【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别是涉及一种智能功率模块及其制造方法、控制器和家用电器。
技术介绍
1、智能功率模块(ipm，intelligent power module)是一种功率开关器件，其内部集成了igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块，被广泛应用于控制和驱动高功率电子设备的场景中。例如，高功率电子设备可以包括但不限于交流电机驱动器、变频器以及逆变器等。
2、ipm模块在工作中会以极高的开关频率进行开关控制，从而导致ipm模块在工作过程中升温很快。只有将ipm模块的工作温度控制在合理范围内，才能保证ipm模块的正常工作和运行稳定。
3、目前，ipm模块通常是采用铜框架和塑封料的组合结构，即通过塑封料对铜框架进行包裹实现电气绝缘，ipm模块的芯片产生的热量通过铜框架再到塑封料向外传输。但是由于塑封料多采用环氧树脂，热导率低，从而限定了功率模块的散热性能。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术，以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的智能功率模块及其制造方法、控制器和家用电器。
2、基于本专利技术的第一方面，提供了一种智能功率模块，所述智能功率模块包括：
3、陶瓷基板，所述陶瓷基板上开设有安装腔；
4、铜框架，所述铜框架内嵌于所述安装腔内；
5、功率芯片，所述功率芯片安装于所述铜框架上，所述功率芯片产生的热量通过所述铜框架传递
6、一种可选的
技术实现思路
，所述陶瓷基板上还开设有多个连接孔，所述连接孔与所述安装腔连通，且贯穿所述陶瓷基板设置，以使一部分所述铜框架贯穿所述陶瓷基板，形成多个连接端口。
7、一种可选的
技术实现思路
，所述智能功率模块还包括塑封体，所述塑封体覆盖于所述陶瓷基板上，且对所述铜框架和功率芯片形成包裹，所述功率芯片产生的热量通过所述塑封体向外散发。
8、一种可选的
技术实现思路
，所述陶瓷基板上设置有延伸部，其中，所述延伸部内嵌于所述塑封体中。
9、基于本专利技术的第二方面，还提供了一种智能功率模块的制造方法，所述方法制造方法包括：
10、提供一陶瓷基板，所述陶瓷基板上开设有安装腔，将铜箔放置于所述安装腔内并进行加热，以使所述铜箔熔化并填满所述安装腔形成铜框架；
11、提供至少一个功率芯片，将所述功率芯片安装于所述铜框架上，并对所述功率芯片进行打线，得到模块本体，以使所述功率芯片产生的热量通过所述铜框架传递到所述陶瓷基板后，再通过所述陶瓷基板向外散发；
12、采用塑封料对所述模块本体进行注塑，以形成覆盖于所述陶瓷基板上的塑封体，并得到智能功率模块，其中，所述塑封体对所述铜框架和功率芯片形成包裹，所述功率芯片产生的热量通过所述塑封体向外散发。
13、一种可选的
技术实现思路
，所述制造方法还包括陶瓷基板的基板制作步骤，所述基板制作步骤包括：
14、提供陶瓷浆料，并将所述陶瓷浆料涂覆于选择性透光薄膜平台上，并将样品台下压对所述陶瓷浆料进行曝光，以使固化后的陶瓷浆料粘附于样品台上，得到一层基板生坯；
15、将所述陶瓷浆料重复涂覆于所述选择性透光薄膜平台上，并将所述样品台在每一次涂覆陶瓷浆料之后，下压对所述陶瓷浆料进行曝光，以使固化后的陶瓷浆料粘附于所述样品台上的固化基板生坯，得到多层基板生坯；
16、对所述多层基板生坯进行煅烧，并对经过煅烧后的多层基板生坯进行烧结，得到所述陶瓷基板。
17、一种可选的
技术实现思路
，所述基板制作步骤还包括：
18、混合无水乙醇、氧化铝陶瓷粉体以及光敏树脂，得到所述陶瓷浆料。
19、一种可选的
技术实现思路
，所述对所述多层基板生坯进行煅烧，并对经过煅烧后的多层基板生坯进行烧结，得到所述陶瓷基板，包括：
20、依据第一温控策略，对所述多层基板生坯进行低温煅烧，以去除所述多层基板生坯中的光敏树脂，其中，低温煅烧的温度不超过650℃；
21、依据第二温控策略，对经过煅烧后的多层基板生坯进行高温烧结，得到所述陶瓷基板，其中，高温烧结的温度不低于800℃。
22、一种可选的
技术实现思路
，所述依据第一温控策略，对所述多层基板生坯进行低温煅烧，包括：
23、按照第一加热速率将多层基板生坯加热至第一温度区间，并按照第一时长进行保温；
24、按照第一加热速率将保温时长达到第一时长的多层基板生坯，加热至第二温度区间，并按照第二时长进行保温；
25、按照第一加热速率将保温时长达到第二时长的多层基板生坯，加热至第三温度区间，并按照第三时长进行保温；
26、按照第一降温速率将保温时长达到第三时长的多层基板生坯，降温至所述第二温度区间后进行冷却。
27、一种可选的
技术实现思路
，所述依据第二温控策略，对经过煅烧后的多层基板生坯进行高温烧结，包括：
28、按照第二加热速率将经过煅烧后的多层基板生坯，加热至第四温度区间；
29、按照第三加热速率将加热至第四温度区间的多层基板生坯，继续加热至第五温度区间，并按照第四时长进行保温；
30、按照第二降温速率将保温时长达到第四时长的多层基板生坯，降温至所述第四温度区间后进行冷却。
31、一种可选的
技术实现思路
，所述将铜箔放置于所述安装腔内并进行加热之后，所述制造方法还包括：
32、对加热后的铜箔进行冷却，并对冷却后的铜箔进行打磨，得到与所述陶瓷基板平齐的铜框架。
