一种集成电路模块装置的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种集成电路模块装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，对集成电路模块的结构要求也越来越高，要求更高性能、更低成本及更方便、高效地使用。当前大功率无刷电机驱动器多采用侧出玻璃烧结引线的钢外壳，内附厚膜陶瓷基板为基体的电路结构方式。此类型钢外壳方案有壳体材料密度大、重量大、导热不好、外壳交期长、工艺复杂、价格贵等问题，尤其是壳体交期时间过长严重影响项目的进度和竞争性。因此在需要设计一种材料密度小，重量轻，导热性能好，同时工艺不复杂，工期不长的壳体结构。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种集成电路模块装置，解决现有大功率无刷电机驱动器传统结构研发周期长、工艺复杂、成本高、尺寸和高功率密度的技术问题。
4.铝硅壳体钎焊绝缘引线组件的外壳封装方案在一定程度上能解决重量大、导热不好问题，但其封装玻璃烧结引线再钎焊的结构方式在一定程度上适应不了研发周期较短、研发成本较低的项目。而当前铝基板具有良好的热传导性，很好的机械平整度及机械一致性，既满足电路板功能要求又满足结构件功能设计要求。电机驱动模块要求结构紧凑，具有高可靠性。这些都依赖于铝基板所能承受的功率密度的能力。因此，铝基板必须具备足够好的电气绝缘性能，以满足模块运行及安规测试的需要。只有具备高导热、高可靠性的铝基板，才能够满足电机驱动模块宽范围的需求，特别是the bergquist的ht系列铝基板完全能够满足电机驱动模块高温运行(14 0℃)的苛刻需求。因而一种以铝基板为主体功率板兼结构底板、二层印制板为信号板，再加上金属环框、金属盖板形成的六面金属的大功率、高密度模块结构方式油然而生。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种集成电路模块装置，包括铝基板模块、环框、pcb模块和封盖，铝基板模块设置在环框的底部，pc b模块设置在环框内部，且铝基板模块与pcb模块电性连接，封盖设置在环框的顶端，且铝基板模块或者pc b模块上的输入输出引线穿过封盖设置。
7.进一步地，上述方案还包括铝基板固定螺栓和封盖固定螺栓，铝基板固定螺栓穿过铝基板模块与环框的底部固定连接，封盖固定螺栓穿过封盖与环框的顶部连接。
8.进一步地，铝基板模块包括铝基板、输入输出端引线、主发热器件和连接引线，铝基板的上方设置有电路网络，输入输出端引线、主发热器件和连接引线均固定设置在铝基板的上方，输入输出端引线和连接引线均与主发热器件连接。
9.进一步地，铝基板设置为方形结构基板，方形结构基板的四个角处设置有装置固定孔，固定孔的内侧设置有环框安装孔，铝基板固定螺栓穿过环框安装孔与环框螺纹固定连接。
10.进一步地，环框包括铝合金环框体和墩座，铝合金环框体设置为竖向框体结构，墩座设置在铝合金环框体的内侧，墩座的高度比铝合金环框体的顶部低。
11.进一步地，铝合金环框体的底部设置有铝基板安装孔，墩座上设置有pcb安装孔，铝合金环框体的顶部设置有封盖安装孔。
12.进一步地，铝合金环框体的外部四角处设置有边角凹槽，边角凹槽向内凹陷设置，铝合金环框体内部设置为六边形结构。
13.进一步地，pcb模块包括印制板、信号器件、输入输出端引线孔、印制板安装孔和连接引线连接孔，印制板上设置有电路网络，信号器件设置在印制板上，输入输出端引线孔、印制板安装孔和连接引线连接孔均设置在印制板上，输入输出端引线孔和连接引线连接孔均与印制板上的电路网络连接，印制板安装孔设置在印制板的侧边。
14.进一步地，封盖包括盖板本体、盖板边角凹槽、盖板固定孔和引线出孔，盖板边角凹槽设置在盖板本体的四角处，并向内凹陷设置，盖板固定孔和引线出孔均设置在盖板本体上，盖板固定孔设置在盖板本体的侧边。
15.进一步地，引线出孔上设置有绝缘粒，绝缘粒包括中心通孔、内套圈和外套圈，内套圈设置在外套圈的上方，中心通孔设置在内套圈和外套圈的中间，外套圈的半径比内套圈的半径大，内套圈卡入引线出孔内。
