CN106313422A - 用于塑封式ipm的注塑方法及塑封式ipm - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于塑封式IPM的注塑方法及塑封式IPM，其中，注塑方法包括如下步骤：S1.将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行焊接固定，同时将PCB板与引线框架的引脚焊接固定，完成DBC板、PCB板与引线框架的组装；S2.将焊接好的引线框架放置于注塑模具中；S3.控制注塑模具的上模和下模合模，同时在DBC板的上表面通过若干弹性顶针施加一作用力，逐渐压缩弹性顶针，以压紧所述DBC板；S4.向注塑区域注入注塑料，并使DBC板背部的铜层充分暴露。本发明的注塑方法可以有效解决产品注塑后DBC板铜层周围溢料的问题，保证注塑后DBC背面铜层能够充分露在塑封体外，提高产品的散热效果和可靠性。

Description

用于塑封式IPM的注塑方法及塑封式IPM
技术领域
本发明涉及IPM注塑技术领域，特别是涉及一种针对塑封式IPM中DBC板的注塑固定方法、及相应塑封式IPM。
背景技术
塑封式IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)，是将IGBT芯片及其驱动电路、控制电路和过流、欠压、短路、过热等保护电路集成于一体的新型控制模块。它是一种复杂、先进的功率模块，能自动实现过流、欠压、短路和过热等复杂保护功能，因而具有智能特征。同时它具有低成本、小型化、高可靠、易使用等优点，广泛应用于变频家电、逆变电源、工业控制等领域，社会效益和经济效益十分可观。
对于塑封式IPM来说，注塑工艺是非常重要的一个环节，产品质量和外观的好坏与注塑工艺密切相关。注塑工艺的设计除了要考虑产品的注塑效果，还要注重注塑的外观品质，对于功率IPM来说，由于其发热量较大，通常都具有散热片结构以方便热量快速耗散出去。DBC常常用于功率IPM模块中充当散热片的作用，因此在注塑工艺中如何控能将DBC的铜层露出注塑体表面，是该工艺的难点。
现有工艺中，在智能功率模块注塑后，DBC板有很多面积被注塑体所包围，这样将严重影响产品的散热性能，同时也影响产品的外观。具体地，目前现有的注塑工艺，是将DBC板焊接在引线框架的引脚上，通过该引脚对DBC板的固定，使DBC板背面的铜层在注塑时能够露出注塑体表面。但是对于引线框架来说，铜材质较软，且无法保证在DBC板焊接在引线框架上以后不发生形变，因此常常会发生注塑料覆盖DBC板的情况。
从而，针对智能功率模块，现有技术中存在如下缺陷：
(1)如果在注塑前，引线框架发生了形变，将会严重影响其对DBC板的固定，进而影响产品的注塑结果，使注塑料覆盖在DBC底面的铜层上；
(2)DBC板上覆盖的注塑料体溢料时，会对产品散热造成严重影响；
(3)过多的溢料就需要采用激光去毛刺的工艺，去掉DBC铜层表面的溢料，这样会影响整个生产的效率。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于塑封式IPM的注塑方法及塑封式IPM，以克服现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下：
一种用于塑封式IPM的注塑方法，其包括如下步骤：
S1.将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行焊接固定，同时将PCB板与引线框架的引脚焊接固定，完成DBC板、PCB板与引线框架的组装；
S2.将焊接好DBC板和PCB板的引线框架放置于注塑模具中；
S3.控制注塑模具的上模和下模合模，同时在所述DBC板的上表面通过若干弹性顶针施加一作用力，合模过程中，逐渐压缩所述弹性顶针，以压紧所述DBC板；
S4.向IPM引线框架的注塑区域注入注塑料，并使DBC板背部的铜层充分暴露，完成塑封式IPM的注塑。
作为本发明的用于塑封式IPM的注塑方法的改进，所述步骤S1中，将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行预固定，同时将PCB板与引线框架的引脚预固定，保证IPM引线框架和DBC、PCB的顺利组装。
作为本发明的用于塑封式IPM的注塑方法的改进，所述步骤S2中，将焊接好DBC板和PCB板的引线框架放置于注塑模具中，并用工装夹具将所述引线框架夹紧。
作为本发明的用于塑封式IPM的注塑方法的改进，所述步骤S3和S4中，所述若干弹性顶针为弹簧顶针。
作为本发明的用于塑封式IPM的注塑方法的改进，所述步骤S3中，所述若干弹性顶针对所述DBC板施加的压力逐渐增大。
作为本发明的用于塑封式IPM的注塑方法的改进，所述步骤S4中，所述铜层位于所述注塑区域之外。
此外，本发明还提供一种塑封式IPM，其包括：引线框架、DBC板、芯片、以及PCB板；
所述引线框架为折弯结构，且相对设置，所述一侧的引线框架具有若干个引脚，所述若干个引脚用于固定所述DBC板；
所述芯片为若干个，若干个芯片焊接固定于所述DBC板上；
所述另一侧的引线框架通过所述PCB板与所述芯片电气连接；
所述DBC板采用如上所述注塑方法进行固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的用于塑封式IPM的注塑方法可以有效解决产品注塑后DBC板铜层周围溢料的问题，保证注塑后DBC背面铜层能够充分露在塑封体外，提高产品的散热效果和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的用于塑封式IPM的注塑方法中，使用弹性顶针时，IPM的状态示意图；
