封装结构、智能功率模块以及空调器的制作方法

文档序号:15597166发布日期:2018-10-02 19:40阅读:153来源:国知局
本实用新型涉及空调器领域,特别涉及一种封装结构、智能功率模块以及空调器。
背景技术
:现有智能功率模块一般采用塑封料材进行封装,通常智能功率模块安装于空调器电控板上以后将长期工作于室外,由于受到室外环境的影响,智能功率模块封装材料表面容易被空气中水气附着,长期附着在智能功率模块表面的水汽、灰尘容易降低智能功率模块的绝缘性能。另一方面,现今封装壳体多采用塑封材料,其内部存在卤族元素,因此当智能功率模块表面吸附水汽后,所述卤族元素容易溶解在水汽里,从而在智能功率模块的引脚之间形成电解质。在当智能功率模块工作在高压条件下时,造成引脚之间发生漏电起痕,从而影响功率模块的工作稳定性。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提出一种封装结构、智能功率模块以及空调器,旨在提高智能功率模块的绝缘性能。为实现上述目的,本实用新型提出的一种封装结构,包括:基板,用于承载集成电路裸片;封装壳体,包裹所述基板和所述集成电路裸片;疏水结构,设于所述封装壳体的外表面,以对所述封装壳体的外表面进行疏水处理。优选的,所述疏水结构包括自所述封装壳体的外表面向外侧凸起的超疏水纳米结构。优选的,所述超疏水纳米结构包括多个纳米单元,所述纳米单元的形状为柱体、长方体、圆锥形或半球体。优选的,相邻两所述纳米单元的间隔距离为30微米~50微米。优选的,所述纳米单元的高度为10微米~20微米。优选的,所述疏水结构为覆盖于所述封装壳体外表面的超疏水薄膜;所述超疏水薄膜具有低表面能特性。优选的,所述超疏水薄膜喷涂于所述封装壳体外表面。优选的,所述超疏水薄膜由聚四氟乙烯制成。本实用新型还提出一种智能功率模块,所述智能功率模块包括集成电路以及所述的封装结构,所述集成电路裸片与所述封装结构的基板连接。本实用新型还提出一种空调器,所述空调器包括所述的封装结构和/或所述的智能功率模块。本实用新型技术方案通过在所述封装壳体的外表面设置疏水结构,以对所述封装壳体的外表面进行疏水处理,因此当所述智能功率模块工作于室外环境时,所述疏水结构能够有效地减少水汽在智能功率模块表面的附着,从而提高了所述智能功率模块的绝缘性能。同时由于减少了水汽在智能功率模块表面的附着,提高了所述封装壳体的耐漏电起痕的能力,降低了水汽与封装壳体的材料发生反应以造成智能功率模块引脚之间发生漏电起痕现象,从而提高了所述智能功率模块的工作稳定性。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为带有超疏水纳米结构的智能功率模块一实施例的剖面结构示意图;图2为图1中A处的局部放大图;图3为水珠在超疏水纳米结构表面的形态示意图;图4为带有超疏水薄膜的智能功率模块另一实施例的剖面结构示意图;图5为图4中B处的局部放大图;图6为水珠在超疏水薄膜表面的形态示意图。附图标号说明:标号名称标号名称100智能功率模块60a绝缘层10基板60b焊料层20封装壳体60c走线30集成电路裸片70绑线40超疏水纳米结构80引脚41纳米单元200水珠50超疏水薄膜本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种封装结构,请参阅图1,封装表示将生产出来的集成电路裸片30放在一块起到承载作用的基板10上,把管脚引出来,然后固定包装成为一个整体。本方案中的所述封装结构用于封装集成电路裸片30以形成芯片或智能功率模块100;所述集成电路裸片30是指所述智能功率模块100在封装之前的产品形式,其上集成有所述智能功率模块100的电路。请参阅图1,具体的,所述封装结构包括基板10以及封装壳体20;所述基板10用于承载集成电路裸片30,所述封装壳体20用于包裹所述基板10和所述集成电路裸片30。关于所述基板10、所述集成电路、以及封装壳体20的连接关系以及加工工艺可以参照现有技术。在一实施例中,所述基板10上用于承托所述集成电路裸片30的一侧具有绝缘层60a,所述集成电路裸片30通过焊接连接于所述绝缘层60a,因此在所述集成电路裸片30和所述绝缘层60a之间还具有焊料层60b,所述集成电路裸片30的走线分布于所述焊料层60b和所述绝缘层60a之间。同时所述集成电路裸片30上连接有绑线70,所述绑线70用于将集成电路裸片30上的相关电气节点引出,直接或间接延伸至所述封装壳体20的外部以形成该芯片/智能功率模块100的引脚80。本方案中的封装壳体20作为所述智能功率模块100的最外层结构,可以理解的是,所述封装壳体20的外表面即为所述智能功率模块100的外表面。本方案中所述封装壳体20还具有疏水结构,所述疏水结构设于所述封装壳体20的外表面,以对所述封装壳体20的外表面进行疏水处理。所述疏水结构可以体现为通过结构设置以对附着在封装壳体30外表面的水进行排泄,也可以体现为使用疏水性材质,以排斥水汽附着于封装壳体外表面等,从而实现疏水效果。本实用新型技术方案通过在所述封装壳体20的外表面设置疏水结构,以对所述封装壳体20的外表面进行疏水处理,因此当所述智能功率模块100工作于室外环境时,所述疏水结构能够有效地减少水汽在智能功率模块100表面的附着,从而提高了所述智能功率模块100的绝缘性能。