CN204103743U - 智能功率模块 - Google Patents

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张欣
冯宇翔
潘志坚
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Abstract

本实用新型公开了一种智能功率模块,该智能功率模块包括第一高压驱动芯片、第二高压驱动芯片、第三高压驱动芯片、第一低压驱动芯片、第二低压驱动芯片、第三低压驱动芯片以及金属基板;金属基板上设有用于安装第一高压驱动芯片的第一区域、用于安装第二高压驱动芯片的第二区域、用于安装第三高压驱动芯片的第三区域、用于安装第一低压驱动芯片的第四区域、用于安装第二低压驱动芯片的第五区域、用于安装第三低压驱动芯片的第六区域;第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与第四区域、第五区域及第六区域的中心连线平行,且与金属基板的一边平行。本实用新型简化了智能功率模块的版图设计,同时提高了智能功率模块的可靠性。

Description

智能功率模块
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域,特别涉及一种智能功率模块。
背景技术
智能功率模块,即IPM(Intelligent Power Module)是一种将电力电子和集成电路技术相结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率器件和驱动电路、保护电路及故障检测电路等集成在一起,与传统分立方案相比,智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场,尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源,是变频调速,冶金机械,电力牵引,伺服驱动,变频家电的一种理想电力电子器件。
图1是现有技术中智能功率模块的模块组装结构示意图,如图1所示,该智能功率模块包括金属基板70、高压驱动芯片10、低压驱动芯片20、第一上桥臂功率器件51、第二上桥臂功率器件52、第三上桥臂功率器件53、第一下桥臂功率器件61、第二下桥臂功率器件62及第三下桥臂功率器件63。其中,高压驱动芯片10用于驱动第一上桥臂功率器件51、第二上桥臂功率器件52及第三上桥臂功率器件53的开关动作;低压驱动芯片20用于驱动第一下桥臂功率器件61、第二下桥臂功率器件62及第三下桥臂功率器件63的开关动作。金属基板70为长方形,金属基板70上设有用于安装高压驱动芯片10的第一区域和用于安装低压驱动芯片20的第二区域。其中,第一区域和第二区域的中心连线与金属基板70的一边平行。第一区域及第二区域也为长方形。第一区域和第二区域的中心连线与第一区域的长边平行,且与第二区域的长边平行;同时,第一区域和第二区域的中心连线与金属基板70的长边平行。高压驱动芯片10和低压驱动芯片20的中心连线与高压驱动芯片10的长边平行,且与低压驱动芯片20的长边平行;同时,高压驱动芯片10和低压驱动芯片20的中心连线与金属基板70的长边平行。金属基板70上还设有用于安装第一上桥臂功率器件51的第三区域、用于安装第二上桥臂功率器件52的第四区域、用于安装第三上桥臂功率器件53的第五区域、用于安装第一下桥臂功率器件61的第六区域、用于安装第二下桥臂功率器件62的第七区域及用于安装第三下桥臂功率器件63的第八区域。其中,第三区域、第四区域及第五区域依次排列于第一区域的长边方向的一侧;第六区域、第七区域及第八区域依次排列于第二区域的长边方向的一侧。并且,本实施例中,第三区域、第四区域、第五区域、第六区域、第七区域及第八区域依次排列于第一区域和第二区域的长边方向的同一侧。高压驱动芯片10设有第一驱动输出端A、第二驱动输出端B及第三驱动输出端C,低压驱动芯片20设有第四驱动输出端D、第五驱动输出端E及第六驱动输出端F。其中,第一驱动输出端A、第二驱动输出端B及第三驱动输出端C依次等间距设于高压驱动芯片10朝向第一上桥臂功率器件51、第二上桥臂功率器件52及第三上桥臂功率器件53的一边;第四驱动输出端D、第五驱动输出端E及第六驱动输出端F依次等间距设于低压驱动芯片20朝向第一下桥臂功率器件61、第二下桥臂功率器件62及第三下桥臂功率器件63的一边。高压驱动芯片10的第一驱动输出端A、第二驱动输出端B及第三驱动输出端C输出的驱动信号以及低压驱动芯片20的第四驱动输出端D、第五驱动输出端E及第六驱动输出端F输出的驱动信号均分别经一绑定线30输出至对应的功率器件的控制端,以控制功率器件的开关动作。
