CN118039596B - 智能功率模块及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能功率模块及其电子设备，智能功率模块包括：塑封体、基板和多个功率芯片，多个焊盘沿基板的长度方向间隔开。多个功率芯片包括多个第一功率芯片和多个第二功率芯片，多个第二功率芯片和多个第一功率芯片沿基板的长度方向交错排布；其中，在基板的宽度方向上第一功率芯片的邻近控制侧的边缘与焊盘的邻近控制侧的边缘之间的最小距离为L₁，在基板的宽度方向上第二功率芯片邻近控制侧的的边缘与焊盘邻近控制侧的的边缘之间的最小距离为L₂，其中，L₁、L₂满足：L₁≥1.0mm，0.35mm≤L₂≤0.65mm。根据本发明的智能功率模块，在塑封时避免抽芯针与第一功率芯片干涉，减少栅极电感，同时，提高了智能功率模块的通流能力和功率。

Description

智能功率模块及其电子设备

技术领域

本发明涉及功率模块技术领域，尤其是涉及一种智能功率模块及其电子设备。

背景技术

在智能功率模块的塑封过程中，为防止基板和模具之间出现间隙而导致基板表面溢胶，通过采用抽芯针抵压基板再进行塑封。

相关技术中，通常在DBC的电路布线铜层上设置一排六颗功率芯片，芯片顶端平齐并靠近IC驱动框架设置，即需使功率芯片的边缘与电路布线铜层的边缘之间的距离(C值)尽量小，以减少金线长度、避免变形，及减少栅极电感避免影响开关特性。同时制造过程中为压住DBC需将压爪也设置在上述区域内，所以C最小为0.7mm。另外，为了避免功率芯片与抽芯针干涉，DBC的长度方向的两端需预留放置抽芯针的空间，导致电路布线铜层上功率芯片可放置的有效面积较小。

然而，在不改变DBC尺寸的情况下，需设置更大尺寸的功率芯片以提高产品通流能力和功率时，大尺寸功率芯片可能会与抽芯针干涉，使得智能功率模块不能兼顾减少栅极电感、提升产品通流能力，以及避免与抽芯针干涉。

发明内容

本发明旨在提出一种能兼顾减少栅极电感、提升产品通流能力，以及避免与抽芯针干涉的智能功率模块。

根据本发明实施例的智能功率模块，包括：塑封体；基板，所述基板设在所述塑封体内，且所述基板的厚度方向的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐，所述基板具有多个焊盘，多个所述焊盘沿所述基板的长度方向间隔开，所述基板的宽度方向的两侧分别为控制侧和功率侧；多个功率芯片，多个所述功率芯片分别设在多个所述焊盘上，多个所述功率芯片包括多个第一功率芯片和多个第二功率芯片，多个所述第二功率芯片和多个所述第一功率芯片沿所述基板的长度方向交错排布；在所述基板的宽度方向上所述第一功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离为L₁，在所述基板的宽度方向上所述第二功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离为L₂，其中，所述L₁、L₂满足：L₁≥1.0mm，0.35mm≤L₂≤0.65mm。

根据本发明实施例的智能功率模块，通过在基板的宽度方向上，使第一功率芯片的边缘与焊盘的边缘之间的最小距离L₁≥1.0mm、第二功率芯片的边缘与焊盘的边缘之间的最小距离L₂在0.35mm～0.65mm之间，一方面，在塑封时抽芯针能够放置于第一功率芯片与焊盘的边缘之间的空间，避免抽芯针与第一功率芯片干涉，防止第一功率芯片受损，且焊盘上放置功率芯片的有效面积较大，可以增大功率芯片的尺寸来提高智能功率模块的通流能力和功率；另一方面，可以缩短驱动芯片与功率芯片之间的连接线的长度，减少栅极电感。

根据本发明的一些实施例，多个所述第一功率芯片位于所述基板的长度方向的两端。

根据本发明的一些实施例，在所述基板的长度方向上所述第一功率芯片的远离所述基板中心的边缘与所述焊盘的远离所述基板中心的边缘之间的最小距离为L₃，其中，所述L₃满足：0.35mm≤L₃≤0.45mm。

