CN110068115A - 空调器和集成式控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空调器和集成式控制器，其中，集成式控制器包括：陶瓷基板；形成于所述陶瓷基板上的第一金属层；形成于所述陶瓷基板之下的第二金属层，其中，所述第二金属层上形成有至少一条间隙；形成于所述第一金属层上的器件层，其中，所述器件层包括至少一个功率模块和至少一个控制器件，从而，确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低，提升器件的可靠性，并且，能够减小陶瓷基板的脆性，增加基板在运输过程中的可靠性，减小在后续注塑过程中由于基板材料之间收缩系数造成的基板翘曲或者基板分层。

Description

空调器和集成式控制器
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种集成式控制器和一种空调器。
背景技术
相关技术中，空调器的智能功率模块通常集成在金属基板上。但相关技术的问题在于，本申请发明人发现相关技术存在的问题在于，随着集成度的增加，智能功率模块的尺寸相应增加，发热也随之增加，使用金属基板难以满足模块整体的散热性，影响智能功率模块的可靠运行。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种集成式控制器，确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低。
本发明的第二个目的在于提出一种空调器。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种集成式控制器，包括：陶瓷基板；形成于所述陶瓷基板上的第一金属层；形成于所述陶瓷基板之下的第二金属层，其中，所述第二金属层上形成有至少一条间隙；形成于所述第一金属层上的器件层，其中，所述器件层包括至少一个功率模块和至少一个控制器件。
根据本发明实施例提出的集成式控制器，通过在陶瓷基板上形成第一金属层，且在第一金属层上形成于器件层，确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低，提升器件的可靠性，并且，在陶瓷基板之下形成第二金属层，且第二金属层上形成有至少一条间隙，减小陶瓷基板的脆性，增加基板在运输过程中的可靠性，减小在后续注塑过程中由于基板材料之间收缩系数造成的基板翘曲或者基板分层。
另外，根据本发明上述提出的集成式控制器还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，多条所述间隙以蜂窝状结构形成在所述第二金属层上。
在一些示例中，所述功率模块和所述控制器件通过金属线与所述第一金属层相连。
在一些示例中，所述的集成式控制器还包括：与所述第一金属层相连的引脚。
在一些示例中，所述的集成式控制器还包括：覆盖所述陶瓷基板、所述第一金属层、所述第二金属层和所述器件层的封装体。
在一些示例中，所述封装体为热塑性树脂。
在一些示例中，所述第一金属层和所述第二金属层均为铜层。
在一些示例中，所述至少一个功率模块包括整流桥、功率因数校正PFC模块、压缩机驱动模块和风机驱动模块。
在一些示例中，所述至少一个控制器件包括压缩机控制芯片和风机控制芯片。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种空调器，其包括上述第一方面实施例的集成式控制器。
根据本发明实施例提出的空调器，采用上述集成式控制器，能够确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低，提升器件的可靠性，并且，减小陶瓷基板的脆性，增加基板在运输过程中的可靠性，减小在后续注塑过程中由于基板材料之间收缩系数造成的基板翘曲或者基板分层。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1为根据本发明实施例的集成式控制器的方框示意图；
图2为根据本发明一个实施例的集成式控制器的结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的集成式控制器中陶瓷基板的结构示意图；
图4为根据本发明一个实施例的集成式控制器中第二金属层的示意图；
图5为根据本发明实施例的空调器的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图来描述本发明实施例的空调器和集成式控制器。
图1为根据本发明实施例的集成式控制器的方框示意图。
如图1所示，集成式控制器100包括：陶瓷基板1、第一金属层2、第二金属层3和器件层4。
具体地，如图2所示，第一金属层2形成于陶瓷基板1上；第二金属层3形成于陶瓷基板1之下，其中，第二金属层3上形成有至少一条间隙；器件层4形成在第一金属层2上，其中，器件层4包括至少一个功率模块41和至少一个控制器件42。
可理解，使用陶瓷基板1，并在陶瓷基板1的上下两面分别覆盖第一金属层2和第二金属层3，能够确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低，提升器件的可靠性，还能够增加硬度，同时，第二金属层3被蚀刻成具有至少一条间隙，可以释放各层材料间(例如陶瓷基板1与第二金属层3间)收缩系数不匹配产生的应力，减小陶瓷基板的脆性，增加陶瓷基板在运输过程中的可靠性，减小在后续注塑过程中由于材料之间收缩系数造成的基板翘曲或者基板分层。
需说明，第二金属层3上缝隙可从第二金属层3背向陶瓷基板1的一侧贯穿至第二金属层3的另一侧，从而，有效降低金属层与陶瓷基板之间应力。
其中，第一金属层2和第二金属层3可均为铜层。
具体地，如图3-4所示，多条间隙K可以蜂窝状结构形成在第二金属层3上。也就是说，第二金属层3的间隙K被蚀刻成蜂窝状结构，以释放各层材料间(例如陶瓷基板1与第二金属层3间)收缩系数不匹配产生的应力。