由于智能功率模块对驱动信号的要求较高,而绑定线30对功率器件控制端所输入的驱动信号有一定的影响,从而造成信号的失真。高压驱动芯片10的三个驱动输出端PAD(即第一驱动输出端A、第二驱动输出端B及第三驱动输出端C)都集中于高压驱动芯片10的一边,低压驱动芯片20的三个驱动输出端PAD(即第四驱动输出端D、第五驱动输出端E及第六驱动输出端F)都集中于低压驱动芯片20的一边,从而难以使得各功率器件的控制端与相应驱动输出端之间的绑定线30的长度一致,即通常情况下各功率器件的控制端与相应驱动输出端之间的绑定线30的长度不相等,而绑定线30的长度越长,则产生的寄生电感和电阻就越大,即由不同长度的绑定线30产生的寄生电感和电阻存在差异,从而引起信号的失真。并且,为了尽量减小绑定线30的长度,图1所示智能功率模块中,各功率器件之间的间距会设计得比较近,且都设置于靠近其对应的驱动输出端,从而增加了各绑定线30之间的电磁干扰。
另外,图1所示智能功率模块中,高压驱动芯片10及低压驱动芯片20均设有三个驱动输出端(即高压驱动芯片10及低压驱动芯片20均为多通道驱动芯片),因此,高压驱动芯片10及低压驱动芯片20上的驱动输出端PAD位较多,而PAD位的设置对版图布线的影响很大,再加上智能功率模块的众多引脚(图未标号)的排布、金属基板50面积以及线宽线距要求等各种限制因素,使得高压驱动芯片10及低压驱动芯片20的周围往往布线繁杂,因此,即使各功率器件分布在对应驱动输出端的周围,也通常需要经过一些中间PAD位相连,从而进一步地增加了计生电感,同时也不利于智能功率模块工艺的简化。因此,图1所示智能功率模块不利于版图设计与降低成本。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是简化智能功率模块的版图设计以及提高智能功率模块的可靠性。
为实现上述目的,本实用新型提供一种智能功率模块,所述智能功率模块包括用于驱动第一上桥臂功率器件的第一高压驱动芯片、用于驱动第二上桥臂功率器件的第二高压驱动芯片、用于驱动第三上桥臂功率器件的第三高压驱动芯片、用于驱动第一下桥臂功率器件的第一低压驱动芯片、用于驱动第二下桥臂功率器件的第二低压驱动芯片、用于驱动第三下桥臂功率器件的第三低压驱动芯片、以及用于设置所述第一高压驱动芯片、第二高压驱动芯片、第三高压驱动芯片、第一低压驱动芯片、第二低压驱动芯片及第三低压驱动芯片的金属基板;其中,
所述金属基板上设有用于安装所述第一高压驱动芯片的第一区域、用于安装所述第二高压驱动芯片的第二区域、用于安装所述第三高压驱动芯片的第三区域、用于安装所述第一低压驱动芯片的第四区域、用于安装所述第二低压驱动芯片的第五区域、用于安装所述第三低压驱动芯片的第六区域;所述第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与所述第四区域、第五区域及第六区域的中心连线平行,且所述第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与所述金属基板的一边平行。
优选地,所述金属基板为长方形;所述第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与所述金属基板的长边平行。
优选地,所述第一区域、第二区域及第三区域依次等间距直线排列于所述金属基板长边方向的中心线的一侧,所述第四区域、第五区域及第六区域依次等间距直线排列于所述金属基板长边方向的中心线的另一侧。
优选地,所述第一区域和所述第四区域的中心连线、所述第二区域和所述第五区域的中心连线以及所述第三区域和所述第六区域的中心连线均与所述金属基板短边方向的中心线平行。
优选地,所述金属基板上还设有用于安装所述第一上桥臂功率器件的第七区域、用于安装所述第二上桥臂功率器件的第八区域、用于安装所述第三上桥臂功率器件的第九区域、用于安装所述第一下桥臂功率器件的第十区域、用于安装所述第二下桥臂功率器件的第十一区域及用于安装所述第三下桥臂功率器件的第十二区域;其中,
所述第七区域和所述第十区域的中心连线、所述第八区域和所述第十一区域的中心连线以及所述第九区域和所述第十二区域的中心连线均与所述金属基板短边方向的中心线平行。
优选地,所述第一高压驱动芯片设有第一驱动输出端、所述第二高压驱动芯片包括第二驱动输出端、所述第三高压驱动芯片包括第三驱动输出端、所述第一低压驱动芯片包括第四驱动输出端、所述第二低压驱动芯片包括第五驱动输出端、所述第三低压驱动芯片包括第六驱动输出端;其中,
