[發(fā)明專利]功率模塊及其制備方法、電器設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910925754.0
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN112582386B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖勇波;史波;童圣雙;曾丹;江偉
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/367;H01L23/498;H01L21/50
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 王松懷

本發(fā)明提供了一種功率模塊及其制備方法、電器設(shè)備，該功率模塊包括：DBC基板，所述DBC基板包括絕緣陶瓷層以及分別固定在所述絕緣陶瓷層相對兩側(cè)的電路層及散熱層；設(shè)置在所述電路層上的至少一個第一芯片及至少一個第二芯片，且每個第一芯片與所述電路層電連接；鑲嵌在所述絕緣陶瓷層并與所述電路層同層設(shè)置的印刷電路板；其中，所述印刷電路板與所述至少一個第一芯片電連接，且所述印刷電路板環(huán)繞所述至少一個第二芯片并與每個第二芯片電連接。在上述技術(shù)方案中，通過采用將印刷電路板鑲嵌在DBC基板中用于走線，方便芯片的走線，并且芯片可以通過DBC基板直接散熱，提高了散熱效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率模塊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種功率模塊及其制備方法、電器設(shè)備。

背景技術(shù)

IPM(Intelligent Power Module)，即智能功率模塊，把IGBT/MOSFET/FRD/BDI等功率開關(guān)元件和驅(qū)動電路集成在一起，且內(nèi)部集成電流傳感器。其具備過電壓，過電流和過熱等故障檢測電路，即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng)，快速保護(hù)電路也可以保證IPM自身不受損壞。

IPM以其高可靠性，使用方便贏得越來越大的市場，尤其適合于驅(qū)動電機(jī)的變頻器和各種逆變電源，是變頻調(diào)速，冶金機(jī)械，電力牽引，伺服驅(qū)動，變頻家電的一種非常理想的電力電子器件。

目前絕大部分IPM封裝都是采用樹脂絕緣的方式(圖1及圖2)，DBC基板1上設(shè)置有芯片2及芯片3，其中，DBC基板1包括層疊的散熱銅片及導(dǎo)電銅片，且散熱銅片與導(dǎo)電銅片之間夾設(shè)有環(huán)氧樹脂絕緣陶瓷層；芯片3為IC芯片，且IC芯片通過銅框架4引出，隨著模塊集成度越來越高，功率密度及走線密度也是向著越來越高的方向發(fā)展，而環(huán)氧樹脂絕緣陶瓷層及樹脂封裝層5的低導(dǎo)熱性及銅框架4的低精度，使得當(dāng)前方案難以滿足更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種功率模塊及其制備方法、電器設(shè)備，用以方便芯片的走線，提高芯片的散熱效果。

本發(fā)明提供了一種功率模塊，該功率模塊包括：

DBC基板，所述DBC基板包括絕緣陶瓷層以及分別固定在所述絕緣陶瓷層相對兩側(cè)的電路層及散熱層；

設(shè)置在所述電路層上的至少一個第一芯片及至少一個第二芯片，且每個第一芯片與所述電路層電連接；

鑲嵌在所述絕緣陶瓷層并與所述電路層同層設(shè)置的印刷電路板；其中，所述印刷電路板與所述至少一個第一芯片電連接，且所述印刷電路板環(huán)繞所述至少一個第二芯片并與每個第二芯片電連接。

在上述技術(shù)方案中，通過采用將印刷電路板鑲嵌在DBC基板中用于走線，方便芯片的走線，并且芯片可以通過DBC基板直接散熱，提高了散熱效果。

在一個具體的可實施方案中，所述絕緣陶瓷層上設(shè)置有容納槽，所述印刷電路板鑲嵌在所述容納槽內(nèi)。通過設(shè)置的容納槽鑲嵌印刷電路板。

在一個具體的可實施方案中，所述印刷電路板上設(shè)置有凸肩；所述印刷電路板的凸肩抵壓在所述絕緣陶瓷層的外表面。方便印刷電路板的固定及定位。

在一個具體的可實施方案中，所述印刷電路板設(shè)置有通孔，所述至少一個第二芯片穿過所述通孔后露出。

在一個具體的可實施方案中，每個第二芯片通過金屬飛線與所述印刷電路板電連接。

在一個具體的可實施方案中，所述電路層設(shè)置有用于容納印刷電路板的通孔。方便設(shè)置印刷電路板。

在一個具體的可實施方案中，還包括封裝層，所述封裝層將所述至少一個第一芯片及所述至少一個第二芯片封裝在所述DBC基板。

第二方面，提供了一種功率模塊的制備方法，該方法包括以下步驟：

制備DBC基板；