CN116682817A - 智能功率模块和具有其的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能功率模块和具有其的电子设备，包括：基板，基板设有导电区；框架，框架包括控制侧框架和功率侧框架，控制侧框架和功率侧框架分设于基板的相对两侧；逆导型功率芯片，逆导型功率芯片安装于导电区且与功率侧框架电连接；电路板，电路板与控制侧框架连接驱动芯片，驱动芯片安装于电路板；导电插针，导电插针穿过电路板以与逆导型功率芯片连接，固定电路板和逆导型功率芯片的相对位置，驱动芯片通过电路板和导电插针和逆导型功率芯片电连接。根据本发明实施例的智能功率模块能够避免在塑封过程中溢料，且电路板和逆导型功率芯片之间电连接结构短，便于连接。

Description

智能功率模块和具有其的电子设备
技术领域
本发明涉及智能功率模块技术领域，尤其是涉及一种智能功率模块和具有其的电子设备。
背景技术
相关技术中的智能功率模块通常包括基板、控制侧框架、电路板、功率侧框架，以及将功率芯片和续流二极管集成为一体的逆导型功率芯片，但是，相关技术中的智能功率模块在塑封过程中容易出现塑封料溢出在基板表面的问题，导致基板表面溢料缺陷，并且，电路板和逆导型功率芯片之间的电连接结构过长，不仅键合困难，不便于连接，而且易引起模流冲线的问题。
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智能功率模块，该智能功率模块能够避免在塑封过程中溢料，且电路板和逆导型功率芯片之间电连接结构短，便于连接。
本发明还提出了一种具有上述智能功率模块的电子设备。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例提出了一种智能功率模块，包括：基板，所述基板设有导电区；框架，所述框架包括控制侧框架和功率侧框架，所述控制侧框架和所述功率侧框架分设于所述基板的相对两侧；逆导型功率芯片，所述逆导型功率芯片安装于所述导电区且与所述功率侧框架电连接；电路板，所述电路板与所述控制侧框架连接；驱动芯片，所述驱动芯片安装于所述电路板；导电插针，所述导电插针穿过所述电路板以与所述逆导型功率芯片连接，固定所述电路板和所述逆导型功率芯片的相对位置，所述驱动芯片通过所述电路板和所述导电插针和所述逆导型功率芯片电连接。
根据本发明实施例的智能功率模块能够避免在塑封过程中溢料，且增大基板的可焊面积，便于焊接。
根据本发明的一些实施例，在所述基板上，所述电路板的一部分的正投影和所述逆导型功率芯片的至少一部分的正投影重叠；其中，所述导电插针穿过所述电路板的所述一部分以与所述逆导型功率芯片的所述至少一部分连接。
根据本发明的一些实施例，所述导电插针垂直于所述基板。
根据本发明的一些实施例，所述导电插针分别与所述电路板和所述逆导型功率芯片焊接。
根据本发明的一些实施例，在所述基板上，所述逆导型功率芯片的一部分的正投影与所述电路板的正投影错开；其中，所述逆导型功率芯片的所述一部分通过导电件与所述功率侧框架连接。
根据本发明的一些实施例，所述框架还包括：连杆，所述连杆与所述基板连接，所述连杆分别与所述导电件和所述电路板间隔设置。
根据本发明的一些实施例，所述控制侧框架和所述功率侧框架在第一方向上分设于所述基板的相对两侧；所述连杆在第二方向上连接于所述基板的相对两侧，所述连杆和所述电路板在所述第一方向上间隔设置；所述逆导型功率芯片和所述连杆沿所述第二方向间隔排布。
根据本发明的一些实施例，所述导电件不超出所述连杆的朝向所述电路板的一侧。
根据本发明的一些实施例，所述基板的相对两侧与所述逆导型功率芯片的距离相同。
根据本发明的一些实施例，所述逆导型功率芯片为多个，所述导电区为多个，每个所述导电区安装有至少一个所述逆导型功率芯片；所述导电插针为多个，多个所述导电插针与多个所述逆导型功率芯片一一对应地连接。
根据本发明的一些实施例，多个所述逆导型功率芯片包括低压逆导型功率芯片和高压逆导型功率芯片；多个所述导电区包括低压导电区和高压导电区，所述低压逆导型功率芯片安装于所述低压导电区，所述高压逆导型功率芯片安装于所述高压导电区。
根据本发明的一些实施例，所述高压逆导型功率芯片为多个，所述高压导电区为一个且多个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区；所述低压逆导型功率芯片为多个，所述低压导电区为多个，多个所述低压逆导型功率芯片一一对应地安装于多个所述低压导电区。
根据本发明的一些实施例，所述低压逆导型功率芯片为三个，所述低压导电区为三个，三个所述低压逆导型功率芯片一一对应地安装于三个所述低压导电区；所述高压逆导型功率芯片为三个，所述高压导电区为一个且三个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区。
