一种功率模块、功率模块的制造方法及装置与流程

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种功率模块、功率模块的制造方法及装置。

背景技术：

功率模块可以理解为是将功率电力电子器件按照需要的功能组合再灌封形成的模块。功率模块可应用在不同的环境中，例如，功率模块可用在空调中，作为电机的驱动，实现对电机转速的控制。

目前，功率模块主要包括引线框架、与引线框架扣合的印刷电路板(printedcircuitboard，pcb)、设置在pcb上的驱动集成电路(integratedcircuit，ic)芯片、与驱动ic芯片电连接的快速恢复二极管(fastrecoverydiode，frd)芯片和绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)芯片等，还包括用于封装上述结构的封装结构。由于pcb强度不高，所以pcb需要扣合在引线框架中，通过引线框架来支撑pcb。驱动ic芯片焊接在pcb上，igbt芯片和frd芯片沿着pcb上的驱动ic芯片设置在引线框架上。

其中，为了使得pcb与引线框架扣合效果更好，通常是将引线框架做成带有不规则形状铜扣的结构，那么相应的用来制作引线框架的模具也就是不规则形状的。不规则的模具的制作过程较为复杂，导致制作引线框架的人力成本高，且引线框架是将铜板放在引线框架的模具中经冲压处理后形成的框架，冲压处理过程容易损害引线框架的模具，进一步增加了制造功率模块的成本。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种功率模块、功率模块的制造方法及装置，用于降低功率模块的成本。

第一方面，提供了一种功率模块，包括：

铜绝缘基板，所述铜绝缘基板包括导体层；

至少两个功率器件，设置在所述导体层上，其中，所述至少两个功率器件用于控制所述功率模块的输出电流。

本申请实施例采用铜绝缘基板替代了现有技术中的引线框架以及pcb，从而降低了功率模块的生产成本。

可选的，所述至少两个功率器件包括igbt芯片、frd芯片和驱动ic芯片中的至少两个；

其中，所述驱动ic芯片用于为所述功率模块提供驱动信号，所述igbt芯片用于接收所述驱动信号，并根据所述驱动信号输出相应的电流，所述frd芯片用于泄放igbt芯片中的余留电荷。

本申请实施例将驱动ic芯片、igbt芯片和frd芯片中的至少两个设置在铜绝缘基板的导体层上，避免了使用pcb以及引线框架，降低了功率模块的成本。

可选的，所述铜绝缘基板包括从下到上依次设置的散热层、绝缘层和所述导体层；

其中，所述散热层用于所述模块进行散热，所述绝缘层用于隔离所述导体层与所述散热层。

铜绝缘基板采用三层式结构，结构简单，相对于引线框架来说制作成本较低，进而降低了制造功率模块的成本。并且铜绝缘基板设置有单独的散热层，而现有技术中的引线框架并没有设置单独的散热结构，所以本申请实施例制造出来的功率模块的散热效果更好。

可选的，所述功率模块还包括封装外壳，用于半包封装所述铜绝缘基板，以覆盖所述至少两个功率器件；

其中，所述半包封装包括对所述铜绝缘基板设置有所述至少两个功率器件的表面进行封装。

设置封装外壳可以保护功率模块中的至少两个功率器件等，同时封装外壳对铜绝缘基板进行半包封装，相对于现有技术中将整个功率模块中进行全封装的结构，本申请实施例中功率模块的散热效果更好。

可选的，所述导体层上设置有电路布线槽，所述电路布线槽中设置有导线，所述导线用于连接所述导体层和所述至少两个功率器件。

通过在铜绝缘基板的导体层上设置电路布线槽，方便确定放置导线的位置，并且设置电路布线槽可以避免导线暴露在铜绝缘基板外，延长了导线的使用寿命。

可选的，所述功率模块还包括引脚，所述引脚的一端连接所述导体层，另一端延伸于所述封装外壳的外侧，所述引脚用于所述功率模块与外部电路连接。

直接将引脚连接在导体层，而不需要像现有技术中那样经过镀锡、切筋和成型才能形成引脚，所以本申请实施例中的引脚生产工艺简单。

可选的，所述至少两个功率器件通过结合材料粘合在所述导体层上，其中，所述结合材料具有粘性和导电性。

现有技术中一般采用电阻焊的方式将功率器件焊接在pcb或者引线框架上，由于电阻焊等过程属于超高温融化过程，超高温容易造成对功率器件的损害，本申请实施例中采用结合材料直接将至少两个功率器件粘合在铜绝缘基板上，能够在一定程度上减少对功率器件的损害。

可选的，所述散热层和所述导体层的材料均为铜，所述绝缘层的材料为环氧树脂。

本申请实施例中，铜绝缘基板采用铜作为导体层和绝缘层的材料，采用环氧树脂作为绝缘层的材料，这些材料的成本较低，从而能够减少功率模块的成本。

第二方面，提供了一种功率模块的制造方法，包括：

在铜绝缘基板的导体层上涂覆结合材料，其中，所述结合材料是具有粘性且导电的材料；

将至少两个功率器件放置在所述结合材料上，以形成功率模块，其中，所述至少两个功率器件用于控制所述功率模块的输出电流。

将至少两个功率器件直接通过结合材料粘合在铜绝缘基板的导体层上，相较于现有技术中通过冲压处理形成引线框架，将一个功率器件设置在pcb，另外的功率器件设置在引线框架上，再将pcb扣合在引线框架上的制造方法，本申请实施例提供的制造方法工艺简单、生产成本低。另外，现有技术中用电阻焊将功率器件焊接在pcb或者引线框架上，由于电阻焊等过程属于超高温融化过程，超高温容易造成对功率器件的损害，所以本申请实施例中采用结合材料直接将至少两个功率器件粘合在铜绝缘基板上，能够减少对功率器件的损害。

