CN116053254B - 功率模块和具有其的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功率模块和具有其的电子设备,功率模块包括塑封体、基板、多个功率芯片、多个高压定相器、框架和多个驱动芯片。基板包括绝缘层、第一导电层和多个导电凸起部。功率芯片均设在第一导电层上,功率芯片与导电凸起部通过第一引线电连接。驱动芯片均设在框架本体上,驱动芯片与导电凸起部通过第二引线电连接,或框架本体与导电凸起部通过第六引线电连接。根据本发明的功率模块,通过导电凸起解决了因基板与框架本体之间的垂直距离较大而使引线无法键合的问题,减少了在生产过程中键合设备切换线材的次数,提高生产效率,且金线的键合率较高,提升了键合效率。
Description
技术领域
本发明涉及功率模块技术领域,尤其是涉及一种功率模块和具有其的电子设备。
背景技术
相关技术中,IGBT芯片贴装于线路板的表面,IC芯片上的金线下拉键合于IGBT芯片的电极上。对于厚度较薄的功率模块,用于放置的框架与线路板表面的垂直距离较小,IC芯片上的金线能够与IGBT芯片的电极键合。
然而,随着大功率的需求,基于产品强度、绝缘性、散热等考量,功率模块的尺寸也随之增加,使得IC芯片的焊点往IGBT芯片的电极键合的下沉深度超出了键合设备的垂直操作能力,无法键合金线,且功率模块中所用的引线种类较多,从而导致切换线径或设备的次数较多,影响了功率模块的生产效率。
另外,当IC芯片的焊点往IGBT芯片的电极键合的下沉深度过大时,使得金线的端部应力增加而产生金线断线或短路风险。
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,本发明的一个目的在于提出一种功率模块,解决了因基板与框架本体之间的垂直距离较大而使引线无法键合的问题,减少了在生产过程中键合设备切换线材的次数,提高了键合效率和生产效率,且减少引线断线或短路风险。
本发明的另一目的在于提出一种采用上述功率模块的电子设备。
根据本发明第一方面实施例的功率模块,包括:塑封体;基板,所述基板设于所述塑封体,所述基板包括绝缘层、第一导电层和多个导电凸起部,所述第一导电层设在所述绝缘层的厚度方向的一侧,所述绝缘层的宽度方向的两侧分别为控制侧和功率侧,多个所述导电凸起部和所述第一导电层均位于所述绝缘层的同一侧,多个所述导电凸起部与所述第一导电层绝缘设置;多个功率芯片,多个所述功率芯片均设在所述第一导电层上,多个所述功率芯片沿所述绝缘层的长度方向间隔设置,所述功率芯片与所述导电凸起部通过第一引线电连接;框架,所述框架包括框架本体、多个控制引脚和多个功率引脚,所述框架本体设在所述塑封体内,所述框架本体位于所述基板的所述控制侧,且所述框架本体在所述基板的所述功率芯片所在的一侧与所述基板间隔开多个所述控制引脚位于所述控制侧,多个所述控制引脚沿所述绝缘层的长度方向间隔设置,每个所述控制引脚的一端与所述框架本体相连,每个所述控制引脚的另一端伸出所述塑封体外,多个所述功率引脚位于所述功率侧,多个所述功率引脚沿所述绝缘层的长度方向间隔设置,每个所述功率引脚的一端与所述功率芯片电连接,每个所述功率引脚的另一端伸出所述塑封体外;至少一个驱动芯片,所述至少一个驱动芯片均设在所述框架本体上;其中,所述导电凸起部通过第二引线与所述驱动芯片电连接,所述驱动芯片与所述功率芯片通过所述第一引线、所述导电凸起部和所述第二引线实现电连接;或所述导电凸起部通过第六引线与所述框架本体电连接,所述框架本体通过第三引线与所述驱动芯片电连接,所述驱动芯片与所述功率芯片通过所述所述第一引线、所述导电凸起部、所述第六引线、所述框架本体和所述第三引线实现电连接。
根据本发明实施例的功率模块,通过在基板和框架本体之间设置导电凸起部,且驱动芯片通过第二引线与导电凸起部连接,功率芯片通过第一引线与导电凸起部连接。由此,与传统的功率模块相比,通过导电凸起解决了因基板与框架本体之间的垂直距离较大而使引线无法键合的问题,导电凸起部可以使框架本体与导电凸起部的自由端的端面之间的垂直距离,以及导电凸起部的自由端的端面和基板之间的垂直距离均满足键合设备的垂直操作能力的范围,利于第一引线和第二引线的键合,提高了生产效率。
