CN116666341B - 智能功率模块和具有其的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能功率模块和具有其的电子设备，智能功率模块包括：基板，基板设有彼此间隔的导电区和跳线区；框架，框架包括的控制侧框架、功率侧框架和连杆，控制侧框架和功率侧框架分设于基板的相对两侧，导电区和跳线区位于功率侧框架和控制侧框架之间，跳线区相对于功率侧框架更加邻近控制侧框架设置且与控制侧框架的驱动芯片电连接，连杆与基板相连；逆导型功率芯片，逆导型功率芯片安装于导电区且位于连杆的背向控制侧框架的一侧，逆导型功率芯片分别与跳线区和功率侧框架电连接。根据本发明实施例的智能功率模块在避免模块表面溢料的同时，能够避免逆导型功率芯片和功率侧框架之间的导电件和连杆发生位置干涉，避免短路或断路。

Description

智能功率模块和具有其的电子设备
技术领域
本发明涉及智能功率模块技术领域，尤其是涉及一种智能功率模块和具有其的电子设备。
背景技术
相关技术中的智能功率模块通常包括基板、控制侧框架、功率侧框架、连杆、功率芯片和续流二极管，连杆用于在制造过程中压住基板，避免塑封料溢出在基板表面，产生基板表面溢料缺陷，功率芯片和控制侧框架的驱动芯片电连接，功率芯片通过续流二极管和功率侧框架电连接，但是这样功率芯片和续流二极管整体的面积大，成本和热阻高、结温波动高等缺点。
如图7所示，因此一些智能功率模块11采用将功率芯片和续流二极管集成为一体的逆导型功率芯片12，这样能够减小芯片的面积，降低成本、热阻和结温波动，但是连杆13在和基板14连接时，会与逆导型功率芯片12和功率侧框架15之间的导电件16会与连杆13位置干涉，可能导致逆导型功率芯片12和功率侧框架15之间的导电件16破损变形，从而出现短路或者断路等情况，并且，由于逆导型功率芯片12和功率侧框架15之间连接的导电件16的长度较长，还易导致回路电感较大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种智能功率模块，该智能功率模块在避免模块表面溢料的同时，不仅能够避免逆导型功率芯片和功率侧框架之间的导电件和连杆发生位置干涉，避免短路或断路，而且具有回路电感小等优点。
本发明还提出了一种具有上述智能功率模块的电子设备。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例提出了一种智能功率模块，包括：基板，所述基板设有彼此间隔的导电区和跳线区；框架，所述框架包括的控制侧框架、功率侧框架和连杆，所述控制侧框架和所述功率侧框架分设于所述基板的相对两侧，所述导电区和所述跳线区位于所述功率侧框架和所述控制侧框架之间，所述跳线区相对于所述功率侧框架更加邻近所述控制侧框架设置且与所述控制侧框架的驱动芯片电连接，所述连杆与所述基板相连；逆导型功率芯片，所述逆导型功率芯片安装于所述导电区且位于所述连杆的背向所述控制侧框架的一侧，所述逆导型功率芯片分别与所述跳线区和所述功率侧框架电连接。
根据本发明实施例的智能功率模块在避免模块表面溢料的同时，不仅能够避免逆导型功率芯片和功率侧框架之间的导电件和连杆发生位置干涉，避免短路或断路，而且具有回路电感小等优点。
根据本发明的一些实施例，所述控制侧框架和所述功率侧框架在第一方向上分设于所述基板的相对两侧；所述逆导型功率芯片为多个且沿与所述第一方向垂直的第二方向间隔排布，所述基板设有多个所述导电区和多个所述跳线区，每个所述导电区设有至少一个所述逆导型功率芯片，多个所述逆导型功率芯片与多个跳线区一一对应地连接；所述连杆连接于所述基板在所述第二方向上相对的两侧。
根据本发明的一些实施例，多个所述逆导型功率芯片包括低压逆导型功率芯片和高压逆导型功率芯片；多个所述导电区包括低压导电区和高压导电区，所述低压逆导型功率芯片安装于所述低压导电区，所述高压逆导型功率芯片安装于所述高压导电区；多个所述跳线区包括低压跳线区和高压跳线区。
根据本发明的一些实施例，所述低压跳线区的一端靠近控制侧框架的驱动芯片，所述低压跳线区的另一端靠近所述低压逆导型功率芯片；其中，所述低压跳线区的所述另一端与所述连杆在所述第二方向间隔布置。
根据本发明的一些实施例，每个所述低压跳线区包括：横向段，所述横向段沿所述第二方向延伸且位于所述低压导电区和所述控制侧框架之间，所述横向段与所述控制侧框架电连接；竖向段，所述竖向段沿所述第一方向延伸且在所述第二方向上位于所述低压导电区的一侧，所述竖向段与所述横向段连接，所述低压逆导型功率芯片与所述竖向段电连接。
根据本发明的一些实施例，所述低压跳线区的朝向所述低压逆导型功率芯片的一端与所述连杆的朝向所述低压逆导型功率芯片的一侧平齐；或者，所述低压跳线区相对于所述连杆更靠近所述低压逆导型功率芯片。
根据本发明的一些实施例，每个所述低压导电区在所述第二方向上背向所述连杆的一侧设有第一缺口，所述第一缺口的开口方向朝向所述控制侧框架，所述低压跳线区至少一部分布置于所述第一缺口。