根据本发明的一些实施例，多个所述焊盘包括第一焊盘和多个第二焊盘，所述第一焊盘位于所述基板的长度方向的一侧，所述第一焊盘上设有所述第一功率芯片，所述第二焊盘上设有所述第二功率芯片；所述第一焊盘的邻近所述控制侧的一侧在所述基板的长度方向上的长度为L₄，所述第二焊盘的邻近所述控制侧的一侧在所述基板的长度方向上的长度为L₅，其中，所述L₄、L₅满足：L₄＝L₅。

根据本发明的一些实施例，在所述基板的宽度方向上，所述第一焊盘上所述第一功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述第一焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离L₁’，其中，所述L₁’满足：1.0mm≤L₁’≤3.3mm。

根据本发明的一些实施例，多个所述焊盘还包括第三焊盘，所述第三焊盘位于所述基板的长度方向的另一侧，所述第三焊盘上设有所述第一功率芯片和所述第二功率芯片，所述第三焊盘的邻近所述控制侧的一侧在所述基板的长度方向上的长度为L₆，其中，所述L₄、L₆满足：L₄＜L₆。

根据本发明的一些实施例，所述塑封体上形成有第一抽芯针孔和第二抽芯针孔，所述第一抽芯针孔和所述第二抽芯针孔沿所述基板的长度方向间隔开；所述第一焊盘的邻近所述控制侧的所有拐角中位于最外侧的所述拐角为第一拐角，在所述基板的厚度方向的投影面上所述第一抽芯针孔的中心与所述第一拐角的顶点重合；所述第三焊盘的邻近所述控制侧的所有拐角中位于最外侧的所述拐角为第二拐角，在所述基板的厚度方向的投影面上所述第二抽芯针孔的中心与所述第二拐角的顶点重合。

根据本发明的一些实施例，在所述基板的宽度方向上，所述第三焊盘上所述第一功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述第三焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离L₁”，其中，所述L₁”满足：1.0mm≤L₁”≤1.65mm。

根据本发明的一些实施例，所述第三焊盘包括沿所述基板的宽度方向排布的第一焊盘区和第二焊盘区，所述第一功率芯片和所述第二功率芯片均设在所述第一焊盘区，在所述基板的长度方向上所述第一焊盘区的长度大于所述第二焊盘区的长度；在所述基板的宽度方向上所述第一功率芯片的邻近所述功率侧的边缘与所述第二焊盘区的邻近所述功率侧的边缘之间的最小距离为L₇，其中，所述L₇满足：L₇＞0.4mm。

根据本发明的一些实施例，在所述基板的长度方向上所述第一焊盘与所述第三焊盘之间的最大距离为H，其中，所述H满足：21.6mm≤H≤21.8mm。

根据本发明的一些实施例，多个所述焊盘的邻近所述控制侧的一端在所述基板的长度方向上平齐；多个所述第二功率芯片在所述基板的长度方向上平齐。

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示意图；

图2是根据本发明实施例的智能功率模块的基板的示意图；

图3是根据本发明实施例的智能功率模块的剖面图；

图4是根据本发明实施例的智能功率模块的局部放大图；

图5是根据本发明另一个实施例的智能功率模块的剖面图。

附图标记：

100：智能功率模块；

10：塑封体；11：抽芯针套筒孔；12：第一抽芯针孔；13：第二抽芯针孔；20：基板；21；控制侧；22：功率侧；23：焊盘；24：第一焊盘；25：第二焊盘；26：第三焊盘；261：第一焊盘区；262：第二焊盘区；27：绝缘层；28：散热层；29：绝缘树脂层；30：功率芯片；31：第一功率芯片；32：第二功率芯片；40：框架；41：基岛；42：控制引脚；43：功率引脚；50：第一连接线；60：第二连接线；70：第三连接线；80：驱动芯片；

200：抽芯针。

具体实施方式

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的智能功率模块100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的智能功率模块100，包括：塑封体10、基板20和多个功率芯片30。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