根据本发明的一些实施例,所述第一引线和所述第二引线的材质相同,或所述第一引线和所述第六引线的材质相同。
根据本发明的一些实施例,所述第一引线和所述第二引线均为金线,或,所述第一引线和所述第六引线均为金线。
根据本发明的一些实施例,每个所述导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与所述框架本体的远离所述绝缘层的一侧表面之间的高度差为△h1,其中,所述△h1满足:0mm≤△h1<2.3mm;和/或每个所述导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与所述驱动芯片的远离所述绝缘层的一侧表面之间的高度差为△h2,其中,所述△h2满足:0mm≤△h2<2.3mm。
根据本发明的一些实施例,每个所述导电凸起部的高度为h1,其中,所述h1、△h1满足:△h1≥h1;和/或其中,所述h1、△h2满足:△h2≥h1。
根据本发明的一些实施例,所述基板和所述框架本体沿所述塑封体的宽度方向间隔开。
根据本发明的一些实施例,每个所述导电凸起部包括:第一导电凸起部,所述第一导电凸起部设在所述绝缘层上,所述功率芯片与所述第一导电凸起部通过所述第一引线电连接;第二导电凸起部,所述第二导电凸起部与所述第一导电凸起部相连,所述第二导电凸起部在所述绝缘层的厚度方向上的高度高于所述第一导电凸起部在所述绝缘层的厚度方向上的高度,所述驱动芯片或所述框架本体与所述第二导电凸起部通过所述第二引线电连接。
根据本发明的一些实施例,所述第一导电凸起部和所述第二导电凸起部沿所述基板的长度方向相连。
根据本发明的一些实施例,在所述第二导电凸起的厚度方向上所述第二导电凸起部上形成有贯通的至少一个通孔。
根据本发明的一些实施例,所述第一导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与所述第一导电层的远离所述绝缘层的一侧表面平齐;和/或所述第二导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与所述框架本体的远离所述绝缘层的一侧表面平齐。
根据本发明的一些实施例,多个所述导电凸起部均设在所述绝缘层上,多个所述导电凸起部与所述第一导电层彼此间隔开。
根据本发明的一些实施例,多个所述导电凸起部相比于所述第一导电层均位于所述控制侧,多个所述导电凸起部位于所述第一导电层的邻近所述控制引脚的一侧,且多个所述导电凸起部沿所述绝缘层的长度方向间隔设置。
所述绝缘层裸露在所述塑封体外,且所述绝缘层的远离所述第一导电层的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐。
根据本发明的一些实施例,所述基板还包括第二导电层,所述第二导电层设在所述绝缘层的厚度方向的另一侧,所述第二导电层裸露在所述塑封体外,且所述第二导电层的远离所述绝缘层的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐。
根据本发明的一些实施例,所述第一导电层和所述第二导电层均为铜层,所述绝缘层为陶瓷层。
根据本发明的一些实施例,多个所述导电凸起部通过刻蚀、粘接或烧结的方式连接在所述绝缘层上。
根据本发明的第二方面实施例的电子设备,包括根据本发明上述第一方面实施例的功率模块。
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,其中未示出塑封体;
图2是图1中圈示的A部放大图;
图3是根据本发明的另一个实施例的功率模块的示意图,其中未示出塑封体;
图4是图3中圈示的B部放大图;
图5是根据本发明的功率模块的基板的示意图;
图6是图5中圈示的C部放大图;
图7是根据本发明的另一个实施例的功率模块的基板的示意图。
附图标记:
100、功率模块;
2、基板;21、绝缘层;22、第一导电层;23、第二导电层;24、导电凸起部;
241、第一导电凸起部;242、第二导电凸起部;2421、通孔;3、功率芯片;
