一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法及功率模块技术

本发明专利技术涉及半导体加工领域，尤其涉及一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法及功率模块，所述功率模块包括：铝基板组件，所述铝基板组件包括铝基板、以及固设于所述铝基板表面的第一无源器件、第一驱动芯片、第一功率元件、第一二极管芯片、第一引脚；陶瓷基板组件，所述陶瓷基板组件包括陶瓷基板、以及固设于所述陶瓷基板表面的第二无源器件、第二驱动芯片、第二功率元件、第二二极管芯片、第二引脚；基板固化层，所述基板固化层用于固定所述铝基板组件和所述陶瓷基板组件。本发明专利技术将不同材质的功率模块分别进行贴片和固化后，再通过树脂框架将不同功率模块封装到一起制作成多合一材质的功率模块，从而提高了功率模块的集成度。从而提高了功率模块的集成度。从而提高了功率模块的集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法及功率模块


[0001]本专利技术涉及半导体加工领域，尤其涉及一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法及功率模块。

技术介绍

[0002]功率模块即模块化智能功率系统MIPS(Module Intelligent Power System)，是一种将电力电子和集成电路技术相结合的功率驱动类产品，MIPS不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)或DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)作中断处理。MIPS一般由高速低工耗的管芯和优化的门级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，也可以保护MIPS的模块自身不受损坏。MIPS一般使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)作为功率开关元件，并内藏电流传感器及驱动电路的集成结构，现有技术中，IGBT一般采用一颗6路三相全桥驱动作为高压驱动IC(Integrated Circuit)以驱动IGBT。
[0003]伴随着半导体技术的进步及节能减排的需求，越来越多的功率模块被应用到家电、新能源汽车等产品上，同时许多产品上又会用到多个功率不同的模块，功率相对较小的模块多用价格较低的铝基板做衬底以降低生产成本，功率大的模块需要用绝缘的陶瓷基板做衬底。同一款终端产品上用到的功率相同的几个模块可以集成到同一块铝基板上制作成多合一模块以减少占用安装空间，功率差别较大的模块由于衬底材料不同而不能集成到一起，使得现有的功率模块在实现多功能时集成度不是很高，进而影响功率模块所在空间的整体体积。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法及功率模块，旨在解决现有的功率模块不能集成不同的衬底材料，导致集成度不高的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法，所述功率模块制造方法包括以下步骤：
[0006]S1、在铝基板上需要贴装器件的位置进行点锡；
[0007]S2、在所述铝基板上进行第一无源器件贴片；
[0008]S3、在所述铝基板上进行第一驱动芯片、第一功率元件、第一二极管芯片贴装；
[0009]S4、在所述铝基板上进行第一引脚安装；
[0010]S5、通过高温回流方法将所述第一无源器件、所述第一驱动芯片、所述第一功率元件、所述第一二极管芯片在所述铝基板上进行固化；
[0011]S6、在所述第一功率元件的漏极与所述铝基板之间焊接直径为第一直径的铝线以实现电连接；
[0012]S7、在所述第一二极管芯片与所述铝基板之间焊接直径为第二直径的铝线以实现
电连接；
[0013]S8、在所述第一驱动芯片与所述铝基板之间、以及所述第一功率元件的栅极与所述铝基板之间焊接直径为第三直径的铝线以实现电连接；
[0014]S9、在陶瓷基板上需要贴装器件的位置进行点锡；
[0015]S10、在所述陶瓷基板上进行第二无源器件贴片；
[0016]S11、在所述陶瓷基板上进行第二驱动芯片、第二功率元件、第二二极管芯片贴装；
[0017]S12、在所述陶瓷基板上进行第二引脚安装；
[0018]S13、通过所述高温回流方法将所述第二无源器件、所述第二驱动芯片、所述第二功率元件、所述第二二极管芯片在所述陶瓷基板上进行固化；
[0019]S14、在所述第二功率元件的漏极与所述陶瓷基板之间焊接直径为第一直径的铝线以实现电连接；
[0020]S15、在所述第二二极管芯片与所述陶瓷基板之间焊接直径为第二直径的铝线以实现电连接；
