CN206163476U - 智能功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能功率模块，包括：电路布线、多个电路元件和密封树脂，电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；多个电路元件设在电路布线的上表面上，每个电路元件为平面型电路元件，每个电路元件具有电极，每个电路元件通过电极与电路布线电连接，多个电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个功率元件上设有感温元件；密封树脂设在电路布线上。根据本实用新型的智能功率模块，可以实时监测功率元件的温度，由此，当智能功率模块在工作过程中的出现异常发热现象时，可以及时采取措施作出反应，从而可以有效地避免智能功率模块因过热烧毁，降低了智能功率模块的损坏几率，提高了智能功率模块的可靠性。

Description

智能功率模块

技术领域

本实用新型涉及电子器件技术领域，尤其是涉及一种智能功率模块。

背景技术

智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内设有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块一方面接收MCU(MicroController Unit微控制单元)的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动、变频家电的一种理想电力电子器件。

相关技术中，智能功率模块上设有用于与外部电路电连接的引脚，然而智能功率模块一般会用在恶劣的工况中，如在变频空调的室外机上，智能功率模块通常在高温高湿的状态下工作，引脚外露在潮湿环境中容易产生凝露等现象，造成引脚间短路，严重时会使智能功率模块发生爆炸事故，对其应用环境构成损害，造成重大经济损失。另外，智能功率模块包括多种功率的元器件，使用金属线进行绑定时，不同功率的元器件使用的金属线的材质和粗细各不相同，增加了智能功率模块的加工难度，购买不同的邦线设备还增加了加工成本，并且，多种邦线工艺的组合使智能功率模块的制造直通率变低，生产良率难以提高，使得智能功率模块的成本居高不下，影响了智能功率模块的普及应用。

此外，智能功率模块失效的主要原因是过热烧毁，相关技术中的智能功率模块难以对智能功率模块中的发热器件的温度进行实时监控，对于智能功率模块在工作过程中的异常发热无法及时作出反应，增加了智能功率模块损坏的几率，降低了智能功率模块的可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种智能功率模块，该智能功率模块的可靠性高且成本低。

根据本实用新型的智能功率模块，包括：电路布线，所述电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；多个电路元件，多个所述电路元件设在所述电路布线的上表面上，每个所述电路元件为平面型电路元件，每个所述电路元件具有电极，每个所述电路元件通过所述电极与所述电路布线电连接，多个所述电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个所述功率元件上设有感温元件；密封树脂，所述密封树脂设在所述电路布线上。

根据本实用新型的智能功率模块，通过在功率元件上设置感温元件，可以实时监测功率元件的温度，由此，当智能功率模块在工作过程中的出现异常发热现象时，可以及时采取措施作出反应，从而可以有效地避免智能功率模块因过热烧毁，降低了智能功率模块的损坏几率，提高了智能功率模块的可靠性。

另外，根据本实用新型的智能功率模块还可以具有如下附件的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，智能功率模块进一步包括：散热片，所述散热片与所述功率元件的上表面相连。

根据本实用新型的一些实施例，所述密封树脂覆盖所述电路布线的侧面的上部和所述电路布线的上表面，所述电路布线的所述侧面的下部和所述电路布线的下表面裸露在所述密封树脂外。

具体地，所述密封树脂完全覆盖所述电路布线上表面上的所述电路元件，所述散热片的远离所述功率元件的一侧表面露在所述密封树脂外，所述感温元件下部的感温电极露在所述密封树脂外。

可选地，所述电路布线的所述侧面裸露在所述密封树脂外的高度为h，所述h满足：0.3盎司≤h≤0.8盎司。

可选地，所述感温元件的高度为A，所述A满足：0.1mm≤A≤0.15mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热片为铜片，所述散热片的厚度为t1，所述t1满足：1.0mm≤t1≤1.5mm。

进一步地，所述散热片的外表面具有电镀银层。

可选地，所述电镀银层的厚度为t2，所述t2满足：22μm≤t2≤30μm。

根据本实用新型的一些实施例，所述电路布线采用铜板加工而成，所述铜板的厚度为t3，所述t3满足：t3≥5盎司。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/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是根据本实用新型实施例的智能功率模块的俯视图；