31:IGBT芯片;32:续流二极管;5、框架;51、框架本体;52、功率引脚;
53、控制引脚;6、驱动芯片;7、第三引线;8、第四引线;9、第一引线;
10、第二引线;11:第五引线;12:第一连接线;13、第六引线。
具体实施方式
下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的功率模块100。
如图1-图7所示,根据本发明第一方面实施例的功率模块100,包括塑封体、基板2、多个功率芯片3、框架5和至少一个驱动芯片6,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。
具体地,基板2设于塑封体,基板2包括绝缘层21、第一导电层22和多个导电凸起部24,第一导电层22设在绝缘层21的厚度方向(例如,图1中的上下方向)的两侧,绝缘层21的宽度方向(例如,图1中的前后方向)的两侧分别为控制侧和功率侧,多个导电凸起部24和第一导电层22均位于绝缘层21的同一侧,多个导电凸起部24与第一导电层22绝缘设置。
例如,在图1-图7的示例中,导电凸起部24可以为九个,九个导电凸起部24沿基板2的长度方向间隔排布,每个导电凸起部24的一端与基板2绝缘相连,九个导电凸起部24位于基板2的边缘,每个导电凸起部24的另一端沿远离第一导电层22的一侧向上延伸形成,在基板2的宽度方向上导电凸起部24与第一导电层22间隔开,以使导电凸起部24与第一导电层22相互绝缘。需要说明的是,在绝缘层21的宽度方向上绝缘层21的邻近导电凸起部24的一侧为控制侧,在绝缘层21的宽度方向上绝缘层21的远离导电凸起部24的一侧为功率侧。
多个功率芯片3均设在第一导电层22上,多个功率芯片3位于控制侧,多个功率芯片3沿绝缘层21的长度方向(例如,图1中的左右方向)间隔设置,功率芯片3与导电凸起部24通过第一引线9电连接。结合图1和图3,功率芯片3可以为6个,功率芯片3位于第一导电层22的远离第二导电层23的一侧的表面上,且位于第一导电层22的宽度方向的一侧的边缘。功率芯片3设在导电凸起部24的靠近第一导电层22的一侧,且通过第一引线9与导电凸起部24相连。
框架5包括框架本体51、多个控制引脚53和多个功率引脚52,框架本体51设在塑封体内,框架本体51位于2基板的控制侧,且框架本体51在基板2的功率芯片3所在的一侧与基板2间隔开,多个控制引脚53位于控制侧,多个控制引脚53沿绝缘层21的长度方向间隔设置,每个控制引脚53的一端与框架本体51相连,每个控制引脚53的另一端伸出塑封体外,多个功率引脚52位于功率侧,多个功率引脚52沿绝缘层21的长度方向间隔设置,每个功率引脚52的一端与功率芯片3电连接,每个功率引脚52的另一端伸出塑封体外。至少一个驱动芯片6均设在框架本体51上,其中,导电凸起部24通过第二引线10与驱动芯片6电连接,驱动芯片6与功率芯片3通过第一引线9、导电凸起部24和第二引线10实现电连接;或导电凸起部24通过第六引线13与框架本体51电连接,框架本体51通过第三引线7与驱动芯片6电连接,驱动芯片3与功率芯片6通过第一引线9、导电凸起部24、第六引线13、框架本体51和第三引线7实现电连接。
参照图1和图3,控制引脚53可以为21个,21个控制引脚53位于基板2的宽度方向的一侧,且21个控制引脚53沿基板2的长度方向间隔排布,功率引脚52可以为8个,8个功率引脚52位于基板2的宽度方向的另一侧,且8个功率引脚52沿基板2的长度方向间隔排布。驱动芯片6位于框架本体51的远离基板2的一侧,驱动芯片6的个数可以为4个。导电凸起部24位于基板2和框架本体51之间,驱动芯片6通过第二引线10与导电凸起部24电连接,或者框架本体51也可以直接与导电凸起部24电连接,并通过第三引线7与驱动芯片6电连接,从而可以将驱动芯片6的信号经导电凸起部24传递至功率芯片3上。
