一种双面散热功率模块的制作方法

本发明属于双面散热功率模块的技术改进相关，具体涉及一种制造难度小，良率高，成本低的双面散热功率模块。

背景技术：

1、现有的双面散热功率模块，包括下部基板和上部基板；所述下部基板是一个整体，其上设置有芯片；所述下部基板上还设置有引线框架；所述芯片、下部基板和引线框架分别对应实现电气连接；所述上部基板也是一个整体；所述芯片与其对应的上部基板之间分别设置有垫片；当所述上部基板安装好后，所述上部基板、引线框架、下部基板和芯片分别对应实现电气连接；最后利用塑封工艺，用填充物将下部基板、芯片、上部基板和垫片全封闭保护起来，只留下引线框架的部分外露，以便外接。

2、现有的双面散热功率模块一般采用以下工艺生产：基板-固晶-实现电气互联的键合线-芯片表面安装垫片-上部基板焊接/烧结到垫片上，同时与下部基板，键合线，芯片等形成电气回路，实现设计功能-塑封-测试-包装。

3、现有技术方案的缺点是：

4、1、芯片表面垫片的精度要求很高，垫片安装后，要保证底片的上表面都在同一平面，这样才能保证上部基板在焊接或是烧结时，保证每个芯片都能和上部基板连接良好，如导电，导热，以及粘结性能，不会在工作过程中出现开裂，剥离等现象；高精度的垫片，成本高，制造困难；

5、2、在模压时，由于上部基板只能通过垫片支撑，不能承受较大压力，容易出现压裂或是变形等问题；

6、如此，现有工艺生产的双面功率模块成本高，良率低问题，制造难度大。

7、为此，我们研发了一种制造难度小，良率高，成本低的双面散热功率模块。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种制造难度小，良率高，成本低的双面散热功率模块。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双面散热功率模块，包括下部基板、上部基板和连接模块；所述下部基板和上部基板中至少有一个是由不少于2块组成的；当所述下部基板由不少于2块组成时；所述下部基板通过连接模块实现结构以及电气连接；当所述上部基板由不少于2块组成时；所述上部基板通过连接模块实现结构以及电气连接。

3、优选的，所述下部基板上设置有芯片；所述芯片的上部设置有上部基板；当安装好后，所述上部基板、连接模块、下部基板和芯片分别对应实现电气连接；最后用填充物将下部基板、芯片、上部基板和垫片全封闭保护起来，只留下连接模块的部分外露，以便外接。

4、优选的，所述芯片与其对应的上部基板之间分别设置有垫片。

5、优选的，所述连接模块为引线框架。

6、优选的，所述下部基板有不少于2块，间隔设置；所述下部基板通过底部引线框架实现结构以及电气连接；所述底部引线框架是一个整体结构；所述下部基板上分别设置有芯片；所述下部基板通过底部引线框架连接在一起；所述芯片、下部基板和底部引线框架分别对应实现电气连接；所述上部基板有不少于2块，间隔设置；所述上部基板通过顶部引线框架实现结构以及电气连接；所述顶部引线框架也是一个整体结构；当安装好后，所述上部基板、顶部引线框架、底部引线框架、下部基板和芯片分别对应实现电气连接；最后用填充物将下部基板、芯片、上部基板和垫片全封闭保护起来，只留下底部引线框架、顶部引线框架的部分外露，以便外接。

