一种智能功率模块的制造方法及智能功率模块技术

本发明专利技术适用于电子器件技术领域，提供了一种智能功率模块的制造方法，包括下述步骤：选取金属基板，在其上设置绝缘层及电路布线，在电路布线上安装电路元件和引脚，使引脚的走向逐渐向上倾斜；将金属基板置于封装模具中，通过第一固定装置将引脚固定于水平面上，使金属基板的表面相对水平面倾斜；配置平行于水平面的金属压块，并将金属压块压于金属基板上，使之平行于水平面；向模具中注入封装材料密封基板。本发明专利技术通过金属压块实现金属基板在封装模具中的准确定位，可避免在封装结构中留下孔洞，提高了封装的致密性。完成封装后，可直接采用简单的测量工具测量金属压块在封装结构中的位置得知金属基板在封装模具中的位置，方便后续检查。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术适用于电子器件
，提供了一种智能功率模块的制造方法，包括下述步骤：选取金属基板，在其上设置绝缘层及电路布线，在电路布线上安装电路元件和引脚，使引脚的走向逐渐向上倾斜；将金属基板置于封装模具中，通过第一固定装置将引脚固定于水平面上，使金属基板的表面相对水平面倾斜；配置平行于水平面的金属压块，并将金属压块压于金属基板上，使之平行于水平面；向模具中注入封装材料密封基板。本专利技术通过金属压块实现金属基板在封装模具中的准确定位，可避免在封装结构中留下孔洞，提高了封装的致密性。完成封装后，可直接采用简单的测量工具测量金属压块在封装结构中的位置得知金属基板在封装模具中的位置，方便后续检查。【专利说明】一种智能功率模块的制造方法及智能功率模块
本专利技术属于电子器件
，特别涉及一种智能功率模块的制造方法及智能功率模块。
技术介绍
智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。IPM将功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内设有过电压、过电流和过热等故障检测电路。IPM—方面接收MCU的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，IPM以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的一种理想的电力电子器件。中国专利申请CN02125143.6公开了一种现有的IPM结构，如图1、2，其包括:电路基板101，电路基板101的表面上设有绝缘层102，在绝缘层102上形成有电路布线103，电路布线103上还固定有若干电路元件104，电路元件104和电路布线103之间通过金属线105连接，另外，还设有同电路布线103相连接的若干引脚106，该IPM由密封结构107密封。密封的方法包括使用热塑性树脂的注入模模制和使用热硬性树脂的传递模模制。对于小型的智能功率模块，一般使用传递模的形式进行封装。由于智能功率模块对热导率的要求较高，所以在封装时对电路基板101的位置控制非常重要。如图3，在进行传递模封装时，通常将用于固定电路基板101的压销110按压的部分设置在电路基板101的外周部上，使压销110按压在电路基板101未设电路布线103和电路元件104的部分。在封装完成后，压销110插入封装结构中的区域会形成一通向电路基板101表面的孔111。工作人员可以通过确认孔111的深度和位置确认电路基板101在封装材料中的位置，对于封装位置不合格的模块给予淘汰处理。但是采用这种方法进行定位时，由于孔111的存在，必然会影响智能功率模块封装的致密性，在长期使用中，水汽会通过孔111腐蚀电路基板101的露出部分，并通过孔111与电路基板101间被腐蚀后的缝隙进入电路基板101的原密封部分，一旦水汽接触到电路布线103或电路元件104，将破坏电路布线和电路元件，严重时还会发生短路或断路，使智能功率模块失效，从而造成使用智能功率模块的设备损坏。另外，这种通过孔111观察电路基板101的封装位置的方法，由于孔111直径较小，并且孔的位置在密封树脂中间，不易观察和测量高度，一般需要采用光学检测设备等昂贵的仪器确定，这样又增加了智能功率模块的制造成本及加工难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能功率模块的制作方法，旨在有效定位电路基板的封装位置，并避免封装后在封装结构中留下孔洞，提高智能功率模块的封装致密性，提高智能功率模块的长期可靠性，同时便于检查封装位置。