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及空调器，该智能功率模块包括：纳米化安装基板，纳米化安装基板上设置有安装位；功率组件，功率组件设置于纳米化安装基板对应的安装位上。本实用新型专利技术解决了功率模块工作过程中散热不及时，或者散热效果较差，而导致功率开关管的工作温度过高而发生故障，严重时甚至被烧毁智能功率模块的问题。

Intelligent power module and air conditioner

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块及空调器
本技术涉及电子电路
，特别涉及一种智能功率模块及空调器。
技术介绍
目前，智能功率模块大多采用在金属散热基板，并通过绝缘层与金属散热基板单面散热的方式将功率模块运行过程中产生的热量向外辐射。然而，当功率模块产热较多时，这种散热方式可能会因散热不及时而烧毁功率模块。
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及空调器，旨在解决功率模块工作过程中散热不及时的问题。为实现上述目的，本技术提出一种智能功率模块，所述智能功率模块包括：纳米化安装基板，所述纳米化安装基板上设置有安装位；功率组件，所述功率组件设置于所述纳米化安装基板对应的安装位上。可选地，所述纳米化安装基板包括金属基板，所述金属基板的至少一板面开设有纳米孔洞。可选地，所述纳米孔洞的直径为50-100nm。可选地，所述智能功率模块还包括石墨烯涂层，所述石墨烯涂层设置于所述纳米化安装基板与所述功率组件之间。可选地，所述石墨烯涂层的厚度为5-10nm。可选地，所述功率组件包括功率器件及陶瓷覆铜板，所述功率器件设置于所述陶瓷覆铜板上，所述陶瓷覆铜板设置于所述纳米化安装基板上。可选地，所述功率组件包括功率器件、电路布线层及绝缘层，所述电路布线层及绝缘层依次层叠设置于所述纳米化安装基板上，所述功率器件设置于所述电路布线层上。可选地，所述智能功率模块还包括对所述功率组件及纳米化安装基板进行封装的封装壳体。可选地，所述智能功率模块还包括散热器，所述散热器设置于所述纳米化安装基板背离所述功率组件的一侧。本技术还提出一种空调器，所述空调器包括如上所述的智能功率模块。本技术通过将安装基板纳米化制得纳米化安装基板，使得功率组件40工作时产生的热量传导至纳米化安装基板上，再通过纳米化安装基板将热量传导至智能功率模块外，直接或间接的将热量辐射至空气中，从而进行快速散热，以提高功率开关管的散热速度，由于纳米化安装基板的导热效果较佳。本技术解决了功率模块工作过程中散热不及时，或者散热效果较差，而导致功率开关管的工作温度过高而发生故障，严重时甚至被烧毁智能功率模块的问题。并且安装基板的纳米化表面有利于提高安装基板与焊料的焊接牢固性，还可以减少在焊接过程或者在使用热循环过程中产生焊料孔洞的问题发生。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为本技术智能功率模块一实施例的结构示意图；图2为本技术智能功率模块另一实施例的结构示意图；图3为本技术智能功率模块又一实施例的结构示意图。附图标号说明：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。本技术提出一种智能功率模块。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，一般应用于驱动风机、压缩机等设备的电控板上。目前，智能功率模块大多将功率器件、驱动电路及MCU等集成于一基板上。智能功率模块工作时，其功率器件发热比较严重，为了加速散热，大多采用铝安装基板来进行散热，但是由于铝安装基板基材的高导热作用，特别是在设置有MCU的智能功率模块中，功率器件产生的热量会通过基板向主控芯片MCU传导，使得功率器件与MCU几乎达到相同的温度。MCU的理想工作温度一般是低于85℃，而IGBT等功率器件工作温度可达100℃以上，这样将导致MCU的工作温度过高而发生故障，出现控制信号紊乱等现象，严重时可能会烧毁智能功率模块。参照图1至图3，在本技术一实施例中，该智能功率模块包括：纳米化安装基板10，所述纳米化安装基板10上设置有安装位；功率组件20，所述功率组件20设置于所述纳米化安装基板10对应的安装位上。本实施例中，纳米化安装基板10可以采用铝基板、铝合金基板、铜基板或者铜合金基板中的任意一种来实现。本实施例以铝基板为例进行说明，铝基板10为功率组件20的安装载体，铝基板10的形状可以根据功率开关管的具体位置、数量及大小确定，可以为方形，但不限于方形。在制作纳米化安装基板10时，可以采用电化学腐蚀的方法在铝基板的板面进行纳米化处理后，在铝基板上腐蚀出均匀的纳米孔洞。功率组件20包括功率器件21，例如功率开关管可以是氮化镓(GaN)功率开关管、Si基功率开关管或SiC基功率开关管，本实施例优选采用氮化镓(GaN)功率开关管。功率开关管的数量可以为一个，也可以为多个，当设置为多个时，可以包括四个所述功率开关管，或者是四个的倍数，也可以包括六个所述功率开关管，或者六个的倍数，六个功率开关管组成逆变电路，从而应用在逆变电源、变频器、制冷设备、冶金机械设备、电力牵引设备等电器设备中，特别是变频家用电器中。在智能功率模块工作时，驱动芯片23输出相应的PWM控制信号，以驱动控制对应的功率开关管导通/截止，从而输出驱动电能，以驱动电机等负载工作。功率组件20还包括主控芯片22，即为MCU，MCU中集成有逻辑控制器、存储器、数据处理器等，以及存储在所述存储器上并可在所述数据处理器上运行的软件程序和/或模块，MCU通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，输出相应的控制信号至智能功率模块的驱动芯片23，使得驱动芯片23根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关管导通/关断，以驱动风机、压缩机、电机等负载工作。或者驱动PFC模块工作，从而实现对接入的直流电源进行功率因素校正。各个功率开关管可以是贴片式的电子元件，还可以是裸die晶圆，在多个铝基板上设置有焊盘，多个功率元件可以通过焊锡、导电胶等粘接于对应的安装位上。本技术通过将安装基板纳米化制得纳米化安装基板10，使得功率组件20工作时产生的热量传导至纳米化安装基板10上，再通过纳米化安装基板10将热量传导至智能功率模块外，直接或间接的将热量辐射至空气中，从而进行快速散热，以提高功率开关管的散热速度，由于纳米化安装基板10的导热效果较佳，解决了功率模块工作过程中散热不及时，或者散热效果较差，而导致功率开关管的工作温度过高而发生故障，严重时甚至被烧毁智能功率模块的问题。并且安装基板的纳米化表面有利于提高安装基板与焊料的焊接牢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块包括：/n纳米化安装基板，所述纳米化安装基板上设置有安装位；/n功率组件，所述功率组件设置于所述纳米化安装基板对应的安装位上。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块包括：
纳米化安装基板，所述纳米化安装基板上设置有安装位；
功率组件，所述功率组件设置于所述纳米化安装基板对应的安装位上。


2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述纳米化安装基板包括金属基板，所述金属基板的至少一板面开设有纳米孔洞。


3.如权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述纳米孔洞的直径为50-100nm。


4.如权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括石墨烯涂层，所述石墨烯涂层设置于所述纳米化安装基板与所述功率组件之间。


5.如权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述石墨烯涂层的厚度为5-10nm。


6.如权利要求1所述的智能功率模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，张远浩，
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