CN214753742U - 一种引线框架和防虚焊的功率模块 - Google Patents

一种引线框架和防虚焊的功率模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种引线框架，包括框架本体；所述框架本体的内侧形成有用于供DBC基板放置的安装区；所述框架本体还固定有位于所述安装区内的支撑焊板。本实用新型可避免引线框架和DBC基板采用超声波焊接固定时造成短路。本实用新型还公开了防虚焊的功率模块。

Description

一种引线框架和防虚焊的功率模块
技术领域
本实用新型涉及功率模块构件领域，尤其涉及一种引线框架和防虚焊的功率模块。
背景技术
现有在集成功率模块时，引线框架的管脚需要起支撑和电连接的作用，因此，常将引线框架的管脚与DBC基板直接焊接实现两者的固定和电性导通；常规的焊接为回流焊，但是，回流焊中由于焊锡的流动性可能导致引线框架与DBC基板之间位置偏移等问题，而导致后续对功率模块的芯片等进行焊线操作时，出现焊线焊到焊线窗边界线之上或之外而造成产品短路的质量问题；针对上述问题，参看专利号为CN201410066722.7-一种塑封式IPM模块DBC基板的固定结构的现有文献，其采用超声波焊接来避免偏移；但是，由于管脚之间分布较为接近，现有文献中直接对管脚与DBC基板进行超声波焊接粘合，超声波焊接时的焊接压力可能导致DBC基板和管脚的铜熔融溢出，溢出的铜可能造成相邻管脚导通，进而造成功率模块短路；因此，如何避免引线框架和DBC基板采用超声波焊接固定时造成短路成为亟需解决的问题。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种引线框架，可避免引线框架和DBC基板采用超声波焊接固定时造成短路。
本实用新型的目的之二在于提供一种防虚焊的功率模块，确保管脚与DBC基板的电导通。
本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：
一种引线框架，包括框架本体；所述框架本体的内侧形成有用于供DBC基板放置的安装区；所述框架本体还固定有位于所述安装区内的支撑焊板。
进一步地，所述支撑焊板数量为至少两个，至少两个所述支撑焊板分置于所述框架本体的相对两侧。
进一步地，所述支撑焊板上开设有贯通其上下两面的通孔。
进一步地，所述支撑焊板的底面低于所述框架本体的底面。
进一步地，所述支撑焊板通过连接筋固定在所述框架本体上；所述连接筋的一端固定在所述框架本体上，且所述连接筋的另一端相对所述框架本体向下弯折延伸并与所述支撑焊板连接。
进一步地，所述框架本体、所述连接筋和所述支撑焊板一体成型。
进一步地，所述框架本体包括外框和管脚；所述管脚的其中一侧固定在所述外框的内侧；所述支撑焊板位于所述管脚的另一侧并与所述管脚在水平方向上间隔设置；所述安装区位于所述外框的内侧。
本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：
一种防虚焊的功率模块，包括支撑焊板、管脚、DBC基板、芯片和封装胶体；所述芯片固定在所述DBC基板上，并与所述DBC基板电性连接；所述DBC基板与所述支撑焊板通过超声波焊接粘合；所述管脚通过焊线与所述DBC基板电性连接；所述封装胶体包裹所述支撑焊板、所述焊线、所述管脚和所述DBC基板；所述管脚的一端和所述DBC基板的底面均露出所述封装胶体外。
进一步地，所述支撑焊板与所述DBC基板粘合的部位上开设有贯通其上下两面的通孔。
进一步地，所述DBC基板的底面低于所述管脚的底面。
相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的框架本体的内侧形成有供DBC基板安装的安装区，且框架本体上固定有位于安装区内的支撑焊板，如此，在DBC基板置于安装区内时，支撑焊板可供DBC基板焊接，实现将DBC基板固定在引线框架上，这样，无需对管脚和DBC基板进行超声波焊接固定，可避免导致DBC基板和管脚的铜熔融溢出而造成相邻管脚导通，进而避免造成采用本引线框构成的功率模块短路的问题；同时，管脚无需起支撑作用，而可在后续中配合采用焊线实现引线框架的管脚与DBC基板之间的电性导通，相对采用回流焊的方式，可提高电性导通的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型引线框架俯视图；