16.本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
17.本实用新型铝基板和pcb印制板结合使用，功率器件优先于底层铝基板散热，提升空间利用，封装壳体实现高导热，铝基板和六面金属封装符合大功率电路需求，结构壳体单一，不需要类似于玻璃烧结、钎焊工艺，组装、返修方便，提升性能及功率密度的同时实现减重，该结构低成本、研发周期短，符合项目周期短的要求。
附图说明
18.图1是本实用新型装置爆炸图；
19.图2是本实用新型铝基板模块正视图；
20.图3是本实用新型铝基板模块俯视图；
21.图4是本实用新型环框俯视图；
22.图5是图4的a-a剖视图；
23.图6是本实用新型环框仰视图；
24.图7是本实用新型pcb模块正视图；
25.图8是本实用新型pcb模块俯视图；
26.图9是本实用新型封盖俯视图；
27.图10是本实用新型封盖正视图；
28.图11是本实用新型封盖仰视图；
29.图12是本实用新型绝缘粒结构示意图。
30.图中标号：1-铝基板固定螺栓；2-铝基板模块；2.1-铝基板；2.2-输入输出端引线；2.3-主发热器件；2.4-连接引线；2.5-装置固定孔；2.6-环框安装孔；3-环框；3.1-铝合金环框体；3.2-铝基板安装孔；3.3-边角凹槽；3.4-pcb安装孔；3.5-墩座；4-pc b模块；4.1-印制板；4.2-信号器件；4.3-输入输出端引线孔；4.4-印制板安装孔；4.5-连接引线连接孔；5-封
盖；5.1-盖板本体；5.2-盖板边角凹槽；5.3-盖板固定孔；5.4-引线出孔；6-封盖固定螺栓；7-绝缘粒；7.1-中心通孔；7.2-内套圈；7.3-外套圈。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
32.如图1所示，一种集成电路模块装置，包括铝基板模块2、环框3、pc b模块4和封盖5，铝基板模块2设置在环框3的底部，pc b模块4设置在环框3内部，且铝基板模块2与pcb模块4电性连接，封盖5设置在环框3的顶端，且铝基板模块2或者pcb模块4上的输入输出引线穿过封盖5设置。以铝基板为主体功率板兼结构底板、二层印制板为信号板，再加上金属环框、金属盖板形成的六面金属的大功率、高密度模块结构方式。结构方案：结构底板为一款带安装孔铝基板设计组装主功率发热器件，器件组装完成后增加金属环框安装固定并组装第二层的印制板模块部分，完成铝基板模块部分和印制板模块电路连接后进行封装封盖组装及产品组装完成。基板模块2和封盖5盖合在环框3的两端，形成一个密封的结构，实用螺栓或者其它结构进行可拆卸设置。
33.本实用新型实施例中，如图1所示，上述方案还包括铝基板固定螺栓1和封盖固定螺栓6，铝基板固定螺栓1穿过铝基板模块2与环框3的底部固定连接，封盖固定螺栓6穿过封盖5与环框3的顶部连接。铝基板固定螺栓1的个数为8根，一个脚两根进行固定设置。封盖固定螺栓6的根数也为8根，进行上下固定。
34.本实用新型实施例中，如图2-3所示，铝基板模块2包括铝基板2.1、输入输出端引线2.2、主发热器件2.3和连接引线2.4，铝基板2.1的上方设置有电路网络，输入输出端引线2.2、主发热器件2.3和连接引线2.4均固定设置在铝基板2.1的上方，输入输出端引线2.2和连接引线2.4均与主发热器件2.3连接。铝基板2.1设置为方形结构基板，方形结构基板的四个角处设置有装置固定孔2.5，固定孔2.5的内侧设置有环框安装孔2.6，铝基板固定螺栓1穿过环框安装孔2.6与环框3螺纹固定连接。铝基板2.1作为电路板，同时也作为散热的导热结构，使得将主发热器件2.3上的热量进行通过铝基板2.1传到出去。连接引线2.4主要是将铝基板2.1上的电路网络与pcb模块4上的电路网络进行连接。输入输出端引线2.2主要是将铝基板2.1上的电路网络锁需要的输入信号或者输出信号进行输入和输出。
