高集成功率模块和电器制造技术

本实用新型专利技术公开了高集成功率模块和电器。该功率模块包括：基板，所述基板上具有绑线焊盘和引脚焊盘；整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块，所述整流桥、所述功率因数校正器件和所述智能功率模块设置在所述基板上；所述整流桥与所述功率因数校正器件之间、所述功率因数校正器件与所述智能功率模块之间通过金属绑线、所述绑线焊盘和铜布线电相连；其中，所述绑线焊盘与所述引脚焊盘邻近设置。本实用新型专利技术的高集成功率模块在将整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块集成在同一散热基板的同时，进一步通过优化布线方式和焊盘位置减小了功率模块以及电控板的面积，适用范围更广、生产成本更低。

High integrated power modules and appliances

The utility model discloses a high integrated power module and an electric appliance. The power module includes: a substrate, which has a bonded pad and a pin pad; a rectifier bridge, a power factor correction device and an intelligent power module. The rectifier bridge, the power factor correction device and the intelligent power module are arranged on the substrate; between the rectifier bridge and the power factor correction device, the power factor correction device and the intelligent power module are said to be intelligent. The power modules are connected by a metal bonding wire, the bonding pad and a copper wiring, wherein the bonding pad is adjacent to the pin pad. The high integrated power module of the utility model integrates the rectifier bridge, the power factor correction device and the intelligent power module on the same heat dissipation substrate, and further reduces the area of the power module and the electronic control board by optimizing the wiring mode and the position of the welding pad, so that the application scope is wider and the production cost is lower.

