一種高溫電源模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高溫電源模塊，屬于半導(dǎo)體器件領(lǐng)域。一種高溫電源模塊，包括底板、外殼、螺釘、中心柱和絕緣中心柱，其中，底板上設(shè)置有三個(gè)模塊，左、右兩個(gè)模塊為相同的芯片模塊，中間模塊為中心模塊，中心模塊居于底板中央位置，左、右兩個(gè)模塊位于中心模塊距離相等的兩側(cè)；外殼通過銷釘連接于底板上，將三個(gè)模塊圍繞在內(nèi)，外殼與三個(gè)模塊之間的空隙灌封有環(huán)氧樹脂；芯片模塊由上而下設(shè)置有：螺釘、中心柱、絕緣中心柱、焊片一、彈簧片、焊片二、鍍金鉬片、焊片三、芯片、焊片四、鍍鎳鉬片、焊片五、連接片、焊片六和陶瓷片。它可以廣泛應(yīng)用于各種惡劣環(huán)境，發(fā)熱量低，電源模塊的穩(wěn)定性高、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種高溫電源模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種高溫電源模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]電源模塊是一種可以直接貼裝在印刷電路板上的電源供應(yīng)器，其特點(diǎn)是可為專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器、存儲(chǔ)器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)及其它數(shù)字或模擬負(fù)載提供供電。這類模塊稱為負(fù)載點(diǎn)(P0L)電源供應(yīng)系統(tǒng)或使用點(diǎn)電源供應(yīng)系統(tǒng)(PUPS)。由于模塊式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)甚多，因此電源模塊廣泛應(yīng)用于交換設(shè)備、接入設(shè)備、移動(dòng)通訊、微波通訊以及光傳輸、路由器等通信領(lǐng)域和汽車電子、航空航天等。尤其近幾年由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和分布式供電系統(tǒng)的不斷推廣，電源模塊的增幅已經(jīng)超出了一次電源。電源模塊具有隔離作用，抗干擾能力強(qiáng)，自帶保護(hù)功能，便于集成。隨著半導(dǎo)體工藝、封裝技術(shù)和高頻軟開關(guān)的大量使用，模塊電源功率越來(lái)越大，轉(zhuǎn)換效率越來(lái)越高，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。參考文獻(xiàn):舒浙偉，郭康賢，彭超。DC/DC電源模塊散熱器的設(shè)計(jì)及熱分析[J]。電子產(chǎn)品世界，2012(1)。
[0003]溫度是影響DC/DC電源電路可靠性的重要因素之一。高、低溫及其循環(huán)會(huì)對(duì)大多數(shù)電子元器件產(chǎn)生嚴(yán)重影響。它會(huì)導(dǎo)致電子元器件的失效，進(jìn)而造成電源整機(jī)的失效。多芯片模塊(MCM)和高密度三維組裝技術(shù)的出現(xiàn)使得電子設(shè)備的熱流密度越來(lái)越高。但是現(xiàn)有大多數(shù)電源電路，由于電源模塊的使用功率越來(lái)越大，造成發(fā)熱量越來(lái)越大，加上使用環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，嚴(yán)重影響到電源模塊的穩(wěn)定性，可靠性差和使用壽命不長(zhǎng)，因此，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)電子設(shè)備以滿足其熱性能的要求在電源模塊設(shè)計(jì)中至關(guān)重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.要解決的技術(shù)問題
