一种半导体智能功率模块的制作方法

1.本发明涉及智能功率模块技术领域，特别涉及一种半导体智能功率模块。


背景技术：

2.智能功率模块是一种先进的功率开关器件，具有gtr(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点,以及mosfet(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点。而且ipm内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用起来方便,不仅减小了系统的体积以及开发时间，也大大增强了系统的可靠性，适应了当今功率器件的发展方向——模块化、复合化和功率集成电路(pic)，在电力电子领域得到了越来越广泛的应用。半导体智能功率模块在使用过程中，会产生大量热量，现有的半导体智能功率模块散热不及时，造成半导体智能功率模块散热效率低，使用性能差。


技术实现要素：

3.因此，本发明要解决现有技术中半导体智能功率模块散热效率低，使用性能差的问题。
4.为此，采用的技术方案是，本发明提供一种半导体智能功率模块，包括：封装壳体，所述封装壳体底端内壁上设置有散热板，所述散热板顶端依次设置有绝缘层、导热层与电路布线层，所述电路布线层顶端设置有电子元件层。
5.优选的，所述封装壳体两侧壁上分别设置有若干引脚，所述引脚一端延伸入所述封装壳体内与所述电路布线层连接。
6.优选的，所述电子元件层顶端依次设置有导热层与绝缘层，所述绝缘层顶端与所述封装壳体顶端内壁连接，所述封装壳体顶壁上间隔设置有若干散热柱。
7.优选的，所述电路布线层两侧外壁上分别设置有竖直方向的缓冲层，所述缓冲层与所述封装壳体同侧内壁相接触。
8.优选的，所述封装壳体两端分别设置有弧形缺口，两个所述弧形缺口的轴线与两排所述引脚的轴线相互垂直。
9.优选的，所述电子元件层包括无线通讯芯片、温度传感器、制冷芯片等。
10.优选的，还包括铺胶装置，所述铺胶装置包括：驱动电机、第一内齿轮、喷头、刮板，
11.所述封装壳体一侧设置有固定板，所述固定板顶端设置有l型固定架，所述l型固定架远离所述固定板的一端设置有第一电缸，所述第一电缸的活塞杆朝下设置有定齿轮，所述定齿轮底端圆心处设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴朝下与第一曲柄一端连接，所述第一曲柄另一端转动连接有支撑架，所述支撑架顶端设置有第一内齿轮，所述定齿轮位于所述第一内齿轮内，所述定齿轮与所述第一内齿轮相互啮合，所述支撑架截面为y型，所述支撑架一支杆底端设置有储液箱，竖直设置的输液管顶端与所述储液箱底端连通，所述输液管底端与喷头连通，所述输液管上设置有驱动泵，所述支撑架另两支杆底端分别设置有刮板，所述储液箱另一侧设置有识别探头，所述识别探头设置在所述支撑架底端。
12.优选的，还包括喷头清理装置，所述喷头清理装置包括：第二电缸、电机、滑块、扫刷，
13.所述储液箱一侧设置有竖直方向的连杆，所述连杆顶端与所述支撑架连接，所述连杆底端设置有第二电缸，所述第二电缸的活塞杆朝向所述喷头设置有电机，所述电机的输出轴朝向所述喷头穿过弧形板一端与第二曲柄一端连接，所述弧形板与所述电机固定连接，所述弧形板位于所述喷头下方，所述弧形板上设置有沿周向延伸的导向槽，所述导向槽内设置有滑块，所述滑块能够在所述导向槽内往复运动，所述第二曲柄远离所述电机的一端转动连接有摆杆，所述摆杆的截面为多边形，所述摆杆远离所述第二曲柄的一端与所述滑块铰接，所述摆杆靠近所述喷头的一侧外壁上设置有扫刷，所述扫刷与所述喷头相接触。
14.优选的，还包括控制器，所述控制器内设置有处理器与电源，所述控制器一侧壁上设置有显示屏，所述显示屏下方设置有控制板，所述处理器分别与所述驱动电机、第一电缸、驱动泵、第二电缸、电机、识别探头、显示屏、控制板、电源电性连接。
15.优选的，所述控制器内设置有散热清灰装置，所述散热清灰装置包括：电动机、第二内齿轮、第一齿轮、第二齿轮，
