智能功率模块制造技术

本实用新型专利技术适用于电子器件技术，提供了一种智能功率模块，智能功率模块包括具有第一表面且在该第一表面覆盖有绝缘层的基板、于所述绝缘层表面设置的电路布线、于所述电路布线相应位置配设的电路元件以及与电路布线连接并自所述基板外延的引脚，所述智能功率模块还包括电性连接于其中一个所述引脚与所述基板之间的连接导体，该引脚为电位引脚。通过连接导体实现基板与特定电位相连，节省了基板面积，使智能功率模块实现小型化，使基板具备电位的位置无须设置在主体电路布线附近，对EMI和EMC的影响可以忽略，大幅降低了电路布线的设计难度。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
智能功率模块
本技术属于电子器件工艺领域，尤其涉及一种智能功率模块。
技术介绍
智能功率模块(Intelligent Power Module, 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。IPM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。IPM—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，IPM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。参照图1说明现有智能功率模块100的结构。图1 (A)是所述智能功率模块100的俯视图，图1 (B)是图1 (A)的X-X’线剖面图。智能功率模块100具有如下结构，其包括:电路基板106 ;设于所述电路基板106表面上的绝缘层107上形成的所述电路布线108 ;贯穿所述绝缘层107露出所述电路基板106的过孔111 ;被固定在所述电路布线108上的电路元件104 ;连接电路元件104和所述电路布线108的金属线105 ;通过所述过孔111，连接所述电路布线108的特定电位点与所述电路基板106的贯穿线110，在此，所述电路布线108的特定电位点一般为地电位，目的是屏蔽干扰信号；与所述电路布线108连接的引脚101 ;所述智能功率模块100的整体被密封树脂102密封。而在制造过程中为了避免所述电路元件104在后续加工工序中被静电损伤，所述引脚101的特定位置通过加强筋109相连，如图1(C)所示；将所述引脚101的加强筋109切除并形成所需的形状所述过孔111 一般通过铣刀钻孔形成，这对转速和方向的控制非常讲究，所述绝缘层107有被钻崩裂的危险，形成过孔111的工序是现行智能功率模块成品率最低的工序之一 O另外，通过铣刀钻孔，会造成露出的所述电路基板106表面不光滑，所述贯穿线110与所述电路基板106的连接并不紧密，而所述智能功率模块100 —般会工作在恶劣的工况中，温度变化范围非常大，所述贯穿线110有与所述电路基板106脱落的风险，一旦脱落，所述智能功率模块100将非常容易受到干扰信号影响，导致误动作，严重时会引起所述智能功率模块100自身发生爆炸。此外，所述智能功率模块100的电路布局需要为过孔111预留位置，增加了电路布线的难度:如图1 (B)所示，所述过孔111必须在所述电路布线108附近，才能通过所述贯穿线110形成连接，如果所述过孔111的位置过于居中，所述智能功率模块100的EMI(Electro-Magnetic Interference,电磁干扰)会过大,如果并且所述过孔111的位置过于靠边，所述智能功率模块100的EMC (Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容性)会下降。再次，所述过孔111需要占用一定的面积，而所述过孔111和所述电路布线108间还需要保持一定的距离，才能形成所述贯穿线110，一般地，此种结构将增加5%以上的面积,这无疑使所述智能功率模块100的材料成本增加。
技术实现思路
本技术旨在解决现有技术的不足，提供一种高可靠性的智能功率模块，可在保证智能功率模块加工时不受静电损伤的情况下，使制造出的智能功率模块的引脚被镀层完全S封。本技术是这样实现的，一种智能功率模块，包括具有第一表面且在该第一表面覆盖有绝缘层的基板、于所述绝缘层表面设置的电路布线、于所述电路布线相应位置配设的电路元件以及与电路布线连接并自所述基板外延的引脚，所述智能功率模块还包括电性连接于其中一个所述引脚与所述基板之间的连接导体，该引脚为电位引脚。所述连接导体为弯折形，所述连接导体的一端与所述电位引脚的电性连接，另一端相对所述电位引脚弹性抵接于所述基板与所述第一表面相对的第二表面。