[發明專利]一種功率模塊及其制造方法

有效

• 申請號: 201610194446.1
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN107293495B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 熊輝;陳燕平;袁勇;時海定;忻蘭苑;蔣云富;劉敏安;王世平;石廷昌;盧圣文;文馳
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H01L21/48
• 分類號: H01L21/48;H01L23/40
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張文娟;朱繪

1.一種功率模塊制造方法，其特征在于，包括：

形成芯片單元，芯片單元包括：襯板和設置在襯板上的功率芯片、柵極電阻以及溫敏電阻；

將多個芯片單元設置在散熱底板上，并在芯片單元上連接導電件；

在散熱底板上環繞芯片單元設置銅排結構和電流傳感器，銅排結構具有正極端部，負極端部和交流極端部，電流傳感器套設在交流極端部上；

進行芯片單元內部、芯片單元之間以及銅排結構和芯片單元之間的電位連接，使得多個芯片單元構成半橋電路；

在銅排結構上設置隔板，隔板具有鏤空圖案，導電件穿過鏤空圖案；

在隔板上設置驅動電路板并連接導電件和驅動電路板。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述在散熱底板上設置銅排結構的步驟中包括：

在散熱底板上設置底層殼體，底層殼體具有用于容納電流傳感器的突出結構；

將銅排結構交流極端部貫穿電流傳感器；

將銅排結構粘接在所述散熱底板上，并同時將電流傳感器扣入底層殼體的突出結構內。

3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述銅排結構包括：復合在一起的三層銅排，所述正極端部，負極端部和交流極端部分別設置在三層銅排上，在進行芯片單元內部、芯片單元之間以及銅排結構和芯片單元之間的電位連接的步驟中包括：

基于半橋電路的電路邏輯，通過引線綁定進行芯片單元內部、芯片單元之間以及芯片單元與三層銅排的電位連接，使由多個芯片單元構成的半橋電路的正極、負極和交流極分別與對應設置有正極端部、負極端部和交流極端部的銅排層連接。

4.根據權利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，在設置隔板的步驟中包括：

在底層殼體上設置中層殼體和隔板，中層殼體和隔板為一體結構，隔板具有導流結構、注膠孔和排氣結構，中層殼體具有相對應底層殼體設置的突出結構，在將中層殼體設置于底層殼體上后，中層殼體的突出結構和底層殼體的突出結構組成的容置空間將電流傳感器容納于內；

通過導流結構和注膠孔向由底層殼體、散熱底板和隔板構成的腔體內注入絕緣膠，使注入的絕緣膠覆蓋腔體內的引線，腔體內空氣通過排氣結構排出；

使絕緣膠固化。

5.根據權利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述導電件為彈簧信號針，在所述設置驅動電路板并連接導電件和驅動電路板的步驟中包括：

將控制電路板安裝于隔板上，使穿過隔板鏤空圖案的彈簧信號針與所述驅動電路板構成二次針孔貫通結構；

焊接貫通觸點，形成驅動電路板與芯片單元的垂直信號傳遞路徑。

6.根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述形成芯片單元的步驟中包括：

將焊料部署在襯板上的焊接區域；

在對應的焊接區域中分別放置功率芯片、柵極電阻與溫敏電阻，進行真空焊接。

7.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，在所述將多個芯片單元設置在散熱底板上的步驟中包括：

同步進行芯片單元與散熱底板之間，及芯片單元與導電件之間的焊接。

8.一種功率模塊，其特征在于，包括：

殼體，其底部設置有散熱底板；

多個芯片單元，其設置在所述散熱底板上，所述芯片單元包括：襯板和設置在所述襯板上的功率芯片、柵極電阻以及溫敏電阻；

銅排結構，其環繞所述芯片單元設置在所述散熱底板上，所述銅排結構具有正極端部，負極端部和交流極端部，所述銅排結構與所述芯片單元連接，使得所述多個芯片單元構成半橋電路；

隔板，其設置在所述銅排結構上，所述隔板具有鏤空圖案；

驅動電路板，其設置在所述隔板上，所述驅動電路板通過穿過所述鏤空圖案的導電件與所述芯片單元連接；

電流傳感器，其套設在所述交流極端部上。