可选的，所述至少两个功率器件包括：驱动ic芯片、igbt芯片和frd芯片中的至少两个；

其中，所述驱动ic芯片用于为所述功率模块提供驱动信号，所述igbt芯片用于接收所述驱动信号，并根据所述驱动信号输出相应的电流，所述frd芯片用于泄放igbt芯片中的余留电荷。

直接将功率器件放置在结合材料的相应位置，操作起来简单方便，结合材料的成本低，且相较于将功率器件焊接在导体层上的方式，本申请实施例不容易造成功率器件的损害。

可选的，所述铜绝缘基板包括从下到上依次设置的散热层、绝缘层和所述导体层；

其中，所述散热层用于所述功率模块散热，所述绝缘层用于隔离所述导体层与所述散热层。

现有的引线框架是由铜板冲压处理得到需要的框架，必然冲压处理过程会浪费铜板材料，而本申请实施例直接以三层结构形成铜绝缘基板的方式，需要的原材料更少，进而降低了制造功率模块的成本，并且在铜绝缘基板上设置散热层使得整个功率模块的散热效果更好。

可选的，所述方法还包括：

采用环氧树脂对所述铜绝缘基板进行半包封装，以形成覆盖所述至少两个功率器件的封装外壳；

其中，所述半包封装包括对所述铜绝缘基板设置有所述至少两个功率器件的表面进行封装。

利用环氧树脂对铜绝缘基板进行半包封装，一方面保护了至少两个功率器件等，另一方面，还将散热层的一面暴露在外，使得整个功率模块的散热效果更好。

可选的，所述方法还包括：

刻蚀所述导体层，以形成电路布线槽；

在所述电路布线槽中设置导线，其中，所述导线用于连接所述至少两个功率器件和所述导体层。

在导体层上刻蚀电路布线槽，一方面方便放置导线，简化功率模块的生成产工艺，另一方面也避免了导线暴露在外，影响功率模块的后期使用寿命。

可选的，在采用环氧树脂对所述铜绝缘基板半包封装之前，还包括：

在所述导体层上焊接引脚，其中，所述引脚的另一端延伸于所述封装外壳的外侧，所述引脚用于所述功率模块与外部电路连接。

直接将引脚焊接在导体层上，相较于现有技术中对引线框架处理之后形成引脚的方法，本申请实施例的形成引脚的方法更加简单，工艺成本更低，进而降低了制造功率模块的生产成本。

可选的，在将所述至少两个功率器件放置在所述结合材料之后，还包括：

对所述铜绝缘基板进行回流焊处理，以固化所述结合材料，其中，所述结合材料为锡膏；

清洗所述铜绝缘基板，以去除所述锡膏中的助焊剂。

通过对锡膏进行回流焊处理，使得至少两个功率器件和导体层之间的固定得更好，同时，清洗锡膏中的助焊剂，可以防止导线因被助焊剂污染而无法与导体层或者至少两个功率器件连接的情况，也可以防止至少两个功率器件受助焊剂污染导致封装外壳与铜绝缘基板之间界面出现分层的情况。

可选的，在将所述至少两个功率器件放置在所述结合材料之后，还包括：

对所述铜绝缘基板进行烘烤，以固化所述结合材料，其中，所述结合材料为银胶。

采用银胶来实现至少两个功率器件与铜绝缘基板之间的电连接，相较于锡膏而言，后续处理工艺上更简单，且银胶的固化温度相对于锡膏更低，对功率器件等损害的可能性更低。

第三方面，提供了一种功率模块的制造装置，包括：

涂覆模块，在铜绝缘基板的导体层上涂覆结合材料，其中，所述结合材料是具有粘性且导电的材料；

处理模块，将至少两个功率器件放置在所述结合材料上，以形成功率模块，其中，所述至少两个功率器件用于控制所述功率模块的输出电流。

可选的，所述至少两个功率器件包括：驱动ic芯片、igbt芯片和frd芯片中的至少两个；

其中，所述驱动ic芯片用于为所述功率模块提供驱动信号，所述igbt芯片用于接收所述驱动信号，并根据所述驱动信号输出相应的电流，所述frd芯片泄放igbt芯片中的余留电荷。

可选的，所述铜绝缘基板包括从下到上依次设置的散热层、绝缘层和所述导体层；

其中，所述散热层用于所述功率模块散热，所述绝缘层用于隔离所述导体层与所述散热层。

可选的，所述处理模块还用于，采用环氧树脂对所述铜绝缘基板进行半包封装，以形成覆盖所述至少两个功率器件的封装外壳；

其中，所述半包封装包括对所述铜绝缘基板设置有所述至少两个功率器件的表面进行封装。

可选的，所述处理模块还用于，刻蚀所述导体层，以形成电路布线槽；

在所述电路布线槽中设置导线，其中，所述导线用于连接所述至少两个功率器件和所述导体层。

可选的，所述处理模块还用于，在采用环氧树脂对所述铜绝缘基板半包封装之前，在所述导体层上焊接引脚，其中，所述引脚的另一端延伸于所述封装外壳的外侧，所述引脚用于所述功率模块与外部电路连接。

