一种塑封功率模块线路引出结构及其制造方法与流程

本发明涉及半导体封装和电气，更具体地说，涉及一种塑封功率模块线路引出结构及其制造方法。

背景技术：

1、在传统塑封模块中，功率端子基本从功率模块单侧引出端子形成sip(singleinline package)模块，或从功率模块的双侧引出端子形成dip(dual inline package)模块。功率模块内部会形成一定电路拓扑，实现电能转换。引出的不同端子(引脚)连接至拓扑中不同节点的位置，导致电位不同，因此这些端子之间需要留出一定的间隙，以满足电气间隙和爬电距离的要求。从而导致功率模块引出端子侧的长度大，增加了模块的尺寸。另外，有些引出端子需要通过绝缘基板(dbc,amb,ims)上的线路层连接至引出端子，再引出模块，导致会增加水平方向线路的长度(如红色虚线所示)，从而增加了寄生电感，导致模块的emi干扰严重。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种塑封功率模块线路引出结构及其制造方法，以解决背景技术中提到的问题。

2、为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种塑封功率模块线路引出结构，包括电路板、包裹所述电路板的塑封体、嵌于所述塑封体中并用于将所述电路板与外界连通的若干个套筒、若干个两端压接式引脚，以及开设有通孔的pcb基板；

4、所述两端压接式引脚的底端过盈配合嵌入于所述套筒，所述两端压接式引脚的顶端过盈配合嵌入于所述pcb基板的通孔内；

5、所述过盈配合嵌入前，所述两端压接式引脚的底端直径d1、所述两端压接式引脚的顶端直径d1、所述套筒的内径d2以及所述pcb基板的通孔的内径d2满足如下关系：

6、d1>d2；

7、d1>d2；

8、d1-d2≥d1-d2。

9、优选的，当d1＝d1时，d2<＝d2-50um。

10、优选的，所述塑封体的顶面高出所述套筒的顶端至少50um。

11、优选的，所述两端压接式引脚的顶端与底端均为尖头形状。

12、优选的，所述电路板还与侧面引脚的一端连接。

13、优选的，所述侧面引脚露出所述塑封体后向所述pcb基板的方向弯折，并与所述pcb基板的位于边缘的通孔连接。

14、优选的，所述电路板的表面上还设置有若干个芯片；

15、所述芯片通过金属连线与所述套筒在电路板上的连接部件连接或与所述侧面引脚连接。

16、一种塑封功率模块线路引出结构的制造方法，用于制作上述结构的方法包括如下步骤：

17、将功率元件固定在电路板上，所述功率元件包括芯片和套筒；

18、通过金属连线将所述芯片与所述套筒在电路板上的连接部件连接；

19、使用塑封材料对所述功率元件和所述电路板进行塑封形成塑封体，并留出套筒与外界的连通孔；

20、将两端压接式引脚的一端通过过盈配合的方式压入套筒；

21、将两端压接式引脚的另一端通过过盈配合的方式压入pcb基板的通孔；

22、其中，两端压接式引脚与套筒的过盈配合强度高于所述两端压接式引脚与所述pcb基板过盈配合的强度。

23、优选的，在形成所述塑封体之前将侧面引脚的一端固定在所述电路板上，并在塑封时令所述侧面引脚露出所述塑封体的侧面，且露出后向pcb基板的方向弯折。

24、本发明相对于现有技术的优点在于：

25、1、从模块塑封体表面引出的两端压接式引脚，可用于替代现有技术中从侧面引出的信号端子和功率端子(为侧面引脚)，从而能够减少侧面侧面引脚的使用数量，最终减少模块尺寸，从而降低塑封成本。另外也可以减少功率部分的寄生参数，起到进一步减少emi干扰。

26、2、采用过盈配合的方式，可以增加固定的牢固度，且设置两端压接式引脚与套筒的过盈配合强度高于两端压接式引脚与pcb基板过盈配合的强度，即，设置d1-d2≥d1-d2，可以使得在拆卸pcb基板时，在受同样的作用力时，pcb基板会先被拆卸下来，从而避免两端压接式引脚从套筒中脱离，增加结构的稳定性。

技术特征：

1.一种塑封功率模块线路引出结构，其特征在于，包括电路板(7)、包裹所述电路板(7)的塑封体(1)、嵌于所述塑封体(1)中并用于将所述电路板(7)与外界连通的若干个套筒(3)、若干个两端压接式引脚(5)，以及开设有通孔的pcb基板(4)；

2.根据权利要求1所述塑封功率模块线路引出结构，当d1＝d1时，d2<＝d2-50um。

3.根据权利要求1所述塑封功率模块线路引出结构，其特征在于，所述塑封体(1)的顶面高出所述套筒(3)的顶端至少50um。

4.根据权利要求1所述塑封功率模块线路引出结构，其特征在于，所述两端压接式引脚(5)的顶端与底端均为尖头形状。

5.根据权利要求1所述塑封功率模块线路引出结构，其特征在于，所述电路板(7)还与侧面引脚(2)的一端连接。

6.根据权利要求5所述塑封功率模块线路引出结构，其特征在于，所述侧面引脚(2)露出所述塑封体(1)后向所述pcb基板(4)的方向弯折，并与所述pcb基板(4)的位于边缘的通孔连接。

7.根据权利要求5所述塑封功率模块线路引出结构，其特征在于，所述电路板(7)的表面上还设置有若干个芯片(6)；

8.一种塑封功率模块线路引出结构的制造方法，其特征在于，用于制作权利要求1至7任一所述结构的方法包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，在形成所述塑封体(1)之前将侧面引脚(2)的一端固定在所述电路板(7)上，并在塑封时令所述侧面引脚(2)露出所述塑封体(1)的侧面，且露出后向pcb基板(4)的方向弯折。

技术总结
本发明公开了一种塑封功率模块线路引出结构及其制造方法，涉及半导体封装和电气技术领域，结构包括电路板、包裹电路板的塑封体、嵌于塑封体中并用于将电路板与外界连通的若干个套筒、若干个两端压接式引脚，以及开设有通孔的PCB基板；方法包括将功率元件固定在电路板上，功率元件包括芯片和套筒；通过金属连线将芯片与套筒连接；使用塑封材料对功率元件和电路板进行塑封形成塑封体，并留出套筒与外界的连通孔；将两端压接式引脚的两端分别通过过盈配合的方式压入套筒和PCB基板；其中，两端压接式引脚与套筒的过盈配合强度高于两端压接式引脚与PCB基板过盈配合的强度。本发明可以提高塑封功率模块线路引出结构的紧凑性，从而减低塑封成本。

技术研发人员：王涛,鲁凯,叶益青,徐海滨,邹欣
受保护的技术使用者：苏州悉智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14