根据本发明的一些实施例，所述智能功率模块还包括：塑封体，所述基板、所述框架、所述逆导型功率芯片、所述驱动芯片和所述电路板被封装于所述塑封体内，所述基板的背向所述逆导型功率芯片的一面与所述塑封体表面平齐且从所述塑封体露出，所述控制侧框架具有控制侧引脚，所述功率侧框架具有功率侧引脚，所述控制侧引脚和所述功率侧引脚伸出所述塑封体。
根据本发明的一些实施例，所述功率侧框架连接于所述基板；所述基板包括导电层、绝缘层和散热层，所述导电层和所述散热层分别设于所述绝缘层的两侧表面，所述导电区设于所述导电层，所述散热层从所述塑封体露出；或者所述基板包括导电层和绝缘散热层，所述导电区设于所述导电层，所述绝缘散热层设于所述导电层的背向所述逆导型功率芯片的一面，所述绝缘散热层从所述塑封体露出。
根据本发明的第二方面实施例提出了一种电子设备，包括根据本发明的第一方面实施例所述的智能功率模块。
根据本发明的第二方面实施例的电子设备，通过利用根据本发明的第一方面实施例所述的智能功率模块，能够避免在塑封过程中溢料，且电路板和逆导型功率芯片之间电连接结构短，便于连接。
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智能功率模块的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的智能功率模块的剖视图。
图3是根据本发明另一实施例的智能功率模块的结构示意图。
图4是根据本发明另一实施例的智能功率模块的剖视图。
图5是根据本发明又一实施例的智能功率模块的剖视图。
附图标记：
智能功率模块1、
基板100、导电区110、低压导电区111、高压导电区112、导电层120、绝缘层130、散热层140、绝缘散热层150、
框架200、控制侧框架210、控制侧引脚211、功率侧框架220、功率侧引脚221、连杆230、
逆导型功率芯片300、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320、导电件330、
电路板400、驱动芯片500、导电插针600、塑封体700。
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
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”、“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。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以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，“若干”的含义是一个或多个。
下面参考附图描述根据本发明实施例的智能功率模块1。
如图1-图5所示，根据本发明实施例的智能功率模块1包括基板100、框架200、逆导型功率芯片300、电路板400、驱动芯片500和导电插针600。
基板100设有导电区110，框架200包括控制侧框架210、功率侧框架220，控制侧框架210和功率侧框架220分设于基板100的相对两侧，逆导型功率芯片300安装于导电区110且与功率侧框架220电连接，电路板400与控制侧框架210连接，驱动芯片500安装于电路板400，导电插针600穿过电路板400以与逆导型功率芯片300连接，固定电路板400和逆导型功率芯片300的相对位置，驱动芯片500通过电路板400和导电插针600和逆导型功率芯片300电连接。
其中，基板100可以为两侧覆铜陶瓷基板100(Direct Copper Bond，DBC)。其中，智能功率模块1通过采用集成有功率芯片(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)和续流二极管(Flyback diode，FRD)的逆导型功率芯片300，因此具有芯片面积和热阻小，成本和结温波动低等优点。其中，逆导型功率芯片300可以焊接于导电区110。
举例而言，在框架200生产时，控制侧框架210和功率侧框架220可以彼此连接一体成型，在框架200和基板100连接且将智能功率模块1进行封装后，控制侧框架210和功率侧框架220之间的连接结构被去除，此时控制侧框架210和功率侧框架220之间可以彼此分离。
根据本发明实施例的智能功率模块1，通过将基板100设有导电区110，框架200包括控制侧框架210、功率侧框架220，控制侧框架210和功率侧框架220分设于基板100的相对两侧，逆导型功率芯片300安装于导电区110且与功率侧框架220电连接，其中，基板100可以安装于控制侧框架210和功率侧框架220之间，这样导电区110可以设于控制侧框架210和功率侧框架220之间，逆导型功率芯片300安装于导电区110，进而便于逆导型功率芯片300分别于控制侧框架210和功率侧框架220连接。
