CN115021590A - 一种智能功率模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能功率模块，所述智能功率模块的内部包括：多个功率半导体器件单元和多个隔离驱动单元，所述功率半导体器件单元和所述隔离驱动单元相互之间通过键合线连接，所述智能功率模块的外部包封环氧树脂塑封壳体。本发明解决了自举非隔离驱动芯片在应用中开关频率和占空比限制问题，达到了提高智能功率模块的通用性和可靠性的目的。
Description
技术领域
本发明涉及功率半导体器件技术领域，具体涉及一种智能功率模块。
背景技术
智能功率模块是一种先进的功率开关器件，一般包括上桥臂驱动元件、下桥臂驱动元器件和HVIC(high voltage integrated circuit高压驱动控制)芯片，用于集成过流、过热等检测功能。传统智能功率模块中，由驱动芯片和功率半导体芯片组成，驱动芯片为非隔离芯片。非隔离驱动芯片需要自举供电，由于自举电容充电需要时间，因此功率半导体器件的开关频率和占空比会受到限制。并且，当下桥臂功率半导体器件反向导通时，其导通压降会在上桥臂功率半导体器件的栅极产生过压，影响功率半导体器件的可靠性。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种智能功率模块，使用隔离驱动芯片，可以解决上述的自举非隔离驱动芯片在应用中开关频率和占空比限制问题，以达到提高智能功率模块的通用性和可靠性的目的。
本申请实施例提供以下技术方案：一种智能功率模块，所述智能功率模块的内部包括：多个功率半导体器件单元和多个隔离驱动单元，所述功率半导体器件单元和所述隔离驱动单元相互之间通过键合线连接，所述智能功率模块的外部包封环氧树脂塑封壳体。
根据本申请的一种实施方式，所述功率半导体器件单元安装在绝缘基板上，所述隔离驱动单元安装在印制电路板上。
根据本申请的一种实施方式，所述功率半导体器件单元包括一个功率半导体开关器件和一个反并联二极管。
根据本申请的一种实施方式，所述隔离驱动单元包括一个原边芯片和一个或多个副边芯片，所述副边芯片通过键合线与所述原边芯片连接，所述原边芯片和副边芯片内部采用容性隔离或感性隔离。
根据本申请的一种实施方式，所述智能功率模块的外部设有功率引脚和信号引脚。
本发明实施例与传统的采用非隔离驱动芯片的智能功率模块相比，本发明实施例提出的采用隔离驱动芯片的智能功率模块，解决了非隔离驱动芯片自举供电带来的开关频率和占空比限制问题。另外，解决了非隔离驱动方案，在下桥臂反向导通时，上桥臂功率半导体器件的栅极过压问题。本发明实施例提出的采用隔离驱动芯片的智能功率模块具有更好的通用性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的智能功率模块立体结构示意图；
图2是本发明实施例的智能功率模块应用电路示意图；
图3是本发明实施例的隔离驱动单元示意图；
图4是本发明实施例的智能功率模块内部结构示意图；
其中，1-智能功率模块，2-隔离驱动单元，3-控制芯片，4-功率半导体器件单元，5-原边芯片，6-副边芯片，1-1-环氧树脂塑封壳体，1-2-智能功率模块的功率引脚，1-3-智能功率模块的信号引脚，3-1为原边芯片的隔离带，4-1为印制电路板，4-2为绝缘基板。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种智能功率模块，所述智能功率模块的内部包括：多个功率半导体器件单元和多个隔离驱动单元。本实施例中，所述智能功率模块1的内部包括：6个功率半导体器件单元4和3个隔离驱动单元2，所述功率半导体器件单元4和所述隔离驱动单元2相互之间通过键合线连接，所述智能功率模块1的外部包封环氧树脂塑封壳体1-1。
所述功率半导体器件单元4安装在绝缘基板4-2上，所述隔离驱动单元2安装在印制电路板4-1或框架上，芯片之间通过键合线连接，外部通过环氧树脂塑封料包封。
所述功率半导体器件单元4包括一个功率半导体开关器件和一个反并联二极管，如果该功率半导体开关器件为功率MOSFET，则其体二极管可以作为反并联二极管。所述隔离驱动单元包括一个原边芯片和一个或多个副边芯片，本实施例中，所述隔离驱动单元2包括一个原边芯片5和2个副边芯片6，原边芯片的隔离带3-1采用容性隔离或感性隔离。
如图1所示，图1是本发明实施例的智能功率模块立体结构示意图，智能功率模块1的外部包封环氧树脂塑封壳体1-1，且布设有智能功率模块的功率引脚1-2和智能功率模块的信号引脚1-3。如图2所示，图2是本发明实施例的智能功率模块应用电路示意图，智能功率模块1与控制芯片3连接，图中的功率半导体器件单元以功率MOSFET为例，实际实施中包括但不限于功率MOSFET、功率IGBT等。如图3所示，图3是本发明实施例的隔离驱动单元示意图。如图4所示，图4是本发明实施例的智能功率模块内部结构示意图，隔离驱动单元2安装在印制电路板4-1上，功率半导体器件单元4安装在绝缘基板4-2上，安装方式包括但不限于焊接、烧结等。
本发明实施例中提出的智能功率模块采用隔离驱动单元，隔离驱动单元是由分立的隔离IC和驱动IC组成的。相比于传统的非隔离的驱动方案只能使用自举供电的方式，本发明实施例采用的隔离驱动方案可以使用隔离供电，克服了自举供电对开关频率和占空比有限制的缺陷，解决了非隔离驱动芯片自举供电带来的开关频率和占空比限制问题。另外，解决了非隔离驱动方案，在下桥臂反向导通时，上桥臂功率半导体器件的栅极过压问题，该智能功率模块具有更好的通用性和可靠性。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块的内部包括：多个功率半导体器件单元和多个隔离驱动单元，所述功率半导体器件单元和所述隔离驱动单元相互之间通过键合线连接，所述智能功率模块的外部包封环氧树脂塑封壳体。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率半导体器件单元安装在绝缘基板上，所述隔离驱动单元安装在印制电路板上。
3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率半导体器件单元包括一个功率半导体开关器件和一个反并联二极管。
4.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述隔离驱动单元包括一个原边芯片和一个或多个副边芯片，所述副边芯片通过键合线与所述原边芯片连接，所述原边芯片和副边芯片内部采用容性隔离或感性隔离。
5.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块的外部设有功率引脚和信号引脚。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210831166.2A CN115021590A (zh) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | 一种智能功率模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210831166.2A CN115021590A (zh) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | 一种智能功率模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115021590A true CN115021590A (zh) | 2022-09-06 |
Family
ID=83082472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210831166.2A Pending CN115021590A (zh) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | 一种智能功率模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115021590A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115616369A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-17 | 合肥工业大学 | 电动汽车无线充电设备功率模块键合线健康监测方法 |
-
2022
- 2022-07-14 CN CN202210831166.2A patent/CN115021590A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115616369A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-17 | 合肥工业大学 | 电动汽车无线充电设备功率模块键合线健康监测方法 |
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