可选的，所述处理模块还用于，在将所述至少两个功率器件放置在所述结合材料之后，对所述铜绝缘基板进行回流焊处理，以固化所述结合材料，其中，所述结合材料为锡膏；

清洗所述铜绝缘基板，以去除所述锡膏中的助焊剂；

或者，所述处理模块还用于，在将所述至少两个功率器件放置在所述结合材料之后，对所述铜绝缘基板进行烘烤，以固化所述结合材料，其中，所述结合材料为银胶。

第四方面，提供一种功率模块的制造装置，包括：

至少一个处理器，以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令实现如第二方面所述或任一可选的功率模块的制造方法。

第五方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第二方面所述或任一可选的功率模块的制造方法。

本申请实施例至少具有如下有益效果：

本申请实施例中，将至少两个功率器件设置在铜绝缘基板的导体层上，也就是用铜绝缘基板来承载至少两个功率器件，相较于现有技术中将一个功率器件放在pcb板上，其余的功率器件放置在引线框架上，本申请实施例中直接采用铜绝缘基板替代了现有技术中的引线框架以及pcb，从而降低了功率模块的生产成本。

附图说明

图1为现有技术的功率模块的主剖面的示意图；

图2为现有技术的功率模块的侧剖面的示意图；

图3为本申请实施例的功率模块的示意图；

图4为本申请实施例的功率模块的铜绝缘基板的示意图；

图5为本申请实施例的功率模块的至少两个功率器件的示意图；

图6为本申请实施例的功率模块的至少两个功率器件的示意图；

图7为本申请实施例的功率模块的主剖面的示意图；

图8为本申请实施例的功率模块的主剖面的示意图；

图9为本申请实施例的功率模块的环氧树脂的填充位置的示意图；

图10为本申请实施例的功率模块的主剖面的示意图；

图11为本申请实施例的图10所示的功率模块的侧剖面的示意图；

图12为本申请实施例的制造方法的流程图；

图13为本申请实施例的功率模块的制造装置的示意图；

图14为本申请实施例的功率模块的制造装置的示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

目前，请参见图1，为现有技术的功率模块的主剖面图。其中，功率模块包括封装外壳11、驱动ic芯片12、pcb13、igbt芯片14、frd芯片16、导线17和引线框架18，其中，引线框架18还包括引脚，请结合图2，为现有技术的功率模块的侧剖面图，可以看到，现有技术的功率模块还包括焊接材料15。

具体的，驱动ic芯片12设置在pcb13上，pcb13扣合在引线框架18上，igbt芯片14和frd芯片16通过焊接材料15焊接在引线框架18上，igbt芯片14通过导线17与pcb13上的边缘焊盘电连接，也就是igbt芯片14可以和驱动ic芯片12之间进行信号传递，frd芯片16通过导线17与igbt芯片14电连接，其中，焊接材料15是具有导电性的一些焊接助剂。引脚用于为功率模块连接其他器件提供接口。

具体的，由于引线框架18需要和pcb13扣合，显然，引线框架18的形状是不规则的，如果引线框架18的加工精度过低，则pcb13与引线框架18可能会扣合不上，所以对引线框架18的加工精度要求非常高，通常要求加工尺寸公差为±0.02mm。引线框架18是将铜板放置在引线框架18的模具中冲压处理形成的，但是冲压处理过程容易对引线框架18的模具造成损害。而引线框架18的模具由于形状不规则，制造过程复杂，人力成本来就很高，在冲压处理过程中，又容易损伤引线框架18的模具，进一步增加了功率模块的成本，同时，pcb13制作工艺难度较大，且还需要在pcb13上镀金保护层，从另一方面又增加了功率模块的成本。

有鉴于此，本申请实施例提供一种功率模块，可以有效降低制作成本。

请参照图3，为本申请实施例提供的功率模块的一种示意图，该功率模块包括铜绝缘基板310和至少两个功率器件320。其中，图3是以功率器件320的数量是6为例，在实际应用中不限于此。

其中，铜绝缘基板310包括导体层311，至少两个功率器件320设置在导体层311上，至少两个功率器件320用于控制功率模块的输出电流。

相较于现有技术中将一个功率器件设置在pcb，将另外的功率器件设置在引线框架上的方式，本申请实施例采用铜绝缘基板310替代了现有技术中的引线框架以及pcb，从而降低了功率模块的生产成本。

下面介绍铜绝缘基板310。

作为一种示例，请参照图4，铜绝缘基板310包括从下到上依次设置的散热层313、绝缘层312和导体层311。其中，“下”是指相对接近地平面的方向，“上”是指相对远离地平面的方向。