图2是沿图1中A-A线的剖示图；

图3是根据本实用新型实施例的智能功率模块的俯视图，其中，去掉了智能功率模块上表面的密封树脂；

图4是根据本实用新型实施例的智能功率模块的仰视图；

图5是根据本实用新型实施例的智能功率模块的电路布线的俯视图；

图6是沿图5中B-B线的剖示图；

图7是根据本实用新型实施例的智能功率模块的散热片、功率元件和感温元件的结构示意图；

图8是根据本实用新型实施例的智能功率模块的制造方法中的底座的俯视图；

图9是根据本实用新型实施例的底座和载具配合的俯视图；

图10是沿图9中C-C线的剖示图；

图11是根据本实用新型实施例的智能功率模块的封装密封树脂的示意图；

图12是根据本实用新型实施例的智能功率模块的封装密封树脂后的仰视图；

图13是根据本实用新型实施例的智能功率模块的封装密封树脂后的俯视图；

图14是根据本实用新型实施例的智能功率模块的制造方法的流程图。

附图标记：

智能功率模块100，

电路布线1，焊盘11，

电路元件2，功率元件21，非功率元件22，密封树脂3，散热片4，

底座5，第一凹槽51，第二凹槽52，

载具6，固定条61，溢胶7，

上模81，下模82，浇口83，排气口84，

感温元件9，感温电极91，非导电凝胶101。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”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小于第二特征。

下面参考图1-图14描述根据本实用新型实施例的智能功率模块100。

根据本实用新型实施例的智能功率模块100，包括：电路布线1、多个电路元件2和密封树脂3，电路布线1的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘11；多个电路元件2设在电路布线1的上表面上，每个电路元件2为平面型电路元件2，每个电路元件2具有电极，每个电路元件2通过电极与电路布线1电连接，多个电路元件2中的至少一个为功率元件21，至少一个功率元件21上设有感温元件9；密封树脂3设在电路布线1上。

根据本实用新型实施例的智能功率模块100，通过在电路布线1的至少一个端部设置焊盘11，并通过焊盘11与外部电路电连接，省去了相关技术中智能功率模块100上向外延伸的引脚，避免了因引脚上产生凝露造成的短路，提高了智能功率模块100的可靠性，延长了智能功率模块100的使用寿命，降低了使用成本。同时，通过电路元件2的电极直接与电路布线1电连接，省去了相关技术中用于实现电路元件2与电路布线1电连接的金属线，进一步地节省了成本。通过在功率元件21上设置感温元件9，可以实时监测功率元件21的温度，由此，当智能功率模块100在工作过程中的出现异常发热现象时，可以及时采取措施作出反应，从而可以有效地避免智能功率模块100因过热烧毁，降低了智能功率模块100的损坏几率，提高了智能功率模块100的可靠性。此外，还简化了智能功率模块100的结构和加工工艺，提高了生产效率，降低了智能功率模块100的加工成本，从而进一步地降低了智能功率模块100的整体成本。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的智能功率模块100，包括：电路布线1、多个电路元件2和密封树脂3。

具体地，参照图3-图6，电路布线1的至少一个端部(例如，图3中的前端)设有用于与外部电路电连接的焊盘11。这里，需要说明的是，本申请中所说的“至少一个”指的是一个或者多个。由此，通过焊盘11与外部电路电连接，省去了相关技术中智能功率模块100上向外延伸的引脚，避免了因引脚上产生凝露造成的短路，提高了智能功率模块100的可靠性，延长了智能功率模块100的使用寿命，降低了使用成本。

其中，参照图5并结合图6，焊盘11可以形成为方形结构，焊盘11的纵向截面面积优选大于电路布线1端部的纵向截面面积。由此，可以增大焊盘11与外部电路的接触面积，提高了智能功率模块100与外部电路连接的可靠性。

多个电路元件2设在电路布线1的上表面上，每个电路元件2为平面型电路元件2，例如，电路元件2为IGBT时，可以选用L型的IGBT。每个电路元件2具有电极，每个电路元件2通过电极与电路布线1电连接。其中，电路元件2可以为晶体管或二极管等有源元件、也可以为电容或电阻等无源元件。电路元件2可以安装在电路布线1的上表面上。具体地，可以通过锡膏将电路元件2的电极固定在电路布线1的上表面上，但不限于此。

