智能功率模块及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种智能功率模块及其制造方法，智能功率模块包括电路布线、多个电路元件和密封树脂，电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；多个电路元件设在电路布线的上表面上，每个电路元件为平面型电路元件，每个电路元件具有电极，每个电路元件通过电极与电路布线电连接，多个电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个功率元件上设有感温元件；密封树脂设在电路布线上。根据本发明专利技术的智能功率模块，可以实时监测功率元件的温度，由此，当智能功率模块在工作过程中的出现异常发热现象时，可以及时采取措施作出反应，从而可以有效地避免智能功率模块因过热烧毁，降低了智能功率模块的损坏几率，提高了智能功率模块的可靠性。

Intelligent power module and manufacturing method thereof

The invention discloses an intelligent power module and its manufacturing method, circuit wiring, intelligent power module includes a plurality of circuit elements and the sealing resin, circuit wiring at least one end is provided with a pad is connected to an external circuit; a plurality of circuit elements in the circuit wiring on the upper surface, each circuit element for plane type of circuit elements, each circuit element having electrodes, each circuit element through the electrode is connected with the electric circuit wiring, at least one of the plurality of circuit elements for power components, at least one power element is provided with a temperature sensing element; the sealing resin in circuit wiring. According to the invention of the intelligent power module, real-time monitoring of power components of the temperature, thus, when the abnormal heating phenomenon of intelligent power module in the work process, can take timely measures to respond, which can effectively avoid the intelligent power module due to overheating, reduce the damage probability of the intelligent power module, improve the reliability of the intelligent power module.

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块及其制造方法
本专利技术涉及电子器件
，尤其是涉及一种智能功率模块及其制造方法。
技术介绍
智能功率模块，即IPM(IntelligentPowerModule)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内设有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块一方面接收MCU(MicroControllerUnit微控制单元)的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的一种理想电力电子器件。相关技术中，智能功率模块上设有用于与外部电路电连接的引脚，然而智能功率模块一般会用在恶劣的工况中，如在变频空调的室外机上，智能功率模块通常在高温高湿的状态下工作，引脚外露在潮湿环境中容易产生凝露等现象，造成引脚间短路，严重时会使智能功率模块发生爆炸事故，对其应用环境构成损害，造成重大经济损失。另外，智能功率模块包括多种功率的元器件，使用金属线进行绑定时，不同功率的元器件使用的金属线的材质和粗细各不相同，增加了智能功率模块的加工难度，购买不同的邦线设备还增加了加工成本，并且，多种邦线工艺的组合使智能功率模块的制造直通率变低，生产良率难以提高，使得智能功率模块的成本居高不下，影响了智能功率模块的普及应用。此外，智能功率模块失效的主要原因是过热烧毁，相关技术中的智能功率模块难以对智能功率模块中的发热器件的温度进行实时监控，对于智能功率模块在工作过程中的异常发热无法及时作出反应，增加了智能功率模块损坏的几率，降低了智能功率模块的可靠性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种智能功率模块，该智能功率模块的可靠性高且成本低。本专利技术的另一个目的在于提出了一种智能功率模块的制造方法。根据本专利技术的智能功率模块，包括：电路布线，所述电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；多个电路元件，多个所述电路元件设在所述电路布线的上表面上，每个所述电路元件为平面型电路元件，每个所述电路元件具有电极，每个所述电路元件通过所述电极与所述电路布线电连接，多个所述电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个所述功率元件上设有感温元件；密封树脂，所述密封树脂设在所述电路布线上。根据本专利技术的智能功率模块，通过在功率元件上设置感温元件，可以实时监测功率元件的温度，由此，当智能功率模块在工作过程中的出现异常发热现象时，可以及时采取措施作出反应，从而可以有效地避免智能功率模块因过热烧毁，降低了智能功率模块的损坏几率，提高了智能功率模块的可靠性。另外，根据本专利技术的智能功率模块还可以具有如下附件的技术特征：根据本专利技术的一些实施例，智能功率模块进一步包括：散热片，所述散热片与所述功率元件的上表面相连。根据本专利技术的一些实施例，所述密封树脂覆盖所述电路布线的侧面的上部和所述电路布线的上表面，所述电路布线的所述侧面的下部和所述电路布线的下表面裸露在所述密封树脂外。具体地，所述密封树脂完全覆盖所述电路布线上表面上的所述电路元件，所述散热片的远离所述功率元件的一侧表面露在所述密封树脂外，所述感温元件下部的感温电极露在所述密封树脂外。可选地，所述电路布线的所述侧面裸露在所述密封树脂外的高度为h，所述h满足：0.3盎司≤h≤0.8盎司。可选地，所述感温元件的高度为A，所述A满足：0.1mm≤A≤0.15mm。根据本专利技术的一些实施例，所述散热片为铜片，所述散热片的厚度为t1，所述t1满足：1.0mm≤t1≤1.5mm。进一步地，所述散热片的外表面具有电镀银层。可选地，所述电镀银层的厚度为t2，所述t2满足：22μm≤t2≤30μm。根据本专利技术的一些实施例，所述电路布线采用铜板加工而成，所述铜板的厚度为t3，所述t3满足：t3≥5盎司。根据本专利技术的智能功率模块的制造方法，包括以下步骤：S1：制作电路布线；S2：制作底座，并根据所述电路布线的形状在所述底座上挖出第一凹槽，根据感温元件的位置和形状在所述底座上挖出第二凹槽，所述电路布线的下部适于放置在所述第一凹槽内，所述感温元件的下端适于放置在所述第二凹槽内；S3：将所述感温元件连接在功率元件的下表面上，将所述电路布线放置在所述第一凹槽内，将电路元件的电极与所述电路布线相连；S4：采用密封树脂封装所述电路布线；S5：将所述电路布线从所述底座中取出，得到智能功率模块。根据本专利技术的智能功率模块的制造方法，通过采用可重复使用的底座对电路布线进行定位，降低了封装密封树脂时定位的难度，极大地降低了智能功率模块的制造难度，提高了制造良率，降低了智能功率模块的成本，有利于智能功率模块的普及和应用。此外，将电路元件的电极直接与电路布线直接连接，省去了相关技术中用于实现电路元件与电路布线电连接的金属线，进一步地节省了成本，提高了生产效率。根据本专利技术的一些实施例，将所述电路元件的电极与所述电路布线相连之前，还包括如下步骤：将散热片贴在所述电路元件中的功率元件上。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S1具体包括如下步骤：S11：对铜板进行冲压或者蚀刻形成所述电路布线；S12：对所述电路布线的上表面进行抗氧化处理。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S3具体包括如下步骤：S31：在所述功率元件的下表面上涂敷非导电凝胶，所述感温元件通过所述非导电凝胶与所述功率元件相连；S32：将所述电路布线放置在所述第一凹槽内后，在所述电路布线的待安装所述电路元件的位置涂装锡膏；S33：将所述电路元件的所述电极放置在所述锡膏上；S34：通过回流焊使锡膏固化以将所述电路元件固定在所述电路布线上；S35：清洗所述电路布线，以除去残留在所述电路布线上的异物。根据本专利技术的一些实施例，将所述电路布线从所述底座中取出后，还包括如下步骤：将密封所述电路布线过程中形成的溢胶去除。可选地，所述第一凹槽的深度为H，所述H满足：0.3盎司≤H≤0.8盎司。可选地，所述底座为不锈钢件。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的智能功率模块的俯视图；图2是沿图1中A-A线的剖示图；图3是根据本专利技术实施例的智能功率模块的俯视图，其中，去掉了智能功率模块上表面的密封树脂；图4是根据本专利技术实施例的智能功率模块的仰视图；图5是根据本专利技术实施例的智能功率模块的电路布线的俯视图；图6是沿图5中B-B线的剖示图；图7是根据本专利技术实施例的智能功率模块的散热片、功率元件和感温元件的结构示意图；图8是根据本专利技术实施例的智能功率模块的制造方法中的底座的俯视图；图9是根据本专利技术实施例的底座和载具配合的俯视图；图10是沿图9中C-C线的剖示图；图11是根据本专利技术实施例的智能功率模块的封装密封树脂的示意图；图12是根据本专利技术实施例的智能功率模块的封装密封树脂后的仰视图；图13是根据本专利技术实施例的智能功率模块的封装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块，其特征在于，包括：电路布线，所述电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；多个电路元件，多个所述电路元件设在所述电路布线的上表面上，每个所述电路元件为平面型电路元件，每个所述电路元件具有电极，每个所述电路元件通过所述电极与所述电路布线电连接，多个所述电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个所述功率元件上设有感温元件；密封树脂，所述密封树脂设在所述电路布线上。