并且，电路板400与控制侧框架210连接，驱动芯片500安装于电路板400，电路板400的电路集成度更高，控制侧框架210可以焊接于电路板400以与驱动芯片500进行电连接。
另外，导电插针600穿过电路板400以与逆导型功率芯片300连接，固定电路板400和逆导型功率芯片300的相对位置，驱动芯片500通过电路板400和导电插针600和逆导型功率芯片300电连接。也就是说，导电插针600可以起到导线连接的作用，导电插针600可以将电路板400和逆导型功率芯片300进行电连接，并且，导电插针600的长度可以较短，进而使电路板400和逆导型功率芯片300之间的电连接结构较短，不仅更方便电路板400和逆导型功率芯片300的电连接，键合更加简单，而且可以避免电路板400和逆导型功率芯片300之间的电连接结构过长而引起的模流冲线问题。
而且，电路板400通过导电插针600和逆导型功率芯片300连接后可以压住逆导型功率芯片300并固定电路板400和逆导型功率芯片300的相对位置，由于逆导型功率芯片300安装于导电区110，逆导型功率芯片300和基板100连接到了一起，进而可以通过电路板400和导电插针600固定基板100的位置，有效地压住了基板100，避免在塑封过程中塑封料溢出在基表面，从而使基板100表面出现溢料缺陷的概率降低。
如此，根据本发明实施例的智能功率模块1能够避免在塑封过程中溢料，且电路板和逆导型功率芯片之间电连接结构短，便于连接。
在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，在基板100上，电路板400的一部分的正投影和逆导型功率芯片300的至少一部分的正投影重叠，其中，导电插针600穿过电路板400的一部分以与逆导型功率芯片300的至少一部分连接。
也就是说，电路板400和逆导型功率芯片300有一部分重合，且导电插针600连接在电路板400和逆导型功率芯片300的重合的一部分之间，这样，在电路板400的厚度方向上，导电插针600可以位于电路板400和逆导型功率芯片300之间，电路板400可以沿其厚度方向压住逆导型功率芯片300，电路板400和逆导型功率芯片300的连接也更加稳定可靠，从而可以利用电路板400和导电插针600将基板100的位置固定，更有效地避免了在塑封过程中基板100出现溢料缺陷。
进一步地，如图2和图4所示，导电插针600垂直于基板100，这样，导电插针600可以沿电路板400的厚度方向以及基板100的厚度方向延伸，电路板400对基板100的压力方向和导电插针600的延伸方向可以平行，电路板400不会存在推动导电插针600向其他方向移动的趋势，即电路板400只会沿其厚度方向推动导电插针600压住基板100，由此，电路板400能够稳定可靠地通过导电插针600压住基板100，更进一步地提高了对基板100的固定可靠性，避免了在塑封过程中基板100出现溢料缺陷。
在本发明的一些具体实施例中，导电插针600分别与电路板400和逆导型功率芯片300焊接，这样，导电插针600和电路板400以及逆导型功率芯片300的连接强度更高，避免导电插针600和电路板400以及逆导型功率芯片300发生相对位移，且焊接可以加强导电插针600和电路板400以及逆导型功率芯片300的电连接稳定性。
在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，在基板100上，逆导型功率芯片300的一部分的正投影与电路板400的正投影错开，其中，逆导型功率芯片300的一部分通过导电件330与功率侧框架220连接。
也就是说，逆导型功率芯片300有一部分没有和电路板400重合到一起，功率侧框架220通过导电件330与逆导型功率芯片300的该部分连接，这样可以使逆导型功率芯片300和功率侧框架220电连接，且导电件330不会和电路板400发生位置干涉，逆导型功率芯片300通过导电件330和功率侧框架220的连接更加方便。
在本发明的一些具体实施例中，如图3和图4所示，框架200还包括连杆230，连杆230与基板100连接，连杆230分别与导电件330和电路板400间隔设置。
这样，智能功率模块1的电路板400可以通过导电插针600与逆导型功率芯片300连接，进而可以压住基板100，对基板100进行固定，同时还可以通过连杆230对基板100进行固定，进一步提高了对基板100的固定稳定性，由此，连杆230和电路板400都可以压住基板100，更有效地避免了在塑封过程中塑封料溢出在基板100表面，从而降低基板100表面出现溢料缺陷的概率。而且，通过将连杆230分别与导电件330和电路板400间隔设置，这样连杆230不会与导电件330和电路板400发生位置干涉，进而避免了电路板400或者导电件330与连杆230发生碰撞损坏，有利于保护电路板400和导电件330，避免了导电件330被连杆230压断、变形、断路或短路等情况的出现，提高了用电连接的安全性以及稳定性，智能功率模块1运行更加稳定。