其中，平面型的电路元件2指的是所有电极全部位于电路元件2的同一侧表面(例如，图2中的下表面)上的电路元件2。由此，将电路元件2的电极所在的一侧表面与电路布线1的上表面相连，可将电路元件2的电极直接连接在电路布线1上，实现电路元件2与电路布线1的电连接，省去了相关技术中用于实现电路元件2与电路布线1电连接的金属线，简化了智能功率模块100的加工工艺，提高了生产效率和生产良率，节省了智能功率模块100的材料成本、设备成本和加工成本，从而降低了智能功率模块100的整体成本。

可以理解的是，可以将平面型电路元件2的电极所在的表面称为“正面”(例如，图2中的下表面)，相应地，将平面型电路元件2的与电极相对的一侧表面称为“反面”(例如，图2中的上表面)。在装配过程中，可以将电路元件2的正面与电路布线1的上表面相连。

多个电路元件2中的至少一个为功率元件21，至少一个功率元件21上设有感温元件9。也就是说，多个电路元件2中可以包括一个或者多个功率元件21，电路元件2中的其他元件为非功率元件22。当功率元件21为一个时，功率元件21上设有感温元件9，当功率元件21为多个时，多个功率元件21中的一个或者多个上设有感温元件9。由此，可以通过感温元件9实时监测功率元件21表面的温度，从而当智能功率模块100在工作过程中的出现异常发热现象时，可以及时采取措施作出反应，进而可以有效地避免智能功率模块100因过热烧毁，降低了智能功率模块100的损坏几率，提高了智能功率模块100的可靠性。

具体地，感温元件9可以装在功率元件21如LIGBT的表面的一个完整电极上，例如发射极等。具体而言，可以先在发射极表面涂有非导电凝胶101(例如红胶等)，然后将感温元件9贴装在红胶上，红胶通过高温烘烤凝固以将感温元件9固定在功率元件21上。

可选地，感温元件9的高度为A，A满足：0.1mm≤A≤0.15mm，由此，可使得感温元件9装配完成后，感温元件9的下端与电路布线1的下端基本位于同一水平线上。其中，感温元件9的具体高度可以根据智能功率模块100的具体规格型号调整设计，本实用新型对此不作具体限定。例如，感温元件9的高度A可以进一步满足：A＝0.1mm、A＝0.12mm、A＝0.15mm等。

根据本实用新型的一些实施例，感温元件9可以为NTC电阻、PTC电阻等，但不限于此。

根据本实用新型的一些实施例，智能功率模块100进一步包括：散热片4，散热片4与功率元件21的上表面相连。其中，功率元件21的发热量大，将散热片4连接在功率元件21的上表面上可以有效地提高智能功率模块100的散热性能，从而提高了智能功率模块100的可靠性。

可选地，散热片4为铜片，散热效果好且材料成本低。散热片4的厚度为t1，t1满足：1.0mm≤t1≤1.5mm。其具体数值可以根据功率元件21的具体规格型号调整设计，以保证散热片4的散热效果。例如，散热片4的厚度t1可以进一步满足：t1＝1.0mm、t1＝1.2mm或t1＝1.5mm等。

根据本实用新型的一些实施例，散热片4的外表面具有电镀银层。具体地，可以对散热片4的外表面进行电镀银处理以在散热片4的外表面上形成电镀银层。由此，可以提高散热片4的沁润性，从而进一步地提高了散热片4的散热效果。

可选地，电镀银层的厚度为t2，t2满足：22μm≤t2≤30μm。其具体数值可以根据智能功率模块100的具体规格型号调整设计。例如，电镀银层的厚度t2可以进一步满足：t2＝22μm、t2＝26μm或t2＝30μm等。由此，可以提高散热片4的沁润性，降低智能功率模块100的材料成本。

根据本实用新型的一些实施例，密封树脂3覆盖电路布线1的侧面的上部和电路布线1的上表面，电路布线1的侧面的下部和电路布线1的下表面裸露在密封树脂3外。可选地，参照图1并结合图2和图4，密封树脂3完全覆盖电路布线1的上表面上的电路元件2，散热片4的远离功率元件21的一侧表面露在密封树脂3外。密封树脂3覆盖电路布线1侧面的大部分高度，电路布线1的侧面下部的小部分高度、电路布线1的下表面裸露在密封树脂3外且感温元件9下端的感温电极91露在密封树脂3外。也就是说，电路布线1的上表面上除散热片4的上表面之外的部分全部被密封树脂3覆盖，电路布线1的侧面下部的小部分高度、电路布线1的下表面裸露在密封树脂3外，且感温元件9下端的感温电极91露在密封树脂3外。

