整合型功率模块制造技术

一种整合型功率模块，其可包含栅极驱动电路、多个第一金属片、多个芯片、多个第二金属片及环状外框。该些第一金属片可平行设置，并可与栅极驱动电路电性连接，至少一个第一金属片可包含多个芯片槽。该些芯片可设置于该些芯片槽中，且各个芯片可与其中一个相邻的第一金属片电性连接。该些第二金属片可平行设置，并可与栅极驱动电路电性连接，各个第二金属片可设置于任意两个相邻的该些第一金属片之间。该些第一金属片、该些第二金属片、栅极驱动电路及该些芯片可设置于环状外框内。

Integrated power module

An integrated power module may include a gate drive circuit, a plurality of first metal sheets, a plurality of chips, a plurality of second metal sheets, and an annular outer frame. The first metal sheets can be arranged in parallel and can be electrically connected with the gate drive circuit, and at least one first metal sheet can contain a plurality of chip slots. The chips can be arranged in the chip slots, and each chip can be electrically connected with one of the first metal sheets adjacent to each other. The second metal sheets can be arranged in parallel and can be electrically connected with the gate drive circuit, and each second metal piece can be arranged between any two adjacent metal sheets. The first metal sheet, the second metal plate, the gate drive circuit and the chips can be arranged in the annular outer frame.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率模块，特别涉及一种整合型功率模块。
技术介绍
一般而言，现有技术的功率模块的功率电路与栅极驱动电路是采取分离的构造，因此，功率电路与栅极驱动电路均需要有各自的封装结构，且功率电路需要通过多条信号排线才得与外接的栅极驱动电路电性连接，上述的结构使得现有技术的功率模块的体积过大，故并无法应用于轻型载具或小型机具上，因此，现有技术的功率模块的应用范围受到了相当大的限制。又，由于功率模块需经常处于震动的环境下，但由于设计上的缺失，现有技术的功率模块并无法有效地固定其各个元件，因此其功率电路的各个芯片及芯片之间的信号排线很容易因震动而脱落，故现有技术的功率模块很容易发生故障的情况，使其故障率居高不下，严重的影响现有技术的功率模块的效能。此外，为了达到缘绝及散热的功率，现有技术的功率模块需要分别经过散热胶与绝缘胶的处理，使其工艺较为繁复，需要较高的时间及人力，因此也使现有技术的功率模块的制造成本大幅地提高。美国专利公开第US20110057713号揭露了一个功率模块(Powermodule)，其主要利用上下对称的结构来达到散热的目的。然而，此功率模块未整合栅极驱动电路，故需要通过多条信号排线与外接的栅极驱动电路连接，使其体积过大，故其应用范围受到了很大的限制。美国专利第US8237260号揭露了一个功率半导体模块(Powersemiconductormodule)，其主要利用多个基板块来设置多个芯片。同样地，此功率半导体模块仍未整合栅极驱动电路，故需要通过多条信号排线与外接的栅极驱动电路连接，使其体积过大，故其应用范围受到了很大的限制；此外，此功率半导体模块也缺乏有效的固定机构以固定其各个元件，故很容易因震动而故障，使其效能大打折扣。中国台湾专利公告第TWI478479号揭露了一种整合功率模块封装结构，其整合了栅极驱动电路。然而，此功率半导体模块同样并不具备有效的固定机构以固定其各个元件，故很容易因为震动而导致故障，使其效能大幅降低，此外，其结构设计过于松散，并无法有效地应用其内部空间，使其体积过大，也限制了其应用范围。因此，如何提出一种整合型功率模块，能够有效改善现有技术的功率模块应用上受到限制、工艺繁复且效能低落的情况已成为一个刻不容缓的问题。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的其中一目的就是在提供一种整合型功率模块，以解决现有技术的功率模块应用上受到限制、工艺繁复且效能低落的问题。根据本专利技术的其中一目的，提出一种整合型功率模块，其可包含栅极驱动电路、多个第一金属片、多个芯片、多个第二金属片及环状外框。该些第一金属片可平行设置，并可与栅极驱动电路电性连接，至少一个第一金属片可包含多个芯片槽。该些芯片可设置于该些芯片槽中，且各个芯片可与其中一个相邻的第一金属片电性连接。该些第二金属片可平行设置，并可与栅极驱动电路电性连接，各个第二金属片可设置于任意两个相邻的该些第一金属片之间。该些第一金属片、该些第二金属片、栅极驱动电路及该些芯片可设置于环状外框内。在一较佳的实施例中，该些第一金属片、该些第二金属片、该些芯片及该栅极驱动电路可通过封装技术手段固定。在一较佳的实施例中，各个芯片槽的尺寸可大于各个芯片的尺寸。在一较佳的实施例中，该些芯片可通过封装技术手段分别固定于该些芯片槽中。在一较佳的实施例中，各个芯片可通过多个金属走线与相邻的其中一个第一金属片电性连接。在一较佳的实施例中，各个第一金属片可包含一引脚。在一较佳的实施例中，各个引脚可包含第一弯折部及第二弯折部。在一较佳的实施例中，环状外框可包含多个引脚孔，其可对应于该些引脚，各个引脚可穿过对应的引脚孔而突出于环状外框。在一较佳的实施例中，栅极驱动电路可设置于该些第一金属片及该些第二金属片的上，且各个第一金属片及各个第二金属片上可有对应于栅极驱动电路的多个凹槽。在一较佳的实施例中，栅极驱动电路更可包含多个信号针脚。在一较佳的实施例中，环状外框可包含多个针脚孔，其可对应于该些信号针脚，各个信号针脚可穿过对应的针脚孔而突出于环状外框。在一较佳的实施例中，上盖可设置于环状外框的顶部。在一较佳的实施例中，散热底板可设置于环状外框的底部。在一较佳的实施例中，绝缘散热垫可设置于该些第一金属片及该些第二金属片与散热底板之间，并可与该些第一金属片及该些第二金属片接触。在一较佳的实施例中，环状外框可包含第一突出部，第一突出部可包含第一连接孔。在一较佳的实施例中，散热底板可包含第二突出部，第二突出部可包含第二连接孔，第二连接孔可对应于第一连接孔。在一较佳的实施例中，整合型功率模块更可包含连接件，其可穿设于第一连接孔及第二连接孔以固定环状外框及散热底板。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第一示意图；图2为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第二示意图；图3为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第三示意图；图4为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第四示意图；图5为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第五示意图；图6为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第六示意图；图7为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第七示意图；图8为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第八示意图；图9为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第九示意图；图10为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第十示意图；图11为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第十一示意图；图12为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第十二示意图。其中，附图标记1整合型功率模块11上盖12栅极驱动电路121信号针脚13环状外框131第一突出部1311第一连接孔132A、132B、132C引脚孔133针脚孔14功率电路141芯片142A、142B、142C第一金属片1421芯片槽1422A、1422B、1422C引脚1423、1433凹槽15绝缘散热垫16散热底板161第二突出部17连接件ML金属走线D1、D2二极管M1、M2晶体管具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术的整合型功率模块的实施例，为使便于理解，下述实施例中的相同元件是以相同的符号标示来说明。除此之外，本专利技术还可以广泛地在其他的实施例中施行。也就是说，本专利技术的范围不受已提出的实施例的限制，而是以本专利技术所提出的权利要求范围为准。请参阅图1及图2，其为本专利技术的整合型功率模块的第一实施例的第一示意图及第二示意图，图1举例说明了本实施例的整合型功率模块的爆炸图。如图1所示，整合型功率模块1可以包含上盖11、栅极驱动电路12、环状外框13、功率电路14、绝缘散热垫15、散热底板16以及多个连接件17。图2举例说明了本实施例的整合型功率模块的剖视图。如图2所示，上盖11可设置于环状外框13的顶部，功率电路14可设置于环状外框13的内部，散热底板16可设置于环状外框13的底部，而绝缘散热垫15可设置于功率电路14的该些第一金属片142A、142B、142C及该些第二金属片143与该散热底板16之间，并可与该些第一金属片142A、142B、142C及该些第二金属片143接触。其中，功率电路14可包含多个芯片141，而栅极驱动电路12可设置于功率电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整合型功率模块，其特征在于，包含：一栅极驱动电路；多个第一金属片，与该栅极驱动电路电性连接，该些第一金属片平行设置，且至少一个该第一金属片包含多个芯片槽；多个芯片，设置于该些芯片槽中，各个该芯片与相邻的其中一个该第一金属片电性连接；多个第二金属片，与该栅极驱动电路电性连接，该些第二金属片平行设置，且各个该第二金属片设置于任意两个相邻的该些第一金属片之间；以及一环状外框，该些第一金属片、该些第二金属片、该些芯片及该栅极驱动电路设置于该环状外框内。