所述第一驱动输出端设于所述第一高压驱动芯片朝向所述第一上桥臂功率器件的一边;所述第二驱动输出端设于所述第二高压驱动芯片朝向所述第二上桥臂功率器件的一边;所述第三驱动输出端设于所述第三高压驱动芯片朝向所述第三上桥臂功率器件的一边;所述第四驱动输出端设于所述第一低压驱动芯片朝向所述第一下桥臂功率器件的一边;所述第五驱动输出端设于所述第二低压驱动芯片朝向所述第二下桥臂功率器件的一边;所述第六驱动输出端设于所述第三低压驱动芯片朝向所述第三下桥臂功率器件的一边。
优选地,所述智能功率模块还包括第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线;其中,
所述第一绑定线的一端与所述第一驱动输出端连接,所述第一绑定线的另一端与所述第一上桥臂功率器件的控制端连接;所述第二绑定线的一端与所述第二驱动输出端连接,所述第二绑定线的另一端与所述第二上桥臂功率器件的控制端连接;所述第三绑定线的一端与所述第三驱动输出端连接,所述第三绑定线的另一端与所述第三上桥臂功率器件的控制端连接;
所述第四绑定线的一端与所述第四驱动输出端连接,所述第四绑定线的另一端与所述第一下桥臂功率器件的控制端连接;所述第五绑定线的一端与所述第五驱动输出端连接,所述第五绑定线的另一端与所述第二下桥臂功率器件的控制端连接;所述第六绑定线的一端与所述第六驱动输出端连接,所述第六绑定线的另一端与所述第三下桥臂功率器件的控制端连接。
优选地,所述第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线的长度相等。
优选地,所述第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线均为铝硅线;所述第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线的线径均大于等于0.0254mm。
优选地,所述第一高压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第二高压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第三高压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第一低压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第二低压驱动芯片贴合所述金属基板的一面及所述第三低压驱动芯片贴合所述金属基板的一面均淀积有一金层;所述金层的厚度大于等于1um。
优选地,所述第一高压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第二高压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第三高压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第一低压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第二低压驱动芯片与所述金属基板之间及所述第三低压驱动芯片与所述金属基板之间均设有一锡膏连接层。
本实用新型提供的智能功率模块,包括用于驱动第一上桥臂功率器件的第一高压驱动芯片、用于驱动第二上桥臂功率器件的第二高压驱动芯片、用于驱动第三上桥臂功率器件的第三高压驱动芯片、用于驱动第一下桥臂功率器件的第一低压驱动芯片、用于驱动第二下桥臂功率器件的第二低压驱动芯片、用于驱动第三下桥臂功率器件的第三低压驱动芯片、以及用于设置第一高压驱动芯片、第二高压驱动芯片、第三高压驱动芯片、第一低压驱动芯片、第二低压驱动芯片及第三低压驱动芯片的金属基板;其中,金属基板上设有用于安装第一高压驱动芯片的第一区域、用于安装第二高压驱动芯片的第二区域、用于安装第三高压驱动芯片的第三区域、用于安装第一低压驱动芯片的第四区域、用于安装第二低压驱动芯片的第五区域、用于安装第三低压驱动芯片的第六区域;第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与第四区域、第五区域及第六区域的中心连线平行,且第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与金属基板的一边平行。本实用新型能够简化智能功率模块的版图设计以及提高智能功率模块的可靠性。
附图说明
图1是现有技术中智能功率模块的模块组装结构示意图;
图2是本实用新型智能功率模块较佳实施例的模块组装结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种智能功率模块。
参照图2,图2是本实用新型智能功率模块较佳实施例的模块组装结构示意图。