由此，可以有效地提高智能功率模块100的散热性能，避免智能功率模块100的内部产生热积聚，且可以使得电路布线1之间的间隙完全裸露出来，从而使得湿气难以附着在电路布线1上，进而有效地避免了高温高湿环境下智能功率模块100内部的离子，例如氯离子、溴离子等在水汽的作用下发生迁移对电路造成的腐蚀，避免电路布线1的电路和电路元件2的电路发生短路，进一步地提高了智能功率模块100的可靠性，延长了智能功率模块100的使用寿命，降低了智能功率模块100的使用成本。此外，将感温元件9下端的感温电极91露出密封树脂3外，可以准确地检测并传输功率元件21的温度，提高了感温元件9的可靠性。

可选地，电路布线1的侧面裸露在密封树脂3外的高度为h，h满足：0.3盎司≤h≤0.8盎司。例如，电路布线1的侧面裸露在密封树脂3外的高度h可以进一步满足：h＝0.3盎司、h＝0.4盎司、h＝0.5盎司、h＝0.6盎司或h＝0.8盎司等。由此，智能功率模块100在后续焊接固定过程中便于锡膏的爬锡，使得裸露在密封树脂3外的电路布线1可以被锡膏等焊料完全包裹，从而便于将智能功率模块100的装配，提高了智能功率模块100的装配效率和装配的可靠性。

根据本实用新型的一些实施例，电路布线1采用铜板加工而成，铜板的厚度为t3，t3满足：t3≥5盎司。例如，铜板的厚度t3可以进一步满足：t3＝5盎司、t3＝6盎司、t3＝7盎司等。由此，可以增大电路布线1与密封树脂3的接触面积，便于对智能功率模块100进行固定。

具体地，可以选用横截面积小于64mm×30mm、厚度不小于5盎司的铜板，利用冲压模具在铜板上冲压出电路布线1的形状，形成电路布线1；也可以通过锣刀使用高速钢作为材质，控制电机的转速为5000转/分钟，使锣刀与平面呈直角下刀形成电路布线1的形状；还可以通过蚀刻工具，通过化学反应在铜板上刻蚀出电路布线1的形状。

进一步地，电路布线1的外表面上设有抗氧化层。可选地，抗氧化层可以为金层。例如，可以通过电镀金或化学沉金的方式，在电路布线1的外表面形成金层，以提高电路布线1的抗氧化性，使得智能功率模块100可以适用于对抗氧化要求较高的场合，从而提高了智能功率模块100的性能扩大了智能功率模块100的使用范围。

下面描述根据本实用新型实施例的智能功率模块100的一个具体实施例。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的智能功率模块100，包括：电路布线1、多个电路元件2、散热片4和密封树脂3。

电路布线1采用厚度不小于5盎司的铜板冲压而成。电路布线1的端部设有用于与外部电路电连接的焊盘11，焊盘11的纵向截面面积优选大于电路布线1端部的纵向截面面积。焊盘11与电路布线1一体成型。每个电路元件2均为平面型电路元件2，电路元件2的所有电极位于电路元件2的同一侧表面，电路元件2的电极直接与电路布线1连接以实现电路元件2与电路布线1之间的电连接。散热片4设在功率元件21的上表面上，感温元件9设在功率元件21的下表面上。

密封树脂3覆盖电路布线1的上表面上除散热片4的上表面之外的部分和电路布线1侧面的大部分高度，电路布线1的侧面下部的小部分高度和电路布线1的下表面裸露在密封树脂3外且感温元件9下端的感温电极91露在密封树脂3外。电路布线1的侧面裸露在密封树脂3外的高度为0.5盎司。

根据本实用新型实施例的智能功率模块100，提高了智能功率模块100的可靠性，延长了智能功率模块100的使用寿命，降低了使用成本。此外，还简化了智能功率模块100的结构和加工工艺，提高了生产效率，降低了智能功率模块100的加工成本，从而进一步地降低了智能功率模块100的整体成本。

根据本实用新型实施例的智能功率模块100的制造方法，包括以下步骤：

S1：制作电路布线1；

S2：制作底座5，并根据电路布线1的形状在底座5上挖出第一凹槽51，根据感温元件9的位置和形状在底座5上挖出第二凹槽52，电路布线1的下部适于放置在第一凹槽51内，感温元件9的下端适于放置在第二凹槽52内；

