CN109637938A - 一种功率模组加工方法及功率模组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种功率模组加工方法，其焊接引脚工艺采用超声波焊接工艺进行：本方案中采用超声波接合的方式焊接引脚，无需通过焊锡或其他中间连接材料，可以实现相同材料之间的固态焊接操作，相同材料之间的固态焊接形成接近无热阻及相变化截面，产品热阻性能好，形成最短传输路径拥有较低寄生电感及电阻。同时，本发明中还提供采用上述方法加工而成的功率模组。
Description
技术领域
本发明半导体领域，尤其涉及一种功率模组加工方法及采用该方法加工形成的功率模组。
背景技术
IPM(Intelligent Power Module)，即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起。而且还内部集成有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏。IPM一般使用IGBT以及MOSFET作为功率开关元件，内部集成电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。
现有技术中智能功率模块插件产品的生产工艺复杂，工艺步骤顺序固化，使得产品生产不够灵活且产品质量不够理想。
发明内容
本发明实施例的目的在于：提供一种功率模组加工方法，其能够解决现有技术中存在的上述技术问题。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种功率模组加工方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供基板；
步骤S2：上芯、打线，于所述基板上安装电子元器件、打线连接相关电子元器件；
步骤S3：焊接引脚，采用超声波焊接的方式直接接合基板线路与引脚；
步骤S4、封装，采用封装胶进行绝缘封装；
步骤S5、剪裁成型；
其中所述步骤S3可于所述步骤S2与所述步骤S4之间进行，或，所述步骤S3于所述步骤S2之前进行。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述基板为绝缘金属基板。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述引脚为引线框架、PCB或驱动端导线架，所述接合基板线路与引脚为绝缘金属基板与引线框架接合、绝缘金属基板与PCB接合或绝缘金属基板与驱动端导线架接合。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述基板为陶瓷覆铜板。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述引脚为引线框架、PCB或驱动端导线架，所述接合基板线路与引脚为陶瓷覆铜板与引线框架接合、陶瓷覆铜板于PCB接合或陶瓷覆铜板于驱动端导线架接合。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器、超声波产生器、换能器、变幅杆以及焊接头。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述超声波焊接采用单点接脚焊接，所述焊接头长度大于单个引脚宽度小于单个引脚宽度与二倍相邻引脚间距之和；或，所述超声波焊接采用单边接脚焊接，所述焊接头长度大于单边引脚相背离的端点之间的距离；或，所述超声波焊接采用器件一次性接脚焊接，所述焊接头长度大于单边引脚相背离的端点之间的距离，所述焊接头的数量与待焊接引脚边数相对应。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述绝缘金属基板依次包括金属基板层、绝缘层以及基板线路层，所述电子元器件设置在所述基板线路层上。
作为所述的功率模组加工方法的一种优选技术方案，所述陶瓷覆铜板依次包括基板背面铜层、基板陶瓷层以及基板线路层，所述电子元器件设置在所述基板线路层上。
另一方面，提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚接合。
本发明的有益效果为：本方案中采用超声波接合的方式焊接引脚，无需通过焊锡或其他中间连接材料，可以实现相同材料之间的固态焊接操作，相同材料之间的固态焊接形成接近无热阻及相变化截面，产品热阻性能好，形成最短传输路径拥有较低寄生电感及电阻。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例一所述功率模组加工方法流程图。
图2为本发明实施例二所述功率模组加工方法流程图。
图3A为本发明实施例三所述功率模组结构剖视图。
图3B为本发明实施例三所述超声波焊接状态示意图。
图3C为本发明实施例三所述焊接头与基板线路层位置关系示意图。
图4A为本发明实施例四所述功率模组结构剖视图。
图4B为本发明实施例四所述超声波焊接状态示意图。
图4C为本发明实施例四所述焊接头与基板线路层位置关系示意图。
