本發(fā)明涉及電子器件領(lǐng)域，特別涉及一種功率模塊及其制造方法。

背景技術(shù)：

對(duì)于功率模塊，尤其是智能功率模塊，其使用環(huán)境一般較為苛刻，例如會(huì)被使用在很潮濕的環(huán)境中。通常地，功率模塊包括電路基板、設(shè)置在電路基板上的電子元器件和接線引腳、以及包覆電路基板和電子元器件的環(huán)氧塑封層。然而，環(huán)氧塑封層中的環(huán)氧塑封材料在潮濕的環(huán)境中容易吸水，而導(dǎo)致電路基板上的電路漏電而失效，從而影響功率模塊的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提出一種功率模塊，旨在降低功率模塊的吸水性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的功率模塊包括：

功率模塊本體，包括電路基板和固設(shè)于所述電路基板上的電子元器件，所述電子元器件與所述電路基板的電路布線相電連接；

環(huán)氧塑封層，由環(huán)氧塑封材料塑封形成，并包覆所述功率模塊本體；

防吸水層，由防吸水材料形成，并包覆所述環(huán)氧塑封層的外表面；以及

接線引腳，與所述電路基板的電路布線電連接，并密封穿設(shè)所述環(huán)氧塑封層和所述防吸水層，而部分顯露在所述防吸水層外部。

優(yōu)選地，所述防吸水層為防吸水材料氣相沉積層。

優(yōu)選地，所述防吸水層為碳氟氣相沉積層。

優(yōu)選地，所述防吸水層為硅膠層。

優(yōu)選地，所述防吸水層的厚度范圍為0.1微米至10微米。

本發(fā)明還提出一種功率模塊的制造方法，包括以下步驟：

s10、提供一電路基板，在所述電路基板上固設(shè)電子元器件，并將所述電子元器件與所述電路基板的電路布線電連接，以形成功率模塊本體；

s20、在所述電路基板的電路布線上設(shè)置接線引腳；

s30、利用環(huán)氧塑封材料對(duì)所述功率模塊本體進(jìn)行塑封，以形成包覆所述功率模塊本體的環(huán)氧塑封層；

s40、利用防吸水材料對(duì)所述環(huán)氧塑封層進(jìn)行包覆，以在所述環(huán)氧塑封層的外表面形成防吸水層；

其中，所述接線引腳部分顯露在所述防吸水層外部。

優(yōu)選地，所述步驟s40具體為：利用氣源類防吸水材料在所述環(huán)氧塑封層的外表面氣相沉積，以形成所述防吸水層。

優(yōu)選地，所述氣源類防吸水材料為碳氟氣源等離子體。

優(yōu)選地，所述步驟s40具體為：利用呈膠狀的防吸水材料對(duì)所述環(huán)氧塑封層的外表面進(jìn)行涂覆，以形成所述防吸水層；或者

將塑封有所述環(huán)氧塑封層的所述功率模塊本體浸入呈膠狀的防吸水材料中，再拿出固化，以形成所述防吸水層。

優(yōu)選地，所述防吸水層的厚度范圍為0.1微米至10微米。

本發(fā)明的技術(shù)方案通過增設(shè)包覆環(huán)氧塑封層外表面的防吸水層，以降低整個(gè)功率模塊的吸水性，從而提高功率模塊的耐濕性能，使功率模塊的可靠性提升，進(jìn)而提高功率模塊的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明功率模塊一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明功率模塊的制造方法一實(shí)施例的流程示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)，則該方向性指示僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，若本發(fā)明實(shí)施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，則該“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外，各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提出一種功率模塊。

參照?qǐng)D1，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該功率模塊包括：

功率模塊本體1，包括電路基板11和固設(shè)于電路基板11上的電子元器件12，電子元器件12與電路基板11的電路布線相電連接；

環(huán)氧塑封層2，由環(huán)氧塑封材料塑封形成，并包覆功率模塊本體1；

防吸水層3，由防吸水材料形成，并包覆環(huán)氧塑封層2的外表面；以及

接線引腳4，與電路基板11的電路布線電連接，并密封穿設(shè)環(huán)氧塑封層2和防吸水層3，而部分顯露在防吸水層3外部。

本實(shí)施例中，在電路基板11上，電子元器件12通常設(shè)有多個(gè)；該多個(gè)電子元器件12優(yōu)選通過回流焊接的方式固定在電路基板11上，以提高功率模塊本體1的制備效率。并且，電子元器件12與電路基板11的電路布線之間則通常通過導(dǎo)電線13連接；然本設(shè)計(jì)不限于此，于其他實(shí)施例中，對(duì)于可采用倒裝工藝的電子元器件12，也可直接將電子元器件12倒裝在電路基板11的電路布線上，從而節(jié)省導(dǎo)電線13焊接的工序。另外，本實(shí)施例中，接線引腳4是部分顯露在防吸水層3外部的，如此，可使得該功率模塊通過該接線引腳4連接至對(duì)應(yīng)電子設(shè)備的電路系統(tǒng)中。

