具有显示功能的功率模块及其制造方法技术

本发明专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种具有显示功能的功率模块及制造方法，所述功率模块包括：功率模块组件，所述功率模块组件包括铝基板、布设于所述铝基板表面的电路布线层、以及贴装于所述电路布线层表面的功率模块引脚、IC芯片、IGBT芯片、单总线温度传感器芯片；数码管显示器组件，所述数码管显示器组件包括数码管显示器本体和数码管显示器引脚；外壳，所述外壳用于固定所述功率模块组件和所述数码管显示器组件。本发明专利技术提供的具有显示功能的功率模块有利研发过程中的调试，同时也能够减小产品体积、降低产品成本。降低产品成本。降低产品成本。

【技术实现步骤摘要】
具有显示功能的功率模块及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种具有显示功能的功率模块及制造方法。

技术介绍

[0002]功率模块，即模块化智能功率系统(Module Intelligent Power System，简称MIPS)，是一种将电力电子和集成电路技术相结合的功率驱动类产品，MIPS不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内藏有过电压，过电流和过热等故障检测电路，可将检测信号送到CPU或DSP作中断处理。从半导体结构上看，MIPS一般由高速低工耗的管芯和优化的门级驱动电路以及快速保护电路构成，即使发生负载事故或使用不当，也可以通过快速保护电路使MIPS自身不受损坏；MIPS一般使用IGBT作为功率开关元件，并内置电流传感器及驱动电路的集成结构。
[0003]在一些包含电机的器件中，MIPS作为实现电机控制的组件之一，其中，这些器件会使用MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)来控制电机，MCU会根据输入条件的变化调整传输给功率模块的信号频率，从而改变所驱动的电机的转速，比如空调制冷时，空调温度传感器测量到环境温度逐渐降低至空调设定的温度之前，MCU会把传输给功率模块的信号频率逐渐降低使压缩机的工作速度变慢。然而，MIPS自身带有温度保护功能，当模块内部温度上升至设定的保护温度后，MCU会停止发送频率信号使MIPS停止工作，从而使模块驱动的电机也停止工作。现有技术中，这种温度与电机转速的关系并不能直观的展示出来，不利于使用者实时地观察电机状态和器件的温度情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种具有显示功能的功率模块及制造方法，旨在对功率器件进行改进以实现功率器件中参数数据的显示功能。
[0005]具体的，本专利技术实施例提供一种具有显示功能的功率模块，包括：
[0006]功率模块组件，所述功率模块组件包括铝基板、布设于所述铝基板表面的电路布线层、以及贴装于所述电路布线层表面的功率模块引脚、IC芯片、IGBT芯片、单总线温度传感器芯片；
[0007]数码管显示器组件，所述数码管显示器组件包括数码管显示器本体和数码管显示器引脚；
[0008]外壳，所述外壳用于固定所述功率模块组件和所述数码管显示器组件。
[0009]更进一步地，所述电路布线层与所述铝基板之间设有绝缘层。
[0010]更进一步地，所述功率模块引脚通过锡膏焊接在所述电路布线层表面。
[0011]更进一步地，所述IC芯片、所述IGBT芯片、所述单总线温度传感器芯片通过铝线连接到所述电路布线层，并实现电连接。
[0012]更进一步地，所述数码管显示器本体为8位8段数码管显示器。
[0013]更进一步地，所述外壳表面具有凹槽，所述外壳固定所述功率模块组件时，将所述铝基板贴设了元器件的一侧完全覆盖，并将所述铝基板未贴设元器件的一侧裸露；所述外壳固定所述数码管显示器组件时，将所述数码管显示器本体固设于所述凹槽中。
[0014]本专利技术实施例还一种具有显示功能的功率模块的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
[0015]对铝基板进行等离子清洗；
[0016]在所述铝基板表面贴装元器件的位置进行锡膏印刷，形成具有焊点的电路布线层；
[0017]将IC芯片、IGBT芯片、单总线温度传感器芯片、快速恢复二极管以固晶的方式固定到所述电路布线层对应的所述焊点位置；
[0018]将功率模块引脚贴装到所述电路布线层对应的所述焊点位置；
[0019]利用峰值温度为230摄氏度的回流炉将所述IC芯片、所述IGBT芯片、所述单总线温度传感器芯片和所述引脚固定在所述铝基板上；
