[实用新型]智能功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能功率模块，属于功率模块制造技术领域。

背景技术

IGBT功率模块用于逆变焊机、各种开关电源的控制器以及电动汽车控制器等，其主要作用是将输入的直流电(DC)转变为三相交流电(AC)输出。对于小功率控制器，普通的IGBT功率模块，需要一个驱动单元和一个三相功率模块共两个单元组成三相电路工作；而在大功率情况下，普通的IGBT功率模块分别需要三个驱动单元加三个功率模块，共六部分来组成三相电路工作。由于功率模块的主电路在工作时，会产生较高的温度，因此控制器通常采用两个或者六个独立的功率模块和驱动单元，功率模块与驱动电路通过外部的导线实现电连接，故会造成功率模块的体积较大，并在应用场所受到限止。再则传统功率模块主要由半导体芯片(IGBT芯片)、覆金属陶瓷基板(DBC)基板以及铜底板等构成，半导体芯片、主电极以及控制控制端子均焊接在覆金属陶瓷基板，覆金属陶瓷基板的底部固定铜底板并构成电路板，电路板再通过灌胶密封固定外壳上。但由于覆金属陶瓷基板面积受限，因过大面积的DBC基板会有很大的弧度，很难实现复杂电路的连接，再则覆金属陶瓷基板在焊接过程后，往往会出现内凹的现象，而外壳没有支承梁，因此当客户安装在散热器后，由于功率模块的底板往往不能与散热器形成良好、紧密的接触，故会影响功率模块在工作中的散热效果，如果热量长时间积累在功率模块中不能及时散掉，会大大影响功率模块的质量，甚至损坏功率模块中的芯片，导致功率模块损坏。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构合理，体积小，能提高散热效果的智能功率模块。

本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种智能功率模块，包括外壳、盖板和主电路板，其特征在于：所述外壳的上下两端面分别设置上止口和下止口，外壳内壁的中间至少设有两个支承座、下部设有横梁，所述主电路板上的覆金属绝缘基板与各器件连接，覆金属绝缘基板固定在铜底板上，主电路板密封固定在外壳的下部，且主电路板与外壳的下止口和横梁相接，隔热板安装在外壳的支承座上，驱动电路板安装在隔热板的上部，连接在主电路板的主电极延伸出外壳，穿过隔热板的导电针其两端分别连接在主电路板和驱动电路板上，盖板安装在外壳的上部并与上止口连接，连接在驱动电路板上的引针穿出盖板。

本实用新型智能功率模块将主电路板和驱动电路板安装在一个外壳内，且外壳内安装有隔热板，通过隔热板既起到支撑驱动电路板的作用，又起到隔绝主电路工作时产生的热量传导到驱动电路上，主电路与驱动电路之间电信号连接依靠焊接在主电路板上的导电针并穿过隔热板与驱动电路板焊接在一起以实现两电路的电连接，解决了主电路工作时较高的温度而影响驱动电路工作的问题，结构合理，并能大幅度减小功率模块的体积，能扩大应用场所。本实用新型驱动电路的电信号通过连接在驱动电路板上的引针穿出盖板实现与功率模块外部电路的连接，以便于客户安装使用。本实用新型在外壳下部设有横梁，而主电路板密封固定在外壳下部时能与该横梁相接，通过横梁起到对主电路板上的基板顶压作用，保证主电路板封装在外壳内后，使主电路板中的基板和铜底板能保持外凸形状，功率模块与散热器形成良好、紧密的接触，提高主电路的散热效果，而使功率模块能正常工作。本实用新型主电路板上的覆金属绝缘基板与各器件连接，覆金属绝缘基板固定在铜底板上，因此可使电阻、电容、二极管、半导体芯片等器件焊接在覆金属绝缘基板，以实现复杂电路的连接，达到过压、欠压、过流、过热等保护功能，能同时对各器件进行散热效果，提高模块的使用可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。

图1是本实用新型智能功率模块的结构示意图。

图2是本实用新型智能功率模块的剖视结构示意图。

图3是本实用新型外壳的结构示意图。

图4是本实用新型盖板的结构示意图。

图5是本实用新型智能功率模块的另一种结构示意图。

其中：1-外壳，1-1-安装座，1-2-电极座，1-3-支承座，1-4-支承柱，1-5-横梁，1-6-下止口，1-7-上止口，1-8-卡口，1-9-导电针孔，2-盖板，2-1-固定柱，2-2-卡脚，2-3-引针孔，3-主电极，4-紧固件，5-引针，6-驱动电路板，7-隔热板，7-1-凸台，8-导电针，9-主电路板，10-硅凝胶。

具体实施方式