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ELECTRONICSWORLD・技术交流

新型功率器件焊接空洞的探析及解决方案

深圳市唯特偶新材料股份有限公司李维俊段佐芳

深圳职业技术学院林峰赵宁

深圳瑞欧光技术有限公司刘乐华

深圳大学张培新王艳宜

微电子焊料是电子产品组装过程中不可或缺的重要组成部分，可见，为更好的降低空洞，保证稳定的低空洞是IGBT模块

它能够将器件的各部分有效地连接在一起。随着5G时代的到来，封装的迫切诉求。IGBT的焊接工艺区别于传统的回流焊，

电子技术向着高功率、高密度和集成化的方向发展，对于大功率器它采用真空共晶炉+氮气+氢气（还原），也有采用真空回

件的封装如IGBT、MOS、大功率LED等，也相应地对焊接材料提流炉+氮气+甲酸（还原）。一般情况，高洁净焊片可满足

出了更高的、更全面的可靠性需求。较高空洞要求，但采用锡膏焊接新能源领域的模块时，空

洞率很难稳定在1.5%以下，另外，用户端经常遇到的问题

1几类功率器件封装的现状之一，即焊层厚度不均匀，这可能的原因是焊料熔化时润

IGBT，一种功率半导体，它是能源转换与传输的核心器件，湿铺展的先后时间导致。

是电力装备的CPU。采用IGBT进行功率转换，能够提高用电效汽车电子应用的功率器件MOS，其底部有个散热焊盘，

率和质量，具有高效节能和绿色环保的特点，其应用领域有工业焊接空洞的大小直接影响其散热，直接导致发热以及应力

领域（如变频器/逆变器），家用电器领域（如变频空调、洗衣机的产生；对于大功率LED，如果不能保证其良好的散热通

等），轨道交通领域（如动车、轻轨、地铁等），新能源领域（如道，直接导致LED灯珠的死灯，光衰等问题。所以，所谓

新能源汽车、风力发电），医学领域（如医疗稳压电源），军工航的解决散热，最核心的就是极大可能地降低焊接空洞。

2锡膏的焊接机理

锡膏主要组成部分主要有触变

剂、松香或者合成树脂、活化剂和溶

剂。松香的作用：固态时，化学性质

稳定；液态时，可润湿锈蚀的金属表

面，有足够低的粘度，便于去除生成

物；焊接后，可形成稳定的绝缘层。

活性剂主要指有机酸，形成焊点前不

图1IGBT焊接结构图分解，否则就不能去除氧化物，焊接

天领域（如飞机、舰艇），可以说，当代社会IGBT无处不在。时，与被焊金属表面的氧化物反应生成有机酸盐和水。触

整个IG