CN203367241U

CN203367241U - 功率模块pcb板安装结构及功率模块

Info

Publication number: CN203367241U
Application number: CN201320321533.0U
Authority: CN
Inventors: 陈鋆; 张礼振; 刘杰
Original assignee: JILIN HUAWEI SIPAKE ELECTRIC Co Ltd
Current assignee: JILIN HUAWEI SIPAKE ELECTRIC Co Ltd
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2023-06-05

Abstract

针对现有的功率模块PCB板安装结构不能对焊接有被动元件的PCB板单独进行电气测试可能导致功率模块成品不良的缺陷，本实用新型提供了一种功率模块PCB板安装结构及功率模块，功率模块PCB板安装结构包括PCB板及引线框架，所述PCB板上焊接有多个被动元件，所述PCB板与引线框架通过金属丝键合的方式或者通过导电银胶粘接的方式进行电气连接。本实用新型提供的功率模块PCB板安装结构，PCB板与引线框架之间的电气连接不采用传统的一次回流焊的方式，而是采用金属丝键合的方式或者通过导电银胶粘接的方式进行电气连接，PCB板与引线框架的连接和PCB板与被动元件的连接分两步完成，这样，PCB板在焊接完被动元件后可以进行电气测试，这样电气不良的PCB板就会被提前挑选出来。

Description

功率模块PCB板安装结构及功率模块

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种功率模块PCB板安装结构及功率模块。

背景技术

功率模块在包括空调、洗衣机及冰箱等电机驱动、电力电子领域有着广泛的应用。功率模块通常由引线框架、PCB板（印刷电路板）、被动元件（无源器件）、驱动芯片、功率芯片及将以上部件全包封起来的模塑树脂组成，驱动芯片和被动元件焊接在PCB板上，PCB板固定在引线框架上并与引线框架以及设置在引线框架上的功率芯片进行电气连接。

现有的一种功率模块中，PCB板的安装方法如下：在PCB板上涂覆锡膏，将被动元件及引线框架的管脚置于锡膏之上，利用一次回流焊同时将被动元件及引线框架焊接在PCB板上。上述的PCB板安装方法所得到的功率模块PCB板安装结构，PCB板依靠锡膏与引线框架进行机械连接的同时也进行了电气连接。由于PCB板与引线框架之间、被动元件与PCB板之间均使用锡膏粘合，在此工艺下，锡膏要经过回流焊后方可固化，为了避免固化的锡膏二次熔化，被动元件与PCB板之间、PCB板与引线框架之间的焊接都使用同一次回流焊。由于引线框架的各个管脚之间处于联通状态，此时焊接上被动元件的的PCB板的电气性能无法测试，因此被动元件不良或被动元件的焊接不良不能通过电气测试进行判断，此种情况下，通常只能对功率模块成品进行电气测试以判断功率模块成品的不良。由此，不良PCB板不能在连接引线框架之前被挑选出来，这样不良的PCB板会直接导致功率模块成品的不良。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有的功率模块PCB板安装结构不能对焊接有被动元件的PCB板单独进行电气测试可能导致功率模块成品不良的缺陷，提供一种功率模块PCB板安装结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种功率模块PCB板安装结构，包括PCB板及引线框架，所述PCB板上焊接有多个被动元件，所述PCB板与引线框架通过金属丝键合的方式或者通过导电银胶粘接的方式进行电气连接。

进一步地，所述安装结构包括将所述PCB板与引线框架进行机械连接以限定所述PCB板与引线框架之间的相对位置的限位结构。

进一步地，所述限位结构包括设置于所述PCB板两端的第一通孔及第二通孔、设置在所述引线框架上的第一挂钩及第二挂钩，所述第一挂钩与第一通孔过盈配合，所述第二挂钩与第二通孔过盈配合。

进一步地，所述第一挂钩在宽度方向上设置有能够向内侧弯曲变形的两个第一弹性脚，所述两个第一弹性脚抵紧在所述第一通孔中；所述第二挂钩在宽度方向上设置有能够向内侧弯曲变形的两个第二弹性脚，所述两个第二弹性脚抵紧在所述第二通孔中。