需说明，蜂窝状结构可由多个六边形按照对称排列方式组合而成，如图4所示，间隙K将第二金属层3分隔成9列六边形，且每列4个六边形，每个六边形与跟该六边形相邻的其他六边形之间具有间隙K，即言，一个六边形的六个边分别对应其他六个六边形，该一个六边形的每个边与相应的六边形之间具有间隙K，例如，六边形L1的第一边与六边形L2之间具有间隙K，六边形L1的第二边与六边形L3之间具有间隙K，六边形L1的第三边与六边形L4之间具有间隙K，六边形L1的第四边与六边形L5之间具有间隙K，六边形L1的第五边与六边形L6之间具有间隙K，六边形L1的第六边与六边形L7之间具有间隙K。
由此，间隙K以蜂窝状结构形成，可以更加有效的释放应力。
进一步地，如图2所示，至少一个功率模块41和至少一个控制器件42通过金属线a与第一金属层2相连。也就是说，金属线a可用于连接功率模块41和控制器件42和第一金属层2。
具体地，功率模块41之间可通过金属线a电连接，功率模块41与功率模块41下的金属层之间可通过金属线a电连接，控制器件42与控制器件42下的金属层之间可通过金属线a电连接。另外，当功率模块41下的金属层与控制器件42下的金属层分离设置即不相连时，功率模块41下的金属层与控制器件42下的金属层可通过金属线a电连接。
进一步地，如图2所示，集成式控制器100还包括：与第一金属层2相连的引脚b。其中，引脚b可为多个。
也就是说，还可从第一金属层2引出多个引脚b。
进一步地，集成式控制器100还包括：封装体5，封装体5覆盖陶瓷基板1、第一金属层2、第二金属层3和器件层4。
也就是说，可将陶瓷基板1、第一金属层2、第二金属层3、功率模块41、控制器件42和金属线a密封于封装体5内。
其中，封装体5可为热塑性树脂。也就是说，可采用热塑性树脂将陶瓷基板1、第一金属层2、第二金属层3、功率模块41、控制器件42和金属线a封装。
进一步地，至少一个功率模块41包括整流桥、功率因数校正PFC模块、压缩机驱动模块和风机驱动模块。
可以理解的是，整流桥、PFC模块、压缩机驱动模块和风机驱动模块可构成集成式控制器100的功率模块区域。
其中，整流桥与PFC模块相连，具体地，PFC模块可根据整流桥整流后的电流进行功率因数校正。
进一步地，至少一个控制器件42包括压缩机控制芯片和风机控制芯片。
可以理解的是，压缩机控制芯片和风机控制芯片可构成集成式控制器100的控制模块区域。
其中，压缩机控制芯片与压缩机驱动模块相连，风机控制芯片与风机驱动模块相连，具体地，压缩机控制芯片控制压缩机驱动模块以驱动压缩机，风机控制芯片控制风机驱动模块以驱动风机。
此外，本发明实施例提出的陶瓷基板的制造方法，包括如下步骤：
S1：在陶瓷基板上下表面形成铜箔；
S2：蚀刻掩膜；
S3：蚀刻铜箔，形成电路；
S4：分板。
综上，根据本发明实施例提出的集成式控制器，通过在陶瓷基板上形成第一金属层，且在第一金属层上形成于器件层，确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低，提升器件的可靠性，并且，在陶瓷基板之下形成第二金属层，且第二金属层上形成有至少一条间隙，减小陶瓷基板的脆性，增加基板在运输过程中的可靠性，减小在后续注塑过程中由于基板材料之间收缩系数造成的基板翘曲或者基板分层。
图5是根据发明实施例的空调器的方框示意图。如图5所示，该空调器1000包括上述实施例的集成式控制器100。
根据本发明实施例提出的空调器，采用上述集成式控制器，能够确保集成式控制器的散热能力，避免散热能力在使用过程中降低，提升器件的可靠性，并且，减小陶瓷基板的脆性，增加基板在运输过程中的可靠性，减小在后续注塑过程中由于基板材料之间收缩系数造成的基板翘曲或者基板分层。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种集成式控制器，其特征在于，包括：
陶瓷基板；
形成于所述陶瓷基板上的第一金属层；
形成于所述陶瓷基板之下的第二金属层，其中，所述第二金属层上形成有至少一条间隙；
形成于所述第一金属层上的器件层，其中，所述器件层包括至少一个功率模块和至少一个控制器件。
2.根据权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，其中，多条所述间隙以蜂窝状结构形成在所述第二金属层上。
3.根据权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，所述功率模块和所述控制器件通过金属线与所述第一金属层相连。
4.根据权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，还包括：
与所述第一金属层相连的引脚。
5.根据权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，还包括：
覆盖所述陶瓷基板、所述第一金属层、所述第二金属层和所述器件层的封装体。
6.如权利要求5所述的集成式控制器，其特征在于，所述封装体为热塑性树脂。
7.如权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层均为铜层。
8.如权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，所述至少一个功率模块包括整流桥、功率因数校正PFC模块、压缩机驱动模块和风机驱动模块。
9.如权利要求1所述的集成式控制器，其特征在于，所述至少一个控制器件包括压缩机控制芯片和风机控制芯片。
10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的集成式控制器。
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