CN115799238A - 功率模块和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种功率模块和电子设备，功率模块包括：驱动基板；驱动芯片，驱动芯片设置于驱动基板上；封装体，封装体封装驱动基板和驱动芯片，封装体宽度方向的一侧设置有注入口，注入口与驱动基板在封装体的宽度方向上相对设置。由此，通过将驱动芯片设置于驱动基板上，并且通过封装体将驱动基板和驱动芯片封装，并且使注入口和驱动芯片在封装体的宽度方向上相对设置，这样可以使注入口处于驱动芯片覆盖的范围中，可以提升树脂流速的均匀性，从而可以避免产生树脂空隙。

Description

功率模块和电子设备

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种功率模块和电子设备。

背景技术

在相关技术中，由于功率半导体模块上的驱动芯片焊盘上设置有芯片及与芯片连接的较多导线，在制造功率半导体模块，向功率半导体模块中填充流动树脂的过程中，相较于树脂在功率半导体模块中其他未设置焊盘、芯片和导线区域的流动，树脂在驱动芯片焊盘区域上的流动受到的阻力更大，这样会导致树脂在功率半导体模块内的分布不均，在流速不一致时，树脂在合流处会产生较大的树脂间隙，会降低功率半导体模块的结构可靠性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种功率模块，该功率模块成型时内部的树脂流动更加均匀，可以避免产生树脂间隙。

本发明进一步地提出了一种电子设备。

根据本发明实施例的功率模块，包括：驱动基板；驱动芯片，所述驱动芯片设置于所述驱动基板上；封装体，所述封装体封装所述驱动基板和所述驱动芯片，所述封装体宽度方向的一侧设置有注入口，所述注入口与所述驱动基板在所述封装体的宽度方向上相对设置。

由此，通过将驱动芯片设置于驱动基板上，并且通过封装体将驱动基板和驱动芯片封装，并且使注入口和驱动芯片在封装体的宽度方向上相对设置，这样可以使注入口处于驱动芯片覆盖的范围中，可以提升树脂流速的均匀性，从而可以避免产生树脂空隙。

根据本发明的一些实施例，所述驱动基板为两个，两个所述驱动基板在所述封装体的长度方向上排布，每个所述驱动基板上均设置有所述驱动芯片；所述注入口为两个，两个所述注入口在所述封装体宽度方向的一侧沿长度方向排布，两个所述注入口与两个驱动基板一一对应。

根据本发明的一些实施例，所述驱动基板具有内端和外端，两个所述驱动基板的内端彼此靠近且外端彼此远离，在所述封装体的长度方向上，所述注入口到对应所述驱动基板的所述内端距离大于到所述外端的距离。

根据本发明的一些实施例，所述功率模块还包括：功率基板和功率芯片，所述功率基板与所述驱动基板在所述封装体的宽度方向上排布，所述功率芯片设置于所述功率基板上，所述注入口位于所述功率基板远离所述驱动基板的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述功率基板为多个且分别为第一功率基板、第二功率基板、第三功率基板和第四功率基板，所述第一功率基板、所述第二功率基板、所述第三功率基板和所述第四功率基板在所述封装体的长度方向上间隔分布且均设置有所述功率芯片，所述第一功率基板在所述封装体的宽度方向上与一个所述注入口相对应，所述第四功率基板在所述封装体的宽度方向上与另一个所述注入口相对应。

根据本发明的一些实施例，所述功率模块还包括：第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第三引脚和所述第四引脚在所述封装体的长度方向上排布，所述第一引脚与所述第一功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第二引脚与所述第二功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第三引脚与所述第三功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第四引脚与所述第四功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第三引脚在所述封装体的宽度方向上与一个所述注入口相对应，所述第四引脚在所述封装体的宽度方向上与另一个所述注入口相对应。