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的芯片發(fā)熱量大、環(huán)境適應(yīng)力差、穩(wěn)定性差、可靠性差、壽命低的問題，本實(shí)用新型提供了一種高溫電源模塊。它可以廣泛應(yīng)用于各種惡劣環(huán)境，且發(fā)熱量低，電源模塊的穩(wěn)定性高、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種高溫電源模塊，包括底板、外殼、螺釘、中心柱和絕緣中心柱，其中，底板上設(shè)置有三個(gè)模塊，左、右兩個(gè)模塊為相同的芯片模塊，中間模塊為中心模塊，中心模塊居于底板中央位置，左、右兩個(gè)模塊位于中心模塊距離相等的兩側(cè)；外殼通過銷釘連接于底板上，將三個(gè)模塊圍繞在內(nèi)，外殼與三個(gè)模塊之間的空隙灌封有環(huán)氧樹脂；
[0009]其中，芯片模塊由上而下設(shè)置有:螺釘、中心柱、絕緣中心柱、焊片一、彈簧片、焊片二、鍍金鑰片、焊片三、芯片、焊片四、鍍鎳鑰片、焊片五、連接片、焊片六和陶瓷片；
[0010]其中，中心模塊由上而下設(shè)置有:螺釘、中心柱、絕緣中心柱、焊片五、連接片、焊片六和陶瓷片。
[0011]更進(jìn)一步的，底板左右兩端分別設(shè)置有1個(gè)通孔，以便于電源模塊與外部其它結(jié)構(gòu)相互連接。
[0012]更進(jìn)一步的，底板為銅底板或鑰銅合金底板。
[0013]更進(jìn)一步的，三個(gè)模塊通過焊錫焊接方式固定在所述的底板上。
[0014]更進(jìn)一步的，芯片為電源芯片。
[0015]更進(jìn)一步的，焊片一、焊片二、焊片三、焊片四、焊片五和焊片六使用鉛錫焊料制成。
[0016]3.有益效果
[0017]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018](1)由于采用回形彈簧片，陶瓷片直接連接于底座的導(dǎo)熱的連接片設(shè)計(jì)，具有高效的傳熱能力，充分考慮到使用環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的影響，使得本實(shí)用新型可以在各種惡劣的環(huán)境下正常使用，環(huán)境適應(yīng)性范圍廣，可以承受_45°C到+200°C的使用環(huán)境；
[0019](2)由于采用了三模塊分體設(shè)計(jì)，使用中心絕緣柱，將外殼內(nèi)灌封環(huán)氧樹脂灌封膠，綜合結(jié)合的封裝設(shè)計(jì)，密封性高、抗沖擊性強(qiáng)，對(duì)內(nèi)部芯片的保護(hù)性好，芯片的使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、可靠性高；
[0020](3)用于散熱的底板為銅底板或鑰銅合金底板，鑰的熱膨脹系數(shù)較低，可有效保護(hù)芯片，確保本實(shí)用新型可以在極端溫度條件下正常工作，環(huán)境適應(yīng)性范圍廣，可以更加好的抵抗惡劣環(huán)境變化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型的主視圖的半剖視圖；
[0023]圖3是圖2的A部分放大結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0025]1、中心柱；2、底板；3、焊片一 ；4、彈黃片；5、焊片_.;6、鍛金鑰片；7、焊片二 ；8、芯片；9、焊片四；10、鍛鎮(zhèn)鑰片；11、焊片五；12、銷釘；13、外殼；14、螺釘；15、絕緣中心柱；16、連接片；17、焊片六；18、陶瓷片。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1所示，一種高溫電源模塊，包括底板2、外殼13、螺釘14，如圖2所示還包括中心柱1和絕緣中心柱15，其中，底板2上設(shè)置有三個(gè)模塊，左、右兩個(gè)模塊為相同的芯片模塊，中間模塊為中心模塊，中心模塊居于底板2中央位置，左、右兩個(gè)模塊位于和中心模塊距離相等的兩側(cè)，三個(gè)模塊通過焊錫焊接方式固定在底板2上，底板2的左右兩端分別設(shè)置有1個(gè)通孔，以便于電源模塊與外部其它結(jié)構(gòu)相互連接，底板2上內(nèi)中部還均勻設(shè)置有4個(gè)通孔，通孔直徑與銷釘12直徑相同，以供銷釘12連接，底板2為鑰銅合金底板，鑰的熱膨脹系數(shù)較低，可有效保護(hù)芯片8，確保本實(shí)用新型可以在極端溫度條件下正常工作，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可以更好的抵抗環(huán)境變化。