图5A为本发明实施例五所述功率模组结构剖视图。
图5B为本发明实施例五所述超声波焊接状态示意图。
图5C为本发明实施例五所述焊接头与基板线路层位置关系示意图。
图6A为本发明实施例六所述功率模组结构剖视图。
图6B为本发明实施例六所述超声波焊接状态示意图。
图6C为本发明实施例六所述焊接头与基板线路层位置关系示意图。
图7A为本发明实施例七所述功率模组结构剖视图。
图7B为本发明实施例七所述超声波焊接状态示意图。
图7C为本发明实施例七所述焊接头与基板线路层位置关系示意图。
图8A为本发明实施例八所述功率模组结构剖视图。
图8B为本发明实施例八所述超声波焊接状态示意图。
图8C为本发明实施例八所述焊接头与基板线路层位置关系示意图。
图3A中：
31、引脚；32、基板线路层；33、绝缘层；34、金属基板层；35、电子元器件；36、引线；37、驱动IC；
图4A中：
41、引脚；42、基板线路层；43、绝缘层；44、金属基板层；45、电子元器件；46、引线；47、连接导线架；48、驱动IC；49、PCB；410、PCB线路图形；
图5A中：
51、引脚；52、基板线路层；53、绝缘层；54、金属基板层；55、电子元器件；56、引线；57、连接导线架；58、驱动IC；
图6A中：
61、引脚；62、基板线路层；63、基板陶瓷层；64、基板背面铜层；65、电子元器件；66、引线；67、驱动IC；
图7A中：
71、引脚；72、基板线路层；73、基板陶瓷层；74、基板背面铜层；75、电子元器件；76、引线；77、连接导线架；78、驱动IC；79、PCB；710、PCB线路图形；
图8A中：
81、引脚；82、基板线路层；83、基板陶瓷层；84、基板背面铜层；85、电子元器件；86、引线；87、连接导线架；88、驱动IC；
图3B、4B、5B、6B、7B、8B中：
1、电源供应器；2、超声波产生器；3、换能器；4、变幅杆；5、焊接头；6、待焊接产品；
图3C中：
31、引脚；32、基板线路层；5、焊接头；
图4C中：
41、引脚；42、基板线路层；5、焊接头；
图5C中：
51、引脚；52、基板线路层；5、焊接头；
图6C中：
61、引脚；62、基板线路层；5、焊接头；
图7C中：
71、引脚；72、基板线路层；5、焊接头；
图8C中：
81、引脚；82、基板线路层；5、焊接头。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应作广义”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供一种功率模组加工方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供基板；
步骤S2：上芯、打线，于所述基板上安装电子元器件、打线连接相关电子元器件；
步骤S3：焊接引脚，采用超声波焊接的方式直接接合基板线路与引脚；
步骤S4、封装，采用封装胶进行绝缘封装；
步骤S5、剪裁成型；
本实施例中所述步骤上芯、打线于所述步骤焊接引脚之前进行。
本方案中采用超声波接合的方式焊接引脚，无需通过焊锡或其他中间连接材料，可以实现相同材料之间的固态焊接操作，相同材料之间的固态焊接形成接近无热阻及相变化截面，产品热阻性能好，形成最短传输路径拥有较低寄生电感及电阻。
将焊接引脚放置在上芯、打线工艺步骤后进行可降低焊接、打线过程所使用设备的尺寸，由于焊接引脚后的基板引脚是向外扩散的，其所占用的空间相对于未焊接引脚状态下的基板会增加很大，例如，在引脚未进行弯折成型时该扩散体现在扩展面积上，当引脚进行弯折成型后，该扩散同时体现在面积以及高度上，上述扩散均会对设备体积带来不利影响，使得设备轨道体积增加，甚至需要对设备进行改造来满足生产要求。
采用上述焊接引脚在上芯、打线后进行，由于上芯、打线时尚未进行焊接引脚步骤，因此基板所占空间范围即为基板主体的尺寸，由此可有效的控制上芯、打线设备的尺寸。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚接合。
实施例二：
如图2所示，本实施例提供一种功率模组加工方法，包括以下步骤：
步骤S1、提供基板；
步骤S2：焊接引脚，采用超声波焊接的方式直接接合基板线路与引脚；
步骤S3：上芯、打线，于所述基板上安装电子元器件、打线连接相关电子元器件；
步骤S4、封装，采用封装胶进行绝缘封装；
步骤S5、剪裁成型；
由于焊接引脚采用超声波焊接，使得本发明所述的功率模组加工方法中所述上芯、打线可在焊接引脚之后进行。
其工艺依次为焊接引脚-上芯、打线-封装，上述步骤在上芯、打线完成后直接进行封装工艺，可减少上芯、打线工艺与封装工艺之间的时间间隔，在上芯、打线完成后尽快进行封装可减少表面裂化及氧化，减少封装胶的分层问题。
需要指出的是，本方案所述的功率模组加工方法并不局限于实施例一以及实施例二所述的步骤次序，在其他实施例中还可以采用在封装完成后进行焊接引脚操作，即在封装状态下预留引脚安装空间，在封装完成后将引脚插接至引脚安装区中进行超声波焊接操作。