图2为本实用新型引线框架主视图；
图3为本实用新型引线框架立体结构示意图；
图4为本实用新型框架本体、支撑焊板、连接筋、DBC基板和芯片的组装结构示意图。
图中：10、框架本体；11、外框；12、管脚；20、安装区；30、支撑焊板；40、通孔；50、连接筋；60、DBC基板；70、芯片；80、焊线。
具体实施方式
参看图1至图4，本实用新型公开了一种引线框架，包括框架本体10；框架本体10的内侧形成有供DBC基板60放置的安装区20；此处需要说明的是，框架本体10具有中空的区域，框架本体10的内侧即为其靠近中空区域的一侧；框架本体10还固定有位于安装区20内的支撑焊板30，支撑焊板30用于供DBC基板60焊接；这样，将DBC基板60置于安装区20内，支撑焊板30正对DBC基板60，从而可采用超声波焊接将DBC基板60和支撑焊板30焊接固定，实现将DBC基板60固定在框架本体10上，无需对管脚12和DBC基板60进行超声波焊接固定，可避免超声波焊接导致DBC基板60和管脚12的铜熔融溢出而造成相邻管脚12导通的问题，进而避免造成采用本引线框构成的的功率模块短路的问题。
再者，由于采用支撑焊板30来固定支撑DBC基板60，如此，管脚12与DBC基板60之间可采用焊线80连接的方式实现电导通，避免采用回流焊电连接时由于管脚12高度不一而造成的虚焊问题，提高电导通的可靠性。
值得一提的是，支撑焊板30不起电导通外部和DBC基板60的作用。
进一步地，支撑焊板30数量为至少两个，至少两个支撑焊板30分置于框架本体10的相对两侧，这样，可提高对DBC基板60支撑的稳定性；更进一步地，本实用新型中支撑焊板30数量为两块，如此，框架本体10的两侧分置设置有一块支撑焊板30，这样，在达到稳定支撑基础上，尽可能设置较少的支撑焊板30，以简化结构和简化超声波焊接次数。
进一地，支撑焊板30上开设有贯通其上下两面的通孔40，如此，在采用超声波焊接机对支撑焊板30和DBC基板60进行焊接时，能够通过该通孔40释放应力。
由于在后续封装时，需要使DBC基板60的底面露出封装胶体外，因此，为了便于露出DBC基板60的底面，常将DBC基板60的底面设置在低于框架本体10的底面的位置，而为了便于露出DBC基板60的底面，本实用新型进一步地将支撑焊板30的底面设置在低于框架本体10的底面的位置，相比支撑焊板30的底面高于管脚12的底面或者与管脚12的底面齐平的设置，能够降低DBC基板60的安装高度，以在确保DBC基板60的底面低于框架本体10的底面基础上，可将DBC基板60做薄。
上述需要说明的是，DBC基板60供芯片70安装的面为DBC基板60的顶面，而支撑焊板30的底面是指其朝向DBC基板60的顶面朝向相反的面。
更进一步地，支撑焊板30通过连接筋50固定在框架本体10上；连接筋50的一端固定在框架本体10上，且连接筋50的另一端相对框架本体10向下弯折延伸并与支撑焊板30连接，此处，通过连接筋50向下弯折延伸可降低支撑焊板30的安装高度，以确保支撑焊板30的底面低于框架本体10的底面的基础上，可将支撑焊板30做薄。
上述的框架本体10、支撑焊板30和连接筋50一体成型，简化加工工艺。
具体地，框架本体10包括外框11和管脚12；管脚12的其中一侧固定在外框11的内侧；支撑焊板30位于管脚12的另一侧并与管脚12在水平方向上间隔设置；这样，能够将DBC基板60设置在水平方向上与管脚12和连接条均错开的位置，避免管脚12和连接条占用DBC基板60的空间，提高DBC基板60的空间利用率；需要说明的是，安装区20位于外框11的内侧；再者，支撑焊板30的底面低于框架本体10的底面时，则支撑焊板30的底面低于管脚12和外框11的底面。
上述的外框11的内侧面构成长方形，可将管脚12设置在外框11的内侧面的长边上，以可容纳较多的管脚12，为了增设更多的管脚12，也在外框11的相对两侧均设置管脚12，以提高实用性和灵活性；同时，将支撑焊板30固定在外框11的内侧面的短边上。
