一种灌胶型碳化硅智能功率模组制造技术

本申请实施例属于半导体领域，涉及一种灌胶型碳化硅智能功率模组。包括外壳、散热基板、引脚结构、碳化硅模组以及用于驱动所述碳化硅模组的HVIC封装品，所述散热基板设置到所述外壳内底部，所述引脚结构设置在所述外壳上或所述散热基板上，所述碳化硅模组以及所述HVIC封装品设置在所述散热基板上，所述外壳的内部空腔填充绝缘材料，所述HVIC封装品与所述碳化硅模组电连接用于驱动所述碳化硅模组。本申请提供的技术方案能够提高可靠性和使用便捷性。供的技术方案能够提高可靠性和使用便捷性。供的技术方案能够提高可靠性和使用便捷性。

A glue filled silicon carbide intelligent power module

【技术实现步骤摘要】
一种灌胶型碳化硅智能功率模组


[0001]本申请涉及半导体
，更具体地，涉及一种灌胶型碳化硅智能功率模组。

技术介绍

[0002]智能功率模组，即IPM(Intelligent Power Module)，是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率半导体系统产品。智能功率模组把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有欠电压、过电流和过热等故障检测电路。电压一般为600V，电流一般为1A～50A。集成的功率器件为硅IGBT和硅MOSFET等。智能功率模组一方面接收MCU、ASIC的控制信号，进行电压和电流放大、高低压隔离，驱动后续电路工作，另一方面，进行异常检测和自我保护，并将异常状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，智能功率模组以其高集成度、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系统，是工业机械电机驱动，伺服电机驱动，变频家电，电动汽车，新能源的一种理想电力电子器件。
[0003]目前的IPM内部的HVIC采用PN结和HVJT隔离，隔离电压达不到1200V，因此目前没有1200V的IPM，更没有1200V的碳化硅IPM，使得IPM可靠性较较差。碳化硅MOS、SBD目前主要为单管封装，其驱动电路主要为板级电路或单管封装HVIC，实现半桥、全桥、三相全桥、3
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level、斩波等等功率系统电路拓扑需要采用PCB板，系统的面积大，组装比较困难，散热设计比较困难。应用时不方便，使得IPM的使用便捷性较差。

