CN211062712U - 一种散热效果好的智能功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热效果好的智能功率模块，包括绝缘基板、IC芯片、功率芯片和引线框架，绝缘基板包括金属层、设置在金属层上的第一绝缘层和设置在第一绝缘层上的第一导电走线层，其中第一导电走线层上间隔设置有第二绝缘层和与第一导电走线层电连接的引线框架，第二绝缘层上设置有第二导电走线层，IC芯片电连接设置在第二导电走线层上，功率芯片电连接设置在引线框架上，且第二绝缘层中间隔设置有使第一导电走线层和第二导电走线层电连接的多个导电孔。通过上述方式，本实用新型所公开的智能功率模块的散热效果好，其IC芯片通过多层导电走线层散热，其功率芯片通过引线框架和导电走线层散热，使得能够保证IC芯片和功率芯片的寿命。

Description

一种散热效果好的智能功率模块

技术领域

本实用新型涉及功率模块技术领域，特别涉及一种散热效果好的智能功率模块。

背景技术

目前，市面上的IPM模块(智能功率模块)集成IC芯片、IGBT芯片、FRD芯片或MOS芯片于一体，整体功能包含三相逆变及电路保护于一体，智能功率模块与早期的多器件分立方案相比具有体积小、电流密度高、保护功能完善、使用简单等优点。

然而，市面上的智能功率模块的散热效果差，具体地，市面上的智能功率模块的IC芯片和功率芯片(如IGBT芯片、FRD芯片或MOS芯片)设置在绝缘基板的导电走线层上，而绝缘基板的导电走线层的厚度比较薄(即绝缘基板的导电走线层的厚度范围为0.035-0.2毫米)，因此智能功率模块在瞬间开始工作的时候，IC芯片和功率芯片会产生较大的热量，会导致IC芯片和功率芯片的温度骤增而损坏功率芯片。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种散热效果好的智能功率模块，其散热效果好，能够保证IC芯片和功率芯片的寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种散热效果好的智能功率模块，包括绝缘基板、IC芯片、功率芯片和引线框架，其特征在于，所述绝缘基板包括金属层、设置在所述金属层上的第一绝缘层和设置在所述第一绝缘层上的第一导电走线层，其中所述第一导电走线层上间隔设置有第二绝缘层和与所述第一导电走线层电连接的所述引线框架，所述第二绝缘层上设置有第二导电走线层，所述IC芯片电连接设置在所述第二导电走线层上，所述功率芯片电连接设置在所述引线框架上，且所述第二绝缘层中间隔设置有使所述第一导电走线层和所述第二导电走线层电连接的多个导电孔。

进一步的，所述引线框架包括间隔设置在所述第一导电走线层上的第一引线框架和第二引线框架，所述功率芯片包括设置在所述第一引线框架上的IGBT芯片和设置在所述第二引线框架上的FRD芯片。

进一步的，所述引线框架还包括设置在所述第一导电走线层上的第三引线框架，所述功率芯片还包括设置在所述第三引线框架上的MOS芯片。

进一步的，所述第一引线框架、所述第二引线框架和所述第三引线框架的厚度均大于或等于0.5毫米。

进一步的，还包括环氧树脂层，设置在所述金属层远离所述第一绝缘层的一侧面。

进一步的，所述金属层的厚度大于所述第一绝缘层的厚度，所述第一绝缘层的厚度大于所述第一导电走线层的厚度。

进一步的，所述第一导电走线层的厚度范围为0.035-0.2毫米。

进一步的，所述IC芯片呈矩形状，所述IC芯片的一侧端设有与所述第二导电走线层电连接的多个第一管脚，所述IC芯片的另一侧端设有与所述第一导电走线层电连接的多个第二管脚。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型所公开的散热效果好的智能功率模块包括绝缘基板、IC芯片、功率芯片和引线框架，绝缘基板包括金属层、设置在金属层上的第一绝缘层和设置在第一绝缘层上的第一导电走线层，其中第一导电走线层上间隔设置有第二绝缘层和与第一导电走线层电连接的引线框架，第二绝缘层上设置有第二导电走线层，IC芯片电连接设置在第二导电走线层上，功率芯片电连接设置在引线框架上，且第二绝缘层中间隔设置有使第一导电走线层和第二导电走线层电连接的多个导电孔。通过上述方式，本实用新型所公开的智能功率模块的散热效果好，其IC芯片通过多层导电走线层散热，其功率芯片通过引线框架和导电走线层散热，使得能够保证IC芯片和功率芯片的寿命。

附图说明

图1是本实用新型散热效果好的智能功率模块的正视结构示意图；

图2是本实用新型散热效果好的智能功率模块的剖切结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-2，该散热效果好的智能功率模块包括绝缘基板10、IC芯片11、功率芯片和引线框架。

在本实施例中，绝缘基板10包括金属层101、设置在金属层101上的第一绝缘层102和设置在第一绝缘层102上的第一导电走线层103。

优选地，金属层101、第一绝缘层102和第一导电走线层103的面积相等。

在本实施例中，金属层101的厚度大于第一绝缘层102的厚度，绝第一缘层102的厚度大于第一导电走线层103的厚度。

优选地，第一导电走线层103的厚度范围为0.035-0.2毫米。应理解，本实施例的第一导电走线层103是比较薄的，这样能够蚀刻出高密度的走线。

进一步的，在本实施例中，该智能功率模块还包括环氧树脂层100，其中环氧树脂层100设置在金属层101远离第一绝缘层102的一侧面。应理解，环氧树脂层100的面积大于金属层101的面积。

