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CN113380719A - 陶瓷基板结构、智能功率模块及其制备方法 - Google Patents

陶瓷基板结构、智能功率模块及其制备方法 Download PDF

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CN113380719A
CN113380719A CN202010157109.1A CN202010157109A CN113380719A CN 113380719 A CN113380719 A CN 113380719A CN 202010157109 A CN202010157109 A CN 202010157109A CN 113380719 A CN113380719 A CN 113380719A
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CN
China
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ceramic substrate
lead frame
fixing
substrate structure
ceramic
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CN202010157109.1A
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刘洋洋
史波
江伟
廖童佳
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Zero Boundary Integrated Circuit Co Ltd
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Zero Boundary Integrated Circuit Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种陶瓷基板结构、智能功率模块及其制备方法及其制备方法，用于解决陶瓷基板塑封时出现溢胶的技术问题。本发明的陶瓷基板结构，包括陶瓷基板；以及固定部，其设置在陶瓷基板上，用于将引线框架的插入部固定。本发明通过在陶瓷基板的内部设置用于固定引脚框架的插入部的固定部，因此陶瓷基板与引脚框架的连接处位于陶瓷基板的内部，从而保证陶瓷基板与引脚框架平行，能够避免因刷锡膏厚度不均匀造成的陶瓷基板倾斜，导致在塑封时出现溢胶的现象并避免由于陶瓷基板与引脚框架贴合的过于紧密而造成翘曲甚至开裂的现象。