S3：将感温元件9连接在功率元件21的下表面上，将电路布线1放置在第一凹槽51内，将电路元件2的电极与电路布线1相连；

S4：采用密封树脂3封装电路布线1；

S5：将电路布线1从底座5中取出，得到智能功率模块100。

其中，电路布线1的侧面的下部伸入第一凹槽51内，电路布线1的侧面的上部露在第一凹槽51外，感温元件9的下端伸入第二凹槽52内，底座5上的第一凹槽51的宽度可以略大于与其对应的电路布线1的宽度，第二凹槽52的宽度略大于感温元件9的下端的宽度，以便于将电路布线1的下部放置在凹槽内。

由此，通过底座5可以对电路布线1进行定位，便于将密封树脂3封装在电路布线1上，使得电路布线1的伸入第一凹槽51内的侧面的下部和下表面露在密封树脂3外，降低了在电路布线1上封装密封树脂3时的定位难度。同时，相对于传统的被密封树脂3完全密封的智能功率模块100，降低了注胶时电路布线1的上表面和下表面上密封树脂3厚度不一致对参数控制的难度，从而极大地降低了智能功率模块100的制造难度，并提高了制造良率，进而进一步地降低了智能功率模块100的成本。通过将电路元件2的电极直接与电路布线1连接以实现电路元件2与电路布线1的电连接，简化了智能功率模块100的加工工艺，降低了智能功率模块100的材料成本和加工成本。通过将感温元件9连接在功率元件21的下表面上，可以通过感温元件9对功率元件21的温度进行实时监测，提高了智能功率模块100的可靠性。此外，将密封树脂3封装在电路布线1上后，需将底座5取出，底座5可以重复利用，省去了相关技术中智能功率模块100中的金属基板，从而，更进一步地降低了智能功率模块100的成本。

根据本实用新型实施例的智能功率模块100的制造方法，通过将电路布线1放置在可重复利用的底座5上的第一凹槽51内、感温元件9放置在第二凹槽52内，通过底座5对电路布线1进行定位，极大地降低了智能功率模块100的制造难度，提高了制造良率，降低了智能功率模块100的成本，有利于智能功率模块100的普及和应用。且将电路元件2的电极直接与电路布线1直接连接，省去了相关技术中用于实现电路元件2与电路布线1电连接的金属线，进一步地节省了成本，提高了生产效率。

根据本实用新型的一些实施例，将电路元件2的电极与电路布线1相连之前，还包括如下步骤：将散热片4贴在电路元件2中的功率元件21上。如图7所示。具体地，可以将电路元件2的与电极所在表面相对的一侧表面(例如，图7中的下表面)贴装在散热片4上。

可选地，散热片4可以由厚度为1.5mm左右的铜片通过冲压或刻蚀的方式制作而成，散热片4的外表面可以通过电镀的方式镀银形成电镀银层，然后通过共晶工艺，用熔点300℃以上的高温锡膏，将功率元件21贴装在散热片4上。其中，功率器件的共晶平整度可以控制在0.1mm以内。

根据本实用新型的一些实施例，步骤S1具体包括如下步骤：

S11：对铜板进行冲压或者蚀刻形成电路布线1；

S12：对电路布线1的上表面进行抗氧化处理。

具体地，可以选用横截面积小于64mm×30mm、厚度不小于5盎司的铜板，利用冲压模具在铜板上冲压出电路布线1的形状，形成电路布线1；也可以通过蚀刻工具，通过化学反应在铜板上刻蚀出电路布线1的形状。当然，可以理解的是，还可以通过锣刀使用高速钢作为材质，控制电机的转速为5000转/分钟，使锣刀与铝材平面呈直角下刀形成电路布线1的形状。然后，对电路布线1的外表面进行抗氧化处理。

例如，可以通过电镀金或化学沉金的方式，在电路布线1的外表面形成金层，以提高电路布线1的抗氧化性，使得智能功率模块100可以适用于对抗氧化要求较高的场合，从而扩大了智能功率模块100的使用范围。

