功率模块及其制造方法与流程

本公开涉及功率模块及其制造方法，并且更具体地，涉及可容易地设计改变和扩展的功率模块及其制造方法。

背景技术：

1、功率模块是安装在每个电子设备上的必要组件，并且不仅提供电力，而且转换电力，确保稳定性和效率，并且起到不同其他作用。

2、这种功率模块的示例包括ibgt模块、嵌入电流传感器的功率管理模块(ipm)以及mosfet模块，ibgt模块具有用于功率转换的绝缘栅型双极晶体管igbt211以及安装在专用壳体内的多个二极管，嵌入电流传感器的功率管理模块具有防止过电流、过热等的附加保护电路，mosfet模块包括金属氧化物硅场效应晶体管mosfet。

3、同时，一些功率模块(诸如双侧冷却型功率模块)可具有彼此相对地间隔开的两个基板。

4、在这方面，根据题为“功率模块及其制造方法(power module and method formanufacturing the same)”的韩国登记专利第10-1836658号(登记日期：2018年3月2日)以及题为“功率模块(power module)”的韩国登记专利第10-1734712号(登记日期：2017年5月2日)，两个基板(上部基板和下部基板)以彼此相距一定距离的方式彼此上下设置，并且半导体芯片(chip)安装在上部基板与下部基板之间并且通过引线接合等电连接至引线框架，从而使冷却效率最大化。

5、如果导线接触上部基板，则可能发生电短路。因此，间隔件可安装在上部基板与下部基板之间以确保距上部基板的垂直距离，从而防止导线接触上部基板。

6、这种功率模块通常具有安装在下部基板上并通过导线电连接至相邻引线框架的芯片，并且引线框架直接连接至相邻端子或通过导线电连接至相邻端子。

7、然而，具有上述结构的功率模块存在以下问题：为了通过设计变化来连接芯片和远端端子，需要对芯片和端子两者进行重新定位，从而需要对功率模块整体进行重新设计。

8、因此，所属技术领域需要一种可容易地设计改变和扩展的功率模块及其制造方法。

技术实现思路

1、本公开的一方面提供了一种可容易地设计改变和扩展的功率模块及其制造方法。

2、根据本公开的一方面，根据实施例的功率模块包括：第一基板；第二基板，与第一基板间隔开并且包括至少一个金属层；至少一个芯片，设置在第一基板与第二基板之间并与至少一个金属层电接触；以及第三基板，与第一基板和第二基板间隔开并且将至少一个芯片与至少一个外部输入端子电连接，第三基板包括一个或多个导电模式。在不同的实施例中，一个或多个导电模式中的每个导电模式连接到至少一个引线框架中的一个引线框架，并且形成为多层电路结构，使得一个或多个导电模式彼此不短路。

3、至少一个引线框架可以进一步包括与至少一个金属层电接触的第一引线框架，并且该芯片可以通过第一引线框架和至少一个金属层接收电力。

4、引线框架可以进一步包括与第一基板和第二基板间隔开的第二引线框架，并且第三基板可以设置在第二引线框架上。

5、第二引线框架可以电连接至多个外部输入端子中的至少一个外部输入端子，使得芯片可以通过第二引线框架和第三基板接收外部输入信号。

6、芯片可以通过导线或者金属芯片接合电连接至第三基板。

7、第三基板可以包括多个引线接合孔，并且至少一个芯片可以接合至多个引线接合孔中的一个引线接合孔，并且多个引线接合孔可以经由不同的第二引线框架连接至不同的外部输入端子。

8、第三基板可以包括多个金属芯片接合部，芯片可以接合至多个金属芯片接合部中的一个金属芯片接合部，并且多个金属芯片接合部中的每个金属芯片接合部经由不同的第二引线框架连接至不同的外部输入端子。

9、导电模式可以形成为立体结构，使得即使不同的导电模式在同一平面上交叉并且经过，也可以在空间上彼此间隔开。

10、导电模式中的每一个可以被配置在第三基板的不同层上，使得即使不同的导电模式在同一平面上交叉并且经过，也可以在空间上彼此间隔开。

11、功率模块可以进一步包括间隔件，该间隔件被配置为允许第一基板和第二基板彼此间隔开预定距离。

12、该芯片可以与该间隔件电接触。

13、可以在芯片与间隔件之间施加接触剂。

14、可以在芯片与金属层之间施加接触剂。

15、根据本公开的实施例的用于制造功率模块的方法可以包括：将侧基板与至少一个引线框架接合在一起；将至少一个芯片安装到下部基板；将侧基板与下部基板接合在一起；将侧基板与至少一个芯片电连接，以及将下部基板与上部基板接合在一起的操作。

16、用于制造功率模块的方法可以进一步包括在上部基板与下部基板之间填充填充材料。

17、在将侧基板与至少一个芯片电连接时，至少一个芯片可以通过引线接合电连接到侧基板的多个电极中的至少一个电极。

18、根据本公开，提供了一种可容易地设计改变和扩展的功率模块。

技术特征：

1.一种功率模块，包括：

2.根据权利要求1所述的功率模块，

3.根据权利要求2所述的功率模块，

4.根据权利要求3所述的功率模块，

5.根据权利要求4所述的功率模块，

6.根据权利要求5所述的功率模块，

7.根据权利要求5所述的功率模块，

8.根据权利要求1所述的功率模块，

9.根据权利要求1所述的功率模块，

10.根据权利要求1所述的功率模块，进一步包括：

11.根据权利要求10所述的功率模块，

12.根据权利要求11所述的功率模块，

13.根据权利要求1所述的功率模块，

14.一种用于制造功率模块的方法，所述方法包括以下步骤：

15.根据权利要求14所述的用于制造功率模块的方法，进一步包括以下步骤：

16.根据权利要求15所述的用于制造功率模块的方法，

技术总结
公开了一种功率模块及其制造方法。根据本公开的实施例的功率模块包括：第一基板；第二基板，被设置为与第一基板间隔开并且包括至少一个金属层；至少一个芯片，设置在第一基板与第二基板之间并与金属层电接触；以及第三基板，被配置为设置为与第一基板和第二基板间隔开，将芯片与至少一个外部输入端子电连接，包括一个或多个导电模式，每个导电模式连接至至少一个引线框架中的一个，并且形成为多层结构，使得一个或多个导电模式彼此不短路。

技术研发人员：金现旭,李贤求,朴准熙
受保护的技术使用者：现代自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16