本实用新型还公开了一种防虚焊的功率模块，包括支撑焊板30、管脚12、芯片70、DBC基板60和封装胶体；需要说明的是，在集成本防虚焊的功率模块过程中，先将支撑焊板30、管脚12均固定在本引线框架的外框11上，获得如图4所示结构，之后在采用封装胶体封装后进行切筋操作，以将支撑焊板30、管脚12等从外框11上切离以完成切筋操作从而获得本防虚焊的功率模块；芯片70固定在DBC基板60上，并与DBC基板60电性连接；DBC基板60与支撑焊板30可采用现有的超声波焊接机来将两者超声波焊接粘合，具体地，DBC基板60上形成有与其焊接区域和贴片区域均互不接触的焊接区。焊接区与支撑焊板30焊接；管脚12通过焊线80与DBC基板60电性连接，此时，采用焊线80连接方式，可避免现有采用回流焊时由于管脚12高度不一而造成的虚焊问题，提高电连接的稳定性；封装胶体包裹支撑焊板30、焊线80、管脚12和DBC基板60，以实现保护；管脚12的一端露出封装胶体外，用于与外部电源接触，实现本防虚焊的功率模块的电气导通；DBC基板60的底面露出封装胶体外，保证DBC基板60可通过其底面进行散热。
优选地，支撑焊板30与DBC基板60粘合的部位上开设有通孔40，通孔40贯通支撑焊板30的上下两面；这样，在采用超声波焊接支撑焊板30和DBC基板60时，通孔40能够用于释放应力。
具体地，DBC基板60的底面低于管脚12的底面，以在后续采用胶体对管脚12、DBC基板60和焊线80等进行封装，便于露出DBC基板60的底面。
更具体地，DBC基板60设置在支撑焊板30的下方，在露出DBC基板60的底面时胶体能够将支撑焊板30完全包裹，对DBC基板60与支撑焊板30的连接进行保护。
进一步地，支撑焊板30的底面低于管脚12的底面，相比支撑焊板30的底面高于管脚12的底面或者与管脚12的底面齐平的设置，上述结构能够降低DBC基板60的安装高度，在确保DBC基板60的底面低于管脚12的底面基础上，可将DBC基板60做薄。
具体地，管脚12和DBC基板60在水平方向上彼此间隔，这样，管脚12不占用DBC基板60的空间，提高DBC基板60的空间利用率。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种引线框架，其特征在于：包括框架本体；所述框架本体的内侧形成有用于供DBC基板放置的安装区；所述框架本体还固定有位于所述安装区内的支撑焊板。
2.如权利要求1所述的引线框架，其特征在于：所述支撑焊板数量为至少两个，至少两个所述支撑焊板分置于所述框架本体的相对两侧。
3.如权利要求1所述的引线框架，其特征在于：所述支撑焊板上开设有贯通其上下两面的通孔。
4.如权利要求1所述的引线框架，其特征在于：所述支撑焊板的底面低于所述框架本体的底面。
5.如权利要求4所述的引线框架，其特征在于：所述支撑焊板通过连接筋固定在所述框架本体上；所述连接筋的一端固定在所述框架本体上，且所述连接筋的另一端相对所述框架本体向下弯折延伸并与所述支撑焊板连接。
6.如权利要求5所述的引线框架，其特征在于：所述框架本体、所述连接筋和所述支撑焊板一体成型。
7.如权利要求5所述的引线框架，其特征在于：所述框架本体包括外框和管脚；所述管脚的其中一侧固定在所述外框的内侧；所述支撑焊板位于所述管脚的另一侧并与所述管脚在水平方向上间隔设置；所述安装区位于所述外框的内侧。
8.一种防虚焊的功率模块，其特征在于：一种防虚焊的功率模块，包括支撑焊板、管脚、DBC基板、芯片和封装胶体；所述芯片固定在所述DBC基板上，并与所述DBC基板电性连接；所述DBC基板与所述支撑焊板通过超声波焊接粘合；所述管脚通过焊线与所述DBC基板电性连接；所述封装胶体包裹所述支撑焊板、所述焊线、所述管脚和所述DBC基板；所述管脚的一端和所述DBC基板的底面均露出所述封装胶体外。
9.如权利要求8所述的防虚焊的功率模块，其特征在于：所述支撑焊板与所述DBC基板粘合的部位上开设有贯通其上下两面的通孔。
10.如权利要求8所述的防虚焊的功率模块，其特征在于：所述DBC基板的底面低于所述管脚的底面。
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