智能功率模块、智能功率模块的制备方法和电力电子设备与流程

本发明涉及智能功率模块技术领域，具体而言，涉及一种智能功率模块、一种智能功率模块的制备方法和一种电力电子设备。

背景技术：

智能功率模块，即IPM(Intelligent Power Module)，是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动器件。由于具有高集成度、高可靠性等优势，智能功率模块赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动和变频家电常用的电力电子器件。

图1A是所述智能功率模块100的俯视图。

图1B是图1A的X-X’线剖面图。

图1C是图1A去除树脂(封装外壳)后的示意图。

图1D是智能功率模块100的电路示意图。

下面参照图1A、图1B、图1C和图1D说明现有智能功率模块100的结构。

上述智能功率模块100具有如下结构，包括：铝基板103；设于所述铝基板103表面上的绝缘层104上形成的所述电路布线105；覆盖于所述绝缘层104和所述电路布线105特定位置的阻焊层106；被锡膏107固定在所述电路布线105上的IGBT(Insulated Gate Bipolar Translator，绝缘栅门极晶体管)109、FRD(Fast Recovery Diode，快速恢复二极管)110和HVIC(Hyper-Velocity integrated circuit，高速集成电路)108；连接所述IGBT109、FRD110、HVIC108和所述电路布线105的金属线111；被锡膏107固定在所述电路布线105上的引脚101；所述铝基板103的至少一面被密封树脂102密封，为了提高密封性和绝缘性，会将铝基板103进行全包式密封，为了提高散热性，会使所述铝基板103的背面露出到外部的状态下进行半包式密封。

现行智能功率模块100的电路结构如图1D所示：

HVIC管108的VCC端作为所述智能功率模块100的驱动供电电源正端VDD；

所述HVIC管108的HIN1端作为所述智能功率模块100的U相上桥臂输入端UHIN；

所述HVIC管108的HIN2端作为所述智能功率模块100的V相上桥臂输入端VHIN；

所述HVIC管108的HIN3端作为所述智能功率模块100的W相上桥臂输入端WHIN；

所述HVIC管108的LIN1端作为所述智能功率模块100的U相下桥臂输入端ULIN；

所述HVIC管108的LIN2端作为所述智能功率模块100的V相下桥臂输入端VLIN；

所述HVIC管108的LIN3端作为所述智能功率模块100的W相下桥臂输入端WLIN；

所述HVIC管108的COM端作为所述智能功率模块100的驱动供电电源负端VSS；

所述HVIC管108的VB1端作为所述智能功率模块100的U相高压区驱动供电电源正端UVB；

所述HVIC管108的HO1端与U相上桥臂IGBT管1091的栅极相连；

所述HVIC管108的VS1端作为所述智能功率模块100的U相高压区驱动供电电源负端UVS，与所述IGBT管1091的发射极、FRD管1101的阳极、U相下桥臂IGBT管1094的集电极、FRD管1194的阴极相连，并作为所述智能功率模块的U相输出；

所述HVIC管108的VB2端作为所述智能功率模块100的V相高压区驱动供电电源正端VVB；

所述HVIC管108的HO2端与V相上桥臂IGBT管1092的栅极相连；

所述HVIC管108的VS2端作为所述智能功率模块100的W相高压区驱动供电电源负端VVS，与所述IGBT管1092的发射极、FRD管1102的阳极、V相下桥臂IGBT管1095的集电极、FRD管1105的阴极相连，并作为所述智能功率模块的V相输出；

所述HVIC管108的VB3端作为所述智能功率模块100的W相高压区驱动供电电源正端WVB；

所述HVIC管108的HO3端与W相上桥臂IGBT管1093的栅极相连；

所述HVIC管108的VS3端作为所述智能功率模块100的W相高压区驱动供电电源负端WVS，与所述IGBT管1093的射极、FRD管1103的阳极、W相下桥臂IGBT管1096的集电极、FRD管1106的阴极相连，并作为所述智能功率模块的W相输出；