具体而言，基板20设在塑封体10内，基板20的厚度方向的一侧表面与塑封体10的厚度方向的一侧表面平齐，基板20具有多个焊盘23，多个焊盘23沿基板20的长度方向间隔开，基板20的宽度方向(例如，图2中的上下方向)的两侧分别为控制侧21和功率侧22。多个功率芯片30分别设在多个焊盘23上，多个功率芯片30包括多个第一功率芯片31和多个第二功率芯片32，多个第二功率芯片32和多个第一功率芯片31沿基板20的长度方向(例如，图2中的左右方向)交错排布。

例如，在图1和图2的示例中，塑封体10包裹在基板20的外周面，对基板20起保护作用，避免基板20和功率芯片30损坏。基板20的厚度方向(例如，图3中的上下方向)的一侧可以设有六个功率芯片30，六个功率芯片30中的其中两个为第一功率芯片31，剩余四个为第二功率芯片32，两个第一功率芯片31和四个第二功率芯片32沿基板20的长度方向交错间隔开。需要说明的是，交错排布指的是相邻两个第一功率芯片31之间可以设有至少一个第二功率芯片32，或相邻两个第二功率芯片32之间可以设有至少一个第一功率芯片31。

参照图1，智能功率模块100还包括框架40和多个驱动芯片80，框架40包括基岛41、控制引脚42和功率引脚43，基岛41设在塑封体10内，基板20和控制引脚42均位于控制侧21，功率引脚43位于功率侧22，功率引脚43通过第一连接线50与功率芯片30相连。多个驱动芯片80沿基板20的长度方向间隔设在基岛41上，每个驱动芯片80通过第二连接线60与控制引脚42相连，每个驱动芯片80通过第三连接线70与功率芯片30相连。

例如，在图1的示例中，控制引脚42的数量为十九个，十九个控制引脚42沿基板20的长度方向间隔开，每个控制引脚42的一端伸入塑封体10内，每个控制引脚42的另一端伸出塑封体10外。基岛41为两个，两个基岛41也沿基板20的长度方向间隔开，每个基岛41上设置有一个驱动芯片80，驱动芯片80可以通过相同线径的连接线(即第二连接线60和第三连接线70)与对应的控制引脚42和功率芯片30实现电连接。功率引脚43的数量为七个，七个功率引脚43也沿基板20的长度方向间隔开，每个功率引脚43的一端伸入塑封体10内，每个功率引脚43的另一端伸出塑封体10外。每个功率芯片30可以通过粗线径的连接线(即第一连接线50)与对应的功率引脚43电连接。由此，实现驱动芯片80与功率芯片30和控制引脚42的电连接，功率芯片30与功率引脚43的电连接，使智能功率模块100能够正常工作。

在基板20的宽度方向上第一功率芯片31的邻近控制侧21的边缘与焊盘23的邻近控制侧21的边缘之间的最小距离为L₁，在基板20的宽度方向上第二功率芯片32的邻近控制侧21的边缘与焊盘23的邻近控制侧21的边缘之间的最小距离为L₂，其中，L₁、L₂满足：L₁≥1.0mm，0.35mm≤L₂≤0.4mm。也就是说，在基板20的宽度方向上第一功率芯片31相较于第二功率芯片32更加靠近基岛，使得第一功率芯片31的边缘与焊盘23的边缘之间的间距较大。

参照图3和图4，塑封体10上形成有抽芯针套筒孔11，抽芯针套筒孔11可以设置为圆形，抽芯针孔12形成在抽芯针套筒孔11的内周侧，并且抽芯针孔12的底壁位于抽芯针套筒孔11的邻近基板20的一侧。也就是说，抽芯针套筒孔11和抽芯针孔12共同形成台阶孔。例如，抽芯针200是一种伸缩顶针设计，在智能功率模块100的塑封过程中，树脂填充时顶针伸出穿过抽芯针孔12与基板20接触以固定基板20，使基板20的裸露在塑封体10的表面不易倾斜，直至树脂填充完成以在基板20外形成塑封体10，待塑封体10完全固化前将抽芯针200缩回完成整个塑封体10的塑封流程，从而使基板20可以紧贴塑封模具，进而避免基板20的背面发生溢胶。

