一种功率模块及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种功率模块及其制备方法，所述制备方法包括步骤：S1、将功率器件贴装到散热片上；S2、在基板上进行锡膏印刷，之后采用在线视频检测的方式检测锡膏的印刷；S3、将元器件贴装到所述基板的锡膏上；S4、将引脚贴装到所述基板的焊点上；S5、通过X光设备检测被所述元器件覆盖的锡膏；S6、将所述元器件固化在所述基板上；S7、对所述基板进行超声波清洗；S8、在所述元器件与所述基板之间焊接铝线；S9、通过AOI检验的方式检测所述铝线的焊接；S10、通过注塑的方式形成塑封料；S11、将所述引脚制作成所需的形状得到功率模块。本发明专利技术可以使制备得到的功率模块不会出现不良品，同时降低生产成本。产成本。产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种功率模块及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种功率模块及其制备方法。

技术介绍

[0002]功率器件即模块化智能功率系统MIPS(Module Intelligent Power System，功率模块),其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处理器CPU或数字信息处理器DSP作中断处理。
[0003]MIPS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，也可以使其自身不受损坏。MIPS一般使用绝缘栅双极型晶体管IGBT(功率器件)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。传统的智能功率模块一般采用高压驱动芯片(驱动IC)驱动IGBT，一般有一颗6路三相全桥驱动。
[0004]MIPS在生产过程中需要及时发现不良品以优化生产工艺参数，避免造成重大品质问题，然而，现有的MIPS的生产工艺流程中，回流焊后的自动光学检测(AOI检验)智能检测出元器件周边少锡及电容电阻立碑等不良情况，而被元器件覆盖住的部位的焊锡若出现不良情况却无法检测出，对于这种不良情况，目前只能将MIPS做成成品后逐个放入X光设备中进行检测，并配合人工辅助挑选出来以将其作为报废件，这种检测方式容易出现不良品堆积的现象，且由于无法返修还会提升生产成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种功率模块，以解决现有功率模块在生产过程中，无法检测出被元器件覆盖住的部位的焊锡出现不良情况的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种功率模块的制备方法，其包括以下步骤：
[0007]S1、将功率器件贴装到散热片上，得到散热片组件；
[0008]S2、在基板上需要贴装元器件的位置进行锡膏印刷，之后采用在线视频检测的方式检测锡膏的印刷是否合格：若不合格，则发出警报并返修，直至合格后进行下一步；若合格，则直接进行下一步；
[0009]S3、将元器件贴装到所述基板的锡膏上，其中，所述元器件包括所述散热片组件、电容、电阻、驱动芯片以及整流二极管；
[0010]S4、将引脚贴装到所述基板的焊点上；
[0011]S5、通过X光设备检测被所述元器件覆盖的锡膏是否合格：若不合格，则发出警报并返修，直至合格后进行下一步；若合格，则直接进行下一步；
[0012]S6、将所述元器件固化在所述基板上；
[0013]S7、对所述基板进行超声波清洗，以去除所述基板的表面杂质；
[0014]S8、在所述元器件与所述基板之间焊接铝线；
[0015]S9、通过AOI检验的方式检测所述铝线的焊接是否合格：若不合格，则发出警报并
返修，直至合格后进行下一步；若合格，则直接进行下一步；
[0016]S10、通过注塑的方式将所述基板、所述元器件、所述引脚的部分以及所述铝线封装到塑封料的内部；
[0017]S11、通过冲载以及折弯将所述引脚制作成所需的形状，得到功率模块。
[0018]优选的，所述步骤S1中，将功率器件贴装到散热片上，得到散热片组件的具体步骤为：在氮气保护的环境下将所述散热片加热到340
‑
360℃，再将熔点为330℃的焊丝的一端抵压在所述散热片的表面，然后移动所述焊丝使其在所述散热片的表面形成一层焊料，之后将所述功率器件贴装到所述焊料上，等待所述散热片的温度降至常温后得到所述散热片组件。
[0019]优选的，所述步骤S2中，所述基板进行锡膏印刷后形成的锡膏的熔点为220℃。
[0020]优选的，所述步骤S6中，将所述元器件固化在所述基板上的具体步骤为：将所述元器件放入峰值温度设置为230℃的回流炉中，以将所述元器件固化在所述基板上。