所述HVIC管108的LO1端与所述IGBT管1094的栅极相连；

所述HVIC管108的LO2端与所述IGBT管1095的栅极相连；

所述HVIC管108的LO3端与所述IGBT管1096的栅极相连；

所述IGBT管1094的发射极与所述FRD管1104的阳极相连，并作为所述智能功率模块100的U相低电压参考端UN；

所述IGBT管1095的发射极与所述FRD管1105的阳极相连，并作为所述智能功率模块100的V相低电压参考端VN；

所述IGBT管1096的发射极与所述FRD管1106的阳极相连，并作为所述智能功率模块100的W相低电压参考端WN；

所述IGBT管1091的集电极、所述FRD管1101的阴极、所述IGBT管1092的集电极、所述FRD管1102的阴极、所述IGBT管1093的集电极、所述FRD管1103的阴极相连，并作为所述智能功率模块100的母线电压输入端P。

由于上述智能功率模块100一般采用基于硅半导体的IGBT与FRD，硅半导体的IGBT与FRD具有较大的功耗，并且基于硅半导体的IGBT与FRD在功率模块内会占据较大的布版面积，这就导致现行智能功率模块不仅功耗较大，而且面积也较大，这些都对智能功率模块在节能、小型化的应用方面造成困难，不利于智能功率模块未来的市场普及。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出了一种智能功率模块。

本发明的另一个目的在于提出了一种智能功率模块的制备方法。

本发明的另一个目的在于提出了一种电力电子设备。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例，提出了一种智能功率模块，包括：导电组件层，设有电路布线和多个器件引脚部，所述电路布线用于连通所述多个器件引脚部；多个MOSFET功率器件，多个所述MOSFET功率器件的底侧面焊接于所述器件引脚部的顶侧面；栅极驱动器件，设于每个所述MOSFET功率器件的顶侧面；封装外壳，完全包覆于所述电路布线、所述MOSFET功率器件和所述栅极驱动器件，其中，所述器件引脚部自所述封装外壳的内侧向外侧伸出，所述MOSFET功率器件、所述电路布线和所述栅极驱动器件中的任两个之间通过邦定线连接。

根据本发明的实施例的智能功率模块，通过采用高兼容于CMOS工艺的方法制备的智能功率模块，至少实现了以下技术效果：

(1)由于本发明智能功率模块采用基于宽禁带半导体的MOSFET功率器件，本发明的智能功率模块与基于Si功率器件的智能功率模块相比，在电路中应用时的功耗能够降低，发热减少，温升减小；

(2)本发明智能功率模块所用的MOSFET功率器件内具有体二极管，无需另外配置FRD，并且本发明的智能功率模块采用6个GDIC分别装配在6个MOSFET功率器件表面，节省了装配FRD和GDIC所需的基板面积，因此，本发明的智能功率模块具有较小的体积；

(3)与传统的具有高分子绝缘层或陶瓷绝缘层的基板相比，本发明的智能功率模块采用非绝缘的架构，即用于装配功率器件的引脚贯穿基板的正面与背面，使得本发明的智能功率模块无需横向伸出的引脚，减小智能功率模块在应用PCB板上所需的安装面积；

(4)同时功率器件所产生热量通过引脚直接散发出去，无绝缘的结构层阻挡散热。

综上，本发明的智能功率模块在保证电流能力的前提下，能够降低功耗，提高散热性能，减小智能功率模块的体积，便于智能功率模块在低功耗，电控体积小型化应用中的推广。

其中，为了提高智能功率模块的散热特性，通常采用电路布线和器件引脚部通常为铝制或铜制。

根据本发明的上述实施例的智能功率模块的制备方法，还可以具有以下技术特征：

优选地，形成电路布线，同时形成器件引脚部，具体包括以下步骤：采用冲压工艺或刻蚀工艺形成所述电路布线和所述器件引脚部。

根据本发明的实施例的智能功率模块的制备方法，

优选地，在形成所述封装层后，在所述器件引脚部的顶侧面焊接MOSFET功率器件，具体包括以下步骤：在形成所述封装层后，采用锡膏印刷机在所述器件引脚部的顶侧面形成焊接层；将所述MOSFET功率器件通过所述焊接层组装至所述器件引脚部的顶侧面。

优选地，还包括：绝缘层，设于栅极驱动器件和MOSFET功率器件之间。

优选地，绝缘层内掺杂有散热颗粒，散热颗粒的形状包括球形和角型。

根据本发明的实施例的智能功率模块，由于栅极驱动器件和MOSFET功率器件都是散热器件，因此，通过设置第二绝缘层(采用热压工艺制备)内掺杂有散热颗粒，构建了导热通道，有助于提高器件的导热性，尤其对于栅极驱动器件而言，通过第二绝缘层和MOSFET功率器件传递热量至基板。