根据本发明实施例的功率模块100,通过在基板2和框架本体51之间设置导电凸起部24,且驱动芯片6通过第二引线10与导电凸起部24连接,功率芯片3通过第一引线9与导电凸起部24连接。由此,与传统的功率模块100相比,通过导电凸起部24解决了因基板2与框架本体51之间的垂直距离较大而使引线无法键合的问题,导电凸起部24可以使框架本体51与导电凸起部24的自由端的端面之间的垂直距离,以及导电凸起部24的自由端的端面和基板2之间的垂直距离均满足键合设备的垂直操作能力的范围,利于第一引线9和第二引线10的键合,提升了生产效率,且可以避免第一引线9和第二引线10的端部应力增加,从而可以防止第一引线9或第二引线10断裂或短路。
根据本发明的一些实施例,第一引线9和第二引线10的材质相同,例如,第一引线9和第二引线10可以为金线。或者,第一引线9和第六引线13的材质相同,例如,第一引线9和第六引线13可以为金线。由此,从而减少了功率芯片3和驱动芯片6之间采用的引线种类,进而减少了在生产过程中键合设备切换线材的次数,提高生产效率,且金线的键合率较高,提升了键合效率,从而可以进一步提高生产效率。
根据本发明的一些实施例,如图1和图3所示,每个导电凸起部24的远离绝缘层21的一侧表面与框架本体51的远离绝缘层21的一侧表面之间的高度差为△h1,其中,△h1满足:0mm≤△h1<2.3mm,和/或每个导电凸起部24的远离绝缘层21的一侧表面与驱动芯片6的远离绝缘层21的一侧表面之间的高度差为△h2,其中,△h2满足:0mm≤△h2<2.3mm。其中,可以△h1、△h2同时满足:0mm≤△h1<2.3mm,0mm≤△h2<2.3mm;或者,仅△h1满足:0mm≤△h1<2.3mm;再或者,仅△h2满足:0mm≤△h2<2.3mm。
由于驱动芯片6设在框架本体51的远离绝缘层21的一侧,当△h1>2.3mm或△h2>2.3mm时,驱动芯片6或框架本体51与导电凸起部24之间的垂直距离较大,使得第二引线10或第六引线13的两端无法同时键合。如此设置,通过将△h1和/或△h2限制在0mm至2.3mm之间,以使△h1和/或△h2满足键合设备的垂直操作能力的范围,可以避免第二引线10或第六引线13的下沉深度超出键合设备的垂直操作能力,以保证第六引线13的两端能够分别与框架本体51和导电凸起部24键合,和/或第二引线10的两端能够分别与导电凸起部24和驱动芯片6键合。
根据本发明的一些实施例,如图2和图4所示,每个导电凸起部24的高度为h1其中,h1、△h1满足:△h1≥h1,和/或其中,h1、△h2满足:△h2≥h1。也就是说,导电凸起部24的高度小于等于驱动芯片6和导电凸起部24之间的距离,以及导电凸起部24的高度小于等于框架本体51和导电凸起部24之间的距离。如此设置,在保证第一引线9和第二引线10能够键合的同时,可以增加导电凸起部24和框架本体51之间的距离,可以减少功率芯片3和驱动芯片6之间的热影响,且可以增加导电凸起部24的结构强度。
根据本发明的一些实施例,基板2和框架本体51沿塑封体的宽度方向间隔开。由此,基板2和框架本体51之间具有间隔,以对导电凸起部24的设置留有空间,便于导电凸起部24的安装。
根据本发明的一些具体实施例,如图2和图6所示,每个导电凸起部24包括第一导电凸起部241和第二导电凸起部242,第一导电凸起部241设在绝缘层21上,功率芯片3与第一导电凸起部241通过第一引线9电连接。第二导电凸起部242与第一导电凸起部241相连,第二导电凸起部242在绝缘层21的厚度方向上的高度高于第一导电凸起部241在绝缘层21的厚度方向上的高度,驱动芯片6或框架本体51与第二导电凸起部242通过第二引线10电连接。
参照图6,导电凸起部24为台阶状,第一导电凸起部241沿绝缘层21的长度方向延伸,第二导电凸起部242位于第一导电凸起部241的长度方向的一端,且第一导电凸起部241和第二导电凸起部242沿绝缘层21的厚度度方向排布,第二导电凸起部242沿远离第一导电凸起部241的方向向上延伸,功率芯片3和驱动芯片6之间通过第一引线9、导电凸起部24和第二引线10实现电连接的同时,导电凸起部24的结构简单,便于加工,且可以减少导电凸起部24的材料用量,降低成本。
根据本发明的一些实施例,第一导电凸起部241和第二导电凸起部242沿基板2的长度方向相连。如此设置,可以有效利用基板2的长度方向的空间,便于设置较多的导电凸起部24。