在其中一个实施例中，所述连接导体包括依次连接的连接部、转接部以及抵接部，所述连接部未与所述转接部连接的一端与所述电位引脚电性连接，所述抵接部相对所述连接部弹性抵接于所述基板与所述第一表面相对的第二表面。在其中一个实施例中，于所述基板靠近所述电位引脚的一侧开设槽孔，所述抵接部的侧面与所述槽孔靠近所述第一表面的侧壁相贴。在其中一个实施例中，所述槽孔与所述电位引脚的焊盘相对，所述连接部与所述电位引脚垂直连接，所述抵接部与所述连接部相互垂直；其中，所述抵接部与所述电位引脚之间的距离为H1，所述槽孔靠近所述第一表面的侧壁与所述电位引脚的焊盘表面之间距离为H2，所述连接部的长度为H3，满足:H1 < H2<H3。在其中一个实施例中，所述槽孔为开设于所述第二表面与所述电位引脚的焊盘相对的凹槽，或为开设于所述基板靠近所述电位引脚一侧与所述焊盘相对的盲孔。本技术的智能功率模块的有益效果是:无须预留过孔并形成贯穿线而是通过连接导体实现基板与特定电位相连，节省了基板面积，使智能功率模块实现小型化，使基板具备电位的位置无须设置在主体电路布线附近，对EMI和EMC的影响可以忽略，大幅降低了电路布线的设计难度。此外，还通过引脚嵌入设置在金属铝基板背面特定位置的一个槽孔，实现了电位引脚和基板的可靠接触，在长期冷热变化的环境中，也不会造成松脱。【附图说明】图1(A)为现有的智能功率模块的俯视结构示意图；图1(B)是图1 (A)的X-X，线剖面图；图1(C)为现有的智能功率模块的引脚结构示意图；图2(A)为本技术实施例提供的智能功率模块的俯视图；图2(B)是图2 (A)的X-X’线右剖面图；图2 (C)是图2 (A)的Y-V线右剖面图；图2 (D)是图2 (A)的电位引脚的及槽孔的侧视尺寸标示图；图2 (E)是图2 (A)的电位引脚的及槽孔的正视尺寸标示图；图3 (A)为本技术实施例提供的智能功率模块的制造方法的工序流程图；图3 (B)为本技术实施例提供的制作连接导体的工序流程图；图4 (A)、4 (B)、4 (C)为本技术实施例提供的设置基板、绝缘层及电路布线的工序；图5 (A)、5 (B)、5 (C)为本技术实施例提供的制作引脚的工序；图6 (A)、6 (B)、6 (C)为本技术实施例提供的配设电路元件及焊接引脚的工序;图7 (A)、7 (B)为本技术实施例提供的智能功率模块的制造方法的邦定及清洗工序；图8为本技术实施例提供的智能功率模块的密封工序；图9为本技术进行引脚切筋成型并进行测试的工序。【具体实施方式】为了使本技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本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技术，并不用于限定本技术。结合图2 (A)、2 (B)、2 (C)，智能功率模块包括引脚11、密封层12、电路元件14、金属线15、基板16、绝缘层17、电路布线18、连接导体20。基板16是由1100等材质的铝构成的矩形板材。基板16包括第一表面和第二表面，使在基板16表面上形成电路布线18与基板16绝缘的方法有两种:一是防蚀处理铝基板的至少一个表面；另一个是在基板16的至少一个表面上形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能功率模块，包括具有第一表面且在该第一表面覆盖有绝缘层的基板、于所述绝缘层表面设置的电路布线、于所述电路布线相应位置配设的电路元件以及与电路布线连接并自所述基板外延的引脚，其特征在于，所述智能功率模块还包括电性连接于其中一个所述引脚与所述基板之间的连接导体，该引脚为电位引脚。

【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块,包括具有第一表面且在该第一表面覆盖有绝缘层的基板、于所述绝缘层表面设置的电路布线、于所述电路布线相应位置配设的电路元件以及与电路布线连接并自所述基板外延的引脚，其特征在于，所述智能功率模块还包括电性连接于其中一个所述引脚与所述基板之间的连接导体，该引脚为电位引脚。2.如权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述连接导体为弯折形， 所述连接导体的一端与所述电位引脚的电性连接，另一端相对所述电位引脚弹性抵接于所述基板与所述第一表面相对的第二表面。3.如权利要求1或2所述的智能功率模块，其特征在于，所述连接导体包括依次连接的连接部、转接部以及抵接部，所述连接部未与所述转接部连接的一端与所述电位引脚电性连接，所述抵接部相对所述连接部弹性抵接于所述基板与所述第一表面相对的第二表面。4.如权利要求3所述的智能功率模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：