优选地，还包括：合金层，设于引脚的表层，合金层的厚度范围为0.1～10微米。

根据本发明的实施例的智能功率模块，通过在引脚的表层设置合金层，一方面，降低引脚被腐蚀的可能性，另一方面，可提高引脚在焊接过程的粘附性。

其中，合金层可以包括0.1微米的镍层，可以采用电镀或化学镀的方式形成镍层，以提高合金层的钝化特性，抵抗大气、碱性物质和酸性物质的腐蚀，降低引脚被腐蚀断路的可能性，另外，镍层有助于提高引脚的焊接性。

优选地，合金层的厚度为5微米。

优选地，邦定线包括第一邦定线，第一邦定线用于将MOSFET功率器件桥接至电路布线，其中，第一邦定线的线宽范围为350～400微米。

优选地，邦定线还包括第二邦定线，第二邦定线用于将栅极驱动器件桥接至电路布线，其中，第二邦定线的线宽范围为38～200微米。

优选地，电路布线区的厚度为0.0175毫米或0.035毫米或0.07毫米。

根据本发明的实施例的智能功率模块，为了提高通流能力，所述铜箔层的厚度可以设计成0.07mm，为了降低成本，所述铜箔层的厚度可以设计成0.035mm或0.0175mm。

根据本发明的第二方面的实施例，提出了一种智能功率模块的制备方法，包括：形成电路布线，同时形成器件引脚部；对所述电路布线和所述器件引脚部进行第一次封装，形成封装基板，所述电路布线的顶侧面和底侧面，以及所述器件引脚部的顶侧面和底侧面均伸出于所述封装基板之外；在形成所述封装层后，在所述器件引脚部的顶侧面焊接MOSFET功率器件；在所述MOSFET功率器件的顶侧面依次形成绝缘层和栅极驱动器件；在所述栅极驱动器件和所述电路布线之间形成邦定线以桥接；对形成有所述MOSFET功率器件、所述绝缘层、所述栅极驱动器件和所述邦定线的封装基板进行第二次封装，以形成封装外壳，其中，所述封装外壳完全包覆于所述电路布线、所述MOSFET功率器件和所述栅极驱动器件，所述器件引脚部自所述封装外壳的内侧向外侧伸出。

根据本发明的实施例的智能功率模块的制备方法，至少实现了以下技术效果：

(1)由于本发明智能功率模块采用基于宽禁带半导体的MOSFET功率器件，本发明的智能功率模块与基于Si功率器件的智能功率模块相比，在电路中应用时的功耗能够降低，发热减少，温升减小；

(2)本发明智能功率模块所用的MOSFET功率器件内具有体二极管，无需另外配置FRD，并且本发明的智能功率模块采用6个GDIC分别装配在6个MOSFET功率器件表面，节省了装配FRD和GDIC所需的基板面积，因此，本发明的智能功率模块具有较小的体积；

(3)与传统的具有高分子绝缘层或陶瓷绝缘层的基板相比，本发明的智能功率模块采用非绝缘的架构，即用于装配功率器件的引脚贯穿基板的正面与背面，使得本发明的智能功率模块无需横向伸出的引脚，减小智能功率模块在应用PCB板上所需的安装面积；

(4)同时功率器件所产生热量通过引脚直接散发出去，无绝缘的结构层阻挡散热。

根据本发明的上述实施例的智能功率模块的制备方法，还可以具有以下技术特征：

优选地，形成电路布线，同时形成器件引脚部，具体包括以下步骤：采用冲压工艺或刻蚀工艺形成所述电路布线和所述器件引脚部。

根据本发明的实施例的智能功率模块的制备方法，通过

优选地，在形成所述封装层后，在所述器件引脚部的顶侧面焊接MOSFET功率器件，具体包括以下步骤：在形成所述封装层后，采用锡膏印刷机在所述器件引脚部的顶侧面形成焊接层；将所述MOSFET功率器件通过所述焊接层组装至所述器件引脚部的顶侧面。

绝缘层可以采用锡膏印刷机制备，使用钢网对所述绝缘层上的所述电路布线的特定位置进行锡膏涂装；在此，为了提高爬锡高度，可使用0.15mm厚度的钢网，为了降低所述MOSFET功率器件移位的风险，可使用0.12mm厚度的钢网。

