[發明專利]智能功率模塊和智能功率模塊的制造方法

在審

• 申請號: 202110292804.3
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112968025A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王敏;左安超;謝榮才
• 申請（專利權）人: 廣東匯芯半導體有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/498;H01L23/31;H01L23/367;H01L23/552;H01L21/50;H01L21/56
• 代理公司: 深圳市辰為知識產權代理事務所(普通合伙) 44719
• 代理人: 唐文波

本發明涉及一種智能功率模塊和智能功率模塊的制造方法，包括MCU控制電路以及整流電路和逆變電路，且MCU控制電路、整流電路和逆變電路分別設置在單獨的電路基板，使得弱電工作的MCU控制電路與強電工作的整流電路和逆變電路的電路基板進行隔離，從而使得控制信號受到周圍強電或者電磁信號的影響大為降低，而且相對現有技術中的不集成MCU的IPM模塊方案，可以大大縮短控制信號線的長度，提升信號傳輸效率，從而進一步使得控制信號受到周圍強電或者電磁信號的影響降低，以此有效地增強了IPM工作的抗干擾的EMS能力，從而提升了整個IPM模塊工作的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種智能功率模塊和智能功率模塊的制造方法，屬于功率半導體器件技術領域。

背景技術

智能功率模塊，即IPM(Intelligent Power Module)，是一種將電力電子和集成電路技術結合的功率驅動類產品。智能功率模塊把功率開關器件和高壓驅動電路集成在一起，并內藏有過電壓、過電流和過熱等故障檢測電路。目前現有的IPM模塊在內部電路的設計時一般是將IC驅動控制電路、IPM采樣放大電路以及PFC電流保護電路等低壓控制電路與高壓功率器件組成的逆變電路布局到同一電路板上，由于這些電路有的工作電壓為低壓(如15V以下)如IC驅動控制電路，有的工作電壓為高壓(如200-300V)如逆變電路，布局在同一塊板上時高壓工作的電路容易對低壓工作的電路產生干擾，嚴重時會影響到控制電路的控制逆變電路工作出現紊亂，以此影響到IPM模塊工作的可靠性。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是解決現有的IPM模塊由于將所有的電路布局在同一電路板上導致其內部的高壓工作電路干擾到低壓工作電路，以致影響IPM模塊的工作可靠性問題。

具體地，本發明公開一種智能功率模塊，包括：第一電路基板和多個第二電路基板，第一電路基板和多個第二電路基板設置在同一層，智能功率模塊包括多個單元電路，多個單元電路包括MCU控制電路、逆變電路、整流電路中的至少兩個，其中MCU控制電路設置在第一電路基板，逆變電路、整流電路分別設置在每個第二電路基板，第一電路基板的工作發熱量低于第二電路基板的工作發熱量。

可選地，智能功率模塊還包括用于驅動逆變電路工作的驅動電路，驅動電路設置在第一電路基板。

可選地，智能功率模塊設置有輸入至MCU控制電路的控制信號的第一引腳組，以及逆變電路輸出驅動負載工作的驅動信號的第二引腳組，第一引腳組和第二引腳組分別設置于智能功率模塊相對的兩側，其中第一電路基板靠近第一引腳組側設置，多個第二電路基板并列靠近第二引腳組側設置。

可選地，第一電路基板和第二電路基板材料不同，第一電路基板為玻纖板或者柔性覆銅板，第二電路基板為金屬基板或非金屬基板。

可選地，智能功率模塊還包括PFC電路，PFC電路設置在另一第二電路基板。

可選地，智能功率模塊還包括密封層，設置第一電路基板被包覆于密封層內，每個第二電路基板的相對安裝電子元件的另一面從密封層露出。

可選地，智能功率模塊還包括散熱器，散熱器安裝于第二電路基板的另一面。

可選地，設置逆變電路的第二電路基板為多個。

可選地，智能功率模塊還包括多根鍵合線，多根鍵合線連接在第一電路基板、第二電路基板、以及設置在第一電路基板和第二電路基板的引腳之間。

本發明還公開一種如上述的智能功率模塊的制造方法，制造方法包括以下步驟：

配置多個基板，其中每個基板的表面設置電路布線層，電路布線層設置多個焊盤；

在電路布線層的表面配置電子元件和引腳，以使得電子元件和引腳固定于焊盤并與焊盤電連接，從而使得多個基板分別形成第一電路基板和多個第二電路基板，其中MCU控制電路設置在第一電路基板，逆變電路、整流電路分別設置在每個第二電路基板；