[0029]外殼13通過銷釘12連接于底板2上，將三個(gè)模塊圍繞在內(nèi)，外殼13與三個(gè)模塊之間的空隙灌封有環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂的散熱性很好，采用了三模塊分體設(shè)計(jì)，使用中心絕緣柱，將外殼內(nèi)灌封環(huán)氧樹脂灌封膠，綜合結(jié)合的封裝設(shè)計(jì)，密封性高、抗沖擊性強(qiáng)，對(duì)內(nèi)部芯片的保護(hù)性好，芯片的使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性好、可靠性高。
[0030]如圖3所示，其中，芯片模塊由上而下設(shè)置有:螺釘14、中心柱1、絕緣中心柱15、焊片一 3、彈簧片4、焊片二 5、鍍金鑰片6、焊片三7、芯片8、焊片四9、鍍鎳鑰片10、焊片五11、連接片16、焊片六17和陶瓷片18，其中芯片8為電源芯片，彈簧片4為回形結(jié)構(gòu)，散熱性能好；焊片一 3、焊片二 5、焊片三7、焊片四9、焊片五11和焊片六17使用鉛錫焊料制成，回形彈簧片和陶瓷片直接連接于底座的導(dǎo)熱的連接片設(shè)計(jì)，具有高效的傳熱能力，充分考慮到使用環(huán)境對(duì)產(chǎn)品的影響，使得本實(shí)用新型可以在各種惡劣的環(huán)境下正常使用，環(huán)境適應(yīng)性范圍廣，可以承受_45°C到+200°C的使用環(huán)境。
[0031]其中，中心模塊由上而下設(shè)置有:螺釘14、中心柱1、絕緣中心柱15、焊片五11、連接片16、焊片六17和陶瓷片18，中心模塊將兩邊的芯片模塊隔離開，使得兩部分芯片模塊工作獨(dú)立，影響小，散熱性能好，更加的趨于穩(wěn)定。
[0032]以上示意性地對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫電源模塊，包括底板⑵、外殼(13)、螺釘(14)，其特征在于:還包括中心柱(I)和絕緣中心柱(15)，其中，所述的底板(2)上設(shè)置有三個(gè)模塊，左、右兩個(gè)模塊為相同的芯片模塊，中間模塊為中心模塊，中心模塊居于底板(2)中央位置，左、右兩個(gè)模塊位于和中心模塊距離相等的兩側(cè)；所述的外殼(13)通過銷釘(12)連接于底板(2)上，將三個(gè)模塊圍繞在內(nèi)，外殼(13)與三個(gè)模塊之間的空隙灌封有環(huán)氧樹脂； 其中，所述的芯片模塊由上而下設(shè)置有:螺釘(14)、中心柱(I)、絕緣中心柱(15)、焊片一(3)、彈簧片(4)、焊片二(5)、鍍金鑰片(6)、焊片三(7)、芯片(8)、焊片四(9)、鍍鎳鑰片(10)、焊片五(11)、連接片(16)、焊片六(17)和陶瓷片(18)； 其中，所述的中心模塊由上而下設(shè)置有:螺釘(14)、中心柱(I)、絕緣中心柱(15)、焊片五(11)、連接片(16)、焊片六(17)和陶瓷片(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫電源模塊，其特征在于:所述的底板(2)左右兩端分別設(shè)置有I個(gè)通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫電源模塊，其特征在于:所述的底板(2)為銅底板或鑰銅合金底板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高溫電源模塊，其特征在于:所述的三個(gè)模塊通過焊錫焊接方式固定在所述的底板(2)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫電源模塊，其特征在于:所述的芯片(8)為電源芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高溫電源模塊，其特征在于:所述的焊片一(3)、焊片二(5)、焊片三(7)、焊片四(9)、焊片五(11)和焊片六(17)使用鉛錫焊料制成。
【文檔編號(hào)】H01L25/07GK204045581SQ201420535951
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】李駿存, 劉韻吉, 趙銳, 楊敏紅 申請(qǐng)人:桑德斯微電子器件（南京）有限公司