在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，控制侧框架210和功率侧框架220在第一方向上分设于基板100的相对两侧，连杆230在第二方向上连接于基板100的相对两侧。
需要说明的是，第一方向可以为智能功率模块1的长度方向，第二方向可以为智能功率模块1的宽度方向，第一方向和第二方向垂直，另外，箭头A所指的方向为第一方向，箭头B所指的方向为第二方向。
这样，连杆230可以和基板100的在第二方向上的相对两侧连接，以使基板100和框架200可以固定到一起，且连杆230不会和控制侧框架210或者功率侧框架220发生位置干涉。
另外，连杆230和电路板400在第一方向上间隔设置，逆导型功率芯片300和连杆230沿第二方向间隔排布，这样，连杆230和电路板400以及逆导型功率芯片300可以沿不同的方向间隔，有利于减小智能功率模块1的整体体积，而且，通过将连杆230和电路板400以及逆导型功率芯片300间隔开，可以避免连杆230和电路板400以及逆导型功率芯片300发生位置干涉，进而避免了电路板400或者逆导型功率芯片300被连杆230挤压变形损坏，进一步提高了用电连接的安全性以及稳定性，智能功率模块1运行更加稳定。
在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，导电件330不超出连杆230的朝向电路板400的一侧，由于连杆230和电路板400在第一方向上间隔，也就是说，导电件330在第一方向上不超出连杆230的朝向电路板400的一侧，即导电件330和电路板400间隔设置，这样导电件330和电路板400也不会发生位置干涉，进而可以避免电路板400挤压导电件330，更进一步地避免了导电件330被压断、变形、断路或短路等情况的出现，更有效地提高了用电连接的安全性以及稳定性，智能功率模块1运行更加稳定。
在本发明的一些具体实施例中，如图1-图4所示，基板100的相对两侧与逆导型功率芯片300的距离相同，也就是说，逆导型功率芯片300设置在基板100的中心位置，这样能够提高基板100的有效散热面积，逆导型功率芯片300的周向的多个位置的散热效率可以保持一致或者相接近，进而可以提高逆导型功率芯片300的散热效率，有利于降低逆导型功率芯片300的热阻。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图3所示，逆导型功率芯片300为多个，导电区110为多个，每个导电区110安装有至少一个逆导型功率芯片300，导电插针600为多个，多个导电插针600与多个逆导型功率芯片300一一对应地连接，这样，每个逆导型功率芯片300都可以通过一个导电插针600和电路板400进行连接，以保证每个逆导型功率芯片300都能够与电路板400可靠地连接，有利于提高逆导型功率芯片300和驱动芯片500的连接可靠性，而且，电路板400可以通过多个导电插针600和逆导型功率芯片300连接，电路板400可以更稳定地将逆导型功率芯片300压住，进而将基板100压住，避免在封装时塑封料溢出在基板100表面，降低基板100表面溢料缺陷的几率。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图3所示，多个逆导型功率芯片300包括低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320，多个导电区110包括低压导电区111和高压导电区112，低压逆导型功率芯片310安装于低压导电区111，高压逆导型功率芯片320安装于高压导电区112。
其中，低压导电区111和高压导电区112可以沿智能功率模块1的长度方向(即第二方向)排布，以使低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320可以沿智能功率模块1的长度方向(第二方向)排布，这样，能够提高智能功率模块1的空间利用率，且缩小智能功率模块1的体积，并且，低压导电区111和低压逆导型功率芯片310连接，高压导电区112和高压逆导型功率芯片320连接，进而使智能功率模块1能够实现正常功能，例如智能功率模块1可以进行交流电和直流电之间的转化。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图3所示，高压逆导型功率芯片320为多个，高压导电区112为一个且多个高压逆导型功率芯片320均安装于该高压导电区112。这样，可以降低高压导电区112的布置难度，基板100仅需要设置一个高压导电区112，无需根据高压逆导型功率芯片320设置与其数量对应的高压导电区112，极大地降低了基板100的加工难度，有利于降低生产成本，也有利于优化智能功率模块1的电路性能。
