一种焊盘组、焊接基板、热敏电阻及焊盘钢网的制作方法

本发明属于半导体集成电路制造，特别是涉及一种焊盘组、焊接基板、热敏电阻及焊盘钢网。

背景技术：

1、在igbt（insulate-gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管）模块应用技术中，最关键的参数之一是igbt芯片的温度。因此，igbt功率模块内部往往会焊接ntc（negative temperature coefficient，负温度系数）热敏电阻对模块温度进行检测。在实际生产过程中，ntc热敏电阻的两端电极会被分别焊接到两块相隔几毫米的铜箔焊盘上，以架起中间的热敏电阻玻璃体。目前igbt功率模块用来焊接ntc热敏电阻的焊盘多为如图1-图2所示的直线型焊盘，这种焊盘无法对ntc热敏电阻的焊接位置进行有效限位，导致ntc热敏电阻在焊接过程中容易发生位置偏移；此外，由于焊盘之间的间距不能过大，导致ntc热敏电阻一端的电极进行爬锡时会将另一端电极翘起，产生“立碑现象”，从而造成虚焊或焊接不良问题。而ntc热敏电阻的位置偏移和立碑现象难以返修，会直接导致产品报废，从而增加制造成本。同时，ntc热敏电阻中的虚焊问题难以检出，会严重影响产品的可靠性。

2、现有技术中，常用的ntc热敏电阻玻璃体为棱柱体，电极为圆柱体，利用棱柱体的表面对转动的限制，从而一定程度上解决ntc热敏电阻焊接过程中位置偏移的问题。然而由于棱柱体的玻璃体的侧棱与电极的圆柱体的侧面之间存在距离差，因此要求贴片时玻璃体的平面必须与焊盘上的锡膏面平行；若贴片时玻璃体的侧棱朝向锡膏面，则要求锡膏厚度需要大于约0.2毫米，才能保证锡膏厚度达到玻璃体的侧棱与圆柱体侧面之间的距离差，以使电极与锡膏面接触。

3、然而，实际应用过程中，ntc热敏电阻使用smt（surface mount technology，表面组装技术）的常用料带包装，无法固定贴片时的方向，导致贴片时不能保证ntc热敏电阻玻璃面与锡膏面平行；而业内常用印刷锡膏厚度为0.15mm±30%，当锡膏的印刷厚度增加至0.2毫米来保证侧棱朝向锡膏时电极也可以与锡膏接触时，与ntc热敏电阻在同一基板上的芯片blt（bond line thickness，介面厚度）增加，热阻上升，散热量大，产品可靠性降低；并且锡膏厚度增加本身也会导致在印刷时锡膏坍塌，或在焊接产生锡珠，使锡珠溅射到没有焊盘的位置，影响后续的打线工艺可靠性。

4、因此，亟需一种能够提高热敏电阻贴片位置准确度和焊接可靠性的结构或方法。

5、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的，不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种焊盘组、焊接基板、热敏电阻及焊盘钢网，用于解决现有技术中热敏电阻贴片位置准确性差、可靠性低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种焊盘组，所述焊盘组包括关于对称轴对称设置的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘之间设置有凹槽间隙，所述凹槽间隙的内表面为绝缘材料；所述第一焊盘和所述第二焊盘分别用于焊接热敏电阻的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极通过热敏电阻的玻璃体连接；

3、所述凹槽间隙靠近所述第一焊盘的一面为凸向所述第一焊盘的第一弧形面，所述凹槽间隙靠近所述第二焊盘的一面凸向所述第二焊盘的第二弧形面，所述第一弧形面和所述第二弧形面关于所述对称轴对称分布；

4、所述第一焊盘与所述第一弧形面在所述焊盘组上的投影重合为凸向所述第一焊盘的第一弧形边，所述第二焊盘与所述第二弧形面在所述焊盘组上的投影重合为凸向所述第二焊盘的第二弧形边；垂直于所述对称轴且平行于所述焊盘组的方向为第一方向，平行于所述对称轴且平行于所述焊盘组的方向为第二方向，所述第一弧形边与所述第二弧形边之间沿所述第一方向的最大距离为第一预设距离，所述第一弧形边和所述第二弧形边沿所述第二方向的最大弦长均为第二预设距离。