33、基于本专利技术的第三方面，还提供了一种控制器，所述控制器包括如上述
技术实现思路
所述的智能功率模块。
34、基于本专利技术的第四方面，还提供了一种家用电器，所述家用电器包括如上述
技术实现思路
所述的控制器。
35、与现有技术相比，本专利技术包括陶瓷基板、铜框架以及功率芯片，其中，所述陶瓷基板上开设有安装腔，所述铜框架内嵌于所述安装腔内。所述功率芯片安装于所述铜框架上，所述功率芯片产生的热量通过所述铜框架传递到所述陶瓷基板后，再通过所述陶瓷基板向外散发。由此，增加了陶瓷基板使得传递到铜框架上的芯片热量除了沿所述铜框架的底部传递之外，还可以沿所述铜框架的四侧进行热量传递，从而提高了所述智能功率模块的散热效率。
36、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
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1.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块包括：
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述陶瓷基板(1)上还开设有多个连接孔(102)，所述连接孔(102)与所述安装腔(101)连通，且贯穿所述陶瓷基板(1)设置，以使一部分所述铜框架(2)贯穿所述陶瓷基板(1)，形成多个连接端口(4)。
3.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塑封体(5)，所述塑封体(5)覆盖于所述陶瓷基板(1)上，且对所述铜框架(2)和功率芯片(3)形成包裹，所述功率芯片(3)产生的热量通过所述塑封体(5)向外散发。
4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述陶瓷基板(1)上设置有延伸部(11)，其中，所述延伸部(11)内嵌于所述塑封体(5)中。
5.一种智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
6.根据权利要求5所述的智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括陶瓷基板(1)的基板制作步骤，所述基板制作步骤包括：
7.根据权利要求6所述的智能功率模
8.根据权利要求7所述的智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述对所述多层基板生坯(9)进行煅烧，并对经过煅烧后的多层基板生坯(9)进行烧结，得到所述陶瓷基板(1)，包括：
9.根据权利要求8所述的智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述依据第一温控策略，对所述多层基板生坯(9)进行低温煅烧，包括：
10.根据权利要求8所述的智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述依据第二温控策略，对经过煅烧后的多层基板生坯(9)进行高温烧结，包括：
11.根据权利要求5所述的智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述将铜箔放置于所述安装腔(101)内并进行加热之后，所述制造方法还包括：
12.一种控制器，其特征在于，所述控制器包括如权利要求1-4任意一项所述的智能功率模块。
13.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括如权利要求12所述的控制器。
...【技术特征摘要】
1.一种智能功率模块，其特征在于，所述智能功率模块包括：
2.根据权利要求1所述的智能功率模块，其特征在于，所述陶瓷基板(1)上还开设有多个连接孔(102)，所述连接孔(102)与所述安装腔(101)连通，且贯穿所述陶瓷基板(1)设置，以使一部分所述铜框架(2)贯穿所述陶瓷基板(1)，形成多个连接端口(4)。
3.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塑封体(5)，所述塑封体(5)覆盖于所述陶瓷基板(1)上，且对所述铜框架(2)和功率芯片(3)形成包裹，所述功率芯片(3)产生的热量通过所述塑封体(5)向外散发。
4.根据权利要求3所述的智能功率模块，其特征在于，所述陶瓷基板(1)上设置有延伸部(11)，其中，所述延伸部(11)内嵌于所述塑封体(5)中。
5.一种智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
6.根据权利要求5所述的智能功率模块的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括陶瓷基板(1)的基板制作步骤，所述基板...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊霖，刘磊仁，廖勇波，李春艳，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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