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電路模塊及其制造方法與流程

文檔序號:11546699閱讀:180來源:國知局
電路模塊及其制造方法與流程

本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電路模塊及其制造方法。



背景技術(shù):

電路模塊在工作時會需要散熱,較為明顯的是智能功率模塊。智能功率模塊(intelligentpowermodule,ipm)是一種利用電力電子器件和集成電路輸出預(yù)設(shè)電壓和預(yù)設(shè)功率的功率驅(qū)動產(chǎn)品。實際應(yīng)用中,智能功率模塊與微控制單元(microcontrollerunit,mcu)配合使用,即該智能功率模塊一方面接收mcu的控制信號驅(qū)動后續(xù)電路工作,另一方面將后續(xù)電路的檢測信號反饋給mcu,以方便mcu調(diào)整控制信號。上述智能功率模塊由于集成度高、可靠性高等優(yōu)勢在適合于驅(qū)動電機(jī)的變頻器及各種逆變電源(例如變頻調(diào)速、冶金機(jī)械、電力牽引、伺服驅(qū)動、變頻家電等)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

參照圖1(a)和圖1(b)示出了現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊100的結(jié)構(gòu)。其中,圖1(a)是智能功率模塊100的俯視圖,圖1(b)是圖1(a)的x-x’方向的剖面圖。

現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊100具有如下結(jié)構(gòu),其包括:電路基板106、電路基板106表面上的絕緣層107、絕緣層之上的電路布線108、被固定在電路布線108上的電路元件104、連接電路元件104和電路布線108的金屬線105、電路布線108連接的引腳101、引腳101邊緣存在未電鍍的缺口103(其余部分被電鍍層覆蓋)和密封該智能功率模塊100整體的密封樹脂102。

上述智能功率模塊100的制造方法包括:

s1’,利用適當(dāng)大小的鋁材形成電路基板106;

s2’,在電路基板106表面上依次形成絕緣層107和銅箔層;

s3’,刻蝕銅箔層形成電路布線108;

s4’,在銅箔層的預(yù)設(shè)位置表面鍍層形成引腳101

s5’,為了避免電路元件104在后續(xù)加工工序中被靜電損傷,引腳101的預(yù)設(shè)位置通過加強(qiáng)筋109相連,參見圖1(c);

s6’,在電路布線108的預(yù)設(shè)位置涂裝錫膏并固定電路元件104和引腳101;

s7’,清除殘留在電路基板106上的助焊劑;

s8’,通過邦定線連接電路元件104和電路布線108;

s9’,通過使用熱塑性樹脂的注入模模制或使用熱硬性樹脂的傳遞模模制方式,將上述要素密封;

s10’,將引腳101的加強(qiáng)筋109切除并形成所需的形狀,在此,所述加強(qiáng)筋109被切除后,通過測試設(shè)備進(jìn)行必要的測試,測試合格者就成為智能功率模塊100。

在實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案的過程中,本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn):

由于智能功率模塊100通常會工作較惡劣工況下,例如上述智能功率模塊100應(yīng)用于變頻空調(diào)的室外機(jī)時,室外的高溫高濕環(huán)境會使上述智能功率模塊100內(nèi)部溫度升高。由于采用上述制造方法獲得的智能功率模塊100被密封樹脂102完全密封,導(dǎo)致其內(nèi)部容易熱積聚并且水氣會通過密封樹脂102的分子間隙進(jìn)入內(nèi)部電路。在上述高溫和水氣的共同作用下,氯離子和溴離子引起電路腐蝕進(jìn)而導(dǎo)致電路布線108底部的電路發(fā)生微短路。加之,上述電路布線108利用刻蝕方式形成,其底部寬度大于頂部寬度,即電路布線108中相鄰兩條布線之間底部最接近。密封樹脂為高導(dǎo)熱材料,內(nèi)部摻雜顆粒很多,難以完全填充電路布線108的底部,最終使智能功率模塊100中電路布線108底部的電路微短路現(xiàn)象加劇,嚴(yán)重破壞智能功率模塊100,嚴(yán)重時會使智能功率模塊100發(fā)生爆炸事故。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明實施例提供一種電路模塊及其制造方法,以解決現(xiàn)有電路模塊在惡劣工況時電路布線易發(fā)生短路影響其正常使用的問題。