5、可选地，所述第一预设距离为l1，所述焊盘组焊接所述热敏电阻沿所述第一方向的累积位置公差为x，所述玻璃体沿所述第一方向的长度为a1，l1=a1-x。

6、可选地，所述第二预设距离为l2，所述焊盘组焊接所述热敏电阻沿所述第二方向的累积位置公差为y，所述玻璃体沿所述第二方向的长度为a2，l2=a2+y。

7、本发明还提供一种焊接基板，所述焊接基板中包括上述任意一种所述的焊盘组，所述焊盘组之间的所述凹槽间隙的底面低于所述凹槽间隙两端的所述焊接基板的上表面，所述焊盘组位于所述凹槽间隙两端的所述焊接基板的上表面。

8、可选地，所述焊接基板为直接敷铜陶瓷基板。

9、可选地，所述焊接基板包括有热敏电阻的igbt功率模块。

10、本发明还提供一种热敏电阻，所述热敏电阻用于焊接在上述任意一种所述的焊盘组或上述任意一种所述的焊接基板上的焊盘组上；所述热敏电阻包括玻璃体、第一电极和第二电极；所述玻璃体包括直四棱柱，所述直四棱柱包括第三底面和第四底面以及由4个侧棱面通过侧棱依次连接构成的棱柱侧面；所述第一电极和所述第二电极均为圆柱体，所述第一电极的圆柱体包括第一底面和圆柱侧面，所述第二电极的圆柱体包括第二底面和圆柱侧面；

11、所述第一电极的第一底面与所述玻璃体的第三底面固定连接，所述第二电极的第二底面与所述玻璃体的第四底面固定连接，所述第一底面和所述第二底面的直径均等于所述第三底面和所述第四底面的边长；所述玻璃体的第三底面与棱柱侧面的侧棱连接的部分为凸向远离所述玻璃体中心的第一弧面，所述玻璃体的第四底面与棱柱侧面的侧棱连接的部分为凸向远离所述玻璃体中心的第二弧面；

12、所述第一弧面与上述任意一种所述的焊盘组的凹槽间隙的第一弧形面吻合，所述第二弧面与上述任意一种所述的焊盘组的凹槽间隙的第二弧形面吻合，使所述热敏电阻在所述焊盘组上焊接且所述玻璃体的棱柱侧面中最靠近所述凹槽间隙的侧棱面不平行于所述焊盘组的上表面时，所述第一电极的圆柱侧面与所述焊盘组中的第一焊盘之间的距离小于等于预设第三距离，所述第二电极的圆柱侧面与所述焊盘组中的第二焊盘之间的距离小于等于预设第三距离。

13、可选地，所述预设第三距离小于等于0.15毫米。

14、本发明还提供一种焊盘钢网，所述焊盘钢网用于在上述任意一种所述的焊盘组或上述任意一种所述的焊接基板上的焊盘组设置锡膏；所述焊盘钢网包括至少第一焊盘开孔和第二焊盘开孔，所述第一焊盘开孔对应设置所述焊盘组的第一焊盘上预设设置锡膏的位置，所述第二焊盘开孔对应设置所述焊盘组的第二焊盘上预设设置锡膏的位置；所述第一焊盘开孔靠近第一弧形边的一边为与所述第一弧形边平行的第三弧形边，所述第二焊盘开孔靠近第二弧形边的一边为与所述第二弧形边平行的第四弧形边。

15、可选地，所述焊盘钢网在焊接基板上设置锡膏时，所述第一焊盘开孔的第三弧形边与所述第一弧形边之间的最小距离大于等于0.15毫米，所述第二焊盘开孔的第四弧形边与所述第二弧形边之间的最小距离大于等于0.15毫米。

16、如上，本发明的焊盘组、焊接基板、热敏电阻及焊盘钢网，具有以下有益效果：

17、本发明通过设置焊盘组之间的凹槽间隙的第一弧形面和第二弧形面，使热敏电阻的玻璃体的侧棱朝下时第一弧面和第二弧面能沿第一弧形面和第二弧形面吻合嵌入凹槽间隙，从而锡膏的厚度不需要过厚也能使热敏电阻的第一电极和第二电极与第一焊盘、第二焊盘上的锡膏接触，以避免锡膏厚度过厚导致热阻上升，降低产品的散热能力，并且可以避免过厚的锡膏发生坍塌或溅射出锡珠引起后续的打线工艺不良，避免凹槽间隙边缘对热敏电阻玻璃体边缘的剐蹭；

18、本发明通过凹槽间隙的第一弧形面和第二弧形面的设置，可以将热敏电阻的玻璃体限位在凹槽间隙的中央，从而避免热敏电阻在贴片过程中的位置偏移，降低虚焊或焊接偏移不良问题，并降低了热敏电阻的贴片工艺精度要求；