根据本发明的一些实施例，每个所述高压跳线区包括：发射极跳线区和栅极跳线区，所述发射极跳线区和所述栅极跳线区均沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向间隔排布，所述发射极跳线区的一端和所述栅极跳线区的一端分别与所述控制侧框架电连接，所述发射极跳线区的另一端与所述高压逆导型功率芯片的发射极电连接，所述栅极跳线区的另一端与所述高压逆导型功率芯片的栅极电连接。
根据本发明的一些实施例，所述发射极跳线区的朝向所述高压逆导型功率芯片的一端、所述栅极跳线区的朝向所述高压逆导型功率芯片的一端与所述连杆的朝向所述高压逆导型功率芯片的一侧平齐；或者，所述发射极跳线区相对于所述连杆更靠近所述高压逆导型功率芯片，所述栅极跳线区相对于所述连杆更靠近所述高压逆导型功率芯片。
根据本发明的一些实施例，每个所述高压导电区的朝向所述控制侧框架的一侧设有第二缺口，所述发射极跳线区和所述栅极跳线区布置于所述第二缺口。
根据本发明的一些实施例，所述高压逆导型功率芯片为多个，所述高压导电区为一个且多个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区；所述高压导电区的朝向所述控制侧框架的一侧设有多个所述第二缺口，多个所述第二缺口沿所述第二方向间隔排布，每个所述第二缺口内布置有一个所述发射极跳线区和一个所述栅极跳线区，每个所述高压逆导型功率芯片与一个所述发射极跳线区和一个所述栅极跳线区电连接。
根据本发明的一些实施例，所述低压逆导型功率芯片为三个，所述低压导电区为三个，三个所述低压逆导型功率芯片一一对应地安装于三个所述低压导电区；所述高压逆导型功率芯片为三个，所述高压导电区为一个且三个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区。
根据本发明的一些实施例，所述智能功率模块还包括：塑封体，所述基板、所述框架和所述逆导型功率芯片被封装于所述塑封体内，所述基板的背向所述逆导型功率芯片的一面与所述塑封体表面平齐且从所述塑封体露出，所述控制侧框架具有控制侧引脚，所述功率侧框架具有功率侧引脚，所述控制侧引脚和所述功率侧引脚伸出所述塑封体；其中，所述控制侧引脚连接有电路板，所述驱动芯片安装于所述电路板，所述驱动芯片被封装于所述塑封体内；或者所述控制侧引脚连接有一体成型的基岛，所述驱动芯片安装于所述基岛，所述驱动芯片被封装于所述塑封体内。
根据本发明的一些实施例，所述功率侧框架连接于所述基板；所述基板包括导电层、绝缘层和散热层，所述导电层和所述散热层分别设于所述绝缘层的两侧表面，所述跳线区和所述导电区设于所述导电层，所述连杆连接于所述导电层，所述散热层从所述塑封体露出，或者所述基板包括导电层和绝缘散热层，所述跳线区和所述导电区设于所述导电层，所述绝缘散热层设于所述导电层的背向所述逆导型功率芯片的一面，所述连杆连接于所述导电层，所述绝缘散热层从所述塑封体露出。
根据本发明的第二方面实施例提出了一种电子设备，包括根据本发明的第一方面实施例所述的智能功率模块。
根据本发明的第二方面实施例的电子设备，通过利用根据本发明的第一方面实施例所述的智能功率模块，在避免模块表面溢料的同时，不仅能够避免逆导型功率芯片和功率侧框架之间的导电件和连杆发生位置干涉，避免短路或断路，而且具有回路电感小等优点。
本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的智能功率模块的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的智能功率模块的另一视角的结构示意图。
图3是根据本发明实施例的智能功率模块的基板的结构示意图。
图4是根据本发明实施例的智能功率模块的基板的另一视角的结构示意图。
图5是根据本发明实施例的智能功率模块的剖视图。
图6是现有技术的智能功率模块的结构示意图。
附图标记：
1、智能功率模块；
100、基板；110、导电区；111、低压导电区；112、第一缺口；113、高压导电区；114、第二缺口；120、跳线区；121、低压跳线区；122、横向段；123、竖向段；124、高压跳线区；125、发射极跳线区；126、栅极跳线区；130、导电层；140、绝缘层；150、散热层；160、绝缘散热层；
200、框架；210、控制侧框架；211、驱动芯片；212、控制侧引脚；220、功率侧框架；221、功率侧引脚；230、连杆；
300、逆导型功率芯片；310、低压逆导型功率芯片；320、高压逆导型功率芯片；
400、塑封体；500、电路板；600、导电件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或多个。
下面参考附图描述根据本发明实施例的智能功率模块1(Intelligent PowerModule，IPM)。
如图1-图5所示，根据本发明实施例的智能功率模块1包括基板100、框架200和逆导型功率芯片300(即RC-IGBT)。