抽芯针200由顶针和抽芯针套筒组成，顶针穿过型腔和抽芯针板，并由底板固定，由油路提供动力到顶杆以使顶针顶出，切断油路动力后由复位弹簧动作或反向油路让顶针复位，通常情况下设定抽芯套筒和抽芯针复位位置比模具的型腔面高,以防止树脂填充到型腔的顶针和抽芯针套筒内部。由此，抽芯针套筒可以配合在抽芯针套筒孔12内，从而有利于顶针穿过抽芯针套筒伸入抽芯针孔12内，提高了顶针在上下方向移动的准确性，进一步地避免了基板20背面溢胶。

其中，常规的抽芯针200的半径为0.6mm，且抽芯针200外的安全线半径为抽芯针200的半径加0.4mm。也就是说，为防止抽芯针200与功率芯片30干涉，安全线内不能摆放功率芯片30，即使功率芯片30与抽芯针200间隔开。在塑封时，需要至少四分之一的抽芯针200抵压在基板20上，使基板20完全与模具贴合。当L₁＜1.0mm时，为保证抽芯针200不与功率芯片30干涉，需要在基板20的长度方向上增加功率芯片30的边缘与焊盘23的边缘之间的间距，导致焊盘23上放置功率芯片30的有效面积减小。

由此，通过使L₁≥1.0mm，增大了第一功率芯片31和焊盘23的邻近控制侧21的边缘之间的距离，可以使抽芯针200的边缘与第一功率芯片31的边缘彼此间隔开，即在塑封时抽芯针200可以放置在第一功率芯片31和控制侧21之间，抽芯针200的一端与第一功率芯片31不接触，从而可以避免塑封时基板20表面发生溢胶，提高了生产效率，且在制造过程中增加了压爪的放置区域，即利于压爪放置在第一功率芯片31和焊盘23的邻近控制侧21的边缘之间，以压住基板20，保证基板20的稳定，同时在基板20的长度方向上将第一功率芯片31的边缘和焊盘23的边缘之间的间距设置的尽可能小，从而可以增大焊盘23上放置功率芯片30的有效面积，进而可以保持功率芯片30的尺寸不变，或可以增大功率芯片30的尺寸来提高智能功率模块100的通流能力和功率。

在基板20的宽度方向上功率芯片3的邻近控制侧21的边缘与焊盘23的邻近控制侧21的边缘之间的最小距离(安全距离)需大于0.35mm，此安全距离在保证功率芯片30能够焊接在焊盘23的同时，可以避免锡膏熔化后流至焊盘23外。当L₂＞0.65mm时，功率芯片30和焊盘23之间的距离较大，导致连接在功率芯片30的栅极和和驱动芯片80之间的第三连接线70的长度较长，导致栅极电感较大。由此，通过使0.35mm≤L₂≤0.65mm，能够将第二功率芯片32牢靠地固定在焊盘23上，且第二功率芯片32更加靠近驱动芯片80，可以缩短第三连接线70的长度，从而可以减少栅极电感。

根据本发明实施例的智能功率模块100，通过在基板20的宽度方向上，使第一功率芯片31的边缘与焊盘23的边缘之间的最小距离L₁≥1.0mm、第二功率芯片32的边缘与焊盘23的边缘之间的最小距离L₂在0.35mm～0.65mm之间，一方面，在塑封时抽芯针200能够放置于第一功率芯片31与焊盘23的边缘之间的空间，避免抽芯针200与第一功率芯片31干涉，防止第一功率芯片31受损，且焊盘23上放置功率芯片30的有效面积较大，可以增大功率芯片30的尺寸来提高智能功率模块100的通流能力和功率；另一方面，可以缩短驱动芯片80与功率芯片30之间的连接线的长度，减少栅极电感。

根据本发明的一些实施例，多个第一功率芯片31位于基板20的长度方向的两端。参照图1，两个第一功率芯片31分别位于基板20的长度方向的两端，四个第二功率芯片32位于两个第一功率芯片31之间。塑封时，可以采用两个抽芯针200，两个抽芯针200分别放置在两个第一功率芯片31和控制侧21之间，即两个抽芯针200分别位于基板20的长度方向的两端。如此设置，使基板20能够均匀受力，保证基板20与模具完全贴合，避免基板20因受力不均而与模具产生间隙，进一步提高了生产效率。

