[发明专利]一种结构紧凑型IPM功率模块

说明书

本发明公开了一种结构紧凑型IPM功率模块，包括设置于底板上的绝缘基板，绝缘基板上设置功率电路；以及位于绝缘基板上方的控制电路板；还包括固定于底板上的外壳，外壳四周设置端子，端子尾部插入控制电路板四周对应设置的连接孔中，固定并电性连接控制电路板；同时，端子头部伸出外壳电性连接外部电路；所述控制电路板通过针形电极电性连接所述绝缘基板。本发明结构紧凑型IPM功率模块增加了集成控制和评估逻辑单元的PCB板，PCB板仅靠端子支撑并固定，简化外壳结构，降低工艺难度。本发明中单个绝缘基板已形成电气回路，可以进行电性能测试，提前筛选出问题芯片并更换，避免整个模块的失效报废，降低成本。

技术领域

本发明涉及电力电子功率模块领域，尤其涉及一种结构紧凑型IPM功率模块。

背景技术

电力电子技术在当今快速发展的工业领域占有非常重要的地位，电力电子功率模块作为电力电子技术的代表，已广泛应用于电动汽车，光伏发电，风力发电，工业变频等行业。随着我国工业的崛起，电力电子功率模块有着更加广阔的市场前景。

当前电力电子功率模块逐步向集成化、智能化方向发展，IPM模块应运而生。IPM模块相较于标准的功率模块，增加了额外的控制和评估逻辑单元，且集成在功率模块内部的PCB上。

国际主流公司推出的IPM功率模块已被广泛的应用，其便捷性及可靠性得到市场的认可。

如图1所示，现有功率模块去除盖板的示意图，其基本结构为：芯片3通过焊料焊接到绝缘基板2，绝缘基板通过焊料焊接到底板1，铝线5键合连接芯片3和绝缘基板2，最终键合到外壳7上的端子8，形成电气回路。

如图2所示，现有功率模块侧面剖视简化示意图，端子8注塑在外壳7中，外壳7与底板1间通过密封胶粘接，键合铝线5连接绝缘基板2和端子8。由于密封胶本身具有弹性，所以在加速度的较大的振动过程中，外壳与底板间会有相对位移，键合铝线的根部很有可能出现疲劳断裂。

但现有的IPM功率模块多为新的封装结构，对原有系统的兼容性较差，其适配过程必然导致大量原有系统部件的报废，代价较大。所以有必要开发一种既可以兼容现有封装结构，又可以实现智能化的功率模块。

目前市场上的IPM模块要到模块封装完成后才能进行相关电性能测试，待发现失效后直接导致整只模块的报废，造成不必要的损失和浪费。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种结构紧凑型IPM功率模块，在保证现有封装尺寸不变的情况下，优化内部结构，增加集成控制和评估逻辑单元的PCB板，实现现有封装的智能化。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种结构紧凑型IPM功率模块，包括设置于底板上的绝缘基板，绝缘基板上设置功率电路；以及位于绝缘基板上方的控制电路板；还包括固定于底板上的外壳，外壳周边设置有端子，端子尾部与控制电路板接触，并电性连接控制电路板；同时，端子头部伸出外壳电性连接外部电路；所述控制电路板通过针形电极电性连接所述绝缘基板。

进一步地，所述控制电路板上设置有连接孔，所述端子尾部插入控制电路板的连接孔中，固定并电性连接控制电路板。

进一步地，所述控制电路板固定在所述外壳上，所述端子尾部与控制电路板的焊盘接触，电性连接控制电路板。

进一步地，外壳的四周设置有端子。

进一步地，所述端子包括端子头部和端子尾部，呈U型结构；端子头部包括伸出外壳的头部连接部；端子尾部包括尾部支撑部和尾部连接部，尾部连接部插入控制电路板连接孔内，尾部支撑部对控制电路板进行支撑和限位。