[发明专利]一种电源模块的高功率密度塑封结构及其引腿装配方法

说明书

本发明公开了一种电源模块的高功率密度塑封结构及其引腿装配方法，电源模块的高功率密度塑封结构包括模块塑封体和引脚端盖，模块塑封体包括基板层和塑封料层，塑封料层设置于基板层的相对两侧面形成三明治结构，引脚端盖包括引针和与引针固定连接的引针塑胶体，引针上设置有激光阻焊区，激光阻焊区所围成的空间设置引针焊盘，引针焊盘与基板层侧面设置的金属焊盘焊接；引脚端盖分别与基板层和两个塑封料层固定连接，该高功率密度塑封式电源模块的模块塑封体和引脚端盖通过回流焊接、粘接加固的工艺完成引脚端盖的高可靠连接，实现模块塑封体和引脚端盖之间良好的电气连接和较高的机械连接强度，具有体积小、重量轻、散热好的优点。

技术领域

本发明涉及电源模块塑封技术领域，尤其涉及一种电源模块的高功率密度塑封结构及其引腿装配方法。

背景技术

随着电子技术的高速发展，电子装备对其轻量化、小型化的要求日益提高，DC/DC直流电源模块是电子装备中不可或缺的核心元器件，被广泛应用于机载、弹载、雷达、航空航天等领域中，其中输出功率、变换效率以及功率密度是模块电源的重要技术指标；电子装备对自身的体积和重量要求极其严苛，给二次模块电源预留的设计空间相当有限，因此电源模块的体积和重量必须得到控制；此外模块电源通常安装在密闭的环境中，散热条件较差，这就要求电源模块具备高效率，减少损耗发热，满足电源的长期可靠工作。为此，电源模块将必然朝着高功率密度、高效率趋势发展，不断提高模块电源单位体积的输出功率和高可靠散热。

模块电源高效率、高功率密度技术指标的实现依赖于先进的封装工艺技术，没有封装技术的支撑，产品的功率密度和散热效率就无法继续提升。模块整体塑封封装工艺不仅减小了电源模块的体积和重量，也提高了产品的散热效率，而现今在先进封装-模块整体塑封工艺方面鲜有研究，且现有大多数模块电源通常是开板式、灌封式模块结构，采用单板和双板PCB叠装方式；PCB基板加金属或者塑料外壳，然后在腔体内部整体灌封导热硅橡胶的封装形式；该类封装结构存在体积大、重量高、散热差等缺点，无法满足模块高功率密度、高可靠散热的技术需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种电源模块的高功率密度塑封结构及其引腿装配方法，模块塑封体和引脚端盖通过回流焊接、粘接加固的工艺完成引脚端盖的高可靠连接，实现模块塑封体和引脚端盖之间良好的电气连接和较高的机械连接强度，具有体积小、重量轻、散热好的优点。

本发明提出的一种电源模块的高功率密度塑封结构，包括模块塑封体和引脚端盖，模块塑封体包括基板层和塑封料层，塑封料层设置于基板层的相对两侧面形成三明治结构，引脚端盖的引针焊盘与基板层金属焊盘焊接，引脚端盖分别与基板层和两个塑封料层固定连接。

进一步地，所述引脚端盖包括引针和与引针固定连接的引针塑胶体，引针上设置有激光阻焊区，激光阻焊区所围成的空间设置引针焊盘，引针焊盘与基板层侧面设置的金属焊盘焊接。

进一步地，所述引针塑胶体上设置凸起，引针上设置凹槽，凸起插入凹槽中配合固定设置，或者，所述引针塑胶体和引针通过注塑一体成型；所述引针塑胶体的材料为PPS材料，表面粗糙度为Ra1.2～Ra1.6。

进一步地，所述引针塑胶体上设置有U型结构的胶槽腔体，胶槽腔体设置于引针焊盘外围，胶槽腔体的U型底部与其中一塑封料层胶接，胶槽腔体的U型相对两侧部依次与其中一个塑封料层、基板层、另一个塑封料层胶接。

进一步地，引针的材料为无氧铜，铜表面依次镀覆镍层、钯层和金层。

进一步地，若引脚端盖为n引脚端盖，引针对应设置n个，基板层侧面设置的金属焊盘中对应设置n个金属焊盘。

一种高功率密度塑封式电源模块的引腿装配方法，包括如下步骤：

将模块塑封体水平放置在设定温度的恒温热板上进行预热设定时间后，对基板层侧面设置的金属焊盘和引脚端盖的引针焊盘进行搪锡操作，得到模块塑封体的搪锡焊盘和引脚端盖的搪锡焊盘；