[发明专利]智能功率模块及制备方法、电器

说明书

本发明公开了智能功率模块及制备方法、电器。该智能功率模块包括：电路基板，所述电路基板为金属基板；电路单元，所述电路单元设置在所述电路基板的正面；以及密封结构，所述密封结构包裹所述电路单元以及所述电路基板的所述正面，并暴露出所述电路基板的背面，所述背面具有凹坑阵列。在电路基板暴露在外的背面设置凹坑阵列，可以增大电路基板与空气的接触面积，以及增强电路基板与空气的直接对流，提高散热效率，进而使得该智能功率模块具有良好的散热性能，以满足高集成度的智能功率模块的发展要求。

技术领域

本发明涉及电器制造领域，具体地，涉及智能功率模块及制备方法、电器。

背景技术

智能功率模块(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。智能功率模块把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。智能功率模块一方面接收微控制单元(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微控制单元。智能功率模块具有高集成度、高可靠性等优势，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电力电子器件。

然而，目前的智能功率模块及制备方法、电器仍有待改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

目前，智能功率模块存在散热性能较差的问题。发明人发现，这主要是由于目前的智能功率模块为全包封模块导致的。具体的，一方面，全包封模块采用完全密封的方式，不利于智能功率模块内部热量的传导，易形成热积聚，另一方面，密封用的树脂为高分子聚合物，其本身的导热性较差，从而导致智能功率模块内部的热量无法有效传导到外部，造成智能功率模块散热性较差的问题。此外，为了提高智能功率模块的散热能力，目前的智能功率模块采用半包封的结构，将智能功率模块电路基板的背面暴露在外，然而发明人发现，随着智能功率模块集成度的提高，其内部产生的热量越来越多，半包封结构已不能满足高集成度智能功率模块的发展要求，仍存在散热性能较差的问题。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中的至少一个。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种智能功率模块。该智能功率模块包括：电路基板，所述电路基板为金属基板；电路单元，所述电路单元设置在所述电路基板的正面；以及密封结构，所述密封结构包裹所述电路单元以及所述电路基板的所述正面，并暴露出所述电路基板的背面，所述背面具有凹坑阵列。在电路基板暴露在外的背面设置凹坑阵列，可以增大电路基板与空气的接触面积，以及增强电路基板与空气的直接对流，提高散热效率，进而使得该智能功率模块具有良好的散热性能，以满足高集成度的智能功率模块的发展要求。

根据本发明的实施例，所述凹坑的尺寸为纳米量级。由此，凹坑的尺寸较小，可以进一步增大电路基板与空气的接触面积，增强电路基板与空气的直接对流，提高散热效率。

根据本发明的实施例，所述凹坑的纵剖面为半圆形、倒梯形、三角形或者矩形。由此，可以进一步提高散热效率。

根据本发明的实施例，所述凹坑阵列中设置有散热管。由此，散热管可以形成有效的导热通道，提高智能功率模块的导热效率，进一步提高智能功率模块的散热能力。

根据本发明的实施例，所述散热管垂直于所述电路基板所在的平面设置。由此，有利于将智能功率模块内部的热量通过散热管传导到外部，提高散热效率。

根据本发明的实施例，所述电路基板为铝基板，所述散热管为氧化铝管。铝基板具有成本低、热容低的优点，氧化铝管作为散热管一方面可以提高智能功率模块的导热效率，另一方面可以保护铝基板不受水汽和酸碱的腐蚀，提高智能功率模块的使用性能。

根据本发明的实施例，所述氧化铝管进一步包括：铜散热件。铜的导热能力较强，由此，可以进一步提高智能功率模块的散热能力。