当然，可以理解的是，当智能功率模块100使用在对抗氧化要求不高的场合时，可以省去上述步骤S12，以简化智能功率模块100的加工工艺，降低加工成本。

根据本实用新型的一些实施例，步骤S3具体包括如下步骤：

S31：在功率元件21的下表面上涂敷非导电凝胶101，感温元件9通过非导电凝胶101与功率元件21相连；

S32：将电路布线1放置在第一凹槽51内后，在电路布线1的待安装电路元件2的位置涂装锡膏；

S33：将电路元件2的电极放置在锡膏上；

S34：通过回流焊使锡膏固化以将电路元件2固定在电路布线1上；

S35：清洗电路布线1，以除去残留在电路布线1上的异物。

具体地，将功率元件21的上表面贴装在的散热片4后，可以在功率元件21的下表面上通过点胶或喷胶的方式涂敷非导电凝胶101，非导电凝胶101的涂敷面积大于感温元件9上端的面积，感温元件9通过DA机放置在非导电凝胶101的表面，感温元件9上端的感温电极91不能与功率元件21的电极接触，需要全部落在非导电凝胶101之上，然后进行烘烤，烘烤温度根据所用非导电凝胶101的材料而定。一般地，烘烤温度应在125℃左右，烘烤时间为1～2小时，使非导电凝胶101完全凝固。

然后将制作好的电路布线1放置在底座5的与其对应的第一凹槽51内(如图8所示)，并通过锡膏印刷机，使用钢网对电路布线1的待安装电路元件2的位置进行锡膏涂装，其中，钢网的厚度可以为0.13mm。然后通过SMT机或DA机等设备，进行电路元件2的安装。具体地，可以将电路元件2的电极所在的一侧表面(例如，图8中的下表面)放置在电路布线1的涂装锡膏的位置处，感温元件9的下端放入第二凹槽52内，然后将底座5的底部放置于载具6上方，使得底座5的至少一个边缘与载具6接触进行固定(如图9和图10所示)，再通过回流焊使锡膏固化以将电路元件2固定在电路布线1上。由此，可通过载具6对底座5进行定位，防止底座5移动，从而便于通过回流焊将电路元件2固定在电路布线1上。

参照图9并结合图10，载具6可以形成为矩形，载具6的至少一个边缘上设有固定条61，底座5可以从载具6的没有固定条61的一侧边缘推送至载具6上。底座5的至少一个边缘与载具6接触。可选地，载具6可以通过合成石等材料制成。结构强度高且成本低。

例如，在图9的示例中，载具6的三个边缘上设有固定条61，底座5可以从载具6的没有固定条61的一些边缘推送至载具6上。

这里，需要说明的是，本申请中的“SMT”是Surface Mount Technology的缩写，中文可以翻译为“表面组装技术”或“表面贴装技术”，SMT机指的是切片机。“DA”是Die Attach的缩写，中文可以翻译为“芯片粘接”，DA机指的是芯片粘接机。

其中，回流焊过程中回流的时间一般不超过10分钟，以防止回流时间过长导致非导电凝胶101融化。此外，由于底座5的存在，即使非导电凝胶101软化，感温元件9与功率元件21的相对位置也不会发生变化，在回流工艺结束后，非导电凝胶101重新硬化将感温元件9固定在功率元件21上，感温元件9不会发生脱落。

具体地，清洗电路布线1时，可以将固定在底座5上的电路布线1放入清洗机中进行清洗，以将回流焊时残留的松香等助焊剂以及冲压时残留的铝线等异物洗净。具体地，可以根据电路元件2在电路布线1的排布密度，选择喷淋或者超声或者喷淋与超声结合的清洗方式进行清洗。清洗时，可以通过机械臂夹持底座5，将底座5置于清洗槽中进行清洗。

根据本实用新型的一些实施例，将电路布线1从底座5中取出后，还包括如下步骤：

将密封电路布线1过程中形成的溢胶7去除。

首先参照图11描述一下对电路布线1封装密封树脂3的具体过程。

封装密封树脂3时，可以先在无氧环境中对电路布线1进行烘烤，烘烤时间不应小于2小时，烘烤温度可以选择125℃左右。

参照图11，封装模具包括上模81和下模82，上模81和下模82之间限定出模腔。模腔具有浇口83和排气口84。首先将放置好电路布线1的底座5放置在模腔内，并使得散热片4的上表面与上模81接触、底座5的下表面与下模82接触，以对电路布线1进行定位。合模时，从浇口83向模腔内注入密封树脂3，注入过程中，模腔内部的气体可以通过排气口84排放到外部。