基板100设有彼此间隔的导电区110和跳线区120，基板100可以为覆铜陶瓷基板(Direct Copper Bond，DBC)，框架200包括的控制侧框架210、功率侧框架220和连杆230，控制侧框架210和功率侧框架220分设于基板100的相对两侧，导电区110和跳线区120位于功率侧框架220和控制侧框架210之间，跳线区120相对于功率侧框架220更加邻近控制侧框架210设置且与控制侧框架210的驱动芯片211电连接，连杆230与基板100相连，逆导型功率芯片300安装于导电区110且位于连杆230的背向控制侧框架210的一侧，逆导型功率芯片300分别与跳线区120和功率侧框架220电连接。
其中，基板100可以为覆铜陶瓷基板两侧覆铜陶瓷基板100(Direct Copper Bond，DBC)，跳线区120的形状可以不限定，例如跳线区120可以是带状、锯齿状、矩形等形状。
举例而言，在框架200生产时，控制侧框架210、功率侧框架220和连杆230是彼此连接一体成型的，在框架200和基板100连接，且将智能功率模块1进行封装后，控制侧框架210、功率侧框架220和连杆230之间的连接结构被去除，此时控制侧框架210、功率侧框架220和连杆230之间可以彼此分离。
另外，控制侧框架210与驱动芯片211之间可以通过电阻率小的材料连接，例如控制侧框架210与驱动芯片211之间可以通过金线或者铜线连接，或者，驱动芯片211可以通过银胶或者其他粘性材料粘接在控制侧框架210上。
此外，逆导型功率芯片300与控制侧框架210的驱动芯片211电连接，既包括逆导型功率芯片300通过导电件600直接与驱动芯片211电连接，也包括逆导型功率芯片300通过导电件600与控制侧框架210电连接，控制侧框架210再通过导电结构与驱动芯片211电连接来实现逆导型功率芯片300与驱动芯片211的间接电连接。
并且，控制侧框架210与基板100分离设置，功率侧框架220可以通过锡膏印刷或者激光焊接等方式与基板100进行预固定，逆导型功率芯片300可以通过锡膏印刷等方式与基板100连接，并且，连杆230设于控制侧框架210和功率侧框架220之间，连杆230用于在制造过程中压住基板100，避免塑封料溢出在基板100表面，从而降低基板100表面出现溢料缺陷的概率。
需要说明的是，跳线区120相对于功率侧框架220更加邻近控制侧框架210，是指，跳线区120和功率侧框架220之间的距离大于跳线区120和控制侧框架210之间的距离。并且，连杆230的背向控制侧框架210的一侧，即是连杆230的朝向功率侧框架220的一侧，也就是说，逆导型功率芯片300位于连杆230和功率侧框架220之间。
举例而言，如图3和图4所示，基板100具有第一边界线L1、第二边界线L2和中心线X，第一边界线L1、第二边界线L2和中心线X沿基板100的第二方向延伸，中心线X到基板100的第一方向的相对两侧的距离相同，第一边界线L1位于中心线X和控制侧框架210之间，第二边界线L2位于中心线X和功率侧框架220之间，假设基板100在第一方向上的尺寸为D1，即基板100的宽度为D1，第一边界线L1和中心线X的距离为D2,第二边界线L2和中心线X的距离为D2,其中，D2为D1的1/8，连杆230在基板100的第一方向上位于第一边界线L1和第二边界线L2之间。换言之，连杆230在基板100的第一方向上位于基板100的中心区域，逆导型功率芯片300在基板100的第一方向上位于第二边界线L2和功率侧框架220之间的区域。
这样，连杆230对基板100的压力可以在第一方向上均匀地分散，并且不会增大逆导型功率芯片300和功率侧框架220之间导电件600的长度。
根据本发明实施例的智能功率模块1，通过将基板100设有彼此间隔的导电区110和跳线区120，框架200包括的控制侧框架210、功率侧框架220和连杆230，连杆230与基板100相连，其中，连杆230可以和基板100通过锡膏焊接，以对框架200和基板100进行预定位，控制侧框架210和功率侧框架220分设于基板100的相对两侧，导电区110和跳线区120位于功率侧框架220和控制侧框架210之间，逆导型功率芯片300安装于导电区110且位于连杆230的背向控制侧框架210的一侧，逆导型功率芯片300和功率侧框架220电连接。这样，基板100的导电区110可以用于定位安装逆导型功率芯片300且与逆导型功率芯片300之间进行电连接。
智能功率模块1通过采用集成有功率芯片(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)和续流二极管(Flyback diode，FRD)的逆导型功率芯片300，因此具有芯片面积和热阻小，成本和结温波动低等优点。
并且，由于逆导型功率芯片300位于连杆230的背向控制侧框架210的一侧，逆导型功率芯片300可以通过导电件600和功率侧框架220进行电连接，导电件600可以为引线或者铜键合，由于逆导型功率芯片300位于连杆230和功率侧框架220之间，用于连接逆导型功率芯片300和功率侧框架220的导线600不会延伸到连杆230的位置，因此逆导型功率芯片300和功率侧框架220之间的导电件600不易与连杆230发生干涉，从而能够避免导电件600被压断、变形、断路或短路等情况的出现，提高用电安全性，并且，通过设置跳线区120和导电区110，导电区110距离功率侧框架220的距离更近，逆导型功率芯片300和功率侧框架220之间的导电件600的长度极大地缩短，回路电感相应地减小。
