本发明属于应用集成电路的电子部件制造领域。更具体地，涉及一种采用注塑方式制作带外部散热片的功率集成电路部件的方法。
背景技术：
随着集成电路技术的发展，如何简化应用集成电路制作集成电路部件的工艺流程是本领域技术人员愈发关切的问题。常见的功率集成电路部件有：汽车电压调节器、电机控制器、电调、功率模块、电子开关、整流器等。以汽车上重要的电子部件汽车电压调节器为例，其生产工艺流程现在主要有3种方式：
方式1、步骤一，通过smt等电子产品组装工艺将芯片和其它电子元器件焊接在电路板上，形成pcba；步骤二，把pcba、外部散热片与调节器支架通过粘接方式装配在一起；步骤三，通过焊接导线方式将调节器支架上的导电片与相应的pcba的功能焊盘连接在一起；步骤四，灌封密封胶；步骤五，粘接保护盖板，最终形成汽车电压调节器。需要特别说明的是，市场上可采购很多品种的调节器支架(调节器支架是壳体的一种，一般用于调节器生产的壳体被称为调节器支架)，调节器支架是通过注塑机的高温高压，把融化状态的高温塑料(例如pps塑料、pbt塑料、abs塑料、pa66塑料等)压入壳体注塑模具即调节器注塑模具中并把导电片镶嵌到塑料内部而制成的。
方式2、步骤一，将调节器封装芯片放入预先注塑好的调节器支架内；步骤二，把调节器支架中的导电片与芯片的功能引脚焊接在一起；步骤三，粘接外部散热片；步骤四，灌封密封胶；步骤五，粘接保护盖板，最终制作成汽车电压调节器总成。
方式3、步骤一，将未经封装的调节器裸芯片粘接在调节器支架的散热片上；步骤二，通过芯片绑定工艺实现芯片焊盘与支架导电片的连接；步骤三，灌封密封胶；步骤四，粘接保护盖板，最终制作成汽车电压调节器总成。
上述三种工艺过程中，都需应用粘接胶粘接外部散热片和保护盖板，必须要待胶固化后才可以继续下道工序；同样，灌封密封胶(高温胶的一种)后也必须要把加工件放置在高温烤箱中，需要一定时间待胶体固化后才可以继续下一步工序。
电机控制器、电调、功率模块、电子开关、整流器等功率集成电路部件目前的制作方法和上述汽车电压调节器很相似，也是需要功率集成电路芯片与导电片焊接、粘接外部散热片、灌封密封胶、安装壳体、粘接保护盖板等复杂的步骤。分析上述汽车电压调节器、电机控制器、电调、功率模块、电子开关、整流器等功率集成电路部件的生产方式可见，现有生产方式存在生产工序多、生产设备复杂、电路板和支架加工周期长、材料及耗材品种多、生产周期长，不易实现一个流生产，生产及管理费用高等问题。如何克服这些问题，简化应用集成电路封装体制作集成电路部件的工艺流程，成为业界迫切需要解决的课题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种解决上述技术问题的一种采用注塑方式制作带散热片的功率集成电路部件的方法，简化应用集成电路制作集成电路部件的工艺流程，同时要实现制作的功率集成电路部件在各种环境温度尤其是高温下都能做到满功率工作。
为了实现上述发明目的，本发明采用的制作集成电路部件的方法是：
步骤1，准备自带散热片的功率集成电路封装体、导电片、壳体注塑模具、外部散热片；
步骤2，把所述自带散热片的功率集成电路封装体的功能引脚焊接于所述导电片的相应位置，形成一个整体注塑镶件；
步骤3，把所述外部散热片放入所述壳体注塑模具中；
步骤4，把所述整体注塑镶件放入所述壳体注塑模具中；
步骤5，向所述壳体注塑模具中注塑高温塑料形成壳体，脱模后即完成所述功率集成电路部件的制作。
本发明所述的功率集成电路封装体是指，工作电流大于3安培、通过ic封装技术封装成的塑料封装的集成电路器件，例如to-220、to-263、to-3p、to-247、multiwatt8等。现有技术是，功率集成电路封装体在公开的资料和产品应用中，常见的应用方式是与电路板进行焊接、与外部散热片进行粘接使用。本发明所述的外部散热片是指露在加工制成的部件外面，起加大散热效果的散热片。本发明所指的导电片，可以是冲压成型有固定形状的，用于起到电流通路作用的金属片，也可以是在上述金属片上安装有导线、螺丝、螺丝杆、接插件等组成的金属片。导电片数量可以是一个也可以是多个，也可以是多个导电片通过连筋部相连的导电片框架。
进一步地，在准备自带散热片的功率集成电路封装体、导电片、壳体注塑模具、外部散热片的步骤中，还准备绝缘导热垫，在所述外部散热片上安放所述导热垫，并把自带散热片的功率集成电路封装体固定于所述绝缘导热垫上。
进一步地，在所述步骤1还包括准备螺杆、螺母、支撑柱、导线、接插件等附属零件，在所述步骤5之前把所述的螺杆、螺母、支撑柱、导线、接插件等附属零件中的1种或多种放入所述壳体注塑模具中。
进一步地，所述步骤1中所述自带散热片的功率集成电路封装体，是由1个或多个芯片封装而成，或是由电路板、芯片、阻容器件组成的电路板模块。进一步地，所述步骤1还包括准备二极管、电阻、电容元器件中的1种或多种，所述步骤2还包括把所述二极管、电阻、电容元器件中的1种或多种的功能引脚焊接于所述导电片的相应位置，焊接方式是：电阻焊、激光焊、超声波焊、钎焊等方式中的1种方式或多种方式组合使用。