根据本发明的一些实施例，每个焊盘区23上设有至少一个功率芯片30。例如，在图1和图2的示例中，基板20的厚度方向的一侧具有四个焊盘区23，四个焊盘区23沿基板20的长度方向均匀间隔开。其中，可以部分焊盘区23设置一个功率芯片30，剩余焊盘区23设置多个功率芯片30(如图1所示)；或者，也可以每个焊盘区23仅设置一个功率芯片30(图未示出)；再或者，还可以每个焊盘区23设置多个功率芯片30(图未示出)。

图1中显示了四个焊盘区23用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的焊盘区23的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

如图1所示，在基板20的长度方向上第一功率芯片31的远离基板20中心的边缘与焊盘23的远离基板20中心的边缘之间的最小距离为L₃，其中，L₃满足：0.35mm≤L₃≤0.45mm。当L₃＜0.35mm时，第一功率芯片31的边缘与焊盘23的边缘之间的距离较小，由于功率芯片30采用锡膏焊接在基板20上，L₃较小会导致焊接时锡膏流至焊盘23外，从而导致相邻两个焊盘23连接，影响智能功率模块100的正常使用；当L₃＞0.45mm时，第一功率芯片31的边缘与焊盘23的边缘之间的距离较大，焊盘23的面积有效，导致放置第一功率芯片31的有效面积，使得第一功率芯片31的尺寸减小，从而会减小智能功率模块100的通流能力。由此，通过使0.35mm≤L₃≤0.45mm，可以有效避免功率芯片30焊接时锡膏流至焊盘区23外，保证智能功率模块100的正常工作，同时可以在焊盘23内设置大尺寸的第一功率芯片31，从而提高智能功率模块100的通流能力。

进一步地，多个焊盘23包括第一焊盘24和多个第二焊盘25，第一焊盘24位于基板20的长度方向的一侧，第一焊盘24上设有第一功率芯片31，第二焊盘25上设有第二功率芯片32。参照图1和图2，四个焊盘23可以包括一个第一焊盘24和两个第二焊盘25，两个第二焊盘25均位于第一焊盘24在基板20的长度方向的同一侧，第一焊盘24上设置有一个第一功率芯片31，每个第二焊盘25上设置有一个第二功率芯片32。塑封时，抽芯针200可以放置在第一焊盘24。

第一焊盘24的邻近控制侧21的一侧在基板20的长度方向上的长度为L₄，第二焊盘25的邻近控制侧21的一侧在基板20的长度方向上的长度为L₅，其中，L₄、L₅满足：L₄＝L₅。这样，第一焊盘24的长度方向的一端的宽度与第二焊盘25的长度方向的一端的宽度相同，以使第一焊盘24和第二焊盘25放置功率芯片30的区域大致相同，从而可以保证功率芯片30和焊盘23排布的规整性，使智能功率模块100的结构更加紧凑。

更进一步地，如图1所示，在基板20的宽度方向上，第一焊盘24上第一功率芯片31的邻近控制侧21的边缘与第一焊盘24的邻近控制侧21的边缘之间的最小距离L₁’，其中，L₁’满足：1.0mm≤L₁’≤3.3mm。当L₁’＜1.0mm，第一功率芯片31的边缘与第一焊盘24的边缘之间的距离较小，在塑封时抽芯针200会与第一功率芯片31干涉，导致基板20溢胶，同时压爪压住基板20时会与第一功率芯片31干涉，导致第一功率芯片31损坏；当L₁’＞3.3mm时，第一功率芯片31的边缘与第一焊盘24的边缘之间的距离较大，会增加驱动芯片80和第一功率芯片31之间的连接线的长度，导致栅极电感较大。由此，通过使L₁’满足1.0mm≤L₁’≤3.3mm，既可以保证塑封时抽芯针200与第一功率芯片31不干涉、以及制造过程中压爪在压住基板20时与第一功率芯片31不干涉，同时可以缩短驱动芯片80和第一功率芯片31之间的连接线的长度(例如，连接线的长度可以小于6mm)，减小栅极电感，降低成本。