在一较佳实施例中,该智能功率模块包括金属基板50、第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12、第三高压驱动芯片13、第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22、第三低压驱动芯片23、第一上桥臂功率器件31、第二上桥臂功率器件32、第三上桥臂功率器件33、第一下桥臂功率器件41、第二下桥臂功率器件42及第三下桥臂功率器件43。本实施例中,第一上桥臂功率器件31、第二上桥臂功率器件32、第三上桥臂功率器件33、第一下桥臂功率器件41、第二下桥臂功率器件42及第三下桥臂功率器件43均为IGBT管,IGBT管的栅极为控制端。
其中,上述第一高压驱动芯片11用于驱动第一上桥臂功率器件31的开关动作,上述第二高压驱动芯片12用于驱动第二上桥臂功率器件32的开关动作,上述第三高压驱动芯片13用于驱动第三上桥臂功率器件33的开关动作;
上述第一低压驱动芯片21用于驱动第一下桥臂功率器件41的开关动作,上述第二低压驱动芯片22用于驱动第二下桥臂功率器件42的开关动作,上述第三低压驱动芯片23用于驱动第三下桥臂功率器件43的开关动作。
金属基板50上设有用于安装第一高压驱动芯片11的第一区域、用于安装第二高压驱动芯片12的第二区域、用于安装第三高压驱动芯片13的第三区域、用于安装第一低压驱动芯片21的第四区域、用于安装第二低压驱动芯片22的第五区域及用于安装第三低压驱动芯片23的第六区域。其中,第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与第四区域、第五区域及第六区域的中心连线平行,且第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与金属基板50的一边平行,即本实施例中,第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12及第三高压驱动芯片13的中心连线与第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22及第三低压驱动芯片23的中心连线平行,且第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12及第三高压驱动芯片13的中心连线与金属基板50的一边平行。
本实施例中,金属基板50为长方形,第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与金属基板50的长边平行,即第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12及第三高压驱动芯片13的中心连线与金属基板50的长边平行,又由于本实施例中第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12及第三高压驱动芯片13的中心连线与第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22及第三低压驱动芯片23的中心连线平行,因此,第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22及第三低压驱动芯片23的中心连线也与金属基板50的长边平行。
进一步地,本实施例中,第一区域、第二区域及第三区域依次等间距直线排列于金属基板50长边方向的中心线的一侧,第四区域、第五区域及第六区域依次等间距直线排列于金属基板50长边方向的中心线的另一侧。即如图2所示,本实施例中,第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12及第三高压驱动芯片13依次等间距直线排列于金属基板50长边方向的中心线的一侧,第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22及第三低压驱动芯片依次等间距直线排列于金属基板50长边方向的中心线的另一侧。
进一步地,本实施例中,第一区域和第四区域的中心连线、第二区域和第五区域的中心连线以及第三区域和第六区域的中心连线均与金属基板50短边方向的中心线平行。即本实施例中,第一高压驱动芯片11和第一低压驱动芯片21的中心连线、第二高压驱动芯片12和第二低压驱动芯片22的中心连线及第三高压驱动芯片13和第三低压驱动芯片23的中心连线均与金属基板50短边方向的中心线平行。