16.所述控制器一侧壁上设置有散热口，所述散热口内设置有环形过滤网，所述控制器内壁上设置有电动机，所述电动机的输出轴穿过第一齿轮轴线与第三曲柄一端连接，所述第一齿轮与所述电动机之间通过若干固定杆连接，所述第三曲柄上转动连接有转动架，所述转动架靠近所述环形过滤网的一端设置有第二内齿轮，所述第一齿轮位于所述第二内齿轮内；
17.所述第三曲柄另一端转动连接有转动杆，所述转动杆穿过所述第三曲柄，所述转动杆靠近所述环形过滤网的一端穿过第二齿轮轴线与转动板连接，所述第二齿轮分别与所述第一齿轮、第二内齿轮相互啮合，所述转动板靠近所述环形过滤网的一侧外壁上设置有第一毛刷，所述第二内齿轮靠近所述环形过滤网的一端周向设置有第二毛刷，所述第一毛刷、第二毛刷分别与所述环形过滤网相接触。
18.本发明技术方案具有以下优点：本发明提供了一种半导体智能功率模块，包括：封装壳体，封装壳体底端内壁上设置有散热板，散热板顶端依次设置有绝缘层、导热层与电路布线层，电路布线层顶端设置有电子元件，封装壳体顶端设置有盖板。由于将电路布线层安装在散热板上，导热层导热速度快，电路布线层与散热板接触面积大，散热速度快，提高了半导体智能功率模块的散热效率和使用性能，同时提高了智能功率模块的使用寿命。
19.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
20.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1为本发明结构示意图；
23.图2为本发明现有技术实物图；
24.图3为本发明俯视图；
25.图4为本发明电子元件层结构图；
26.图5为本发明铺胶装置结构图；
27.图6为本发明铺胶装置仰视图；
28.图7为本发明喷头清理装置结构图；
29.图8为本发明控制器结构图；
30.图9为本发明散热清灰装置结构图；
31.图10为本发明散热清灰装置侧视图；
32.其中，1-封装壳体，2-散热板，3-绝缘层，4-导热层，5-电路布线层，6-电子元件层，7-驱动电机，8-引脚，9-散热柱，10-缓冲层，11-弧形缺口，12-无线通讯芯片，13-温度传感器，14-制冷芯片，15-第一内齿轮，16-喷头，17-刮板，18-固定板，19-l型固定架，20-第一电缸，21-定齿轮，22-第一曲柄，23-支撑架，24-储液箱，25-输液管，26-驱动泵，27-第二电缸，28-电机，29-滑块，30-扫刷，31-连杆，32-弧形板，33-第二曲柄，34-导向槽，35-摆杆，36-识别探头，37-控制器，38-处理器，39-显示屏，40-控制板，41-电源，42-电动机，43-第二内齿轮，44-第一齿轮，45-第二齿轮，46-散热口，47-环形过滤网，48-第三曲柄，49-固定杆，50-转动架，51-转动杆，52-转动板，53-第一毛刷，54-第二毛刷。
具体实施方式
33.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
34.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。
35.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。
36.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.本发明实施例提供了一种半导体智能功率模块，如图1-2所示，包括：封装壳体1，所述封装壳体1底端内壁上设置有散热板2，所述散热板2顶端依次设置有绝缘层3、导热层4与电路布线层5，所述电路布线层5顶端设置有电子元件层6。
38.上述技术方案的工作原理及有益效果为：在散热板2顶端依次铺设绝缘层3、导热层4与电路布线层5，将电子元件层6安装在电路布线层5上，电路布线层5与电子元件层6运行产生的热量经过导热层4传递到散热板2散发。由于将电路布线层安装在散热板上，导热层导热速度快，电路布线层与散热板接触面积大，散热速度快，提高了半导体智能功率模块
的散热效率和使用性能，同时提高了智能功率模块的使用寿命。