[0021]S16、在所述第二驱动芯片与所述陶瓷基板之间、以及所述第二功率元件的栅极与所述陶瓷基板之间焊接直径为第三直径的铝线以实现电连接；
[0022]S17、将所述铝基板与所述陶瓷基板组件放置到树脂框架内；
[0023]S18、在所述树脂框架中，从所述铝基板与所述陶瓷基板的上方注入环氧树脂胶，并进行高温固化，得到功率模块；
[0024]S19、在所述功率模块外壳上进行激光打印；
[0025]S20、将所述功率模块中的引脚进行冲裁、折弯，以完成所述功率模块的封装。
[0026]更进一步地，步骤S1以及步骤S9中，使用熔点为220摄氏度的锡膏进行点锡。
[0027]更进一步地，步骤S5以及步骤S13中的所述高温回流方法具体为，将峰值温度设置为230摄氏度，并将需要固化的器件放入回流炉进行固化。
[0028]更进一步地，所述第一直径为20mil。
[0029]更进一步地，所述第二直径为15mil。
[0030]更进一步地，所述第三直径为1.5mil。
[0031]第二方面，本专利技术实施例还提供一种功率模块，包括：
[0032]铝基板组件，所述铝基板组件包括铝基板、以及固设于所述铝基板表面的第一无源器件、第一驱动芯片、第一功率元件、第一二极管芯片、第一引脚；
[0033]陶瓷基板组件，所述陶瓷基板组件包括陶瓷基板、以及固设于所述陶瓷基板表面的第二无源器件、第二驱动芯片、第二功率元件、第二二极管芯片、第二引脚；
[0034]基板固化层，所述基板固化层用于固定所述铝基板组件和所述陶瓷基板组件；
[0035]所述功率模块由权利要求1
‑
6任意一项所述的包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法制造得到。
[0036]更进一步地，所述基板固化层为环氧树脂胶。
[0037]本专利技术所达到的有益效果，由于将不同材质的功率模块分别进行贴片和固化后，再通过树脂框架将不同功率模块封装到一起制作成多合一材质的功率模块，从而提高了功率模块的集成度，进一步节省了功率模块的安装空间。
[0038]附图
[0039]图1是本专利技术实施例提供的功率模块的铝基板组件示意图；
[0040]图2是本专利技术实施例提供的功率模块的铝基板组件中焊线示意图；
[0041]图3是本专利技术实施例提供的功率模块的陶瓷基板组件示意图；
[0042]图4是本专利技术实施例提供的功率模块的陶瓷基板组件中焊线示意图；
[0043]图5是本专利技术实施例提供的功率模块示意图；
[0044]图6是本专利技术实施例提供的功率模块中固化本体示意图；
[0045]图7是本专利技术实施例提供的功率模块中填充硅胶示意图。
具体实施方式
[0046]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。
[0047]本专利技术实施例提供一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法，所述功率模块制造方法包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包含铝和陶瓷基板的功率模块制造方法，其特征在于，所述模块制造方法包括以下步骤：S1、在铝基板上需要贴装器件的位置进行点锡；S2、在所述铝基板上进行第一无源器件贴片；S3、在所述铝基板上进行第一驱动芯片、第一功率元件、第一二极管芯片贴装；S4、在所述铝基板上进行第一引脚安装；S5、通过高温回流方法将所述第一无源器件、所述第一驱动芯片、所述第一功率元件、所述第一二极管芯片在所述铝基板上进行固化；S6、在所述第一功率元件的漏极与所述铝基板之间焊接直径为第一直径的铝线以实现电连接；S7、在所述第一二极管芯片与所述铝基板之间焊接直径为第二直径的铝线以实现电连接；S8、在所述第一驱动芯片与所述铝基板之间、以及所述第一功率元件的栅极与所述铝基板之间焊接直径为第三直径的铝线以实现电连接；S9、在陶瓷基板上需要贴装器件的位置进行点锡；S10、在所述陶瓷基板上进行第二无源器件贴片；S11、在所述陶瓷基板上进行第二驱动芯片、第二功率元件、第二二极管芯片贴装；S12、在所述陶瓷基板上进行第二引脚安装；S13、通过所述高温回流方法将所述第二无源器件、所述第二驱动芯片、所述第二功率元件、所述第二二极管芯片在所述陶瓷基板上进行固化；S14、在所述第二功率元件的漏极与所述陶瓷基板之间焊接直径为第一直径的铝线以实现电连接；S15、在所述第二二极管芯片与所述陶瓷基板之间焊接直径为第二直径的铝线以实现电连接；S16、在所述第二驱动芯片与所述陶瓷基板之间、以及所述第二功率元件的栅极与所述陶瓷基板之间焊接直径为第三直径的铝线以实现电连接；S17、将所述铝基板与所述陶瓷基板组件放置到树脂框架内；S18、在所述树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：