[实用新型]一种智能功率模块

说明书

技术领域

本实用新型属于电子器件技术领域，特别涉及一种智能功率模块。

背景技术

智能功率模块（Intelligent Power Module，IPM）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。IPM将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。IPM一方面接收MCU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，IPM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的电力电子器件。

中国专利申请CN02125143.6公开了一种现有的IPM结构，如图1、2，IPM包括电路基板101、绝缘层102及电路布线103，电路布线103上设有电路元件104，电路元件104通过金属线105连接于电路布线103，电路布线103还连接有若干引脚106，整个IPM由密封结构107密封。密封的方法包括使用热塑性树脂的注入模模制和使用热硬性树脂的传递模模制。对于小型的智能功率模块，通常使用传递模的形式进行封装。

由于智能功率模块对热导率的要求较高，所以在封装时对电路基板101的位置控制非常重要。如图3，在封装时，模具上通常设有压销110，通过使压销110按压在电路基板101未设电路布线103和电路元件104的部分进行电路基板101的定位。在封装完成后，压销110插入封装结构中的区域会形成孔111。工作人员可以通过确认孔111的深度和位置确认电路基板101在封装材料中的位置，对于封装位置不合格的产品给予淘汰处理。但由于孔111的存在，必然会影响智能功率模块封装的致密性，在长期使用中，水汽会通过孔111腐蚀电路基板101的露出部分，并通过孔111与电路基板101间被腐蚀后的缝隙进入电路基板101的其他密封部分，容易破坏电路布线103和电路元件104，严重时还会发生短路或断路，使智能功率模块失效，从而造成使用智能功率模块的设备损坏。

另外，当电路结构较复杂时，用于连接电路元件104和电路布线103的金属线105是错综复杂的，其取向不仅有平行于注料方向的，还有同注料方向相垂直的，这种垂直于注料方向的金属线容易在注料时发生冲线而变形，这种变形的金属线在长期使用中极易发生断裂，造成智能功率模块失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能功率模块，旨在解决传统智能功率模块易受腐蚀而失效，且金属线易断裂的问题。

本实用新型是这样实现的，一种智能功率模块，包括金属基板，在所述金属基板上依次叠层设有绝缘层、表面设有金层的电路布线，以及电路元件，所述电路元件通过金属线与所述电路布线相连接，所述电路布线连接有引脚；

所述金属线包括与所述智能功率模块进行封装时的注料方向相平行的平行金属线，以及与所述注料方向相垂直的垂直金属线；

所述金属基板至少具有所述电路布线的一面由封装结构进行密封；

所述封装结构上具有至少一个通向所述绝缘层或金层的凹孔，所述凹孔位于所述垂直金属线靠近所述智能功率模块进行封装时的注胶口的一侧。

作为本实用新型的优选技术方案：

所述引脚的取向与所述注料方向相平行。

所述凹孔位于直径小于400μm的垂直金属线的一侧，或位于与所述注胶口的距离小于25mm的垂直金属线的一侧。

所述凹孔的宽度大于所述垂直金属线的长度。

所述凹孔的宽度为0.5±0.1mm。

所述凹孔靠近所述垂直金属线的边缘与所述垂直金属线之间的距离为0.5±0.1mm。

所述金层的厚度小于100μm。

所述表面设有金层的电路布线的厚度为45～150μm。

所述金属基板具有所述电路布线的一面由封装结构进行密封。

所述金属基板的整体由封装结构进行密封。

本实用新型在垂直金属线靠近注胶口的一侧具有凹孔，该凹孔是在封装时由设置于封装模具上的压条形成，该压条压制于垂直金属线靠近注胶口的一侧，可有效防止封装材料对垂直金属线的冲击，避免垂直金属线发生折弯，进而提高智能功率模块的安全性；

另外，电路布线的表面覆盖有金层，封装后由压条留下的凹孔通向金层或绝缘层，由于金层和绝缘层具有极强的抗氧化、抗腐蚀性，尤其是金层具有极其稳定的化学性质，因此即使有水汽自凹孔进入，也无法腐蚀金属基板及其电路结构，进一步提高了智能功率模块的安全性。