39.在一个实施例中，所述封装壳体1两侧壁上分别设置有若干引脚8，所述引脚8一端延伸入所述封装壳体1内与所述电路布线层5连接，将半导体智能功率模块与其它电路板连接。
40.在一个实施例中，所述电子元件层6顶端依次设置有导热层4与绝缘层3，所述绝缘层3顶端与所述封装壳体1顶端内壁连接，所述封装壳体1顶壁上间隔设置有若干散热柱9。
41.上述技术方案的工作原理及有益效果为：导热层4用于传导电子元件层6内元件运行产生的热量，同时传导电路布线层5产生的热量，散热柱9将导热层4传导的热量散发，提高半导体智能功率模块的散热效率。
42.在一个实施例中，所述电路布线层5两侧外壁上分别设置有竖直方向的缓冲层10，所述缓冲层10与所述封装壳体1同侧内壁相接触，便于防止电路布线层5因振动而损坏。
43.在一个实施例中，如图3所示，所述封装壳体1两端分别设置有弧形缺口11，两个所述弧形缺口11的轴线与两排所述引脚8的轴线相互垂直，便于抓取移动半导体智能功率模块。
44.在一个实施例中，如图4所示，所述电子元件层6包括无线通讯芯片12、温度传感器13、制冷芯片14等。
45.上述技术方案的工作原理及有益效果为：无线通讯芯片12用于外界控制半导体智能功率模块运行，温度传感器13用于检测封装壳体1内的温度，当封装壳体1内的温度过高，散热板2来不及散热时，启动制冷芯片14，对封装壳体1内进行降温，使得半导体智能功率模块安全运行。
46.在一个实施例中，如图5-6所示，还包括铺胶装置，所述铺胶装置包括：驱动电机7、第一内齿轮15、喷头16、刮板17，
47.所述封装壳体1一侧设置有固定板18，所述固定板18顶端设置有l型固定架19，所述l型固定架19远离所述固定板18的一端设置有第一电缸20，所述第一电缸20的活塞杆朝下设置有定齿轮21，所述定齿轮21底端圆心处设置有驱动电机7，所述驱动电机7的输出轴朝下与第一曲柄22一端连接，所述第一曲柄22另一端转动连接有支撑架23，所述支撑架23顶端设置有第一内齿轮15，所述定齿轮21位于所述第一内齿轮15内，所述定齿轮21与所述第一内齿轮15相互啮合，所述支撑架23截面为y型，所述支撑架23一支杆底端设置有储液箱24，竖直设置的输液管25顶端与所述储液箱24底端连通，所述输液管25底端与喷头16连通，所述输液管25上设置有驱动泵26，所述支撑架23另两支杆底端分别设置有刮板17，所述储液箱24另一侧设置有识别探头36，所述识别探头36设置在所述支撑架23底端。
48.上述技术方案的工作原理及有益效果为：散热板2、绝缘层3、导热层4与电路布线层5各层之间均通过绝缘胶进行粘接固定，将散热板2放置在喷头16下方，识别探头36识别确定散热板2的位置，启动第一电缸20，带动喷头16向下移动，靠近散热板2，启动驱动泵26，驱动泵26将胶液从储液箱24经输液管25泵送入喷头16喷出；启动驱动电机7，带动第一曲柄22旋转，带动支撑架23绕定齿轮21旋转，带动第一内齿轮15绕定齿轮21旋转，通过第一内齿轮15与定齿轮21之间的齿轮啮合传动，使得第一内齿轮15自转，通过运动的复合叠加，使得第一内齿轮15一边自转一边绕定齿轮21旋转，使得支撑架23一边自转一边绕定齿轮21旋转，带动喷头16一边自转一边绕定齿轮21旋转，喷头16由内向外螺旋运动将胶液喷洒在散
热板2表面，胶液喷洒均匀，喷洒效率高；支撑架23带动刮板17一边自转一边绕定齿轮21旋转，刮板17跟随喷头16运动，刮板17铺平喷头16喷洒在散热板2表面的胶液，使得胶液厚度均匀，便于粘接下一层，提高半导体智能功率模块生产效率。
49.在一个实施例中，如图7所示，还包括喷头清理装置，所述喷头清理装置包括：第二电缸27、电机28、滑块29、扫刷30，
50.所述储液箱24一侧设置有竖直方向的连杆31，所述连杆31顶端与所述支撑架23连接，所述连杆31底端设置有第二电缸27，所述第二电缸27的活塞杆朝向所述喷头16设置有电机28，所述电机28的输出轴朝向所述喷头16穿过弧形板32一端与第二曲柄33一端连接，所述弧形板32与所述电机28固定连接，所述弧形板32位于所述喷头16下方，所述弧形板32上设置有沿周向延伸的导向槽34，所述导向槽34内设置有滑块29，所述滑块29能够在所述导向槽34内往复运动，所述第二曲柄33远离所述电机28的一端转动连接有摆杆35，所述摆杆35的截面为多边形，所述摆杆35远离所述第二曲柄33的一端与所述滑块29铰接，所述摆杆35靠近所述喷头16的一侧外壁上设置有扫刷30，所述扫刷30与所述喷头16相接触。