第一方面,本發(fā)明提供了一種電路模塊,包括:多個電路元件、至少一個散熱塊、金屬薄板、絕緣膠層、金屬框架、多條引腳和保護(hù)層;其中,

所述絕緣膠層設(shè)置在所述金屬薄板的上表面;所述絕緣膠層上設(shè)置有預(yù)設(shè)形狀的凹陷;

所述金屬框架設(shè)置在所述凹陷中且所述金屬框架與所述凹陷的形狀相匹配;

多個所述電路元件固定所述金屬框架上且形成電連接;且部分所述電路元件上固定至少一個所述散熱塊;

所述保護(hù)層與所述金屬薄板形成密閉空間以密封所述絕緣膠層、所述金屬框架、多個所述電路元件和至少一個所述散熱塊的下半部分;所述下半部分是指所述散熱塊與電路元件接觸面和所述保護(hù)層遠(yuǎn)離金屬薄板的表面之間的部分;

多條所述引腳設(shè)置在所述金屬框架邊緣的預(yù)設(shè)位置;每條所述引腳的一端設(shè)置在所述密閉空間內(nèi)部與所述金屬框架電連接,另一端設(shè)置在所述密閉空間的外部。

可選地,所述金屬框架中每條金屬線的側(cè)面與其上表面垂直。

可選地,所述金屬框架的上表面設(shè)置有鍍金層或者鍍銀層。

可選地,固定至少一個所述散熱塊的部分所述電路元件的輸入端和輸入端設(shè)置在所述接觸面的相對面。

可選地,至少一個所述散熱塊為第一預(yù)設(shè)厚度的銅片,且該鋼片的側(cè)面與其上表面垂直;

和/或,

至少一個所述散熱塊的表面設(shè)置有第二預(yù)設(shè)厚度的鍍銀層。

可選地,所述凹陷與所述絕緣膠層的厚度之比不大于1:2。

第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種制造第一方面所述的電路模塊的方法,所述方法包括:

形成預(yù)設(shè)圖形的金屬框架;所述金屬框架中每條金屬線的側(cè)面與其上表面垂直;

將至少一個散熱塊貼裝在部分電路元件上;

將多條引腳、多個電路元件分別固定到所述金屬框架的預(yù)設(shè)位置上;

將上述金屬框架固定在上表面設(shè)置有絕緣膠層的金屬薄板上;所述絕緣膠層上設(shè)置有與所述金屬框架形狀相匹配的凹陷;

形成與所述金屬薄板成密封空間的保護(hù)層以密封所述絕緣膠層、所述金屬框架、多個所述電路元件和至少一個所述散熱塊的下半部分;所述下半部分是指所述散熱塊與電路元件接觸面和所述保護(hù)層遠(yuǎn)離金屬薄板的表面之間的部分。

可選地,所述形成預(yù)設(shè)圖形的金屬框架的步驟包括:

利用沖壓模具在銅板上沖壓出預(yù)設(shè)圖形的所述金屬框架;

或者,

利用鑼刀切割高速鋼得到預(yù)設(shè)圖形的所述金屬框架;所述鑼刀與所述高速鋼表面垂直。

可選地,所述將至少一個散熱塊貼裝在部分所述電路元件上的步驟包括:

利用沖壓或者刻蝕方式形成第一預(yù)設(shè)厚度的銅片得到至少一個所述散熱塊;

利用共晶工藝將至少一個所述散熱塊貼裝到部分所述電路元件上。

可選地,所述利用沖壓或者刻蝕方式形成第一預(yù)設(shè)厚度的銅片得到至少一個所述散熱塊的步驟包括:

采用電鍍方式在所述第一預(yù)設(shè)厚度的銅片表面形成第二預(yù)設(shè)厚度的鍍銀層。

可選地,所述方法還包括:

利用銅板制成預(yù)設(shè)長度、預(yù)設(shè)寬度和預(yù)設(shè)厚度的長條狀的多條銅條;

利用化學(xué)鍍工藝在多條上述銅條的表面形成鎳層;

在室溫下將形成鎳層的多條上述銅條浸在帶有正錫離子的鍍液中通電從而在所述鎳層表面形成鎳錫合金層,得到多條引腳。

可選地,所述將多條引腳、多個電路元件分別固定到所述金屬框架的預(yù)設(shè)位置上的步驟包括:

