[发明专利]智能电源模块

说明书

本发明提出一种智能电源模块，其包含：一封装材料结构；一导线架，封装材料结构所包覆的导线架的各部分，位于同一平面上；以及一散热结构，散热结构连接于导线架上。

技术领域

本发明涉及一种智能电源模块，特别是指一种导线架位于同一平面的智能电源模块。

背景技术

参照图1A、图1B，其显示现有技术的智能电源模块10，图1B显示图1A中剖切线AA的剖面。图1B中，导线架110(Lead frame)需通过折弯而形成一下沉结构(Downset)，此下沉结构用以设置芯片CH1、CH2，于下沉结构的对面侧设置散热结构120。通过下沉结构的对面侧的往下突起，可顶出散热结构120以外露于智能电源模块10表面，用于直接热传至智能电源模块10表面的热沉(heat sink)。此类折弯工序，常因导线架110中塑性变形的不稳定、材料回弹、温度变化造成的折弯处内外圆角热变形不平均、以及折弯工具长期使用后的表面损伤等问题，易造成下沉结构的表面平整度不足。表面平整度不足可能造成散热结构与导线架间贴附的热接触效果不佳、甚至芯片与导线架的连接处出现残留应力，影响贴附稳定度。

图2A显示现有技术的智能电源模块中，外露于表面的散热结构(封装表面的白色长方形部分)。图2B绘示现有技术智能电源模块中，芯片CH3、CH4、CH5、CH6与导线架110的相对关系。同样地，导线架110中下沉结构设置芯片CH5、CH6，下沉结构的对面侧设置散热结构120。导线架110的折弯部分所形成的下沉结构为封装材料所包覆，下沉结构的导线架110如前所述，有表面平整度不足的困扰。

当散热结构120与导线架110的热接触效果不佳，芯片CH5、CH6散热的能力降低，会直接影响其运算的效能，散热的能力间接地受前述下沉结构的表面平整度不足的影响。因此，维持导线架110的表面平整度，是十分重要。

参照图2B，部分芯片CH3、CH4设置于导线架110的下沉结构、另一部分的芯片CH5、CH6设置于导线架110的另一高度上，此设计更造成芯片CH3、CH4、CH5、CH6间顶面高度差距甚大。当芯片CH3、CH4、CH5、CH6的顶面高度差距过大，会影响到焊线W的打线(Wirebonding)高度准确度。当导线架110的结构中具有多个工作高度，生产过程中会需要多个治具、或调整治具高度，如此各高度的表面平整度难以在同一基准上进行控制。如此，现有技术中智能电源模块的表面平整度不足，常为质量不佳的主因之一。

针对现有技术，本发明提供一智能电源模块，其内部的导线架具有表面平整度佳的优点。

发明内容

就其中一个观点言，本发明提供了一种智能电源模块，以解决前述的困扰。此智能电源模块，包含：一封装材料结构；一导线架(Lead frame)，封装材料结构所包覆的导线架的各部分，位于同一平面上；以及一散热结构，散热结构设置于导线架上。

在一些实施例中，导线架包含多个引脚，其中封装材料结构包覆引脚的部分为内引脚，引脚中位于封装材料结构外的为外引脚，封装材料结构中内引脚位于同一平面上。

一实施例中，多个芯片之间、或至少一芯片与导线架通过焊线W形成信号连接。如此，各芯片间能藉此进行信号连接，也可通过导线架与智能电源模块外部进行信号连接。

一实施例中，散热结构的一侧外露于封装材料结构的表面。

一实施例中，智能电源模块的制作过程中，散热结构以及芯片，通过同一治具设置于导线架上，以进行形成焊垫、回焊接合(Reflow)、涂固晶涂胶等工序。更进一步，此治具为可回收再使用。此治具的使用，可大幅减少换治具的工时与成本、加速制作过程、同一治具上可较佳地控制表面平整度、基本同一高度上连接焊线。

一实施例中，芯片可包含微处理器(MCU)、驱动芯片、或功率芯片或其他芯片类别中，至少其一或其组合。