根据本发明的一些实施例，所述第四引脚为多个，多个所述第四引脚在所述封装体的长度方向上间隔设置，多个所述第四引脚中远离所述第三引脚一端的所述第四引脚与另一个所述注入口相对应。

根据本发明的一些实施例，两个所述驱动芯片分别为低压驱动芯片和高压驱动芯片，两个所述驱动基板分别为高压驱动基板和低压驱动基板，所述高压驱动芯片设置于所述高压驱动基板上，所述低压驱动芯片设置于所述低压驱动基板上，在所述驱动基板宽度方向上，所述低压驱动芯片邻近所述驱动基板背离所述功率基板的一侧。

根据本发明的一些实施例，所述高压驱动基板的宽度大于所述低压驱动基板的宽度，所述高压驱动芯片到所述高压驱动基板宽度方向的两侧距离相同。

根据本发明实施例的电子设备，包括：控制器和以上所述的功率模块，所述控制器与所述功率模块电连接。

本发明的附加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

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的功率模块的示意图；

图2是根据本发明实施例的功率模块另一视角的示意图；

图3是根据本发明实施例的功率模块的示意图；

图4是根据本发明实施例的功率模块的局部示意图；

图5是根据本发明实施例的功率模块的局部示意图；

图6是根据本发明实施例的功率模块的局部示意图；

图7是根据本发明实施例的功率模块的剖视图。

附图标记：

100、功率模块；

10、驱动基板； 11、高压驱动基板； 12、低压驱动基板；

20、驱动芯片； 21、高压驱动芯片； 22、低压驱动芯片；

30、封装体； 31、注入口；

40、功率基板；41、第一功率基板；411、第一引脚；42、第二功率基板；421、第二引脚；43、第三功率基板；431、第三引脚；44、第四功率基板；441、第四引脚；45、通孔；

50、功率芯片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的功率模块100，功率模块100可以应用于电子设备。

结合图1-图7所示，根据本发明实施例的功率模块100可以主要包括：驱动基板10、驱动芯片20和封装体30，其中，驱动芯片20设置于驱动基板10上，封装体30封装驱动基板10和驱动芯片20，封装体30宽度方向的一侧设置有注入口31，注入口31与驱动基板10在封装体30的宽度方向上相对设置。

具体地，在功率模块100生产制造的过程中，可以先将驱动芯片20设置于驱动基板10上，这样可以保证驱动芯片20安装设置的稳定性和可靠性，可以提升驱动芯片20的性能，并且在将驱动基板10和驱动芯片20均设置于模具型腔后，可以通过注入口31向模具型腔内填充注入流动的树脂，树脂冷却固化后可以得到封装体30，这样封装体30可以对应封装驱动基板10和驱动芯片20，可以对驱动基板10和驱动芯片20起到覆盖保护的作用，可以提升功率模块100的结构可靠性。

进一步地，通过在封装体30的宽度方向的一侧设置注入口31，并且使注入口31与驱动基板10在封装体30的宽度方向上相对设置，这样注入口31可以处于驱动基板10覆盖的范围中，在树脂从注入口31注入封装体30内后，即使驱动基板10上设置有驱动芯片20以及相关导线，树脂依然会在模具型腔中均匀地流动，这样可以防止树脂在固化后产生间隙，从而可以在不改变封装体30的结构设计的前提下，进一步地提升功率模块100的结构可靠性以及稳定性。

在本发明的一种实施例中，注入口31的粗糙度较封装体30外表面其他部位的粗糙度大，即从功率模块100的外观能够掌握注入口31的位置。

由此，通过将驱动芯片20设置于驱动基板10上，并且通过封装体30将驱动基板10和驱动芯片20封装，并且使注入口31和驱动芯片20在封装体30的宽度方向上相对设置，这样可以使注入口31处于驱动芯片20覆盖的范围中，可以提升树脂流速的均匀性，从而可以避免产生树脂空隙。

