一种功率MOSFET模块及生产方法与流程

一种功率mosfet模块及生产方法
技术领域
1.本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种功率mosfet模块及生产方法。


背景技术：

2.功率mosfet模块几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、pc、服务器、显示器以及各种外设；网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备；消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品；工业控制类中的工业pc、各类仪器仪表和各类控制设备等。
3.现有的功率mosfet模块在生产制造时，因为晶圆自身脆弱的特性，无法将其编带包装，即无法采用编带进料的贴片机进行贴片，需要采用特有的固晶机进行贴片操作，固晶机将晶圆直接粘在刷好锡膏的dbc板上后，经过真空回流焊进行焊接固定，再通过塑封、切筋、测试和打包生产得到功率mosfet模块；这种方法一方面，生产出的功率mosfet模块因为晶圆直接烧结在dbc板上，dbc板的铜层一般为0.3mm，铜层较薄，导致生产出来的功率mosfet模块的热容较小，在将这种功率mosfet模块运用在马达驱动时，抗热冲击能力较弱，容易出现损坏；另一方面，现有技术在对功率mosfet模块进行分bin测试时，需要在固晶机将晶圆粘在dbc板上之前进行，需要使用昂贵的晶圆测试机进行测试，这对企业的生产运营成本有较大的压力。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种具有良好抗热冲击能力的功率mosfet模块。
5.为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
6.提供一种功率mosfet模块，其包括dbc板，dbc板上设置有若干铜衬底，若干铜衬底上均设置有晶圆；dbc板、铜衬底和晶圆均嵌设在塑封体中。
7.进一步的，铜衬底上设置有凹槽，晶圆通过锡膏焊接于凹槽的底部，且晶圆不突出于铜衬底的表面。
8.晶圆焊接在凹槽中，实现嵌设在铜衬底中，且晶圆的不突出于铜衬底的表面能够使得晶圆和铜衬底能够进行编带包装，且不会使晶圆在编带包装时被划伤。
9.进一步的，晶圆位于凹槽的正中心，晶圆与凹槽之间设置有均匀的间隙。
10.针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种生产成本更低的功率mosfet模块的生产方法。
11.为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
12.一种功率mosfet模块的生产方法，包括如下步骤：
13.s1：将铜衬底装于载具中后放入贴片机中；
14.s2：通过db热机将晶圆固定在铜衬底上得到芯片物料；
15.s3：将芯片物料进行编带包装得到物料带；
16.s4：使用贴片机将物料带上的芯片物料贴在刷好锡膏的dbc板上；
17.s5：使用真空回流焊将芯片物料焊接在dbc板上；
18.s6：使用打线机对芯片物料进行电气连接得到功率mosfet模块芯片；
19.s7：对功率mosfet模块芯片依次进行塑封、切筋、测试和打包得到功率mosfet模块。
20.进一步的，步骤s2和步骤s3之间还有步骤：
21.s2.5：使用芯片分选机对芯片物料进行测试分bin，将相同bin的芯片物料分至同一物料带上。
22.本发明的有益效果为：
23.1、本发明通过将晶圆固定在铜衬底的凹槽中后再与dbc板焊接固定，使得本功率mosfet模块在生产时能够采用成本更低的设备进行生产，并且，铜衬底能够作为补充的额外热容，有效的增强了功率mosfet模块的抗热冲击能力，使得本功率mosfet模块的适用性更广。
24.2、本发明通过将晶圆固定在铜衬底上，再进行测试分bin，使昂贵的晶圆测试机替换为更便宜的普通芯片分选机，能够有效节省生产成本；同时，将晶圆固定在铜衬底上后，能够采用mos单管生产用的smt设备，贴片机和smt设备相较于特有的固晶机，具有成本更低，购买渠道更广的优点；并且，本功率mosfet模块能够与mos单管采用同一条生产线，工厂能够灵活接取订单生产，降低工厂的运营成本；同时在工厂想要转型时，降低工厂生产转型的成本，使工厂更快从生产mos管零件模式转型为生产功率mosfet模块成品模式，规避国外的设备技术封锁。
附图说明
25.图1为芯片物料的立体结构示意图；
26.图2为芯片物料正视中心截面示意图；
27.图3为本功率mosfet模块的生产方法的流程示意图。
28.其中，1、铜衬底；2、晶圆；3、凹槽；4、焊锡层。
具体实施方式
29.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
30.如图1-2所示，一种功率mosfet模块，其包括dbc板，dbc板上设置有若干铜衬底1，若干铜衬底1上均设置有晶圆2；dbc板、铜衬底1和晶圆2均嵌设在塑封体中。铜衬底1上设置有凹槽3，晶圆2通过锡膏焊接于凹槽3的底部，且晶圆2不突出于铜衬底1的表面。晶圆2位于凹槽3的正中心，晶圆2与凹槽3之间设置有均匀的间隙。
31.如图3所示，一种功率mosfet模块的生产方法，包括如下步骤：
32.s1：将铜衬底1装于载具中后放入贴片机中；
33.s2：通过db热机将晶圆2固定在铜衬底1上得到芯片物料；
34.db热机采用型号为asm sd832的设备，db热机即die bond热机，为半导体封装厂中常用的设备，相较于固晶机，设备成本和维护成本都更低。
35.s2.5：使用芯片分选机对芯片物料进行测试分bin，将相同bin的芯片物料分至同一物料带上。
36.s3：将芯片物料进行编带包装得到物料带；
37.s4：使用贴片机将物料带上的芯片物料贴在刷好锡膏的dbc板上；
38.s5：使用真空回流焊将芯片物料焊接在dbc板上；
39.s6：使用打线机对芯片物料进行电气连接得到功率mosfet模块芯片；
40.s7：对功率mosfet模块芯片依次进行塑封、切筋、测试和打包得到功率mosfet模块。


