[实用新型]智能功率模块和电力电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能功率模块技术领域，具体而言，涉及一种智能功率模块和一种电力电子设备。

背景技术

智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)，是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动器件(Deriver Integrated Circuit，即Driver IC)。由于具有高集成度、高可靠性等优势，智能功率模块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、伺服驱动和变频家电常用的电力电子器件。

以碳化硅和氮化镓为代表的宽禁带材料应用到半导体器件中，尤其是电力电子设备的驱动芯片(Deriver Integrated Circuit，即Driver IC)中，由于其禁带宽度和击穿场强远高于硅材料半导体器件。

相关技术中，为了屏蔽电磁信号对智能功率模块(或简称为控制芯片)的干扰，在衬底两侧通常设置有电气连通到所述一个或者多个控制芯片的各种电气元件和互连线，并且为了进一步有效屏蔽EMI(Electro-Magnetic Interference，电磁干扰)，已经提出在控制芯片周围延伸并且置于散热结构与衬底之间的结构，由于提供了适合的连接和布线，从而实现了对半导体器件或者电子封装的EMI屏蔽。

在上述相关技术中，提出了用于电子封装或半导体器件的各种类型的EMI屏蔽或相似类型的EMI保护结构，能够有效地保护或屏蔽器件免受电磁干扰影响。但是，上述控制芯片通常为单点接地，但是对于线宽极小的电路布线层而言，例如微米级别或纳米级别的铜箔层刻蚀形成的电路布线层，仅采用单点接地会产生较大的寄生电感，引入严重的EMI干扰。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种智能功率模块。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种智能功率模块的制备方法。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种电力电子设备。

为实现上述目的，根据本实用新型的第一方面的实施例，提出了一种智能功率模块，包括：金属基板，金属基板的正侧的指定区域设有绝缘层，电路布线层的底侧面粘附于绝缘层，以电隔离于金属基板；多条金属连线，分别设于电路布线层的地线端和金属基板的指定接地端之间。

根据本实用新型的实施例的智能功率模块，通过在电路布线层的地线端和金属基板的指定接地端之间设置多条金属连线，其中，金属基板不仅具备高的散热效率，并且具备较好的电磁屏蔽特性，而对于线宽小的电路布线层而言，通过设置多条金属连线实现了多点接地，进而减小寄生电感效应，继而减少引入EMI干扰，提升了智能功率模块的可靠性和抗干扰性。

根据本实用新型的上述实施例的智能功率模块，还可以具有以下技术特征：

优选地，多条金属连线还包括：第一类邦定线，连接在指定的功率器件和金属基板的指定接地端之间。

优选地，多条金属连线还包括：第二类邦定线，连接在指定的功率器件和电路布线层的地线端之间。

根据本实用新型的实施例的智能功率模块，通过设置第二类邦定线，连接在指定的功率器件和电路布线层的地线端之间，也即功率器件先连接至电路布线层的地线端，再由电路布线层与金属基板之间的金属连线接地，减小了功率器件接地的邦线难度和工艺复杂度。

优选地，第二类邦定线为一根或多根金属连线。

根据本实用新型的实施例的智能功率模块，通过设置第二类邦定线为多根金属连线，实现了功率器件的多点接地，降低了引入的EMI干扰。

优选地，还包括：封装外壳，包覆于金属基板的正侧，以对功率器件和电路布线层进行封装。

根据本实用新型的实施例的智能功率模块，通过设置封装外壳包覆于金属基板的正侧，对功率器件和电路布线层实现了隔离封装，一般封装外壳选用树脂材料。

优选地，封装外壳中设有角型和/或球型的散热颗粒。

根据本实用新型的实施例的智能功率模块，通过在封装外壳中设置角型和/或球型的散热颗粒，提高了封装壳体的散热效率，尤其是对于金属基板正侧的功率器件而言，可以通过封装壳体散热，以及通过金属基板散热，降低了功率器件热击穿的概率。

优选地，封装外壳完全包覆金属基板。

根据本实用新型的实施例的智能功率模块，通过设置封装外壳完全包覆金属基板，提升了智能功率模块的抗干扰特性，也即进行电信号处理和传输的部件完全包覆于封装外壳的内部。