將所述金屬框架固定在底板的凹槽中;所述凹槽與所述金屬框架的形狀相匹配;所述底板為表面光滑的耐高溫不銹鋼材;

在所述金屬框架的預(yù)設(shè)位置涂裝錫膏;

將所述電路元件和所述引腳安裝到對應(yīng)的預(yù)設(shè)位置;

利用回流焊將上述錫膏固化以固定多個所述電路元件和多條所述引腳。

可選地,所述形成與所述金屬薄板成密封空間的保護(hù)層以密封所述絕緣膠層、所述金屬框架、多個所述電路元件和至少一個所述散熱塊的下半部分的步驟包括:

在無氧環(huán)境中燒烤所述金屬框架至少2小時;

將所述金屬框架固定在上表面設(shè)置有絕緣膠層的金屬薄板上;所述金屬薄板固定在模具內(nèi)部;

從所述模具的澆注口注入密封樹脂得到保護(hù)層;該保護(hù)層與所述金屬薄板形成密封空間。

可選地,所述方法還包括:

利用測試設(shè)備檢測所述電路模塊的電參數(shù);所述電參數(shù)包括絕緣耐壓、靜態(tài)功耗和遲延時間中一種或組合。

由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明實施例在金屬薄板上表面設(shè)置有絕緣膠層且該絕緣膠層上設(shè)置有預(yù)設(shè)形狀的凹陷;然后將金屬框架設(shè)置在上述凹陷中。這樣增加了金屬框架中相鄰兩條金屬線之間的距離,即增加了任意相鄰兩條金屬線之間的介電常數(shù),降低了出現(xiàn)短路的可能性。再者,將保護(hù)層與金屬薄板形成密閉空間以密封絕緣膠層和金屬框架。由于凹陷具有一定的深度,這樣,會增加保護(hù)層與凹陷之間的接觸面積,進(jìn)一步降低短路的可能性。上述金屬薄板的下表面和至少一個散熱塊的上表面露出保護(hù)層外,可以提高散熱效果,降低電路模塊中熱積聚現(xiàn)象。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單的介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1(a)~(c)示出了現(xiàn)有電路模塊的具體結(jié)構(gòu);

圖2(a)~(d)示出了本發(fā)明實施例提供的電路模塊的具體結(jié)構(gòu);

圖3示出了本發(fā)明實施例提供的一種制造圖2所示電路模塊的方法流程圖;

圖4(a)~(b)示出了金屬框架的具體結(jié)構(gòu);

圖5(a)~(b)示出了引腳的具體結(jié)構(gòu);

圖6示出了散熱塊與電路元件的貼裝示意圖;

圖7(a)~(c)示出了電路元件固定到金屬框架之后的具體結(jié)構(gòu);

圖8示出了利用模具注入密封樹脂形成保護(hù)層的具體結(jié)構(gòu);

圖9示出了引腳折彎位置。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖2(a)~(d)所示,本發(fā)明實施例提供了一種電路模塊。其中,圖2(a)示出了電路模塊的俯視圖;圖2(b)示出了電路模塊在x-x’方向的剖面圖;圖2(c)示出了電路模塊y-y’方向的剖面圖;圖2(d)示出了電路模塊的仰視圖。該電路模塊10包括:多條引腳11、保護(hù)層12、多個電路元件14、至少一個散熱器15、金屬薄板16、絕緣膠層17和金屬框架18。其中,

絕緣膠層17設(shè)置在金屬薄板16的上表面;絕緣膠層17上設(shè)置有預(yù)設(shè)形狀的凹陷17a;

金屬框架18設(shè)置在上述凹陷17a中且金屬框架18與凹陷17a的形狀相匹配;

多個電路元件14固定金屬框架18上;且部分電路元件14上固定至少一個散熱塊15;

保護(hù)層12與金屬薄板16形成密閉空間以密封絕緣膠層17、金屬框架18、多個電路元件14和至少一個散熱塊15的下半部分;上述下半部分是指散熱塊15與電路元件14接觸面和保護(hù)層12遠(yuǎn)離金屬薄板16的表面之間的部分;

多條引腳11設(shè)置在金屬框架18邊緣的預(yù)設(shè)位置;每條引腳11的一端設(shè)置在密閉空間內(nèi)部與金屬框架18電連接,另一端設(shè)置在密閉空間的外部。

