智能功率模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能功率模塊，該智能功率模塊包括第一高壓驅(qū)動芯片、第二高壓驅(qū)動芯片、第三高壓驅(qū)動芯片、第一低壓驅(qū)動芯片、第二低壓驅(qū)動芯片、第三低壓驅(qū)動芯片以及金屬基板；金屬基板上設(shè)有用于安裝第一高壓驅(qū)動芯片的第一區(qū)域、用于安裝第二高壓驅(qū)動芯片的第二區(qū)域、用于安裝第三高壓驅(qū)動芯片的第三區(qū)域、用于安裝第一低壓驅(qū)動芯片的第四區(qū)域、用于安裝第二低壓驅(qū)動芯片的第五區(qū)域、用于安裝第三低壓驅(qū)動芯片的第六區(qū)域；第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域的中心連線平行，且與金屬基板的一邊平行。本實用新型簡化了智能功率模塊的版圖設(shè)計，同時提高了智能功率模塊的可靠性。
【專利說明】智能功率模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種智能功率模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]智能功率模塊，即IPM(Intelligent Power Module)是一種將電力電子和集成電路技術(shù)相結(jié)合的功率驅(qū)動類產(chǎn)品。智能功率模塊把功率器件和驅(qū)動電路、保護電路及故障檢測電路等集成在一起，與傳統(tǒng)分立方案相比，智能功率模塊以其高集成度、高可靠性等優(yōu)勢贏得越來越大的市場，尤其適合于驅(qū)動電機的變頻器及各種逆變電源，是變頻調(diào)速，冶金機械，電力牽引，伺服驅(qū)動，變頻家電的一種理想電力電子器件。
[0003]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊的模塊組裝結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該智能功率模塊包括金屬基板70、高壓驅(qū)動芯片10、低壓驅(qū)動芯片20、第一上橋臂功率器件51、第二上橋臂功率器件52、第三上橋臂功率器件53、第一下橋臂功率器件61、第二下橋臂功率器件62及第三下橋臂功率器件63。其中，高壓驅(qū)動芯片10用于驅(qū)動第一上橋臂功率器件51、第二上橋臂功率器件52及第三上橋臂功率器件53的開關(guān)動作；低壓驅(qū)動芯片20用于驅(qū)動第一下橋臂功率器件61、第二下橋臂功率器件62及第三下橋臂功率器件63的開關(guān)動作。金屬基板70為長方形，金屬基板70上設(shè)有用于安裝高壓驅(qū)動芯片10的第一區(qū)域和用于安裝低壓驅(qū)動芯片20的第二區(qū)域。其中，第一區(qū)域和第二區(qū)域的中心連線與金屬基板70的一邊平行。第一區(qū)域及第二區(qū)域也為長方形。第一區(qū)域和第二區(qū)域的中心連線與第一區(qū)域的長邊平行，且與第二區(qū)域的長邊平行；同時，第一區(qū)域和第二區(qū)域的中心連線與金屬基板70的長邊平行。高壓驅(qū)動芯片10和低壓驅(qū)動芯片20的中心連線與高壓驅(qū)動芯片10的長邊平行，且與低壓驅(qū)動芯片20的長邊平行；同時，高壓驅(qū)動芯片10和低壓驅(qū)動芯片20的中心連線與金屬基板70的長邊平行。金屬基板70上還設(shè)有用于安裝第一上橋臂功率器件51的第三區(qū)域、用于安裝第二上橋臂功率器件52的第四區(qū)域、用于安裝第三上橋臂功率器件53的第五區(qū)域、用于安裝第一下橋臂功率器件61的第六區(qū)域、用于安裝第二下橋臂功率器件62的第七區(qū)域及用于安裝第三下橋臂功率器件63的第八區(qū)域。其中，第三區(qū)域、第四區(qū)域及第五區(qū)域依次排列于第一區(qū)域的長邊方向的一側(cè)；第六區(qū)域、第七區(qū)域及第八區(qū)域依次排列于第二區(qū)域的長邊方向的一側(cè)。并且，本實施例中，第三區(qū)域、第四區(qū)域、第五區(qū)域、第六區(qū)域、第七區(qū)域及第八區(qū)域依次排列于第一區(qū)域和第二區(qū)域的長邊方向的同一側(cè)。高壓驅(qū)動芯片10設(shè)有第一驅(qū)動輸出端A、第二驅(qū)動輸出端B及第三驅(qū)動輸出端C，低壓驅(qū)動芯片20設(shè)有第四驅(qū)動輸出端D、第五驅(qū)動輸出端E及第六驅(qū)動輸出端F。其中，第一驅(qū)動輸出端A、第二驅(qū)動輸出端B及第三驅(qū)動輸出端C依次等間距設(shè)于高壓驅(qū)動芯片10朝向第一上橋臂功率器件51、第二上橋臂功率器件52及第三上橋臂功率器件53的一邊；第四驅(qū)動輸出端D、第五驅(qū)動輸出端E及第六驅(qū)動輸出端F依次等間距設(shè)于低壓驅(qū)動芯片20朝向第一下橋臂功率器件61、第二下橋臂功率器件62及第三下橋臂功率器件63的一邊。高壓驅(qū)動芯片10的第一驅(qū)動輸出端A、第二驅(qū)動輸出端B及第三驅(qū)動輸出端C輸出的驅(qū)動信號以及低壓驅(qū)動芯片20的第四驅(qū)動輸出端D、第五驅(qū)動輸出端E及第六驅(qū)動輸出端F輸出的驅(qū)動信號均分別經(jīng)一綁定線30輸出至對應(yīng)的功率器件的控制端，以控制功率器件的開關(guān)動作。
