一种新型封装的功率模块的制作方法

1.本实用新型涉及功率器件封装技术领域，具体涉及一种新型封装的功率模块。


背景技术：

2.功率模块是在功率电子电路上使用的半导体封装体，比如，封装了绝缘栅双极晶体管(igbt)芯片，或金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)芯片的模块。一些模块也封装有半导体二极管(diode)芯片以提供过压保护，以上功率半导体芯片具有一系列电压和电流等级，以适应不同的场合或行业应用。
3.目前绝缘栅双极型晶体管（igbt）模块在变频器，逆变焊机，感应加热，轨道交通以及风能，太阳能发电等领域的应用越来越广泛，特别是功率模块，对结构和电路的可靠性要求更高，对体积要求越来严苛，对功率模块输出端子有着极高的要求，端子焊接性能的增强，满足小体积模块的同时提高模块的可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能有效解决小体积功率模块端子焊接能力弱和抗温度冲击差的问题的新型封装的功率模块。
5.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种新型封装的功率模块，包括功率模块本体及包覆封装在功率模块本体上表面的塑料外壳，所述功率模块本体主要包括绝缘散热板及固定设置在绝缘散热板上的二极管芯片或场效应晶体管芯片及金属端子，所述二极管芯片或场效应晶体管芯片通过金属连接件与绝缘散热板连接，所述绝缘散热板的底部设置有基板；所述塑料外壳通过密封胶固定设置在基板上并将功率模块本体包覆在塑料外壳内，塑料外壳的内部通过填充硅凝胶进行密封，所述金属端子的外端穿过塑料外壳的顶部并弯折贴合在所述塑料外壳的上表面。
6.进一步地，所述金属端子包括一体式设置的焊接部和连接部，且所述焊接部的宽度小于连接部的宽度，所述焊接部为u形结构，焊接部的底部穿设有用于储存焊料的焊料圆孔。
7.进一步地，所述绝缘散热板包括绝缘层及设置在绝缘层上下相对侧面上的金属导电层，所述绝缘层为氧化铝、氮化铝或氮化硅材料制成，所述金属导电层为铜或者铝材料制成。
8.进一步地，所述绝缘散热板的金属导电层上开设有圆孔结构，该圆孔结构穿透绝缘层前后相对侧面上的金属导电层或穿透整个绝缘散热板的前后侧面。
9.进一步地，所述金属连接件为连接二极管芯片或场效应晶体管芯片和绝缘散热板的若干金属引线，且所述金属引线的形状为波浪形。
10.进一步地，所述金属端子通过回流焊接的方式固定在绝缘散热板的四个角的位置上，所述二极管芯片或场效应晶体管芯片通过回流焊接方式与所述绝缘散热板固定连接，所述基板和绝缘散热板之间通过回流焊接的方式相连接。
11.本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型结构紧凑，金属端子的焊接处增加了圆孔设计，增加了焊料的储藏空间，在防止焊料溢出的同时增加焊料的用量，防止所述金属端子焊接处出现焊料不足的情况，加强了所述金属端子的焊接力。另在所述绝缘散热板内部增加多个圆孔结构，增强了功率模块的抗温度冲击能力。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构示意图；
13.图2为本实用新型所述功率模块本体的结构示意图；
14.图3为本实用新型所述金属端子的结构示意图；
15.图4为本实用新型所述绝缘散热板的结构示意图；
16.图5为本实用新型所述绝缘散热板的另一侧结构示意图。
具体实施方式
17.为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“横向”、“竖向”等术语所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.如图1
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5所示，本实用新型所述的一种新型封装的功率模块，包括功率模块本体1及包覆封装在功率模块本体1上表面的塑料外壳2，所述功率模块本体1主要包括绝缘散热板3及固定设置在绝缘散热板3上的二极管芯片或场效应晶体管芯片4及金属端子5，所述二极管芯片或场效应晶体管芯片4通过金属连接件6与绝缘散热板3连接，所述绝缘散热板3的底部设置有基板7；所述塑料外壳2通过密封胶固定设置在基板7上并将功率模块本体1包覆在塑料外壳7内，塑料外壳7的内部通过填充硅凝胶进行密封，所述金属端子5的外端穿过塑料外壳7的顶部并弯折贴合在所述塑料外壳7的上表面。
20.参照图1
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2所示，所述金属连接件6为连接二极管芯片或场效应晶体管芯片4和绝缘散热板3的若干金属引线，且所述金属引线的形状为波浪形。所述金属端子5通过回流焊接的方式固定在绝缘散热板3的四个角的位置上，所述二极管芯片或场效应晶体管芯片4通过回流焊接方式与所述绝缘散热板3固定连接，所述基板7和绝缘散热板3之间通过回流焊接的方式相连接。所诉塑料外壳2的长度在30mm到40mm之间，宽度在20mm到30mm之间，高度在10mm到15mm之间。所述金属端子的整体高度在18mm到18.5mm之间，宽度在7mm到9mm之间，厚度为0.5mm到1mm之间。所述金属端子的焊接面为四边形，长度在2.5mm到3.5mm之间，宽度在2.5mm到3.5mm之间。所述金属端子的焊接面中间的通孔半径在1mm到3mm之间。所述金属端子的凹槽部分宽度在1mm到4mm之间，深度在0mm到0.5mm之间。
21.参照图3所示，所述金属端子5包括一体式设置的焊接部8和连接部9，且所述焊接部8的宽度小于连接部9的宽度，所述焊接部8为u形结构，焊接部8的底部穿设有用于储存焊料的焊料圆孔10。焊接处的焊料在所述金属端子向下安装时，受到挤压，可以进入焊料圆孔中，防止焊料像金属端子的焊接处两侧扩散而溢出，影响功率模块的电性能。
22.参照图4
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5所示，所述绝缘散热板3包括绝缘层及设置在绝缘层上下相对侧面上的金属导电层，所述绝缘层为氧化铝、氮化铝或氮化硅材料制成，所述金属导电层为铜或者铝材料制成。所述绝缘散热板的金属导电层上开设有圆孔结构，该圆孔结构穿透绝缘层前后相对侧面上的金属导电层或穿透整个绝缘散热板的前后侧面。该圆孔结构可以缓冲一部分的应力，增强抗温度冲击的能力。
23.本实用新型结构紧凑，金属端子的焊接处增加了圆孔设计，增加了焊料的储藏空间，在防止焊料溢出的同时增加焊料的用量，防止所述金属端子焊接处出现焊料不足的情况，加强了所述金属端子的焊接力。另在所述绝缘散热板内部增加多个圆孔结构，增强了功率模块的抗温度冲击能力；保证焊接处的焊料充足，改善端子的拉拔力，增强了功率模块的可靠性。
24.本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。