混合集成电路模块制造技术

一种混合集成电路模块，其包括：其中一表面覆盖有绝缘层的基板；于所述绝缘层的表面设置的玻纤板，其中，该玻纤板于预设位置开设有通孔；于所述绝缘层相对所述通孔的表面位置设置有穿出该通孔并外露于所述玻纤板表面的散热器；于所述玻纤板表面形成的电路布线层；配设于所述散热器上的功率元件和配设于所述电路布线层相应位置的非功率元件；用于连接所述电路布线层、所述散热器、所述功率元件和所述非功率元件的金属线。提高了邦定点的接触可靠性，缩短邦定线的长度和减小邦定线的高度差可有效降低模制时发生冲线的几率，从而使智能功率模块的制造合格率和长期可靠性得到提升。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
混合集成电路模块
本技术属于电子器件制造工艺领域，尤其涉及一种混合集成电路模块。
技术介绍
智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。IPM把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。IPM—方面接收MCU的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，IPM以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种理想电力电子器件。参照图1说明现有智能功率模块100的结构。图1 (A)是所述智能功率模块100的俯视图，图1 (B)是图1 (A)的X-X’线剖面图。所述智能功率模块100具有如下结构，其包括:电路铝基板106 ;设于所述铝基板106表面上的绝缘层107上形成的所述电路布线108 ;被固定在所述电路布线108上的非功率元件104 ;被固定在所述电路布线108上散热器103 ;被固定在所述散热器103上的功率元件109 ;连接非功率元件104、所述功率元件109和所述电路布线108的金属线105 ;与所述电路布线108连接的引脚101 ;所述铝基板106的至少一面被密封树脂102密封，为了提高密封性，会将铝基板106全部密封，为了提高散热性，会使所述铝基板106的背面露出到外部的状态下进行密封。所述智能功率模块100 —般会工作在恶劣的工况中，如变频空调的室外机，夏天时工作环境温度可达50°C,而所述功率器件109,如IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)等，工作过程中会发生大量的热，所述功率器件109的温度可达120°C以上，为了提高散热性，所述散热器103 —般会做得比较厚(一般为Imm?2mm),加上所述功率器件109本身的厚度(一般为0.07mm?0.2mm),因此，所述功率器件109的上表面与所述电路布线108上表面的高度差一般会达到2mm，高度差越大，通过所述金属线105形成连接所需的距离越大:邦头在空中走线需要一定的弧度，并且为了避免所述金属线105触碰其他元素，垂直高度差H与两邦定点水平距离L的关系大概为:3H+N〈L〈5H+N (式 I)在此，N与使用的邦定线和邦线设备的邦头的情况有关，对于一般的功率器件，会使用300?450 ii m的铝线及其对应邦头进行邦线操作，此时，N的取值不应低于3_，因此需要使L>1.4H+3mm，才能保证邦定线的合格率满足量产需要，如:在H为Imm时，L需要达到6mm,在H为2mm时，L需要达到9mm。对于目前的一种智能功率模块，其有6个功率器件，每个功率器件需要与其对应的布线保持10.2mm以上的距离，无疑极大增加了智能功率模块的面积，提高了智能功率模块的制造成本，对于后续的电控板设计等都提出了更高的要求；并且，两邦定点过高高度差H会造成邦定线落差增大，在智能功率模块模制的时候容易造成冲线、脱线等缺陷。如果发生脱线，在测试设备测试时可以检出；而如果发生冲线，因为邦定线仍然与邦定点相连，将难以通过测试设备检出，在长期使用过程中，这种发生冲线的邦定线最终会发生脱落，导致智能功率模块的使用寿命大大降低。因为功率器件属于智能功率模块的关键器件，用于驱动后续压缩机、电机等，功率器件的脱线失控会造成后续压缩机或电机失控，严重时会发生设备烧毁等情况；最后，因为高度差H较大，对于邦线工艺的要求较高，邦线压力、超声能量的控制非常严格，要生产出现行设计方案的智能功率模块，往往需要购买昂贵的邦线设备，这无疑也进一步提闻了现行智能功率1吴块的制造成本。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术的不足，提供一种利用导电物质使电路布线层与基板形成电连接的混合集成电路模块，解决功率器件的与电路布线的高度差过大会导致邦定线冲线、脱线而造成产品成品率、可靠性低的问题。