[0004]由于智能功率模塊對驅(qū)動信號的要求較高，而綁定線30對功率器件控制端所輸入的驅(qū)動信號有一定的影響，從而造成信號的失真。高壓驅(qū)動芯片10的三個驅(qū)動輸出端PAD (即第一驅(qū)動輸出端A、第二驅(qū)動輸出端B及第三驅(qū)動輸出端C)都集中于高壓驅(qū)動芯片10的一邊，低壓驅(qū)動芯片20的三個驅(qū)動輸出端PAD(即第四驅(qū)動輸出端D、第五驅(qū)動輸出端E及第六驅(qū)動輸出端F)都集中于低壓驅(qū)動芯片20的一邊，從而難以使得各功率器件的控制端與相應(yīng)驅(qū)動輸出端之間的綁定線30的長度一致，即通常情況下各功率器件的控制端與相應(yīng)驅(qū)動輸出端之間的綁定線30的長度不相等，而綁定線30的長度越長，則產(chǎn)生的寄生電感和電阻就越大，即由不同長度的綁定線30產(chǎn)生的寄生電感和電阻存在差異，從而引起信號的失真。并且，為了盡量減小綁定線30的長度，圖1所示智能功率模塊中，各功率器件之間的間距會設(shè)計得比較近，且都設(shè)置于靠近其對應(yīng)的驅(qū)動輸出端，從而增加了各綁定線30之間的電磁干擾。
[0005]另外，圖1所示智能功率模塊中，高壓驅(qū)動芯片10及低壓驅(qū)動芯片20均設(shè)有三個驅(qū)動輸出端(即高壓驅(qū)動芯片10及低壓驅(qū)動芯片20均為多通道驅(qū)動芯片)，因此，高壓驅(qū)動芯片10及低壓驅(qū)動芯片20上的驅(qū)動輸出端PAD位較多，而PAD位的設(shè)置對版圖布線的影響很大，再加上智能功率模塊的眾多引腳(圖未標號)的排布、金屬基板50面積以及線寬線距要求等各種限制因素，使得高壓驅(qū)動芯片10及低壓驅(qū)動芯片20的周圍往往布線繁雜，因此，即使各功率器件分布在對應(yīng)驅(qū)動輸出端的周圍，也通常需要經(jīng)過一些中間PAD位相連，從而進一步地增加了計生電感，同時也不利于智能功率模塊工藝的簡化。因此，圖1所示智能功率模塊不利于版圖設(shè)計與降低成本。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的主要目的是簡化智能功率模塊的版圖設(shè)計以及提高智能功率模塊的可靠性。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種智能功率模塊，所述智能功率模塊包括用于驅(qū)動第一上橋臂功率器件的第一高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第二上橋臂功率器件的第二高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第三上橋臂功率器件的第三高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第一下橋臂功率器件的第一低壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第二下橋臂功率器件的第二低壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第三下橋臂功率器件的第三低壓驅(qū)動芯片、以及用于設(shè)置所述第一高壓驅(qū)動芯片、第二高壓驅(qū)動芯片、第三高壓驅(qū)動芯片、第一低壓驅(qū)動芯片、第二低壓驅(qū)動芯片及第三低壓驅(qū)動芯片的金屬基板；其中，
[0008]所述金屬基板上設(shè)有用于安裝所述第一高壓驅(qū)動芯片的第一區(qū)域、用于安裝所述第二高壓驅(qū)動芯片的第二區(qū)域、用于安裝所述第三高壓驅(qū)動芯片的第三區(qū)域、用于安裝所述第一低壓驅(qū)動芯片的第四區(qū)域、用于安裝所述第二低壓驅(qū)動芯片的第五區(qū)域、用于安裝所述第三低壓驅(qū)動芯片的第六區(qū)域；所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與所述第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域的中心連線平行，且所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與所述金屬基板的一邊平行。
[0009]優(yōu)選地，所述金屬基板為長方形；所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與所述金屬基板的長邊平行。
[0010]優(yōu)選地，所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域依次等間距直線排列于所述金屬基板長邊方向的中心線的一側(cè)，所述第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域依次等間距直線排列于所述金屬基板長邊方向的中心線的另一側(cè)。
