減少igbt功率模塊封裝中g(shù)e短路的在線氣相清潔裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及IGBT功率模塊封裝的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣棚.雙極型晶體管)功率模塊的封裝過(guò)程中無(wú)助焊劑的焊片工藝越來(lái)越流行，從襯板焊接、引線鍵合直至基板焊接，整個(gè)工藝過(guò)程都不進(jìn)行水清洗。但襯板焊接過(guò)程中不可避免會(huì)有一些焊球掉落在芯片表面，鍵合階段也會(huì)不可避免的掉落一些鋁肩，這些金屬異物在經(jīng)過(guò)鍵合點(diǎn)膠工序時(shí)，會(huì)由于膠水的沖刷而移動(dòng)，并傾向于停留在有臺(tái)階的門極總線位置，從而導(dǎo)致GE短路(所述的GE短路是指IGBT芯片的門極和發(fā)射極之間被短接，從而失去了開(kāi)關(guān)能力)。傳統(tǒng)的焊膏工藝由于有水清洗步驟，不會(huì)殘留焊球，有些鍵合點(diǎn)膠工藝使用黏度很大的有機(jī)物，例如環(huán)氧，且只點(diǎn)在鍵合上，出現(xiàn)金屬異物遭膠水沖刷并停留在門極總線的問(wèn)題很少。但隨著焊片工藝的廣泛應(yīng)用以及低粘度鍵合膠水的使用，這類由于金屬異物導(dǎo)致的GE短路的概率大大增加。
[0003]現(xiàn)有的清洗設(shè)備包括:去靜電離子風(fēng)發(fā)生儀91，如圖1所示，其通過(guò)機(jī)器吹到產(chǎn)品表面的離子風(fēng)以達(dá)到去靜電的目的，然而去靜電去離子風(fēng)發(fā)生儀91的風(fēng)量太小，且通常出風(fēng)口的面積很大，不夠集中，清潔效果不佳，落在IGBT芯片表面的灰塵、沾污、焊球、鋁肩等異物很難通過(guò)去離子風(fēng)吹掃干凈，在沒(méi)有水清洗工序的封裝工藝中不能起到清潔芯片或襯板的作用，達(dá)不到預(yù)防GE短路的目的。
[0004]現(xiàn)有的清洗設(shè)備還包括水清洗機(jī)92，如圖2所示，其通過(guò)噴頭噴出的去離子水淋灑到產(chǎn)品表面，達(dá)到清洗的目的，清洗效果較好。但由于清洗后需要干燥，所以工作時(shí)間較長(zhǎng)，且清洗時(shí)，IGBT襯板或模塊必須以一定的角度傾斜放入，所以要設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，產(chǎn)品在不同的工裝之間切換的時(shí)候也會(huì)消耗一定的工作時(shí)間，降低清洗的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置及方法，其是針對(duì)芯片表面殘留焊球及鋁肩進(jìn)行清潔，從而防止金屬殘留物被鍵合膠固定在門極總線位置導(dǎo)致芯片GE失效的情況，減少GE短路的概率。
[0006]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其包括:清潔腔體，所述清潔腔體設(shè)于鍵合點(diǎn)膠的上料軌道上，所述上料軌道用于傳送芯片，其中，
[0007]所述清潔腔體內(nèi)設(shè)置有吹氣管道以及吸氣管道，所述吹氣管道的出風(fēng)口設(shè)于芯片的至少其中一側(cè)的斜上方，所述吸氣管道的進(jìn)風(fēng)口對(duì)應(yīng)地設(shè)于芯片的相對(duì)側(cè)的斜上方。
[0008]所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其中，所述的吹氣管道的口徑小于吸氣管道的口徑。
[0009]所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其中，所述吹氣管道包括:A組吹氣管道和B組吹氣管道，所述吸氣管道包括:A組吸氣管道和B組吸氣管道；所述A組吹氣管道設(shè)于垂直于芯片的進(jìn)給方向的一側(cè)，所述A組吸氣管道設(shè)于垂直于芯片的進(jìn)給方向的相對(duì)側(cè)；所述B組吹氣管道設(shè)于芯片的下游，所述B組吸氣管道設(shè)于芯片的上游。
[0010]所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其中，所述A組吹氣管道的管道數(shù)量等于芯片的排數(shù)，所述B組吹氣管道的管道數(shù)量等于芯片的列數(shù)。
[〇〇11] 所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其中，所述A組吸氣管道的吸氣面積大于等于A組吹氣管道的吹氣面積，所述B組吸氣管道的吸氣面積大于等于B組吹氣管道的吹氣面積。
[0012]所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其中，所述A組吹氣管道和B組吹氣管道均為并排布置。
[0013]所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔裝置，其中，所述A組吹氣管道、A組吸氣管道、B組吹氣管道和B組吸氣管道均能夠在清潔腔體內(nèi)進(jìn)行水平及豎直的移動(dòng)。
[0014]本發(fā)明還提供一種減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔方法，其采用上述的在線氣相清潔裝置，其中，所述的在線氣相清潔方法包括以下步驟:
