铝基碳化硅电子元件封装底板、成型模具以及制作方法
【专利摘要】一种铝基碳化硅电子元件封装底板，其特征在于：该电子元件封装底板由底板本体以及设置在底板上与底板一体制成的散热件组成，所述的底板本体呈矩形；其左端部设有矩形延展体，在底板本体的上面设置环形的聚热环沟，在底板本体的上面的中心部位设置散热区，在散热区中设置散热件，散热件均布在底板本体上，所述的底板本体上端以及下端各设有多组安装孔以及限位固定孔，上端的安装孔以及限位固定孔与下端的安装孔以及限位固定孔对称设置。本发明的有益效果：制备的铝基碳化硅电子元件封装底板具有克服现有技术中生产效率低、环保性差和能源利用率低的缺陷，以实现成本低、工艺简单，成品率高的优点。该产品同时具有良好导热性，还具有一定的强度性。
【专利说明】
错基碳化括电子元件封装底板、成型模具从及制作方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种侣基碳化娃电子元件，尤其是设及一种侣基碳化娃电子元件封装 底板W及制作方法。。
【背景技术】
[0002] 目前，随着新能源汽车、城际铁路发展，一种新型绝缘栅极型功率管，即IGBT复合 全控型电压驱动式电力电子器件型=极管，被应用于交流电机、变频器、开关电源、照明电 路、牵引传动等领域，他是强电流、高压应用和快速终端设备用垂直功率MOSFFT的自然进 化，而作为IGBT的电子元件封装底板，既要有较强抗弯强度、高弹性模量，又要有较高的热 传导率，低的线胀系数，运种高综合性能新型材料，散热用封装底板是IGBT必不可少的附件 之一。其主要失效形式有变形、开裂。如果电子元件封装底板功能失效，造成整套IGBT功能 失效，危害性非常严重，甚至会带来人员伤亡。
[0003] 目前市场上的电子元件封装底板主要采用侣包碳化娃材料工艺，成本高、工艺复 杂，成品率低。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种侣基碳化娃电子元件封装底板W及制作方法，是一种半 固态的铸造工艺，为了解决使碳化娃颗粒均匀揽拌运一问题，本工艺增加了磁震动揽拌。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种侣基碳化娃电子元件封装底 板，其特征在于:该电子元件封装底板由底板本体W及设置在底板上与底板一体制成的散 热件组成，所述的底板本体呈矩形;其左端部设有矩形延展体，在底板本体的上面设置聚热 沟，在底板本体的上面的中屯、部位设置散热区，在散热区中设置散热件，所述的散热件均布 在底板本体上，所述的底板本体上端W及下端各设有多组安装孔W及限位固定孔，上端的 安装孔W及限位固定孔与下端的安装孔W及限位固定孔对称设置。
[0006] 所述的散热件呈圆柱型、锥台形，各个散热件之间等距设置。
[0007] -种侣基碳化娃电子元件封装底板的制作模具，其特征在于:包括底模，所述的底 模中设有底板成型槽，底板成型槽中部设有散热件成型区，散热件成型区均布散热件成型 槽，在底板成型槽内的上边部与下边部设有多组安装孔成型柱、W及限位固定孔成型柱，所 述的底板成型槽的左端设有延展体成型槽。
[000引一种侣基碳化娃电子元件封装底板的制作方法：所述的侣基碳化娃电子元件封 装底板的各组分的重量份数如下：侣粉72-74份、碳粉0.8-1.0份、娃粉22-24份、儘粉0.8- 1.2份、憐粉0.1-0.4份、硫粉0.08-0.12份、四氣慷醇0.3-0.4份；所述的侣基中均匀分布 碳化娃颗粒； 所述的侣基碳化娃电子元件封装底板的制作方法其步骤如下： 1)侣粉冶炼，冶炼炉中侣揽拌会造成侣合金溫度损失，提高侣水溫度，冶炼炉冶炼的溫 度为 740°C±10°C; 2) 