[发明专利]智能功率模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电子器件制造工艺领域，尤其涉及一种智能功率模块及其制造方法。

背景技术

智能功率模块（Intelligent Power Module，IPM）是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。IPM把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。IPM一方面接收MCU的控制信号，驱动后续电路工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU。与传统分立方案相比，IPM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。

参照图1说明现有智能功率模块100的结构。图1（A）是所述智能功率模块100的俯视图，图1（B）是图1（A）的X-X’线剖面图。

智能功率模块100具有如下结构，其包括：电路基板106；设于所述电路基板106表面上的绝缘层107上形成的所述电路布线108；贯穿所述绝缘层107露出所述电路基板106的过孔111；被固定在所述电路布线108上的电路元件104；连接电路元件104和所述电路布线108的金属线105；通过所述过孔111，连接所述电路布线108的特定电位点与所述电路基板106的贯穿线110，在此，所述电路布线108的特定电位点一般为地电位，目的是屏蔽干扰信号；与所述电路布线108连接的引脚101；所述智能功率模块100的整体被密封树脂102密封。

而在制造过程中为了避免所述电路元件104在后续加工工序中被静电损伤，所述引脚101的特定位置通过加强筋109相连，如图1(C)所示；将所述引脚101的加强筋109切除并形成所需的形状

所述过孔111一般通过铣刀钻孔形成，这对转速和方向的控制非常讲究，所述绝缘层107有被钻崩裂的危险，形成过孔111的工序是现行智能功率模块成品率最低的工序之一。

另外，通过铣刀钻孔，会造成露出的所述电路基板106表面不光滑，所述贯穿线110与所述电路基板106的连接并不紧密，而所述智能功率模块100一般会工作在恶劣的工况中，温度变化范围非常大，所述贯穿线110有与所述电路基板106脱落的风险，一旦脱落，所述智能功率模块100将非常容易受到干扰信号影响，导致误动作，严重时会引起所述智能功率模块100自身发生爆炸。

此外，所述智能功率模块100的电路布局需要为过孔111预留位置，增加了电路布线的难度：如图1（B）所示，所述过孔111必须在所述电路布线108附近，才能通过所述贯穿线110形成连接，如果所述过孔111的位置过于居中，所述智能功率模块100的EMI（Electro-Magnetic Interference，电磁干扰）会过大，如果并且所述过孔111的位置过于靠边，所述智能功率模块100的EMC（Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性）会下降。

再次，所述过孔111需要占用一定的面积，而所述过孔111和所述电路布线108间还需要保持一定的距离，才能形成所述贯穿线110，一般地，此种结构将增加5%以上的面积，这无疑使所述智能功率模块100的材料成本增加。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的不足，提供一种高可靠性的智能功率模块及一种工序流程得到简化的智能功率模块制造方法，可在保证智能功率模块加工时不受静电损伤的情况下，使制造出的智能功率模块的引脚被镀层完全密封。

本发明是这样实现的，一种智能功率模块，包括具有第一表面且在该第一表面覆盖有绝缘层的基板、于所述绝缘层表面设置的电路布线、于所述电路布线相应位置配设的电路元件以及与电路布线连接并自所述基板外延的引脚，所述智能功率模块还包括电性连接于其中一个所述引脚与所述基板之间的连接导体，该引脚为电位引脚。

本发明的智能功率模块的有益效果是：无须预留过孔并形成贯穿线而是通过连接导体实现基板与特定电位相连，节省了基板面积，使智能功率模块实现小型化，使基板具备电位的位置无须设置在主体电路布线附近，对EMI和EMC的影响可以忽略，大幅降低了电路布线的设计难度。

此外，还通过引脚嵌入设置在金属铝基板背面特定位置的一个槽孔，实现了电位引脚和基板的可靠接触，在长期冷热变化的环境中，也不会造成松脱。

本发明的另一目的在于提供一种智能功率模块的制造方法，包括以下步骤：

制作基板，并于所述基板的第一表面覆盖绝缘层，再在所述绝缘层表面布设电路布线；

制作包括电位引脚的引脚以及连接导体；