智能功率模块的模封模具下模、模封模具及智能功率模块制造技术

本实用新型专利技术公开了智能功率模块的模封模具下模，包括下模板；下模板形成有下凹槽，下凹槽包括槽底；槽底为向下凹槽的槽口方向凸起的球状面；下模板还开设有与下凹槽连通的注塑流道；注塑流道的相对两侧分别设置有限位加强筋，限位加强筋固定在下模板上。本实用新型专利技术通过在下模板上设置下凹槽，下凹槽的槽底为向所述下凹槽的槽口方向凸起的球状面，且下模板还开设与下凹槽连通的注塑流道，如此，将半成品置于下凹槽内且外部散热基板与球状面接触，并通过注塑流道往下凹槽注入树脂时，树脂的底面呈向下弯曲的形状，此时，可抵消部分因散热基板与树脂之间的热膨胀系数差异而导致翘曲。本实用新型专利技术还公开了模封模具和智能功率模块。实用新型专利技术还公开了模封模具和智能功率模块。实用新型专利技术还公开了模封模具和智能功率模块。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块的模封模具下模、模封模具及智能功率模块


[0001]本技术涉及智能功率模块制备设备，尤其涉及智能功率模块的模封模具下模、模封模具及智能功率模块。

技术介绍

[0002]智能功率模块(IPM)(以下简称为产品)是一种先进的功率开关器件，得到越来越广泛的应用。现有技术提供的生产制造产品的工艺中，需要对包含有框架、散热基板、芯片等的半成品进行模封以保护产品内的芯片、焊线、元器件等并保证产品的电气性能。其具体工艺流程为：将芯片固定在框架上，同时在芯片下面设置散热基板，制成半成品，然后将半成品放入模具的型腔内，再往型腔内注塑熔融的树脂材料，通过树脂材料包裹半成品，之后树脂固化成型为模封体，从而获得智能功率模块。但是，上述制造过程中整个模具以及模具中的智能功率模块均处于高温环境下，此时，由于散热基板与树脂之间的热膨胀系数差异(CTE mismatch)，会导致散热基板与封装树脂具有不同的热膨胀程度而产生相互之间的应力拉扯，从而使得产品四周发生翘曲的现象。同时，由于智能功率模块轻薄化的设计，使得这种翘曲现象更为严重。
[0003]智能功率模块的翘曲问题常常会造成很多不良的影响，例如在智能功率模块安装紧固过程中，由于接触面不平而使产品受外应力作用导致产品模封体开裂的情况等等。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本技术的目的之一在于提供智能功率模块的模封模具下模，本技术的目的之二在于提供模封模具，本技术的目的之三在于提供智能功率模块，其均能改善智能功率模块翘曲，以降低后续应用过程中智能功率模块的模封体开裂发生开裂等可能。
[0005]本技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0006]智能功率模块的模封模具下模，包括下模板；所述下模板形成有下凹槽，下凹槽包括槽底、以及沿槽底的四周将槽底围蔽的槽壁；所述槽底为向所述下凹槽的槽口方向凸起的球状面；所述下模板还开设有与所述下凹槽连通的注塑流道；所述注塑流道的相对两侧分别设置有限位加强筋，所述限位加强筋固定在所述下模板上。
[0007]进一步地，所述限位加强筋沿所述注塑流道的延伸方向延伸。
[0008]进一步地，所述下模板还固定有绕所述下凹槽的槽口分布的多块第一定位凸块，多块所述第一定位凸块能够配合与外部框架至少两个相邻的侧面相抵碰。
[0009]进一步地，所述下凹槽的相对两侧壁分别设置有第一镶柱。
[0010]进一步地，所述下模板开设有贯通所述球状面的穿孔；所述智能功率模块的模封模具下模还包括活动穿设于所述穿孔内的顶针。
[0011]进一步地，以所述球状面的四周边确定的平面为参考面；所述球状面的最高点距离参考面的距离为h,其中100um≤h≤170um。
[0012]本技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0013]模封模具，包括上模板和上述的智能功率模块的模封模具下模；所述上模板形成有上凹槽；所述上模板和所述下模板合模时，所述上凹槽和所述下凹槽围合形成型腔。
[0014]进一步地，所述模封模具还包括驱动机构和多根间隔分布的压杆；所述压杆可沿其轴向运动地穿设于所述上模板上并在运动时能够伸入所述所述上凹槽内；所述压杆用于抵压外部散热基板；所述驱动机构用于带动所述压杆运动。
[0015]进一步地，所述驱动机构用于带动多根所述压杆同步运动；所述球状面最高点为点A；所述上模板和所述下模板合模时，所述上凹槽的底面与所述点A正对的位置为点B；多根所述压杆中沿远离所述点B的方向依次排列，靠近所述点B的所述压杆的底面高于远离所述点B的所述压杆的底面。
[0016]进一步地，所述上凹槽的相对两侧壁分别设置有第二镶柱，每一根所述第二镶柱对应一根所述第一镶柱，使得所述第一镶柱和所述第二镶柱对接后形成一两端分别抵接所述上模板和所述下模板的镶柱。