或，在封装过程中使引脚与基板线路板对位放置，在未焊接状态下进行封装，封装完成后采用超声波焊接对引脚与基板线路板之间进行焊接连接。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚接合。
实施例三：
本实施例中所述的功率模组加工方法与实施例一或实施例二中的工艺步骤相同，其具体对基板的类型进行具体介绍，本实施例中所述基板为绝缘金属基板。
如图3A-3C所示，所述引脚31为引线框架，所述接合基板线路与引脚31为绝缘金属基板与引线框架接合。所述绝缘金属基板依次包括金属基板层34、绝缘层33以及基板线路层32，所述电子元器件35设置在所述基板线路层32上。本实施例中电子元器件中的热器件与驱动IC37共同设置在绝缘金属基板上，所述电子元器件35设置在所述基板线路层32上，电子元器件35之间通过引线36电连接。
具体的，本实施例中所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器1、超声波产生器2、换能器3、变幅杆4以及焊接头5。
所述超声波焊接采用单点接脚对待焊接产品6进行焊接，本实施例中所述待焊接产品6为引脚31与基板，所述焊接头5长度大于单个引脚31宽度小于单个引脚31宽度与二倍相邻引脚31间距之和。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚31接合。
实施例四：
如图4A-4C所示，本实施例所述的功率模组加工方法与实施例三的区别在于所述引脚41包括独立引脚以及设置在PCB49上的引脚，所述接合基板线路与引脚41为绝缘金属基板通过连接导线架47与PCB49接合以及独立引脚直接与绝缘金属基板接合，本方案中热器件与驱动IC48分离设置。所述绝缘金属基板依次包括金属基板层44、绝缘层43以及基板线路层42，所述电子元器件45设置在所述基板线路层42上，电子元器件45之间通过引线46电连接。所述PCB49上设置有PCB线路图形410，本方案所述的超声波焊接连接作用位置为将所述基板线路层42与PCB线路图形410通过连接导线架47焊接连接。
具体的，本实施例中所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器1、超声波产生器2、换能器3、变幅杆4以及焊接头5。
所述超声波焊接采用单边接脚对待焊接产品6进行焊接，本实施例中所述待焊接产品6为引脚41与基板，所述焊接头5长度大于单边引脚41相背离的端点之间的距离。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚41接合。
实施例五：
如图5A-5C所示，本实施例所述的功率模组加工方法与实施例三的区别在于所述引脚51包括独立引脚以及设置在驱动端导线架上的引脚，所述接合基板线路与引脚51为绝缘金属基板与设置有引脚的驱动端导线架接合以及绝缘金属板与所述独立引脚接合，本方案中将热器件与驱动IC58分离设置。所述绝缘金属基板依次包括金属基板层54、绝缘层53以及基板线路层52，所述电子元器件55设置在所述基板线路层52上，所述基板线路层52上的电子元器件55之间通过引线56电连接，所述驱动IC58设置在驱动导线架上，所述驱动导线架与所述基板线路层52通过连接导线架57焊接连接，两者之间的焊接方式采用本方案所述的超声波焊接。
具体的，本实施例中所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器1、超声波产生器2、换能器3、变幅杆4以及焊接头5。
所述超声波焊接采用器件一次性接脚对待焊接产品6进行焊接，本实施例中所述待焊接产品6为引脚51与基板，所述焊接头5长度大于单边引脚51相背离的端点之间的距离，所述焊接头5的数量与待焊接引脚51边数相对应。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚51接合。
实施例六：
本实施例中所述的功率模组加工方法与实施例一或实施例二中的工艺步骤相同，其具体对基板的类型进行具体介绍，本实施例中所述基板为陶瓷覆铜板。
如图6A-6C所示，所述引脚61为引线框架，所述接合基板线路与引脚61为陶瓷覆铜板与引线框架接合。所述陶瓷覆铜板依次包括基板背面铜层64、基板陶瓷层63以及基板线路层62，所述电子元器件65设置在等待基板线路层62上。本实施例中电子元器件65中的热器件与驱动IC67共同设置在陶瓷覆铜板上，电子元器件65之间通过引线66电连接。
具体的，本实施例中所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器1、超声波产生器2、换能器3、变幅杆4以及焊接头5。
所述超声波焊接采用单点接脚对待焊接产品6进行焊接，本实施例中所述待焊接产品6为引脚61与基板，所述焊接头5长度大于单个引脚61宽度小于单个引脚61宽度与二倍相邻引脚61间距之和。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚61接合。
实施例七：