[0015]步驟一:打開(kāi)清潔腔體，使所述B組吸氣管道向下移動(dòng)，使運(yùn)送芯片的托盤(pán)工裝沿上料軌道的方向運(yùn)動(dòng)至清潔腔體中；
[0016]步驟二:運(yùn)送芯片的托盤(pán)工裝完全進(jìn)入清潔腔體，關(guān)閉清潔腔體，所述B組吸氣管道向上移動(dòng)至工作位置；
[0017]步驟三:打開(kāi)所述A組吹氣管道與所述A組吸氣管道，A組吹氣管道進(jìn)行吹氣動(dòng)作，同時(shí)A組吸氣管道進(jìn)行吸氣動(dòng)作，形成氣路，清潔芯片表面；
[0018]步驟四:關(guān)閉所述A組吹氣管道與所述A組吸氣管道，打開(kāi)所述B組吹氣管道與所述B組吸氣管道，形成氣路，繼續(xù)清潔芯片表面。
[0019]所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔方法，還包括:
[0020]步驟五:多次依序重復(fù)步驟三和步驟四，使A組吹氣管道、A組吸氣管道與B組吹氣管道、B組吸氣管道輪流開(kāi)啟。
[0021 ] 所述的減少IGBT功率模塊封裝中GE短路的在線氣相清潔方法，其中，所述的A組吹氣管道和B組吹氣管道均使用高純氮?dú)?，高純氮?dú)獾臍鈮悍秶?Mpa至5Mpa。
[0022]綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0023]1、本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本發(fā)明的方法操作便利，有利于提高生產(chǎn)效率；
[0024]2、可以大大降低由于焊球和鋁肩導(dǎo)致的GE失效問(wèn)題；
[0025]3、通過(guò)在鍵合點(diǎn)膠的上料軌道上設(shè)置一個(gè)清潔腔體，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，而不需要任何人工操作，能夠有效節(jié)約成本。
【附圖說(shuō)明】
[0026]在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0027]圖1是現(xiàn)有的去靜電離子風(fēng)發(fā)生儀的工作原理示意圖；
[0028]圖2是現(xiàn)有的水清洗機(jī)的工作原理示意圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在線氣相清潔的工作原理示意圖；
[0030]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在線氣相清潔方法的步驟一的示意圖；
[0031]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在線氣相清潔方法的步驟二的示意圖；
[0032]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在線氣相清潔方法的步驟三的示意圖；
[0033]圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在線氣相清潔方法的步驟四的示意圖；
[0034]附圖標(biāo)記說(shuō)明:10_上料軌道；11_A組吹氣管道；12_A組吸氣管道；21_B組吹氣管道；22-B組吸氣管道；91_去靜電離子風(fēng)發(fā)生儀；92_水清洗機(jī)；100_芯片。
[0035]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0037]首先，如圖3所示，其是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的在線氣相清潔的工作原理示意圖。
[0038]—般而言，對(duì)IGBT功率模塊在封裝過(guò)程中的工作流程為:
[0039]鍵合點(diǎn)膠機(jī)臺(tái)上料一〉在線氣相清潔一〉鍵合點(diǎn)膠一〉固化
[0040]由此可見(jiàn)，本發(fā)明的在線氣相清潔過(guò)程在引線鍵合之后，鍵合點(diǎn)膠之前。
[0041]其中，本發(fā)明所提供的在線氣相清潔裝置，主要包括:清潔腔體(圖中未示出)，所述清潔腔體內(nèi)設(shè)置有吹氣管道11 (和吹氣管道21)以及吸氣管道12 (和吸氣管道22)。所述的清潔腔體設(shè)于鍵合點(diǎn)膠的上料軌道10上，所述上料軌道10還用于傳送芯片。
[0042]所述的吹氣管道11 (和吹氣管道21)的出風(fēng)口可設(shè)于芯片100的其中一側(cè)的斜上方，而吸氣管道12 (和吸氣管道22)的進(jìn)風(fēng)口則對(duì)應(yīng)地設(shè)于芯片100的相對(duì)側(cè)的斜上方。例如，如圖3所示，所述的吹氣管道11、12分為A組吹氣管道11和B組吹氣管道21，所述的吸氣管道12、22則分為A組吸氣管道12和B組吸氣管道22。A組吹氣管道11設(shè)于垂直于芯片100的進(jìn)給方向的一側(cè)，而A組吸氣管道12設(shè)于垂直于芯片100的進(jìn)給方向的相對(duì)側(cè)；B組吹氣管道21設(shè)于芯片100的下游，即上料軌道10的“上料方向”，B組吸氣管道22則設(shè)于芯片100的上游。
[0043]其中，所述的吹氣管道的口徑小于吸氣管道的口徑，這是因?yàn)檩^小的吹氣管道口徑較小便于集中風(fēng)力，而較大的吸氣管道口