需要說明的是,本發(fā)明實施例中絕緣膠層17上凹陷17a的預(yù)設(shè)形狀與金屬框架18的預(yù)設(shè)圖形相匹配。實際應(yīng)用中,該凹陷17a的形狀跟隨該金屬框架18的形狀設(shè)置,且凹陷17a的寬度略大于金屬框架18使其方便放入。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際場景,設(shè)置凹陷17a的具體尺寸,本發(fā)明不作限定。

實際應(yīng)用中,上述引腳11采用銅材料等導(dǎo)電材料制成。該引腳的表面設(shè)置一層鎳錫合金層,且該鎳錫合金層的厚度可以設(shè)置在5μm,可以保護(hù)引腳中間銅材料不被腐蝕氧化且方便焊接引腳11。本發(fā)明實施例中該引腳11可利用導(dǎo)電性粘結(jié)劑(例如錫材料)焊接在焊盤18a上,用于該電路模塊10內(nèi)部與外部之間信號輸入與輸出。

實際應(yīng)用中,上述保護(hù)層12采用密封樹脂實現(xiàn)。例如密封樹脂可以為熱硬性樹脂或者熱塑性樹脂。如圖2(b)所示,該保護(hù)層12主要用于與金屬薄板16的四個側(cè)面和上表面形成密封空間,以保護(hù)密封空間內(nèi)部的電路元件。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上述保護(hù)層12的具體功能選擇合適的材料實現(xiàn),本發(fā)明不作限定。

實際應(yīng)用中,電路模塊10在未設(shè)置引腳的兩側(cè)還設(shè)置有缺口13。該缺口13方便固定該電路模塊。本領(lǐng)域技術(shù)人可以根據(jù)具體場景選擇相應(yīng)尺寸的缺口,本發(fā)明不作限定。

上述金屬薄板16一方面用于承載絕緣膠層17,另一方面將密封空間內(nèi)的熱量散出。實際應(yīng)用中,該金屬薄板16可以采用鋁板或者銅板制成,其厚度可以為500μm~1mm。例如,當(dāng)金屬薄板16采用鋁板時,需要在該鋁板的雙面進(jìn)行陽極氧化,這樣可以提高其硬度。當(dāng)然,為節(jié)省成本,也可以不陽極氧化。若不陽極氧化,則避免選擇1系的鋁。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體場景進(jìn)行選擇,本發(fā)明不作限定。

上述絕緣膠層17一方面電絕緣金屬薄板16和金屬框架18,避免兩者之間形成短路,另一方面該絕緣膠層17上設(shè)置凹陷17a。實際應(yīng)用中,上述絕緣膠層17可以采用紅膠實現(xiàn),涂敷厚度可以為100μm。凹陷17a的深度可以設(shè)置為40~50μm,剩下的50~60μm的厚度用于隔離金屬框架18和金屬薄板16。也就是說,凹陷17a的深度與絕緣膠層17的厚度之比不大于1:2。這樣將金屬框架18置入凹陷17a中,該金屬框架18的下半部分由絕緣膠層17隔開,增加了相鄰兩金屬線底部之間的距離,這樣提高了相鄰兩金屬線之間的介電常數(shù),可以避免出現(xiàn)相鄰兩金屬線之間短路的可能性。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體場景選擇絕緣膠層17的材料以及凹陷17a的深度,本發(fā)明不作限定。

上述金屬框架18可以采用銅材料通過沖壓或者切割制成,其厚度需要在5盎司以上。為防止氧化,該金屬框架18的上表面設(shè)置有鍍金層或者鍍銀層;當(dāng)然也可以通過真空或充氮包裝運輸,此時該金屬框架18的上表面不作處理。可選地,該金屬框架18中每條金屬線的側(cè)面與其上表面垂直設(shè)置。實際應(yīng)用中,金屬框架18的至少一個邊緣上設(shè)置有焊盤18a。這樣,引腳11可以通過焊盤18a與金屬框架18電連接。

