本实用新型专利技术公开一种智能功率模块，该智能功率模块包括电路布线、设置在电路布线预定位置的功率元件和非功率元件，作为载体的纸质散热器，散热器正面覆盖有绝缘层，电路布线设置在绝缘层表面；散热器的背面至少在对应所述功率元件的位置设置有用于散热的皱褶。本实用新型专利技术提高了智能功率模块的散热效果、电性能和热稳定性，降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及智能功率模块
，尤其涉及一种变频空调等特定的应用场合，通过传递模形式进行封装的智能功率模块。
技术介绍
智能功率模块（IPM，Intelligent Power Module)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，并内藏有过电压、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。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。现有的智能功率模块的结构如图1 (A)、图1⑶和图1 (C)所示。图1 (A)是现有的智能功率模块100的俯视图，图1 (B)是图1 (A)的X-X’线剖面图，图1 (C)是图1 (A)去除树脂后的示意图。如图1 (A)、图1⑶和图1 (C)所示，现有的智能功率模块100具有如下结构，其包括：电路基板106 ;设于电路基板106表面上的绝缘层107 ;绝缘层107上形成的电路布线108 ;覆盖于绝缘层107和电路布线108特定位置的阻焊层110 ;通过锡膏112固定在电路布线108上的功率元件109和非功率元件104 ;连接非功率元件104、功率元件109和电路布线108的金属线105 ;与电路布线108连接的引脚101 ;电路基板106的至少一面被密封树脂102密封，为了提高密封性，会将电路基板106的整个面全部密封。由于智能功率模块100—般工作在高温环境中，并且功率元件109在工作时会发出大量的热，导致功率元件109的结温很高，虽然电路基板106具有散热作用，但是因为绝缘层107的存在，导致智能功率模块100的整体热阻较高。并且，由于电路基板106的导热，使功率元件109的热量传递到其他器件中，使其他器件的电参数发生不可忽略的温飘。因此，现有的智能功率模块长期工作在高温下，会严重降低其使用寿命，并且会影响性能的稳定性，在极端情况下，会导致智能功率模块在工作过程中因内部器件过热而失控爆炸，造成人员伤亡和财产损失。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种结构简单、利于散热、可靠性高的智能功率丰旲块。为了达到上述目的，本技术提出一种智能功率模块，包括电路布线、设置在所述电路布线预定位置的功率元件和非功率元件，还包括：作为载体的纸质散热器，所述散热器的一面作为正面覆盖有绝缘层，所述电路布线设置在所述绝缘层上远离散热器的一面；所述散热器的另一面作为背面，至少在对应所述功率元件的位置设置有用于散热的皱褶。优选地，所述皱褶覆盖所述散热器的整个背面。优选地，所述散热器上还设有通孔，所述通孔贯穿所述散热器和绝缘层；所述电路布线的边缘与所述通孔的边缘之间，以及，所述绝缘层的边缘与所述通孔的边缘之间具有设定距离。优选地，该智能功率模块还包括:用于连接所述电路布线、所述功率元件和所述非功率元件以构成相应电路的金属线。优选地，该智能功率模块还包括配置在所述功率模块边缘、与所述电路布线连接并向外延伸作为输入输出的引脚。优选地，所述电路布线、所述功率元件和非功率元件、金属线，以及所述引脚与电路布线的连接部分由树脂封装；所述树脂将所述通孔填充。优选地，所述电路布线在所述绝缘层的至少一边缘形成一个或多个焊垫；所述多个焊垫沿所述绝缘层的边缘对准排列；所述引脚通过所述焊垫固定，并与所述电路布线连接。优选地，所述散热器的背面未配置所述皱褶的位置由树脂封装。优选地，所述散热器和皱褶均为湿式碳素复合材料功能纸。优选地，所述散热器与所述皱褶粘接或者一体制成。优选地，所述散热器的厚度为1.5_?2.5mm ;所述散热器的厚度大于所述皱褶的厚度。