优选地，在所述MOSFET功率器件的顶侧面依次形成绝缘层和栅极驱动器件，具体包括以下步骤：采用点胶机在所述绝缘层的顶侧面形成绝缘的点胶层，所述点胶层即为所述绝缘层；将所述栅极驱动器件通过所述点胶层粘合至所述MOSFET功率器件的顶侧面；在粘合所述栅极驱动器件后，对所述点胶层进行150℃温度下的固化处理。

根据本发明的实施例的智能功率模块的制备方法，通过在粘合栅极驱动器件后，对点胶层进行150℃温度下的固化处理，提升了栅极驱动器件和MOSFET功率器件之间的粘合力，降低了栅极驱动器件脱落的可能性，提升了智能功率器件的可靠性。

优选地，还包括：形成多个所述MOSFET功率器件中的任两个指定MOSFET功率器件之间的第一邦定线，同时，形成所述MOSFET功率器件与所述栅极驱动器件之间的第二邦定线。

优选地，对形成有所述MOSFET功率器件、所述绝缘层、所述栅极驱动器件和所述邦定线的封装基板进行第二次封装，以形成封装外壳，具体包括以下步骤：将形成有所述MOSFET功率器件、所述栅极驱动器件和所述邦定线的封装基板放置于塑封模具中；通过所述塑封模具的浇口注入密封树脂，以形成所述封装外壳。

根据本发明的实施例的智能功率模块的制备方法，通过形成封装外壳并半包覆或全包覆于基板，有助于提高智能功率模块的抗干扰特性，尤其是降低电磁干扰的影响，通过将形成有MOSFET功率器件、栅极驱动器件和邦定线的基板放置于塑封模具中，通过塑封模具的浇口注入密封树脂，提高了密封工艺的成品率。

根据本发明的第三方面的实施例，提出了一种电力电子设备，包括如上述第一方面中的任一项的智能功率模块，或采用如上述第二方面中任一项的智能功率模块制备方法制备而成的智能功率模块。

优选地，电力电子设备为空调器。

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1A是所述智能功率模块100的俯视图；

图1B是图1A的X-X’线剖面图；

图1C是图1A去除树脂(封装外壳)后的示意图；

图1D是智能功率模块100的电路示意图；

图2A示出了根据本发明的实施例的智能功率模块的俯视图；

图2B是图2A的X-X’线剖面图；

图2C是图2A的封装层(树脂材料)的示意图；

图2D示出了根据本发明的实施例的智能功率模块无封装外壳时的俯视图；

图3A示出了根据本发明的实施例的智能功率模块的电路布线和器件引脚部的示意图；

图3B是图3A的俯视图图；

图3C是图3A的X-X’线剖面图；

图4A示出了根据本发明的实施例的智能功率模块在形成邦定线前的俯视图；

图4B是图4A的X-X’线剖面图；

图5A示出了根据本发明的实施例的智能功率模块在形成邦定线后的俯视图；

图5B是图5A的X-X’线剖面图；

图6A示出了根据本发明的实施例的智能功率模块的封装壳体的剖视图；

图6B示出了根据本发明的实施例的智能功率模块在封装后的剖面图；

图7示出了根据本发明的实施例的智能功率模块的流程示意图。

上述附图的附图标记及对应的结构名称为：

智能功率模块200、器件引脚201、电路布线202、封装基板203、焊接层204、MOSFET功率器件205、绝缘层206、栅极驱动器件207、邦定线208、模具209和浇口210。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合图2A-图2D、图3A至图3C、图4A和图4B、图5A和图5B、图6A和图6B和图7对根据本发明的实施例的智能功率模块及其制备方法进行具体说明。

如图2A-图2D所示，根据本发明的实施例的智能功率模块200，包括：导电组件层，设有电路布线202和多个器件引脚201部，所述电路布线202用于连通所述多个器件引脚201部；多个MOSFET功率器件205，多个所述MOSFET功率器件205的底侧面焊接于所述器件引脚201部的顶侧面；栅极驱动器件207，设于每个所述MOSFET功率器件205的顶侧面；封装外壳，完全包覆于所述电路布线202、所述MOSFET功率器件205和所述栅极驱动器件207，其中，所述器件引脚201部自所述封装外壳的内侧向外侧伸出，所述MOSFET功率器件205、所述电路布线202和所述栅极驱动器件207中的任两个之间通过邦定线208连接。

