之間連接門極內(nèi)引線和K極內(nèi)引線，電極引出端與小底板連接，其特征是大底板與小底板之間設(shè)有三氧化二鋁陶瓷片，小底板上設(shè)有凸臺(tái)，可控硅芯片置于凸臺(tái)上，框架、大底板和小底板均為銅質(zhì)材料制成，門極內(nèi)引線和K極內(nèi)引線均為銅引線片。還涉及制造方法，包括銅底板點(diǎn)膠、上瓷片、瓷片點(diǎn)膠、裝配引腳框架、框架燒結(jié)、框架上料、框架點(diǎn)膠、上芯片、芯片點(diǎn)膠、引腳點(diǎn)膠、上內(nèi)引線片、芯片燒結(jié)、清洗、包封、固化、去毛刺和電鍍錫步驟。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)絕緣耐壓、有利散熱、氣密性高、可靠性高、安全性高。
文檔編號H01L21/50GK101901789SQ20101021166
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月28日
發(fā)明者吳家健, 徐洋, 王琳, 黃健 申請人:啟東市捷捷微電子有限公司