如圖2(c)所示,多個電路元件14倒裝在金屬框架18上。實際應(yīng)用中,上述多個電路元件14包括晶體管或者二極管等有源元件,和/或電容或電阻等無源元件。至少一個散熱塊15貼裝在發(fā)熱量較大的電路元件14的背面??衫斫獾氖牵c散熱塊15貼裝的電路元件可以是功率元件,其表面為平面結(jié)構(gòu),如igbt管,必須使用ligbt管(lateralinsulated-gatebipolartransistor,橫向絕緣柵雙極晶體管)。作為本發(fā)明的一個可選實施例,上述至少一個散熱塊15為第一預(yù)設(shè)厚度的銅片,利用沖壓或刻蝕方式形成,并且該銅片的側(cè)面與上表面垂直。上述第一預(yù)設(shè)厚度為1.5mm左右?;蛘?,該至少一個散熱塊15包括第一預(yù)設(shè)厚度的銅片和第二預(yù)設(shè)厚度的鍍銀層。該鍍銀層設(shè)置在上述銅片的表面,且采用電鍍銀方式形成。上述第二預(yù)設(shè)厚度可以為22~30μm。

本發(fā)明實施例還提供了一種制造上述電路模塊的方法,如圖3所示,包括:

s1、形成預(yù)設(shè)圖形的金屬框架;所述金屬框架中每條金屬線的側(cè)面與其上表面垂直;

s2、將至少一個散熱塊貼裝在部分電路元件上;

s3、將多條引腳、多個電路元件分別固定到所述金屬框架的預(yù)設(shè)位置上;

s4、將上述金屬框架固定在上表面設(shè)置有絕緣膠層的金屬薄板上;所述絕緣膠層上設(shè)置有與所述金屬框架形狀相匹配的凹陷;

s5、形成與所述金屬薄板成密封空間的保護(hù)層以密封所述絕緣膠層、所述金屬框架、多個所述電路元件和至少一個所述散熱塊的下半部分;所述下半部分是指所述散熱塊與電路元件接觸面和所述保護(hù)層遠(yuǎn)離金屬薄板的表面之間的部分。

為體現(xiàn)本發(fā)明實施例提供的制造方法的優(yōu)越性,下面對上述各步驟作詳細(xì)描述。

首先,介紹s1、形成金屬框架;所述金屬框架中每條金屬線的側(cè)面與其上表面垂直的步驟。

圖4(a)~(b)示出了金屬框架的具體結(jié)構(gòu)。圖4(a)示出了金屬框架的俯視圖;圖4(b)示出了金屬框架在x-x’方向剖面圖。本發(fā)明實施例中可以采用銅板形成該金屬框架18。

實際應(yīng)用中,電路模塊10的電路布局不應(yīng)大于64mm×30mm。參見圖4(a)~(b),根據(jù)電路布局,采用合適規(guī)格的沖壓模具在上述銅板上沖壓出預(yù)設(shè)圖形。或者,利用鑼刀切割高速鋼得到金屬框架18。鑼刀與上述高速鋼的上表面呈直角,馬達(dá)以5000轉(zhuǎn)/分鐘按照預(yù)設(shè)行程得到預(yù)設(shè)圖形的金屬框架18。當(dāng)然,還可以采用蝕刻工具,通過化學(xué)反應(yīng)刻蝕出預(yù)設(shè)圖形的金屬框架18。

需要說明的是,本發(fā)明實施例中上述金屬框架18中每條金屬線的側(cè)面與其上表面垂直。也就是說,每條金屬線的截面為矩形,而不是現(xiàn)有技術(shù)中上窄下寬的梯形。這樣可以增加相鄰兩條金屬線底部之間的距離,從而降低兩條金屬線短路的可能性??衫斫獾氖?,由于制作金屬框架18的工藝的情況,可能作使上述矩形發(fā)生一定的變形。當(dāng)然所制作的金屬框架18同樣可以達(dá)到本發(fā)明的預(yù)期效果,或者效果稍差一些。上述方案同樣落入本發(fā)明實施例的保護(hù)范圍。

實際應(yīng)用中,在某些有較高的抗氧化要求,本發(fā)明通過電鍍金或者化學(xué)沉金的方式在上述金屬框架18的上表面形成鍍金層,或者鍍銀層。

為獲取更大的接觸面積,本發(fā)明實施例中上述銅板的厚度應(yīng)該不小于5盎司。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體場景進(jìn)行選擇,本發(fā)明不作限定。