具体的，散热层313主要用于散发功率模块产生的热量，绝缘层312主要用于隔离导体层311与散热层313，实现导体层311与散热层313之间的电性绝缘，避免导体层311的电荷传递至散热层313，并且绝缘层312也具有一定的散热作用。功率模块在运行时，大部分的热量是由至少两个功率器件320产生的，也就是说，功率模块产生的热量大部分集中在导体层311，热量需要经绝缘层312散发到散热层313，然后由散热层313散发出去。所以，绝缘层312有一定的散热作用能够更好的将热量传递至散热层313。

本申请实施例中，铜绝缘基板310采用三层式结构，结构简单，相对于引线框架来说制作成本较低，进而降低了制造功率模块的成本。并且铜绝缘基板310设置有单独的散热层313，而现有技术中的引线框架并没有设置单独的散热结构，所以本申请实施例制造出来的功率模块的散热效果更好。

具体的，由于铜的导电性好并且成本相对较低，因此可采用铜作为铜绝缘基板310中的散热层313和导体层311的材料，能够使得导体层311的导电性能好并且成本低，也能使得散热层313的散热性能好并且成本低。另外，由于环氧树脂的电性绝缘能力强并且成本低，因此可采用环氧树脂作为绝缘层312的材料，能够使得绝缘层312在实现绝缘能力的同时降低成本。

不同材料的导电、传热等性能会有区别，为了使得铜绝缘基板310的每层结构能够更好的发挥自身的作用，当铜绝缘基板310的散热层313、绝缘层312和导体层311采用不同的材料的时候，铜绝缘基板310每层的对应的厚度会有细微的差别，但是基本都在一定的范围内波动。

例如，如果导体层311的材料采用铜，则对应导体层311的厚度的范围为[0.075,0.2]mm，这样能够使得在导体层311上刻蚀电路布线槽花费的时间最少且能满足在电路布线槽设置导线的厚度的需要。因为如果导体层311的厚度过大，会增加刻蚀电路布线槽的时间，如果导体层311的厚度过小，会导致刻蚀的电路布线槽的厚度不足以放置导线，因此，导体层311的厚度应合理选择。另外，导体层311采用的材料至少需要导电性能好，例如，导体层311的材料除了铜之外，也可以采用铝、镍或银等，导体层311的材料采用铝的时候，由于铝的强度不如铜，所以铝的厚度比采用铜的厚度要略厚一些，导体层311的材料采用镍或银的时候，由于镍或银的导电性能比铜好，并且价格比较昂贵，所以镍或银的厚度比采用铜的厚度要略薄一些，但是无论导体层311采用铜、铝、镍或者金中的哪种材料，导体层311的厚度基本还是在[0.075,0.2]mm范围内波动。

如果绝缘层312采用环氧树脂，则对应绝缘层312的厚度范围可以是[0.1，0.2]mm，这样能够满足绝缘层312实现隔离导体层311与散热层313的作用，并且能够保证不影响绝缘层312的散热效果。因为如果绝缘层312的厚度过厚，会使得热量由绝缘层312向散热层313的传递过程时间长，影响散热效率，而如果绝缘层312的厚度过小，可能容易受到导体层311的挤压而损坏，从而导致无法实现隔离导体层311与散热层313的作用，因此，绝缘层312的厚度应合理选择。另外，散热层313采用的材料至少需要散热性能好，例如，散热层313的材料除了铜之外，也可以采用陶瓷或者氧化铝等，采用陶瓷的时候，由于陶瓷的散热性能比较好且重量相对于金属要重一些，所以如果散热层313的材料采用陶瓷，那么厚度相对于采用铜的时候，那么散热层313的厚度要相对于铜材料为散热层的材料的时候的厚度要略薄一些，采用氧化铝的时候，由于氧化铝的散热性能比铜差且质量较轻，所以如果散热层313的材料采用氧化铝，那么散热层313的厚度要相对于铜材料为散热层313的材料的时候的厚度要略厚一些。但是无论导体层311采用铜、陶瓷或者氧化铝中的哪种材料，散热层313的厚度基本还是在[0.2,0.5]mm范围内波动。

如果散热层313的材料采用铜，则散热层313对应的厚度范围为[0.2,0.5]mm，这样可以起到较好的散热效果，且不会导致功率模块重量过大。因为散热层313如果厚度过大，会增加功率模块的重量，会引起后期功率模块与外部电路的安装不方便，而散热层313的厚度如果过小，会使得散热层313的散热效率低，因此，散热层313的厚度应合理选择。另外，绝缘层312的材料至少需要绝缘性能好，例如，绝缘层312的材料除了环氧树脂之外，也可以采用橡胶。橡胶的耐压能力相对于环氧树脂更好，所以采用橡胶作为绝缘层312的材料的时候，那么散热层313的厚度要相对于氧化树脂材料为绝缘层312的材料的时候的厚度要略薄一些。但是无论绝缘层312采用环氧树脂、或者环氧树脂中的哪种材料，散热层313的厚度基本还是在[0.1,0.2]mm范围内波动。

另外，为了防止散热层313和导体层311的铜被空气氧化，可以在散热层313和导体层311上均涂一层防氧化保护层，以起到更好的保护作用。

本申请实施例中，铜绝缘基板310采用铜作为导体层311和绝缘层312的材料，采用环氧树脂作为绝缘层312的材料，这些材料的成本较低，从而能够减少功率模块的成本。

在本申请实施例中，至少两个功率器件320，可以包括igbt芯片322、frd芯片323和驱动ic芯片321中的至少两个，当然还可能包括其他的功率器件。需注意的是，igbt芯片322、frd芯片323和驱动ic芯片321等都是功率器件320，只是为了区分不同的功率器件320，所以另外设置了附图标记。