Description

陶瓷基板结构、智能功率模块及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子元件领域，特别地涉及一种陶瓷基板结构、智能功率模块及其制备方法。
背景技术
双面覆铜陶瓷基板(DBC)具有良好的导热性能，同时陶瓷正面的铜层能够进行蚀刻，用于制作电路，所以目前被广泛用于功率半导体封装领域，在半导体注塑工艺中，反面的铜层需要露出环氧树脂表面用来散热，在注塑工艺上就要求模具合模后DBC能够与下模保持完全贴合，若贴合不紧密会导致树脂溢出到DBC表面，影响模块散热性能，若贴合过于紧密会导致陶瓷开裂，损坏模块；由于注塑之前DBC已经经历了高温焊接，所以在边缘位置也会存在基板翘曲问题，同样无法使DBC与模具贴合紧密。
发明内容
本发明提供一种陶瓷基板结构、智能功率模块及其制备方法，用于解决陶瓷基板塑封时出现溢胶的技术问题。
根据本发明的第一个方面，本发明提供一种陶瓷基板结构，包括：
陶瓷基板；以及
固定部，其设置在陶瓷基板的内部，用于将引线框架的插入部固定。
可选地，所述固定部包括凹槽，所述引线框架的插入部插入所述凹槽中，并与所述凹槽相固定。
可选地，所述陶瓷基板包括：
陶瓷层；
第一覆铜层，其设置在所述陶瓷层的第一表面上，用于制作电路；以及
第二覆铜层，其设置在所述陶瓷层上与所述第一表面相对设置的第二表面，用于散热和与所述引线框架配合进行封装。
可选地，所述凹槽设置在所述第一覆铜层的其中一侧并向其另一侧延伸。
可选地，所述凹槽构造与所述插入部的形状相同。
可选地，所述凹槽的数量为一个或多个，所述插入部与所述凹槽一一对应设置。
可选地，所述凹槽与所述插入部的结合处设置有焊接材料。
根据本发明的第二个方面，本发明提供一种智能功率模块，还包括设置在所述陶瓷基板上的芯片，所述芯片与所述引线框架电连接。
可选地，智能功率模块还包括设置在所述陶瓷基板外部的塑封壳体。
根据本发明的第三个方面，本发明提供一种用于制备智能功率模块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在所述陶瓷基板中设置与所述插入部相匹配的固定部；
将所述插入部设置在所述固定部中后，在所述固定部与所述插入部的结合处设置焊接材料并使二者固定；
将芯片固定在所述陶瓷基板上，将所述芯片的上端与所述引线框架电连接；
在所述陶瓷基板的外部设置塑封壳体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在陶瓷基板的内部设置用于固定引脚框架的插入部的固定部，因此陶瓷基板与引脚框架的连接处位于陶瓷基板的内部，从而保证陶瓷基板与引脚框架平行，能够避免因刷锡膏厚度不均匀造成的陶瓷基板倾斜，导致在塑封时出现溢胶的现象并避免由于陶瓷基板与引脚框架贴合的过于紧密而造成翘曲甚至开裂的现象。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的实施例中的陶瓷基板的结构示意图；
图2a和图2b是本发明的实施例中的引线框架的结构示意图；
图3是本发明的实施例中的插入部插入固定部的结构示意图；
图4是本发明的实施例中的陶瓷基板的正视图；
图5是现有技术的陶瓷基板的结构示意图。
附图标记：1-陶瓷基板，2-凹槽，3-引线框架，4-插入部，5-第一覆铜层，6-第二覆铜层，1-1陶瓷基板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图5所示，现有技术中陶瓷基板1-1通过第一覆铜层与引线框架的引脚贴合，对第二覆铜层与引线框架贴合处进行刷锡膏焊接，之后进行塑封；但因为第一覆铜层与引脚并不是固定的，就会导致陶瓷基板1-1和引线框架可能出现移动或者相互倾斜的现象，进而产生刷锡膏时可能造成的锡膏厚度不均匀，塑封时出现溢胶的现象。
如图1和图3所示，本发明提供一种陶瓷基板结构，其包括：陶瓷基板1，以及设置在陶瓷基板1上的固定部，通过陶瓷基板1上的固定部可使得引线框架3的插入部4插入并固定，且陶瓷基板1与引线框架3保持平行，这样避免了在插入部4和固定部的结合处刷锡膏时可能造成的锡膏厚度不均匀，进而使得陶瓷基板1倾斜，导致其在塑封时出现溢胶的现象。
如图1和图2a以及图2b所示，优选地，固定部包括凹槽2，凹槽2能使引线框架3的插入部4固定，将固定部设计为凹槽2，方便制备，引线框架3的插入部4为引脚，引脚插入凹槽2使得引线框架3固定。
在另一个实施例中，在引线框架3上设置与陶瓷基板1的高度相同的凹槽2，可以使得陶瓷基板1插入凹槽2并固定，同样可以使得刷锡膏时锡膏厚度均匀且塑封时不会溢胶的技术效果。
可选地，如图4所示，陶瓷基板1包括：陶瓷层、第一覆铜层5与第二覆铜层6。
其中，陶瓷层1作为衬底相对轻便且不导电。
第一覆铜层5设置在陶瓷层的第一表面上，用于制作电路；
第二覆铜层6设置在陶瓷层上与第一表面相对设置的第二表面，用于散热和与引线框架3配合进行封装。第一覆铜层5上设置有凹槽2，通过引线框架3的引脚插入凹槽2，使得引线框架3固定且与陶瓷基板1平行，也就保证了引线框架3与陶瓷基板1的第二覆铜层6贴合，进而第二覆铜层6与引线框架3刷锡膏时锡膏厚度均匀，不会在塑封时出现溢胶的现象。
可选地，凹槽2设置在第一覆铜层5的其中一侧并向其另一侧延伸。
可选地，凹槽2构造与插入部4的形状相同，即凹槽2的尺寸与插入部4的尺寸匹配，保证插入部4可以插入凹槽2并固定。
可选地，凹槽2的数量为一个或多个，插入部4与凹槽2一一对应设置。
可选地，凹槽2沿第一覆铜层5的长度方向设置。例如，凹槽2的数量为4个，4个凹槽2设置在第一覆铜层5上，以便于加工和生产。
本发明还提供一种智能功率模块，还包括设置在陶瓷基板1上的芯片，芯片与引线框架3电连接。
本发明提供用于制备上述智能功率模块的方法，包括以下步骤：
第一步，在陶瓷基板1上开出与插入部4大小匹配的固定部；
第二步，将插入部4插入固定部后，在固定部与插入部4的结合处刷一层锡膏固定；
第三步，将芯片固定在陶瓷基板1上，将芯片的上端与引线框架3连接，然后将陶瓷基板1结构塑封。
第四步，将插入部4附一层锡以便于焊接；
第五步，切除引线框架3的多余部分，并使用模具将其冲压成形。
可选地，塑封的材料为环氧树脂。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种陶瓷基板结构，其特征在于，包括：
陶瓷基板；以及
固定部，其设置在陶瓷基板的内部，用于将引线框架的插入部固定。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基板结构，其特征在于，所述固定部包括凹槽，所述引线框架的插入部插入所述凹槽中，并与所述凹槽相固定。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷基板结构，其特征在于，所述陶瓷基板包括：
陶瓷层；
第一覆铜层，其设置在所述陶瓷层的第一表面上，用于制作电路；以及
第二覆铜层，其设置在所述陶瓷层上与所述第一表面相对设置的第二表面，用于散热和与所述引线框架配合进行封装。
4.根据权利要求3所述的陶瓷基板结构，其特征在于，所述凹槽设置在所述第一覆铜层的其中一侧并向其另一侧延伸。
5.根据权利要求2所述的陶瓷基板结构，其特征在于，所述凹槽构造与所述插入部的形状相同。
6.根据权利要求2所述的陶瓷基板结构，其特征在于，所述凹槽的数量为一个或多个，所述插入部与所述凹槽一一对应设置。
7.根据权利要求2所述的陶瓷基板结构，其特征在于，所述凹槽与所述插入部的结合处设置有焊接材料。
8.一种智能功率模块，其包括权利要求1-7中任一项所述的陶瓷基板结构，其特征在于，还包括设置在所述陶瓷基板上的芯片，所述芯片与所述引线框架电连接。
9.根据权利要求8所述的智能功率模块，其特征在于，还包括设置在所述陶瓷基板外部的塑封壳体。
10.一种用于制备如权利要求8所述的智能功率模块的方法，其特征在于，包括以下步骤：
在所述陶瓷基板中设置与所述插入部相匹配的固定部；
将所述插入部设置在所述固定部中后，在所述固定部与所述插入部的结合处设置焊接材料并使二者固定；
将芯片固定在所述陶瓷基板上，将所述芯片的上端与所述引线框架电连接；
在所述陶瓷基板的外部设置塑封壳体。
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