[发明专利]一种端子灵活布局的功率模块及其制造方法

说明书

本发明公开了一种端子灵活布局的功率模块及其制造方法，包括塑料外框，其四角设置有螺钉安装孔，且所述螺钉安装孔的外缘周围设置有螺钉挡墙机构，铜底板，设置于所述塑料外框的底部，且所述铜底板在焊接前呈碗状弯曲，单组所述锡片的上端焊接有陶瓷覆铜基板，多组芯片焊接于所述陶瓷覆铜基板远离所述铜底板的表面，所述陶瓷覆铜基板的轮廓范围内的上端面设置有垂直于所述陶瓷覆铜基板的多组可灵活布局的电极端子，硅凝胶设置于所述外框的内部，且覆盖所述陶瓷覆铜基板与所述电极端子，所述外框的外部设置有可拆卸上盖板，且所述电极端子贯穿于所述可拆卸上盖板。该装置具有可实现对电极端子引出位置灵活布局，同时下方设置有铜底板结构可以加强散热的效果。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种端子灵活布局的功率模块及其制造方法。

背景技术

随着组串式光伏逆变器单机功率越来越大，目前针对单机300+kW组串式逆变器所需要的端子灵活布局功率模块业界现有封装平台无合适对象可选。Flow2封装陶瓷覆铜基板不够大，放不下足够的芯片；EASY系列封装不带铜底板，芯片到散热器之间横向热扩散差，热阻大；ECONO3封装陶瓷覆铜基板有效面积小，放不下足够的芯片，同时其端子只能分布在外壳的四周，杂散电感大。

公开号为CN108346649B提供的一种半桥功率模块及其制造方法，存在下述缺点，单片大面积陶瓷覆铜基板焊接到铜底板时，工艺上会遇到陶瓷覆铜基板到铜底板焊接技术问题。陶瓷覆铜基板在芯片焊接到陶瓷覆铜基板后会产生向下弯曲变形，为保证成品模块铜底板与散热器之间接触良好，成品模块铜底板须具有轻微的朝上的预弯曲变形，陶瓷覆铜基板焊接到铜底板过程中，铜底板的初始弯曲变形量会减小，铜底板需要带一个较大的朝上的预弯曲形变量。陶瓷覆铜基板在芯片焊接后弯曲方向与铜底板预弯曲变形方向相反，二者接触界面之间存在一个较大的间隙，需要陶瓷覆铜基板到铜底板焊接过程中使用厚度很厚的焊料层来填充该间隙。焊料层的导热系数远低于铜底板，过厚的焊料层会明显增大功率模块热阻。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种端子灵活布局的功率模块及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种端子灵活布局的功率模块，包括塑料外框，其四角设置有螺钉安装孔，且所述螺钉安装孔的外缘周围设置有螺钉挡墙机构；

铜底板，设置于所述塑料外框的底部，且所述铜底板呈碗状弯曲；

所述铜底板的上端面焊接有多组锡片，单组所述锡片的上端焊接有陶瓷覆铜基板，且所述陶瓷覆铜基板的总面积占所述铜底板的面积比为60％-64％；

多组芯片，焊接于所述陶瓷覆铜基板远离所述铜底板的表面，相邻所述芯片的上表面通过铝线与所述陶瓷覆铜板连接，芯片的下表面通过焊料与所述陶瓷覆铜板连接；

所述陶瓷覆铜基板的轮廓范围内的上端面设置有垂直于所述陶瓷覆铜基板的多组可灵活布局的电极端子；

硅凝胶设置于所述外框的内部，且覆盖所述陶瓷覆铜基板，所述芯片，所述铝线和所述电极端子的根部；

所述外框的外部设置有可拆卸上盖板，且所述电极端子贯穿于所述可拆卸上盖板。

作为上述技术方案的进一步描述：所述塑料外框的材料采用热塑性塑酯材料与30％的玻璃纤维构成。

作为上述技术方案的进一步描述：所述铜底板为T2铜，且所述铜底板的上端的表面为电镀安吉磺酸镍，且所述铜底板的尺寸为122mm*62mm*3mm。

作为上述技术方案的进一步描述：成品模块中所述铜底板的长边剩余弯曲变形量为0.05mm-0.3mm，短边的剩余弯曲变形量为0-0.15mm。