【技术特征摘要】
2015.10.30 TW 1041357861.一种整合型功率模块，其特征在于，包含：一栅极驱动电路；多个第一金属片，与该栅极驱动电路电性连接，该些第一金属片平行设置，且至少一个该第一金属片包含多个芯片槽；多个芯片，设置于该些芯片槽中，各个该芯片与相邻的其中一个该第一金属片电性连接；多个第二金属片，与该栅极驱动电路电性连接，该些第二金属片平行设置，且各个该第二金属片设置于任意两个相邻的该些第一金属片之间；以及一环状外框，该些第一金属片、该些第二金属片、该些芯片及该栅极驱动电路设置于该环状外框内。2.根据权利要求1所述的整合型功率模块，其特征在于，该些第一金属片、该些第二金属片、该些芯片及该栅极驱动电路通过封装技术手段固定。3.根据权利要求1所述的整合型功率模块，其特征在于，各个该芯片槽的尺寸大于各个该芯片的尺寸。4.根据权利要求3所述的整合型功率模块，其特征在于，该些芯片通过封装技术手段分别固定于该些芯片槽中。5.根据权利要求1所述的整合型功率模块，其特征在于，各个该芯片通过多个金属走线与相邻的其中一个该第一金属片电性连接。6.根据权利要求1所述的整合型功率模块，其特征在于，该些第一金属片及该些第二金属片通过多个金属走线与该栅极驱动电路电性连接。7.根据权利要求1所述的整合型功率模块，其特征在于，各个该第一金属片包含一引脚。8.根据权利要求7所述的整合型功率模块，其特征在于，各个该引脚包含一第一弯折部及一第二弯折部。9.根据权利要求8所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：简士翔，林金亨，田庆金，宋柏嶒，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71