结合图1-图6所示，驱动基板10为两个，两个驱动基板10在封装体30的长度方向上排布，每个驱动基板10上均设置有驱动芯片20，注入口31为两个，两个注入口31在封装体30宽度方向的一侧沿长度方向排布，两个注入口31与两个驱动基板10一一对应。具体地，通过在封装体30中设置两个驱动基板10，使两个驱动基板10在封装体30的长度方向上排布，并且使每个驱动基板10上均设置驱动芯片20，这样可以提升功率模块100的功率以及性能。

进一步地，通过将注入口31设置成两个，使两个注入口31设置在封装体30的宽度方向的一侧，并且使两个注入口31在封装体30的长度方向上排布，这样不仅可以提升注入树脂的效率，而且还可以进一步地提升树脂流速的均匀性，可以防止注入口31只有一处，树脂在远离注入口31的位置与靠近注入口31的位置的状态和流速不同，树脂的分布不均匀，造成树脂固化后，封装体30内的部件的受力不均匀，这样可以进一步地提升功率模块100的结构可靠性。

结合图1-图6所示，驱动基板10具有内端和外端，两个驱动基板10的内端彼此靠近且外端彼此远离，在封装体30的长度方向上，注入口31到对应驱动基板10的内端距离大于到外端的距离。具体地，两个驱动芯片20的内端彼此靠近，两个驱动芯片20的外端彼此远离，可以理解的是，封装体30的长度方向即为驱动芯片20的内外方向，两个驱动芯片20在封装体30的长度方向分布，两个驱动芯片20相互靠近的一端即为两个驱动芯片20的内端，两个驱动芯片20相互远离的一端即为两个驱动芯片20的外端，将注入口31到与其对应驱动基板10的内端的距离设置地大于到外端的距离，即可以将注入口31设置地靠近与其相对应的驱动基板10的外端，这样进一步地提升树脂从两个注入口31注入后流速的均匀性，可以进一步地避免树脂产生间隙，从而可以进一步地提升功率模块100的结构可靠性。

结合图1-图7所示，功率模块100还可以主要包括：功率基板40和功率芯片50，功率基板40与驱动基板10在封装体30的宽度方向上排布，功率芯片50设置于功率基板40上，注入口31位于功率基板40远离驱动基板10的一侧。具体地，将功率基板40与驱动基板10在封装体30的宽度方向上排布，将功率芯片50设置于功率基板40上，并且将注入口31设置于功率基板40远离驱动基板10的一侧，这样可以使注入口31与功率基板40也相对应，也可以在一定程度上防止功率基板40上的功率芯片50以及相关导线导致树脂的流速不均，这样可以进一步地提升树脂流动时流速的均匀性与可靠性，从而可以进一步地提升功率模块100的性能。

结合图1-图6所示，功率基板40为多个，并且分别为第一功率基板41、第二功率基板42、第三功率基板43和第四功率基板44，第一功率基板41、第二功率基板42、第三功率基板43和第四功率基板44在封装体30的长度方向上间隔分布，并且均设置有功率芯片50，第一功率基板41在封装体30的宽度方向上与一个注入口31相对应，第四功率基板44在封装体30的宽度方向上与另一个注入口31相对应。具体地，通过将第一功率基板41、第二功率基板42、第三功率基板43和第四功率基板44在封装体30的长度方向上间隔设置，并且使第一功率基板41、第二功率基板42、第三功率基板43和第四功率基板44均设置功率芯片50，这样可以提升功率模块100的功率和性能。

进一步地，可以将第一功率基板41在封装体30的宽度方向上与一个注入口31相对应，将第四功率基板44在封装体30的宽度方向上与另一个注入口31相对应，这样可以在注入口31的数量一定的前提下，使两个注入口31在封装体30的长度方向上的设置更加合理，两个注入口31与第一功率基板41、第二功率基板42、第三功率基板43和第四功率基板44的对应更加均匀，从而可以更加全面地保证树脂在第一功率基板41、第二功率基板42、第三功率基板43和第四功率基板44上流动时的流速均匀，防止间隙的产生。