[0011]優(yōu)選地，所述第一區(qū)域和所述第四區(qū)域的中心連線、所述第二區(qū)域和所述第五區(qū)域的中心連線以及所述第三區(qū)域和所述第六區(qū)域的中心連線均與所述金屬基板短邊方向的中心線平行。
[0012]優(yōu)選地，所述金屬基板上還設(shè)有用于安裝所述第一上橋臂功率器件的第七區(qū)域、用于安裝所述第二上橋臂功率器件的第八區(qū)域、用于安裝所述第三上橋臂功率器件的第九區(qū)域、用于安裝所述第一下橋臂功率器件的第十區(qū)域、用于安裝所述第二下橋臂功率器件的第十一區(qū)域及用于安裝所述第三下橋臂功率器件的第十二區(qū)域；其中，
[0013]所述第七區(qū)域和所述第十區(qū)域的中心連線、所述第八區(qū)域和所述第十一區(qū)域的中心連線以及所述第九區(qū)域和所述第十二區(qū)域的中心連線均與所述金屬基板短邊方向的中心線平行。
[0014]優(yōu)選地，所述第一高壓驅(qū)動芯片設(shè)有第一驅(qū)動輸出端、所述第二高壓驅(qū)動芯片包括第二驅(qū)動輸出端、所述第三高壓驅(qū)動芯片包括第三驅(qū)動輸出端、所述第一低壓驅(qū)動芯片包括第四驅(qū)動輸出端、所述第二低壓驅(qū)動芯片包括第五驅(qū)動輸出端、所述第三低壓驅(qū)動芯片包括第六驅(qū)動輸出端；其中，
[0015]所述第一驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第一高壓驅(qū)動芯片朝向所述第一上橋臂功率器件的一邊；所述第二驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第二高壓驅(qū)動芯片朝向所述第二上橋臂功率器件的一邊；所述第三驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第三高壓驅(qū)動芯片朝向所述第三上橋臂功率器件的一邊；所述第四驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第一低壓驅(qū)動芯片朝向所述第一下橋臂功率器件的一邊；所述第五驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第二低壓驅(qū)動芯片朝向所述第二下橋臂功率器件的一邊；所述第六驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第三低壓驅(qū)動芯片朝向所述第三下橋臂功率器件的一邊。
[0016]優(yōu)選地，所述智能功率模塊還包括第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線；其中，
[0017]所述第一綁定線的一端與所述第一驅(qū)動輸出端連接，所述第一綁定線的另一端與所述第一上橋臂功率器件的控制端連接；所述第二綁定線的一端與所述第二驅(qū)動輸出端連接，所述第二綁定線的另一端與所述第二上橋臂功率器件的控制端連接；所述第三綁定線的一端與所述第三驅(qū)動輸出端連接，所述第三綁定線的另一端與所述第三上橋臂功率器件的控制端連接；
[0018]所述第四綁定線的一端與所述第四驅(qū)動輸出端連接，所述第四綁定線的另一端與所述第一下橋臂功率器件的控制端連接；所述第五綁定線的一端與所述第五驅(qū)動輸出端連接，所述第五綁定線的另一端與所述第二下橋臂功率器件的控制端連接；所述第六綁定線的一端與所述第六驅(qū)動輸出端連接，所述第六綁定線的另一端與所述第三下橋臂功率器件的控制端連接。
[0019]優(yōu)選地，所述第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線的長度相等。
[0020]優(yōu)選地，所述第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線均為鋁硅線；所述第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線的線徑均大于等于0.0254mm。
[0021]優(yōu)選地，所述第一高壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第二高壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第三高壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第一低壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第二低壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面及所述第三低壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面均淀積有一金層；所述金層的厚度大于等于Ium0