进一步地，所述自带散热片的功率集成电路封装体所自带的散热片散热面积不小于60mm2；外部散热片的散热面积不小于240mm2，以保障本发明制成的功率集成电路部件在各种环境温度尤其是高温下满功率工作。
进一步地，所述的自带散热片的功率集成电路封装体具有的引脚属于直插式，分一侧或多侧排列，引脚间距离大于0.7mm，且引脚尺寸：长度不小于3mm，宽度不小于0.6mm，厚度不小于0.4mm。
进一步地，所述自带散热片的功率集成电路封装体的封装材料材质为耐高温模压材料，且能耐受注塑时的瞬时高温。
进一步地，所述步骤2中所述自带散热片的功率集成电路封装体的功能引脚与所述导电片的焊接方式是电阻焊、激光焊、超声波焊、钎焊等方式中的1种方式或多种方式组合使用。
进一步地，在所述步骤1之前还包括把所述导电片放入固定成型模具中进行注塑，制成一个固化成型的连体导电片的过程。
进一步地，在所述步骤2之后步骤3之前还包括如下步骤：把步骤2中所述整体注塑镶件，放入固定成型模具中进行注塑，制成一个加固的整体式镶件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一，由于采用注塑制作方式把现在功率集成电路部件装配(见前述部分背景技术中的汽车电压调节器3种方式的生产工艺流程)的多个步骤合并到了壳体注塑加工的一个过程中，减少了粘接外部散热片、灌封密封胶、粘接保护盖板等生产步骤。据估算，汽车调节器生产通过此种改进可节约胶的采购成本0.6-1.2元/只，每条生产线可减少粘接外部散热片、灌封密封胶、粘接保护盖板等生产环节的用工3人以上，还节省了自动点胶机、高温烤箱、工装托盘等的设备投资。第二，由于现在调节器生产普遍使用的方法，需要通过高温烘烤手段使高温粘接胶固化，需耗时20--60分钟，而采用本发明方法，由于注塑过程时间小于2分钟，大幅减少了调节器的生产周期。电机控制器、电调、功率模块、电子开关、整流器等功率集成电路部件目前的制作方法和上述汽车电压调节器很相似，应用本发明，也会大幅度缩短产品的生产周期。第三，现在调节器生产普遍使用的方法，是先把导电片通过注塑方式制成调节器支架，再在调节器支架内安装功率集成电路封装体，粘接外部散热片和保护盖，费工费时。本发明不再需要专门的调节器支架制造过程，直接把导电片改变为在外部装配方式，即功率集成电路封装体的功能引脚与导电片的焊接过程是在外部空间完成的，形成一个整体注塑镶件的装配过程不再受空间和位置的局限，使得导电片与封装体引脚在焊接中更方便应用专用工装夹具和更先进的设备，提高了质量和效率。电机控制器、电调、功率模块、电子开关、整流器等功率集成电路部件目前的制作方法和上述汽车电压调节器很相似，应用本发明，也会大幅度提高产品质量和生产效率。第四，通过用结构塑料代替粘接用胶，可以使外部散热片固定的结构强度更高，产品外观的一致性更好，产品使用中也会更稳定。第五，采用本发明制作的带外部散热片的功率集成电路部件，根据权利要求1中所述步骤1中所述壳体注塑模具的腔体的立体形状和住宿镶件的不同，注塑成型后的壳体能具有各种复杂结构特点，其中包括安装孔、外部连接插头、固定螺丝、固定螺母等功能结构，可适用于多种应用方式。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明进行详细描述。但这些实施例并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施例所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
实施例1：采用注塑方式制作带外部散热片的汽车电压调节器。准备一个to-3p封装的调节器芯片封装体，把该封装体的功能引脚通过电阻焊与铜镀镍导电片对应的位置相连，形成一个整体注塑镶件，把外部散热片、整体注塑镶件放入制作调节器的壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入塑料模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃。冷却后打开模具，拿出成型后的调节器模块，用剪刀剪掉水口和毛刺，即完成该调节器的装配。
上述实施例中，减少了现在汽车电压调节器生产大多采用的散热片粘接、灌封密封胶、粘接保护盖板等生产环节，节省了电路板、焊锡等各种原材料，节约了调节器支架和电路板加工的时间，减少了设备和人员的投入。由于封装体和导电片在开放的环境下焊接(不受传统工艺中的焊接受支架操作空间的限制)，方便了焊接操作，带来了更高的焊接效率和质量。因而具有多种有益效果，并降低了生产成本。
