[发明专利]智能功率模块及其制造方法

权利要求书

1.一种智能功率模块，包括电路布线、设置在所述电路布线预定位置的功率元件和非功率元件，其特征在于，还包括作为载体的纸质散热器，所述散热器的一面作为正面覆盖有绝缘层，所述电路布线设置在所述绝缘层上远离所述散热器的一面；所述散热器的另一面作为背面，设置有用于散热的皱褶；所述功率元件包括功率器件，所述功率器件包括IGBT管和与所述IGBT管连接的FRD管，所述FRD管底部设置有承托盘，所述FRD管倒扣在所述IGBT管的预定位置上且所述FRD管的顶部与所述IGBT管接触，所述承托盘通过所述电路布线与所述IGBT管相连；

所述散热器和所述皱褶为由湿式碳素复合材料功能纸一体制成，所述散热器的厚度为1.5mm～2.5mm；所述散热器的厚度大于所述皱褶的厚度。

2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述承托盘安装所述FRD管的一面设有平坦部，且所述承托盘安装所述FRD管的一面在远离所述平坦部的边缘设有若干用于连接所述电路布线的突起部。

3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括：用于连接所述电路布线、所述功率元件和所述非功率元件以构成相应控制电路的金属线。

4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括配置在所述功率模块边缘、与所述电路布线连接并向外延伸作为输入输出的引脚，所述电路布线、所述功率元件和非功率元件、金属线，以及所述引脚与所述电路布线的连接部分由树脂封装。

5.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，所述皱褶距所述散热器的各边缘的距离至少为1.5mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率器件为六个，分别为三个上桥臂功率器件和三个下桥臂功率器件，所述功率元件还包括分别与所述三个上桥臂功率器件对应连接的U相高压驱动集成管、V相高压驱动集成管、W相高压驱动集成管，和分别与所述三个下桥臂功率器件对应连接的U相低压驱动集成管、V相低压驱动集成管、W相低压驱动集成管。

7.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述三个上桥臂功率器件分别为第一功率器件、第二功率器件、第三功率器件，所述三个下桥臂功率器件分别为第四功率器件、第五功率器件、第六功率器件；

所述第一功率器件包括第一IGBT管和第一FRD管，所述第二功率器件包括第二IGBT管和第二FRD管，所述第三功率器件包括第三IGBT管和第三FRD管，所述第四功率器件包括第四IGBT管和与第四FRD管，所述第五功率器件包括第五IGBT管和第五FRD管，所述第六功率器件包括第六IGBT管和第六FRD管；

所述U、V、W三相高压驱动集成管包括电源端、输入端、输出端、高压电源正端、高压电源负端和接地端，所述U、V、W三相低压驱动集成管包括电源端、输入端、输出端和接地端，其中：

所述U、V、W三相高压驱动管的输入端分别作为所述智能功率模块的U、V、W三相上桥臂输入端；所述U、V、W三相低压驱动管的输入端分别作为所述智能功率模块的U、V、W三相下桥臂输入端；

所述U、V、W三相高压驱动管和所述U、V、W三相低压驱动集成管的电源端相连并作为所述智能功率模块的低压区供电电源的正端，所述U、V、W三相高压驱动管和所述U、V、W三相低压驱动集成管的接地端相连作为所述智能功率模块的低压区供电电源的负端，所述U、V、W三相高压驱动管的高压电源正端分别作为所述智能功率模块的U、V、W三相高压区供电电源的正端；

所述U相高压驱动集成管的输出端与所述第一IGBT管的栅极相连，所述U相高压驱动集成管的高压电源负端与所述第一IGBT管的射极、所述第一FRD管的阳极、所述第四IGBT管的集电极、所述第四FRD管的阴极相连，并作为所述智能功率模块的U相高压区供电电源的负端；所述V相高压驱动集成管的输出端与所述第二IGBT管的栅极相连，所述V相高压驱动集成管的高压电源负端与所述第二IGBT管的射极、所述第二FRD管的阳极、所述第五IGBT管的集电极、所述第五FRD管的阴极相连，并作为所述智能功率模块的V相高压区供电电源的负端；所述W相高压驱动集成管的输出端与所述第三IGBT管的栅极相连，所述W相高压驱动集成管的高压电源负端与所述第三IGBT管的射极、所述第三FRD管的阳极、所述第六IGBT管的集电极、所述第六FRD管的阴极相连，并作为所述智能功率模块的W相高压区供电电源的负端；

所述第一IGBT管的集电极、所述第一FRD管的阴极、所述第二IGBT管的集电极、所述第二FRD管的阴极、所述第三IGBT管的集电极、所述第三FRD管的阴极相连，并作为所述智能功率模块的高电压输入端；

所述U相低压驱动集成管的输出端与第四IGBT管的栅极相连，所述第四IGBT管的射极与所述第四FRD管的阳极相连，并作为所述智能功率模块的U相低压参考端，所述V相低压驱动集成管的输出端与第五IGBT管的栅极相连，所述第五IGBT管的射极与所述第五FRD管的阳极相连，并作为所述智能功率模块的V相低压参考端，所述W相低压驱动集成管的输出端与第六IGBT管的栅极相连，所述第六IGBT管的射极与所述第六FRD管的阳极相连，并作为所述智能功率模块的W相低压参考端。