智能功率模块和设备的制作方法

本公开涉及半导体，尤其是涉及一种智能功率模块，以及设备。

背景技术：

1、对于包括绝缘散热基板例如dbc(direct bonding copper，覆铜陶瓷基板)结构的智能功率模块，如图1所示，绝缘散热基板10’通常靠近模块底部设置且下层覆铜层从模块底面裸露出，而封装时注入树脂的注入口通常设置在模块引出功率引脚20’的侧面且高度高于绝缘散热基板10’上表面，如图1中a’处大概对应树脂注入口的位置。在绝缘散热基板10’与功率引脚侧侧面之间的空间如图1中c’所示比较大，容易积存大量的封装树脂，进而容易导致树脂从绝缘散热基板10’底面溢出而产生毛刺缺陷。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本公开的一个目的在于提出一种智能功率模块，该智能功率模块，可以在树脂冲注时减少树脂从绝缘散热基板底面溢出而产生毛刺缺陷。

2、本公开的第二个目的在于提出一种设备。

3、本公开第一方面实施例的智能功率模块，包括：封装体；设置在所述封装体内的功率芯片、控制ic芯片和绝缘散热基板，所述功率芯片设置在所述绝缘散热基板上方，所述绝缘散热基板底面与所述封装体底面平齐并裸露于所述封装体外；功率引脚和控制引脚，所述功率引脚和所述控制引脚的一部分引出所述封装体外，所述功率引脚和所述控制引脚的另一部分位于所述封装体内，所述功率引脚与所述功率芯片电连接，所述控制引脚与所述控制ic芯片电连接；所述封装体在所述功率引脚引出部分的下方到所述封装体底面之间具有向所述封装体内部凹进的第一台阶，所述绝缘散热基板靠近所述功率引脚的端部到所述第一台阶侧面的距离小于1.5倍的绝缘散热基板的厚度。

4、根据本公开实施例的智能功率模块，通过设置第一台阶，减少了绝缘散热基板与型腔对应模块功率引脚侧侧面之间的空间，从而在树脂注入时可以减少在该位置积聚树脂的量，降低了冲注时树脂从绝缘散热基板的底面溢出而产生毛刺的缺陷，进一步地，绝缘散热基板靠近功率引脚的端部到第一台阶侧面的距离小于1.5倍的绝缘散热基板的厚度，可以避免此处空间过大容易积聚树脂而造成绝缘散热基板外部溢料，进一步减少了冲注树脂时产生的毛刺缺陷。

5、在一些实施例中，所述绝缘散热基板靠近所述功率引脚的端部到所述第一台阶侧面的距离大于0.5倍的绝缘散热基板的厚度,可以减少注入树脂时树脂空隙缺陷的出现。

6、在一些实施例中，所述第一台阶的台面到所述封装体底面的高度小于模塑树脂注入口到所述封装体底面的距离。

7、在一些实施例中，所述第一台阶的台面到所述封装体底面的高度小于所述功率芯片顶面到所述封装体底面的距离。因此，在注入树脂时，树脂趋向于水平缓和流向绝缘散热基板，极大减少了树脂对绝缘散热基板的冲击力，进一步减少了树脂对绝缘散热基板的冲击力造成的位移。

8、在一些实施例中，所述智能功率模块还包括模塑树脂注入口，所述模塑树脂注入口到所述封装体底面的距离大于所述功率芯片顶面到所述封装体底面的距离。从而在冲注树脂时，能够保证注入树脂淹没功率芯片，更好地将功率芯封装在封装体内。

9、在一些实施例中，所述封装体在所述控制引脚引出部分的下方到所述封装体底面之间具有向所述封装体内部凹进的第二台阶。控制引脚侧端部底面设置第二台阶，可以减少控制侧空间树脂积存量，减少树脂溢出绝缘散热基板的毛刺缺陷。

10、在一些实施例中，所述封装体在所述控制引脚引出部分的上方到所述封装体顶面之间具有向所述封装体内部凹进的第三台阶。

11、控制引脚侧上下设置两个台阶，可以调整控制引脚侧模流速度，是的整个模流速度较为均衡，避免产生空隙，以及可以加快冲注时间。

12、在一些实施例中，所述第一台阶、所述第二台阶和所述第三台阶中至少一个台阶的侧面的拐角处设置有导流部。通过导流部可以推动树脂流动，避免冲注树脂时树脂在拐角处停滞积聚而产生树脂空隙。