[0020]对回流后的所述铝基板进行检验及超声波清洗，并在氦气环境下进行85摄氏度的高温烘烤；
[0021]在所述IGBT芯片的漏极与所述快速恢复二极管的正极之间、所述IGBT芯片的漏极与所述焊点之间、所述IGBT芯片的栅极与所述焊点之间焊接铝线以实现电连接，得到功率模块组件；
[0022]对所述功率模块组件进行注塑前烘烤，并通过环氧树脂封装注塑形成外壳；
[0023]在所述外壳的表面进行激光打标，并进行后固化处理，同时，将外露的所述引脚通过切筋成型进行形状处理；
[0024]将数码管显示屏组件固定于所述外壳表面，完成所述功率模块的封装。
[0025]本专利技术所达到的有益效果，在于提供了一种具有显示功能的功率器件，在包含电机的终端产品中，利用本专利技术的功率器件，有利研发过程中的调试；同时也能够在小型终端产品中直接充当显示器，能够减小产品体积、降低产品成本。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例提供的具有显示功能的功率模块400的结构示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的功率模块组件100的结构示意图；
[0028]图3是本专利技术实施例提供的外壳200的结构示意图；
[0029]图4是本专利技术实施例提供的数码管显示器组件300的结构示意图；
[0030]图5是本专利技术实施例提供的外壳200表面激光打标的示意图。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]本专利技术实施例提供一种具有显示功能的功率模块，为便于说明，请结合图1至图4，功率模块400包括：
[0033]功率模块组件100，所述功率模块组件包括铝基板101、布设于所述铝基板表面的电路布线层、以及贴装于所述电路布线层表面的功率模块引脚102、IC芯片103、IGBT芯片104、单总线温度传感器芯片105；本专利技术实施例使用铝作为基板材料，是因为铝基板能够加速模块内部热量扩散，增大模块散热面积以避免局部温度过高。
[0034]数码管显示器组件300，所述数码管显示器组件包括数码管显示器本体301和数码管显示器引脚302；
[0035]外壳200，所述外壳用于固定所述功率模块组件100和所述数码管显示器组件300。
[0036]更进一步地，所述电路布线层与所述铝基板101之间设有绝缘层。
[0037]更进一步地，所述功率模块引脚102通过锡膏焊接在所述电路布线层表面。
[0038]更进一步地，所述IC芯片103、所述IGBT芯片104、所述单总线温度传感器芯片105通过铝线106连接到所述电路布线层，并实现电连接。
[0039]更进一步地，所述数码管显示器本体301为8位8段数码管显示器，具体的，在本专利技术实施例中，8位8段数码管显示器分为上下两行每行4位，内部集成74HC595串口转并口芯片，8位8段数码管显示器包括数码管位和数码管位段，数码管位每位可显示一个数字或小数点，第一行4位用于显示电机转速，第二行4位用于显示模块自身温度；数码管位段的每段相当于1个LE本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有显示功能的功率模块，其特征在于，包括：功率模块组件，所述功率模块组件包括铝基板、布设于所述铝基板表面的电路布线层、以及贴装于所述电路布线层表面的功率模块引脚、IC芯片、IGBT芯片、单总线温度传感器芯片；数码管显示器组件，所述数码管显示器组件包括数码管显示器本体和数码管显示器引脚；外壳，所述外壳用于固定所述功率模块组件和所述数码管显示器组件。2.如权利要求1所述的具有显示功能的功率模块，其特征在于，所述电路布线层与所述铝基板之间设有绝缘层。3.如权利要求1所述的具有显示功能的功率模块，其特征在于，所述功率模块引脚通过锡膏焊接在所述电路布线层表面。4.如权利要求1所述的具有显示功能的功率模块，其特征在于，所述IC芯片、所述IGBT芯片、所述单总线温度传感器芯片通过铝线连接到所述电路布线层，并实现电连接。5.如权利要求1所述的具有显示功能的功率模块，其特征在于，所述数码管显示器本体为8位8段数码管显示器。6.如权利要求1所述的具有显示功能的功率模块，其特征在于，所述外壳表面具有凹槽，所述外壳固定所述功率模块组件时，将所述铝基板贴设了元器件的一侧完全覆盖，并将所述铝基板未贴设元器件的一侧裸露；所述外壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：