一种功率模块的制作方法

1.本实用新型涉及用于电子产品的智能模块封装。采用陶瓷基电路板；采用多个电路板焊接形成叠层模块；采用金属垫块依据工艺要求调整模块厚度。涉及电路板工艺。


背景技术：

2.随着科技的进步，电子产品中大量使用了电路板。电路板是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。
3.陶瓷基电路板是指铜箔在高温下直接键合到陶瓷基片表面上的特殊工艺板。所制成的复合基板具有优良电绝缘性能，高导热特性。包括陶瓷基层和线路层。陶瓷基电路板比现在常用的普通pcb有更加优良的导热性。
4.电路板由线路层和基板层组成；由基板层材料不同和层数不同产生不同类别。
5.电子产品的主要部件之一是芯片；芯片由晶圆封装而来。现有的芯片封装工艺，主要为采用金属导线对晶圆上的焊盘和芯片管脚进行焊接导通的邦定工艺。
6.电子产品中大量使用了功率管。其中常用的有mos管和igbt；mos管又叫场效应晶体管；它有多种用途，主要用作开关元器件。igbt是另外一种功率管，又叫绝缘栅双极晶闸管，也是主要用作开关元器件。
7.mos管和igbt被大量用于变频家电、电源、电机控制和逆变器等电子产品中。实际应用中，一般产品工作电流小就用mos管；产品工作电流大，就采用igbt。mos管和igbt在被控制开关过程中，会产生热量，这种发热对产品和元器件本身都是不利的。
8.在产品中，由于体积、散热和测试等原因，会把一组晶圆封成模块使用；如何提高模块工作功率，降低生产工艺要求同时提供稳定性，是设计生产模块的关键。