在本实施例中，第一导电走线层103上间隔设置有第二绝缘层104和与第一导电走线层103电连接的引线框架，其中第二绝缘层104上设置有第二导电走线层105，IC芯片11电连接设置在第二导电走线层105上，功率芯片电连接设置在引线框架上，且第二绝缘层104中间隔设置有使第一导电走线层103和第二导电走线层105电连接的多个导电孔11041。应理解，导电孔1041中设置有导电体，使得第一导电走线层103和第二导电走线层105电连接。

值得注意的是，本实施例的引线框架由金属材料构成，因此能够导热散热，而第一导电走线层103和第二导电走线层105能够散热，因此使得IC芯片11能够通过第一导电走线层103和第二导电走线层105进行散热，而功率芯片通过引线框架和第一导电走线层103散热，使得IC芯片和功率芯片的散热效果好，不会出现因为智能功率模块在瞬间开始工作的时候导致IC芯片和功率芯片的温度骤增而损坏功率芯片的现象，能够保证IC芯片和功率芯片的寿命。

在本实施例中，引线框架包括间隔设置在第一导电走线层103上的第一引线框架121和第二引线框架122，其中功率芯片包括设置在第一引线框架121上的IGBT芯片13和设置在第二引线框架122上的FRD芯片14。进一步的，引线框架还包括设置在第一导电走线层103上的第三引线框架，其中功率芯片还包括设置在第三引线框架上的MOS芯片。

在本实施例中，第一引线框架121、第二引线框架122和第三引线框架的厚度均大于或等于0.5毫米，使得第一引线框架121、第二引线框架122和第三引线框架的厚度相对比较高，能够加大功率芯片与第一导电走线层103的距离，使得热量的扩散空间大，也利于横向热扩散。

应理解，本实施例的第一引线框架121、第二引线框架122和第三引线框架均由金属材料构成。优选地，第一引线框架121、第二引线框架122和第三引线框架由铜材料构成。

值得注意的是，本实施例的功率芯片(如IGBT芯片13、FRD芯片14或MOS芯片)设置在引线框架上，由于引线框架厚度大于或等于0.5毫米，因此功率芯片的热量能够通过引线框架进行散热，同时热量还能通过引线框架传递至第一导电走线层103上以实现模块散热，使得横向热扩散性能好，以保证功率芯片的寿命。

在本实施例中，IC芯片11呈矩形状，其中IC芯片11的一侧端设有与第二导电走线层105电连接的多个第一管脚，IC芯片11的另一侧端设有与第一导电走线层103电连接的多个第二管脚。应理解，IC芯片11的管脚分别设置在第一导电走线层103和第二导电走线层105中，使得IC芯片11的热量可以通过管脚分别传递至第一导电走线层103和第二导电走线层105中，使得IC芯片11的散热效果好。应理解，IC芯片11的多个第二管脚穿过第二导电走线层105与第一导电走线层103电连接，即第二导电走线层105设有通孔，第二管脚穿过该通孔与第一导电走线层103电连接。

值得注意的是，本实施例的IC芯片11、功率芯片和引线框架可以采用现有技术中的产品实现，在此不一一赘述其原理及其结构。

综上，本实用新型所公开的散热效果好的智能功率模块包括绝缘基板、IC芯片、功率芯片和引线框架，绝缘基板包括金属层、设置在金属层上的第一绝缘层和设置在第一绝缘层上的第一导电走线层，其中第一导电走线层上间隔设置有第二绝缘层和与第一导电走线层电连接的引线框架，第二绝缘层上设置有第二导电走线层，IC芯片电连接设置在第二导电走线层上，功率芯片电连接设置在引线框架上，且第二绝缘层中间隔设置有使第一导电走线层和第二导电走线层电连接的多个导电孔。通过上述方式，本实用新型所公开的智能功率模块的散热效果好，其IC芯片通过多层导电走线层散热，其功率芯片通过引线框架和导电走线层散热，使得能够保证IC芯片和功率芯片的寿命。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种散热效果好的智能功率模块，包括绝缘基板、IC芯片、功率芯片和引线框架，其特征在于，所述绝缘基板包括金属层、设置在所述金属层上的第一绝缘层和设置在所述第一绝缘层上的第一导电走线层，其中所述第一导电走线层上间隔设置有第二绝缘层和与所述第一导电走线层电连接的所述引线框架，所述第二绝缘层上设置有第二导电走线层，所述IC芯片电连接设置在所述第二导电走线层上，所述功率芯片电连接设置在所述引线框架上，且所述第二绝缘层中间隔设置有使所述第一导电走线层和所述第二导电走线层电连接的多个导电孔。

2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述引线框架包括间隔设置在所述第一导电走线层上的第一引线框架和第二引线框架，所述功率芯片包括设置在所述第一引线框架上的IGBT芯片和设置在所述第二引线框架上的FRD芯片。

3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述引线框架还包括设置在所述第一导电走线层上的第三引线框架，所述功率芯片还包括设置在所述第三引线框架上的MOS芯片。

4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一引线框架、所述第二引线框架和所述第三引线框架的厚度均大于或等于0.5毫米。

5.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，还包括环氧树脂层，设置在所述金属层远离所述第一绝缘层的一侧面。

6.根据权利要求5所述的智能功率模块，其特征在于，所述金属层的厚度大于所述第一绝缘层的厚度，所述第一绝缘层的厚度大于所述第一导电走线层的厚度。

7.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一导电走线层的厚度范围为0.035-0.2毫米。

8.根据权利要求7所述的智能功率模块，其特征在于，所述IC芯片呈矩形状，所述IC芯片的一侧端设有与所述第二导电走线层电连接的多个第一管脚，所述IC芯片的另一侧端设有与所述第一导电走线层电连接的多个第二管脚。

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