本發(fā)明的技術(shù)方案通過增設(shè)包覆環(huán)氧塑封層2外表面的防吸水層3，以降低整個(gè)功率模塊的吸水性，從而提高功率模塊的耐濕性能，使功率模塊的可靠性提升，進(jìn)而提高功率模塊的使用壽命。需要說明的是，本實(shí)施例中，該功率模塊具體為一種智能功率模塊，可以理解，智能功率模塊的使用環(huán)境通常更為苛刻，設(shè)置防吸水層3的需求更為迫切；當(dāng)然，防吸水層3的結(jié)構(gòu)也可用在普通的功率模塊上。

在本實(shí)施例中，防吸水層3優(yōu)選為由氣源類防吸水材料在環(huán)氧塑封層2外表面氣相沉積而成的防吸水材料氣相沉積層?？梢岳斫?，防吸水材料氣相沉積層具有較好的防吸水性能，可顯著降低整個(gè)功率模塊的吸水性。另外，通過氣相沉積的方式，可在環(huán)氧塑封層2外表面的每個(gè)角落都形成有所述防吸水層3，以避免防吸水層3覆蓋不完全的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)，易于形成厚度均勻的防吸水層3。本實(shí)施例中，具體地，所采用的氣源類防吸水材料優(yōu)選為碳氟氣源等離子體，以在環(huán)氧塑封層2的外表面覆蓋一層碳氟氣相沉積層，該碳氟氣相沉積層具體由碳氟有機(jī)化合物所構(gòu)成，此碳氟有機(jī)化合物的表面能低，能在環(huán)氧塑封層2外表面形成較強(qiáng)的水汽阻隔能力和較好的疏水能力，從而顯著降低整個(gè)功率模塊的吸水性；然本設(shè)計(jì)不限于此，于其他實(shí)施例中，所采用的氣源類防吸水材料還可但不限于為硅烷氣源等離子體等。

需要說明的是，在本發(fā)明的一些其他實(shí)施例中，防吸水層3還可為防吸水材料涂層?？梢岳斫?，通過涂覆的方式，也可在環(huán)氧塑封層2外表面的每個(gè)角落都形成有所述防吸水層3，且涂覆工藝的所需設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)。通常地，涂覆時(shí)所采用的防吸水材料可以為硅膠，而在環(huán)氧塑封層2的外表面形成硅膠涂層，硅膠具有良好的防吸水性。另外，在本發(fā)明的再一些其他實(shí)施例中，還可將功率模塊本體1整體浸在硅膠膠水中，再拿起，并將環(huán)氧塑封層2外表面滿布的硅膠膠水固化，以形成防吸水硅膠層，以確保防吸水硅膠層全部覆蓋環(huán)氧塑封層2的外表面。

可以理解，若防吸水層3過厚，防吸水材料需要較多，會(huì)導(dǎo)致成形所述防吸水層3所需的成本高，特別地，當(dāng)防吸水層3是通過氣相沉積的方式形成時(shí)，成形的時(shí)間會(huì)過長，而導(dǎo)致成形效率低。若防吸水層3過薄，防吸水能力則可能會(huì)不足，特別地，容易出現(xiàn)有些位置未被覆蓋的現(xiàn)象。為此，本實(shí)施例中，防吸水層3的厚度范圍通常為0.1微米至10微米，并且優(yōu)選為1微米至5微米。

本發(fā)明還提出一種功率模塊的制造方法。

參照?qǐng)D2，在本發(fā)明一實(shí)施例中，該功率模塊的制造方法包括以下步驟：

s10、提供一電路基板，在所述電路基板上固設(shè)電子元器件，并將所述電子元器件與所述電路基板的電路布線電連接，以形成功率模塊本體。

本實(shí)施例中，在電路基板上，電子元器件通常設(shè)有多個(gè)；該多個(gè)電子元器件優(yōu)選通過回流焊接的方式固定在電路基板上，以提高功率模塊本體的制備效率。具體地，在回流焊接過程中，通常先將粘結(jié)輔料(例如錫膏)印刷于電路基板的表面，再將電子元器件貼裝于帶有所述粘結(jié)輔料的電路基板上，接著，將帶有電子元器件的電路基板利用回流爐進(jìn)行回流焊接。