并且，低压逆导型功率芯片310为多个，低压导电区111为多个，多个低压逆导型功率芯片310一一对应地安装于多个低压导电区111，这样，每个低压逆导型功率芯片310都可以和一个低压导电区111电连接，能够避免相邻的低压逆导型功率芯片310发生干涉，有利于增加电连接的可靠性。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图3所示，低压逆导型功率芯片310为三个，高压逆导型功率芯片320为三个。其中，低压导电区111可以为三个，三个低压逆导型功率芯片310一一对应地安装于三个低压导电区111，高压导电区112为一个且三个高压逆导型功率芯片320均安装于该高压导电区112。
举例而言，三个低压逆导型功率芯片310可以沿智能功率模块1的长度方向(即第二方向)布置，三个高压逆导型功率芯片320也可以沿智能功率模块1的长度方向(即第二方向)布置。这样，智能功率模块1可以形成三相桥电路，并且更便于低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320分别与驱动芯片500连接，便于智能功率模块1的布局。
在本发明的一些具体实施例中，如图2和图4所示，智能功率模块1还包括塑封体700。
基板100、框架200、逆导型功率芯片300、驱动芯片500和电路板400被封装于塑封体700内，基板100的背向逆导型功率芯片300的一面与塑封体700表面平齐且从塑封体700露出，控制侧框架210具有控制侧引脚211，功率侧框架220具有功率侧引脚221，控制侧引脚211和功率侧引脚221伸出塑封体700。
其中，控制侧引脚211可以为多个，功率侧引脚221也可以为多个，多个控制侧引脚211分别通过驱动芯片500与低压逆导型功率芯片310以及高压逆导型功率芯片320电连接,多个控制侧引脚211从第一方向相对两侧中的一侧伸出塑封体700，多个功率侧引脚221分别与低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320电连接，多个功率侧引脚221从塑封体700的在第一方向相对两侧中的另一侧伸出塑封体700。
另外，多个控制侧引脚211和多个功率侧引脚221可以为金属铜或者铜合金制成，或者，多个控制侧引脚211和多个功率侧引脚221也可以通过其他导电性能好的材料制成。塑封体700可以为环氧树脂材料制成，环氧树脂材料具备一定抗压强度、绝缘性，环氧树脂材料能够提供物理和电气保护，防止外部环境冲击芯片，当然，塑封体700也可以通过其他抗压强度高且绝缘性好的材料制成。
由此，通过设置塑封体700，能够对驱动芯片500、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100进行封装，这样不仅能够对驱动芯片500、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100进行定位固定，避免驱动芯片500、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100出现损坏，又能够防止驱动芯片500、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100与外界直接发生电导通，有利于提高电路安全性。
此外，控制侧引脚211和功率侧引脚221伸出塑封体700，控制侧框架210可以通过多个控制侧引脚211将驱动芯片500与外界电气件连接，功率侧侧框架200可以通过多个功率侧引脚221将驱动芯片500与外界电气件连接，连接更加方便。
在本发明的一些具体实施例中，如图2和图4所示，功率侧框架220连接于基板100，基板100包括导电层120、绝缘层130和散热层140，导电层120和散热层140分别设于绝缘层130的两侧表面，导电区110设于导电层120，散热层140从塑封体700露出。其中，导电区110可以通过刻蚀、粘接、烧结等工艺制作于导电层120。
其中，导电层120和散热层140均可以为金属，例如金属铜或者铜合金，当然，导电层120和散热层140不限于金属，导电层120和散热层140也可以为其他材料制成，例如，导电层120可以为具有导电性和导热性好的材料制成，散热层140可以为具有导热性好的材料制成，绝缘层130可以为导热性能好的绝缘材料制成，例如陶瓷，当然，绝缘层130也可以其他的具有绝缘性能的材料制成，例如AL2O3也可以是AlN。
由此，基板100的导电层120能够用于承载逆导型功率芯片300与控制侧框架210、功率侧框架220连接，且通过设置绝缘层130，绝缘层130能够隔断导电层120和散热层140，避免散热层140和导电层120之间发生电连接，从而可以避免逆导型功率芯片300通过散热层140与外界发生电导通，有利于提高智能功率模块1的电气安全性，而且，散热层140可以将基板100和逆导型功率芯片300的热量散出，有利于降低基板100和逆导型功率芯片300的温度，进而避免智能功率模块1运行时，逆导型功率芯片300产生热堆积，保证安全性。