实施例2：采用注塑方式制作带外部散热片的汽车电压调节器。准备一个multiwatt8的调节器芯片封装体，把封装体的功能引脚通过激光焊与铁镀锡导电片框架对应的位置相连，形成一个整体注塑镶件，准备外部散热片、绝缘导热垫、螺母、支撑柱，把外部散热片、整体注塑镶件、螺母、支撑柱放入制作调节器的壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pbt塑料压入塑料模具中，注塑参数为：料筒温度为240℃，注射压力为80mpa，模具温度为80℃。冷却后打开模具，拿出成型后的调节器模块，用剪刀剪掉水口和毛刺，用模具冲压切断导电片框架的连筋部，完成该调节器的装配过程。
实施例3：采用注塑方式制作带外部散热片的汽车电压调节器。先把多个铜镀锡导电片放入固定成型模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入塑料模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃。冷却后打开模具，拿出固化成型的连体导电片，用剪刀剪掉水口和毛刺。准备一个插件电容，通过超声波焊接与固化成型的导电片对应位置相连。准备一个to220-5l的调节器芯片封装体，把该封装体的功能引脚通过模具进行冲压成型，把成型后的功能引脚通过超声波焊与固化成型的连体导电片对应的位置相连，形成一个整体注塑镶件。准备外部散热片、螺母，把外部散热片、上述整体注塑镶件、螺母放入用于注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的30％玻纤增强pa66塑料压入壳体注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为260℃，注射压力为80mpa，模具温度为80℃。冷却后打开模具，拿出成型后的调节器模块，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该调节器的装配。
实施例4：采用注塑方式制作带外部散热片的汽车电压调节器。准备铁镀镍导电片框架、接插件，准备一个to220-5l的调节器芯片封装体，通过电阻焊与上述装配好的铁镀锡导电片框架对应的位置相连，准备一个磷铜导电片，通过电阻焊与封装体的对应功能引脚相连，形成整体注塑镶件，把上述整体注塑镶件放入固定成型模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入固定成型模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃。冷却后打开模具，拿出加固的整体式镶件，用剪刀剪掉水口和毛刺。准备外部散热片、螺母、支撑柱，再把上述整体式镶件、外部散热片、螺母、支撑柱放入壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的30％玻纤增强pbt塑料压入壳体注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为260℃，注射压力为100mpa，模具温度为100℃。冷却后打开模具，拿出成型后的调节器部件，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该调节器的装配。
实施例5：采用注塑方式制作带外部散热片的汽车电压调节器。准备一个to220-5l的调节器芯片封装体、两个镀锡铜板，把封装体的功能引脚通过模具冲压成型，成型后的封装体引脚通过激光焊与镀锡铜板对应的位置相连，再通过激光切割形成连接于每个功能引脚的相应形状导电片，放入用于固定导电片的固定成型模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入固定成型模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃。冷却后打开模具，拿出加固的整体式镶件，用剪刀剪掉水口和毛刺。把整体式镶件放入冲压成型模具中进行折弯成型，准备外部散热片、绝缘导热垫、螺母、支撑柱，把外部散热片、螺母、支撑柱、成型后的整体式镶件放入制作调节器的壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的30％玻纤增强pa66塑料压入壳体注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为260℃，注射压力为80mpa，模具温度为80℃。冷却后打开模具，拿出成型后的调节器部件，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该调节器的装配。
