CN217740534U - 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。该智能功率模块包括：基板，所述基板上设有功率芯片和基板引脚，所述功率芯片与对应的所述基板引脚通过键合线相导通；控制芯片，所述控制芯片位于所述基板外，且所述控制芯片与对应的所述基板引脚通过连接部电连接。根据本实用新型的智能功率模块，将控制芯片与功率芯片分开，可以有效针对发热严重的功率芯片部分设计散热方案，从而在一定程度上解决智能功率模块的散热问题，同时有利于实现产品小型化。

Description

智能功率模块

技术领域

本实用新型涉及芯片技术领域，具体而言，涉及一种智能功率模块。

背景技术

随着技术的发展和升级以及消费者对产品性能要求的提升，一些智能功率模块的功率逐渐提升，这就要求智能功率模块有较好的散热能力，以解决因热问题带来的模块失效。

为了应对模块功率提升带来的热问题，很多模块采取半包封(模块背部为金属或者陶瓷层)的封装模式，配合散热器来解决模块的热问题。但是随着消费者对产品性能要求的进一步提升，这种封装模式也可能面临热学瓶颈。

同时，很多消费者对产品追求体积小型化，目前现有的智能功率模块将功率部分和控制部分封装在同一层，使得智能功率模块的结构呈片状，难以实现小型化。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型提出一种智能功率模块，有利于散热和实现小型化。

根据本实用新型实施例的智能功率模块包括：基板，所述基板上设有功率芯片和基板引脚，所述功率芯片与对应的所述基板引脚通过键合线相导通；控制芯片，所述控制芯片位于所述基板外，且所述控制芯片与对应的所述基板引脚通过连接部电连接。

根据本实用新型实施例的智能功率模块，将控制芯片与功率芯片分开，可以有效针对发热严重的功率芯片部分设计散热方案，从而在一定程度上解决智能功率模块的散热问题，同时有利于实现产品小型化。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制芯片的焊盘构造为凸起结构，所述连接部与所述焊盘之间具有导电胶。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制芯片位于所述基板的设有所述功率芯片的一侧，所述基板引脚与所述功率芯片位于所述基板的同一侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接部为引线框架或漆包线。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接部包括两个供电引脚，两个所述供电引脚连接所述控制芯片的两侧。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率芯片的数量为多个。

根据本实用新型的一些实施例，所述控制芯片为MCU芯片或IC芯片。

根据本实用新型的一些实施例，所述基板为PCB板、DBC板或引线框架。

根据本实用新型的一些实施例，所述智能功率模块还包括外壳，所述外壳内形成容置空间，所述基板和所述控制芯片位于所述容置空间内，且所述基板与所述外壳的内壁之间、所述控制芯片与所述外壳的内壁之间、所述基板与所述控制芯片之间设有缓冲体。

根据本实用新型的一些实施例，所述缓冲体为环氧树脂或硅胶。

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

图1是根据本实用新型实施例的智能功率模块的示意图。

附图标记：

智能功率模块10、基板1、功率芯片11、基板引脚12、控制芯片2、连接部3。

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，旨在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“纵向”、“横向”、“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，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1详细描述根据本实用新型实施例的智能功率模块10。

参照图1所示，根据本实用新型实施例的智能功率模块10可以包括基板1以及控制芯片2。

其中，基板1上设置有功率芯片11和基板引脚12，功率芯片11可以通过焊盘焊接固定在基板1上，基板引脚12可以集成在基板1上。功率芯片11与对应的基板引脚12通过键合线相导通。

在本实用新型的一些实施例中，对于QFP封装(Quad Flat Package，小型方块平面封装)的功率芯片11而言，功率芯片11具有功率引脚，功率引脚与对应的基板引脚12通过键合线相导通。

在本实用新型的另一些实施例中，对于QFN封装(Quad Flat No-leads Package，方形扁平无引脚封装)的功率芯片11而言，功率芯片11无外延引脚，功率引脚的触点与对应的基板引脚12通过键合线相导通。

在本实用新型的一些实施例中，功率芯片11的数量为一个，基板引脚12的数量也为多个，该功率芯片11具有多个功率引脚或多个触点，功率引脚或触点与对应的基板引脚12通过键合线相导通。

在本实用新型的另一些实施例中，功率芯片11的数量为多个，基板引脚12的数量也为多个，每个功率芯片11具有多个功率引脚或多个触点，功率引脚或触点与对应的基板引脚12通过键合线相导通。例如，在图1中，功率芯片11的数量为六个。

控制芯片2位于基板1外，且控制芯片2与对应的基板引脚12通过连接部3电连接。功率芯片11工作时发热较为严重，将控制芯片2与功率芯片11所在的基板1分离开，可以对发热严重的功率芯片11部分设计散热方案，以解决智能功率模块10的散热问题。同时，控制芯片2和功率芯片11不必位于同一个平面内，可以使基板1的平面尺寸减小，从而有利于减小智能功率模块10在基板1所在平面内的尺寸。

根据本实用新型实施例的智能功率模块10，将控制芯片2与功率芯片11分开，可以有效针对发热严重的功率芯片11部分设计散热方案，从而在一定程度上解决智能功率模块10的散热问题，同时有利于实现产品小型化。