本技术是这样实现的，一种混合集成电路模块，包括:其中一表面覆盖有绝缘层的基板；于所述绝缘层的表面设置的玻纤板，其中，该玻纤板于预设位置开设有通孔；于所述绝缘层相对所述通孔的表面位置设置有穿出该通孔并外露于所述玻纤板表面的散热器；于所述玻纤板表面形成的电路布线层；配设于所述散热器上的功率元件和配设于所述电路布线层相应位置的非功率元件;用于连接所述电路布线层、所述散热器、所述功率元件和所述非功率元件的金属线。上述混合集成电路模块的有益效果是:由于散热器安装在玻纤板的通孔内，且散热器的高度只比玻纤板的高度略高，散热器及装配在散热器上的功率元件的高度比玻纤板上的电路布线的高度略高，因此散热器与电路布线层、功率元件与电路布线间的距离可以非常小，大幅缩减了智能功率模块的面积，降低了智能功率模块的原材料成本，提高了邦定点的接触可靠性，缩短邦定线的长度和减小邦定线的高度差可有效降低模制时发生冲线的几率，从而使智能功率模块的制造合格率和长期可靠性得到提升。【附图说明】图1(A)为现有的智能功率模块的俯视结构示意图；图1(B)是图1 (A)的X-X， 线剖面图；图2(A)是本技术实施例提供的混合集成电路模块的俯视图；图2(B)是图2 (A)中沿X-X’线的剖面图；图2(C)是图2 (A)的平面剖面图；图3(A)、3 (B)是本技术实施例提供的制造方法中设置基板的工序；图4(A)、4 (B)是本技术实施例提供的制造方法中设置玻纤板的工序；图5(A)、5 (B)是本技术实施例提供的制造方法中在玻纤板表面布设电路布线的工序；图6是本技术实施例提供的制造方法中设置散热器的工序；图7 (A)、7 (B)是本技术实施例提供的制造方法中在散热器上设置功率元件的工序；图8 (A)、8 (B)是本技术实施例提供的制造方法中设置引脚的工序；图9 (A)、9 (B)是本技术实施例提供制造方法中的在电路布线上设置非功率元件和引脚的工序；图10 (A)UO (B)是本技术实施例提供制造方法中于基板上设置绝缘层和设置散热器于绝缘层的工序；图11 (A)Ul (B)是本技术实施例提供制造方法中焊接金属线的工序；图12是技术实施例提供制造方法中的密封工序。【具体实施方式】为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本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技术，并不用于限定本技术。结合图2 (A)、2 (B),2 (C)，作为一实施例中的一种混合集成电路模块10，其包括基板16、绝缘层17、玻纤板21 (玻璃纤维板)、散热器13、电路布线层18、功率元件19、非功率元件14以及金属线15。基板16的其中一表面覆盖有绝缘层17 ;玻纤板21设置于绝缘层17的表面,其中，该玻纤板21于预设位置开设有通孔22 ;散热器13设置于绝缘层17相对通孔22的表面位置，且该散热器13穿出该通孔12并外露于玻纤板21表面的；电路布线层18形成于玻纤板17表面；功率元件19配设于散热器13上的，非功率元件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合集成电路模块，其特征在于，包括：其中一表面覆盖有绝缘层的基板；于所述绝缘层的表面设置的玻纤板，其中，该玻纤板于预设位置开设有通孔；于所述绝缘层相对所述通孔的表面位置设置有穿出该通孔并外露于所述玻纤板表面的散热器；于所述玻纤板表面形成的电路布线层；配设于所述散热器上的功率元件和配设于所述电路布线层相应位置的非功率元件；用于连接所述电路布线层、所述散热器、所述功率元件和所述非功率元件的金属线。

【技术特征摘要】
1.一种混合集成电路模块，其特征在于，包括: 其中一表面覆盖有绝缘层的基板； 于所述绝缘层的表面设置的玻纤板，其中，该玻纤板于预设位置开设有通孔； 于所述绝缘层相对所述通孔的表面位置设置有穿出该通孔并外露于所述玻纤板表面的散热器； 于所述玻纤板表面形成的电路布线层； 配设于所述散热器上的功率元件和配设于所述电路布线层相应位置的非功率元件； 用于连接所述电路布线层、所述散热器、所述功率元件和所述非功率元件的金属线。2.如权利要求1所述的混合集成电路模块，其特征在于，还包括引脚，所述电路布线层包括靠近所述基板的表面边缘的引脚焊盘，所述引脚与所述引脚焊盘连接并自所述基板向外延伸。3.如权利要求1或2所述的混合集成电路模块，其特征在于，还包括密封层，所述密封层...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：