在本发明的一些具体实施例中，如图5所示，功率侧框架220连接于基板100，基板100包括导电层120和绝缘散热层150，导电区110设于导电层120，绝缘散热层150设于导电层120的远离逆导型功率芯片300的一面，绝缘散热层150从塑封体700露出。
其中，导电层120可以为金属，例如金属铜或者铜合金，当然，导电层120不限于金属，导电层120也可以为其他材料制成，例如，导电层120可以为具有导电性和导热性好的材料制成。绝缘散热层150可以为导热性能好的绝缘材料制成，例如陶瓷，当然，绝缘散热层150也可以其他的具有绝缘性能的材料制成，例如AL2O3也可以是AlN。
由此，基板100的导电层120能够用于承载逆导型功率芯片300和控制侧框架210以及功率侧框架220连接，且通过设置绝缘散热层150，绝缘散热层150能够隔断导电层120，避免导电层130与外界发生电连接，有利于提高智能功率模块1的电气安全性，而且，绝缘散热层150可以将基板100和逆导型功率芯片300的热量散出，有利于降低基板100和逆导型功率芯片300的温度，进而避免智能功率模块1运行时，逆导型功率芯片300产生热堆积，保证安全性。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电子设备，电子设备包括根据本发明上述实施例的智能功率模块1。
根据本发明实施例的电子设备，通过利用根据本发明上述实施例的智能功率模块1，能够避免在塑封过程中溢料，且电路板和逆导型功率芯片之间电连接结构短，便于连接。
根据本发明实施例的智能功率模块1和具有其的电子设备的其他构成以及操作对于本域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”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 (16)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：
基板，所述基板设有导电区；
框架，所述框架包括控制侧框架和功率侧框架，所述控制侧框架和所述功率侧框架分设于所述基板的相对两侧；
逆导型功率芯片，所述逆导型功率芯片安装于所述导电区且与所述功率侧框架电连接；
电路板，所述电路板与所述控制侧框架连接；
驱动芯片，所述驱动芯片安装于所述电路板；
导电插针，所述导电插针穿过所述电路板以与所述逆导型功率芯片连接，固定所述电路板和所述逆导型功率芯片的相对位置，所述驱动芯片通过所述电路板和所述导电插针和所述逆导型功率芯片电连接。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，在所述基板上，所述电路板的一部分的正投影和所述逆导型功率芯片的至少一部分的正投影重叠；
其中，所述导电插针穿过所述电路板的所述一部分以与所述逆导型功率芯片的所述至少一部分连接。
3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述导电插针垂直于所述基板。
4.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述导电插针分别与所述电路板和所述逆导型功率芯片焊接。
5.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，在所述基板上，所述逆导型功率芯片的一部分的正投影与所述电路板的正投影错开；
其中，所述逆导型功率芯片的所述一部分通过导电件与所述功率侧框架连接。
6.根据权利要求5所述的智能功率模块，其特征在于，所述框架还包括：
连杆，所述连杆与所述基板连接，所述连杆分别与所述导电件和所述电路板间隔设置。
7.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述控制侧框架和所述功率侧框架在第一方向上分设于所述基板的相对两侧；
所述连杆在第二方向上连接于所述基板的相对两侧，所述连杆和所述电路板在所述第一方向上间隔设置；
所述逆导型功率芯片和所述连杆沿所述第二方向间隔排布。
8.根据权利要求7所述的智能功率模块，其特征在于，所述导电件不超出所述连杆的朝向所述电路板的一侧。
9.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述基板的相对两侧与所述逆导型功率芯片的距离相同。
10.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述逆导型功率芯片为多个，所述导电区为多个，每个所述导电区安装有至少一个所述逆导型功率芯片；
所述导电插针为多个，多个所述导电插针与多个所述逆导型功率芯片一一对应地连接。
11.根据权利要求10所述的智能功率模块，其特征在于，多个所述逆导型功率芯片包括低压逆导型功率芯片和高压逆导型功率芯片；