在本实用新型的一些实施例中，控制芯片2的焊盘构造为凸起结构，连接部3与焊盘之间具有导电胶。凸起结构有利于将导电胶准确涂覆在焊盘上。可选地，导电胶可以是导电金胶或导电银胶等。

可选地，在一些实施例中，凸起结构朝向基板1所在方向凸出，这样，连接部3的长度可以适当减短，有利于节省材料。

可选地，在另一些实施例中，凸起结构朝向远离基板1的方向凸出。

可选地，在其它一些实施例中，凸起结构朝向平行于基板1的方向凸出。

在本实用新型的一些实施例中，控制芯片2位于基板1的设有功率芯片11的一侧，基板引脚12与功率芯片11位于基板1的同一侧，这样，控制芯片2与基板引脚12的距离较近，使得连接部3的长度可以适当减短，有利于节省材料。同时，将智能功率模块10的功率芯片11和控制芯片2分开，功率芯片11和控制芯片2布局在不同的高度层内，可以有效地减小基板1的面积，使得智能功率模块10在基板1所在平面内的面积减小很多，从而能够满足智能功率模块10产品小型化的需求。

在本实用新型的一些实施例中，连接部3为引线框架。

在本实用新型的一些实施例中，连接部3为漆包线。

在本实用新型的一些实施例中，连接部3可以包括两个供电引脚，两个供电引脚连接控制芯片2的两侧，以便于为控制芯片2供电。其中一个供电引脚为正极供电引脚，另一个供电引脚为负极供电引脚。

在本实用新型的一些实施例中，控制芯片2的数量为一个。

在本实用新型的另一些实施例中，控制芯片2的数量为多个。

在本实用新型的一些实施例中，控制芯片2为MCU芯片。MCU芯片(MicrocontrollerUnit，微控制单元)又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit，CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

在本实用新型的一些实施例中，控制芯片2为IC芯片。IC芯片(IntegratedCircuit Chip，微型电子器件)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上，做成一块芯片。

在本实用新型的一些实施例中，基板1为PCB板(Printed Circuit Board，中文名称为印制电路板或印刷电路板)。

在本实用新型的一些实施例中，基板1为DBC板，即覆铜陶瓷基板。

在本实用新型的一些实施例中，基板1为引线框架。

在本实用新型的一些实施例中，智能功率模块10还可以包括外壳，外壳内形成容置空间，基板1和控制芯片2位于容置空间内，且基板1与外壳的内壁之间、控制芯片2与外壳的内壁之间、基板1与控制芯片2之间设有缓冲体。在基板1、控制芯片2在容置空间内定位后，缓冲体可以通过浇灌的形式而形成。缓冲体不仅可以起到支撑基板1、控制芯片2的作用，还可以起到密封作用，防止外壳外部的油污、灰尘、水分以及腐蚀性物质进入控制芯片2、连接部3以及基板1上的功率芯片11中。此外，缓冲体9还能够抵抗外界冲击，大大提高智能功率模块10的可靠性。

缓冲体为非导体。在本实用新型的一些实施例中，缓冲体为环氧树脂，成本低廉。在本实用新型的另一些实施例中，缓冲体为硅胶，成本也较为低廉。

下面描述根据本实用新型一个具体示例的智能功率模块10。

智能功率模块10包括基板1以及控制芯片2，基板1为DBC板，基板1的同一平面上设置有六个功率芯片11和十八个基板引脚12，控制芯片2位于基板1外，且控制芯片2位于基板1的设有功率芯片11的一侧。功率芯片11为QFP封装芯片，每个功率芯片11的功率引脚与对应的基板引脚12通过键合线相导通。控制芯片2与对应的基板引脚12通过引线框架3电连接，引线框架3包括连接控制芯片2上的正极供电引脚和负极供电引脚。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：

基板，所述基板上设有功率芯片和基板引脚，所述功率芯片与对应的所述基板引脚通过键合线相导通；

控制芯片，所述控制芯片位于所述基板外，且所述控制芯片与对应的所述基板引脚通过连接部电连接。

2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述控制芯片的焊盘构造为凸起结构，所述连接部与所述焊盘之间具有导电胶。

3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述控制芯片位于所述基板的设有所述功率芯片的一侧，所述基板引脚与所述功率芯片位于所述基板的同一侧。

4.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述连接部为引线框架或漆包线。

5.根据权利要求1或4所述的智能功率模块，其特征在于，所述连接部包括两个供电引脚，两个所述供电引脚连接所述控制芯片的两侧。

6.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率芯片的数量为多个。

7.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述控制芯片为MCU芯片或IC芯片。

8.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述基板为PCB板、DBC板或引线框架。

9.根据权利要求1-4、6-8中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括外壳，所述外壳内形成容置空间，所述基板和所述控制芯片位于所述容置空间内，且所述基板与所述外壳的内壁之间、所述控制芯片与所述外壳的内壁之间、所述基板与所述控制芯片之间设有缓冲体。

10.根据权利要求9所述的智能功率模块，其特征在于，所述缓冲体为环氧树脂或硅胶。

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