功率模块及其制备方法、封装结构技术

本申请涉及一种功率模块及其制备方法、封装结构,该功率模块包括基板、框架、第一IGBT单元和第二IGBT单元，基板上设置有安装区域，框架上设置有多个引脚，各引脚电连接于安装区域上，多个引脚包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚及第五引脚，第一IGBT单元的发射极与第一引脚电连接；第一IGBT单元的门极与第五引脚电连接；第二IGBT单元的发射极与第三引脚电连接；第二IGBT单元的门极与第四引脚电连接；第一IGBT单元的集电极和第二IGBT单元的集电极均与第二引脚电连接。该功率模块的体积更小，减小控制器中电路板的面积，走线方便，提高变频控制器的生产效率及可靠性，降低工艺难度，节省成本。节省成本。节省成本。

【技术实现步骤摘要】
功率模块及其制备方法、封装结构


[0001]本申请涉及电子功率器件
，尤其涉及一种功率模块及其制备方法、封装结构。

技术介绍

[0002]为了提高用电设备的效率，常常需要为用电设备提供电能的电源进行功率因数校正(PowerFactorCorrection，PFC)。其中，功率因数是衡量用电设备用电效率的参数，通常是指有效功率除以视在功率的比值。功率因数值越大，则用电设备用电效率越高。提高用电设备的功率因数的技术就称为功率因数校正。传统方法中，采用有源功率因数校正电路进行功率因数校正。现有控制器上PFC电路主流方案采用分立器件的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)和二极管的方式实现。该方案所占控制器印刷电路板的面积较大，成本较高；二极管导通损耗较大，导致效率降低。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本专利技术提供一种功率模块及其制备方法、封装结构，该功率模块导通损耗更小。
[0004]为此，第一方面，本申请实施例提供了一种功率模块，包括：
[0005]基板，所述基板上设置有安装区域；
[0006]框架，所述框架上设置有间隔分布的多个引脚，各所述引脚电连接于所述安装区域上，所述多个引脚包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚以及第五引脚；以及
[0007]第一IGBT单元和第二IGBT单元，间隔设置于所述框架上，
[0008]所述第一IGBT单元的发射极与所述第一引脚电连接；
[0009]所述第一IGBT单元的门极与所述第五引脚电连接；
[0010]所述第二IGBT单元的发射极与所述第三引脚电连接；
[0011]所述第二IGBT单元的门极与所述第四引脚电连接；
[0012]所述第一IGBT单元的集电极和所述第二IGBT单元的集电极均与所述第二引脚电连接。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述安装区域包括间隔设置的第一导电部、第二导电部、第三导电部、第四导电部以及第五导电部，所述第一导电部与所述第一引脚电连接，所述第二导电部与所述第二引脚电连接，所述第三导电部与所述第三引脚电连接，所述第四导电部与所述第四引脚电连接，所述第五导电部与所述第五引脚电连接。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述第一IGBT单元通过第一键合线与所述第一引脚连接，通过第二键合线与所述第五引脚连接；所述第二IGBT单元通过第三键合线与所述第三引脚连接，通过第四键合线与所述第四引脚连接。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述第一IGBT单元的晶圆和所述第二IGBT单元的晶圆均焊接于所述第二引脚上。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述基板远离所述安装区域的一侧开设有第一定位孔，所述框架上还设有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔对齐。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述基板沿自身厚度方向包括层叠设置的铝板、三氧化二铝板和铜板，所述多个引脚与所述铜板电连接。
[0018]第二方面，本申请实施例提供了一种封装结构，包括：
[0019]如第一方面所述的功率模块；以及
[0020]塑封层，所述塑封层包裹所述功率模块。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述塑封层的材质为环氧树脂。
[0022]第三方面，本申请实施例提供了一种功率模块的制备方法，应用于第一方面所述的功率模块，所述制备方法包括：
[0023]通过钢网印刷的方式在所述基板的安装区域和所述框架的多个引脚处分别印刷锡膏；
[0024]将所述框架安装于所述基板上，安装在所述基板上的所述框架的所述多个引脚与所述基板上的安装区域对应；
[0025]将所述第一IGBT单元的晶圆和所述第二IGBT单元的晶圆倒置焊接于所述框架上；