实施例6：采用注塑方式制作带外部散热片的汽车电压调节器。准备一个to-246的调节器芯片封装体、1个镀锡铜板，把封装体的功能引脚通过激光焊与镀锡铜板对应的位置相连，再通过激光切割形成连接于相应功能引脚的2个导电片。准备1个预先成型好的导电片，通过激光焊将上述封装体的未焊接功能引脚和导电片的相应位置相连形成整体式镶件，将整体式镶件放入用于固定导电片的固定成型模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入固体成型模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃。冷却后打开模具，拿出加固的整体式镶件，用剪刀剪掉水口和毛刺。把整体式镶件放入冲压成型模具中进行折弯成型，准备外部散热片、螺母、支撑柱，把外部散热片、螺母、支撑柱、成型后的整体式镶件放入制作调节器的壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入壳体注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃。冷却后打开模具，拿出成型后的调节器部件，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该调节器的装配。
实施例7：采用注塑方式制作带外部散热片的三相整流器。准备6个to220-3l封装的整流二极管封装体，通过模具冲压把封装体引脚成型到固定尺寸及形状，通过电阻焊与铜镀锡导电片对应的位置相连，形成一个整体注塑镶件，准备外部散热片、绝缘导热垫、支撑柱，把外部散热片、绝缘导热垫、整体注塑镶件、支撑柱依次放入壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的30％玻纤增强pa66塑料压入壳体塑料模具中，注塑参数为：料筒温度为260℃，注射压力为80mpa，模具温度为80℃，通过注塑方法形成三相整流器的壳体部件。冷却后打开模具，拿出成型后的三相整流器部件，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该三相整流器的装配。
实施例8：采用注塑方式制造一个含有功率器件、外部散热片的塑料外壳部件。准备1个to-3p封装的mos管封装体，通过模具冲压把封装体引脚成型到需要的尺寸及形状，通过电阻焊与铜镀锡导电片对应的位置相连，形成一个整体注塑镶件，把外部散热片、绝缘导热垫、螺母、整体注塑镶件依次放入壳体注塑模具中，通过注塑机的高温高压，把融化状态的abs塑料压入壳体塑料模具中，注塑参数为：料筒温度为200℃，注射压力为100mpa，模具温度为70℃，通过注塑方法形成一个含有功率器件、外部散热片的塑料壳体部件。冷却后打开模具，拿出成型后的含有功率器件、外部散热片的塑料壳体部件，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该壳体的装配。
此方式适用于电子式的开关、继电器、功率模块等领域。
实施例9：采用注塑方式进行带外部散热片的电调装配。准备一个装配好的电调pcba、外部散热片，把外部散热片和pcba依次放入壳体注塑模具中，并把pcba固定于外部散热片上，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pbt塑料压入壳体注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为240℃，注射压力为80mpa，模具温度为80℃，通过注塑方法形成电调的外部壳体。冷却后打开模具，拿出成型后的部件，用剪刀剪掉水口和毛刺。准备704硅胶，在电调壳体中灌封704硅胶，用于对pcba上未注塑的元器件区域进行密封防护。
此方式适用于dc-dc电压转换器、防水开关电源、led电源、电机控制器等具有塑料壳体、外部散热片的电子部件装配领域。
实施例10：采用注塑方式制作带外部散热片的主动整流器功率模块。准备一个装配好的主动整流器功率模块的pcba，准备外部散热片、导电片、支撑柱、螺丝，把外部散热片和pcba，依次放入壳体注塑模具中，并把电路板固定于外部散热片上，通过注塑机的高温高压，把融化状态的pps塑料压入壳体
注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为310℃，注射压力为120mpa，模具温度为160℃，通过注塑方法形成带外部散热片的主动整流器功率模块的外部壳体。冷却后打开模具，拿出成型后的模块，用剪刀剪掉水口和毛刺。完成该主动整流器功率模块的生产。
实施例11：采用注塑方式制作带外部散热片的功率模块。准备好6个to-220-3l封装的mos管、外部散热片、导热绝缘垫，依次放入壳体注塑模具中，通过高温注塑，把融化状态的abs塑料压入壳体注塑模具中，注塑参数为：料筒温度为200℃，注射压力为100mpa，模具温度为70℃，通过注塑方法形成功率模块总成。冷却后打开模具，拿出成型后的带外部散热片的功率模块总成，用剪刀剪掉水口和毛刺，完成该功率模块总成的生产。