在使用密封树脂3封装电路布线1的过程中，电路布线1侧面的露出凹槽的部分、电路布线1的上表面、电路布线1上表面上的电路元件2和金属线被密封树脂3覆盖。由于压力的作用，部分树脂会进入底座5的凹槽内，在电路布线1上形成溢胶7，如图12所示。部分密封树脂3还会因为压力进入散热片4和上模81之间，粘附在散热片4的上表面上形成溢胶7。溢胶7的厚度非常薄，一般不会超过0.1mm，可以使用风刀等方式去除，也可以使用化学方法去除。由此，可以避免溢胶7影响散热片4的散热性能、且可以避免溢胶7影响电路布线1的输入与输出连接，提高了智能功率模块100的性能。

除去溢胶7后，可以将智能功率模块100放入测试设备中，进行常规的电参数测试。具体地，可以通过顶针与测试点进行接触测试。如果接触测试不通过，需要对顶针进行修调处理，直到接触测试通过后，再进行电气特性测试，包括绝缘耐压、静态功耗、迟延时间等测试项目，测试合格者为成品。

可选地，第一凹槽51的深度为H，H满足：0.3盎司≤H≤0.8盎司。例如，第一凹槽51的深度H可以进一步满足：H＝0.3盎司、H＝0.4盎司、H＝0.5盎司、H＝0.6盎司或H＝0.8盎司等。由此，可使得电路布线1的下部伸入第一凹槽51内，不被密封树脂3覆盖，且便于智能功率模块100在后续焊接固定过程中便于锡膏的爬锡，使得裸露在密封树脂3外的电路布线1可以被锡膏等焊料完全包裹，从而便于将智能功率模块100的装配，提高了智能功率模块100的装配效率和装配的可靠性。

可选地，第二凹槽52的深度与第一凹槽51的深度相等。由此，可使得电路布线1的下部伸入第一凹槽51内，从而在封装密封树脂3的过程中，感温元件9下端的感温电极91不被密封树脂3覆盖、露在密封树脂3外。由此，可以准确地检测并传输功率元件21的温度，提高了感温元件9的可靠性。

可选地，底座5为不锈钢件。例如，底座5可以由表面光滑的耐高温钢材加工而成。由此，可以提高底座5的结构强度和耐高温性能，延长底座5的使用寿命，且不锈钢的成本低廉，可以降低材料成本。

根据本实用新型实施例的智能功率模块100的制造方法，采用可重复使用的底座5对电路布线1进行定位，降低了封装密封树脂3时定位的难度，极大地降低了智能功率模块100的制造难度，提高了制造良率，降低了智能功率模块100的成本，有利于智能功率模块100的普及和应用。此外，将电路元件2的电极直接与电路布线1直接连接，省去了相关技术中用于实现电路元件2与电路布线1电连接的金属线，进一步地节省了成本，提高了生产效率。

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实用新型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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：

电路布线，所述电路布线的至少一个端部设有用于与外部电路电连接的焊盘；

多个电路元件，多个所述电路元件设在所述电路布线的上表面上，每个所述电路元件为平面型电路元件，每个所述电路元件具有电极，每个所述电路元件通过所述电极与所述电路布线电连接，多个所述电路元件中的至少一个为功率元件，至少一个所述功率元件上设有感温元件；

密封树脂，所述密封树脂设在所述电路布线上。

2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，进一步包括：

散热片，所述散热片与所述功率元件的上表面相连。

3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述密封树脂覆盖所述电路布线的侧面的上部和所述电路布线的上表面，所述电路布线的所述侧面的下部和所述电路布线的下表面裸露在所述密封树脂外。

4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述密封树脂完全覆盖所述电路布线上表面上的所述电路元件，所述散热片的远离所述功率元件的一侧表面露在所述密封树脂外，所述感温元件下部的感温电极露在所述密封树脂外。

5.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述电路布线的所述侧面裸露在所述密封树脂外的高度为h，所述h满足：0.3盎司≤h≤0.8盎司。

6.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述感温元件的高度为A，所述A满足：0.1mm≤A≤0.15mm。

7.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述散热片为铜片，所述散热片的厚度为t1，所述t1满足：1.0mm≤t1≤1.5mm。

8.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述散热片的外表面具有电镀银层。

9.根据权利要求8所述的智能功率模块，其特征在于，所述电镀银层的厚度为t2，所述t2满足：22μm≤t2≤30μm。

10.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述电路布线采用铜板加工而成，所述铜板的厚度为t3，所述t3满足：t3≥5盎司。