另外，在本发明的另一些实施例中，也可以将第一功率基板41和第二功率基板42在封装体30的宽度方向上与一个注入口31相对应，将第四功率基板44在封装体30的宽度方向上与另一个注入口31相对应，这样在通过与第一功率基板41和第二功率基板42在封装体30的宽度方向上相对应的注入口31注入树脂时，可以使树脂在第一功率基板41、第二功率基板42之间的流动更加均匀，从而可以进一步地防止树脂间隙的产生。

结合图1-图6所示，功率模块100还可以主要包括：第一引脚411、第二引脚421、第三引脚431和第四引脚441，第一引脚411、第二引脚421、第三引脚431和第四引脚441在封装体30的长度方向上排布，第一引脚411与第一功率基板40上的功率芯片50通过导线电连接，第二引脚421与第二功率基板40上的功率芯片50通过导线电连接，第三引脚431与第三功率基板40上的功率芯片50通过导线电连接，第四引脚441与第四功率基板44上的功率芯片50通过导线电连接，第三引脚431在封装体30的宽度方向上与一个注入口31相对应，第四引脚441在封装体30的宽度方向上与另一个注入口31相对应。具体地，将第三引脚431在封装体30的宽度方向上与一个注入口31相对应，并且将第四引脚441在封装体30的宽度方向上与另一个注入口31相对应，这样可以进一步地提升树脂流动速度的均匀性，可以进一步地防止树脂产生间隙。

结合图2、图4和图5所示，第四引脚441为多个，多个第四引脚441在封装体30的长度方向上间隔设置，多个第四引脚441中远离第三引脚431一端的第四引脚441与另一个注入口31相对应。具体地，通过将第四引脚441设置为多个，并且使多个第四引脚441在封装体30的长度方向上间隔设置，这样可以外围电路可以通过多个第四引脚441中的任意一个，实现与驱动芯片20的电连接，从而可以方便功率模块100与多个外围电路的电连接，可以提升功率模块100的工作性能。

进一步地，多个第四引脚441中远离第三引脚431一端的第四引脚441位于第四功率基板44长度方向上的中部位置，通过将多个第四引脚441中远离第三引脚431一端的第四引脚441与另一个注入口31对应，这样可以使另一个注入口31对应位于第四功率基板44长度方向上的中部位置，从而可以使从该注入口31注入的树脂在第四功率基板44上的流动更加均匀，可以进一步地防止树脂产生间隙。

结合图3-图6所示，第一引脚411、第二引脚421、第三引脚431和第四引脚441中的至少一个设置有通孔45。具体地，通过将第一引脚411、第二引脚421、第三引脚431和第四引脚441上设置至少一个通孔45，这样可以增大树脂和模具之间的结合性，可以防止外部的水或者空气进入模具型腔内部，从而可以进一步地避免封装体30内存在间隙，可以进一步地提升功率模块100的结构可靠性。

结合图3和图4所示，两个驱动芯片20分别为低压驱动芯片22和高压驱动芯片21，两个驱动基板10分别为高压驱动基板11和低压驱动基板12，高压驱动芯片21设置于高压驱动基板11上，低压驱动芯片22设置于低压驱动基板12上，在驱动基板10宽度方向上，低压驱动芯片22邻近驱动基板10背离功率基板40的一侧。具体地，将低压驱动芯片22设置于低压驱动基板12，将高压驱动芯片21设置于高压驱动基板11，由于驱动基板10背离功率基板40的一侧的驱动芯片20的控制引脚比较密集，在驱动基板10的宽度方向上，低压驱动芯片22邻近驱动基板10背离功率基板40的一侧，可以减小低压驱动芯片22与驱动芯片20的控制引脚之间的导线的形变，从而可以优化功率模块100的结构设计。