另外，逆导型功率芯片300与跳线区120电连接，逆导型功率芯片300装配到位后可以通过导电件600和跳线区120之间进行电连接，跳线区120相对于功率侧框架220更加邻近控制侧框架210设置且与控制侧框架210的驱动芯片211电连接。
这样，跳线区120可以更加靠近控制侧框架210，且跳线区120的靠近控制侧框架210的一侧与控制侧框架210之间的距离可以比连杆230与控制侧框架210之间的距离更近，控制侧框架210的驱动芯片211可以通过导电件600与跳线区120电连接，且由于导电件600只需要延伸到跳线区120而不需要延伸至连杆230处，因此控制侧框架210和跳线区120连接的导电件600不会与连杆230发生位置干涉，另外，跳线区120的朝向逆导型功率芯片300的一侧可以和逆导型功率芯片300再通过导电件600连接，从而实现了控制侧框架210和逆导型功率芯片300的电连接。
如此，根据本发明实施例的智能功率模块1在避免模块表面溢料的同时，不仅能够避免逆导型功率芯片300和功率侧框架220之间的导电件600和连杆230发生位置干涉，避免短路或断路，而且具有回路电感小等优点。
在本发明的一些具体实施例中，如图1、图2和图5所示，控制侧框架210和功率侧框架220在第一方向上分设于基板100的相对两侧，逆导型功率芯片300为多个且沿与第一方向垂直的第二方向间隔排布，基板100设有多个导电区110和多个跳线区120，每个导电区110设有至少一个逆导型功率芯片300，多个逆导型功率芯片300与多个跳线区120一一对应地连接，连杆230连接于基板100在第二方向上相对的两侧。
需要说明的是，第一方向可以为智能功率模块1的宽度方向，第二方向可以为智能功率模块1的长度方向。另外，附图1-6中，箭头A所指的方向为第一方向，箭头B所指的方向为第二方向。
这样，连杆230可以和基板100的在第二方向上的相对两侧连接，以使基板100和框架200可以固定到一起，且连杆230不会和控制侧框架210或者功率侧框架220发生位置干涉。而且，通过多个逆导型功率芯片300与多个跳线区120一一对应地连接，这样每个逆导型功率芯片300都可以通过一个跳线区120和驱动芯片211进行连接，以保证每个逆导型功率芯片300都能够与驱动芯片211可靠地连接。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，多个逆导型功率芯片300包括低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320。
多个导电区110包括低压导电区111和高压导电区113，低压逆导型功率芯片310安装于低压导电区111，高压逆导型功率芯片320安装于高压导电区113，多个跳线区120包括低压跳线区121和高压跳线区124。
其中，低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320可以沿智能功率模块1的长度方向排布，这样能够提高智能功率模块1的空间利用率，且缩小智能功率模块1的体积，并且，低压跳线区121和低压逆导型功率芯片310连接，高压跳线区124和高压逆导型功率芯片320连接，进而使智能功率模块1能够实现正常功能，例如智能功率模块1可以进行交流电和直流电之间的转化。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，低压跳线区121的一端靠近控制侧框架210的驱动芯片211，低压跳线区121的另一端靠近低压逆导型功率芯片310。其中，低压跳线区121的另一端与连杆230在第二方向间隔布置。
这样，低压跳线区121的另一端在第一方向上可以距离低压逆导型功率芯片310较近，且低压跳线区121的另一端在第二方向上可以与连杆230保持一定间隔，在低压跳线区121的另一端和低压逆导型功率芯片310通过导电件600连接时，导电件600不易与连杆230发生位置干涉，更有效地避免了导电件600破损，以避免智能功率模块1出现短路或者断路，提高电路安全性。
在本发明的一些具体实施例中，如图3和图4所示，每个低压跳线区121包括横向段122和竖向段123。
横向段122沿第二方向延伸且位于低压导电区111和控制侧框架210之间，横向段122与控制侧框架210电连接，竖向段123沿第一方向延伸且在第二方向上位于低压导电区111的一侧，竖向段123与横向段122连接，低压逆导型功率芯片310与竖向段123电连接。
具体地，控制侧框架210的驱动芯片211可以和横向段122的背向竖向段123的一端连接，低压逆导型功率芯片310可以和竖向段123的背向横向段122的一端连接，这样不仅可以利用低压跳线区121代替导线600连接驱动芯片211和低压逆导型控制芯片，而且低压跳线区121不会过度地侵占低压导电区111的空间，便于低压逆导型功率芯片310安装于低压导电区111，且低压跳线区121和低压导电区111的布局更加规整，有利于缩小基板100的面积，从而减小基板100的体积，使智能功率模块1的整体体积可以较小。