进一步地,在第二导电凸起部242的厚度方向上第二导电凸起部242上形成有贯通的至少一个通孔2421。如图3和图4所示,通孔2421沿第二导电凸起部242的厚度方向贯穿,通孔2421的个数可以为一个,通孔2421的个数可以根据第二导电凸起部242的长度设置。由此,通孔2421的设置可以进一步降低导电凸起部24的制作材料,降低了生产成本,同时在塑封过程中模流可以通过通孔2421均匀分布在导电凸起部24的两侧,保证功率模块100的厚度方向的两侧表面的平整度。
根据本发明的另一些实施例,例如,在图4和图7的示例中,第一导电凸起部241的远离绝缘层21的一侧表面和第二导电凸起部242的远离绝缘层21的一侧表面平齐,且第一导电凸起部241和第二导电凸起部242上都形成有通孔2421,通孔2421沿导电凸起部24的长度方向排布。如此设置,同样在塑封过程中模流可以通过通孔2421均匀分布在导电凸起部24的两侧,保证功率模块100的厚度方向的两侧表面的平整度,可以降低生产成本。
根据本发明的一些实施例,第一导电凸起部241的远离绝缘层21的一侧表面与第一导电层22的远离绝缘层21的一侧表面平齐,和/或第二导电凸起部242的远离绝缘层21的一侧表面与框架本体51的远离绝缘层21的一侧表面平齐。也就是说,第一导电凸起部241的高度与第一导电层22的厚度相同,第一导电层22的远离绝缘层21的一侧表面与框架本体51的远离绝缘层21的一侧表面之间的垂直距离与第二导电凸起部242的高度相同。如此设置,使得功率芯片3与第一导电凸起部241之间的距离缩短,当功率芯片3与第一导电凸起部241通过第一引线9连接时,可以缩短第一引线9的长度。同样地,也缩短了驱动芯片6与第二导电凸起部242之间的距离,当驱动芯片6与第二导电凸起部242通过第二引线10电连接时,也可以缩短第二引线10的长度,从而第一引线9和第二引线10的长度得到了限制,有利于提高键合效率。
根据本发明的一些实施例,多个导电凸起部24均设在绝缘层21上,多个导电凸起部24与第一导电层22彼此间隔开。参照图2和图4,第一导电层22和第二导电层23的尺寸大致相等,绝缘层21的边缘凸出于第一导电层22的边缘,多个导电凸起部24可以设在绝缘层21的宽度方向的一侧的边缘,导电凸起部24与第一导电层22之间存在一定间隔,避免导电凸起部24与第一导电层22之间接触而影响导电凸起部24与驱动芯片6和功率芯片3的电连接,保证了驱动芯片6和功率芯片3之间的信号传递。
进一步地,多个导电凸起部24均位于控制侧,多个导电凸起部24相比于第一导电层22位于控制侧,多个导电凸起部24位于第一导电层22的邻近控制引脚53的一侧,且多个导电凸起部24沿绝缘层21的长度方向间隔设置。如图1和图3所示,由于多个导电凸起部24均与驱动芯片6和功率芯片3进行电连接,驱动芯片6和功率芯片3均位于控制侧,故将多个导电凸起部24也设于控制侧,以使导电凸起部24与驱动芯片6和功率芯片3的连接更加方便。
在一些可选的实施例中,绝缘层21裸露在塑封体外,且绝缘层21的远离第一导电层22的一侧表面与塑封体的厚度方向的一侧表面平齐。如此设置,功率模块100工作产生的热量可以经绝缘层21传递至外界,实现功率模块100的散热。
在另一些可选的实施例中,基板2还包括第二导电层23,第二导电层23设在绝缘层21的厚度方向的另一侧,第二导电层23裸露在塑封体外,且第二导电层23的远离绝缘层21的一侧表面与塑封体的厚度方向的一侧表面平齐。其中,第一导电层22用于安装功率芯片3和其它电子元件,第二导电层23可以裸露在塑封体外,功率模块100工作产生的热量可以经第二导电层23传递至外界,实现功率模块100的散热。第二导电层23的厚度方向的一侧表面与塑封体的厚度方向的一侧表面平齐,可以使塑封体的厚度方向的上述一侧表面为平整面,使得功率模块100能够与散热器贴合,从而能够快速对功率模块100进行散热。
可选地,第一导电层22和第二导电层23均为铜层,第一导电层22构成电路图案同时起到热传导的作用,第二导电层23通常为整片铜层起热传导的作用。绝缘层21为陶瓷层。陶瓷层采用材质为氧化铝、氧化锆、氮化硅或者氮化铝中的任一种。