技术特征：
1.一种功率mosfet模块，其特征在于，包括dbc板，所述dbc板上设置有若干铜衬底(1)，所述若干铜衬底(1)上均设置有晶圆(2)；所述dbc板、铜衬底(1)和晶圆(2)均嵌设在塑封体中。2.根据权利要求1所述的功率mosfet模块，其特征在于，所述铜衬底(1)上设置有凹槽(3)，所述晶圆(2)通过锡膏焊接于凹槽(3)的底部，且所述晶圆(2)不突出于铜衬底(1)的表面。3.根据权利要求2所述的功率mosfet模块，其特征在于，所述晶圆(2)位于凹槽(3)的正中心，所述晶圆(2)与凹槽(3)之间设置有均匀的间隙。4.一种基于权利要求1、2或3所述的功率mosfet模块的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：将所述铜衬底装于载具中后放入贴片机中；s2：通过db热机将晶圆固定在铜衬底上得到芯片物料；s3：将芯片物料进行编带包装得到物料带；s4：使用贴片机将物料带上的芯片物料贴在刷好锡膏的dbc板上；s5：使用真空回流焊将芯片物料焊接在dbc板上；s6：使用打线机对芯片物料进行电气连接得到功率mosfet模块芯片；s7：对功率mosfet模块芯片依次进行塑封、切筋、测试和打包得到功率mosfet模块。5.根据权利要求4所述的功率mosfet模块的生产方法，其特征在于，所述步骤s2和步骤s3之间还有步骤：s2.5：使用芯片分选机对芯片物料进行测试分bin，将相同bin的芯片物料分至同一物料带上。

技术总结
本发明公开了一种功率MOSFET模块及生产方法，涉及半导体技术领域。其包括DBC板，DBC板上设置有若干铜衬底，若干铜衬底上均设置有晶圆；DBC板、铜衬底和晶圆均嵌设在塑封体中。本发明通过将晶圆固定在铜衬底的凹槽中后再与DBC板焊接固定，使得本功率MOSFET模块在生产时能够采用成本更低的设备进行生产，并且，铜衬底能够作为补充的额外热容，有效的增强了功率MOSFET模块的抗热冲击能力，使得本功率MOSFET模块的适用性更广。本发明通过将晶圆固定在铜衬底上，再进行测试分BIN，使昂贵的晶圆测试机替换为更便宜的普通芯片分选机，能够有效节省生产成本；同时，将晶圆固定在铜衬底上后，能够采用MOS单管生产用的SMT设备。能够采用MOS单管生产用的SMT设备。能够采用MOS单管生产用的SMT设备。


技术研发人员：潘波
受保护的技术使用者：成都赛力康电气有限公司
技术研发日：2022.10.24
技术公布日：2022/12/9