在本发明的一些具体实施例中，低压跳线区121相对于连杆230更靠近低压逆导型功率芯片310，也就是说，低压跳线区121和低压逆导型功率芯片310之间的距离小于连杆230和低压逆导型功率芯片310之间的距离，这样在保证连接于低压跳线区121和低压逆导型功率芯片310之间的导电件600不会与连杆230发生位置干涉，更有效地避免了智能功率模块1出现短路或者断路的同时，能够减小连接于低压跳线区121和低压逆导型功率芯片310之间的导电件600的长度，进一步地减小了回路电感。
在本发明的另一些具体实施例中，如图1-图4所示，低压跳线区121的朝向低压逆导型功率芯片310的一端与连杆230的朝向低压逆导型功率芯片310的一侧平齐，这样，不仅保证了连接于低压跳线区121和低压逆导型功率芯片310之间的导线600不与连杆230发生位置干涉，以避免智能功率模块1出现短路或者断路的现象，而且低压跳线区121不会过度侵占低压导电区111的面积，低压逆导型功率芯片310有更为充足的布置空间，以便于布置低压逆导型功率芯片310。
在本发明的一些具体实施例中，如图3和图4所示，每个低压导电区111在第二方向上背向连杆230的一侧设有第一缺口112，第一缺口112的开口方向朝向控制侧框架210，低压跳线区121至少一部分布置于第一缺口112，具体地，低压跳线区121的竖向段123可以布置于第一缺口112内，这样，低压跳线区121和低压导电区111的布局更加紧凑，有利于减小低压跳线区121和低压导电区111在第二方向上的整体尺寸，从而可以减小基板100在第二方向上的尺寸，有利于减小智能功率模块1的体积。另外，由于连杆230和低压跳线区121的至少一部分在第二方向上分设于低压导电区111的相对两侧，因此连杆230和低压跳线区121发生干涉的概率进一步地降低，进而避免出现断路或者短路等问题。
在本发明的一些具体实施例中，如图3和图4所示，每个高压跳线区124包括发射极跳线区125和栅极跳线区126。
发射极跳线区125和栅极跳线区126均沿第一方向延伸且沿第二方向间隔排布，发射极跳线区125的一端和栅极跳线区126的一端分别与控制侧框架210电连接，发射极跳线区125的另一端与高压逆导型功率芯片320的发射极跳线区125电连接，栅极跳线区126的另一端与高压逆导型功率芯片320的栅极电连接。
需要说明的是，发射极跳线区125的横截面积大于连接于发射极跳线区125和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600的横截面积，以及大于连接于发射极跳线区125和控制侧框架210之间导电件600的横截面积；栅极跳线区126的横截面积大于连接于栅极跳线区126和高压逆导型功率芯片320之间导电件600的横截面积以及连接于栅极跳线区126和控制侧框架210之间导电件600的横截面积。这样，能够减小回路电感。
并且，这样设置，便于发射极跳线区125的两端分别和控制侧框架210以及高压逆导型功率芯片320连接，以及便于栅极跳线区126的两端分别和控制侧框架210以及高压逆导型功率芯片320连接，且发射极跳线区125和栅极跳线区126不会发生位置干涉，且能够避免高压逆导型功率芯片320的发射极跳线区125和栅极跳线区126出现短接。
在本发明的一些具体实施例中，发射极跳线区125相对于连杆230更靠近高压逆导型功率芯片320，栅极跳线区126相对于连杆230更靠近高压逆导型功率芯片320。
也就是说，发射极跳线区125和高压逆导型功率芯片320之间的距离小于连杆230和高压逆导型功率芯片320之间的距离，这样在保证连接于发射极跳线区125和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600不会与连杆230发生位置干涉，更有效地避免了智能功率模块1出现短路或者断路的同时，能够减小连接于发射极跳线区125和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600的长度，进一步地减小了回路电感。
以及，栅极跳线区126和高压逆导型功率芯片320之间的距离小于连杆230和高压逆导型功率芯片320之间的距离，这样在保证连接于栅极跳线区126和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600不会与连杆230发生位置干涉，更有效地避免了智能功率模块1出现短路或者断路的同时，能够减小连接于栅极跳线区126和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600的长度，进一步地减小了回路电感。
在本发明的另一些具体实施例中，如图1-图4所示，发射极跳线区125的朝向高压逆导型功率芯片320的一端、栅极跳线区126的朝向高压逆导型功率芯片320的一端与连杆230的朝向高压逆导型功率芯片320的一侧平齐，这样，不仅保证了连接于发射极跳线区125和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600不与连杆230发生位置干涉，以及保证了连接于栅极跳线区126和高压逆导型功率芯片320之间的导电件600不与连杆230发生位置干涉，有效地避免智能功率模块1出现短路或者断路的现象，而且发射极跳线区125和栅极跳线区126不会过度侵占高压导电区113的面积，高压逆导型功率芯片320有更为充足的布置空间，以便于布置高压逆导型功率芯片320。