如图7A-7C所示，本实施例所述的功率模组加工方法与实施例六的区别在于所述引脚71包括独立引脚以及设置在PCB79上的引脚，所述接合基板线路与引脚71为陶瓷覆铜板与PCB通过连接导线架77接合以及引脚71与陶瓷覆铜板上的基板线路层72接合，其中电子元器件75中的热器件与驱动IC78分离设置，驱动IC78设置在PCB79上。所述陶瓷覆铜板依次包括基板背面铜层74、基板陶瓷层73以及基板线路层72，所述电子元器件75设置在所述基板线路层72上，所述电子元器件75之间通过引线76电连接，所述PCB79上设置有PCB线路图形710，本方案所述的超声波焊接连接作用位置为将所述基板线路层72与所述PCB线路图形710通过连接导线架77焊接连接。
具体的，本实施例中所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器1、超声波产生器2、换能器3、变幅杆4以及焊接头5。
所述超声波焊接采用单边接脚对待焊接产品6进行焊接，本实施例中所述待焊接产品6为引脚71与基板，所述焊接头5长度大于单边引脚71相背离的端点之间的距离。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚71接合。
实施例八：
如图8A-8C所示，本实施例所述的功率模组加工方法与实施例六的区别在于所述引脚81包括独立引脚以及设置在驱动端导线架上的引脚，所述接合基板线路与引脚81为陶瓷覆铜板与设置有引脚的驱动端导线架通过连接导线架87接合以及陶瓷覆铜板与所述独立引脚接合，本方案中电子元器件85中的热器件与驱动IC88分离设置，驱动IC88设置在驱动端导线架上，设置在陶瓷覆铜板上的电子元器件85之间通过引线86电连接。所述陶瓷覆铜板依次包括基板背面铜层84、基板陶瓷层83以及基板线路层82，所述电子元器件85设置在所述基板线路层82上。
具体的，本实施例中所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器1、超声波产生器2、换能器3、变幅杆4以及焊接头5。
所述超声波焊接采用器件一次性接脚对待焊接产品6进行焊接，本实施例中所述待焊接产品6为引脚81与基板，所述焊接头5长度大于单边引脚81相背离的端点之间的距离，所述焊接头5的数量与待焊接引脚81边数相对应。
同时，本实施例中还提供一种功率模组，其采用如上所述的功率模组加工方法进行引脚81接合。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种功率模组加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、提供基板；
步骤S2：上芯、打线，于所述基板上安装电子元器件、打线连接相关电子元器件；
步骤S3：焊接引脚，采用超声波焊接的方式直接接合基板线路与引脚；
步骤S4、封装，采用封装胶进行绝缘封装；
步骤S5、剪裁成型；
其中所述步骤S3可于所述步骤S2与所述步骤S4之间进行，或，所述步骤S3于所述步骤S2之前进行。
2.根据权利要求1所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述基板为绝缘金属基板。
3.根据权利要求2所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述引脚为引线框架、PCB或驱动端导线架，所述接合基板线路与引脚为绝缘金属基板与引线框架接合、绝缘金属基板与PCB接合或绝缘金属基板与驱动端导线架接合。
4.根据权利要求1所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述基板为陶瓷覆铜板。
5.根据权利要求4所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述引脚为引线框架、PCB或驱动端导线架，所述接合基板线路与引脚为陶瓷覆铜板与引线框架接合、陶瓷覆铜板于PCB接合或陶瓷覆铜板于驱动端导线架接合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述超声波焊接采用超声波熔接机进行，所述超声波熔接机包括：电源供应器、超声波产生器、换能器、变幅杆以及焊接头。
7.根据权利要求6所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述超声波焊接采用单点接脚焊接，所述焊接头长度大于单个引脚宽度小于单个引脚宽度与二倍相邻引脚间距之和；或，所述超声波焊接采用单边接脚焊接，所述焊接头长度大于单边引脚相背离的端点之间的距离；或，所述超声波焊接采用器件一次性接脚焊接，所述焊接头长度大于单边引脚相背离的端点之间的距离，所述焊接头的数量与待焊接引脚边数相对应。
8.根据权利要求2所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述绝缘金属基板依次包括金属基板层、绝缘层以及基板线路层，所述电子元器件设置在所述基板线路层上。
9.根据权利要求4所述的功率模组加工方法，其特征在于，所述陶瓷覆铜板依次包括基板背面铜层、基板陶瓷层以及基板线路层，所述电子元器件设置在等待基板线路层上。