35.铝基板是一种有良好散热功能的覆铜板，它由独特的三层结构所组成，分别是电路层、导热绝缘层和金属基层。铝基板的工作原理是：功率器件表面贴装在电路层，器件所产生的热量通过绝缘层传导到金属基层，然后由金属基板扩散到模块外部，实现对器件的散热。同时，铝基板具有良好的热传导性，很好的机械平整度及机械一致性。
36.本实用新型实施例中，如图4-6所示，环框3包括铝合金环框体3.1和墩座3.5，铝合金环框体3.1设置为竖向框体结构，墩座3.5设置在铝合金环框体3.1的内侧，墩座3.5的高度比铝合金环框体3.1的顶部低。铝合金环框体3.1的底部设置有铝基板安装孔3.2，墩座3.5上设置有pcb安装孔3.4，铝合金环框体3.1的顶部设置有封盖安装孔。铝合金环框体3.1的外部四角处设置有边角凹槽3.3，边角凹槽3.3向内凹陷设置，铝合金环框体3.1内部设置
为六边形结构。墩座3.5的高度大概是铝合金环框体3.1高度的一般，使得pcb模块4安装设置在中间位置，并使用螺栓进行固定。墩座3.5的个数为四个，形成一个四角结构。凹槽3.3是为了整个装置在安装固定时，方便上螺栓。铝合金金属封装环框由cn c铣加工而成并作表面导电氧化处理，此环框主要起到结构支架作用。
37.本实用新型实施例中，如图7-8所示，pcb模块4包括印制板4.1、信号器件4.2、输入输出端引线孔4.3、印制板安装孔4.4和连接引线连接孔4.5，印制板4.1上设置有电路网络，信号器件4.2设置在印制板4.1上，输入输出端引线孔4.3、印制板安装孔4.4和连接引线连接孔4.5均设置在印制板4.1上，输入输出端引线孔4.3和连接引线连接孔4.5均与印制板4.1上的电路网络连接，印制板安装孔4.4设置在印制板4.1的侧边。印制板4.1上下两面均可设置有电路网络，从而可以进行多层布线，能够上下安装信号器件4.2，使得pcb布局时更加方便，能够容纳更多的器件。输入输出端引线孔4.3为了给输入输出端引线2.2进行穿过输出，同时pc b模块4的输入输出信号也可以通过输入输出端引线2.2进行输入输出。连接引线连接孔4.5是用于连接铝基板模块2，使得铝基板模块2的电路与pcb模块4实现电路上的连接。pc b模块的尺寸小、发热小的器件多分布于此，双层基板结构极大扩大空间利用面积增大模块功率密度。
38.本实用新型实施例中，如图9-10所示，封盖5包括盖板本体5.1、盖板边角凹槽5.2、盖板固定孔5.3和引线出孔5.4，盖板边角凹槽5.2设置在盖板本体5.1的四角处，并向内凹陷设置，盖板固定孔5.3和引线出孔5.4均设置在盖板本体5.1上，盖板固定孔5.3设置在盖板本体5.1的侧边。盖板边角凹槽5.2是为预留整个装置安装螺栓。引线出孔5.4的位置与输入输出端引线2.2的位置是相对应的，实现一根输入输出端引线2.2与一个引线出孔5.4进行对应。盖板固定孔5.3是通过螺栓穿过后固定。盖板由cn c铣加工而成并作表面导电氧化处理，此盖板对应输入输出引线位置粘接有塑料绝缘粒。
39.如图1 2所示，引线出孔5.4上设置有绝缘粒7，绝缘粒7包括中心通孔7.1、内套圈7.2和外套圈7.3，内套圈7.2设置在外套圈7.3的上方，中心通孔7.1设置在内套圈7.2和外套圈7.3的中间，外套圈7.3的半径比内套圈7.2的半径大，内套圈7.2卡入引线出孔5.4内。绝缘粒7主要是进行绝缘隔离，将输入输出端引线2.2与封盖5进行绝缘隔离。中心通孔7.1的内径与输入输出端引线2.2的外径相当，内套圈7.2的外径与引线出孔5.4的内径相当。
40.铝基板单独组装器件及连接针、输入输出针得到图一铝基板模块。铝基板模块与铝合金环框通过螺纹连接方式实现锁紧固定。单独组装pcb器件，pc b模块套入已组装好的铝基板 环框整合体，通过螺纹连接方式固定于环框，机械固定后通过焊接的方式实现铝基板上的连接针与pcb模块对应焊盘实现电气连接。(如果需要灌封胶辅助散热，此处可以开始灌灌封胶)。盖板对应套入输入输出引线贴合环框并通过螺纹连接方式实现封盖处理。即完成此结构方式的产品的组装。此时发热器件能通过底层厚铝基板迅速传导至壳体并最终与外界完成热传导。
41.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。