更进一步地，多个焊盘23还包括第三焊盘26，第三焊盘26位于基板20的长度方向的另一侧，第三焊盘26上设有第一功率芯片31和第二功率芯片32。如图1和图2所示，第三焊盘26为一个，第一焊盘24和第三焊盘26分别位于基板20的长度方向的两端，第三焊盘26上设置有两个第二功率芯片32和一个第一功率芯片31，且第一功率芯片31位于第三焊盘26远离第二焊盘25的一侧，使基板20的长度方向的两端分别设有第一功率芯片31，利于在基板20的长度方向的两侧放置抽芯针200，保证基板20受力均衡。

如图2所示，第三焊盘26的邻近控制侧21的一侧在基板20的长度方向上的长度为L₆，其中，L₄、L₆满足：L₄＜L₆。由于第三焊盘26中的三个功率芯片30用于连接三相电。通过使L₄＜L₆，利于将实现同一个功能的功率芯片30放置在同一区域，使智能功率模块100的结构更加紧凑。

根据本发明的一些实施例，参照图1和图4，塑封体10上形成有第一抽芯针孔12和第二抽芯针孔13，第一抽芯针孔12和第二抽芯针孔13沿基板20的长度方向间隔开。第一焊盘24的邻近控制侧21的所有拐角中位于最外侧的拐角为第一拐角，在基板20的厚度方向的投影面上第一抽芯针孔12的中心与第一拐角的顶点重合。第三焊盘26的邻近控制侧21的所有拐角中位于最外侧的拐角为第二拐角，在基板20的厚度方向的投影面上第二抽芯针孔13的中心与第二拐角的顶点重合。

由于当抽芯针200的中心在其它位置，使得抽芯针200在焊盘23上占用面积更小时，即抽芯针200的中心在焊盘23之外，抽芯针200容易压不稳而倾斜；当抽芯针200的中心在其它位置，使得抽芯针在焊盘23上占用面积更大时，会减少焊盘23上放置功率芯片30的有效面积。

如图1、图3和图4所示，在塑封时，两个抽芯针200分别穿过第一抽芯针孔12和第二抽芯针孔13与基板23接触时。其中，与第一焊盘24相对的抽芯针200的圆心在基板20表面上对应的位置为第一焊盘24的第一拐角的顶点；与第三焊盘26相对的抽芯针200的圆心在基板20表面上对应的位置为第三焊盘26的第二拐角的顶点。如此设置，在保证抽芯针200对基板20的按压作用的同时，抽芯针200在基板02的焊盘23上占用面积最小且能稳定的按压基板20，从而进一步增大第一焊盘24和第三焊盘26上放置功率芯片30的有效面积，进而提高了智能功率模块100的使用性能。此外，抽芯针200也不会与功率芯片30发生干涉，从而有利于功率芯片30的正常使用。根据本发明的一些实施例，在基板20的宽度方向上，第三焊盘26上所述第一功率芯片31的邻近控制侧21的边缘与第三焊盘26的控制侧21的边缘之间的最小距离L₁”，其中，L₁”满足：1.0mm≤L₁”≤1.65mm。当L₁”＜1.0mm，第一功率芯片31的边缘与第三焊盘26的边缘之间的距离较小，在塑封时抽芯针200会与第一功率芯片31干涉，导致基板20溢胶，同时压爪压住基板20时会与第一功率芯片31干涉，导致第一功率芯片31损坏；当L₁”＞1.65mm时，第一功率芯片31的边缘与第三焊盘26的边缘之间的距离较大，会增加驱动芯片80和第一功率芯片31之间的连接线的长度，导致栅极电感较大。由此，通过使L₁”满足1.0mm≤L₁”≤1.65mm，既可以保证塑封时抽芯针200与第一功率芯片31不干涉、以及制造过程中压爪在压住基板20时与第一功率芯片31不干涉，同时可以缩短驱动芯片80和第一功率芯片31之间的连接线的长度(例如，连接线的长度可以小于6mm)，减小栅极电感，降低成本。