其次,介紹步驟s2、將至少一個散熱塊貼裝在部分電路元件上的步驟。

如圖6所示,本發(fā)明實施例中至少一個散熱塊15采用銅板制成。第一種方案,上述至少一個散熱塊15為第一預(yù)設(shè)厚度的銅片,利用沖壓或刻蝕方式形成,并且該銅片的側(cè)面與上表面垂直。上述第一預(yù)設(shè)厚度為1.5mm左右。第二種方案,該至少一個散熱塊15包括第一預(yù)設(shè)厚度的銅片和第二預(yù)設(shè)厚度的鍍銀層。該鍍銀層設(shè)置在上述銅片的表面,且采用電鍍銀方式形成。上述第二預(yù)設(shè)厚度可以為22~30μm。

然后,再利用共晶工藝將至少一個散熱塊15模具貼裝至電路元件14的背面。例如,用熔點300℃以上的高溫錫膏,將散熱塊15貼裝至平面型電路元件14的背面,并且上述電路元件的輸入端和輸出端都位于其正面,用于電連接至金屬框架18。該正面是指電路元件14與散熱塊15接觸面相對的面(圖6中電路元件14的上表面)。

實際應(yīng)用中,用于貼裝散熱器15的電路元件14的共晶平整度小于0.1mm。

再次,介紹s3、將多條引腳、多個電路元件分別固定到所述金屬框架的預(yù)設(shè)位置上的步驟。

如圖5(a)所示,本發(fā)明實施例利用銅板制成長度c為25mm,寬度k為1.5mm,厚度h為1mm的長條狀的多條銅條。實際應(yīng)用中,為方便裝配,如圖5(b)所示,本發(fā)明實施例中還將上述銅條的一端壓制出一定的弧度。

接著利用化學(xué)鍍工藝在多條銅條上形成鎳層,具體包括:

將上述銅條置入鎳鹽和次亞磷酸鈉形成的混合溶液(添加了適當(dāng)?shù)慕j(luò)合劑)中在其表面形成鎳層,鍍鎳結(jié)晶極細(xì)小,鎳層厚度一般為0.1μm。由于金屬鎳具有很強(qiáng)的鈍化能力且能迅速生成一層極薄的鈍化膜,該鈍化膜能夠抵抗大氣、堿和某些酸的腐蝕。

在室溫下,將形成有鎳層的銅條浸在帶有正錫離子的鍍液通電,這樣在鎳層表面形成鎳錫合金層得到多條引腳。鎳錫合金層的厚度一般設(shè)置在5μm,并且其能夠保護(hù)銅條以及方便引腳的焊接。

需要說明的是,本發(fā)明實施例中所制作的引腳11單獨設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)中整排引腳的方案相比,可以避免切除加強(qiáng)筋的步驟,從而降低切除步驟對該電路模塊10的沖擊,提高了引腳11和電路模塊的良率。

在制作引腳11之前、之后或者同時制作如圖7(a)所示的底板19,該底板19可以使用高強(qiáng)度的不銹鋼材料制作。根據(jù)金屬框架18的形狀在不銹鋼的上表面制作凹陷19a’??衫斫獾氖牵装?9上表面凹陷19a’的寬度略大于金屬框架18對應(yīng)位置的寬度,并且該凹陷19a’的深度約為0.5盎司。

將制作好的預(yù)設(shè)圖形的金屬框架18置入底板19中凹陷19a’中,利用錫膏印刷機(jī)以及鋼網(wǎng)對該金屬框架18的相應(yīng)位置進(jìn)行錫膏涂裝。實際應(yīng)用中,上述鋼網(wǎng)的厚度為0.13mm。接著,利用smt(surfacemounttechnology,表面組裝技術(shù))設(shè)備或者其他設(shè)備,如圖7(b)所示,將電路元件14和引腳11安裝到金屬框架18上,得到如圖7(c)所示的俯視圖。之后,利用回流焊固化錫膏從而固定多個電路元件14和多條引腳11。