51.上述技术方案的工作原理及有益效果为：当喷头16喷洒完成后，需要对喷头16进行清扫，保持喷头16干净，防止残留在喷头16喷口的胶液对下一次喷胶产生影响，启动第二电缸27，将喷头清理装置靠近喷头16，启动电机28，带动第二曲柄33旋转，带动摆杆35一端绕第二电缸27的输出轴旋转，使得摆杆35一端一边左右移动一边上下运动，摆杆35一端左右移动带动滑块29在导向槽34内左右往复运动，摆杆35一端上下运动使得摆杆35绕滑块29上下往复摆动，通过运动的复合叠加，使得摆杆35一边沿导向槽34左右往复运动一边绕滑块29上下往复摆动，带动扫刷30一边沿导向槽34左右往复运动一边绕滑块29上下往复摆动，对喷头16进行清扫，保持喷头16干净，提升喷胶效果，提高喷胶效率。
52.在一个实施例中，如图8所示，还包括控制器37，所述控制器37内设置有处理器38与电源41，所述控制器37一侧壁上设置有显示屏39，所述显示屏39下方设置有控制板40，所述处理器38分别与所述驱动电机7、第一电缸20、驱动泵26、第二电缸27、电机28、识别探头36、显示屏39、控制板40、电源41电性连接。
53.上述技术方案的工作原理及有益效果为：显示屏39用于显示各装置的运行状态，控制板40用于调节各装置的运行，处理器38用于控制各部件的运行，电源41用于向控制器37的各部件供电。
54.在一个实施例中，如图9-10所示，所述控制器37内设置有散热清灰装置，所述散热清灰装置包括：电动机42、第二内齿轮43、第一齿轮44、第二齿轮45，
55.所述控制器37一侧壁上设置有散热口46，所述散热口46内设置有环形过滤网47，所述控制器37内壁上设置有电动机42，所述电动机42的输出轴穿过第一齿轮44轴线与第三曲柄48一端连接，所述第一齿轮44与所述电动机42之间通过若干固定杆49连接，所述第三曲柄48上转动连接有转动架50，所述转动架50靠近所述环形过滤网47的一端设置有第二内齿轮43，所述第一齿轮44位于所述第二内齿轮43内；
56.所述第三曲柄48另一端转动连接有转动杆51，所述转动杆51穿过所述第三曲柄48，所述转动杆51靠近所述环形过滤网47的一端穿过第二齿轮45轴线与转动板52连接，所述第二齿轮45分别与所述第一齿轮44、第二内齿轮43相互啮合，所述转动板52靠近所述环形过滤网47的一侧外壁上设置有第一毛刷53，所述第二内齿轮43靠近所述环形过滤网47的
一端周向设置有第二毛刷54，所述第一毛刷53、第二毛刷54分别与所述环形过滤网47相接触。
57.上述技术方案的工作原理及有益效果为：散热口46用于散发控制器37内器件运行产生的热量，环形过滤网47用于避免控制器37内器件被灰尘污染影响运行，启动电动机42，带动第三曲柄48转动，带动第二齿轮45与转动架50绕电动机42的输出轴旋转，带动第二内齿轮43绕电动机42的输出轴旋转，通过第二齿轮45与第一齿轮44之间的齿轮啮合传动，使得第二齿轮45自转，通过第二齿轮45与第二内齿轮43之间的齿轮啮合传动，使得第二内齿轮43自转，通过运动的复合叠加，第二齿轮45与第二内齿轮43分别一边自转一边绕电动机42的输出轴旋转，第二齿轮45带动第一毛刷53一边自转一边绕电动机42的输出轴旋转，第二内齿轮43带动第二毛刷54一边自转一边绕电动机42的输出轴旋转，对环形过滤网47进行扫描式清扫，第一毛刷53与第二毛刷54运动的过程中，相互碰撞摩擦，振落第一毛刷53与第二毛刷54上的灰尘，保持第一毛刷53与第二毛刷54干净，提高散热效率，第一毛刷53与第二毛刷54能够同时清扫环形过滤网47网格内的不同边框，清理范围大，清理效果好。
58.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。