[发明专利]功率模块及其制备方法、电器设备

说明书

本发明提供了一种功率模块及其制备方法、电器设备，该功率模块包括：DBC基板，所述DBC基板包括绝缘陶瓷层以及分别固定在所述绝缘陶瓷层相对两侧的电路层及散热层；设置在所述电路层上的至少一个第一芯片及至少一个第二芯片，且每个第一芯片与所述电路层电连接；镶嵌在所述绝缘陶瓷层并与所述电路层同层设置的印刷电路板；其中，所述印刷电路板与所述至少一个第一芯片电连接，且所述印刷电路板环绕所述至少一个第二芯片并与每个第二芯片电连接。在上述技术方案中，通过采用将印刷电路板镶嵌在DBC基板中用于走线，方便芯片的走线，并且芯片可以通过DBC基板直接散热，提高了散热效果。

技术领域

本发明涉及功率模块技术领域，尤其涉及到一种功率模块及其制备方法、电器设备。

背景技术

IPM(Intelligent Power Module)，即智能功率模块，把IGBT/MOSFET/FRD/BDI等功率开关元件和驱动电路集成在一起，且内部集成电流传感器。其具备过电压，过电流和过热等故障检测电路，即使发生负载事故或使用不当，快速保护电路也可以保证IPM自身不受损坏。

IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。

目前绝大部分IPM封装都是采用树脂绝缘的方式(图1及图2)，DBC基板1上设置有芯片2及芯片3，其中，DBC基板1包括层叠的散热铜片及导电铜片，且散热铜片与导电铜片之间夹设有环氧树脂绝缘陶瓷层；芯片3为IC芯片，且IC芯片通过铜框架4引出，随着模块集成度越来越高，功率密度及走线密度也是向着越来越高的方向发展，而环氧树脂绝缘陶瓷层及树脂封装层5的低导热性及铜框架4的低精度，使得当前方案难以满足更高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种功率模块及其制备方法、电器设备，用以方便芯片的走线，提高芯片的散热效果。

本发明提供了一种功率模块，该功率模块包括：

DBC基板，所述DBC基板包括绝缘陶瓷层以及分别固定在所述绝缘陶瓷层相对两侧的电路层及散热层；

设置在所述电路层上的至少一个第一芯片及至少一个第二芯片，且每个第一芯片与所述电路层电连接；

镶嵌在所述绝缘陶瓷层并与所述电路层同层设置的印刷电路板；其中，所述印刷电路板与所述至少一个第一芯片电连接，且所述印刷电路板环绕所述至少一个第二芯片并与每个第二芯片电连接。

在上述技术方案中，通过采用将印刷电路板镶嵌在DBC基板中用于走线，方便芯片的走线，并且芯片可以通过DBC基板直接散热，提高了散热效果。

在一个具体的可实施方案中，所述绝缘陶瓷层上设置有容纳槽，所述印刷电路板镶嵌在所述容纳槽内。通过设置的容纳槽镶嵌印刷电路板。

在一个具体的可实施方案中，所述印刷电路板上设置有凸肩；所述印刷电路板的凸肩抵压在所述绝缘陶瓷层的外表面。方便印刷电路板的固定及定位。

在一个具体的可实施方案中，所述印刷电路板设置有通孔，所述至少一个第二芯片穿过所述通孔后露出。

在一个具体的可实施方案中，每个第二芯片通过金属飞线与所述印刷电路板电连接。

在一个具体的可实施方案中，所述电路层设置有用于容纳印刷电路板的通孔。方便设置印刷电路板。

在一个具体的可实施方案中，还包括封装层，所述封装层将所述至少一个第一芯片及所述至少一个第二芯片封装在所述DBC基板。

第二方面，提供了一种功率模块的制备方法，该方法包括以下步骤：

制备DBC基板；