根据本发明的一些实施例，第三焊盘26包括沿基板20的宽度方向排布的第一焊盘区261和第二焊盘区262，第一功率芯片31和第二功率芯片32均设在第一焊盘区261，在基板20的长度方向上第一焊盘区261的长度大于第二焊盘区262的长度。如图1和图2所示，第一焊盘区261的形状大致呈五边形，沿朝向第二焊盘区262的方向、第一焊盘区261的长度逐渐减小，且第一焊盘区261的面积大于第二焊盘区262的面积，利于第一焊盘区261放置功率芯片30

在基板20的宽度方向上第一功率芯片31的邻近功率侧22的边缘与第二焊盘区262的远离功率侧22的边缘之间的最小距离为L₇，其中，L₇满足：L₇＞0.4mm。如此设置，使得第一功率芯片31的边缘与第二焊盘区262的边缘之间距离处于安全距离，避免第一功率芯片31与第一焊盘区261的边缘干啥，以及避免锡膏流至第一焊盘区261外。

可选地，如图1所示，多个功率芯片30邻近控制侧21设置。如此设置，可以减小功率芯片30与驱动芯片80之间的间距，从而可以缩短连接驱动芯片80和功率芯片30的连接线的长度，进一步减小栅极电感，降低了智能功率模块100的成本。

根据本发明的一些实施例，在基板20的长度方向上第一焊盘24与第三焊盘26之间的最大距离为H，其中，H满足：21.6mm≤H≤21.8mm。也就是说，基板20上设置焊盘23的区域的长度在21.6mm～21.8mm之间，此时可以尽可能地增大每个焊盘23在基板20的长度方向上的长度，从而可以在焊盘23内放置大尺寸的功率芯片30(例如宽度为2.56mm的功率芯片30)，以增加智能功率模块100的通流能力。

可选地，在基板20的长度方向上基板的绝缘层的两端可以凸出焊盘23，例如，绝缘层的两端凸出于焊盘23的部分的长度为0.5mm。

根据本发明的一些实施例，参照图1，多个焊盘23的邻近控制侧21的一端在基板20的长度方向上平齐。多个第二功率芯片32在基板20的长度方向上平齐。如此设置，使得焊盘23和第二功率芯片32规整地排布在基板20上，保证智能功率模块100的规整性。

可选地，第一连接线50可以为粗线径的铝线，第二连接线60和第三连接线70可以为细线径的铝线、铜线或金线。但不限于此。

在一些可选的实施例中，基板20还包括绝缘层27和散热层28，焊盘23和散热层28设于绝缘层27的两侧。例如，在图3的示例中，焊盘23和散热层28分别设于绝缘层27的两侧表面，第一功率芯片31和第二功率芯片32均设于焊盘23，散热层28的远离功率芯片30的一侧表面与塑封体10的底面平齐并裸露在塑封体10外。当功率芯片30工作产生热量时，热量可以经焊盘23和绝缘层27传递至散热层28，散热层28与外界进行热交换，以实现智能功率模块100的散热。例如，焊盘23、绝缘层27和散热层28的材质可以分别设置为铜层、陶瓷层、铜层，以有利于基板20的正常使用。

在另一些可选的实施例中，结合图5，基板20与功率引脚43相连，基板20的远离功率芯片30的一侧可以通过绝缘树脂层29与散热层28相连，散热层28的远离功率芯片30的一侧表面与塑封体10的底面平齐，并裸露在塑封体10外。通过在基板20和散热层28之间设置绝缘树脂层29，以将基板20和散热层28间隔开，避免基板20和散热层28电连接。当功率芯片30工作产生热量时，热量可以经基板20和绝缘树脂层29传递至散热层28，散热层28与外界进行热交换，以实现智能功率模块100的散热。可选地，散热层28可以为铜片。但不限于此。

根据本发明实施例的智能功率模块100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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 (11)