本实用新型提供的功率模块PCB板安装结构，PCB板与引线框架之间的电气连接不采用传统的一次回流焊的方式，而是采用金属丝键合的方式或者通过导电银胶粘接的方式进行电气连接，因此，PCB板与引线框架的连接和PCB板与被动元件的连接可以分两步完成，这样，PCB板在焊接完被动元件后可以进行电气测试，这样电气不良的PCB板就会被提前挑选出来，因此，避免了PCB板不良导致的功率模块不良，有效地提升了功率模块成品良率，降低了生产、维修成本。

另外，本实用新型还提供了一种具有上述功率模块PCB板安装结构的功率模块。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的一种制造方法示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的另一种制造方法示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的另一种制造方法示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构其PCB板的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构其引线框架的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的示意图。

其中，1、PCB板；11、第一通孔；12、第二通孔；13、焊盘；2、被动元件；3、引线框架；31、第一挂钩；310、第一弹性脚；32、第二挂钩；320、第二弹性脚；33、管脚；4、金属丝；5、驱动芯片。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参照图1、图4至图6，图1为本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的一种制造方法示意图；该方法包括如下步骤：

S1、将多个被动元件2焊接在PCB板1上，并对得到的PCB板1进行电气测试，焊接好被动元件2的PCB板如图4所示；步骤S1中，优选地，多个被动元件2焊接在PCB板1上的具体过程如下：在PCB板1上涂覆锡膏，将多个被动元件2置于锡膏之上，利用一次回流焊将多个被动元件2焊接在PCB板1上。上述的电气测试主要是用于检测PCB板上被动元件的不良以及被动元件的焊接不良，经电气测试合格的PCB板才会进入到下一工序。此处，被动元件2也称无源器件，例如电阻、电容、电感及变压器等。

S2、将步骤S1中测试合格的PCB板1与引线框架3通过金属丝键合的方式进行电气连接，引线框架3的结构请参看图5，PCB板1与引线框架3的连接请参看图6。优选地，如图5及图6所示，在引线框架3上延伸出多个管脚33；在PCB板上相应地设置有多个焊盘13，每一焊盘13与其对应位置的管脚33通过金属丝4键合。优选地，此处的金属丝4采用铝线。

图2为本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的另一种制造方法示意图；与图1所示的制造方法不同之处在于，该方法中，在步骤S1之后、步骤S2之前还包括将PCB板1与引线框架3进行机械连接以限定PCB板1与引线框架3之间的相对位置的步骤S12。

图3为本实用新型一实施例提供的功率模块PCB板安装结构的制造方法示意图；与图1所示的方法不同之处在于，该方法中，如图4所示，在PCB板1焊接被动元件2之后、连接引线框架3之前，还包括利用不导电粘合剂或导电粘合剂将驱动芯片5粘合在PCB板1上的步骤S0。当然，在另一方法中，步骤S0也可以是在PCB板1连接引线框架3之后进行。上述的不导电粘合剂例如可以是不导电银胶、环氧树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂及聚氨酯胶粘剂等，导电粘合剂可以是导电银胶。驱动芯片5与PCB板1通过金属丝键合的方式电气连接，此处，金属丝为金线或铝线，优选为金线。

当然，在本实用新型提供的PCB板安装结构的其它制造方法中，步骤S2中PCB板1与引线框架3也可通过导电银胶粘合的方式实现电气连接。具体步骤为，首先在PCB板1相应的连接位置上涂覆一层导电银胶，将引线框架3上的多个管脚33压在PCB板上涂覆有导电银胶的位置，导电银胶固化后，PCB板1与引线框架3即形成牢固连接，从而实现PCB板1与引线框架3之间的电气连接。

如图4至图6所示，本实用新型一实施例提供了一种功率模块PCB板安装结构，包括PCB板1及引线框架3，所述PCB板1上焊接有多个被动元件2，所述PCB板1与引线框架3通过金属丝键合的方式进行电气连接。此处，被动元件2也称无源器件，例如电阻、电容、电感及变压器等。本实施例中，金属丝4优选为铝线。另外，如图4所示，本实施例中，功率模块PCB板安装结构还可以包括功率芯片5，功率芯片利用焊锡粘合在PCB板上。驱动芯片5与PCB板1通过金属丝键合的方式电气连接，此处，金属丝为金线或铝线，优选为金线。

