[发明专利]一种室外用电源专用功率模块

说明书

【技术领域】本发明涉及电源，具体地涉及一种室外用电源专用功率模块。

【背景技术】现有室外用电源，一般都是采用外壳形式进行密封，其密封效果会随着时间的延长而减弱。主要原因在于现有功率器件采用分立元件形式组合，或采用硅胶密封形式组合，都需要经过二次封装，存在体积大、引线多、高频特性差、难于防水、防潮、防尘的弊端，进而导致室外用电源寿命较短。

【发明内容】本发明针对上述现有室外用电源封装存在的缺陷，提供一种室外用电源专用功率模块。

这种室外用电源专用功率模块，包括引线框架、功率芯片、二极管、控制芯片、热敏电阻、散热基板，其特征在于，采用裸芯片直接在覆铜DBC基板上做电路，采用铜框架引出功能脚，一次压铸封模，实现半导体芯片电路模块化；所述散热基板位于封装的底部，散热基板是将铜直接键合到陶瓷材料上，热敏电阻、功率芯片和二极管通过焊料焊接在该基板上；用金属线将功率芯片、二极管与引线框架通过超声键合连接；引线框架分布在散热基板两侧，一侧的引线框架与散热基板平行并高于或低于该散热基板；另一侧的引线框架与散热基板平行接触并通过焊料焊接；控制芯片紧贴引线框架，金属线将控制芯片连接到引线框架上；塑封材料将引线框架、控制芯片、热敏电阻、功率芯片、二极管、金属线一次性塑封为一个专用功率整体模块。

所述引线框架的夹角为60-80度，引线框架的载脚位于塑封模块的外部。

本发明的有益效果是：1、线路基板采用光刻技术的DBC陶瓷基板，散热快、功率能力增强；2、采用超声波焊接的引线框架技术，结构布局灵活紧凑，体积大大减小；3、采用塑封一次成型技术，从根本上改变了传统的二次封装模式，模块强度高，密封特性非常好，整个功率模块的使用寿命长；4、本发明模块可加入各种控制芯片，如MCU、DSP芯片，可应用于各类电源产品中，尤其是户外产品优势更明显；5、本发明模块周边仅需少量电阻电容元件，整个系统尺寸应用会更小，因此综合成本更低。

【附图说明】

图1是本发明模块结构横截面示意图

图2是本发明模块的应用示意图

图3是本发明电源功率模块示意图

图4是现有一般电路密封效果示意图

图1中：1、金属线，2、控制芯片，3、热敏电阻，4、功率芯片，5、二极管，6、金属线，7、塑封材料，8、散热基板，9、焊料，10、引线框架。

【具体实施方式】下面结合附图对本发明的实施阐述如下：

参照附图1，图中散热基板8位于该封装的最底部，其底面直接暴露在外面，因为基板是将铜直接键合到陶瓷材料上的一种技术，所以可以通过焊料9直接将热敏电阻3、功率芯片4和二极管5焊接在散热基板8上，功率芯片4在工作中所产生的大量热量就能直接通过基板8散发出去，可以很好地解决功率模块中最重要的散热问题；同时用金属线6将功率芯片4、二极管5与引线框架10通过超声键合连接起来，从而实现电性连接。

引线框架10分布在散热基板8两侧，引线框架10的夹角为80度，可以增加引线框架10的机械强度及焊点的连接强度，引线框架10的载脚位于塑封模块的外部。

一侧的引线框架10与散热基板8平行并高于该散热基板8，控制芯片2紧贴引线框架10，金属线1将控制芯片2连接到引线框架10上，从而实现电性连接。

另一侧的引线框架10与散热基板8平行接触并通过焊料9焊接；通过金属线6将控制芯片2或功率芯片4与引线框架10连接，从而实现电信号传输。

塑封材料7由广泛应用的环氧塑封料制成，它将内部的引线框架10、控制芯片2、热敏电阻3，功率芯片4、二极管5、金属线1、金属线6，一次性塑封为一个专用功率整体模块；可以很好地保护该封装的内部结构不受外力的冲击和振动，从而实现一次压铸封模的半导体芯片电路模块化。

本发明的电源功率模块比传统的平面封装结构体积小，节省了引线框架的用量，从而降低了封装成本。此外，该功率模块的功率芯片4通过焊料9直接焊接在散热基板8上，热阻更低，散热更好。