一種塑封式ipm模塊堆疊式結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑封式IPM生產(chǎn)制造領(lǐng)域，具體涉及一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]塑封式IPM (Intelligent Power Module，智能功率模塊)，是將IGBT芯片及其驅(qū)動(dòng)電路、控制電路和過(guò)流、欠壓、短路、過(guò)熱等保護(hù)電路集成于一體的新型控制模塊。它是一種復(fù)雜、先進(jìn)的功率模塊，能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)流、欠壓、短路和過(guò)熱等復(fù)雜保護(hù)功能，因而具有智能特征。同時(shí)它具有低成本、小型化、高可靠、易使用等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于變頻家電、逆變電源、工業(yè)控制等領(lǐng)域，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
[0003]對(duì)于塑封式IPM來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部通常由引線框架、DBC板和PCB板組成，引線框架是用來(lái)固定DBC板和PCB板的，同時(shí)完成電氣連接的功能，DBC板用來(lái)承載IGBT芯片和二極管芯片，PCB板用于承載驅(qū)動(dòng)芯片和整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。通常來(lái)說(shuō)，DBC板與PCB板之間是通過(guò)鍵合線完成電氣連接的。因此，一個(gè)IPM模塊中必不可少的三大關(guān)鍵部件就是引線框架、DBC板和PCB板，這三者的體積決定了 IPM模塊的體積。今后，塑封式IPM發(fā)展趨勢(shì)是集成化和小型化，在保證目前結(jié)構(gòu)不變的情況下，如何降低IPM模塊的體積，就成為當(dāng)下的一個(gè)難題。
[0004]目前IPM模塊的結(jié)構(gòu)形式存在以下缺陷:
[0005](I)目前的IPM模塊內(nèi)部DBC板和PCB板排布較為分散，占用的體積較大，因此導(dǎo)致IPM模塊的整體體積較大，材料成本較高。
[0006](2 )塑封式IPM模塊中PCB板是驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，而PCB板與DBC板距離較遠(yuǎn)，會(huì)使IPM模塊存在不穩(wěn)定因素，存在模塊早期失效的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]因此，鑒于以上問(wèn)題，有必要提出一種IPM模塊的新型結(jié)構(gòu)，有效縮小PCB板與DBC板之間的距離，減小整個(gè)模塊的體積，提高塑封式IPM的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提供一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過(guò)將PCB板堆疊設(shè)置于DBC板上方，有效縮小PCB板與DBC板之間的距離，減小了整個(gè)模塊的體積，提高了塑封式IPM的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的目的提出的一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，所述IPM模塊包括引線框架、DBC板與PCB板，所述DBC板上設(shè)置有功率芯片，所述PCB板上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)芯片，所述引線框架為相對(duì)設(shè)置的兩組，所述DBC板焊接于第一組引線框架上，所述PCB板焊接于第二組引線框架上；
[0010]所述第二組引線框架向所述第一組引線框架一側(cè)靠近，且所述第二組引線框架上焊接PCB板的一端向所述第一組引線框架一側(cè)延伸，使得所述第二組引線框架的末端位于所述DBC板的上方，所述DBC板與PCB板呈堆疊式結(jié)構(gòu)；
[0011]所述引線框架、DBC板、功率芯片、PCB板以及驅(qū)動(dòng)芯片間通過(guò)鍵合線連接。
[0012]優(yōu)選的，所述PCB板焊接固定于所述第二組引線框架的末端，并位于所述DBC板的正上方中間位置處。
[0013]優(yōu)選的，所述功率芯片焊接固定于所述DBC板上。
[0014]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)芯片粘貼固定于所述PCB板上。
[0015]優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)芯片通過(guò)銀漿粘貼固定于所述PCB板上。
[0016]優(yōu)選的，所述PCB板焊接固定于所述第二組引線框架的下方，以縮短功率芯片與驅(qū)動(dòng)芯片間的高度差。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開(kāi)的塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是:該結(jié)構(gòu)中第二組引線框架向第一組引線框架一側(cè)靠近，縮短兩組引線框架的距離，且第二組引線框架上焊接PCB板的一端通過(guò)向第一組引線框架一側(cè)延伸，使得PCB板位于DBC板的上方，形成堆疊式結(jié)構(gòu)，有效地縮小了 PCB板與DBC板之間的距離，減小了整個(gè)模塊的體積，提高了塑封式IPM的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明公開(kāi)的一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)的主視剖視圖。
[0020]圖2為本發(fā)明公開(kāi)的一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0021]圖中的數(shù)字或字母所代表的相應(yīng)部件的名稱(chēng):
[0022]1、第一組引線框架2、第二組引線框架3、DBC板4、PCB板5、功率芯片6、驅(qū)動(dòng)芯片7、鍵合線
【具體實(shí)施方式】
[0023]IPM模塊包括三大關(guān)鍵部件:引線框架、DBC板和PCB板，這三者的體積決定了 IPM模塊的體積。目前的IPM模塊內(nèi)部DBC板和PCB板排布較為分散，占用的體積較大，因此導(dǎo)致IPM模塊的整體體積較大，材料成本較高。且塑封式IPM模塊中PCB板是驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，而PCB板與DBC板距離較遠(yuǎn),會(huì)使IPM模塊存在不穩(wěn)定因素,存在模塊早期失效的風(fēng)險(xiǎn)。
