带引脚封装的功率模块和无引脚封装的功率模块制造技术

本申请实施例公开了带引脚封装的功率模块和无引脚封装的功率模块，该功率模块包括散热片、功率元件、封装胶和高散热膜；将高散热膜作为最靠近功率元件的散热部件，利用高散热膜的散热、绝缘和高韧性的物理特性，将散热和绝缘集成在一个部件上实现，同时具备良好的加工适应性，该功率模块通过对应的加工方法生产，其通过与高散热膜实现功率模块的散热、绝缘和加工等各方面的性能设计，提高抗热震能力，减少制程缺陷，提高了良品率，相同功率下产品的厚度更小。

【技术实现步骤摘要】
带引脚封装的功率模块和无引脚封装的功率模块
本申请实施例涉及半导体领域，尤其涉及带引脚封装的功率模块和无引脚封装的功率模块。
技术介绍
IPM(IntelligentPowerModule)，即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内部集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM中的功率半导体元件多采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管，InsulatedGateBipolarTransistor)和/或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管，Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)，内部集成电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。现有的智能功率模块电子元件的高度集成，如图1所示，从结构上主要包括引脚201、塑封料202、半导体功率元件203、绝缘陶瓷层205和散热片204，该结构的智能功率模块在生产中容易发生因部件缺点如低韧性，抗热震能力较差，容易发生结构缺陷，使产品出现高压击穿、导热失效、结构强度异常等问题。
技术实现思路
本申请提供了带引脚封装的功率模块和无引脚封装的功率模块，以提供一种结构稳定性良好的设计方案，提高抗热震能力，减少制程缺陷，提高良品率。第一方面提供一种带引脚封装的功率模块，包括：散热片、功率元件、导线架、封装胶和第一高散热膜；所述第一高散热膜贴附于所述散热片的第一侧与所述导线架的第二侧之间，所述功率元件设置于所述导线架的第一侧组成功率电路，所述导线架与所述功率电路电连接；所述封装胶包覆所述散热片的第二侧之外的区域，所述散热片的第二侧与所述散热片的第一侧为相对的两侧；所述导线架的引脚的末端延伸至所述封装胶之外。其中，还包括第二高散热膜；所述第二高散热膜贴附于所述导线架的第一侧，所述导线架的第二侧与所述导线架的第一侧为相对的两侧。其中，所述第二高散热膜设置有黄光电路，所述功率元件通过所述黄光电路组成功率电路。其中，所述第一高散热膜为高分子热塑型散热膜。第二方面提供一种无引脚封装的功率模块，包括：导线架、功率元件、封装胶和第三高散热膜；所述第三高散热膜填充于所述导线架的架间空隙，所述功率元件设置于所述导线架的第一侧组成功率电路，所述导线架与所述功率电路电连接；所述封装胶包覆所述导线架的第一侧。本申请实施例提供的功率模块包括散热片、功率元件、封装胶和高散热膜；将高散热膜作为最靠近功率元件的散热部件，利用高散热膜的散热、绝缘和高韧性的物理特性，将散热和绝缘集成在一个部件上实现，同时具备良好的加工适应性，该功率模块通过对应的加工方法生产，其通过与高散热膜实现功率模块的散热、绝缘和加工等各方面的性能设计，提高抗热震能力，减少制程缺陷，提高了良品率，同样功率规格下有更低产品厚度。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是现有技术中一种功率模块的结构示意图；图2是本申请实施例提供的一种带引脚封装的功率模块的结构示意图；图3是本申请实施例提供的另一种带引脚封装的功率模块的结构示意图；图4是图3中A处的局部放大图；图5是本申请实施例提供的一种无引脚封装的功率模块的结构示意图；图6是本申请实施例提供的第一种带引脚封装的功率模块加工方法的加工工序图；图7是本申请实施例提供的第二种带引脚封装的功率模块加工方法的加工工序图；图8是本申请实施例提供的第三种带引脚封装的功率模块加工方法的加工工序图；图9是本申请实施例提供的第四种带引脚封装的功率模块加工方法的加工工序图；图10是本申请实施例提供的一种无引脚封装的功率模块加工方法的加工工序图。