[发明专利]具有模制金属互连基板的功率模块及其制造方法

说明书

一种互连基板，包括一个金属层、多个金属焊盘以及一个模塑封装。模制复合层封装多个金属焊盘240的绝大部分。多个金属焊盘中每个金属焊盘各自的顶面暴露于模塑封装的顶面。第一多个金属焊盘中每个金属焊盘各自的顶面，与模制复合层的顶面是共面的。功率模块包括互连基板、多个芯片、多个接合引线、多个端子、一个塑料外壳以及一个模块级模塑封装。一种用于制备互连基板的方法包括以下步骤：制备多个金属焊盘；加载一个金属层；制备一个模塑封装；以及使用一个分割工艺。

技术领域

本发明主要涉及一种具有模制金属的互连基板及其制造方法。更确切地说，本发明涉及一种具有模制金属互连基板的功率模块。

背景技术

图1A表示含有多个绝缘金属基板120的传统的功率模块100的俯视图，图1B表示其沿AA’线的剖面图。多个绝缘金属基板120包括一个第一板120A、一个第二板120B以及一个第三板120C。第一板120A、第二板120B和第三板120C都是矩形形状，因此没有延伸到周围边界区160、162、164和166上。第一板120A通过第一缝隙140A与第二板120B隔开。第二板120B通过第二缝隙140B与第三板120C隔开。多个芯片133安装在底部金属层137上。图1C表示另一种传统的功率模块101的剖面图。底部金属层172通过绝缘层190，与顶部金属层174隔开。顶部金属层174为矩形形状，没有延伸到周围的边界区161和165上。

本发明的一个应用是电源逆变模块，包括一个互连基板，电流范围为25安培到200安培；电压为600伏或1200伏；尺寸为107毫米×45毫米×17毫米或122毫米×62毫米×17毫米。电气路径和电气焊盘嵌入模塑封装中。根据预先确定的填料百分比和填料类型，调整模塑料层的热膨胀系数(CTE)，使其接近铜材料的CTE。因此，互连基板中产生的热应力减小。功率转换模块具有高功率能力和高热循环能力(从-40摄氏度到125摄氏度，可进行数千次循环)。芯片安装面积增加了23％。路径电感减小。降低了制造成本。

发明内容

本发明提出了一种互连基板，包括一个金属层、多个金属焊盘以及一个模塑封装。模制复合层包围了多个金属焊盘的绝大部分。多个金属焊盘中的每个金属焊盘各自的顶面，都暴露于模塑封装的顶面。第一多个金属焊盘中每个金属焊盘的各自的顶面，与模制复合层的顶面是共面的。功率模块包括互连基板、多个芯片、多个接合引线、多个端子、一个塑料外壳以及一个模块级模塑封装。

本文还提出了一种互连基板的制造方法。该方法包括以下步骤：制备多个金属焊盘；加载一个金属层；制备一个模塑封装；并且使用一个分割工艺。

附图说明

图1A表示一种传统的功率模块的俯视图，图1B表示其剖面图。图1C表示另一种传统的功率模块的剖面图。

图2A表示在本发明的示例中，一种功率模块的俯视图，图2B表示其透视图。

图3表示在本发明的示例中，图2A所示的功率模块沿BB’线的剖面图。

图4表示在本发明的示例中，另一种功率模块的剖面图。

图5表示在本发明的示例中，制备一种互连基板的工艺流程图。

图6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G、6H、6I和6J表示在本发明的示例中，制备一种互连基板的工艺步骤。

图7表示在本发明的示例中，制备一种互连基板的工艺流程图。

具体实施方式

图2A表示在本发明的示例中，功率模块200的俯视图，图2B表示其透视图。功率模块200包括一个互连基板220。互连基板220不仅限于就像图1A所示的传统的功率模块100的多个绝缘金属基板120那样的矩形形状。互连基板220并不要求如图1A所示，由第一缝隙140A和第二缝隙140B分开。如图1A所示，互连基板220可以延伸到边界区160、162、164和166上。