[发明专利]电路模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种电路模块及其制造方法。

背景技术

电路模块在工作时会需要散热，较为明显的是智能功率模块。智 能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)是一种利用电力电子器 件和集成电路输出预设电压和预设功率的功率驱动产品。实际应用中， 智能功率模块与微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)配合使用，即 该智能功率模块一方面接收MCU的控制信号驱动后续电路工作，另一 方面将后续电路的检测信号反馈给MCU，以方便MCU调整控制信号。 上述智能功率模块由于集成度高、可靠性高等优势在适合于驱动电机 的变频器及各种逆变电源(例如变频调速、冶金机械、电力牵引、伺 服驱动、变频家电等)等领域得到广泛应用。

参照图1(A)和图1(B)示出了现有技术中智能功率模块100的 结构。其中，图1(A)是智能功率模块100的俯视图，图1(B)是图1(A)的 X-X’方向的剖面图。

现有技术中智能功率模块100具有如下结构，其包括：电路基板 106、电路基板106表面上的绝缘层107、绝缘层之上的电路布线108、 被固定在电路布线108上的电路元件104、连接电路元件104和电路布线 108的金属线105、电路布线108连接的引脚101、引脚101边缘存在未电 镀的缺口103(其余部分被电镀层覆盖)和密封该智能功率模块100整 体的密封树脂102。

上述智能功率模块100的制造方法包括：

S1’，利用适当大小的铝材形成电路基板106；

S2’，在电路基板106表面上依次形成绝缘层107和铜箔层；

S3’，刻蚀铜箔层形成电路布线108；

S4’，在铜箔层的预设位置表面镀层形成引脚101

S5’，为了避免电路元件104在后续加工工序中被静电损伤，引脚 101的预设位置通过加强筋109相连，参见图1(C)；

S6’，在电路布线108的预设位置涂装锡膏并固定电路元件104和引 脚101；

S7’，清除残留在电路基板106上的助焊剂；

S8’，通过邦定线连接电路元件104和电路布线108；

S9’，通过使用热塑性树脂的注入模模制或使用热硬性树脂的传递 模模制方式，将上述要素密封；

S10’，将引脚101的加强筋109切除并形成所需的形状，在此，所 述加强筋109被切除后，通过测试设备进行必要的测试，测试合格者就 成为智能功率模块100。

在实现本发明技术方案的过程中，本发明的发明人发现：

由于智能功率模块100通常会工作较恶劣工况下，例如上述智能功 率模块100应用于变频空调的室外机时，室外的高温高湿环境会使上述 智能功率模块100内部温度升高。由于采用上述制造方法获得的智能功 率模块100被密封树脂102完全密封，导致其内部容易热积聚并且水气 会通过密封树脂102的分子间隙进入内部电路。在上述高温和水气的共 同作用下，氯离子和溴离子引起电路腐蚀进而导致电路布线108底部的 电路发生微短路。加之，上述电路布线108利用刻蚀方式形成，其底部 宽度大于顶部宽度，即电路布线108中相邻两条布线之间底部最接近。 密封树脂为高导热材料，内部掺杂颗粒很多，难以完全填充电路布线 108的底部，最终使智能功率模块100中电路布线108底部的电路微短路 现象加剧，严重破坏智能功率模块100，严重时会使智能功率模块100 发生爆炸事故。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种电路模块及其制 造方法，以解决现有电路模块在恶劣工况时电路布线易发生短路影响 其正常使用的问题。

第一方面，本发明提供了一种电路模块，包括：多个电路元件、 至少一个散热块、金属薄板、绝缘胶层、金属框架、多条引脚和保护 层；其中，

所述绝缘胶层设置在所述金属薄板的上表面；所述绝缘胶层上设 置有预设形状的凹陷；

所述金属框架设置在所述凹陷中且所述金属框架与所述凹陷的形 状相匹配；

多个所述电路元件固定所述金属框架上且形成电连接；且部分所 述电路元件上固定至少一个所述散热块；

所述保护层与所述金属薄板形成密闭空间以密封所述绝缘胶层、 所述金属框架、多个所述电路元件和至少一个所述散热块的下半部分； 所述下半部分是指所述散热块与电路元件接触面和所述保护层远离金 属薄板的表面之间的部分；