金属基板50上还设有用于安装第一上桥臂功率器件31的第七区域、用于安装第二上桥臂功率器件32的第八区域、用于安装第三上桥臂功率器件33的第九区域、用于安装第一下桥臂功率器件41的第十区域、用于安装第二下桥臂功率器件42的第十一区域及用于安装第三下桥臂功率器件43的第十二区域;其中,第七区域和第十区域的中心连线、第八区域和第十一区域的中心连线以及第九区域和第十二区域的中心连线均与金属基板50短边方向的中心线平行,即第一上桥臂功率器件31和第一下桥臂功率器件41的中心连线、第二上桥臂功率器件32和第二下桥臂功率器件42的中心连线及第三上桥臂功率器件33和第三下桥臂功率器件43的中心连线均与金属基板50短边方向的中心线平行。
并且,本实施例中,第一上桥臂功率器件31和第一下桥臂功率器件41的中心连线位于第一高压驱动芯片11和第一低压驱动芯片21的中心连线的左侧,第二上桥臂功率器件32和第二下桥臂功率器件42的中心连线也位于第二高压驱动芯片12和第二低压驱动芯片22的中心连线的左侧,第三上桥臂功率器件33和第三下桥臂功率器件43的中心连线也位于第三高压驱动芯片13和第三低压驱动芯片23的中心连线的左侧。
进一步地,本实施例中,第一高压驱动芯片11设有第一驱动输出端(图未标号)、第二高压驱动芯片12设有第二驱动输出端(图未标号)、第三高压驱动芯片13设有第三驱动输出端(图未标号)、第一低压驱动芯片21设有第四驱动输出端(图未标号)、第二低压驱动芯片22设有第五驱动输出端(图未标号)、第三低压驱动芯片23设有第六驱动输出端(图未标号);其中,上述第一驱动输出端设于第一高压驱动芯片11朝向第一上桥臂功率器件31的一边;第二驱动输出端设于第二高压驱动芯片12朝向第二上桥臂功率器件32的一边;第三驱动输出端设于第三高压驱动芯片13朝向第三上桥臂功率器件33的一边;第四驱动输出端设于第一低压驱动芯片21朝向第一下桥臂功率器件41的一边;第五驱动输出端设于第二低压驱动芯片22朝向第二下桥臂功率器件42的一边;第六驱动输出端设于第三低压驱动芯片23朝向第三下桥臂功率器件43的一边。
进一步地,本实施例智能功率模块还包括第一绑定线14、第二绑定线15、第三绑定线16、第四绑定线24、第五绑定线25及第六绑定线26。
其中,第一绑定线14的一端与第一高压驱动芯片11的第一驱动输出端连接,第一绑定线14的另一端与第一上桥臂功率器件31的控制端连接;第二绑定线15的一端与第二高压驱动芯片12第二驱动输出端连接,第二绑定线15的另一端与第二上桥臂功率器件32的控制端连接;第三绑定线16的一端与第三高压驱动芯片13的第三驱动输出端连接,第三绑定线16的另一端与第三上桥臂功率器件33的控制端连接;
第四绑定线24的一端与第一低压驱动芯片21的第四驱动输出端连接,第四绑定线24的另一端与第一下桥臂功率器件41的控制端连接;第五绑定线25的一端与第二低压驱动芯片22的第五驱动输出端连接,第五绑定线25的另一端与第二下桥臂功率器件42的控制端连接;第六绑定线26的一端与第三低压驱动芯片23的第六驱动输出端连接,第六绑定线26的另一端与第三下桥臂功率器件43的控制端连接。
进一步地,本实施例中,上述第一绑定线14、第二绑定线15、第三绑定线16、第四绑定线24、第五绑定线25及第六绑定线26的长度均相等,即本实施例中,第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12、第三高压驱动芯片13、第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22、第三低压驱动芯片23均设置于对应功率器件控制端的等距处。
并且,本实施例中,第一绑定线14、第二绑定线15、第三绑定线16、第四绑定线24、第五绑定线25及第六绑定线26均为铝硅线;同时,第一绑定线14、第二绑定线15、第三绑定线16、第四绑定线24、第五绑定线25及第六绑定线26的线径均大于等于1mil(0.0254mm),本实施例中,第一绑定线14、第二绑定线15、第三绑定线16、第四绑定线24、第五绑定线25及第六绑定线26的线径均等于1.5mil(0.0381mm),以增强线强度,减少各绑定线的寄生电阻和寄生电感。并且,本实施例采用邦定线的连接方式将第一高压驱动芯片11与第一上桥臂功率器件31、第二高压驱动芯片12与第二上桥臂功率器件32、第三高压驱动芯片13与第三上桥臂功率器件33直接连接,同时将第一低压驱动芯片21与第一下桥臂功率器件41、第二低压驱动芯片22与第二下桥臂功率器件42、第三低压驱动芯片23与第三下桥臂功率器件43直接连接,降低了金属基板50与各邦定线之间的接触电阻;同时,本实施例能够使各高压驱动芯片的驱动输出端至各上桥臂功率器件的控制端之间的线路距离及各低压驱动芯片的驱动输出端至各下桥臂功率器件的控制端之间的线路距离最短,从而能够减少信号干扰;并且,本实施例由于上述各绑定线的长度均相等,因此避免了现有技术中因各功率器件的控制端与对应的驱动输出端之间的线路距离不一致而造成的信号传输失真现象,从而提高了智能功率模块的可靠性。
