一种应用于无人机的功率模块制造技术

本发明专利技术提供一种应用于无人机的功率模块，主要包括注塑外壳及设置在注塑外壳内的功率模块主体，所述功率模块主体包括电路模块和散热基板，所述电路模块包括双面覆铜陶瓷板、IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻、功率端子、信号端子以及NTC电阻端子，所述IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻通过钎焊固定在双面覆铜陶瓷板上，且所述双面覆铜陶瓷板、IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻、功率端子、信号端子以及NTC电阻端子之间通过铝线相互连接，所述双面覆铜陶瓷板通过钎焊固定在散热基板上，所述散热基板为镀镍铜板，硅凝胶固化后对模块内部的功率芯片提供保护作用，可有效避免来自外界环境的污染。可有效避免来自外界环境的污染。可有效避免来自外界环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于无人机的功率模块


[0001]本专利技术涉及的是一种功率半导体封装，更具体地说，涉及一种应用于无人机的功率模块，属于属于电子封装


技术介绍

[0002]功率半导体模块主要应用于电能转换的应用场合，如变频器，电焊机，感应加热，白色家电，新能源汽车等。现在大型无人机主要靠单管组成电能转换电路，其缺点是可靠性不足和安装繁琐，系统杂感电感也无法做到最优化。集成化的功率模块可以很好的解决上述问题，本专利技术可以很好填补大型无人机应用功率模块的空缺。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于无人机的功率模块。
[0004]本专利技术的目的是通过如下技术方案来完成的：一种应用于无人机的功率模块，主要包括注塑外壳及设置在注塑外壳内的功率模块主体，所述功率模块主体包括电路模块和散热基板，所述电路模块包括双面覆铜陶瓷板、IGBT 芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻、功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子，所述IGBT芯片、二极管芯片、NTC 电阻、键合电阻通过钎焊固定在双面覆铜陶瓷板上，且所述双面覆铜陶瓷板、 IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻、功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子之间通过铝线相互连接，所述双面覆铜陶瓷板通过钎焊固定在散热基板上，所述散热基板为镀镍铜板，所述功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子固定在注塑外壳上，所述注塑外壳以铝卡环固定在散热基板上。
[0005]进一步地，所述双面覆铜陶瓷板包括连接铜层、陶瓷层和覆铜层，所述连接铜层设置于陶瓷层的上部，且连接铜层内设置有印刷电路，所述陶瓷层设置于中部，包括Al2O3陶瓷层、Al2O3掺杂氧化锆陶瓷层以及AlN陶瓷层，所述覆铜层设置于陶瓷层的下部，双面覆铜陶瓷板的大小为长57.5mm,宽 28.7mm。
[0006]进一步地，所述散热基板为镀镍铜板，即内部为铜层，外部为镀镍层，散热基板的厚度为2
‑
5mm之间，镀镍层的厚度为3
‑
7微米，所述双面覆铜陶瓷板的覆铜层用锡片焊接在散热基板上。
[0007]进一步地，所述IGBT芯片、二极管芯片、键合电阻以四组并联的形式构成并联电路，NTC电阻起到了保护作用，所述IGBT芯片、二极管芯片、NTC 电阻、键合电阻均以锡片焊接在双面覆铜陶瓷板的连接铜层，所述双面覆铜陶瓷板、IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻之间通过铝线相互连接，铝线的线径为15mil。
[0008]进一步地，所述功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子固定在注塑外壳上，功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子与连接铜层之间通过铝线相互连接，铝线的线径为20mil。
[0009]进一步地，所述注塑外壳通过环氧密封胶与散热基板粘结在一起，同时通过铝卡环过载结合加强固定在散热基板上，外壳的大小(不包括端子部分) 为长82.5mm，宽40mm，所述功率模块主体与注塑外壳的相对空间内灌装有硅凝胶。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于，硅凝胶固化后对模块内部的功率芯片提供保护作用，可有效避免来自外界环境的污染。