[0024]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過(guò)縮短兩組引線框架的距離，并將PCB板堆疊設(shè)置于DBC板上方，有效縮小PCB板與DBC板之間的距離，減小了整個(gè)模塊的體積，提高了塑封式IPM的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
[0025]下面將通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]請(qǐng)一并參見(jiàn)圖1與圖2，如圖所示，一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，該IPM模塊包括引線框架、DBC板3與PCB板4，DBC板3上設(shè)置有功率芯片5，PCB板4上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)芯片6，引線框架為相對(duì)設(shè)置的兩組，引線框架用于固定DBC板3和PCB板4，同時(shí)完成電氣連接的功能。DBC板3焊接于第一組引線框架I上，PCB板4焊接于第二組引線框架2上。引線框架、DBC板3、功率芯片5、PCB板4以及驅(qū)動(dòng)芯片6間通過(guò)鍵合線7連接。
[0027]第二組引線框架2向第一組引線框架I 一側(cè)靠近，有效縮短兩組引線框架的距離，且第二組引線框架2上焊接PCB板4的一端向第一組引線框架I 一側(cè)延伸，使得第二組引線框架2的末端位于DBC板3的上方，使得DBC板3與PCB板4呈堆疊式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)有效地縮小了 PCB板4與DBC板3之間的距離，減小了整個(gè)模塊的體積，提高了塑封式IPM模塊的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
[0028]PCB板4焊接固定于第二組引線框架2的末端，并位于DBC板3的正上方中間位置處。該結(jié)構(gòu)形式有效的均衡了整個(gè)IPM模塊的重量，保證IPM模塊的穩(wěn)定性。
[0029]驅(qū)動(dòng)芯片6粘貼固定于PCB板4上。相對(duì)于焊接工藝，粘貼工藝更好實(shí)現(xiàn)，效果更好，有效提高工作效率。
[0030]驅(qū)動(dòng)芯片6通過(guò)銀漿粘貼固定于PCB板4上。銀漿具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性能、耐熱及粘接性能，使用高溫固化，具有粘接力強(qiáng)，韌性好，明顯地優(yōu)越于一般的單體胺類(lèi)固化劑的優(yōu)點(diǎn)。
[0031]PCB板4焊接固定于第二組引線框架2的下方，以縮短功率芯片與驅(qū)動(dòng)芯片間的高度差，便于鍵合。
[0032]本發(fā)明公開(kāi)了一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中第二組引線框架向第一組引線框架一側(cè)靠近，縮短兩組引線框架的距離，且第二組引線框架上焊接PCB板的一端通過(guò)向第一組引線框架一側(cè)延伸，使得PCB板位于所述DBC板的上方，形成堆疊式結(jié)構(gòu)，有效地縮小了 PCB板與DBC板之間的距離，減小了整個(gè)模塊的體積，提高了塑封式IPM的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
[0033]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述IPM模塊包括引線框架、DBC板與PCB板，所述DBC板上設(shè)置有功率芯片，所述PCB板上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)芯片，所述引線框架為相對(duì)設(shè)置的兩組，所述DBC板焊接于第一組引線框架上，所述PCB板焊接于第二組引線框架上； 所述第二組引線框架向所述第一組引線框架一側(cè)靠近，且所述第二組引線框架上焊接PCB板的一端向所述第一組引線框架一側(cè)延伸，使得所述第二組引線框架的末端位于所述DBC板的上方，所述DBC板與PCB板呈堆疊式結(jié)構(gòu)； 所述引線框架、DBC板、功率芯片、PCB板以及驅(qū)動(dòng)芯片間通過(guò)鍵合線連接。2.如權(quán)利要求1所述的塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述PCB板焊接固定于所述第二組引線框架的末端，并位于所述DBC板的正上方中間位置處。3.如權(quán)利要求1所述的塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述功率芯片焊接固定于所述DBC板上。4.如權(quán)利要求1所述的塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)芯片粘貼固定于所述PCB板上。5.如權(quán)利要求4所述的塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)芯片通過(guò)銀漿粘貼固定于所述PCB板上。6.如權(quán)利要求1所述的塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述PCB板焊接固定于所述第二組引線框架的下方，以縮短功率芯片與驅(qū)動(dòng)芯片間的高度差。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種塑封式IPM模塊堆疊式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中第二組引線框架向第一組引線框架一側(cè)靠近，縮短兩組引線框架的距離，且第二組引線框架上焊接PCB板的一端通過(guò)向第一組引線框架一側(cè)延伸，使得PCB板位于所述DBC板的上方，形成堆疊式結(jié)構(gòu)，有效地縮小了PCB板與DBC板之間的距離，減小了整個(gè)模塊的體積，提高了塑封式IPM的集成度，降低注塑過(guò)程中由于模塊較大而引起的早期模塊失效的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)節(jié)省了注塑料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類(lèi)】H01L23/495, H01L25/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104882426
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410069130
【發(fā)明人】吳磊
【申請(qǐng)人】西安永電電氣有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2014年2月27日