[0021]优选的，所述步骤S8中，在所述元器件与基板之间焊接铝线的子步骤包括：
[0022]先在所述功率器件的漏极焊点、所述整流二极管的焊点、所述基板的对应焊点之间焊接直径为20mil的铝线；
[0023]再在所述驱动芯片的焊点与所述基板的对应焊点之间、所述功率器件的栅极焊点与所述基板的对应焊点之间焊接直径为1.5mil的铝线。
[0024]优选的，所述步骤S11之前还包括步骤：在所述塑封料的外部通过激光打标的方式打上产品信息。
[0025]优选的，所述步骤S11之后还包括步骤：先对所述功率模块进行测试，再将测试后的所述功率模块进行打包。
[0026]本专利技术还提供了一种功率模块，所述功率模块包括基板、间隔设置于所述基板上的散热片组件、电容、电阻、驱动芯片和整流二极管、分别电连接所述基板、所述散热片组件、所述电容、所述电阻、所述驱动芯片和所述整流二极管的铝线以及覆盖所述基板、所述元器件、所述引脚的部分以及所述铝线的塑封料；所述功率模块由如上所述的功率模块的制备方法制成。
[0027]与现有技术比较，本专利技术中功率模块的制备方法通过在锡膏印刷后加入在线视频检测，还通过在元器件固化前加入X光设备检测，从而可以及时发现锡膏出现缺陷的问题，并发出警报配合人工辅助进行返修，直至锡膏不再出现缺陷后进行下一步，这样制备得到的功率模块便不会出现不良品，同时还能降低生产成本。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例提供的一种功率模块的制备方法的步骤流程示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例提供的一种功率模块的制备方法的简易流程示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例提供的一种功率模块中基板的结构示意图；
[0032]图4为本专利技术实施例提供的一种功率模块中基板进行锡膏印刷后的结构示意图；
[0033]图5为本专利技术实施例提供的一种功率模块中元器件和引脚贴装在基板后的结构示意图；
[0034]图6为本专利技术实施例提供的一种功率模块的部分结构在X光设备上的成像图；
[0035]图7为本专利技术实施例提供的一种功率模块中铝线的焊接结构示意图；
[0036]图8为本专利技术实施例提供的一种功率模块未处理引脚前的结构示意图；
[0037]图9为本专利技术实施例提供的一种功率模块的结构示意图；
[0038]图10为本专利技术实施例提供的一种功率模块的电气原理图。
[0039]其中，100、功率模块；101、基板；102、焊盘；103、锡膏；104、散热片；105、功率器件；106、驱动芯片；107、电容；108、引脚；109、气泡区域；110、铝线；111、塑封料。
具体实施方式
[0040]下面将对本专利技术实施例中的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将功率器件贴装到散热片上，得到散热片组件；S2、在基板上需要贴装元器件的位置进行锡膏印刷，之后采用在线视频检测的方式检测锡膏的印刷是否合格：若不合格，则发出警报并返修，直至合格后进行下一步；若合格，则直接进行下一步；S3、将元器件贴装到所述基板的锡膏上，其中，所述元器件包括所述散热片组件、电容、电阻、驱动芯片以及整流二极管；S4、将引脚贴装到所述基板的焊点上；S5、通过X光设备检测被所述元器件覆盖的锡膏是否合格：若不合格，则发出警报并返修，直至合格后进行下一步；若合格，则直接进行下一步；S6、将所述元器件固化在所述基板上；S7、对所述基板进行超声波清洗，以去除所述基板的表面杂质；S8、在所述元器件与所述基板之间焊接铝线；S9、通过AOI检验的方式检测所述铝线的焊接是否合格：若不合格，则发出警报并返修，直至合格后进行下一步；若合格，则直接进行下一步；S10、通过注塑的方式将所述基板、所述元器件、所述引脚的部分以及所述铝线封装到塑封料的内部；S11、通过冲载以及折弯将所述引脚制作成所需的形状，得到功率模块。2.如权利要求1所述的功率模块的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将功率器件贴装到散热片上，得到散热片组件的具体步骤为：在氮气保护的环境下将所述散热片加热到340
‑
360℃，再将熔点为330℃的焊丝的一端抵压在所述散热片的表面，然后移动所述焊丝使其在所述散热片的表面形成一层焊料，之后将所述功率器件贴装到所述焊料上，等待所述散热片的温度降至常...

【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：