例如，请继续参见图5，至少两个功率器件320可以包括驱动ic芯片321、igbt芯片322和frd芯片323。则只需将驱动ic芯片321、igbt芯片322和frd芯片323设置在铜绝缘基板310的导体层311上的不同位置即可。其中，驱动ic芯片321可为功率模块提供驱动信号，igbt芯片322根据该驱动信号输出相应的电流，frd芯片323的作用如前文所述，此处不再赘述。

本申请实施例中，将驱动ic芯片321、igbt芯片322和frd芯片323均设置在铜绝缘基板310的导体层311上，避免了使用pcb以及引线框架，降低了功率模块的成本。

例如，请参见图6，至少两个功率器件320包括igbt芯片322和frd芯片323。那么只需将igbt芯片322和frd芯片323设置在铜绝缘基板310的导体层311上的不同位置即可，其中，igbt芯片322可接收驱动信号，根据驱动信号输出相应的电流，其中，驱动信号可以是外部电路发送给功率模块的。frd芯片323用于泄放减少igbt芯片322中的余留电荷，从而减少igbt芯片322的工作状态切换时间，工作状态切换时间是指igbt芯片322从开启状态切换为关闭状态的时间或igbt芯片322从关闭状态切换为开启状态的时间。

本申请实施例中，直接利用铜绝缘基板310来承载igbt芯片322和frd芯片323，避免了使用现有的引线框架，降低了功率模块的生产成本。

本申请实施例提供一种至少两个功率器件320和铜绝缘基板310连接的示例，例如，至少两个功率器件320通过结合材料粘合在铜绝缘基板310上。

其中，结合材料是具有粘性和导电性的材料。因为结合材料具有导电性，可将至少两个功率器件320的背面电极粘合在结合材料上，结合材料又设置在铜绝缘基板310上，则就在铜绝缘基板310和至少两个功率器件320之间建立电连接。

现有技术中一般采用电阻焊的方式将功率器件焊接在pcb或者引线框架上，由于电阻焊等过程属于超高温融化过程，超高温容易造成对功率器件的损害，本申请实施例中采用结合材料直接将至少两个功率器件320粘合在铜绝缘基板310上，能够在一定程度上减少对功率器件的损害。

例如，结合材料可采用银胶。其中，银胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂，主要成份包括基体树脂和导电填料。银胶可以在一定温度下固化，固化之后实现至少两个功率器件320与铜绝缘基板310的粘合。银胶例如为环氧树脂胶黏剂，环氧树脂胶黏剂可以在150℃左右固化。

或者，结合材料也可采用锡膏。其中，锡膏是由焊锡粉、助焊剂以及其它的表面活性剂、触变剂等混合形成的膏状混合物。

本申请实施例中，可采用银胶或锡膏将至少两个功率器件320固定在导体层311上。其中，银胶的固化温度一般比较低，可以避免在银胶固化的时候，造成对至少两个功率器件320或者铜绝缘基板310的损伤，且银胶常温下是浆料的形式存在，使用起来较方便。而锡膏的熔点相对银胶来说较高，大功率的功率模块在运行的时候，功率模块的内部温度较高，锡膏可以耐高温，所以采用锡膏来粘合至少两个功率器件320和导体层311，相对于银胶粘合的方式来说可靠性更高。

考虑到功率器件之间以及功率模块与外部设备之间需要通信，请参见图7，本申请实施例中可在导体层311上设置电路布线槽，在电路布线槽上放置导线700。

具体的，导线700可连接铜绝缘基板310和至少两个功率器件320。因为功率器件之间也需要通信，所以导线700也可连接不同的功率器件。其中，电路布线槽可以理解为导体层311上设置的用于放置导线700的凹槽，电路布线槽的具体形状、长度及厚度等需要根据实际生产的功率模块进行设计，导线700的长度与电路布线槽的长度相适应，导线700的厚度与电路布线槽的深度相适应。

本申请实施例中，通过在铜绝缘基板310的导体层311上设置电路布线槽，方便确定放置导线700的位置，并且设置电路布线槽可以避免导线700暴露在铜绝缘基板310外，延长了导线700的使用寿命。

另外，请参见图8，在功率模块上还可设置引脚800，引脚800的一端连接导体层311，也就相当于引脚800与至少两个功率器件320之间存在电连接，引脚800可用于连接功率模块和外部电路。其中，引脚800可以通过pin针实现，材料可以是铜。

本申请实施例中，直接将引脚800连接在导体层311，而不需要像现有技术中那样经过镀锡、切筋和成型处理才能形成引脚，所以本申请实施例中的引脚800制作工艺简单。

为了保护功率模块，本申请实施例增加了封装外壳900。封装外壳900可以是采用环氧树脂填充至功率模块的相应位置形成的，请参照图9，图9表示环氧树脂在铜绝缘基板310上填充的具体位置，具体的，环氧树脂填充在铜绝缘基板310的导体层311上以及引脚800所示的位置。