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：电路布线，所述电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；多个电路元件，多个所述电路元件设在所述电路布线的上表面上，每个所述电路元件为平面型电路元件，每个所述电路元件具有电极，每个所述电路元件通过所述电极与所述电路布线电连接，多个所述电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个所述功率元件上设有感温元件；密封树脂，所述密封树脂设在所述电路布线上。2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，进一步包括：散热片，所述散热片与所述功率元件的上表面相连。3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述密封树脂覆盖所述电路布线的侧面的上部和所述电路布线的上表面，所述电路布线的所述侧面的下部和所述电路布线的下表面裸露在所述密封树脂外。4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述密封树脂完全覆盖所述电路布线上表面上的所述电路元件，所述散热片的远离所述功率元件的一侧表面露在所述密封树脂外，所述感温元件下部的感温电极露在所述密封树脂外。5.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述电路布线的所述侧面裸露在所述密封树脂外的高度为h，所述h满足：0.3盎司≤h≤0.8盎司。6.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述感温元件的高度为A，所述A满足：0.1mm≤A≤0.15mm。7.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述散热片为铜片，所述散热片的厚度为t1，所述t1满足：1.0mm≤t1≤1.5mm。8.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述散热片的外表面具有电镀银层。9.根据权利要求8所述的智能功率模块，其特征在于，所述电镀银层的厚度为t2，所述t2满足：22μm≤t2≤30μm。10.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述电路布线采用铜板加工而成，所述铜板的厚度为t3，所述t3满足：t3≥5盎司。11.一种根据权利要求1或10所述的智...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44