进一步地,本实施例中,第一高压驱动芯片11贴合金属基板50的一面、第二高压驱动芯片12贴合金属基板50的一面、第三高压驱动芯片13贴合金属基板50的一面、第一低压驱动芯片21贴合金属基板50的一面、第二低压驱动芯片22贴合金属基板50的一面及第三低压驱动芯片23贴合金属基板50的一面均淀积有一金层,并且,该金层的厚度大于等于1um,本实施例中,该金层的厚度等于2um;同时,第一高压驱动芯片11与金属基板50之间、第二高压驱动芯片12与金属基板50之间、第三高压驱动芯片13与金属基板50之间、第一低压驱动芯片21与金属基板50之间、第二低压驱动芯片22与金属基板50之间及第三低压驱动芯片23与金属基板50之间均设有一锡膏连接层,即各高压驱动芯片与金属基板50之间的连接,以及各低压驱动芯片与金属基板50之间的连接均采用锡膏回流焊方式进行连接,并且,上述第一上桥臂功率器件31、第二上桥臂功率器件32、第三上桥臂功率器件33、第一下桥臂功率器件41、第二下桥臂功率器件42及第三下桥臂功率器件43与金属基板50之间的连接也是采用锡膏回流焊方式进行连接,而锡膏回流焊的连接方式,相对于现有技术中的银胶粘接方式(银胶粘接方式是芯片与基板的普遍连接方式),降低了成本,同时,也缩短了生产时间。并且,本实施例中,上述第一高压驱动芯片11、第二高压驱动芯片12及第三高压驱动芯片13采用650V单片集成工艺技术制造,上述第一低压驱动芯片21、第二低压驱动芯片22及第三低压驱动芯片23采用24V单片集成工艺技术制造。
本实施例智能功率模块中的第一高压驱动芯片、第二高压驱动芯片、第三高压驱动芯片、第一低压驱动芯片、第二低压驱动芯片、第三低压驱动芯片上均仅设有一个驱动输出端,即本实施例智能功率模块中的各驱动芯片均为单通道的驱动芯片,即本实施例智能功率模块是采用单通道的驱动芯片来驱动功率器件,相对于现有技术中采用多通道的驱动芯片驱动功率器件,能够简化智能功率模块的版图设计,并且还能够使各驱动芯片的驱动输出端至对应功率器件的控制端之间的线路距离最短,从而能够减少信号干扰。同时,本实施例智能功率模块由于各驱动芯片的驱动输出端至对应功率器件的控制端之间的绑定线的长度均相等,因此,本实施例智能功率模块避免了现有技术中因各功率器件的控制端与对应的驱动输出端之间的线路距离不一致而造成的信号传输失真现象,从而提高了智能功率模块的可靠性。
以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种智能功率模块,其特征在于,所述智能功率模块包括用于驱动第一上桥臂功率器件的第一高压驱动芯片、用于驱动第二上桥臂功率器件的第二高压驱动芯片、用于驱动第三上桥臂功率器件的第三高压驱动芯片、用于驱动第一下桥臂功率器件的第一低压驱动芯片、用于驱动第二下桥臂功率器件的第二低压驱动芯片、用于驱动第三下桥臂功率器件的第三低压驱动芯片、以及用于设置所述第一高压驱动芯片、第二高压驱动芯片、第三高压驱动芯片、第一低压驱动芯片、第二低压驱动芯片及第三低压驱动芯片的金属基板;其中,
所述金属基板上设有用于安装所述第一高压驱动芯片的第一区域、用于安装所述第二高压驱动芯片的第二区域、用于安装所述第三高压驱动芯片的第三区域、用于安装所述第一低压驱动芯片的第四区域、用于安装所述第二低压驱动芯片的第五区域、用于安装所述第三低压驱动芯片的第六区域;所述第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与所述第四区域、第五区域及第六区域的中心连线平行,且所述第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与所述金属基板的一边平行。
2.如权利要求1所述的智能功率模块,其特征在于,所述金属基板为长方形;所述第一区域、第二区域及第三区域的中心连线与所述金属基板的长边平行。
3.如权利要求2所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一区域、第二区域及第三区域依次等间距直线排列于所述金属基板长边方向的中心线的一侧,所述第四区域、第五区域及第六区域依次等间距直线排列于所述金属基板长边方向的中心线的另一侧。
4.如权利要求3所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一区域和所述第四区域的中心连线、所述第二区域和所述第五区域的中心连线以及所述第三区域和所述第六区域的中心连线均与所述金属基板短边方向的中心线平行。
5.如权利要求4所述的智能功率模块,其特征在于,所述金属基板上还设有用于安装所述第一上桥臂功率器件的第七区域、用于安装所述第二上桥臂功率器件的第八区域、用于安装所述第三上桥臂功率器件的第九区域、用于安装所述第一下桥臂功率器件的第十区域、用于安装所述第二下桥臂功率器件的第十一区域及用于安装所述第三下桥臂功率器件的第十二区域;其中,
