智能功率模块及空调器制造技术

本实用新型专利技术公开一种智能功率模块和空调器，该智能功率模块包括：基板、绝缘层、布线层、散热片、功率元件和包覆层，所述功率元件贴装在所述散热片背离所述布线层的一侧，所述功率元件具有贴合于所述散热片的第一贴合面，所述散热片具有供所述功率元件贴装的第二贴合面，所述第一贴合面的边缘与所述第二贴合面的边缘之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积。本专利提出的智能功率模块的散热区域的面积大于第一贴合面的面积，如此，不仅能够改善智能功率模块的散热性能，还能够提高智能功率模块的热可靠性。

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块及空调器
本技术涉及电子器件领域，特别涉及一种智能功率模块及空调器。
技术介绍
智能功率模块(IntelligentPowerModule，IPM)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。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。智能功率模块一般会工作在恶劣的工况中，如全直流变频空调的室外机，在高温的状态下，会使所述智能功率模块内部温度升高。现有的智能功率模块的结构如图1所示，为了提高智能功率模块的散热性，现有的智能功率模块一般采用如下两种方案，第一种方案是减小智能功率模块下表面包覆层的厚度，但是较薄的包覆层对工艺要求很高，这导致智能功率模块的不良率大幅增加，进而导致智能功率模块的成本居高不下；第二种方案是采用高热导率的包覆层，然而高热导率绝缘材料的价格较高，同样会增加智能功率模块的成本。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种智能功率模块，旨在提高智能功率模块的散热性能和热可靠性。为实现上述目的，本技术提出的智能功率模块包括：基板，所述基板具有相对设置的第一表面和第二表面；绝缘层，设于所述基板的第一表面；布线层，形成于所述绝缘层背离所述基板的一侧；散热片，设于所述布线层背离所述绝缘层的一侧；功率元件，贴装在所述散热片背离所述布线层的一侧，所述功率元件具有贴合于所述散热片的第一贴合面，所述散热片具有供所述功率元件贴装的第二贴合面，所述第二贴合面的边缘与所述第一贴合面的边缘之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积；以及包覆层，密封包覆在所述功率元件和所述基板的外部。优选地，所述第一贴合面为长条形，并具有在其长度方向相对设置的两第一侧边，两所述第一侧边距所述第二贴合面边缘的距离相等。优选地，所述第一侧边距所述第二贴合面边缘的距离的范围为所述功率元件的长度的1/4至1/2。优选地，所述散热片的厚度大于0.5mm。优选地，所述散热片的厚度与所述功率元件的电流大小呈正相关。优选地，所述智能功率模块的工作电流每增加0.5A，所述散热片的厚度增加0.1mm。优选地，所述散热片由导热金属材料制成。优选地，所述散热片表面设有石墨烯层。优选地，所述绝缘层包括环氧树脂层和填充在所述环氧树脂层内的氮化物颗粒。本技术还提出一种空调器，所述空调器包括智能功率模块，所述智能功率模块包括：基板，所述基板具有相对设置的第一表面和第二表面；绝缘层，设于所述基板的第一表面；布线层，形成于所述绝缘层背离所述基板的一侧；散热片，设于所述布线层背离所述绝缘层的一侧；功率元件，贴装在所述散热片背离所述布线层的一侧，所述功率元件具有贴合于所述散热片的第一贴合面，所述散热片具有供所述功率元件贴装的第二贴合面，所述第二贴合面的边缘与所述第一贴合面的边缘之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积；以及包覆层，密封包覆在所述功率元件和所述基板的外部。本技术提出的智能功率模块通过在功率元件和布线层之间设置散热片，如此，功率元件散发的热量能够通过高热导率的散热片快速地进行扩散，从而使得热量流入绝缘层之前已经均匀分布在散热片上，因此能够改善智能功率模块的散热性能；另外，所述功率元件的第一贴合面和所述散热片的第二贴合面之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积，因此功率元件的热量自功率元件向散热片扩散时其热流密度能够大幅衰减，从而能够避免功率元件局部温度过高，因此能够保证功率元件的正常工作，提高智能功率模块的热可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为现有的智能功率模块的俯视图；图2为本技术智能功率模块一实施例的俯视图；附图标号说明：标号名称标号名称10智能功率模块600包覆层100基板700驱动元件200绝缘层800金属线300布线层110第一表面400散热片120第二表面500功率元件本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。本技术提出一种智能功率模块，该智能功率模块具有高的散热性和热可靠性。在本技术实施例中，如图2所示，该智能功率模块10包括：基板100、绝缘层200、布线层300、散热片400、功率元件500、包覆层600、驱动元件700和金属线800，所述基板100具有相对设置的第一表面110和第二表面120；所述绝缘层200设于所述基板100的第一表面110；所述布线层300形成于所述绝缘层200背离所述基板100的一侧；所述散热片400设于所述布线层300背离所述绝缘层200的一侧；所述功率元件500贴装在所述散热片400背离所述布线层300的一侧，所述功率元件500具有贴合于所述散热片400的第一贴合面，所述散热片400具有供所述功率元件500贴装的第二贴合面，所述第一贴合面的边缘与所述第二贴合面的边缘之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积。本专利提出的智能功率模块10在功率元件500和所述布线层300之间贴装有散热片400，散热片400由高热导率材料制成，因此功率元件500工作过程中产生的热量能够通过散热片400快速地进行扩散，进而使得热量流入绝缘层200之前已经均匀分布在散热片400上，因此能够改善智能功率模块10的散热性能；更重要的是，所述功率元件500的下表面形成第一贴合面，所述散热片400与功率元件500相接触的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：基板，所述基板具有相对设置的第一表面和第二表面；绝缘层，设于所述基板的第一表面；布线层，形成于所述绝缘层背离所述基板的一侧；散热片，设于所述布线层背离所述绝缘层的一侧；功率元件，贴装在所述散热片背离所述布线层的一侧，所述功率元件具有贴合于所述散热片的第一贴合面，所述散热片具有供所述功率元件贴装的第二贴合面，所述第二贴合面的边缘与所述第一贴合面的边缘之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积；以及，包覆层，密封包覆在所述功率元件和所述基板的外部。

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：基板，所述基板具有相对设置的第一表面和第二表面；绝缘层，设于所述基板的第一表面；布线层，形成于所述绝缘层背离所述基板的一侧；散热片，设于所述布线层背离所述绝缘层的一侧；功率元件，贴装在所述散热片背离所述布线层的一侧，所述功率元件具有贴合于所述散热片的第一贴合面，所述散热片具有供所述功率元件贴装的第二贴合面，所述第二贴合面的边缘与所述第一贴合面的边缘之间形成散热区域，所述散热区域的面积大于所述第一贴合面的面积；以及，包覆层，密封包覆在所述功率元件和所述基板的外部。2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一贴合面为长条形，并具有在其长度方向相对设置的两第一侧边，两所述第一侧边距所述第二贴合面边缘的距离相等。3.如权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一侧边...

【专利技术属性】
技术研发人员：江雪晨，冯宇翔，
申请(专利权)人：芜湖美智空调设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34