19、本发明通过设置焊盘组的第一弧形面和第二弧形面的尺寸位置，适应焊盘组焊接热敏电阻的累计位置公差，进一步降低了热敏电阻的焊接不良风险；

20、本发明设置与焊盘组匹配的焊盘钢网，降低玻璃体与锡膏的接触面积，降低焊接过程中产生锡珠不良问题。

技术特征：

1.一种焊盘组，其特征在于，所述焊盘组包括关于对称轴对称设置的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘之间设置有凹槽间隙，所述凹槽间隙的内表面为绝缘材料；所述第一焊盘和所述第二焊盘分别用于焊接热敏电阻的第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极通过热敏电阻的玻璃体连接；

2.根据权利要求1所述的焊盘组，其特征在于，所述第一预设距离为l1，所述焊盘组焊接所述热敏电阻沿所述第一方向的累积位置公差为x，所述玻璃体沿所述第一方向的长度为a1，l1=a1-x。

3.根据权利要求1所述的焊盘组，其特征在于，所述第二预设距离为l2，所述焊盘组焊接所述热敏电阻沿所述第二方向的累积位置公差为y，所述玻璃体沿所述第二方向的长度为a2，l2=a2+y。

4.一种焊接基板，其特征在于，所述焊接基板中包括权利要求1-3中任意一项所述的焊盘组，所述焊盘组之间的所述凹槽间隙的底面低于所述凹槽间隙两端的所述焊接基板的上表面，所述焊盘组位于所述凹槽间隙两端的所述焊接基板的上表面。

5.根据权利要求4所述的焊接基板，其特征在于，所述焊接基板为直接敷铜陶瓷基板。

6.根据权利要求4所述的焊接基板，其特征在于，所述焊接基板包括有热敏电阻的igbt功率模块。

7.一种热敏电阻，其特征在于，所述热敏电阻用于焊接在权利要求1-3中任意一项所述的焊盘组或权利要求4-6中任意一项所述的焊接基板上的焊盘组上；所述热敏电阻包括玻璃体、第一电极和第二电极；所述玻璃体包括直四棱柱，所述直四棱柱包括第三底面和第四底面以及由4个侧棱面通过侧棱依次连接构成的棱柱侧面；所述第一电极和所述第二电极均为圆柱体，所述第一电极的圆柱体包括第一底面和圆柱侧面，所述第二电极的圆柱体包括第二底面和圆柱侧面；

8.根据权利要求7所述的热敏电阻，其特征在于，所述预设第三距离小于等于0.15毫米。

9.一种焊盘钢网，其特征在于，所述焊盘钢网用于在权利要求1-3中任意一项所述的焊盘组或权利要求4-6中任意一项所述的焊接基板上的焊盘组设置锡膏；所述焊盘钢网包括至少第一焊盘开孔和第二焊盘开孔，所述第一焊盘开孔对应设置所述焊盘组的第一焊盘上预设设置锡膏的位置，所述第二焊盘开孔对应设置所述焊盘组的第二焊盘上预设设置锡膏的位置；所述第一焊盘开孔靠近第一弧形边的一边为与所述第一弧形边平行的第三弧形边，所述第二焊盘开孔靠近第二弧形边的一边为与所述第二弧形边平行的第四弧形边。

10.根据权利要求9所述的焊盘钢网，其特征在于，所述焊盘钢网在焊接基板上设置锡膏时，所述第一焊盘开孔的第三弧形边与所述第一弧形边之间的最小距离大于等于0.15毫米，所述第二焊盘开孔的第四弧形边与所述第二弧形边之间的最小距离大于等于0.15毫米。

技术总结
本发明提供一种焊盘组、焊接基板、热敏电阻及焊盘钢网，焊盘组包括之间有凹槽间隙的第一焊盘和第二焊盘，凹槽间隙包括关于对称轴对称分布的凸向第一焊盘的第一弧形面和凸向第二焊盘的第二弧形面；两个焊盘分别与两个弧形面在焊盘组上的投影重合为第一弧形边和第二弧形边。本发明通过焊盘组之间凹槽间隙的弧形面，避免锡膏厚度过厚导致热阻上升，并且避免过厚的锡膏发生坍塌或锡珠不良；同时凹槽间隙弧形面将热敏电阻的玻璃体限位在凹槽间隙中央，避免热敏电阻贴片时位置偏移；另外设置焊盘组弧形面的尺寸位置，适应焊盘组焊接热敏电阻的累计位置公差，降低热敏电阻的焊接不良风险；最后与焊盘组匹配的焊盘钢网，降低玻璃体与锡膏的接触面积。

技术研发人员：杜亮亮,刘庆华,陈健,马兆旺,徐军
受保护的技术使用者：上海林众电子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5