请参照图10，具体的，封装外壳900用于半包封装铜绝缘基板310，实现对至少两个功率器件320以及导线700等封装。其中，半包封装包括对铜绝缘基板310设置有至少两个功率器件320的表面进行封装，具体来说，半包封装可以是，不对铜绝缘基板310中的散热层313的第一面进行封装，第一面是散热层313与绝缘层312的距离最远的一面。封装外壳900可采用环氧树脂等材料，环氧树脂具有电绝缘性，并且成本低，因此可以降低功率模块的生产成本。因为引脚800要与外部电路连接，所以封装外壳900也不封装引脚800的另一端，也就是不封装引脚800未与导体层311连接的一端，那么，引脚800的另一端延伸于封装外壳900外侧。其中，为了更清楚的展示本申请实施例的功率模块的铜绝缘基板310的具体结构，本申请实施例还提供了图11，图11为图10的功率模块的侧面剖视图。

本申请实施例中，设置封装外壳900可以保护功率模块中的至少两个功率器件320以及导线700等，同时封装外壳900没有对铜绝缘基板310中的散热层313的第一面进行封装，相对于现有技术中将整个功率模块中进行全封装的结构，本申请实施例中功率模块的散热效果更好。

本申请实施例的功率模块将至少两个功率模块320的导体层311上，避免了使用引线框架和pcb，降低了功率模块的生产成本。

前文介绍了本申请实施例提供的功率模块，接下来介绍另一实施例，该实施例用于介绍前文所述的功率模块的制造方法。请参见图12，功率模块的制造方法的流程介绍如下：

步骤1201：在铜绝缘基板310的导体层311上涂覆结合材料，其中，所述结合材料是具有粘性且导电的材料；

步骤1202：将至少两个功率器件320放置在所述结合材料上，以形成功率模块，其中，所述至少两个功率器件320用于控制所述功率模块的输出电流。

其中，结合材料用于实现至少两个功率器件320与铜绝缘基板310之间的物理连接和电性连接，涂覆表示将结合材料涂在铜绝缘基板310上。

本申请实施例中，通过将至少两个功率器件320直接通过结合材料粘合在铜绝缘基板310的导体层311上，相较于现有技术中通过冲压处理形成引线框架，将一个功率器件设置在pcb，另外的功率器件设置在引线框架上，再将pcb扣合在引线框架上的制造方法，本申请实施例的制造方法工艺简单、生产成本低；现有技术中用电阻焊将功率器件焊接在pcb或者引线框架上，由于电阻焊等过程属于超高温融化过程，超高温容易造成对功率器件的损害，所以本申请实施例中采用结合材料直接将至少两个功率器件320粘合在铜绝缘基板310上，能够减少对功率器件的损害。

涂覆结合材料具体可以是在铜绝缘基板310上印刷结合材料，再将至少两个功率器件320放置在所述结合材料上。在铜绝缘基板310的导体层311上先印刷结合材料，再将驱动ic芯片321、frd芯片323和igbt芯片322的至少两个中的背面电极放置在结合材料上，结合材料具有导电性，从而通过结合材料实现至少两个功率器件320与导体层311的电性连接。

例如，请参考前述的图5，驱动ic芯片321所在位置的印刷结合材料，igbt芯片322所在位置上印刷结合材料，frd芯片323所在位置上印刷结合材料。也就是说，至少两个功率器件320需要设置在什么位置，就直接在铜绝缘基板310上的对应位置印刷上结合材料，后期再将对应的功率器件放置在对应的结合材料的位置上即可。其中，印刷结合材料的步骤包括：先制作印网，在需要印刷结合材料的对应印网的位置上设置相应的细孔，将结合材料倒在印网上，再通过刮板刷印网，结合材料就会通过印网上的细孔渗透至导体层311上的相应位置，从而实现结合材料的印刷过程。或者，涂覆结合材料也可以是，在导体层311标注出结合材料需要印刷的位置，人工在导体层311上刷上结合材料。

本申请实施例中，利用结合材料来实现至少两个功率器件320和铜绝缘基板310的连接，结合材料的成本低，并且相对于传统的将功率器件焊接在pcb或者引线框架上的方式，更不容易损伤功率器件。同时，本申请实施例中，以印刷的方式将结合材料印刷在导体层311上，可以同时实现很多个功率模块的印刷，生产效率高。

在印刷结合材料之后，将驱动ic芯片321、frd芯片323和igbt芯片322中的至少两种，放置在导体层311的对应位置上就可以。例如，请继续参考前述的图5，具体的，驱动ic芯片321、frd芯片323和igbt芯片322的功能参照前文的论述，或者，例如，请参考前文所述的图6，将frd芯片323和igbt芯片322，放置在导体层311的对应位置上就可以。其中，图5，一个功率模块设置有1个驱动ic芯片321、6个igbt芯片322、6个frd芯片323。当然，在实际功率模块的生产中，具体对应的驱动ic芯片321、igbt芯片322和6个frd芯片323的个数是根据生产需求来设定的。

本申请实施例中，直接将功率器件放置在结合材料的相应位置，操作起来简单方便，结合材料的成本低，且相较于将功率器件焊接在导体层311上的方式，本申请实施例不容易造成功率器件的损害。

