[实用新型]基于微小级别SSOP封装的散热型智能功率半导体装置

说明书

本实用新型涉及基于微小级别SSOP封装的散热型智能功率半导体装置，包括基于微小级别SSOP封装的散热智能功率半导体模块、散热装置，所述模块集控制元件(MCU)、驱动元件、功率开关元件、温度检测元件于一体并且封装结构采用业界最小级别小型表面贴装封装（SSOP），且散热面设计结合客户端实际应用使产品达到了最好的散热效果。本实用新型散热智能功率半导体模块中，通过设计功率元件的排布达到提高温度检测元件检测灵敏度的效果，同时，通过改变散热面结构，大大提高了产品的散热效果，能满足更高功率产品的散热要求，该结构还可以根据产品功率开关元件的不同功率要求衍生出多种类型的封装结构形式。

本实用新型属于发明名称为基于微小级别SSOP封装的散热智能功率半导体模块、申请日为2018年12月27日、申请号为2018222198189实用新型申请的分案申请，属于另一产品技术部分。

技术领域

本实用新型涉及智能功率半导体模块，特别涉及高集成电路并进行了树脂封装的智能功率半导体模块，尤其涉及基于微小级别SSOP封装的散热型智能功率半导体装置。

背景技术

在被称为白色家电的冰箱、空调、洗衣机等产品所使用的马达旋转控制装置中，搭载有用于控制及驱动功率开关元件的控制IC和驱动IC的半导体装置，即所谓的IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块) (以下，称为IPM)。现有智能功率模块由于结构形态以及组装工艺复杂程度难以将功率开关元件的发热温度传递到控制元件侧，只能在外接电路板中连接温度检测元件。为避免保护失灵，需要同时在外接电路板正面和背面连接温度检测元件，其原理是通过温度比例换算由外部测温结果反推功率模块中功率元件的温度。但是由于与模块内部功率元件距离较远，根据温度辐射与距离的关系，需要设定较低的温度保护阈值；另外，外接温度检测元件容易受到电路板整体环境温度影响，而增加开启温度保护功能的机会，影响到功率模块及整个系统的工作效率。同时，现有SSOP封装外形的功率元件粘接在塑封体的上模处，散热面在塑封体的下模处，塑封体下模距离电路板很近，散热空间很小，难以连接较强散热功能的散热装置，影响模块的整体散热效果。另外，随着近年来电子装置高速化，大容量和小型化的发展趋势，对能够有效的释放由模块产生的热量的结构和制造方法存在不断增长的需求，尤其是针对微小级别表面贴装封装的IPM，现有SSOP封装垂直结构无法满足散热、温敏需求。

发明内容

本实用新型的目的在于提高微小级别封装外形温度检测的灵敏度以及提高产品的散热效果，从而公开了一种新结构的散热智能功率半导体模块，尤其针对现有微小级别的封装结构具有有效的测温、散热效果，解决了现有模块结构无法满足日趋小化的半导体封装模块性能需求的问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于微小级别SSOP封装的散热智能功率半导体模块，所述基于微小级别SSOP封装的散热智能功率半导体模块包括引线框架、控制元件、驱动元件、功率开关元件、温度检测元件、塑封壳、外部引线；所述控制元件、驱动元件、功率开关元件、温度检测元件都粘接于引线框架上。现有SSOP封装用于IC封装，功率小，一般小于10W，基本不存在散热问题，因为通过电路板散热即可满足；由于SSOP封装的平台优势，IPM有逐渐采用该封装工艺的需求，由于现有技术局限（偏见）使得现有技术没有关于SSOP封装的IPM测温以及散热的教导，本领域技术人员依然采用现有IC封装模式，通过外部电路板进行散热，这明显带来两个问题，第一无法适用于较高功率需求，功率高导致温度高从而更容易损坏，因此需要更灵敏有效的测温结构以及快速高效的散热结构，第二导致使用效率低，功率开关元件工作时间短、停止时间长，这在下文会分析；这两个问题的存在使得现有技术没有可实际应用的SSOP封装IPM的教导，本实用新型创造性的集成测温元件于引线框架上，提高了测温效果，利于工作效率的改善以及元件的保护。