多个所述导电区包括低压导电区和高压导电区，所述低压逆导型功率芯片安装于所述低压导电区，所述高压逆导型功率芯片安装于所述高压导电区。
12.根据权利要求11所述的智能功率模块，其特征在于，所述高压逆导型功率芯片为多个，所述高压导电区为一个且多个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区；
所述低压逆导型功率芯片为多个，所述低压导电区为多个，多个所述低压逆导型功率芯片一一对应地安装于多个所述低压导电区。
13.根据权利要求12所述的智能功率模块，其特征在于，所述低压逆导型功率芯片为三个，所述低压导电区为三个，三个所述低压逆导型功率芯片一一对应地安装于三个所述低压导电区；
所述高压逆导型功率芯片为三个，所述高压导电区为一个且三个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：
塑封体，所述基板、所述框架、所述逆导型功率芯片、所述驱动芯片和所述电路板被封装于所述塑封体内，所述基板的背向所述逆导型功率芯片的一面与所述塑封体表面平齐且从所述塑封体露出，所述控制侧框架具有控制侧引脚，所述功率侧框架具有功率侧引脚，所述控制侧引脚和所述功率侧引脚伸出所述塑封体。
15.根据权利要求14所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率侧框架连接于所述基板；
所述基板包括导电层、绝缘层和散热层，所述导电层和所述散热层分别设于所述绝缘层的两侧表面，所述导电区设于所述导电层，所述散热层从所述塑封体露出；或者所述基板包括导电层和绝缘散热层，所述导电区设于所述导电层，所述绝缘散热层设于所述导电层的背向所述逆导型功率芯片的一面，所述绝缘散热层从所述塑封体露出。
16.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项所述的智能功率模块。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102354688A (zh) * 2011-10-11 2012-02-15 深圳市威怡电气有限公司 一种功率模块
CN109830470A (zh) * 2017-11-23 2019-05-31 比亚迪股份有限公司 智能功率模块
CN112736058A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 华芯威半导体科技(北京)有限责任公司 一种引线框架及采用该引线框架的功率模块和制造方法
CN114944384A (zh) * 2022-05-31 2022-08-26 广东汇芯半导体有限公司 一种模块及其制造方法
CN115443531A (zh) * 2020-09-15 2022-12-06 华为技术有限公司 功率模组及其制造方法、转换器和电子设备
WO2023000823A1 (zh) * 2021-07-21 2023-01-26 嘉兴斯达半导体股份有限公司 一种功率半导体模块的新型封装结构
CN115966542A (zh) * 2023-01-31 2023-04-14 海信家电集团股份有限公司 功率模块和具有其的电子设备
CN116072663A (zh) * 2023-02-28 2023-05-05 海信家电集团股份有限公司 功率模块及具有其的电子设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102354688A (zh) * 2011-10-11 2012-02-15 深圳市威怡电气有限公司 一种功率模块
CN109830470A (zh) * 2017-11-23 2019-05-31 比亚迪股份有限公司 智能功率模块
CN115443531A (zh) * 2020-09-15 2022-12-06 华为技术有限公司 功率模组及其制造方法、转换器和电子设备
CN112736058A (zh) * 2020-12-30 2021-04-30 华芯威半导体科技(北京)有限责任公司 一种引线框架及采用该引线框架的功率模块和制造方法
WO2023000823A1 (zh) * 2021-07-21 2023-01-26 嘉兴斯达半导体股份有限公司 一种功率半导体模块的新型封装结构
CN114944384A (zh) * 2022-05-31 2022-08-26 广东汇芯半导体有限公司 一种模块及其制造方法
CN115966542A (zh) * 2023-01-31 2023-04-14 海信家电集团股份有限公司 功率模块和具有其的电子设备
CN116072663A (zh) * 2023-02-28 2023-05-05 海信家电集团股份有限公司 功率模块及具有其的电子设备

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