同时由于减少了水汽在智能功率模块100表面的附着,提高了所述封装壳体20的耐漏电起痕的能力,降低了水汽与封装壳体20的材料发生反应以造成智能功率模块100引脚80之间发生漏电起痕现象,从而提高了所述智能功率模块100的工作稳定性。请参阅图1至图3,在本方案一优选实施例中,疏水结构包括自所述封装壳体20的外表面向外侧凸起的超疏水纳米结构40。所述超疏水纳米结构40的设置使得所述封装壳体20的外表面形成超疏水表面,所谓超疏水表面一般是指与水的接触角大于150度的表面。本方案中的超疏水纳米结构40自所述封装壳体20的外表面向外侧凸起,因此有一些空气会被“关到”水与封装壳体20外表面之间,导致水珠200大部分与空气接触,与封装壳体30外表面直接接触面积反而大大减小。由于水的表面张力作用使水珠200在这种粗糙表面的形状接近于球形,其接触角可达150度以上,因此当水蒸气在智能功率模块100表面吸附时,表面吸附的水汽会因超疏水纳米结构40的作用形成小水珠200,避免聚集水汽成片覆盖整个智能功率模块100表面,从而降低了智能功率模块100因表面水蒸气聚集造成的漏电起痕。另一方面,由于水珠200可以很自由地在表面滚动。即使智能功率模块100表面上有了一些脏的东西,也会被滚动的水珠200带走,从而使得智能功率模块100表面就具有了“自清洁”的能力。本方案中所述超疏水纳米结构40可采用纳米压印或刻蚀技术制作于所述封装壳体20的外表面,还可以在封装模具表面加工出可以形成相应超疏水纳米结构40的微细模具,从而在封装过程中,使智能功率模块100表面形成纳米圆锥结构,从而简化生产流程。本方案中,所述超疏水纳米结构40包括多个纳米单元41,所述纳米单元41的形状可以为柱体、长方体、圆锥形或半球体。可以理解的是,所述超疏水纳米结构40可以是由形状相同的纳米单元41组成,也可以由多种不同的纳米单元41组成。且所述超疏水纳米结构40优选设置于所述封装壳体20的全部外表面。本方案中,优选设置所述纳米单元41为圆锥形结构。圆锥形结构的纳米单元41在加工过程中便于脱模,易于加工,有利于降低生产成本。进一步的,考虑到相邻两所述纳米单元41的间隔距离若过大,会造成水汽附着于相邻两所述纳米单元41之间,从而使得所述超疏水纳米结构40难以有效的将水汽聚集形成水珠200,而当相邻两所述纳米单元41的间隔距离若过小时,会造成加工难度过大,提升生产成本,因此本方案中,设置相邻两所述纳米单元41的间隔距离优选为30微米~50微米。此外,考虑到当纳米单元41的高度较高时,会使得所述智能功率模块100在于其他固体(例如其他元器件或人体)接触时,与固体之间的摩擦力增大,从而造成纳米单元41的顶部易被磨损;而当纳米单元41的高度较低时,会使得纳米单元41的最高点接近于所述封装壳体30的外表面,从而起不到疏水的效果。因此本方案中,所述纳米单元41的高度为10微米~20微米。请参阅图4至6,在另一实施例中,所述疏水结构为覆盖于所述封装壳体20外表面的超疏水薄膜50,所述超疏水薄膜50具有低表面能特性。由于水的表面能较高,而表面能高的物质无法在表面能低的物质表面铺展开,因此当水汽附着于封装壳体30外表面时,水汽便会凝结形成水珠200。究其本质原因在于,物质的表面张力是相对于空气来说的,若一固体表面能低的话,固体与空气界面的表面张力就低,而水的表面能较高,这个时候如果一层水铺在固体表面上,则固体与空气的界面就变成了水与空气的界面,这样就是由低能量的界面变为了高能量的界面,这样在热力学上是不可能的,因此水就会缩成一个球形,以保证水与固体表面的接触面积为最小(当然实际是不可能为绝对的球形的,这与固体的表面能大小有关),以尽量不挡住固体表面与空气接触,以降低其自身的表面能,这样的该固体表面就表现为疏水了。本方案中,所述超疏水薄膜50连接于所述封装壳体30外表面,连接方式可以是粘接、采用固定件连接,本方案中优选采用喷涂的方式使超疏水薄膜50贴合于所述封装壳体30外表面,所述超疏水薄膜50可以在改性硅胶和聚氨酯内部添加低表面能无机填料配置而成。本方案中,优选采用由聚四氟乙烯所制备的超疏水薄膜50。所述超疏水薄膜50的厚度可以根据实际情况进行设定。本实用新型还提出一种智能功率模块100,该智能功率模块100包括集成电路裸片30以及所述的封装结构。该封装结构的具体结构参照上述实施例,由于智能功率模块100采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。所述封装结构封装所述集成电路裸片30的具体结构设置以及工艺方法可以参照现有技术,在此不做具体限定。可以理解的是,所述集成电路裸片30为对应实现所述智能功率模块100电路功能的集成电路。本实用新型还提出一种空调器,该空调器包括所述的封装结构和/或所述的智能功率模块100。该封装结构和所述的智能功率模块100的具体结构参照上述实施例,由于本空调器采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。所述智能功率模块100可以用于所述空调变频器中,所述封装结构可以用于封装其他功能的芯片或电路单元,以应用于所述空调器电路中。当然所述封装结构和/或所述的智能功率模块100也可以应用于其他变频家电,例如洗衣机、电冰箱等。以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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