可选地,多个导电凸起部24通过刻蚀、粘接或烧结的方式连接在绝缘层21上。如此设置,可以保证导电凸起部24在绝缘层21上不会轻易掉落,进而保证了驱动芯片6和功率芯片3与导电凸起部24之间的电连接的可靠性。
根据本发明的一些实施例,参照图1并结合图3,功率引脚52通过第四引线8与功率芯片3电连接。可选地,第四引线8的线径大于第一引线9的线径,第四引线8的线径大于第二引线10的线径。例如,第四引线8可以为粗铝线,以保证功率芯片3与功率引脚52的连接可靠性。
控制引脚53通过第五引线11与驱动芯片6电连接。可选地,第五引线11的线径小于第四引线8的线径。第五引线11的线径可以与第一引线9的线径、第二引线10的线径均相同。例如,第五引线11可以为金线。
在一些可选的实施例中,每个功率芯片3可以包括IGBT芯片31和续流二极管32,IGBT芯片31可以设在基板2的控制侧,续流二极管32可以设在基板2的功率侧,IGBT芯片31通过第一连接线12例如粗铝线与续流二极管32电连接,续流二极管32通过第三引线8例如粗铝线与对应的功率引脚52电连接,IGBT芯片31和驱动芯片6均通过金线与框架本体51电连接,以实现IGBT芯片31和驱动芯片6的电连接,驱动芯片6通过第五引线11例如金线与控制引脚53电连接。在另一些可选的实施例中,续流二极管32可以集成在IGBT芯片31上,以形成功率芯片3。
功率芯片3还可以为MOSFET芯片。
根据本发明的第二方面实施例的电子设备(图未示出),包括根据本发明上述第一方面实施例的功率模块100。
根据本发明实施例的电子设备,通过采用上述功率模块100,极大地提升了键合效率,有利于提升电子设备的生产效率。
根据本发明实施例的功率模块100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、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。
在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
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 (14)
1.一种功率模块,其特征在于,包括:
塑封体;
基板,所述基板设于所述塑封体,所述基板包括绝缘层、第一导电层和多个导电凸起部,所述第一导电层设在所述绝缘层的厚度方向的一侧,所述绝缘层的宽度方向的两侧分别为控制侧和功率侧,多个所述导电凸起部和所述第一导电层均位于所述绝缘层的同一侧,多个所述导电凸起部与所述第一导电层绝缘设置;
每个所述导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与框架本体的远离所述绝缘层的一侧表面之间的高度差为△h1,其中,所述△h1满足:0mm≤△h1<2.3mm;和/或
每个所述导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与驱动芯片的远离所述绝缘层的一侧表面之间的高度差为△h2,其中,所述△h2满足:0mm≤△h2<2.3mm;
每个所述导电凸起部的高度为h1,其中,所述h1、△h1满足:△h1≥h1;和/或
其中,所述h1、△h2满足:△h2≥h1;
其中,每个所述导电凸起部包括:
第一导电凸起部,所述第一导电凸起部设在所述绝缘层上,功率芯片与所述第一导电凸起部通过第一引线电连接;
第二导电凸起部,所述第二导电凸起部与所述第一导电凸起部相连,所述第二导电凸起部在所述绝缘层的厚度方向上的高度高于所述第一导电凸起部在所述绝缘层的厚度方向上的高度,所述驱动芯片或所述框架本体与所述第二导电凸起部通过第二引线电连接;
多个功率芯片,多个所述功率芯片均设在所述第一导电层上,多个所述功率芯片沿所述绝缘层的长度方向间隔设置,所述功率芯片与所述第一导电凸起部通过第一引线电连接;
