功率模块及其封装方法技术

本申请提供一种功率模块，包括基板、多个芯片、引线框架、壳体以及封装胶。所述多个芯片间隔设置于所述基板上，所述引线框架设置于所述多个芯片和所述基板上并电连接所述多个芯片和所述基板，所述壳体设置于所述基板上并与所述基板合围形成收容腔，所述多个芯片和所述基板收容于所述收容腔中，所述封装胶填充于所述收容腔中并包覆所述多个芯片和所述引线框架。本申请还提供上述功率模块的封装方法。本申请提供的功率模块，通过引线框架对相连接的多个芯片实现均热，提高了散热效率。

【技术实现步骤摘要】
功率模块及其封装方法
本申请涉及半导体领域，尤其涉及一种功率模块及其封装方法。
技术介绍
功率模块是将功率电力电子器件按一定的功能组合后再灌封形成的一个模块，例如芯片封装结构。芯片一般通过引线(铝线)键合的方式与基板实现电气连接。然而，应用于大功率场景的碳化硅芯片在工作时会产生大量的热，其对封装的散热能力要求高，传统的引线键合方式并不能满足碳化硅芯片的散热要求。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种解决上述技术问题的功率模块及其封装方法。本申请提供一种功率模块，包括基板、多个芯片、引线框架、壳体以及封装胶。所述多个芯片间隔设置于所述基板上，所述引线框架设置于所述多个芯片和所述基板上并电连接所述多个芯片和所述基板，所述壳体设置于所述基板上并与所述基板合围形成收容腔，所述多个芯片和所述基板收容于所述收容腔中，所述封装胶填充于所述收容腔中并包覆所述多个芯片和所述引线框架。在一些实施方式中，每个芯片包括相对设置的第一表面和第二表面，所述芯片的第一表面通过第一焊锡层焊接于所述基板，所述引线框架通过第二焊锡层焊接于所述芯片的第二表面，所述第二焊锡层的熔点低于所述第一焊锡层的熔点。在一些实施方式中，所述引线框架包括相互连接的多个第一连接部和第二连接部，每个第一连接部通过所述第二焊锡层焊接于相应芯片的第二表面，所述第二连接部通过所述第二焊锡层焊接于所述基板上。在一些实施方式中，所述功率模块还包括热敏电阻、针型端子和主端子，所述热敏电阻通过所述第一焊锡层焊接于所述基板上，所述针型端子和所述主端子分别通过所述第二焊锡层焊接于所述基板上，所述针型端子通过引线键合于相应的芯片上，且所述封装胶还包覆所述针型端子的部分以及所述主端子位于所述壳体中的部分。本申请还提供上述任一种功率模块的封装方法，其包括以下步骤：提供基板，所述基板包括多个焊盘；在所述多个焊盘的上印刷锡膏形成第一焊锡层；将多个芯片和热敏电阻贴装于相应的第一焊锡层上；通过第一次回流焊接，将所述多个芯片和热敏电阻焊通过相应的第一焊锡层接于相应的焊盘上，其中，所述热敏电阻通过相应的第一焊锡层与所述基板电连接；将引线键合于针型端子和相应的芯片上；在引线框架的底部、主端子的底部以及针型端子的底部分别涂覆锡膏形成第二焊锡层，其中，所述第二焊锡层的熔点低于所述第一焊锡层的熔点；将所述引线框架贴装于多个芯片上，将所述主端子和所述针型端子分别贴装于所述基板相应的位置处；通过第二次回流焊接，将所述引线框架通过相应的第二焊锡层焊接于多个芯片上，将所述主端子和所述针型端子通过相应的第二焊接层焊接于所述基板相应的位置处，其中，所述多个芯片通过所述引线框架与所述基板电连接，所述主端子和所述针型端子分别通过相应的第二焊接层与所述基板电连接；将经过第二次回流焊接后的产品装入壳体中，其中，所述壳体与所述基板合围形成一收容腔，所述多个芯片、所述引线框架、所述热敏电阻、所述针型端子以及所述主端子收容于所述收容腔中，所述主端子的一端通过壳体上的安装孔伸出壳体外；向所述壳体内注入熔融的环氧树脂形成封装胶，所述封装胶包覆所述多个芯片、所述引线框架、所述热敏电阻、所述针型端子的部分以及所述主端子位于所述壳体中的部分。在一些实施方式中，“在所述多个焊盘的上印刷锡膏形成第一焊锡层”的步骤包括：提供钢网，所述钢网开设有多个开窗；将所述钢网覆盖到基板上并固定，所述多个开窗与所述基板的多个焊盘一一对应；通过所述钢网向所述多个焊盘印刷锡膏形成第一焊锡层；印刷完成后将所述钢网取出。在一些实施方式中，“通过所述钢网向所述多个焊盘印刷锡膏形成第一焊锡层”的步骤包括：将锡膏放置于所述钢网上；按压钢网，保证钢网和基板之间无缝隙；采用刮刀将锡膏通过开窗印刷到焊盘上形成第一焊锡层。在一些实施方式中，“在引线框架的底部、主端子的底部以及针型端子的底部分别涂覆锡膏形成第二焊锡层”的步骤中，所述锡膏通过钢网印刷方式或点胶方式涂覆于所述引线框架的底部、主端子的底部以及针型端子的底部。在一些实施方式中，熔融的环氧树脂在常压状态下注入所述壳体内，且在注入熔融的环氧树脂时对壳体内抽真空。在一些实施方式中，第一次回流焊接和第二次回流焊接均在回流炉中进行，所述回流炉的工作流程为：首先抽真空，然后在回流炉里充入氮气以保证一个氮气环境，随后加热以使锡膏熔化，然后在焊锡熔化前几秒打开甲酸出口，然后在锡膏熔化后抽真空以排出熔化后锡膏里面的气体从而避免产生空洞，然后在预设时间后抽真空结束并关闭甲酸出口，最后充入氮气并降温使得贴装元件焊接至相应的待焊接元件上。本申请实施方式提供的功率模块，通过引线框架实现芯片与基板的电连接，且所述引线框架与多个芯片均相接，使得在一个芯片工作发热时，其热量可通过所述引线框架传递至其余的芯片上，实现均热，进而提高该工作芯片的散热效果。本申请实施提供的封装方法，工艺简单、可操作性强、装配效率高。附图说明图1是本申请一实施方式提供的功率模块的结构示意图。主要元件符号说明功率模块100基板10芯片20壳体41封装胶50基材层11第一导电层12第二导电层13第一焊锡层61热敏电阻70第二焊锡层62第一连接部31第二连接部32第三连接部33针型端子80主端子90收容腔42盖板43密封胶101安装孔411通孔431如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。具体实施方式下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。请参阅图1，本申请一实施方式提供一种功率模块100，包括基板10、多个芯片20、引线框架30、壳体41以及封装胶50。所述基板10为电路板。所述基板10包括基材层11、第一导电层12和第二导电层13。所述第一导电层12和所述第二导电层13分别设置于所述基材层11相对的两个表面上。所述基材层11的材质可包括陶瓷、玻璃、半导体以及聚合物中的一种或多种。本实施方式中，所述基材层11的材质为陶瓷。所述第一导电层12和所述第二导电层13的材质可以包括金属或其他导电材料。本实施方式中，所述第一导电层12和所述第二导电层13的材质为铜。所述第一导电层12包括间隔设置的多个焊盘。所述多个芯片20间隔设置于所述基板10上。具体的，所述多个芯片20设置于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率模块，其特征在于，包括基板、多个芯片、引线框架、壳体以及封装胶，所述多个芯片间隔设置于所述基板上，所述引线框架设置于所述多个芯片和所述基板上并电连接所述多个芯片和所述基板，所述壳体设置于所述基板上并与所述基板合围形成收容腔，所述多个芯片和所述基板收容于所述收容腔中，所述封装胶填充于所述收容腔中并包覆所述多个芯片和所述引线框架。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括基板、多个芯片、引线框架、壳体以及封装胶，所述多个芯片间隔设置于所述基板上，所述引线框架设置于所述多个芯片和所述基板上并电连接所述多个芯片和所述基板，所述壳体设置于所述基板上并与所述基板合围形成收容腔，所述多个芯片和所述基板收容于所述收容腔中，所述封装胶填充于所述收容腔中并包覆所述多个芯片和所述引线框架。