本實(shí)施例中，電子元器件與電路基板的電路布線之間則通常通過導(dǎo)電線連接；并且，為提高導(dǎo)電線與電子元器件、電路布線之間的連接可靠性，在連接所述導(dǎo)電線前，通常需要將經(jīng)過回流焊接的帶有電子元器件的電路基板進(jìn)行化學(xué)藥水清洗、及/或等離子清洗。然本設(shè)計(jì)不限于此，于其他實(shí)施例中，對(duì)于可采用倒裝工藝的電子元器件，也可直接將電子元器件倒裝在電路基板的電路布線上，從而節(jié)省導(dǎo)電線焊接的工序。

s20、在所述電路基板的電路布線上設(shè)置接線引腳。

s30、利用環(huán)氧塑封材料對(duì)所述功率模塊本體進(jìn)行塑封，以形成包覆所述功率模塊本體的環(huán)氧塑封層。

本實(shí)施例中，環(huán)氧塑封層通常是利用烤箱進(jìn)行固化處理的，以加快環(huán)氧塑封層的固化效率，從而提高功率模塊的制備效率。

s40、利用防吸水材料對(duì)所述環(huán)氧塑封層進(jìn)行包覆，以在所述環(huán)氧塑封層的外表面形成防吸水層。

本實(shí)施例中，接線引腳是部分顯露在防吸水層外部的，如此，可使得該功率模塊通過該接線引腳連接至對(duì)應(yīng)電子設(shè)備的電路系統(tǒng)中。

本發(fā)明的技術(shù)方案通過增設(shè)包覆環(huán)氧塑封層外表面的防吸水層，以降低整個(gè)功率模塊的吸水性，從而提高功率模塊的耐濕性能，使功率模塊的可靠性提升，進(jìn)而提高功率模塊的使用壽命。需要說明的是，本實(shí)施例中，該功率模塊具體為一種智能功率模塊，可以理解，智能功率模塊的使用環(huán)境通常更為苛刻，設(shè)置防吸水層的需求更為迫切；當(dāng)然，防吸水層的結(jié)構(gòu)也可用在普通的功率模塊上。

在本實(shí)施例中，所述步驟s40具體為：利用氣源類防吸水材料在所述環(huán)氧塑封層的外表面氣相沉積，以形成所述防吸水層。

可以理解，防吸水材料氣相沉積層具有較好的防吸水性能，可顯著降低整個(gè)功率模塊的吸水性。另外，通過氣相沉積的方式，可在環(huán)氧塑封層外表面的每個(gè)角落都形成有所述防吸水層，以避免防吸水層覆蓋不完全的現(xiàn)象出現(xiàn)，同時(shí)，易于形成厚度均勻的防吸水層。本實(shí)施例中，具體地，所采用的氣源類防吸水材料優(yōu)選為碳氟氣源等離子體，以在環(huán)氧塑封層的外表面覆蓋一層碳氟氣相沉積層，該碳氟氣相沉積層具體由碳氟有機(jī)化合物所構(gòu)成，此碳氟有機(jī)化合物的表面能低，能在環(huán)氧塑封層外表面形成較強(qiáng)的水汽阻隔能力和較好的疏水能力，從而顯著降低整個(gè)功率模塊的吸水性；然本設(shè)計(jì)不限于此，于其他實(shí)施例中，所采用的氣源類防吸水材料還可但不限于為硅烷氣源等離子體等。

需要說明的是，本設(shè)計(jì)不限于此，于一些其他實(shí)施例中，所述步驟s40還可具體為：利用呈膠狀的防吸水材料對(duì)所述環(huán)氧塑封層的外表面進(jìn)行涂覆，以形成所述防吸水層。可以理解，通過涂覆的方式，也可在環(huán)氧塑封層外表面的每個(gè)角落都形成有所述防吸水層，且涂覆工藝的所需設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)。另外，于再一些其他實(shí)施例中，所述步驟s40還可具體為：將塑封有所述環(huán)氧塑封層的所述功率模塊本體浸入呈膠狀的防吸水材料中，再拿出固化，以形成所述防吸水層。如此，可確保防吸水硅膠層全部覆蓋環(huán)氧塑封層的外表面。通常地，涂覆或浸泡時(shí)所采用的防吸水材料可以為硅膠，而在環(huán)氧塑封層的外表面形成硅膠層，硅膠具有良好的防吸水性?？梢岳斫?，無論是涂覆還是浸泡之后，都需要將附著在環(huán)氧塑封層外表面的呈膠狀的防吸水材料進(jìn)行固化，該固化可以是自然固化，也可以是烘烤固化；并且該固化優(yōu)選為烘烤固化，以避免因長時(shí)間的膠流動(dòng)，而導(dǎo)至部分區(qū)域的防吸水層出現(xiàn)過薄現(xiàn)象。

可以理解，若防吸水層過厚，防吸水材料需要較多，會(huì)導(dǎo)致成形所述防吸水層所需的成本高，特別地，當(dāng)防吸水層是通過氣相沉積的方式形成時(shí)，成形的時(shí)間會(huì)過長，而導(dǎo)致成形效率低。若防吸水層過薄，防吸水能力則可能會(huì)不足，特別地，容易出現(xiàn)有些位置未被覆蓋的現(xiàn)象。為此，本實(shí)施例中，防吸水層的厚度范圍通常為0.1微米至10微米，并且優(yōu)選為1微米至5微米。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。