在本发明的一些具体实施例中，如图3和图4所示，每个高压导电区113的朝向控制侧框架210的一侧设有第二缺口114，发射极跳线区125和栅极跳线区126布置于第二缺口114。这样，发射极跳线区125、栅极跳线区126与高压导电区113的布局更加紧凑，有利于减小发射极跳线区125、栅极跳线区126与高压导电区113在第二方向上的整体尺寸，进一步地减小了基板100在第二方向上的尺寸，有利于减小智能功率模块1的体积。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，高压逆导型功率芯片320为多个，高压导电区113为一个且多个高压逆导型功率芯片320均安装于该高压导电区113。高压导电区113的朝向控制侧框架210的一侧设有多个第二缺口114，多个第二缺口114沿第二方向间隔排布，每个第二缺口114内布置有一个发射极跳线区125和一个栅极跳线区126，每个高压逆导型功率芯片320与一个发射极跳线区125和一个栅极跳线区126电连接。
这样，可以降低高压导电区113的布置难度，基板100仅需要设置一个高压导电区113，无需根据高压逆导型功率芯片320设置与其数量对应的高压导电区113，极大地降低了基板100的加工难度，有利于降低生产成本，也有利于优化智能功率模块1的电路性能。
需要说明的是，低压导电区111为多个，多个低压逆导型功率芯片310一一对应地安装于多个低压导电区111，多个低压导电区111沿智能功率模块1的长度方向(即第二方向)间隔布置。
在本发明的一些具体实施例中，如图1和图2所示，低压逆导型功率芯片310为三个，低压导电区111为三个，三个低压逆导型功率芯片310一一对应地安装于三个低压导电区111。高压逆导型功率芯片320为三个，高压导电区114为一个且三个高压逆导型功率芯片320均安装于该高压导电区114。
举例而言，三个低压逆导型功率芯片310可以沿智能功率模块1的长度方向(即第二方向)布置，三个高压逆导型功率芯片320也可以沿智能功率模块1的长度方向(即第二方向)布置。这样，智能功率模块1可以形成三相桥电路，并且更便于低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320分别与驱动芯片211连接，便于智能功率模块1的布局。
在本发明的一些具体实施例中，如图5和图6所示，智能功率模块1还包括塑封体400。
基板100、框架200和逆导型功率芯片300被封装于塑封体400内，基板100的背向逆导型功率芯片300的一面与塑封体400表面平齐且从塑封体400露出，控制侧框架210具有控制侧引脚212，功率侧框架220具有功率侧引脚221，控制侧引脚212和功率侧引脚221伸出塑封体400。
其中，控制侧引脚212可以为多个，功率侧引脚221也可以为多个，多个控制侧引脚212分别通过驱动芯片211与低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320电连接,多个控制侧引脚212从塑封体400在第一方向相对两侧中的一侧伸出塑封体400，多个功率侧引脚221分别与低压逆导型功率芯片310和高压逆导型功率芯片320电连接，多个功率侧引脚221从塑封体400在第一方向相对两侧中的另一侧伸出塑封体400。
另外，多个控制侧引脚212和多个功率侧引脚221可以为金属铜或者铜合金制成，或者，多个控制侧引脚212和多个功率侧引脚221也可以通过其他导电性能好的材料制成。塑封体400可以为环氧树脂材料制成，环氧树脂材料具备一定抗压强度、绝缘性，环氧树脂材料能够提供物理和电气保护，防止外部环境冲击芯片，当然塑封体400也可以通过其他抗压强度高且绝缘性好的材料制成。
由此，通过设置塑封体400，能够对驱动芯片211、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100进行封装，这样不仅能够对驱动芯片211、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100进行定位固定，避免驱动芯片211、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100出现损坏，又能够防止驱动芯片211、低压逆导型功率芯片310、高压逆导型功率芯片320以及基板100与外界直接发生电导通，有利于提高电路安全性。
此外，控制侧引脚212和功率侧引脚221伸出塑封体400，控制侧框架210可以通过多个控制侧引脚212将驱动芯片211与外界电气件连接，功率侧侧框架200可以通过多个功率侧引脚221将驱动芯片211与外界电气件连接，连接更加方便。
在本发明的一些具体实施例中，控制侧引脚212连接有电路板500，驱动芯片211安装于电路板500，驱动芯片211被封装于塑封体400内，通过设置电路板500，多个控制侧引脚212可以焊接于电路板500以与驱动芯片211进行电连接，电路板500的电路集成度更高。