2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，每个芯片包括相对设置的第一表面和第二表面，所述芯片的第一表面通过第一焊锡层焊接于所述基板，所述引线框架通过第二焊锡层焊接于所述芯片的第二表面，所述第二焊锡层的熔点低于所述第一焊锡层的熔点。


3.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述引线框架包括相互连接的多个第一连接部和第二连接部，每个第一连接部通过所述第二焊锡层焊接于相应芯片的第二表面，所述第二连接部通过所述第二焊锡层焊接于所述基板上。


4.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括热敏电阻、针型端子和主端子，所述热敏电阻通过所述第一焊锡层焊接于所述基板上，所述针型端子和所述主端子分别通过所述第二焊锡层焊接于所述基板上，所述针型端子通过引线键合于相应的芯片上，且所述封装胶还包覆所述针型端子的部分以及所述主端子位于所述壳体中的部分。


5.如权利要求1-4任一项所述的功率模块的封装方法，其包括以下步骤：
提供基板，所述基板包括多个焊盘；
在所述多个焊盘的上印刷锡膏形成第一焊锡层；
将多个芯片和热敏电阻贴装于相应的第一焊锡层上；
通过第一次回流焊接，将所述多个芯片和热敏电阻焊通过相应的第一焊锡层接于相应的焊盘上，其中，所述热敏电阻通过相应的第一焊锡层与所述基板电连接；
将引线键合于针型端子和相应的芯片上；
在引线框架的底部、主端子的底部以及针型端子的底部分别涂覆锡膏形成第二焊锡层，其中，所述第二焊锡层的熔点低于所述第一焊锡层的熔点；
将所述引线框架贴装于多个芯片上，将所述主端子和所述针型端子分别贴装于所述基板相应的位置处；
通过第二次回流焊接，将所述引线框架通过相应的第二焊锡层焊接于多个芯片上，将所述主端子和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳，喻双柏，孙军，和巍巍，汪之涵，蝶名林幹也，
申请(专利权)人：深圳基本半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44