7、优选的，所述下部基板分别设置在底部引线框架上。

8、优选的，所述下部基板或上部基板是单面或多面的陶瓷基板或印制线路板。

9、优选的，所述引线框架是金属框架或是印制线路板。

10、优选的，当所述上部基板由不少于2块组成时，所述下部基板设置成一个整体。

11、优选的，所述下部基板由不少于2块组成时，所述上部基板设置成一个整体。

12、优选的，所述底部引线框架或顶部引线框架是金属框架或是印制线路板。

13、优选的，所述填充物由热固性高分子材料制成。

14、优选的，所述热固性高分子材料为环氧树脂或硅胶。

15、与现有技术相比，本发明提供了一种双面散热功率模块，具备以下有益效果：

16、本发明所述的双面散热功率模块将基板设计成独立的小块，分别对应相应的芯片，然后通过引线框架将独立的基板连接起来，起到固定连接支撑以及电气互联的作用，由于引线框架有一定的柔性，可以允许在基板焊接或是烧结固定前在基板的垂直方向允许一定的活动；这样会降低对垫片的精度要求；同时，独立的小块基板减少了绝对的翘曲，在模压时更容易控制溢胶，基板破裂等；本发明所述的双面散热功率模块由于基板设计成独立的小块，可以大大降低材料成本，制造难度小，良率高，成本低。

技术特征：

1.一种双面散热功率模块，包括下部基板、上部基板和连接模块；所述下部基板上设置有芯片；所述上部基板设置在芯片的上方；其特征在于：所述下部基板和上部基板中至少有一个是由不少于2块组成的；当所述下部基板由不少于2块组成时；所述下部基板通过连接模块实现结构以及电气连接；当所述上部基板由不少于2块组成时；所述上部基板通过连接模块实现结构以及电气连接。

2.根据权利要求1所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述芯片的上部对应地设置有上部基板。

3.根据权利要求2所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述芯片与对应的上部基板之间实现电气互联；当安装好后，所述上部基板、连接模块、下部基板和芯片分别对应实现电气连接；最后用填充物将下部基板、芯片和上部基板全封闭保护起来。

4.根据权利要求1所述的双面散热功率模块，其特征在于：至少部分所述芯片与其对应的上部基板之间设置有垫片。

5.根据权利要求1所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述连接模块为引线框架。

6.根据权利要求5所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述引线框架，包含底部引线框架和顶部引线框架；所述下部基板有不少于2块，间隔设置；所述下部基板通过底部引线框架实现结构以及电气连接；所述底部引线框架是一个整体结构；所述下部基板上分别设置有芯片；所述下部基板通过底部引线框架连接在一起；所述芯片、下部基板和底部引线框架分别对应实现电气连接；所述上部基板有不少于2块，间隔设置；所述上部基板通过顶部引线框架实现结构以及电气连接；所述顶部引线框架也是一个整体结构；当安装好后，所述上部基板、顶部引线框架、底部引线框架、下部基板和芯片分别对应实现电气连接；最后用填充物将下部基板、芯片和上部基板保护起来。

7.根据权利要求6所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述下部基板分别设置在底部引线框架上。

8.根据权利要求1所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述下部基板或上部基板是单面或多面的陶瓷基板或印制线路板。

9.根据权利要求5所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述引线框架是金属框架或是印制线路板。

10.根据权利要求1所述的双面散热功率模块，其特征在于：当所述上部基板由不少于2块组成时，所述下部基板设置成一个整体。

11.根据权利要求1所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述下部基板由不少于2块组成时，所述上部基板设置成一个整体。

12.根据权利要求6所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述底部引线框架或顶部引线框架是金属框架或是印制线路板。

13.根据权利要求2所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述填充物由热固性高分子材料制成。

14.根据权利要求13所述的双面散热功率模块，其特征在于：所述热固性高分子材料为环氧树脂或硅胶。

技术总结
本发明公开了一种双面散热功率模块，包括下部基板、上部基板和连接模块；所述下部基板上设置有芯片；所述上部基板设置在芯片的上方；所述下部基板和上部基板中至少有一个是由不少于2块组成的；当所述下部基板由不少于2块组成时；所述下部基板通过连接模块实现结构以及电气连接；当所述上部基板由不少于2块组成时；所述上部基板通过连接模块实现结构以及电气连接；本发明将基板设置成独立的小块，并通过连接模块将独立的基板连接起来实现结构以及电气连接，由于连接模块有一定的柔性，这样可以降低对垫片的精度要求；同时，独立的小块基板减少了绝对的翘曲，模压时更容易控制溢胶，基板破裂等；本发明制造难度小，良率高，成本低。

技术研发人员：田天成,王建龙,游志
受保护的技术使用者：苏州宝士曼半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14