本专利技术是这样实现的，一种智能功率模块的制作方法，包括下述步骤:选取一金属基板，在所述金属基板上依次叠层设置绝缘层及电路布线，在所述电路布线之上安装电路元件，并使所述电路元件与所述电路布线相连接；在所述电路布线上安装引脚，且使所述引脚的走向相对所述金属基板的表面逐渐向上倾斜；将所述金属基板放置于封装模具中，通过所述封装模具上的第一固定装置将所述引脚固定于一水平面上，使所述金属基板的表面相对水平面倾斜；通过所述封装模具上的第二固定装置配置平行于水平面的金属压块，并将所述金属压块压于所述金属基板配置电路布线和电路元件以外的区域，使所述金属基板平行于水平面；将封装模具合模，向所述封装模具中注入封装材料，将所述金属基板密封；其中，所述金属压块的硬度大于所述引脚的硬度；所述第一固定装置的位置根据预设的金属基板在所述封装模具中的水平位置设定;所述第二固定装置的位置根据预设的金属基板在所述封装模具中的竖直位置设定。本专利技术的另一目的在于提供一种通过上述方法制成的智能功率模块，包括金属基板，在所述金属基板上依次叠层设有绝缘层及电路布线，在所述电路布线上设有与所述电路布线相连接的电路元件，所述电路布线连接有引脚；在所述金属基板配置电路布线和电路元件以外的区域设有硬度大于所述引脚的金属压块；所述金属基板至少具有所述电路布线的一面由封装结构进行无孔密封，所述引脚和金属压块延伸至所述封装结构之外。本专利技术提供的制造方法通过第一固定装置将金属基板固定在预设的水平位置，并通过金属压块将金属基板固定在预设的竖直位置，实现金属基板在封装模具中的准确定位；该方法可避免在封装结构中留下孔洞，提高了封装的致密性，进而避免水汽沿孔洞渗入而腐蚀金属基板及电路，保证了智能功率模块的长期可靠性，并且由于消除了孔洞，也提高了智能功率模块的可装配性；另外，完成封装后，可直接采用直尺等简单的测量工具测量金属压块露出部分相对封装结构的上、下及侧面的距离而得知金属基板在封装模具中的位置，方便后续检查。通过上述方法制成的智能功率模块由于金属压块自封装结构伸出，在装配智能功率模块时，金属压块可与引脚一样被焊接在电路板上，有助于智能功率模块的固定，使智能功率模块和外部电路、散热器等进行更可靠的连接，进一步提高智能功率模块的长期可靠性。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术中智能功率模块的立体图；图2是现有技术中智能功率模块的剖视图；图3是现有技术中智能功率模块的封装方法示意图；图4是本专利技术实施例智能功率模块的制作流程图；图5a飞h是与图4所示制作流程图中各步骤相对应的结构参考图；图6是本专利技术实施例智能功率模块的剖视图；图7是本专利技术实施例智能功率模块的平面结构示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述:图4示出了本专利技术实施例提供的智能功率模块的制作方法流程图，图5示出了与该方法中各步骤相对应的结构图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。参考图4、5，该方法包括下述步骤:在步骤SlOl中，选取一金属基板11，在金属基板11上依次叠层设置绝缘层12及电路布线13，在电路布线13之上安装电路元件14，并使电路元件14与电路布线13相连接，如图5a?图5c。优选的，该步骤具体可以通过以下方法实现:第一步，根据需要的电路布局准备大小合适的金属基板11，对其两面进行防蚀处理。该金属基板11优选为铝基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：选取一金属基板，在所述金属基板上依次叠层设置绝缘层及电路布线，在所述电路布线之上安装电路元件，并使所述电路元件与所述电路布线相连接；在所述电路布线上安装引脚，且使所述引脚的走向相对所述金属基板的表面逐渐向上倾斜；将所述金属基板放置于封装模具中，通过所述封装模具上的第一固定装置将所述引脚固定于一水平面上，使所述金属基板的表面相对水平面倾斜；通过所述封装模具上的第二固定装置配置平行于水平面的金属压块，并将所述金属压块压于所述金属基板配置电路布线和电路元件以外的区域，使所述金属基板平行于水平面；将封装模具合模，向所述封装模具中注入封装材料，将所述金属基板密封；其中，所述金属压块的硬度大于所述引脚的硬度；所述第一固定装置的位置根据预设的金属基板在所述封装模具中的水平位置设定；所述第二固定装置的位置根据预设的金属基板在所述封装模具中的竖直位置设定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，黄祥钧，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44