本实施例中，所述安装结构包括将所述PCB板1与引线框架3进行机械连接以限定所述PCB板1与引线框架3之间的相对位置的限位结构。所述限位结构包括设置于所述PCB板1两端的第一通孔11及第二通孔12、设置在所述引线框架3上的第一挂钩31及第二挂钩32，所述第一挂钩31在宽度方向上设置有能够向内侧弯曲变形的两个第一弹性脚310，所述两个第一弹性脚310抵紧在所述第一通孔11中；所述第二挂钩32在宽度方向上设置有能够向内侧弯曲变形的两个第二弹性脚320，所述两个第二弹性脚320抵紧在所述第二通孔12中。这样，第一挂钩31、第二挂钩32分别与第一通孔11、第二通孔12过盈配合；实现了PCB板1与引线框架3之间的限位。上述限位结构可以很好地保持PCB板在水平方向及竖直向上方向的位置，在生产的运输过程中，在摩擦力的作用下PCB板竖直向下的方向也得以控制，在Dice bond（贴晶片）与Wire Bond（金属丝键合）工位，PCB板在机器内均有相应的夹具固定其在竖直方向的位置。在Molding（模塑树脂模封）工位，在注塑模具内设计有三根固定顶针用于控制PCB的竖直方向位置，Molding工位完成后，PCB板与引线框架将会被模塑树脂包裹固定。也就是说，PCB板在整个工艺流程中都能得到很好的限位，因此，封装以后的功率模块，PCB板的位置精确。

当然，在本实用新型提供的PCB板安装结构的其它实施例中，PCB板1与引线框架3也可通过导电银胶粘合的方式实现电气连接。

本实用新型上述实施例提供的功率模块PCB板安装结构，PCB板与引线框架之间的电气连接不采用传统的一次回流焊的方式，而是采用金属丝键合的方式或者通过导电银胶粘接的方式进行电气连接，因此，PCB板与引线框架的连接和PCB板与被动元件的连接可以分两步完成，这样，PCB板在焊接完被动元件后可以进行电气测试，这样电气不良的PCB板就会被提前挑选出来，因此，避免了PCB板不良导致的功率模块不良，有效地提升了功率模块成品良率，降低了生产、维修成本。

另外，本实用新型还提供了一种具有上述功率模块PCB板安装结构的功率模块。将上述功率模块PCB板安装结构经过Dice bond（贴晶片）、Wire Bond（金属丝键合）工位及Molding（模塑树脂模封）工位，即得到本实用新型的功率模块。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种功率模块PCB板安装结构，包括PCB板及引线框架，所述PCB板上焊接有多个被动元件，其特征在于，所述PCB板与引线框架通过金属丝键合的方式或者通过导电银胶粘接的方式进行电气连接。

2.根据权利要求1所述的功率模块PCB板安装结构，其特征在于，所述安装结构包括将所述PCB板与引线框架进行机械连接以限定所述PCB板与引线框架之间的相对位置的限位结构。

3.根据权利要求2所述的功率模块PCB板安装结构，其特征在于，所述限位结构包括设置于所述PCB板两端的第一通孔及第二通孔、设置在所述引线框架上的第一挂钩及第二挂钩，所述第一挂钩与第一通孔过盈配合，所述第二挂钩与第二通孔过盈配合。

4.根据权利要求3所述的功率模块PCB板安装结构，其特征在于，所述第一挂钩在宽度方向上设置有能够向内侧弯曲变形的两个第一弹性脚，所述两个第一弹性脚抵紧在所述第一通孔中；所述第二挂钩在宽度方向上设置有能够向内侧弯曲变形的两个第二弹性脚，所述两个第二弹性脚抵紧在所述第二通孔中。

5.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括权利要求1至4任意一项所述的功率模块PCB板安装结构。