[0022]優(yōu)選地，所述第一高壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第二高壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第三高壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第一低壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第二低壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間及所述第三低壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間均設(shè)有一錫膏連接層。
[0023]本實用新型提供的智能功率模塊，包括用于驅(qū)動第一上橋臂功率器件的第一高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第二上橋臂功率器件的第二高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第三上橋臂功率器件的第三高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第一下橋臂功率器件的第一低壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第二下橋臂功率器件的第二低壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第三下橋臂功率器件的第三低壓驅(qū)動芯片、以及用于設(shè)置第一高壓驅(qū)動芯片、第二高壓驅(qū)動芯片、第三高壓驅(qū)動芯片、第一低壓驅(qū)動芯片、第二低壓驅(qū)動芯片及第三低壓驅(qū)動芯片的金屬基板；其中，金屬基板上設(shè)有用于安裝第一高壓驅(qū)動芯片的第一區(qū)域、用于安裝第二高壓驅(qū)動芯片的第二區(qū)域、用于安裝第三高壓驅(qū)動芯片的第三區(qū)域、用于安裝第一低壓驅(qū)動芯片的第四區(qū)域、用于安裝第二低壓驅(qū)動芯片的第五區(qū)域、用于安裝第三低壓驅(qū)動芯片的第六區(qū)域；第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域的中心連線平行，且第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與金屬基板的一邊平行。本實用新型能夠簡化智能功率模塊的版圖設(shè)計以及提高智能功率模塊的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中智能功率模塊的模塊組裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實用新型智能功率模塊較佳實施例的模塊組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0027]應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0028]本實用新型提供一種智能功率模塊。
[0029]參照圖2，圖2是本實用新型智能功率模塊較佳實施例的模塊組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]在一較佳實施例中，該智能功率模塊包括金屬基板50、第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12、第三高壓驅(qū)動芯片13、第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22、第三低壓驅(qū)動芯片23、第一上橋臂功率器件31、第二上橋臂功率器件32、第三上橋臂功率器件33、第一下橋臂功率器件41、第二下橋臂功率器件42及第三下橋臂功率器件43。本實施例中，第一上橋臂功率器件31、第二上橋臂功率器件32、第三上橋臂功率器件33、第一下橋臂功率器件41、第二下橋臂功率器件42及第三下橋臂功率器件43均為IGBT管，IGBT管的柵極為控制端。
[0031]其中，上述第一高壓驅(qū)動芯片11用于驅(qū)動第一上橋臂功率器件31的開關(guān)動作，上述第二高壓驅(qū)動芯片12用于驅(qū)動第二上橋臂功率器件32的開關(guān)動作，上述第三高壓驅(qū)動芯片13用于驅(qū)動第三上橋臂功率器件33的開關(guān)動作；
[0032]上述第一低壓驅(qū)動芯片21用于驅(qū)動第一下橋臂功率器件41的開關(guān)動作，上述第二低壓驅(qū)動芯片22用于驅(qū)動第二下橋臂功率器件42的開關(guān)動作，上述第三低壓驅(qū)動芯片23用于驅(qū)動第三下橋臂功率器件43的開關(guān)動作。
