[发明专利]塑封式智能功率模块及其散热器结构

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种塑封式智能功率模块及其散热器结构。

背景技术

塑封式智能功率模块（Intelligent Power Module，简称IPM），是将绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT）芯片及其驱动电路、控制电路和过流、欠压、短路、过热等保护电路集成于一体的新型控制模块。

塑封式智能功率模块是一种复杂、先进的功率模块，能自动实现过流、欠压、短路和过热等复杂保护功能，因而具有智能特征。同时它具有低成本、小型化、高可靠、易使用等优点，广泛应用于变频家电、逆变电源、工业控制等领域，社会效益和经济效益十分可观。

由于塑封式智能功率模块体积小，其内部的绝缘栅双极型晶体管芯片与二极管芯片分布较为密集，因此，在塑封式智能功率模块工作时会产生很多的热量，所以在塑封式智能功率模块设计过程中，对智能功率模块表面的散热片和它外部的散热器的设计就尤为关键。

如图1所示，图1为现有技术中一种普通的塑封式智能功率模块示意图，在智能功率模块的上方为很薄的一层铜材质的散热片100，散热片100与智能功率模块内部的焊有绝缘栅双极型晶体管芯片101和二极管芯片102的引线框架103紧密接触。

如图2所示，图2为安装了散热器104后的塑封式智能功率模块示意图，由图中可以看出，为了使智能功率模块的热量能够快速的耗散出去，必须要在智能功率模块的散热片100上均匀的涂一层导热硅脂105，并将散热器104固定在智能功率模块的散热片100上，绝缘栅双极型晶体管芯片101产生热量要通过引线框架103、散热片100、导热硅脂105、散热器104才能传导出去，这样的结构不利于热量的耗散。

综合看，此种散热方式有如下几个缺点：

（1）为保证塑封式智能功率模块的散热效果，必须要把模块的散热面积做到足够大，有时，智能功率模块内部绝缘栅双极型晶体管芯片和二极管芯片本身所占面积很小，而为了达到散热条件，而要增大智能功率模块的整体尺寸来增加散热片的面积，这样的方法使模块的体积大大增加了；

（2）塑封式智能功率模块要与散热器紧密的贴在一起，而且中间要刷有导热硅脂，如果导热硅脂在散热片上没有均匀的分布，那么其散热效果就会大打折扣；

（3）普通塑封式智能功率模块的两端都有明显的凹槽，这是因为要将散热器紧紧的固定在智能功率模块上，这个凹槽是用来上螺丝用的，部分散热面积被凹槽占据，所以相对来讲散热面积变小了。

因此，针对上述技术问题，有必要提供一种新型结构的塑封式智能功率模块的散热器结构，以克服上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能提高散热效果的塑封式智能功率模块的散热器结构及具有该散热器结构的塑封式智能功率模块。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种塑封式智能功率模块的散热器结构，所述散热器通过导热环氧一体集成于智能功率模块的内部，所述散热器的一端嵌入智能功率模块内，所述散热器的另一端位于智能功率模块外侧。

一种塑封式智能功率模块，其包括引线框架、焊接在引线框架上的绝缘栅双极型晶体管芯片和二极管芯片，所述塑封式智能功率模块具有上述的塑封式智能功率模块的散热器结构。

优选的，在上述塑封式智能功率模块中，所述塑封式智能功率模块的散热器结构通过导热环氧紧密贴在引线框架上。

优选的，在上述塑封式智能功率模块中，所述引线框架设有与塑封式智能功率模块的散热器结构紧密贴合的贴合面，所述塑封式智能功率模块的散热器结构设有与贴合面相对的接触面，所述接触面的宽度大于贴合面的宽度。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例的塑封式智能功率模块及其散热器结构采用一体式散热器设计，不用设计凹槽来固定螺丝，增大了智能功率模块的散热面积，进一步提高了智能功率模块的散热效果，保证了在有限面积上的散热量；同时，取消了散热片和导热硅脂层，减少了热量传递的介质，保证了智能功率模块内部产生的热量可以最快的散掉，进而使产品拥有良好的可靠性和稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）不需要把模块的散热面积做到足够大，也不必通过增大智能功率模块的整体尺寸来增加散热片的面积，避免增大模块的体积；

（2）塑封式智能功率模块与散热器采用一体式结构，中间不需要刷导热硅脂，避免出现因为导热硅脂在散热片上没有均匀的分布而使得散热效果大打折扣的现象；