[0026]对所述第一IGBT单元的晶圆、所述第二IGBT单元的晶圆和所述框架进行键合连接。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述对所述第一IGBT单元的晶圆、所述第二IGBT单元的晶圆和所述框架进行键合连接包括：
[0028]在所述第一IGBT单元的发射极与所述第一引脚之间形成第一键合线；
[0029]在所述第一IGBT单元的门极与所述第五引脚之间形成第二键合线；
[0030]在所述第二IGBT单元的发射极与所述第三引脚之间形成第三键合线；
[0031]在所述第二IGBT单元的门极与所述第四引脚之间形成第四键合线；
[0032]所述第一IGBT单元的集电极和所述第二IGBT单元的集电极均通过框架与所述第二引脚焊接。
[0033]在一种可能的实现方式中，在对所述第一IGBT单元的晶圆、所述第二IGBT单元的晶圆和所述框架进行键合连接之前，还包括：
[0034]对焊接完成的功率模块进行清洗。
[0035]根据本申请实施例提供的功率模块及具有其的封装结构，将第一IGBT单元和第二IGBT单元封装到一个模块中，提高变频控制器的生产效率及可靠性，并且相比于现有技术中采用IGBT单元和二极管两个分立器件结构，本申请所提供的功率模块的体积更小，大大减小了控制器中电路板的面积，走线更加方便。此外，在拓扑结构上，采用IGBT模块替代二极管，导通损耗更小。并且相比于现有技术中也无需在框架上设置基板，避免了基板于框架之间的连接影响模块可靠性的问题，降低了工艺难度，节省成本。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根
据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。
[0037]图1示出本申请实施例提供的一种功率模块的结构示意图；
[0038]图2示出本申请实施例提供的一种功率模块中基板的结构示意图；
[0039]图3示出本申请实施例提供的一种功率模块中框架的结构示意图；
[0040]图4示出本申请实施例提供的一种封装结构的结构示意图；
[0041]图5示出本申请实施例提供的一种功率模块制备方法的流程图。
[0042]附图标记说明：
[0043]1、基板；11、第一导电部；12、第二导电部；13、第三导电部；14、第四导电部；15、第五导电部；16、第一定位孔；
[0044]2、框架；21、第一引脚；22、第二引脚；23、第三引脚；24、第四引脚；25、第五引脚；26、第二定位孔；
[0045]3、第一IGBT单元；4、第二IGBT单元；
[0046]5、第一键合线；6、第二键合线；7、第三键合线；8、第四键合线；9、第五键合线；10、塑封层。
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：基板(1)，所述基板(1)上设置有安装区域；框架(2)，所述框架(2)上设置有间隔分布的多个引脚，各所述引脚电连接于所述安装区域上，所述多个引脚包括第一引脚(21)、第二引脚(22)、第三引脚(23)、第四引脚(24)以及第五引脚(25)；以及第一IGBT单元(3)和第二IGBT单元(4)，间隔设置于所述框架(2)上，所述第一IGBT单元(3)的发射极与所述第一引脚(21)电连接；所述第一IGBT单元(3)的门极与所述第五引脚(25)电连接；所述第二IGBT单元(4)的发射极与所述第三引脚(23)电连接；所述第二IGBT单元(4)的门极与所述第四引脚(24)电连接；所述第一IGBT单元(3)的集电极和所述第二IGBT单元(4)的集电极均与所述第二引脚(22)电连接。2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述安装区域包括间隔设置的第一导电部(11)、第二导电部(12)、第三导电部(13)、第四导电部(14)以及第五导电部(15)，所述第一导电部(11)与所述第一引脚(21)电连接，所述第二导电部(12)与所述第二引脚(22)电连接，所述第三导电部(13)与所述第三引脚(23)电连接，所述第四导电部(14)与所述第四引脚(24)电连接，所述第五导电部(15)与所述第五引脚(25)电连接。3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一IGBT单元(3)通过第一键合线(5)与所述第一引脚(21)连接，通过第二键合线(6)与所述第五引脚(25)连接；所述第二IGBT单元(4)通过第三键合线(7)与所述第三引脚(23)连接，通过第四键合线(8)与所述第四引脚(24)连接。4.根据权利要求1
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3任一项所述的功率模块，其特征在于，所述第一IGBT单元(3)的晶圆和所述第二IGBT单元(4)的晶圆均焊接于所述第二引脚(22)上。5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述基板(1)远离所述安装区域的一侧开设有第一定位孔(16)，所述框架(2)上还设有第二定位孔(26)，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋蒙恩，张岩，郭立星，霍星星，刘蓝田，赵向阳，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：