侣合金烙化后在液态状况下，将娃粉120-200um，通过自动装置，添加到侣液中； 3) 通过自动混合设备，将碳粉、儘粉、憐粉、硫粉、四氣慷醇混合，揽拌5分钟后;放入烘 箱中，在250°C ±2°C的溫度条件下运行，干燥处理30分钟-45分钟，取出后造粒过筛，得到 混合物粉料； 4) 将娃粉W及混合物粉料入自动添加器中按照进料流量加入高侣水中；半固态液体 溫度达680°C±l(rC时，开始诱入模具，对模具内的混合粉料进行压制;采用40MPa压力对 混合粉料进行预压，在真空和40MPa压力维持下对模具加热，15分钟内由室溫升溫至350 °C并保持20分钟；再在20分钟内由450°C升溫至600°C并保持30分钟，如此反复 共保溫2~3小时后停止加热； 5) 模具冷却后，开模取出诱注件： 6) 表面氧化处理。
[0009] 本发明的有益效果:制备的侣基碳化娃电子元件封装底板具有克服现有技术中生 产效率低、环保性差和能源利用率低的缺陷，W实现成本低、工艺简单，成品率高的优点。该 产品同时具有良好导热性，还具有一定的强度性。
[0010] W下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
【附图说明】
[0011] 图1本发明的结构示意图。
[0012] 图2本发明的制作模具结构示意图 图3本发明制备的侣基碳化娃电子元件封装底板的显微结构示意图。
[0013] 图4为本发明的制作流程图。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1，如图1所示，一种侣基碳化娃电子元件封装底板，其特征在于:该电子元件封 装底板由底板本体IW及与底板一体制成的散热件2组成，所述的底板本体1呈矩形;其左端 部设有矩形延展体3,在底板本体1的上面设置聚热沟4,在底板本体1的上面的中屯、部位设 置散热区5,在散热区5中设置散热件2,所述的散热件2均布在底板本体1上，所述的底板本 体1上端W及下端各设有多组安装孔6W及限位固定孔7,上端的安装孔6W及限位固定孔7 与下端的安装孔W及限位固定孔对称设置。
[0015] 所述的散热件2呈圆柱型、锥台形，各个散热件之间等距设置。
[0016] 实施例2,如图2所示，一种侣基碳化娃电子元件封装底板的制作模具，其特征在 于:包括底模8,所述的底模8中设有底板成型槽9,底板成型槽9中部设有散热件成型区，散 热件成型区均布散热件成型槽10,在底板成型槽9内的上边部与下边部设有多组安装孔成 型柱11、W及限位固定孔成型柱12,所述的底板成型槽9的左端设有延展体成型槽13。
[0017] 由于材料中增加碳化娃元素，普通工艺生产不能满足产品要求，由于碳化娃烙点 (1730°〇远远高于740°C，是一种半固态的铸造工艺，为了使碳化娃颗粒均匀性，揽拌足必 须工艺要求，为解决此问题，本工艺增加磁震动揽拌。
[0018] 实施例3,如图3、4所示，一种侣基碳化娃电子元件封装底板的制作方法:所述的侣 基碳化娃电子元件封装底板的各组分的重量份数如下:侣粉72-74份、碳粉0.8-1.0份、娃粉 22-24份、儘粉0.8-1.2份、憐粉0.1-0.4份、硫粉0.08-0.12份、四氣慷醇0.3-0.4份；所述 的侣基中均匀分布碳化娃颗粒； 所述的侣基碳化娃电子元件封装底板的制作方法其步骤如下：包括烙炼、合金添加 器、设有碳化娃储存箱、自动添加器、自动揽拌器、通过诱包、直接诱到模具、冷却后得到成 品。