其中，结合材料可以是锡膏或者银胶，也有可能是其他替代材料。锡膏和银胶的具体成份以及优缺点的描述请参见前文的论述，此处不再赘述。结合材料选用不同的物质，后续的制造功率模块的方法上会有一些差别。

例如，结合材料采用锡膏，在将至少两个功率器件320放置在锡膏上之后，需要对锡膏进行回流焊处理，以固化锡膏。回流焊的过程是将整个铜绝缘基板310和上面设置的器件等放入回流焊炉中，高温加热，使得锡膏固化，进而固定至少两个功率器件320。由于锡膏里面有助焊剂，所以在回流焊处理之后，需要清洗锡膏中的助焊剂。其中，清洗助焊剂可以是采用化学药水配合超声波震动，将锡膏融化后的助焊剂清洗掉。

本申请实施例中，通过对锡膏进行回流焊处理，使得至少两个功率器件320和导体层311之间的固定得更好，同时本申请实施例中清洗掉锡膏中的助焊剂，可以防止导线700因被助焊剂污染而无法与导体层311或者至少两个功率器件320连接的情况，也可以防止至少两个功率器件320受助焊剂污染导致封装外壳900与铜绝缘基板310之间界面出现分层的情况。

或者，结合材料采用银胶，在将至少两个功率器件320放置在银胶上之后，需要将整个铜绝缘基板310和上面设置的器件等进行烘烤，例如，可以放入烤箱中进行加热，以实现银胶固化。

本申请实施例采用银胶来实现至少两个功率器件320与铜绝缘基板310之间的电连接，相较于锡膏而言，后续处理工艺上更简单，且银胶的固化温度相对于锡膏更低，对功率器件等损害的可能性更低。

在上述的功率模块的制造方法的基础上，本申请实施例提供了一种铜绝缘基板310的示例。铜绝缘基板310包括从下到上依次设置散热层313、绝缘层312和导体层311。其中，散热层313用于功率模块散热，绝缘层312用于隔离导体层311与散热层313。

具体的，可以通过耐高温粘合剂，再加压处理来实现散热层313、绝缘层312和导体层311之间的结合，当然也可以通过其他工艺来实现散热层313、绝缘层312和导体层311之间的结合，本申请实施例不作具体限制。其中，散热层313、绝缘层312和导体层311采用的材料和厚度等可以参考前文的论述内容，本申请实施例不再赘述。

本申请实施例中生产三层式结构铜绝缘基板310，制造工艺相对于制造引线框架简单，并且由于现有中的引线框架是由铜板冲压处理得到需要的框架，必然冲压处理过程会浪费铜板材料，而本申请直接以三层结构形成铜绝缘基板310的方式，需要的原材料更少，进而使得本申请实施例功率模块的制造方法的成本降低，并且在铜绝缘基板310上设置散热层313使得整个功率模块的散热效果更好。

为了方便布线，还需要对铜绝缘基板310的导体层311进行刻蚀形成电路布线槽，其中，刻蚀可以是利用化学助剂或者物理手段在导体层311中需要布线的地方形成对应的凹槽，这样布线的时候只需在有凹槽的位置放置导线700即可。

具体的，将导线700设置在导体层311的电路布线槽中，导线700的一端连接在导体层311，导线700的另一端连接在至少两个功率器件320上，实现至少两个功率器件320和导体层311的电性连接。其中，为了让功率模块的至少两个功率器件320之间可以通信，也需要将利用导线700实现功率器件之间的电连接。

请参照前文描述的图7，驱动ic芯片321和铜绝缘基板310之间通过导线700连接，驱动ic芯片321和igbt芯片322之间通过导线700连接，frd芯片323和igbt芯片322之间通过导线700连接。其中，导线700可以采用铝线，铝线成本较低，导线700可以通过焊接方式实现与其他器件之间的连接，当然，也可以通过导电性的粘黏剂来实现与其他器件之间的连接。

本申请实施例在导体层311上刻蚀电路布线槽，一方面方便放置导线700，简化功率模块的生成产工艺，另一方面也避免了导线700暴露在外，影响功率模块的后期使用寿命。

在连接导线700之后，为了连接功率模块与外部电路，还需要在铜绝缘基板310的导体层311上焊接引脚800。

具体的，引脚800的一端焊接在导体层311上，引脚800的另一端延伸于封装外壳900的外侧。其中，可以通过电阻焊或者超声波焊的方式将引脚800焊接在导体层311上，引脚800可以采用pin针，材料可以采用铜。

请参照前文所述的图8，引脚800焊接在驱动ic芯片321连接铜绝缘基板310的导体层311上的相应位置上，同时引脚800焊接在frd芯片323连接铜绝缘基板310的导体层311上的相应位置上，也就是，引脚800与功率模块的导体层311上的至少两个功率器件320之间都是存在电连接的。当然，引脚800的具体个数是与至少两个功率器件320包括的芯片的个数相关的，引脚800的焊接位置也是与至少两个功率器件320与导体层311的连接位置相关的。

本申请实施例中，直接将引脚800焊接在导体层311上，相较于现有技术中对引线框架处理之后形成引脚的方法，本申请实施例的形成引脚800的方法更加简单，工艺成本更低，进而降低了制造功率模块的生产成本。