可理解的是,由于將金屬框架18置入凹陷19a’中,利于凹陷19a’對該金屬框架18進(jìn)行定位,提高定位的準(zhǔn)確度。

第四,介紹s4、將上述金屬框架固定在上表面設(shè)置有絕緣膠層的金屬薄板上;所述絕緣膠層上設(shè)置有與所述金屬框架形狀相匹配的凹陷的步驟。

參見圖8,圖8示出了電路模塊10在z-z’方向上的剖面圖。

1,在無氧環(huán)境中燒烤金屬框架18不少于2小時。燒烤溫度可選為125℃。

2,在預(yù)設(shè)面積的金屬薄板16的上表面涂敷絕緣膠層17。該金屬薄板16的預(yù)設(shè)面積稍微大于金屬框架18的面積;上述絕緣膠層17的面積應(yīng)稍微大于金屬框架18的面積但稍小于金屬薄板16的面積。在上述絕緣膠層17上設(shè)置凹陷17a’。該凹陷17a’的寬度略大于金屬框架18對應(yīng)位置的寬度,并且該凹陷17a’的深度約為0.5盎司。涂敷完成后,將金屬薄板16置入模具50的模腔44中。例如,采用機(jī)械手放置金屬薄板16,保證其置入位置的準(zhǔn)確度。

3,將金屬框架18置入絕緣膠層17上的凹陷17a’中,即放入模腔44和模腔45(參見圖8,模腔44位于下部,模腔45位于上部)中。并且將多條引腳固定在固定裝置46上以固定該金屬薄板16。

最后,介紹s5、形成與所述金屬薄板成密封空間的保護(hù)層以密封所述絕緣膠層、所述金屬框架、多個所述電路元件和至少一個所述散熱塊的下半部分的步驟。

需要說明的是,本發(fā)明實施例步驟s5是在模具50的模腔中配置完成的。

合模時,從澆注口53注入密封樹脂形成保護(hù)層12,然后將模腔內(nèi)部的空氣通過排氣口54排放到外部。參見圖8,該保護(hù)層12的邊緣與金屬薄板16接觸。也就是說,保護(hù)層12與金屬薄板16形成密封空間,從而保護(hù)電路元件14、導(dǎo)線15和金屬框架18。此步驟即可完成電路模塊10的制造。

根據(jù)具體使用場景,本發(fā)明實施例將引腳11的一端折彎成一定形狀,參見圖9,折彎位置為虛線51處,方便后續(xù)裝置。

需要說明的是,上述電路模塊10制造完成后,為提高其良率,本發(fā)明實施例提供的制造方法還包括:

利用測試設(shè)備檢測所述電路模塊的電參數(shù);所述電參數(shù)包括絕緣耐壓、靜態(tài)功耗和遲延時間中一種或組合。

實際應(yīng)用中,將電路模塊放入測試設(shè)備中測試常規(guī)的電參數(shù)。例如,電路模塊10的多條引腳11相互獨立,成型后可能會有部分引腳不在同一水平面上影響接觸,因此先利用測試設(shè)置的金手指與引腳進(jìn)行接觸測試。若接觸測試不通過,對引腳修調(diào)處理,直到接觸測試通過。之后繼續(xù)電氣特性測試,包括絕緣耐壓、靜態(tài)功耗、遲延時間等測試項目,測試合格者為成品。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)相應(yīng)的使用場景調(diào)試電參數(shù),本發(fā)明不作限定。

本發(fā)明實施例提供的智能功能模塊及其制造方法,通過將金屬框架中金屬線的側(cè)面與上表面垂直設(shè)置,然后在金屬薄板上表面設(shè)置有絕緣膠層且該絕緣膠層上設(shè)置有預(yù)設(shè)形狀的凹陷;然后將金屬框架設(shè)置在上述凹陷中。這樣增加了金屬框架中相鄰兩條金屬線之間的距離,即增加了任意相鄰兩條金屬線之間的介電常數(shù),降低了出現(xiàn)短路的可能性。另外,上述凹陷對金屬框架進(jìn)行定位,可以降低塑封時定位的難度,提高制造良率。再者,將保護(hù)層與金屬薄板形成密閉空間以密封絕緣膠層和金屬框架。由于凹陷具有一定的深度,這樣,會增加保護(hù)層與凹陷之間的接觸面積,進(jìn)一步降低短路的可能性。上述金屬薄板的下表面和散熱器的上表面露出保護(hù)層外,可以提高散熱效果,降低電路模塊中熱積聚現(xiàn)象即降低離子發(fā)生熱遷移的風(fēng)險。最后,制造該電路模塊時無需導(dǎo)線邦定和清洗工序,提高生產(chǎn)效率,降低工藝管控要求。也就是說制造難度降低,可以提高制造良率。

需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,其本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。

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