[实用新型]高集成功率模块和电器

说明书

本实用新型公开了高集成功率模块和电器。其中，高集成功率模块包括：封装体，所述封装体包括基板和封装料，所述封装体中的封装料包裹所述基板的正面，并暴露所述基板的背面，所述基板的背面设有疏水层。本实用新型的高集成功率模块通过在半包封基板暴露的背面设置疏水层，可以有效降低封装料与基板之间的结合力，从而使封装料不易在基板背部形成溢胶。如果出现溢胶，由于溢胶与基板之间结合力小，可以轻松地将溢胶剥离除去，从而提高封装良率。

技术领域

本实用新型涉及电器制造领域，具体而言，本实用新型涉及高集成功率模块和电器。

背景技术

智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)是一种先进的功率开关器件，本质上是集成了功率器件及其驱动电路芯片的模块；智能功率模块在能源管理领域可起到其他集成电路难以企及的重要作用，器件性能直接影响能源系统的利用效率。智能功率模块以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为内核，由高速低功耗管芯、优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成。功率模块内的绝缘栅双极型晶体管的管芯一般选用高速型的，而且驱动电路紧靠绝缘栅双极型晶体管，驱动延时小，所以功率模块开关速度快、损耗小。

由于功率器件为发热源，为了避免器件发热量过大而出现热失效现象，需要对各功率器件进行良好散热。受现有功率器件结构的限制，在利用封装料对功率器件进行封装的过程中容易出现溢胶现象，影响功率器件的散热效果。因而，现有的功率器件仍有待改进。

实用新型内容

本实用新型是基于发明人对以下事实和问题的发现而提出的：

为提高智能功率模块散热效果，半包封结构在智能功率模块中的应用越来越广泛，而半包封结构的智能功率模块中外露的基板背部很容易在封装过程中发生溢胶，出现封装料包裹基板背部部分表面的现象。发明人通过研究发现，这主要是由于功率模块中的引脚与基板完成焊接后，引脚的下沉高度与下沉部位已固化，同时基板厚度与引脚下沉高度等参数又存在加工误差。而后续利用封装模具进行封装处理时，基板背部无法与模腔的下表面紧密贴合，导致封装料填充到基板背部与模腔下表面之间的空隙中，在基板背部形成溢胶。从而不仅影响模块外观，还降低了基板背部的散热效果。

鉴于此，在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种高集成功率模块。根据本实用新型的实施例，该高集成功率模块包括：封装体，所述封装体包括基板和封装料，所述封装体中的封装料包裹所述基板的正面，并暴露所述基板的背面，所述基板的背面设有疏水层。

根据本实用新型实施例的高集成功率模块通过在半包封基板暴露的背面设置疏水层，可以有效降低封装料与基板之间的结合力。由此，当采用具有疏水层基板的高集成功率模块半成品在封装模具模腔内进行封装时，封装料不易在基板背部形成溢胶。如果出现由于引脚下沉高度与基板厚度加工误差造成基板背面无法与模腔下表面紧密贴合的情况，由于塑封料与基板背部疏水层之间的结合力弱，可以简便地将基板背部的溢胶剥离除去，从而解决了基板背部溢胶的溢胶问题，保证了高集成功率模块成品的良率。

任选的，所述疏水层由有机硅树脂形成。由此，可进一步提高疏水层的疏水性能。

任选的，所述有机硅树脂包括选自甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、甲基MQ硅树脂和甲基乙烯基MQ硅树脂中的至少之一。

任选的，所述疏水层的厚度为0.5～2μm。

任选的，所述疏水层为在所述基板背面刻蚀形成的超疏水微纳米结构。

任选的，所述超疏水微纳米结构包括多个周期性的纳米结构单元，所述纳米结构单元的形状为柱体、圆锥体或半球体。由此，可进一步提高疏水层的疏水性能。

任选的，所述纳米结构单元的周期尺寸不大于100nm。由此，可进一步提高疏水层的疏水性能。