10.一种功率模组，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的功率模组加工方法进行引脚接合。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110391757A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-29 | 珠海格力新元电子有限公司 | 智能功率模块、电路板和电器设备 |
| CN113270374A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-17 | 深圳芯能半导体技术有限公司 | Igbt功率器件 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241241A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| CN102364678A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-02-29 | 常熟市广大电器有限公司 | 一种芯片封装新结构 |
| CN102364679A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-02-29 | 常熟市广大电器有限公司 | 一种芯片封装结构 |
| CN102576706A (zh) * | 2010-03-16 | 2012-07-11 | 富士电机株式会社 | 半导体器件 |
| CN102903693A (zh) * | 2011-07-25 | 2013-01-30 | 三星电机株式会社 | 功率器件封装模块及其制造方法 |
| CN103633077A (zh) * | 2012-08-21 | 2014-03-12 | 三菱电机株式会社 | 功率模块 |
| CN104347566A (zh) * | 2013-07-23 | 2015-02-11 | 西安永电电气有限责任公司 | 一种塑封式ipm驱动保护电路结构 |
| CN104867918A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 西安永电电气有限责任公司 | 塑封式ipm模块及其dbc板的固定结构 |
-
2018
- 2018-11-21 CN CN201811388471.9A patent/CN109637938A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241241A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Hitachi Ltd | 半導体装置 |
| CN102576706A (zh) * | 2010-03-16 | 2012-07-11 | 富士电机株式会社 | 半导体器件 |
| CN102903693A (zh) * | 2011-07-25 | 2013-01-30 | 三星电机株式会社 | 功率器件封装模块及其制造方法 |
| CN102364678A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-02-29 | 常熟市广大电器有限公司 | 一种芯片封装新结构 |
| CN102364679A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-02-29 | 常熟市广大电器有限公司 | 一种芯片封装结构 |
| CN103633077A (zh) * | 2012-08-21 | 2014-03-12 | 三菱电机株式会社 | 功率模块 |
| CN104347566A (zh) * | 2013-07-23 | 2015-02-11 | 西安永电电气有限责任公司 | 一种塑封式ipm驱动保护电路结构 |
| CN104867918A (zh) * | 2014-02-26 | 2015-08-26 | 西安永电电气有限责任公司 | 塑封式ipm模块及其dbc板的固定结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 汪宗华: "电子塑封模技术概要 ", 《模具制造》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110391757A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-29 | 珠海格力新元电子有限公司 | 智能功率模块、电路板和电器设备 |
| CN113270374A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-08-17 | 深圳芯能半导体技术有限公司 | Igbt功率器件 |
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