框架,所述框架包括框架本体、多个控制引脚和多个功率引脚,所述框架本体设在所述塑封体内,所述框架本体位于所述基板的所述控制侧,且所述框架本体在所述基板的所述功率芯片所在的一侧与所述基板间隔开,多个所述控制引脚位于所述控制侧,多个所述控制引脚沿所述绝缘层的长度方向间隔设置,每个所述控制引脚的一端与所述框架本体相连,每个所述控制引脚的另一端伸出所述塑封体外,多个所述功率引脚位于所述功率侧,多个所述功率引脚沿所述绝缘层的长度方向间隔设置,每个所述功率引脚的一端与所述功率芯片电连接,每个所述功率引脚的另一端伸出所述塑封体外;
至少一个驱动芯片,所述至少一个驱动芯片均设在所述框架本体上;
其中,所述第二导电凸起部通过第二引线与所述驱动芯片电连接,所述驱动芯片与所述功率芯片通过所述第一引线、所述第二导电凸起部和所述第二引线实现电连接;或
所述第二导电凸起部通过第六引线与所述框架本体电连接,所述框架本体通过第三引线与所述驱动芯片电连接,所述驱动芯片与所述功率芯片通过所述第一引线、所述导电凸起部、所述第六引线、所述框架本体和所述第三引线实现电连接。
2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述第一引线和所述第二引线的材质相同,或所述第一引线和所述第六引线的材质相同。
3.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,所述第一引线和所述第二引线均为金线,或,所述第一引线和所述第六引线均为金线。
4.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述基板和所述框架本体沿所述塑封体的宽度方向间隔开。
5.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述第一导电凸起部和所述第二导电凸起部沿所述基板的长度方向相连。
6.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,在所述第二导电凸起的厚度方向上所述第二导电凸起部上形成有贯通的至少一个通孔。
7.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述第一导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与所述第一导电层的远离所述绝缘层的一侧表面平齐;和/或
所述第二导电凸起部的远离所述绝缘层的一侧表面与所述框架本体的远离所述绝缘层的一侧表面平齐。
8.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,多个所述导电凸起部均设在所述绝缘层上,多个所述导电凸起部与所述第一导电层彼此间隔开。
9.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,多个所述导电凸起部相比于所述第一导电层均位于所述控制侧,多个所述导电凸起部位于所述第一导电层的邻近所述控制引脚的一侧,且多个所述导电凸起部沿所述绝缘层的长度方向间隔设置。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的功率模块,其特征在于,所述绝缘层裸露在所述塑封体外,且所述绝缘层的远离所述第一导电层的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的功率模块,其特征在于,所述基板还包括第二导电层,所述第二导电层设在所述绝缘层的厚度方向的另一侧,所述第二导电层裸露在所述塑封体外,且所述第二导电层的远离所述绝缘层的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐。
12.根据权利要求11所述的功率模块,其特征在于,所述第一导电层和所述第二导电层均为铜层,所述绝缘层为陶瓷层。
13.根据权利要求1-9中任一项所述的功率模块,其特征在于,多个所述导电凸起部通过刻蚀、粘接或烧结的方式连接在所述绝缘层上。
14.一种电子设备,其特征在于,包括根据权利要求1-13任一项所述的功率模块。
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