13、在一些实施例中，所述导流部为倒角或者圆角或者凹槽。

14、在一些实施例中，模塑树脂注入口设置于对应所述封装体引出所述功率引脚的侧面或者临近所述功率引脚的侧面，并且所述模塑树脂注入口靠近树脂分型面设置。如此设置，可以利于模具加工方便。

15、在一些实施例中，所述绝缘散热基板包括：双面覆铜陶瓷板，所述双面覆铜陶瓷板位于所述封装体内，所述功率芯片设置于所述双面覆铜陶瓷板上面的铜层，所述功率引脚与所述双面覆铜陶瓷板上面的铜层连接，所述双面覆铜陶瓷板下面的铜层与所述封装体底面平齐并裸露出所述封装体外。

16、在一些实施例中，所述绝缘散热基板包括：单面覆铜陶瓷板，所述单面覆铜陶瓷板位于所述封装体内，所述功率芯片设置于所述单面覆铜陶瓷板上面的铜层，所述功率引脚与所述单面覆铜陶瓷板上面的铜层连接，所述单面覆铜陶瓷板的陶瓷层的底面与所述封装体底面平齐并裸露出所述封装体外。

17、在一些实施例中，所述绝缘散热基板包括：陶瓷基板，所述陶瓷基板的上面与所述功率引脚位于所述封装体内的部分的下面贴合，所述功率芯片设置在所述功率引脚位于所述封装体内的部分的上面，所述陶瓷基板的底面与所述封装体底面平齐并裸露出所述封装体外。

18、为了达到上述目的，本公开第二方面实施例的设备，包括控制器和上面实施例所述的智能功率模块，所述智能功率模块与所述控制器连接。

19、根据本公开实施例的设备，通过采用上面实施例的智能功率模块，提高了绝缘耐压性、绝缘可靠性，以及提高了设备的电气安全性。

20、本公开的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

技术特征：

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述绝缘散热基板靠近所述功率引脚的端部到所述第一台阶侧面的距离大于0.5倍的绝缘散热基板的厚度。

3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一台阶的台面到所述封装体底面的高度小于模塑树脂注入口到所述封装体底面的距离。

4.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一台阶的台面到所述封装体底面的高度小于所述功率芯片顶面到所述封装体底面的距离。

5.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述封装体在所述控制引脚引出部分的下方到所述封装体底面之间具有向所述封装体内部凹进的第二台阶。

6.根据权利要求5所述的智能功率模块，其特征在于，所述封装体在所述控制引脚引出部分的上方到所述封装体顶面之间具有向所述封装体内部凹进的第三台阶。

7.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述第一台阶、所述第二台阶和所述第三台阶中至少一个台阶的侧面的拐角处设置有导流部，所述导流部为倒角或者圆角或者凹槽。

8.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块还包括模塑树脂注入口，所述模塑树脂注入口设置于对应所述封装体引出所述功率引脚的侧面或者临近所述功率引脚的侧面，并且所述模塑树脂注入口靠近树脂分型面设置。

9.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述绝缘散热基板包括：

10.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述绝缘散热基板包括：

11.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述绝缘散热基板包括：

12.一种设备，其特征在于，包括控制器和权利要求1-11任一项所述的智能功率模块，所述智能功率模块与所述控制器连接。

技术总结
本公开提出了一种智能功率模块和设备，智能功率模块包括封装体、功率芯片、控制IC芯片、功率引脚、控制引脚和绝缘散热基板，所述功率芯片设置在所述绝缘散热基板上方，所述绝缘散热基板底面与所述封装体底面平齐并裸露于所述封装体外；功率引脚和控制引脚，所述功率引脚和所述控制引脚的一部分引出所述封装体外，所述功率引脚和所述控制引脚的另一部分位于所述封装体内，所述功率引脚与所述功率芯片电连接，所述控制引脚与所述控制IC芯片电连接；所述封装体在所述功率引脚引出部分的下方到所述封装体底面之间具有向所述封装体内部凹进的第一台阶。本公开的智能功率模块和设备，冲注封装树脂时可以减小绝缘散热基板位移并还可以降低溢料风险。

技术研发人员：周文杰,成章明,李正凯,谢地林
受保护的技术使用者：海信家电集团股份有限公司
技术研发日：20221117
技术公布日：2024/1/13