[0033]金屬基板50上設(shè)有用于安裝第一高壓驅(qū)動芯片11的第一區(qū)域、用于安裝第二高壓驅(qū)動芯片12的第二區(qū)域、用于安裝第三高壓驅(qū)動芯片13的第三區(qū)域、用于安裝第一低壓驅(qū)動芯片21的第四區(qū)域、用于安裝第二低壓驅(qū)動芯片22的第五區(qū)域及用于安裝第三低壓驅(qū)動芯片23的第六區(qū)域。其中，第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域的中心連線平行，且第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與金屬基板50的一邊平行，即本實施例中，第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12及第三高壓驅(qū)動芯片13的中心連線與第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22及第三低壓驅(qū)動芯片23的中心連線平行，且第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12及第三高壓驅(qū)動芯片13的中心連線與金屬基板50的一邊平行。
[0034]本實施例中，金屬基板50為長方形，第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與金屬基板50的長邊平行，即第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12及第三高壓驅(qū)動芯片13的中心連線與金屬基板50的長邊平行，又由于本實施例中第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12及第三高壓驅(qū)動芯片13的中心連線與第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22及第三低壓驅(qū)動芯片23的中心連線平行，因此，第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22及第三低壓驅(qū)動芯片23的中心連線也與金屬基板50的長邊平行。
[0035]進一步地，本實施例中，第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域依次等間距直線排列于金屬基板50長邊方向的中心線的一側(cè)，第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域依次等間距直線排列于金屬基板50長邊方向的中心線的另一側(cè)。即如圖2所示，本實施例中，第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12及第三高壓驅(qū)動芯片13依次等間距直線排列于金屬基板50長邊方向的中心線的一側(cè)，第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22及第三低壓驅(qū)動芯片依次等間距直線排列于金屬基板50長邊方向的中心線的另一側(cè)。
[0036]進一步地，本實施例中，第一區(qū)域和第四區(qū)域的中心連線、第二區(qū)域和第五區(qū)域的中心連線以及第三區(qū)域和第六區(qū)域的中心連線均與金屬基板50短邊方向的中心線平行。即本實施例中，第一高壓驅(qū)動芯片11和第一低壓驅(qū)動芯片21的中心連線、第二高壓驅(qū)動芯片12和第二低壓驅(qū)動芯片22的中心連線及第三高壓驅(qū)動芯片13和第三低壓驅(qū)動芯片23的中心連線均與金屬基板50短邊方向的中心線平行。
[0037]金屬基板50上還設(shè)有用于安裝第一上橋臂功率器件31的第七區(qū)域、用于安裝第二上橋臂功率器件32的第八區(qū)域、用于安裝第三上橋臂功率器件33的第九區(qū)域、用于安裝第一下橋臂功率器件41的第十區(qū)域、用于安裝第二下橋臂功率器件42的第十一區(qū)域及用于安裝第三下橋臂功率器件43的第十二區(qū)域；其中，第七區(qū)域和第十區(qū)域的中心連線、第八區(qū)域和第十一區(qū)域的中心連線以及第九區(qū)域和第十二區(qū)域的中心連線均與金屬基板50短邊方向的中心線平行，即第一上橋臂功率器件31和第一下橋臂功率器件41的中心連線、第二上橋臂功率器件32和第二下橋臂功率器件42的中心連線及第三上橋臂功率器件33和第三下橋臂功率器件43的中心連線均與金屬基板50短邊方向的中心線平行。
[0038]并且，本實施例中，第一上橋臂功率器件31和第一下橋臂功率器件41的中心連線位于第一高壓驅(qū)動芯片11和第一低壓驅(qū)動芯片21的中心連線的左側(cè)，第二上橋臂功率器件32和第二下橋臂功率器件42的中心連線也位于第二高壓驅(qū)動芯片12和第二低壓驅(qū)動芯片22的中心連線的左側(cè)，第三上橋臂功率器件33和第三下橋臂功率器件43的中心連線也位于第三高壓驅(qū)動芯片13和第三低壓驅(qū)動芯片23的中心連線的左側(cè)。
[0039]進一步地,本實施例中,第一高壓驅(qū)動芯片11設(shè)有第一驅(qū)動輸出端(圖未標號)、第二高壓驅(qū)動芯片12設(shè)有第二驅(qū)動輸出端(圖未標號)、第三高壓驅(qū)動芯片13設(shè)有第三驅(qū)動輸出端(圖未標號)、第一低壓驅(qū)動芯片21設(shè)有第四驅(qū)動輸出端(圖未標號)、第二低壓驅(qū)動芯片22設(shè)有第五驅(qū)動輸出端(圖未標號)、第三低壓驅(qū)動芯片23設(shè)有第六驅(qū)動輸出端(圖未標號)；其中，上述第一驅(qū)動輸出端設(shè)于第一高壓驅(qū)動芯片11朝向第一上橋臂功率器件31的一邊；第二驅(qū)動輸出端設(shè)于第二高壓驅(qū)動芯片12朝向第二上橋臂功率器件32的一邊；第三驅(qū)動輸出端設(shè)于第三高壓驅(qū)動芯片13朝向第三上橋臂功率器件33的一邊；第四驅(qū)動輸出端設(shè)于第一低壓驅(qū)動芯片21朝向第一下橋臂功率器件41的一邊；第五驅(qū)動輸出端設(shè)于第二低壓驅(qū)動芯片22朝向第二下橋臂功率器件42的一邊；第六驅(qū)動輸出端設(shè)于第三低壓驅(qū)動芯片23朝向第三下橋臂功率器件43的一邊。