[0019]具体的： 1) 侣粉冶炼，冶炼炉中侣揽拌会造成侣合金溫度损失，提高侣水溫度，冶炼炉冶炼的溫 度为 740°C±10°C; 2) 侣合金烙化后在液态状况下，将娃粉120-200um，通过自动装置，添加到侣液中； 3) 通过自动混合设备，将碳粉、儘粉、憐粉、硫粉、四氣慷醇混合，揽拌5分钟后;放入烘 箱中，在250°C ±2°C的溫度条件下运行，干燥处理30分钟-45分钟，取出后造粒过筛，得到 混合物粉料； 4) 将娃粉W及混合物粉料入自动添加器中按照进料流量加入高侣水中；半固态液体 溫度达680°C±l(rC时，开始诱入模具，对模具内的混合粉料进行压制;采用40MPa压力对 混合粉料进行预压，在真空和40MPa压力维持下对模具加热，15分钟内由室溫升溫至350 °C并保持20分钟；再在20分钟内由450°C升溫至600°C并保持30分钟，如此反复 共保溫2~3小时后停止加热； 5) 模具冷却后，开模取出诱注件； 6) 表面氧化处理。
[0020]试验数据如下表：
表中可W看出娃粉量增加提升材料的弹性模量和抗弯强度，但是直接影响材料的线胀 系数和导热系数。
[0021 ]此规格侣基碳化娃材料的性能参数指标为： 线涨系数:7.59(20-100°C); 弹性模量:208 GPa; 抗弯强度:256MPa; 导热系数：186.02胖/^.1(; 它不仅具有良好导热性，还具有一定的强度的材料。
【主权项】
1. 一种铝基碳化硅电子元件封装底板，其特征在于:该电子元件封装底板由底板本体 以及设置在底板上与底板一体制成的散热件组成，所述的底板本体呈矩形;其左端部设有 矩形延展体，在底板本体的上面设置聚热沟，在底板本体的上面的中心部位设置散热区，在 散热区中设置散热件，所述的散热件均布在底板本体上，所述的底板本体上端以及下端各 设有多组安装孔以及限位固定孔，上端的安装孔以及限位固定孔与下端的安装孔以及限位 固定孔对称设置。2. 如权利要求1所述的铝基碳化硅电子元件封装底板，其特征在于:所述的散热件呈圆 柱型、锥台形，各个散热件之间等距设置。3. -种铝基碳化硅电子元件封装底板的制作模具，其特征在于:包括底模，所述的底模 中设有底板成型槽，底板成型槽中部设有散热件成型区，散热件成型区均布散热件成型槽， 在底板成型槽内的上边部与下边部设有多组安装孔成型柱、以及限位固定孔成型柱，所述 的底板成型槽的左端设有延展体成型槽。4. 一种铝基碳化硅电子元件封装底板的制作方法：所述的铝基碳化硅电子元件封装 底板的各组分的重量份数如下:错粉72-74份、碳粉0.8_1.0份、娃粉22-24份、猛粉0.8_1.2 份、磷粉0.1-0.4份、硫粉0.08-0.12份、四氟糠醇0.3-0.4份；所述的铝基中均匀分布碳 化娃颗粒； 所述的铝基碳化硅电子元件封装底板的制作方法其步骤如下： 1)铝粉冶炼，冶炼炉中铝搅拌会造成铝合金温度损失，提高铝水温度，冶炼炉冶炼的温 度为 740°C±10°C; 2 )错合金恪化后在液态状况下，将娃粉120-200um，通过自动装置，添加到错液中， 3) 通过自动混合设备，将碳粉、锰粉、磷粉、硫粉、四氟糠醇混合，搅拌5分钟后;放入烘 箱中，在250°C ±2°C的温度条件下运行，干燥处理30分钟-45分钟，取出后造粒过筛，得到 混合物粉料； 4) 将硅粉以及混合物粉料入自动添加器中按照进料流量加入高铝水中；半固态液体温 度达680°C ± 10°C时，开始浇入模具，对模具内的混合粉料进行压制;采用40MPa压力对混 合粉料进行预压，在真空和40MPa压力维持下对模具加热，15分钟内由室温升温至350°C 并保持20分钟；再在20分钟内由450°C升温至600°C并保持30分钟，如此反复共 保温2~3小时后停止加热； 5) 模具冷却后，开模取出浇注件； 6) 表面氧化处理。
【文档编号】H01L23/373GK106098634SQ201610477095
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】严海龙
【申请人】安徽汉升新金属技术有限公司