在本发明的另一些具体实施例中，控制侧引脚212可以连接有一体成型的基岛，驱动芯片211安装于基岛，驱动芯片211被封装于塑封体400内，通过设置基岛，控制侧引脚212可以通过基岛和驱动芯片211进行电连接，而且基岛可以和控制侧框架210一体成型，进而可以提高基岛和控制侧框架210的集成度，安装更加方便快捷。
在本发明的一些具体实施例中，如图5所示，功率侧框架220连接于基板100，基板100包括导电层130、绝缘层140和散热层150。
导电层130和散热层150分别设于绝缘层140的厚度方向的两侧表面，跳线区120和导电区110设于导电层130，跳线区120和导电区110可以通过刻蚀、粘接、烧结等工艺制作于导电层130，连杆230连接于导电层130，散热层150从塑封体400露出。
其中，导电层130和散热层150均可以为金属，例如金属铜或者铜合金，当然，导电层130和散热层150不限于金属，导电层130和散热层150也可以为其他材料制成，例如，导电层130可以为具有导电性和导热性好的材料制成，散热层150可以为具有导热性好的材料制成，绝缘层140可以为导热性能好的绝缘材料制成，例如陶瓷，当然，绝缘层140也可以其他的具有绝缘性能的材料制成，例如AL2O3也可以是AlN。
由此，基板100的导电层130能够用于承载逆导型功率芯片300和控制侧框架210以及功率侧框架220连接，通过设置绝缘层140，绝缘层140能够隔断导电层130和散热层150，避免散热层150和基板100之间发生电连接，从而可以避免逆导型功率芯片300通过散热层150与外界发生电导通，有利于提高智能功率模块1的电气安全性，而且，散热层150可以将基板100和逆导型功率芯片300的热量散出，有利于降低基板100和逆导型功率芯片300的温度，进而避免智能功率模块1运行时，逆导型功率芯片300产生热堆积，保证安全性。
在本发明的一些具体实施例中，如图6所示，功率侧框架220连接于基板100，基板100包括导电层130和绝缘散热层160，基板100包括导电层130和绝缘散热层160，跳线区120和导电区110设于导电层130，绝缘散热层160设于导电层130的远离逆导型功率芯片300的一面，连杆230连接于导电层130，绝缘散热层160从塑封体400露出。
其中，导电层130可以为金属，例如金属铜或者铜合金，当然，导电层130不限于金属，导电层130也可以为其他材料制成，例如，导电层130可以为具有导电性和导热性好的材料制成。绝缘散热层160可以为导热性能好的绝缘材料制成，例如陶瓷，当然，绝缘散热层160也可以其他的具有绝缘性能的材料制成，例如AL2O3也可以是AlN。
由此，基板100的导电层130能够用于承载逆导型功率芯片300和控制侧框架210以及功率侧框架220连接，且通过设置绝缘散热层160，绝缘层140能够隔断导电层130，避免导电层130与外界发生电连接，有利于提高智能功率模块1的电气安全性，而且，绝缘散热层160可以将基板100和逆导型功率芯片300的热量散出，有利于降低基板100和逆导型功率芯片300的温度，进而避免智能功率模块1运行时，逆导型功率芯片300产生热堆积，保证安全性。
下面参考附图描述根据本发明实施例的电子设备，电子设备包括根据本发明上述实施例的智能功率模块1。
根据本发明实施例的电子设备，通过利用根据本发明上述实施例的智能功率模块1，避免模块表面溢料的同时，不仅能够避免逆导型功率芯片300和功率侧框架220之间的导电件600和连杆230发生位置干涉，避免短路或断路，而且具有回路电感小等优点。
根据本发明实施例的智能功率模块1和具有其的电子设备的其他构成以及操作对于本域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：
基板，所述基板设有彼此间隔的导电区和跳线区；
框架，所述框架包括的控制侧框架、功率侧框架和连杆，所述控制侧框架和所述功率侧框架分设于所述基板的相对两侧，所述导电区和所述跳线区位于所述功率侧框架和所述控制侧框架之间，所述跳线区相对于所述功率侧框架更加邻近所述控制侧框架设置且与所述控制侧框架的驱动芯片电连接，所述连杆与所述基板相连；
逆导型功率芯片，所述逆导型功率芯片安装于所述导电区且位于所述连杆的背向所述控制侧框架的一侧，所述逆导型功率芯片分别与所述跳线区和所述功率侧框架电连接，所述控制侧框架和所述功率侧框架在第一方向上分设于所述基板的相对两侧，所述连杆连接于所述基板在第二方向上相对的两侧，所述第一方向和所述第二方向相垂直；
所述跳线区包括低压跳线区，所述导电区包括低压导电区，所述逆导型功率芯片包括低压逆导型功率芯片，每个所述低压跳线区包括：
横向段，所述横向段沿所述第二方向延伸且位于所述低压导电区和所述控制侧框架之间，所述横向段与所述控制侧框架电连接；
