[发明专利]一种塑封式IPM模块电气连接结构

说明书

技术领域

本发明属于塑封式IPM生产制造领域，具体涉及一种塑封式IPM模块电气连接结构。

背景技术

塑封式IPM（Intelligent Power Module，智能功率模块），是将IGBT（绝缘栅双极型晶体管）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。它是一种复杂、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。

对于普通的塑封式IPM来说，它的内部是由引线框架、芯片、键合线组成的。在应用中，芯片的焊接、引线的键合都是严重制约产品成品率和生产效率的因素。目前在塑封式IPM模块中所广泛应用的是将IGBT、二极管和驱动芯片通过焊接的方式贴在引线框架上，再通过键合线完成他们之间的电气连接，最后再进行注塑。该方式在使用时存在以下问题：

（1）IGBT、二极管和驱动芯片焊接固定于引线框架上，焊接工艺比较复杂，且引线框架厚度较大，不利于芯片的散热，长时间过热使用易造成芯片的损坏，增加使用成本。

（2）因为芯片上表面之间的电气连接一般是通过键合线连接起来的，但塑封式IPM中功率芯片（包括IGBT、二极管芯片）和驱动芯片所处的高度不同，而且驱动芯片与功率芯片的距离较远，这样不仅增大了键合的难度，而且增加了键合线失效的风险，可靠性、通流能力较差。

（3）驱动芯片与IGBT、二极管芯片的键合距离较远，在注塑时由于注塑料的流动有可能会破坏键合线。

（4）引线框架作为芯片的载体需对其进行折弯操作，由于引线框架材质较硬，折弯工艺会增加引线框架的材料成本。

因此，鉴于以上问题，有必要提出一种新型的塑封式IPM模块电气连接结构，可以有效地优化引线框架的设计，减小芯片间的距离，同时省略芯片焊接和引线键合的工艺步骤，提高生产效率，有效保证产品的通流能力、可靠性、稳定性和安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种塑封式IPM模块电气连接结构，以实现优化引线框架的设计，减小芯片间的距离，同时省略芯片焊接和引线键合的工艺步骤，提高生产效率，有效地保证产品的通流能力、可靠性、稳定性和安全性的目的。

根据本发明的目的提出的一种塑封式IPM模块电气连接结构，包括引线框架、IGBT芯片、二极管芯片与驱动芯片，该结构还包括导电薄膜，所述导电薄膜为上下设置的两层，所述IGBT芯片、二极管芯片与驱动芯片均设置于所述两层导电薄膜之间，上层导电薄膜的两端固定连接于所述引线框架上；

下层导电薄膜用于承载固定所述IGBT芯片、二极管芯片与驱动芯片，所述上层导电薄膜用于所述IGBT芯片、二极管芯片、驱动芯片以及引线框架间的电气连接。

优选的，所述导电薄膜与所述IGBT芯片、二极管芯片、驱动芯片以及引线框架间均通过银浆贴合固定。

优选的，所述导电薄膜包括内部电路以及外部薄膜，所述外部薄膜为绝缘材料。

优选的，所述下层导电薄膜的底部还设置有导热绝缘层与散热片。

与现有技术相比，本发明公开的塑封式IPM模块电气连接结构的优点是：该结构通过采用导电薄膜作为芯片的载体，节省了引线框架作为载体部分的结构，优化引线框架的设计。同时将功率芯片与驱动芯片设置于导电薄膜上的同一高度，有效减小芯片间的距离，便于导电薄膜与芯片间的电气连接。通过采用银浆将芯片粘贴于导电薄膜上，省略了芯片的焊接和引线键合的工艺步骤，能够有效地提高模块的生产效率；且由于芯片与导电薄膜间为面接触，增大了接触面积，保证产品的通流能力、可靠性、稳定性和安全性，提高模块质量与使用寿命。

此外，由于导电薄膜为柔软材质，因此引线框架不必设计为折弯结构，这样可以降低整个模块的生产成本。且导电薄膜厚度较薄，散热性能较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中塑封式IPM模块电气连接结构的示意图。

图2为本发明公开的塑封式IPM模块电气连接结构的示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：