【技术实现步骤摘要】
高集成功率模块和电器
本技术涉及电器制造领域，具体而言，本技术涉及高集成功率模块和电器。
技术介绍
智能功率模块(IPM，IntelligentPowerModule)是一种先进的功率开关器件，本质上是集成了功率器件及其驱动电路芯片的模块；智能功率模块在能源管理领域可起到其他集成电路难以企及的重要作用，器件性能直接影响能源系统的利用效率。智能功率模块以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为内核，由高速低功耗管芯、优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。功率模块内的绝缘栅双极型晶体管的管芯一般选用高速型的，而且驱动电路紧靠绝缘栅双极型晶体管，驱动延时小，所以功率模块开关速度快、损耗小。然而，目前的功率模块及电器仍有待改进。
技术实现思路
本技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现提出的：空调的耗电量约占常用家电总耗电量的60％，如果将定频空调全部换成变频空调，整体效能将提高30％，而IPM是变频空调的核心器件。变频空调室外电控板包括整流桥、功率因数校正器件(PFC开关)、压缩机IPM、风机IPM四种功率器件。现有技术中，变频空调室外电控的这四种功率器件各自插针式安装在PCB板上，然后用同一块散热器(翅片)进行集中散热。这种分立设置的整流桥、PFC开关、压缩机IPM和风机IPM设计使得室外电控的体积较大，并且成本也较高。本技术旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中的至少一个。在本技术的一个方面，本技术提出了一种高集成功率模块。根据本技术的实施例，该高集成功率模块包括：基板，所述基板上具有绑线焊盘和引脚焊盘；整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块，所述整流桥、所述功率因数校正器件和所述智能功率模块设置在所述基板上；所述整流桥与所述功率因数校正器件之间、所述功率因数校正器件与所述智能功率模块之间通过金属绑线、所述绑线焊盘和铜布线电相连；其中，所述绑线焊盘与所述引脚焊盘邻近设置。由此，根据本技术实施例的高集成功率模块通过将整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块集成在同一散热基板，有效减小了电控板的面积，且分别采购整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块裸芯片进行功率模块封装生产，相比于购买分立的成品器件，成本更低。同时，本技术的高集成功率模块通过对布线方式、焊盘位置的优化，将绑线焊盘与引脚焊盘邻近设置，充分利用了绑线不占据基板尺寸的特点，形成金属绑线与铜布线的立体电路拓扑，从而进一步缩小了高集成功率模块的尺寸。由此，本技术的高集成功率模块在将整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块集成在同一散热基板的同时，进一步通过优化布线方式和焊盘位置减小了功率模块以及电控板的面积，适用范围更广、生产成本更低。任选的，所述整流桥包括多个二极管。任选的，所述功率因数校正器件包括开关管、二极管和功率因数校正开关驱动。任选的，所述功率因数校正器件的开关管为SiCMOSFET、SiCIGBT或者GaNHEMT。由此，可进一步有利于减小模块的开关损耗，进而有利于节约电能，降低模块发热。任选的，所述智能功率模块包括压缩机智能功率模块和风机智能功率模块。任选的，所述压缩机智能功率模块包括多个开关管、多个二极管和压缩机智能功率模块驱动。任选的，所述压缩机智能功率模块的开关管为SiCMOSFET、SiCIGBT或者GaNHEMT。由此，可进一步有利于减小模块的开关损耗，进而有利于节约电能，降低模块发热。任选的，所述风机智能功率模块包括多个逆导型绝缘栅双极型晶体管和风机智能功率模块驱动。任选的，所述高集成功率模块进一步包括：外部电感，所述外部电感设置在所述整流桥和所述功率因数校正器件之间；外部电容，所述外部电容设置在所述功率因数校正器件和所述智能功率模块之间。由此，可进一步有利于减小高集成功率模块的体积。在本技术的另一方面，本技术提出了一种电器。根据本技术的实施例，该电器包括上述实施例的高集成功率模块。根据本技术实施例的电器通过采用上述实施例的高集成功率模块，可有效减小功率模块的空间占用。任选的，上述电器可以为空调、洗衣机、冰箱或电磁炉。空调、洗衣机、冰箱或电磁炉中通过采用上述实施例的高集成功率模块，可有效减小功率模块的空间占用，且具有更高的可靠性和更长的使用寿命。本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，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/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是根据本技术一个实施例的高集成功率模块的结构示意图；图2是根据本技术再一个实施例的高集成功率模块的结构示意图；图3是现有技术中的PCB基板布线示意图；图4是根据本技术一个实施例的高集成功率模块中基板布线示意图；图5是根据本技术一个实施例的高集成功率模块中各器件的电气连接关系图。附图标记：100：基板；10：整流桥；20：功率因数校正器件(PFC开关)；30：智能功率模块(IPM)；5：金属绑线；6：绑线焊盘；7：铜布线；8：引脚焊盘；11：二极管；12：二极管；13：二极管；14：二极管；21：开关管；22：二极管；23：功率因数校正开关驱动(PFC开关驱动)；300：压缩机智能功率模块(压缩机IPM)；311：开关管；312：开关管；313：开关管；314：开关管；315：开关管；316：开关管；321：二极管；322：二极管；323：二极管；324：二极管；325：二极管；326：二极管；33：压缩机智能功率模块驱动(压缩机IPM驱动)；400：风机智能功率模块(风机IPM)；411：逆导型绝缘栅双极型晶体管(逆导IGBT)；412：逆导IGBT；413：逆导IGBT；414：逆导IGBT；415：逆导IGBT；416：逆导IGBT；43：风机智能功率模块驱动(风机IPM驱动)。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。专利技术人在对电器IPM的研究中发现，变频空调室外电控板包括整流桥、功率因数校正器件(PFC开关)、压缩机IPM、风机IPM四种功率器件。现有技术中，变频空调室外电控的这四种功率器件各自插针式安装在PCB板上，然后用同一块散热器(翅片)进行集中散热。这种分立设置的整流桥、PFC开关、压缩机IPM和风机IPM设计使得室外电控的体积较大，并且成本也较高。鉴于此，在本技术的一个方面，本技术提出一种高集成功率模块。根据本技术的实施例，参考图1，该高集成功率模块包括：基板100、整流桥10、功率因数校正器件20和智能功率模块30。其中，基板上具有绑线焊盘和引脚焊盘；整流桥10、功率因数校正器件20和智能功率模块30设置在基板上，整流桥10与功率因数校正器件20之间、功率因数校正器件20与智能功率模块30之间通过金属绑线、绑线焊盘和铜布线电相连，且绑线焊盘与引脚焊盘邻近设置。由此，根据本技术实施例的高集成功率模块通过将整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块集成在同一散热基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高集成功率模块，其特征在于，包括：基板，所述基板上具有绑线焊盘和引脚焊盘；整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块，所述整流桥、所述功率因数校正器件和所述智能功率模块设置在所述基板上；所述整流桥与所述功率因数校正器件之间、所述功率因数校正器件与所述智能功率模块之间通过金属绑线、绑线焊盘和铜布线电相连；其中，所述绑线焊盘与所述引脚焊盘邻近设置。

【技术特征摘要】
1.一种高集成功率模块，其特征在于，包括：基板，所述基板上具有绑线焊盘和引脚焊盘；整流桥、功率因数校正器件和智能功率模块，所述整流桥、所述功率因数校正器件和所述智能功率模块设置在所述基板上；所述整流桥与所述功率因数校正器件之间、所述功率因数校正器件与所述智能功率模块之间通过金属绑线、绑线焊盘和铜布线电相连；其中，所述绑线焊盘与所述引脚焊盘邻近设置。2.根据权利要求1所述的高集成功率模块，其特征在于，所述整流桥包括多个二极管。3.根据权利要求1所述的高集成功率模块，其特征在于，所述功率因数校正器件包括开关管、二极管和功率因数校正开关驱动。4.根据权利要求3所述的高集成功率模块，其特征在于，所述功率因数校正器件的开关管为SiCMOSFET、SiCIGBT或者GaNHEMT。5.根据权利要求1所述的高集成功率模块，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘弟，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