其中：101-导线架；102-封装胶；103-散热片；104-第一高散热膜；105-IGBT/MOSFET；106-FRD；107-驱动IC；108-黄光电路；109-第三高散热膜；114-第二高散热膜；201-引脚；202-塑封料；203-半导体功率元件；205-绝缘陶瓷层；204-散热片。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。参照图2，其为本申请实施例提供的一种带引脚封装的功率模块的结构示意图。该带引脚封装的功率模块，包括：散热片103、功率元件、导线架101、封装胶102和第一高散热膜104；所述第一高散热膜104贴附于所述散热片103的第一侧与所述导线架101的第二侧之间，所述功率元件设置于所述导线架101的第一侧组成功率电路，所述导线架101与所述功率电路电相连；所述封装胶102包覆所述散热片103的第二侧之外的区域，所述散热片103的第二侧与所述散热片103的第一侧为相对的两侧；所述导线架101的引脚的末端延伸至所述封装胶102之外。功率元件可以是表面粘贴(SMT)元件，也可以是裸芯片(Baredie)，具体来说除了可以是IGBT和/或MOSFET，还可以从二极管(Diode)、碳硅二极管(SiCdiode)、碳硅金氧半场效晶体管(SiCMOSFET)、氮化嫁金氧半场效晶体管(GaNMOSFET)、高压定相器(FRD)等会产生热能的电子元件。在本方案中，第一高散热膜104直接作为功率元件的界层，其除了实现功率元件的绝缘设计需求，还能与功率元件近距接触实现热量的快速转移，在IPM提高额定电流方案中可选择增加产品尺寸以降低发热密度；本方案中的设计因为良好的外露散热片散热效果，在同等尺寸下能够承受更大的额定电流，突破同尺寸下15A的额定电流的限制，最多可实现50％～55％的额定电流提升。而且，第一高散热膜104主要采用高分子热塑型材料制作，由此，在加工过程中具有良好的抗热震能力，便于加工，可以减少加工缺陷，提高产品的良品率。导线架101包括多个引脚，引脚的形状由应用该功率模块的带电设备的具体需求而定，可能在一个设备中需要多种不同形状引脚的功率模块，除了图2所示的形状，其他例如还有海鸥形引脚，J形引脚等。导线架101的第一端(指每个引脚的一端)与功率电路连接，通常通过焊盘连接，以实现功率模块在具体使用时与外部电路的电性连接。封装胶102则是包覆所述散热片103的第二侧之外的区域，具体来说，封装胶102之内封装有功率电路、散热片103的第一侧、散热片103上连接第一侧和第二侧的侧面以及引脚靠近第一端的一部分，其中引脚的另一端需要外露以便于安装与外部电路实现电性连接。进一步参照图3和图4，其分别为本申请实施例提供的另一种带引脚封装的功率模块的结构示意图和图3中A处的局部放大图，除了第一高散热膜104，还包括第二高散热膜114；所述第二高散热膜114贴附于所述导线架101的第一侧，所述导线架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带引脚封装的功率模块，其特征在于，包括：散热片、功率元件、导线架、封装胶和第一高散热膜；所述第一高散热膜贴附于所述散热片的第一侧与所述导线架的第二侧之间，所述功率元件设置于所述导线架的第一侧组成功率电路，所述导线架与所述功率电路电连接；所述封装胶包覆所述散热片的第二侧之外的区域，所述散热片的第二侧与所述散热片的第一侧为相对的两侧；所述导线架的引脚的末端延伸至所述封装胶之外。

【技术特征摘要】
1.一种带引脚封装的功率模块，其特征在于，包括：散热片、功率元件、导线架、封装胶和第一高散热膜；所述第一高散热膜贴附于所述散热片的第一侧与所述导线架的第二侧之间，所述功率元件设置于所述导线架的第一侧组成功率电路，所述导线架与所述功率电路电连接；所述封装胶包覆所述散热片的第二侧之外的区域，所述散热片的第二侧与所述散热片的第一侧为相对的两侧；所述导线架的引脚的末端延伸至所述封装胶之外。2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，还包括第二高散热膜；所述第二高散热膜贴附于所述导线架的第一侧，所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琇如，张俊尧，
申请(专利权)人：杰群电子科技东莞有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44