[0040]進一步地，本實施例智能功率模塊還包括第一綁定線14、第二綁定線15、第三綁定線16、第四綁定線24、第五綁定線25及第六綁定線26。
[0041]其中，第一綁定線14的一端與第一高壓驅(qū)動芯片11的第一驅(qū)動輸出端連接，第一綁定線14的另一端與第一上橋臂功率器件31的控制端連接；第二綁定線15的一端與第二高壓驅(qū)動芯片12第二驅(qū)動輸出端連接，第二綁定線15的另一端與第二上橋臂功率器件32的控制端連接；第三綁定線16的一端與第三高壓驅(qū)動芯片13的第三驅(qū)動輸出端連接，第三綁定線16的另一端與第三上橋臂功率器件33的控制端連接；
[0042]第四綁定線24的一端與第一低壓驅(qū)動芯片21的第四驅(qū)動輸出端連接，第四綁定線24的另一端與第一下橋臂功率器件41的控制端連接；第五綁定線25的一端與第二低壓驅(qū)動芯片22的第五驅(qū)動輸出端連接，第五綁定線25的另一端與第二下橋臂功率器件42的控制端連接；第六綁定線26的一端與第三低壓驅(qū)動芯片23的第六驅(qū)動輸出端連接，第六綁定線26的另一端與第三下橋臂功率器件43的控制端連接。
[0043]進一步地，本實施例中，上述第一綁定線14、第二綁定線15、第三綁定線16、第四綁定線24、第五綁定線25及第六綁定線26的長度均相等，即本實施例中，第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12、第三高壓驅(qū)動芯片13、第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22、第三低壓驅(qū)動芯片23均設(shè)置于對應(yīng)功率器件控制端的等距處。
[0044]并且，本實施例中，第一綁定線14、第二綁定線15、第三綁定線16、第四綁定線24、第五綁定線25及第六綁定線26均為鋁硅線；同時，第一綁定線14、第二綁定線15、第三綁定線16、第四綁定線24、第五綁定線25及第六綁定線26的線徑均大于等于Imil (0.0254mm)，本實施例中，第一綁定線14、第二綁定線15、第三綁定線16、第四綁定線24、第五綁定線25及第六綁定線26的線徑均等于1.5mil (0.0381mm)，以增強線強度，減少各綁定線的寄生電阻和寄生電感。并且，本實施例采用邦定線的連接方式將第一高壓驅(qū)動芯片11與第一上橋臂功率器件31、第二高壓驅(qū)動芯片12與第二上橋臂功率器件32、第三高壓驅(qū)動芯片13與第三上橋臂功率器件33直接連接，同時將第一低壓驅(qū)動芯片21與第一下橋臂功率器件41、第二低壓驅(qū)動芯片22與第二下橋臂功率器件42、第三低壓驅(qū)動芯片23與第三下橋臂功率器件43直接連接，降低了金屬基板50與各邦定線之間的接觸電阻；同時，本實施例能夠使各高壓驅(qū)動芯片的驅(qū)動輸出端至各上橋臂功率器件的控制端之間的線路距離及各低壓驅(qū)動芯片的驅(qū)動輸出端至各下橋臂功率器件的控制端之間的線路距離最短，從而能夠減少信號干擾；并且，本實施例由于上述各綁定線的長度均相等，因此避免了現(xiàn)有技術(shù)中因各功率器件的控制端與對應(yīng)的驅(qū)動輸出端之間的線路距離不一致而造成的信號傳輸失真現(xiàn)象，從而提高了智能功率模塊的可靠性。
[0045]進一步地，本實施例中，第一高壓驅(qū)動芯片11貼合金屬基板50的一面、第二高壓驅(qū)動芯片12貼合金屬基板50的一面、第三高壓驅(qū)動芯片13貼合金屬基板50的一面、第一低壓驅(qū)動芯片21貼合金屬基板50的一面、第二低壓驅(qū)動芯片22貼合金屬基板50的一面及第三低壓驅(qū)動芯片23貼合金屬基板50的一面均淀積有一金層，并且,該金層的厚度大于等于Ium,本實施例中，該金層的厚度等于2um ;同時,第一高壓驅(qū)動芯片11與金屬基板50之間、第二高壓驅(qū)動芯片12與金屬基板50之間、第三高壓驅(qū)動芯片13與金屬基板50之間、第一低壓驅(qū)動芯片21與金屬基板50之間、第二低壓驅(qū)動芯片22與金屬基板50之間及第三低壓驅(qū)動芯片23與金屬基板50之間均設(shè)有一錫膏連接層，即各高壓驅(qū)動芯片與金屬基板50之間的連接，以及各低壓驅(qū)動芯片與金屬基板50之間的連接均采用錫膏回流焊方式進行連接，并且，上述第一上橋臂功率器件31、第二上橋臂功率器件32、第三上橋臂功率器件33、第一下橋臂功率器件41、第二下橋臂功率器件42及第三下橋臂功率器件43與金屬基板50之間的連接也是采用錫膏回流焊方式進行連接，而錫膏回流焊的連接方式，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的銀膠粘接方式(銀膠粘接方式是芯片與基板的普遍連接方式)，降低了成本，同時，也縮短了生產(chǎn)時間。并且，本實施例中，上述第一高壓驅(qū)動芯片11、第二高壓驅(qū)動芯片12及第三高壓驅(qū)動芯片13采用650V單片集成工藝技術(shù)制造，上述第一低壓驅(qū)動芯片21、第二低壓驅(qū)動芯片22及第三低壓驅(qū)動芯片23采用24V單片集成工藝技術(shù)制造。