竖向段，所述竖向段沿所述第一方向延伸且在所述第二方向上位于所述低压导电区的一侧，所述竖向段与所述横向段连接，所述低压逆导型功率芯片与所述竖向段电连接。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述逆导型功率芯片为多个且沿第二方向间隔排布，所述基板设有多个所述导电区和多个所述跳线区，每个所述导电区设有至少一个所述逆导型功率芯片，多个所述逆导型功率芯片与多个跳线区一一对应地连接。
3.根据权利要求2所述的智能功率模块，其特征在于，多个所述逆导型功率芯片包括高压逆导型功率芯片；
多个所述导电区包括高压导电区，所述低压逆导型功率芯片安装于所述低压导电区，所述高压逆导型功率芯片安装于所述高压导电区；
多个所述跳线区包括高压跳线区。
4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述低压跳线区的一端靠近控制侧框架的驱动芯片，所述低压跳线区的另一端靠近所述低压逆导型功率芯片；
其中，所述低压跳线区的所述另一端与所述连杆在所述第二方向间隔布置。
5.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述低压跳线区的朝向所述低压逆导型功率芯片的一端与所述连杆的朝向所述低压逆导型功率芯片的一侧平齐；或者
所述低压跳线区相对于所述连杆更靠近所述低压逆导型功率芯片。
6.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，每个所述低压导电区在所述第二方向上背向所述连杆的一侧设有第一缺口，所述第一缺口的开口方向朝向所述控制侧框架，所述低压跳线区至少一部分布置于所述第一缺口。
7.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，每个所述高压跳线区包括：
发射极跳线区和栅极跳线区，所述发射极跳线区和所述栅极跳线区均沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向间隔排布，所述发射极跳线区的一端和所述栅极跳线区的一端分别与所述控制侧框架电连接，所述发射极跳线区的另一端与所述高压逆导型功率芯片的发射极电连接，所述栅极跳线区的另一端与所述高压逆导型功率芯片的栅极电连接。
8.根据权利要求7所述的智能功率模块，其特征在于，所述发射极跳线区的朝向所述高压逆导型功率芯片的一端、所述栅极跳线区的朝向所述高压逆导型功率芯片的一端与所述连杆的朝向所述高压逆导型功率芯片的一侧平齐；或者
所述发射极跳线区相对于所述连杆更靠近所述高压逆导型功率芯片，所述栅极跳线区相对于所述连杆更靠近所述高压逆导型功率芯片。
9.根据权利要求7所述的智能功率模块，其特征在于，每个所述高压导电区的朝向所述控制侧框架的一侧设有第二缺口，所述发射极跳线区和所述栅极跳线区布置于所述第二缺口。
10.根据权利要求9所述的智能功率模块，其特征在于，所述高压逆导型功率芯片为多个，所述高压导电区为一个且多个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区；
所述高压导电区的朝向所述控制侧框架的一侧设有多个所述第二缺口，多个所述第二缺口沿所述第二方向间隔排布，每个所述第二缺口内布置有一个所述发射极跳线区和一个所述栅极跳线区，每个所述高压逆导型功率芯片与一个所述发射极跳线区和一个所述栅极跳线区电连接。
11.根据权利要求3-10中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，所述低压逆导型功率芯片为三个，所述低压导电区为三个，三个所述低压逆导型功率芯片一一对应地安装于三个所述低压导电区；所述高压逆导型功率芯片为三个，所述高压导电区为一个且三个所述高压逆导型功率芯片均安装于该高压导电区。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的智能功率模块，其特征在于，还包括：
塑封体，所述基板、所述框架和所述逆导型功率芯片被封装于所述塑封体内，所述基板的背向所述逆导型功率芯片的一面与所述塑封体表面平齐且从所述塑封体露出，所述控制侧框架具有控制侧引脚，所述功率侧框架具有功率侧引脚，所述控制侧引脚和所述功率侧引脚伸出所述塑封体；
其中，所述控制侧引脚连接有电路板，所述驱动芯片安装于所述电路板，所述驱动芯片被封装于所述塑封体内；或者
所述控制侧引脚连接有一体成型的基岛，所述驱动芯片安装于所述基岛，所述驱动芯片被封装于所述塑封体内。
13.根据权利要求12所述的智能功率模块，其特征在于，所述功率侧框架连接于所述基板；
所述基板包括导电层、绝缘层和散热层，所述导电层和所述散热层分别设于所述绝缘层的两侧表面，所述跳线区和所述导电区设于所述导电层，所述连杆连接于所述导电层，所述散热层从所述塑封体露出，或者所述基板包括导电层和绝缘散热层，所述跳线区和所述导电区设于所述导电层，所述绝缘散热层设于所述导电层的背向所述逆导型功率芯片的一面，所述连杆连接于所述导电层，所述绝缘散热层从所述塑封体露出。
14.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的智能功率模块。
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