1.一种智能功率模块，其特征在于，包括：

塑封体；

基板，所述基板设在所述塑封体内，且所述基板的厚度方向的一侧表面与所述塑封体的厚度方向的一侧表面平齐，所述基板具有多个焊盘，多个所述焊盘沿所述基板的长度方向间隔开，所述基板的宽度方向的两侧分别为控制侧和功率侧；

多个功率芯片，多个所述功率芯片分别设在多个所述焊盘上，多个所述功率芯片包括多个第一功率芯片和多个第二功率芯片，多个所述第二功率芯片和多个所述第一功率芯片沿所述基板的长度方向交错排布；

在所述基板的宽度方向上所述第一功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离为L₁，在所述基板的宽度方向上所述第二功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离为L₂，其中，所述L₁、L₂满足：L₁≥1.0mm，0.35mm≤L₂≤0.65mm。

2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，多个所述第一功率芯片位于所述基板的长度方向的两端。

3.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，在所述基板的长度方向上所述第一功率芯片的远离所述基板中心的边缘与所述焊盘的远离所述基板中心的边缘之间的最小距离为L₃，其中，所述L₃满足：0.35mm≤L₃≤0.45mm。

4.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，多个所述焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘位于所述基板的长度方向的一侧，所述第一焊盘上设有所述第一功率芯片，所述第二焊盘上设有所述第二功率芯片；

所述第一焊盘的邻近所述控制侧的一侧在所述基板的长度方向上的长度为L₄，所述第二焊盘的邻近所述控制侧的一侧在所述基板的长度方向上的长度为L₅，其中，所述L₄、L₅满足：L₄＝L₅。

5.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，在所述基板的宽度方向上，所述第一焊盘上所述第一功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述第一焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离L₁’，其中，所述L₁’满足：1.0mm≤L₁’≤3.3mm。

6.根据权利要求4所述的智能功率模块，其特征在于，多个所述焊盘还包括第三焊盘，所述第三焊盘位于所述基板的长度方向的另一侧，所述第三焊盘上设有所述第一功率芯片和所述第二功率芯片，所述第三焊盘的邻近所述控制侧的一侧在所述基板的长度方向上的长度为L₆，其中，所述L₄、L₆满足：L₄＜L₆。

7.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述塑封体上形成有第一抽芯针孔和第二抽芯针孔，所述第一抽芯针孔和所述第二抽芯针孔沿所述基板的长度方向间隔开；

所述第一焊盘的邻近所述控制侧的所有拐角中位于最外侧的所述拐角为第一拐角，在所述基板的厚度方向的投影面上所述第一抽芯针孔的中心与所述第一拐角的顶点重合；

所述第三焊盘的邻近所述控制侧的所有拐角中位于最外侧的所述拐角为第二拐角，在所述基板的厚度方向的投影面上所述第二抽芯针孔的中心与所述第二拐角的顶点重合。

8.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，在所述基板的宽度方向上，所述第三焊盘上的所述第一功率芯片的邻近所述控制侧的边缘与所述第三焊盘的邻近所述控制侧的边缘之间的最小距离L₁”，其中，所述L₁”满足：1.0mm≤L₁”≤1.65mm。

9.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，所述第三焊盘包括沿所述基板的宽度方向排布的第一焊盘区和第二焊盘区，所述第一功率芯片和所述第二功率芯片均设在所述第一焊盘区，在所述基板的长度方向上所述第一焊盘区的长度大于所述第二焊盘区的长度；

在所述基板的宽度方向上所述第一功率芯片的邻近所述功率侧的边缘与所述第二焊盘区的远离所述功率侧的边缘之间的最小距离为L₇，其中，所述L₇满足：L₇＞0.4mm。

10.根据权利要求6所述的智能功率模块，其特征在于，在所述基板的长度方向上所述第一焊盘与所述第三焊盘之间的最大距离为H，其中，所述H满足：21.6mm≤H≤21.8mm。

11.根据权利要求4-10任一项所述的智能功率模块，其特征在于，多个所述焊盘的邻近所述控制侧的一端在所述基板的长度方向上平齐；

多个所述第二功率芯片在所述基板的长度方向上平齐。