技术实现思路

[0004]本申请实施例所要解决的技术问题是如何提高碳化硅智能功率模组的可靠性和使用便捷性。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种灌胶型碳化硅智能功率模组，所述灌胶型碳化硅智能功率模组包括：外壳、散热基板、引脚结构、碳化硅模组以及用于驱动所述碳化硅模组的HVIC封装品，所述散热基板设置到所述外壳内底部，所述引脚结构设置在所述外壳上或所述散热基板上，所述碳化硅模组以及所述HVIC封装品设置在所述散热基板上，所述外壳的内部空腔填充绝缘材料，所述HVIC封装品与所述碳化硅模组电连接用于驱动所述碳化硅模组。
[0006]进一步的，所述散热基板为IMS基板以及DBC基板中的一种。
[0007]进一步的，包括铜底板，所述外壳以及所述散热基板设置在所述铜底板上。
[0008]进一步的，所述绝缘材料为软性绝缘材料或硬性绝缘材料。
[0009]进一步的，当所述绝缘材料为软性绝缘材料时，所述外壳上方设置有外壳上盖。
[0010]进一步的，所述碳化硅模组为单路碳化硅模组、半桥碳化硅模组、H桥碳化硅模组、全桥碳化硅模组中的一种。
[0011]本专利技术还提供了一种灌胶型碳化硅智能功率模组，包括：外壳、散热基板、信号基板、引脚结构、碳化硅模组以及用于驱动所述碳化硅模组的HVIC封装品，所述散热基板设置到所述外壳内底部，所述引脚结构设置在所述外壳上，或所述引脚框架设置在所述散热基
板和所述信号基板上，所述碳化硅模组设置在所述散热基板上，所述外壳的内部空绝缘材料，所述HVIC封装品与所述碳化硅模组电连接用于驱动所述碳化硅模组，所述信号基板设置在所述外壳内底部且设置在所述散热基板的一侧，所述HVIC封装品设置在所述信号基板上。
[0012]进一步的，所述信号基板为PCB板。
[0013]进一步的，所述引脚结构为引脚框架或引脚插针，所述引脚框架设置在所述外壳上，所述引脚插针设置在所述散热基板和所述信号基板上。
[0014]进一步的，所述引脚插针包括信号侧引脚插针以及功率侧引脚插针，所述信号侧引脚插针设置在所述信号基板上用于与外部电路进行信号传输，所述功率侧引脚插针设置在所述散热基板上用于与外部电路进行功率传输。
[0015]与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：本申请主要由散热基板(IMS基板、DBC基板)、碳化硅模组、HVIC封装品、外壳、引脚结构、绝缘材料等组成。通过软钎焊把碳化硅模组以及HVIC封装品、被动元器件焊接在散热基板上，通过粘接胶把IMS基板组装粘接到外壳(带引脚)上；采用键合线把SiC MOSFET、SBD键合区与IMS基板键合区、引脚键合区进行连接；在外壳的内部空腔注入绝缘材料，把所有芯片和键合线包裹起来，绝缘胶固化。采用软质绝缘胶的模块盖上上盖，硬质绝缘胶的模块无需上盖。能够实现600V、1200V甚至更高电压的SiC IPM模组，使传统的SiC功率系统小型化和集成化，提高可靠性和使用便捷性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。
[0017]图1是本申请采用IMS基板的灌胶型碳化硅智能功率模组的一个实施例的架构图；
[0018]图2为图1的灌胶型碳化硅智能功率模组的平面示意图；
[0019]图3是本申请采用IMS基板的灌胶型碳化硅智能功率模组的另一个实施例的架构图；
[0020]图4为图3的灌胶型碳化硅智能功率模组的平面示意图；
[0021]图5是本申请采用DBC基板+PCB板的灌胶型碳化硅智能功率模组的一个实施例的架构图；
[0022]图6是图5采用DBC基板+PCB板结构的灌胶型碳化硅智能功率模组的平面示意图；
[0023]图7是本申请采用DBC基板+PCB板的灌胶型碳化硅智能功率模组的另一个实施例的架构图；
[0024]图8是图7的灌胶型碳化硅智能功率模组的平面示意图；
[0025]图9是本申请采用DBC基板的灌胶型碳化硅智能功率模组的一个实施例的平面示意图；
[0026]图10是本申请采用DBC基板的灌胶型碳化硅模组的另一个实施例的架构图。
具体实施方式
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0028]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0029]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0030]如图1<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌胶型碳化硅智能功率模组，其特征在于，包括：外壳、散热基板、引脚结构、碳化硅模组以及用于驱动所述碳化硅模组的HVIC封装品，所述散热基板设置到所述外壳内底部，所述引脚结构设置在所述外壳上或所述散热基板上，所述碳化硅模组以及所述HVIC封装品设置在所述散热基板上，所述外壳的内部空腔填充绝缘材料，所述HVIC封装品与所述碳化硅模组电连接用于驱动所述碳化硅模组。2.根据权利要求1所述的灌胶型碳化硅智能功率模组，其特征在于，所述散热基板为IMS基板以及DBC基板中的一种。3.根据权利要求1所述的灌胶型碳化硅智能功率模组，其特征在于，包括铜底板，所述外壳以及所述散热基板设置在所述铜底板上。4.根据权利要求1所述的灌胶型碳化硅智能功率模组，其特征在于，所述绝缘材料为软性绝缘材料或硬性绝缘材料。5.根据权利要求4所述的灌胶型碳化硅智能功率模组，其特征在于，当所述绝缘材料为软性绝缘材料时，所述外壳上方设置有外壳上盖。6.根据权利要求1所述的灌胶型碳化硅智能功率模组，其特征在于，所述碳化硅模组为单路碳化硅模组、半桥碳化硅模组、H桥碳化硅模组、全桥碳化硅模组中的一种。7.一种灌胶型碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秉纬，张焕云，
申请(专利权)人：深圳市思米半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：