专利名称：一种高压硅堆二极管的焊接工艺的制作方法
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1 :91-93%, Sn 3-6%, Ag :1_3%。所述焊接温度为300-375°C，所述保温温度为300_330°C。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。
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。
具体实施例方式本发明如图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1 91-93%、Sn :3_6%、Ag 1-3%。该焊片固相线温度=287°C，液相线温度=296°C ；焊接峰值温度375°C ；
所述焊接温度为300-375°C，所述保温温度为300-330°C。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。
权利要求
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°C，所述保温温度为300-330°C。
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。
全文摘要
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。
文档编号B23K1/00GK102489806SQ20111036271
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者王永彬 申请人:扬州扬杰电子科技股份有限公司