[0046]本實施例智能功率模塊中的第一高壓驅(qū)動芯片、第二高壓驅(qū)動芯片、第三高壓驅(qū)動芯片、第一低壓驅(qū)動芯片、第二低壓驅(qū)動芯片、第三低壓驅(qū)動芯片上均僅設(shè)有一個驅(qū)動輸出端，即本實施例智能功率模塊中的各驅(qū)動芯片均為單通道的驅(qū)動芯片，即本實施例智能功率模塊是采用單通道的驅(qū)動芯片來驅(qū)動功率器件，相對于現(xiàn)有技術(shù)中采用多通道的驅(qū)動芯片驅(qū)動功率器件，能夠簡化智能功率模塊的版圖設(shè)計，并且還能夠使各驅(qū)動芯片的驅(qū)動輸出端至對應(yīng)功率器件的控制端之間的線路距離最短，從而能夠減少信號干擾。同時，本實施例智能功率模塊由于各驅(qū)動芯片的驅(qū)動輸出端至對應(yīng)功率器件的控制端之間的綁定線的長度均相等，因此，本實施例智能功率模塊避免了現(xiàn)有技術(shù)中因各功率器件的控制端與對應(yīng)的驅(qū)動輸出端之間的線路距離不一致而造成的信號傳輸失真現(xiàn)象，從而提高了智能功率模塊的可靠性。
[0047]以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能功率模塊，其特征在于，所述智能功率模塊包括用于驅(qū)動第一上橋臂功率器件的第一高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第二上橋臂功率器件的第二高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第三上橋臂功率器件的第三高壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第一下橋臂功率器件的第一低壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第二下橋臂功率器件的第二低壓驅(qū)動芯片、用于驅(qū)動第三下橋臂功率器件的第三低壓驅(qū)動芯片、以及用于設(shè)置所述第一高壓驅(qū)動芯片、第二高壓驅(qū)動芯片、第三高壓驅(qū)動芯片、第一低壓驅(qū)動芯片、第二低壓驅(qū)動芯片及第三低壓驅(qū)動芯片的金屬基板；其中， 所述金屬基板上設(shè)有用于安裝所述第一高壓驅(qū)動芯片的第一區(qū)域、用于安裝所述第二高壓驅(qū)動芯片的第二區(qū)域、用于安裝所述第三高壓驅(qū)動芯片的第三區(qū)域、用于安裝所述第一低壓驅(qū)動芯片的第四區(qū)域、用于安裝所述第二低壓驅(qū)動芯片的第五區(qū)域、用于安裝所述第三低壓驅(qū)動芯片的第六區(qū)域；所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與所述第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域的中心連線平行，且所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與所述金屬基板的一邊平行。
2.如權(quán)利要求1所述的智能功率模塊，其特征在于，所述金屬基板為長方形；所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域的中心連線與所述金屬基板的長邊平行。
3.如權(quán)利要求2所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一區(qū)域、第二區(qū)域及第三區(qū)域依次等間距直線排列于所述金屬基板長邊方向的中心線的一側(cè)，所述第四區(qū)域、第五區(qū)域及第六區(qū)域依次等間距直線排列于所述金屬基板長邊方向的中心線的另一側(cè)。
4.如權(quán)利要求3所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一區(qū)域和所述第四區(qū)域的中心連線、所述第二區(qū)域和所述第五區(qū)域的中心連線以及所述第三區(qū)域和所述第六區(qū)域的中心連線均與所述金屬基板短邊方向的中心線平行。
5.如權(quán)利要求4所述的智能功率模塊，其特征在于，所述金屬基板上還設(shè)有用于安裝所述第一上橋臂功率器件的第七區(qū)域、用于安裝所述第二上橋臂功率器件的第八區(qū)域、用于安裝所述第三上橋臂功率器件的第九區(qū)域、用于安裝所述第一下橋臂功率器件的第十區(qū)域、用于安裝所述第二下橋臂功率器件的第十一區(qū)域及用于安裝所述第三下橋臂功率器件的第十二區(qū)域；其中， 所述第七區(qū)域和所述第十區(qū)域的中心連線、所述第八區(qū)域和所述第十一區(qū)域的中心連線以及所述第九區(qū)域和所述第十二區(qū)域的中心連線均與所述金屬基板短邊方向的中心線平行。