根据本发明的实施例的智能功率模块200，通过采用高兼容于CMOS工艺的方法制备的智能功率模块200，至少实现了以下技术效果：

(1)由于本发明智能功率模块200采用基于宽禁带半导体的MOSFET功率器件205，本发明的智能功率模块200与基于Si功率器件的智能功率模块200相比，在电路中应用时的功耗能够降低，发热减少，温升减小；

(2)本发明智能功率模块200所用的MOSFET功率器件205内具有体二极管，无需另外配置FRD，并且本发明的智能功率模块200采用6个GDIC分别装配在6个MOSFET功率器件205表面，节省了装配FRD和GDIC所需的基板面积，因此，本发明的智能功率模块200具有较小的体积；

(3)与传统的具有高分子绝缘层206或陶瓷绝缘层206的基板相比，本发明的智能功率模块200采用非绝缘的架构，即用于装配功率器件的引脚贯穿基板的正面与背面，使得本发明的智能功率模块200无需横向伸出的引脚，减小智能功率模块200在应用PCB板上所需的安装面积；

(4)同时功率器件所产生热量通过引脚直接散发出去，无绝缘的结构层阻挡散热。

综上，本发明的智能功率模块200在保证电流能力的前提下，能够降低功耗，提高散热性能，减小智能功率模块200的体积，便于智能功率模块200在低功耗，电控体积小型化应用中的推广。

其中，为了提高智能功率模块200的散热特性，通常采用电路布线202和器件引脚201部通常为铝制或铜制。

根据本发明的上述实施例的智能功率模块200的制备方法，还可以具有以下技术特征：

优选地，形成电路布线202，同时形成器件引脚201部，具体包括以下步骤：采用冲压工艺或刻蚀工艺形成所述电路布线202和所述器件引脚201部。

根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法，

优选地，在形成所述封装层后，在所述器件引脚201部的顶侧面焊接MOSFET功率器件205，具体包括以下步骤：在形成所述封装层后，采用锡膏印刷机在所述器件引脚201部的顶侧面形成焊接层204；将所述MOSFET功率器件205通过所述焊接层204组装至所述器件引脚201部的顶侧面。

优选地，还包括：绝缘层206，设于栅极驱动器件207和MOSFET功率器件205之间。

优选地，绝缘层206内掺杂有散热颗粒，散热颗粒的形状包括球形和角型。

根据本发明的实施例的智能功率模块200，由于栅极驱动器件207和MOSFET功率器件205都是散热器件，因此，通过设置第二绝缘层206(采用热压工艺制备)内掺杂有散热颗粒，构建了导热通道，有助于提高器件的导热性，尤其对于栅极驱动器件207而言，通过第二绝缘层206和MOSFET功率器件205传递热量至基板。

优选地，还包括：合金层，设于引脚的表层，合金层的厚度范围为0.1～10微米。

根据本发明的实施例的智能功率模块200，通过在引脚的表层设置合金层，一方面，降低引脚被腐蚀的可能性，另一方面，可提高引脚在焊接过程的粘附性。

其中，合金层可以包括0.1微米的镍层，可以采用电镀或化学镀的方式形成镍层，以提高合金层的钝化特性，抵抗大气、碱性物质和酸性物质的腐蚀，降低引脚被腐蚀断路的可能性，另外，镍层有助于提高引脚的焊接性。

优选地，合金层的厚度为5微米。

优选地，邦定线208包括第一邦定线208，第一邦定线208用于将MOSFET功率器件205桥接至电路布线202，其中，第一邦定线208的线宽范围为350～400微米。

优选地，邦定线208还包括第二邦定线208，第二邦定线208用于将栅极驱动器件207桥接至电路布线202，其中，第二邦定线208的线宽范围为38～200微米。

优选地，电路布线202区的厚度为0.0175毫米或0.035毫米或0.07毫米。

根据本发明的实施例的智能功率模块200，为了提高通流能力，所述铜箔层的厚度可以设计成0.07mm，为了降低成本，所述铜箔层的厚度可以设计成0.035mm或0.0175mm。