优选地，所述功率元件、所述非功率元件、所述电路布线、所述金属线组成的电路，具有桥堆、压缩机逆变以及功率因素校正功能，或者具有桥堆、压缩机逆变、功率因素校正以及风机逆变功能。本技术提出的一种智能功率模块，在智能功率模块中弓I入作为载体的纸质散热器，并在纸质散热器的背面设置散热皱褶，散热面积极大增加，绝缘层无需使用高导热材料即可满足功率元件散热要求；而且功率元件的大部分热量被迅速散出而不传导到非功率元件，使非功率元件始终工作在低温环境中，非功率元件的温飘极大减小，提高了智能功率模块的电性能和热稳定性；本技术采用重量更轻的纸质散热器，对加工时所用载具要求低，定位容易，降低了制造成本，提高了过程合格率；省去将功率元件贴装到内部散热器的工序，降低了设备投资费用。【附图说明】图UA)是现有的智能功率模块的俯视图；图1 (B)是图1 (A)的X-X’线剖面图；图1 (C)是图1 (A)去除树脂后的示意图；图2(A)是本技术智能功能模块较佳实施例的背面视图；图2 (B)是图2 (A)的X-X’线的截面图；图2 (C)是本技术实施例智能功能模块去掉密封树脂后的正面俯视图；图3(A)是本技术实施例第一工序中纸质散热器的主视图；图3 (B)是图3 (A)的X-X’线的截面图；图3(C)是在纸质散热器的正面形成绝缘层和铜箔层的示意图；图3(D)是在图3(C)所示的铜箔层上形成电路布线的示意图；图3(E)是图3(D)的X-X’线的截面图；图3(F)是在图3(D)的电路布线上形成通孔的示意图；图3(G)是形成散热皱褶的示意图；图3 (H)是将皱褶粘附在纸质散热器的背面的结构示意图；图4(A)是本技术实施例第二工序中制成一排引脚的示意图；图4(B)是图4(A)中单个引脚的结构示意图；图4(C)是带有弧度的单个引脚示意图；图5(A)是本技术实施例第三工序中，装配功率元件、非功率元件及引脚的智能功率模块的侧视图；图5 (B)是图5 (A)的俯视图；图6(A)是本技术实施例第五工序中，通过金属线使功率元件、非功率元件、散热器和电路布线间形成连接的侧视图； 图6 (B)是图6 (A)的俯视图；图7是本技术实施例第六工序中，使用模具由密封树脂密封纸质散热器的剖面图；图8是本技术实施例第七工序中，引脚切筋成型的示意图；图9是本实施例智能功率模块的制造工序示意图。为了使本技术的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。【具体实施方式】应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如前所述，现有的智能功率模块由于散热效果不佳，长期工作在高温下，会严重降低其使用寿命，并且会影响智能模块性能的稳定性。本技术考虑到，在变频空调等特定的应用场合，高导热绝缘层和增加散热器虽然可以解决智能功率模块的散热问题，但是，选用高导热绝缘层散热，一方面成本非常高，另一方面由于高导热绝缘层使用了大量的参杂而导致智能功率模块硬度很大，从而增加了智能功率模块的制造难度；如果在智能功率模块内部增加散热器，将功率元件贴装在散热器上，一方面会增加原材料成本，另一方面也增加了智能功率模块的工艺难度；如果在智能功率模块外部增加散热器，散热器贴装在智能功率模块的背面，由于与智能功率模块配合的应用电路上还有其他发热元件，如果为所有发热元件安装同一个散热器，会增加散热器面积，从而提高应用成本，如果为所有发热元件分别安装散热器，则本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能功率模块，包括电路布线、设置在所述电路布线预定位置的功率元件和非功率元件，其特征在于，还包括：作为载体的纸质散热器，所述散热器的一面作为正面覆盖有绝缘层，所述电路布线设置在所述绝缘层上远离散热器的一面；所述散热器的另一面作为背面，至少在对应所述功率元件的位置设置有用于散热的皱褶。
【技术特征摘要】
【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：新型
国别省市：广东;44
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