结合图3和图4所示，高压驱动基板11的宽度大于低压驱动基板12的宽度，高压驱动芯片21到高压驱动基板11宽度方向的两侧距离相同。具体地，将高压驱动基板11的宽度设置地大于低压驱动基板12的宽度，由于高压驱动基板11背离功率基板40的一侧的引脚相对较少，将高压驱动芯片21到对应驱动基板10宽度方向的两侧距离相同，这样可以保证高压驱动芯片21在高压驱动基板11上安装设置的稳定性和可靠性。

根据本发明实施例的电子设备可以主要包括：控制器和上述功率模块100，控制器与功率模块电连接，这样可以通过控制器控制功率模块100的工作，在实现电子设备的智能化的前提下，可以提升电子设备的可靠性，以及可以提升电子设备的性能，从而提升电子设备的产品竞争力。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种功率模块，其特征在于，包括：

驱动基板；

驱动芯片，所述驱动芯片设置于所述驱动基板上；

封装体，所述封装体封装所述驱动基板和所述驱动芯片，所述封装体宽度方向的一侧设置有注入口，所述注入口与所述驱动基板在所述封装体的宽度方向上相对设置。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述驱动基板为两个，两个所述驱动基板在所述封装体的长度方向上排布，每个所述驱动基板上均设置有所述驱动芯片；

所述注入口为两个，两个所述注入口在所述封装体宽度方向的一侧沿长度方向排布，两个所述注入口与两个驱动基板一一对应。

3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述驱动基板具有内端和外端，两个所述驱动基板的内端彼此靠近且外端彼此远离，在所述封装体的长度方向上，所述注入口到对应所述驱动基板的所述内端距离大于到所述外端的距离。

4.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，还包括：功率基板和功率芯片，所述功率基板与所述驱动基板在所述封装体的宽度方向上排布，所述功率芯片设置于所述功率基板上，所述注入口位于所述功率基板远离所述驱动基板的一侧。

5.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述功率基板为多个且分别为第一功率基板、第二功率基板、第三功率基板和第四功率基板，所述第一功率基板、所述第二功率基板、所述第三功率基板和所述第四功率基板在所述封装体的长度方向上间隔分布且均设置有所述功率芯片，所述第一功率基板在所述封装体的宽度方向上与一个所述注入口相对应，所述第四功率基板在所述封装体的宽度方向上与另一个所述注入口相对应。

6.根据权利要求5所述的功率模块，其特征在于，还包括：第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚，所述第一引脚、所述第二引脚、所述第三引脚和所述第四引脚在所述封装体的长度方向上排布，所述第一引脚与所述第一功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第二引脚与所述第二功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第三引脚与所述第三功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第四引脚与所述第四功率基板上的所述功率芯片通过导线电连接，所述第三引脚在所述封装体的宽度方向上与一个所述注入口相对应，所述第四引脚在所述封装体的宽度方向上与另一个所述注入口相对应。

7.根据权利要求6所述的功率模块，其特征在于，所述第四引脚为多个，多个所述第四引脚在所述封装体的长度方向上间隔设置，多个所述第四引脚中远离所述第三引脚一端的所述第四引脚与另一个所述注入口相对应。

8.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，两个所述驱动芯片分别为低压驱动芯片和高压驱动芯片，两个所述驱动基板分别为高压驱动基板和低压驱动基板，所述高压驱动芯片设置于所述高压驱动基板上，所述低压驱动芯片设置于所述低压驱动基板上，在所述驱动基板宽度方向上，所述低压驱动芯片邻近所述驱动基板背离所述功率基板的一侧。

9.根据权利要求8所述的功率模块，其特征在于，所述高压驱动基板的宽度大于所述低压驱动基板的宽度，所述高压驱动芯片到所述高压驱动基板宽度方向的两侧距离相同。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：控制器和权利要求1-9中任一项所述的功率模块，所述控制器与所述功率模块电连接。

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