[0017]进一步地，所述上模板还固定有绕所述上凹槽的槽口分布的多块第二定位凸块，所述第二定位凸块配合用于与外部框架的至少两相邻侧面相抵碰。
[0018]进一步地，所述上凹槽的底面呈水平状。
[0019]进一步地，所述上凹槽的底面为向所述上凹槽的槽口方向凸起的球状面。
[0020]本技术的目的之三采用如下技术方案实现：
[0021]采用上述的模封模具模封成型的智能功率模块，所述智能功率模块中间薄两边厚。
[0022]相比现有技术，本技术的有益效果在于：
[0023]本技术通过在下模板上设置下凹槽，下凹槽的槽底为向所述下凹槽的槽口方向凸起的球状面，且下模板还开设与下凹槽连通的注塑流道，如此，将半成品置于下凹槽内且外部散热基板与球状面接触，并通过注塑流道往下凹槽注入树脂时，树脂的底面呈向下弯曲的形状，此时，可抵消部分因散热基板与树脂之间的热膨胀系数差异而导致翘曲。
[0024]再者，通过在注塑流道的相对两侧分别设置限位加强筋，限位加强筋可加强注塑流道两侧的作用而可避免注塑流道的变形，同时，可在上模板与下模板合模时，限位加强筋防止上模板直接撞击下模板而导致注塑流道两侧变形而发生溢流的问题，进一步避免注塑流道的变形。
附图说明
[0025]图1为智能功率模块的半成品结构图；
[0026]图2为本技术智能功率模块的模封模具下模的平面图；
[0027]图3为本技术图2的A
‑
A向剖视图；
[0028]图4为本技术图3局部A的结构放大图；
[0029]图5为本技术图2的B
‑
B向剖视图；
[0030]图6为本技术智能功率模块的模封模具下模的立体结构图；
[0031]图7为本技术改善智能功率模块翘曲的使用状态图；
[0032]图8为本技术模封模具的结构示意图；
[0033]图9为本技术图8的局部B的结构放大图；
[0034]图10为本技术球状面结构平面图；
[0035]图11为本技术的智能功率模块的结构示意图；
[0036]图12为本技术的球状面最高点与基础面的垂直距离H的不同数值对应产品的翘曲值的柱状图。
[0037]图中：10、下模板；20、下凹槽；21、球状面；30、注塑流道；40、限位加强筋；50、第一定位凸块；60、第一镶柱；70、顶针；80、上模板；90、上凹槽；91、上凹槽的底面；100、压杆；101、压杆的底面；110、第二镶柱；120、第二定位凸块；130、框架；131、框架的其中一侧面；132、框架的另一侧面；140、散热基板；150、产品；151、安装孔位。
具体实施方式
[0038]如图2
‑
6所示，智能功率模块的模封模具下模，包括下模板10；下模板10形成有下凹槽20，下凹槽20包括槽底、以及沿槽底的四周将槽底围蔽的槽壁；槽底为向下凹槽20的槽口方向凸起的球状面21此处，球状面21的曲率可根据不同尺寸的智能功率模块150(以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能功率模块的模封模具下模，其特征在于：包括下模板；所述下模板形成有下凹槽，下凹槽包括槽底、以及沿槽底的四周将槽底围蔽的槽壁；所述槽底为向所述下凹槽的槽口方向凸起的球状面；所述下模板还开设有与所述下凹槽连通的注塑流道；所述注塑流道的相对两侧分别设置有限位加强筋，所述限位加强筋固定在所述下模板上。2.如权利要求1所述的智能功率模块的模封模具下模，其特征在于：所述限位加强筋沿所述注塑流道的延伸方向延伸。3.如权利要求1所述的智能功率模块的模封模具下模，其特征在于：所述下模板还固定有绕所述下凹槽的槽口分布的多块第一定位凸块，多块所述第一定位凸块能够配合与外部框架至少两个相邻的侧面相抵碰。4.如权利要求1所述的智能功率模块的模封模具下模，其特征在于：所述下模板开设有贯通所述球状面的穿孔；所述智能功率模块的模封模具下模还包括活动穿设于所述穿孔内的顶针。5.如权利要求1至4任一所述的智能功率模块的模封模具下模，其特征在于，以所述球状面的四周边确定的平面为参考面；所述球状面的最高点距离参考面的距离为h,其中100um≤h≤170um。6.如权利要求1所述的智能功率模块的模封模具下模，其特征在于：所述下凹槽的相对两侧分别设置有第一镶柱。7.模封模具，其特征在于：包括上模板和权利要求1
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5任一项所述的智能功率模块的模封模具下模；所述上模板形成有上凹槽；所述上模板和所述下模板合模时，所述上凹槽和所述下凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁强龙，孙文韬，欧瑞彬，林英灿，石晓磊，
申请(专利权)人：深圳赛意法微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：