附图说明
[0011]图1为本专利技术所述的一种应用于无人机的功率模块的整体结构示意图；
[0012]图2为本专利技术所述的一种应用于无人机的功率模块的内部结构示意图；
[0013]图3为本专利技术所述的一种应用于无人机的功率模块的铝线连接图；
[0014]图例说明：1、上盖；2、注塑外壳；3、铝卡环；4、集电极功率端子；5、发射极功率端子；6、第一信号端子；7、第二信号端子；8、第三信号端子； 9、NTC电阻端子；10、双面覆铜陶瓷板；11、散热基板；12、IGBT芯片；13、二极管芯片；14、NTC电阻；15、键合电阻。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]为使本领域的普通技术人员更加清楚的理解本专利技术的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步的阐述。
[0017]如图1
‑
2所示，本专利技术所述的一种应用于无人机的功率模块，主要包括上盖1，注塑外壳2，铝卡环3，集电极功率端子4，发射极功率端子5，第一信号端子6，第二信号端子7，第三信号端子8，NTC电阻端子9，双面覆铜陶瓷板(DBC)10，散热基板11，IGBT芯片12，二极管芯片13，NTC电阻14，键合电阻15。
[0018]如图1
‑
2所示，4块IGBT芯片12、4块二极管芯片13、1个NTC电阻14、 4个键合电阻15使用锡片焊接固定在DBC10的上部连接铜层，DBC10使用锡片焊接在散热基板11上，注塑外壳2通过环氧密封胶与散热基板11粘结在一起，同时通过4个铝卡环3过载结合加强固定在散热基板上，在功率模块主体与注塑外壳2的相对空间内灌装硅凝胶，装满硅凝胶之后盖上模块的上盖1。
[0019]如图3所示，本专利技术使用了两种不同的铝线进行连接，从注塑外壳2到 DBC10使用的是20mil的铝线，其余使用15mil的铝线。所述DBC10、IGBT芯片12、二极管芯片13之间采用7根15mil的铝线进行连接，IGBT芯片12上的信号端子采用1根15mil的导线连接到键合电阻15上。DBC10到集电极功率端子4采用16根20mil的铝线进行连接，DBC10到发射极功率端子5采用 16根20mil的铝线进行连接，DBC10到集电极第一信号端子6采用两根20mil 的铝线进行连接，DBC10到发射极第二信号端子7采用两根20mil的铝线进行连接，DBC10到门极第三信号端子8采用两根20mil的铝线进行连接，DBC10 到NTC电阻端子9采用两根20mil的铝线进行连接。
[0020]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于无人机的功率模块，包括注塑外壳及设置在注塑外壳内的功率模块主体，其特征在于：所述功率模块主体包括电路模块和散热基板，所述电路模块包括双面覆铜陶瓷板、IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻、功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子,所述IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻均通过钎焊固定在双面覆铜陶瓷板上，且所述双面覆铜陶瓷板、IGBT芯片、二极管芯片、NTC电阻、键合电阻、功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子之间通过铝线相互连接，所述双面覆铜陶瓷板通过钎焊固定在散热基板上，所述散热基板为镀镍铜板，所述功率端子、第一信号端子、第二信号端子、第三信号端子以及NTC电阻端子固定在注塑外壳上部，所述注塑外壳通过环氧密封胶与所述散热基板粘结，且通过铝卡环过载结合加强固定在散热基板上。2.根据权利要求1所述的无人机功率模块，其特征在于：所述双面覆铜陶瓷板包括连接铜层、陶瓷层和覆铜层，所述连接铜层设置于陶瓷层的上部，且连接铜层内设置有印刷电路，所述陶瓷层设置于中部，包括Al2O3陶瓷层、Al2O3掺杂氧化锆陶瓷层以及AlN陶瓷层，所述覆铜层设置于陶瓷层的下部。3.根据权利要求1所述的无人机功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧东赢，李桢，彭昊，张旭，
申请(专利权)人：浙江翠展微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：