图2为采用本发明的注塑方法制造的IPM的剖面示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的用于塑封式IPM的注塑方法，其包括如下步骤：
S1.将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行焊接固定，同时将PCB板与引线框架的引脚焊接固定，完成DBC板、PCB板与引线框架的组装。
其中，组装前，将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行预固定，同时将PCB板与引线框架的引脚预固定，保证IPM引线框架和DBC、PCB的顺利组装。
S2.将焊接好DBC板和PCB板的引线框架放置于注塑模具中。同时，用工装夹具将所述引线框架夹，以便于后续步骤的进行。
S3.控制注塑模具的上模和下模合模，同时在所述DBC板的上表面通过若干弹性顶针施100加一作用力，合模过程中，逐渐压缩所述弹性顶针，以压紧所述DBC板。
其中，当合模时，弹簧顶针先轻轻接触DBC板，随着合模的上模和下模逐渐紧密时，弹簧顶针上部的弹性件开始受力，并逐步开始施压于DBC板，将DBC板紧紧的压在注塑体的底部，保证DBC板下表面与模具之间没有缝隙。如此，可防止在注塑过程中，因DBC板下表面与模具之间的缝隙，或者位置发生变动，而导致注塑料溢出到非注塑区域，避免了DBC板上的铜层被覆盖。从而，保证注塑后DBC板背面铜层能够充分露在塑封体外，提高产品的散热效果和可靠性。优选地，所述若干弹性顶针为弹簧顶针。
而若采用非弹性的顶针，由于无法确定引线框架的翘曲程度及DBC与引线框架的焊接厚度，因此，非弹性的顶针有可能在合模时压碎DBC板，进而降低产品生产质量。
S4.向IPM引线框架的注塑区域注入注塑料，并使DBC板背部的铜层充分暴露，完成塑封式IPM的注塑。
其中，所述铜层位于所述注塑区域之外。
基于上述注塑方法，本发明所述的塑封式IPM200包括：引线框架20、DBC板21、芯片22、以及PCB板23。
所述引线框架20为折弯结构，且相对设置，所述一侧的引线框架20具有若干个引脚，所述若干个引脚用于固定所述的DBC板21。优选地，若干个引脚通过焊接方式与所述DBC板21固定。
所述芯片22为若干个，若干个芯片22焊接固定于所述DBC板21上。
所述另一侧的引线框架20通过PCB板23与所述芯片22电气连接。
所述DBC板21采用如上所述注塑方法进行固定。
综上所述，本发明的用于塑封式IPM的注塑方法可以有效解决产品注塑后DBC板铜层周围溢料的问题，保证注塑后DBC背面铜层能够充分露在塑封体外，提高产品的散热效果和可靠性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种用于塑封式IPM的注塑方法，其特征在于，所述注塑方法包括如下步骤：
S1.将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行焊接固定，同时将PCB板与引线框架的引脚焊接固定，完成DBC板、PCB板与引线框架的组装；
S2.将焊接好DBC板和PCB板的引线框架放置于注塑模具中；
S3.控制注塑模具的上模和下模合模，同时在所述DBC板的上表面通过若干弹性顶针施加一作用力，合模过程中，逐渐压缩所述弹性顶针，以压紧所述DBC板；
S4.向IPM引线框架的注塑区域注入注塑料，并使DBC板背部的铜层充分暴露，完成塑封式IPM的注塑。
2.根据权利要求1所述的用于塑封式IPM的注塑方法，其特征在于，所述步骤S1中，将DBC板上表面与引线框架的引脚部分进行预固定，同时将PCB板与引线框架的引脚预固定，保证IPM引线框架和DBC、PCB的顺利组装。
3.根据权利要求1所述的用于塑封式IPM的注塑方法，其特征在于，所述步骤S2中，将焊接好DBC板和PCB板的引线框架放置于注塑模具中，并用工装夹具将所述引线框架夹紧。
4.根据权利要求1所述的用于塑封式IPM的注塑方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述若干弹性顶针为弹簧顶针。
5.根据权利要求1所述的用于塑封式IPM的注塑方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述若干弹性顶针对所述DBC板施加的压力逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的用于塑封式IPM的注塑方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述铜层位于所述注塑区域之外。
7.一种塑封式IPM，其特征在于，所述塑封式IPM包括：引线框架、DBC板、芯片、以及PCB板；
所述引线框架为折弯结构，且相对设置，所述一侧的引线框架具有若干个引脚，所述若干个引脚用于固定所述DBC板；
所述芯片为若干个，若干个芯片焊接固定于所述DBC板上；
所述另一侧的引线框架通过所述PCB板与所述芯片电气连接；
所述DBC板采用如权利要求1-6任一项所述注塑方法进行固定。
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