在焊接完引脚800之后，为了避免至少两个功率器件320等暴露在空气中，还需要对功率模块进行封装处理。

具体的，请参照前文所述的图9，采用环氧树脂对铜绝缘基板310进行半包封装，以形成用来覆盖至少两个功率器件320的封装外壳900。

具体的，结合参照前文所述的图10，显然，在覆盖至少两个功率器件320的同时，也会覆盖导线700以及导体层311等。其中，半包封装表示外壳封装900取消对散热层313中远离绝缘层312的一面的封装，也就是，铜绝缘基板310的散热层313的相对远离绝缘层312的那一面是裸露在外的。环氧树脂填充在铜绝缘基板310的导体层311上以及引脚800所示的位置，然后形成了封装外壳900，但是引脚800的另一端是裸露在外的。其中，半包封装的具体过程可以是，注塑机将环氧树脂融化，然后挤压到封装模具当中，最终形成封装之后的功率模块，其中，封装模具是用来承载环氧树脂以形成封装外壳900的结构，封装模具中放置了前文中的焊接完引脚800之后的半成品智能功率模块。其中，为了更清楚的展示本申请实施例的功率模块的铜绝缘基板310的具体结构，本申请实施例还提供了图11，图11为图10的功率模块的侧面剖视图。

本申请实施例中，利用环氧树脂对铜绝缘基板310进行半包封装，一方面保护了至少两个功率器件320和导线700等，另一方面，还将散热层313的一面暴露在外，使得整个功率模块的散热效果更好。

本申请实施例中的功率模块的制造方法，可以将多个铜绝缘基板310拼接的方式再经过前文所述的印刷锡膏处理、回流焊及清洗处理、焊接引脚800、封装处理，然后再对将拼接的功率模块进行切割分离，从而制造得到单个的功率模块。

本申请实施例中采用多个铜绝缘基板310拼接的方式进行生产，可以提高功率模块的生产效率。

相较于现有技术，本申请中利用铜绝缘基板310替代pcb和引线框架，节省了生产成本，并且引入印刷工艺，提高了生产效率，同时直接焊接引脚800的方式，简化了引脚800的制作过程，提高了功率模块的生成效率。

上述功率模块的制造方法由功率模块的制造装置来实现，具体的，请参照图13，本申请实施例提供了一种功率模块的制造装置，包括：

涂覆模块1301，在铜绝缘基板310的导体层311上涂覆结合材料，其中，结合材料是具有粘性且导电的材料；

处理模块1302，将至少两个功率器件320放置在结合材料上，以形成功率模块，其中，至少两个功率器件用于控制功率模块的输出电流。

可选的，至少两个功率器320件包括：驱动ic芯片321、igbt芯片322和frd芯片323中的至少两个；

其中，驱动ic芯片321用于为功率模块提供驱动信号，igbt芯片322用于接收驱动信号，并根据驱动信号输出相应的电流，frd芯片323用于减少igbt芯片322的工作状态切换时间，工作状态切换时间是指igbt芯片322从开启切换为关闭的时间或者igbt芯片322从关闭切换为开启的时间。

可选的，铜绝缘基板310包括从下到上依次设置的散热层313、绝缘层312和导体层311；

其中，散热层313用于功率模块散热，绝缘层312用于隔离导体层311与散热层313。

可选的，处理模块1302还用于，采用环氧树脂对铜绝缘基板310进行半包封装，以形成覆盖至少两个功率器件的封装外壳800；

其中，半包封装包括对铜绝缘基板310设置有至少两个功率器件320的表面进行封装。

可选的，处理模块1302还用于，刻蚀导体层311，以形成电路布线槽；

在电路布线槽中设置导线700，其中，导线700用于连接至少两个功率器件320和导体层311。

可选的，处理模块1302还用于，在采用环氧树脂对铜绝缘基板半包封装之前，在导体层上焊接引脚，其中，引脚的另一端延伸于封装外壳的外侧，引脚用于功率模块与外部电路连接。

可选的，处理模块1302还用于，在将至少两个功率器件320放置在结合材料之后，对铜绝缘基板310进行回流焊处理，以固化结合材料，其中，结合材料为锡膏；

清洗铜绝缘基板，以去除锡膏中的助焊剂；

或者，处理模块1302还用于，在将至少两个功率器件320放置在结合材料之后，对铜绝缘基板310进行烘烤，以固化结合材料，其中，结合材料为银胶。

在上述功率模块的制造方法的基础上，请参照图14，本申请实施例提供了一种功率模块的制造装置，包括：

至少一个处理器1401，以及

与所述至少一个处理器1401通信连接的存储器1402；

其中，所述存储器1402存储有可被所述至少一个处理器1401执行的指令，所述至少一个处理器1401通过执行所述存储器1402存储的指令实现如图12所述的功率模块的制造方法。

例如，图13所示的功率模块的制造装置中的处理模块1302可通过图14所示的功率模块的制造装置中的处理器1401实现。

需注意的是，在图14中，以功率模块的制造装置包括一个处理器1401为例，在实际应用中并不限制功率模块的制造装置包括的处理器1401的数量。

在上述功率模块的制造方法的基础上，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如图12所述的功率模块的制造方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、装置和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上所述，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请实施例的方法，不应理解为对本申请实施例的限制。本技术领域的技术人员可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。