6.如權(quán)利要求5所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一高壓驅(qū)動芯片設(shè)有第一驅(qū)動輸出端、所述第二高壓驅(qū)動芯片包括第二驅(qū)動輸出端、所述第三高壓驅(qū)動芯片包括第三驅(qū)動輸出端、所述第一低壓驅(qū)動芯片包括第四驅(qū)動輸出端、所述第二低壓驅(qū)動芯片包括第五驅(qū)動輸出端、所述第三低壓驅(qū)動芯片包括第六驅(qū)動輸出端；其中， 所述第一驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第一高壓驅(qū)動芯片朝向所述第一上橋臂功率器件的一邊；所述第二驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第二高壓驅(qū)動芯片朝向所述第二上橋臂功率器件的一邊；所述第三驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第三高壓驅(qū)動芯片朝向所述第三上橋臂功率器件的一邊；所述第四驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第一低壓驅(qū)動芯片朝向所述第一下橋臂功率器件的一邊；所述第五驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第二低壓驅(qū)動芯片朝向所述第二下橋臂功率器件的一邊；所述第六驅(qū)動輸出端設(shè)于所述第三低壓驅(qū)動芯片朝向所述第三下橋臂功率器件的一邊。
7.如權(quán)利要求6所述的智能功率模塊，其特征在于，所述智能功率模塊還包括第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線；其中， 所述第一綁定線的一端與所述第一驅(qū)動輸出端連接，所述第一綁定線的另一端與所述第一上橋臂功率器件的控制端連接；所述第二綁定線的一端與所述第二驅(qū)動輸出端連接，所述第二綁定線的另一端與所述第二上橋臂功率器件的控制端連接；所述第三綁定線的一端與所述第三驅(qū)動輸出端連接，所述第三綁定線的另一端與所述第三上橋臂功率器件的控制端連接； 所述第四綁定線的一端與所述第四驅(qū)動輸出端連接，所述第四綁定線的另一端與所述第一下橋臂功率器件的控制端連接；所述第五綁定線的一端與所述第五驅(qū)動輸出端連接，所述第五綁定線的另一端與所述第二下橋臂功率器件的控制端連接；所述第六綁定線的一端與所述第六驅(qū)動輸出端連接，所述第六綁定線的另一端與所述第三下橋臂功率器件的控制端連接。
8.如權(quán)利要求7所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線的長度相等。
9.如權(quán)利要求8所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線均為鋁硅線；所述第一綁定線、第二綁定線、第三綁定線、第四綁定線、第五綁定線及第六綁定線的線徑均大于等于0.0254mm。
10.如權(quán)利要求9所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一高壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第二高壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第三高壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第一低壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面、所述第二低壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面及所述第三低壓驅(qū)動芯片貼合所述金屬基板的一面均淀積有一金層；所述金層的厚度大于等于lum。
11.如權(quán)利要求10所述的智能功率模塊，其特征在于，所述第一高壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第二高壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第三高壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第一低壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間、所述第二低壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間及所述第三低壓驅(qū)動芯片與所述金屬基板之間均設(shè)有一錫膏連接層。
【文檔編號】H02M1/00GK204103743SQ201420519437
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】張欣, 馮宇翔, 潘志堅 申請人:廣東美的集團蕪湖制冷設(shè)備有限公司