技术实现要素：

9.针对上述问题，本实用新型旨在提供一种功率模块，采用成熟工艺，能够提高模块效率；降低工艺要求，并且增加生产效率。
10.为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种功率模块，包括电路板框，电路板框由电路板框顶层线路层、电路板框基板层和电路板框底层线路层组成，电路板框顶层线路层和电路板框底层线路层都布设有两个或者多于两个的一组焊盘，顶层线路层的一组焊盘和底层线路层的一组焊盘分别两两对应，每对焊盘通过通孔导通连接；还包括陶瓷基电路板，陶瓷基电路板由陶瓷基电路板线路层和陶瓷基电路板基板层组成，在陶瓷基电路板的线路层上，布设有两个或者多于两个的一组焊盘，电路板框的顶层线路层的两个或者多于两个的一组焊盘与陶瓷基电路板线路层上的一组焊盘中的对应焊盘焊接，将陶瓷基电路板和电路板框焊接成一体；还包括下层电路板，下层电路板由下层电路板顶层线路层、下层电路板基板层和下层电路板底层线路层组成，在下层电路板的顶层线路层和下层电路板底层线路层上，都布设有两个或者多于两个的一组焊盘，下层电路板底层线路层上布设的一组焊盘与下层电路板顶层线路层上布设的一组焊盘中的对应焊盘通过通孔导通连接，电路
板框的底层线路层的一组焊盘与下层电路板顶线路层上的一组焊盘中的对应焊盘焊接，将下层电路板和电路板框焊接成一体；还包括两个或多于两个的一组晶圆，两个或多于两个的一组晶圆的底面焊盘焊接于下层电路板顶层线路层上，与下层电路板顶层线路层上的一组焊盘中的对应焊盘焊接，居于电路板框、陶瓷基电路板和下层电路板所围的空间中。
11.作为优选，还包括两个或多于两个的一组金属垫块，该组金属垫块与两个或多于两个的一组晶圆一一对应，金属垫块居于陶瓷基电路板和对应晶圆之间，金属垫块顶面与陶瓷基电路板的线路层上的对应焊盘焊接，金属垫块底面与晶圆顶面的焊盘对应焊接。
12.本技术方案的有益效果是：采用陶瓷基电路板，增加了模块的散热能力，提高工作功率；用成熟的工艺，适配各种模块的要求，方便了模块的制备，降低了成本。
附图说明
13.图1为本实用新型具体实施例一的功率模块截面示意图。
14.图2为本实用新型具体实施例一的去掉陶瓷基电路板的俯视
15.示意图。
16.图3为本实用新型具体实施例一的去掉陶瓷基电路板和金属垫块的俯视示意图。
17.图4为具体实施例一陶瓷基电路板的底面示意图。
18.图5为具体实施例一去掉下层电路板的仰视示意图。
19.图6为具体实施例一下层电路顶层示意图。
20.图7为具体实施例一下层电路板底层示意图。
21.图8为本实用新型实施例二的三相驱动电路mos管部分参考电路图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
23.如图1所示，为本实用新型具体实施例一的功率模块截面示意图，包括电路板框1，电路板框1由电路板框顶层线路层11、电路板框基板层12和电路板框底层线路层13组成，电路板框顶层线路层11和电路板框底层线路层13都布设有两个或者多于两个的一组焊盘，顶层线路层11的一组焊盘和底层线路层13的一组焊盘分别两两对应，每对焊盘通过通孔14导通连接；还包括陶瓷基电路板2，陶瓷基电路板2由陶瓷基电路板线路层21和陶瓷基电路板基板层22组成，在陶瓷基电路板2的线路层21上，布设有两个或者多于两个的一组焊盘，电路板框1的顶层线路层11的两个或者多于两个的一组焊盘与陶瓷基电路板线路层21上的一组焊盘中的对应焊盘焊接，将陶瓷基电路板2和电路板框1焊接成一体；还包括下层电路板3，下层电路板3由下层电路板顶层线路层31、下层电路板基板层32和下层电路板底层线路层33组成，在下层电路板的顶层线路层31和下层电路板底层线路层33上，都布设有两个或者多于两个的一组焊盘，下层电路板底层线路层33上布设的一组焊盘与下层电路板顶层线路层31上布设的一组焊盘中的对应焊盘通过通孔导通连接，电路板框1的底层线路层13的一组焊盘与下层电路板顶线路层31上的一组焊盘中的对应焊盘焊接，将下层电路板3和电路板框1焊接成一体；还包括两个或多于两个的一组晶圆44，两个或多于两个的一组晶圆的底面焊盘焊接于下层电路板顶层线路层31上，与下层电路板顶层线路层31上的一组焊盘中的对应焊盘焊接，居于电路板框1、陶瓷基电路板2和下层电路板3所围的空间中 ；还包括两
个或多于两个的一组金属垫块5，该组金属垫块5与两个或多于两个的一组晶圆4一一对应，金属垫块居于陶瓷基电路板2和晶圆4之间，金属垫块5顶面与陶瓷基电路板2的线路层21上的对应焊盘焊接，金属垫块5底面与晶圆4顶面的焊盘对应焊接。
24.如图2所示，为本实用新型具体实施例一的去掉陶瓷基电路板的俯视示意图。电路板框1的顶层线路层11上布设有111-116的一组焊盘，焊盘上装置有通孔，分别与电路板框底层线路层13的一组焊盘中对应焊盘导通连接。金属垫块51和金属垫块52的一组金属垫块居于电路板框1、和下层电路板3所围的空间中，顶面511和521分别焊接于陶瓷基电路板2的线路层21上的对应焊盘。
25.如图3所示，为本实用新型具体实施例一的去掉陶瓷基电路板和金属垫块的俯视示意图。电路板框1的顶层线路层11上布设有111-116的一组焊盘，焊盘上装置有通孔，分别与电路板框底层线路层13的一组焊盘中对应焊盘导通连接。晶圆41和晶圆42的一组晶圆居于电路板框1、和下层电路板3所围的空间中，顶面布设有焊盘411和421，顶面的焊盘分别焊接于金属垫块51和金属垫块52的底面。
26.如图4所示，为具体实施例一陶瓷基电路板的底面示意图。在陶瓷基电路板2的线路层21上，布设有211-218的一组焊盘，其中焊盘211-216与电路板框1的顶层线路层11的焊盘111-116对应焊接，其中焊盘217和218与金属垫块51和金属垫块52的顶面511和521分别对应焊接。
27.如图5所示，为具体实施例一去掉下层电路板的仰视示意图。电路板框1的底层线路层13上布设有131-136的一组焊盘，焊盘上装置有通孔，分别与电路板框顶层线路层11的一组焊盘中对应焊盘导通连接。晶圆41和晶圆42的一组晶圆居于电路板框1、和陶瓷基电路板2所围的空间中；晶圆41的底面布设有焊盘412和413，晶圆42的底面布设有焊盘422和423；晶圆41和晶圆42底面的焊盘焊接于下层电路板3的顶层线路层31上的对应焊盘。
28.如图6所示,为具体实施例一下层电路顶层示意图。在下层电路板的顶层线路层31上，布设有311-320的一组焊盘，其中焊盘311-316与电路板框1的底层线路层13上布设有131-136的一组焊盘对应焊接；其中焊盘317和318与晶圆41的底面布设的焊盘412和413对应焊接，其中焊盘319和320与晶圆42的底面布设的焊盘422和423对应焊接。
29.如图7所示,为具体实施例一下层电路板底层示意图。在下层电路板底层线路层33上，布设有331-336的一组焊盘，焊盘上装置有通孔，分别与下层电路板顶层线路层31上布设的一组焊盘中的对应焊盘311-316导通连接。
30.如图8所示，为本实用新型实施例二的三相驱动电路mos管部分参考电路图。模块包括六颗mos组成的一组晶圆；在电机驱动电路中被大量使用，应用于变频控制器。
31.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。