一种预制密封胶外壳的IGBT模块封装工艺的制作方法

专利检索2024-11-10  4


本发明属于igbt模块封装,具体涉及一种预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺。


背景技术:

1、igbt模块封装需要将外壳与底板组件之间互联后灌装硅胶,密封胶的作用主要是作为密封模块,将外壳固定在底板组件上,同时防止后续灌装密封胶漏出;如图2所示,传统的igbt模块封装的步骤为将外壳翻转上料,在外壳的胶槽内划胶后与底板组件组装在一起,翻转后放入托盘并高温固化密封胶,然后再进行硅胶灌装与硅胶固化;此方式技术较为成熟,且可随时调整划胶参数以应对异常;然而,由于底板组件弧度存在差异性,当底板与外壳组装挤压时,过多的密封胶会被挤出导致溢胶,从而导致胶槽中存胶量较少,可能会导致后续灌装硅胶时的漏胶情况,影响密封效果。

2、因此,针对上述问题本发明急需提供一种预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺。


技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,通过预制密封胶的设计以解决现有技术中存在的溢胶或漏胶等问题,且可批量生产,大大提高生产效率。

2、本发明提供了一种预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,包括如下步骤:

3、1)将外壳翻转上料,在外壳的胶槽内涂敷密封胶,其中,密封胶的粘度大于400000mpa·s,密封胶高出胶槽上表面的高度为0.2mm划胶速度为40-60mm/s;

4、2)将带有密封胶的外壳倒置放入托盘中固化,获得预制密封胶的外壳;

5、3)制备底板组件,将预制密封胶的外壳上料,与底板组件组装并翻转后放回托盘;

6、4)在外壳与底板组件围设成的灌注腔内灌注硅胶并固化,完成igbt模块封装。

7、优选地,步骤1)中,密封胶的涂敷速度为50±10mm/s,密封胶的宽度为0.3-0.5mm,高度为0.4-0.6mm。

8、优选地,步骤1)中,涂敷密封胶前,对外壳识别定位并确认划胶路径;涂敷过程中,使用螺杆式出胶机,采用锥形出胶嘴或金属出胶嘴;涂敷密封胶后,检查胶路的完整性。

9、优选地,密封胶的材质为聚硅氧烷类高分子密封胶或紫外光固化密封胶。

10、优选地,步骤2)中,密封胶高温固化时,将托盘放入固化炉中高温固化,固化过程中,向固化炉内通入氮气,其中,氧含量小于2500ppm;固化温度为150±10℃,固化时间为10-20min;固化结束后,对托盘进行风冷降温至30℃以下后出炉。

11、优选地,步骤2)中,密封胶(2)紫外光固化时,使用365 nm,400mw/cm²的光源照射,照射时间为10-40s。

12、优选地,底板组件包括底板与安装于底板上方的中框,其中,中框上贯穿焊接有多个铜柱,各铜柱的底端与底板焊接,铜柱的顶部可拆卸插装有pin针,各pin针的另一端连接于外壳的下表面。

13、优选地,步骤2)中,使用压机将pin针压入对应铜柱内。

14、优选地,底板组件包括底板与安装于底板上方的中框,中框的顶部设有多个贯穿中框的安装孔,外壳的下表面对应设有多个与安装孔匹配的安装卡环,各安装孔与安装卡环压接连接。

15、优选地,外壳与底板组件之间通过螺丝连接。

16、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:

17、1、本发明提供了一种预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,通过将密封胶预制在外壳上的非传统封装方式,改善了工艺流程,得到了安装在外壳上的固化密封胶,固化后的密封胶可起到密封圈的作用,大大改善了不同底板组件弧度带来的硅胶漏胶问题;且由于本发明为先固化再组装,避免了由于组装时的压力导致溢胶进而导致硅胶灌注时的漏胶产生;

18、2、本发明可批量生产预制密封胶的外壳,随用随取,节省了生产过程的密封胶固化时间,大大提高了igbt模块封装效率;同时,本发明在密封胶固化之后再组装,使得工作人员可观察到固化过程中的气泡产生情况,从而在组装之前检测并挑拣出来,避免由于气泡过多导致的漏胶情况。



技术特征:

1.一种预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:步骤1)中,密封胶(2)的涂敷速度为50±10mm/s,密封胶(2)的宽度为0.3-0.5mm,高度为0.4-0.6mm。

3.根据权利要求2所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:步骤1)中,涂敷密封胶(2)前,对外壳(1)识别定位并确认划胶路径;涂敷过程中,使用螺杆式出胶机,采用锥形出胶嘴或金属出胶嘴;涂敷密封胶(2)后,检查胶路的完整性。

4.根据权利要求3所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:密封胶(2)的材质为聚硅氧烷类高分子密封胶或紫外光固化密封胶。

5.根据权利要求4所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:步骤2)中,密封胶(2)高温固化时,将托盘放入固化炉中高温固化,固化过程中,向固化炉内通入氮气,其中,氧含量小于2500ppm;固化温度为150±10℃,固化时间为10-20min;固化结束后,对托盘进行风冷降温至30℃以下后出炉。

6.根据权利要求4所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:步骤2)中,密封胶(2)紫外光固化时,使用365 nm,400mw/cm²的光源照射,照射时间为10-40s。

7.根据权利要求6所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:底板组件(3)包括底板与安装于底板上方的中框,其中,中框上贯穿焊接有多个铜柱(301),各铜柱(301)的底端与底板焊接,铜柱(301)的顶部可拆卸插装有pin针(102),各pin针(102)的另一端连接于外壳(1)的下表面。

8.根据权利要求7所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:步骤2)中,使用压机将pin针(102)压入对应铜柱(301)内。

9.根据权利要求6所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:底板组件(3)包括底板与安装于底板上方的中框,中框的顶部设有多个贯穿中框的安装孔,外壳(1)的下表面对应设有多个与安装孔匹配的安装卡环,各安装孔与安装卡环压接连接。

10.根据权利要求6所述的预制密封胶外壳的igbt模块封装工艺,其特征在于:外壳(1)与底板组件(3)之间通过螺丝连接。


技术总结
本发明涉及IGBT模块封装技术领域,尤其是涉及一种预制密封胶外壳的IGBT模块封装工艺,包括如下步骤:将外壳翻转上料,在胶槽内涂敷密封胶,其中,密封胶的粘度大于400000mPa•s,密封胶高出胶槽上表面0.2mm;将带有密封胶的外壳放入托盘中固化,获得预制密封胶的外壳;将预制密封胶的外壳上料,与底板组件组装后放回托盘;在外壳与底板组件围设成的灌注腔内灌注硅胶并固化,完成IGBT模块封装;本发明通过将密封胶预制在外壳上的非传统封装方式,改善工艺流程,改善了底板组件弧度带来的硅胶漏胶问题,可批量生产预制密封胶的外壳,随用随取,节省了生产过程的固化时间,提高了IGBT模块封装效率。

技术研发人员:高晓斌,梁杰,王轶,徐高峰,刘铭杰
受保护的技术使用者:赛晶亚太半导体科技(浙江)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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