所述第七区域和所述第十区域的中心连线、所述第八区域和所述第十一区域的中心连线以及所述第九区域和所述第十二区域的中心连线均与所述金属基板短边方向的中心线平行。
6.如权利要求5所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一高压驱动芯片设有第一驱动输出端、所述第二高压驱动芯片包括第二驱动输出端、所述第三高压驱动芯片包括第三驱动输出端、所述第一低压驱动芯片包括第四驱动输出端、所述第二低压驱动芯片包括第五驱动输出端、所述第三低压驱动芯片包括第六驱动输出端;其中,
所述第一驱动输出端设于所述第一高压驱动芯片朝向所述第一上桥臂功率器件的一边;所述第二驱动输出端设于所述第二高压驱动芯片朝向所述第二上桥臂功率器件的一边;所述第三驱动输出端设于所述第三高压驱动芯片朝向所述第三上桥臂功率器件的一边;所述第四驱动输出端设于所述第一低压驱动芯片朝向所述第一下桥臂功率器件的一边;所述第五驱动输出端设于所述第二低压驱动芯片朝向所述第二下桥臂功率器件的一边;所述第六驱动输出端设于所述第三低压驱动芯片朝向所述第三下桥臂功率器件的一边。
7.如权利要求6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第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线;其中,
所述第一绑定线的一端与所述第一驱动输出端连接,所述第一绑定线的另一端与所述第一上桥臂功率器件的控制端连接;所述第二绑定线的一端与所述第二驱动输出端连接,所述第二绑定线的另一端与所述第二上桥臂功率器件的控制端连接;所述第三绑定线的一端与所述第三驱动输出端连接,所述第三绑定线的另一端与所述第三上桥臂功率器件的控制端连接;
所述第四绑定线的一端与所述第四驱动输出端连接,所述第四绑定线的另一端与所述第一下桥臂功率器件的控制端连接;所述第五绑定线的一端与所述第五驱动输出端连接,所述第五绑定线的另一端与所述第二下桥臂功率器件的控制端连接;所述第六绑定线的一端与所述第六驱动输出端连接,所述第六绑定线的另一端与所述第三下桥臂功率器件的控制端连接。
8.如权利要求7所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线的长度相等。
9.如权利要求8所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线均为铝硅线;所述第一绑定线、第二绑定线、第三绑定线、第四绑定线、第五绑定线及第六绑定线的线径均大于等于0.0254mm。
10.如权利要求9所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一高压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第二高压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第三高压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第一低压驱动芯片贴合所述金属基板的一面、所述第二低压驱动芯片贴合所述金属基板的一面及所述第三低压驱动芯片贴合所述金属基板的一面均淀积有一金层;所述金层的厚度大于等于1um。
11.如权利要求10所述的智能功率模块,其特征在于,所述第一高压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第二高压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第三高压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第一低压驱动芯片与所述金属基板之间、所述第二低压驱动芯片与所述金属基板之间及所述第三低压驱动芯片与所述金属基板之间均设有一锡膏连接层。
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CN110868086A (zh) * 2019-11-28 2020-03-06 广东美的制冷设备有限公司 智能功率模块及空调器
CN110942998A (zh) * 2019-12-06 2020-03-31 西安中车永电电气有限公司 一种ipm模块的芯片焊接方法

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