实施例一：

根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法，包括：形成电路布线202，同时形成器件引脚201部；对所述电路布线202和所述器件引脚201部进行第一次封装，形成封装基板203，所述电路布线202的顶侧面和底侧面，以及所述器件引脚201部的顶侧面和底侧面均伸出于所述封装基板203之外；在形成所述封装层后，在所述器件引脚201部的顶侧面焊接MOSFET功率器件205；在所述MOSFET功率器件205的顶侧面依次形成绝缘层206和栅极驱动器件207；在所述栅极驱动器件207和所述电路布线202之间形成邦定线208以桥接；对形成有所述MOSFET功率器件205、所述绝缘层206、所述栅极驱动器件207和所述邦定线208的封装基板203进行第二次封装，以形成封装外壳，其中，所述封装外壳完全包覆于所述电路布线202、所述MOSFET功率器件205和所述栅极驱动器件207，所述器件引脚201部自所述封装外壳的内侧向外侧伸出。

根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法，至少实现了以下技术效果：

(1)由于本发明智能功率模块200采用基于宽禁带半导体的MOSFET功率器件205，本发明的智能功率模块200与基于Si功率器件的智能功率模块200相比，在电路中应用时的功耗能够降低，发热减少，温升减小；

(2)本发明智能功率模块200所用的MOSFET功率器件205内具有体二极管，无需另外配置FRD，并且本发明的智能功率模块200采用6个GDIC分别装配在6个MOSFET功率器件205表面，节省了装配FRD和GDIC所需的基板面积，因此，本发明的智能功率模块200具有较小的体积；

(3)与传统的具有高分子绝缘层206或陶瓷绝缘层206的基板相比，本发明的智能功率模块200采用非绝缘的架构，即用于装配功率器件的引脚贯穿基板的正面与背面，使得本发明的智能功率模块200无需横向伸出的引脚，减小智能功率模块200在应用PCB板上所需的安装面积；

(4)同时功率器件所产生热量通过引脚直接散发出去，无绝缘的结构层阻挡散热。

根据本发明的上述实施例的智能功率模块200的制备方法，还可以具有以下技术特征：

优选地，形成电路布线202，同时形成器件引脚201部，具体包括以下步骤：采用冲压工艺或刻蚀工艺形成所述电路布线202和所述器件引脚201部。

根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法，通过

优选地，在形成所述封装层后，在所述器件引脚201部的顶侧面焊接MOSFET功率器件205，具体包括以下步骤：在形成所述封装层后，采用锡膏印刷机在所述器件引脚201部的顶侧面形成焊接层204；将所述MOSFET功率器件205通过所述焊接层204组装至所述器件引脚201部的顶侧面。

绝缘层206可以采用锡膏印刷机制备，使用钢网对所述绝缘层206上的所述电路布线202的特定位置进行锡膏涂装；在此，为了提高爬锡高度，可使用0.15mm厚度的钢网，为了降低所述MOSFET功率器件205移位的风险，可使用0.12mm厚度的钢网。

优选地，在所述MOSFET功率器件205的顶侧面依次形成绝缘层206和栅极驱动器件207，具体包括以下步骤：采用点胶机在所述绝缘层206的顶侧面形成绝缘的点胶层，所述点胶层即为所述绝缘层206；将所述栅极驱动器件207通过所述点胶层粘合至所述MOSFET功率器件205的顶侧面；在粘合所述栅极驱动器件207后，对所述点胶层进行150℃温度下的固化处理。

根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法，通过在粘合栅极驱动器件207后，对点胶层进行150℃温度下的固化处理，提升了栅极驱动器件207和MOSFET功率器件205之间的粘合力，降低了栅极驱动器件207脱落的可能性，提升了智能功率器件的可靠性。

优选地，还包括：形成多个所述MOSFET功率器件205中的任两个指定MOSFET功率器件205之间的第一邦定线208，同时，形成所述MOSFET功率器件205与所述栅极驱动器件207之间的第二邦定线208。

优选地，对形成有所述MOSFET功率器件205、所述绝缘层206、所述栅极驱动器件207和所述邦定线208的封装基板203进行第二次封装，以形成封装外壳，具体包括以下步骤：将形成有所述MOSFET功率器件205、所述栅极驱动器件207和所述邦定线208的封装基板203放置于塑封模具209中；通过所述塑封模具209的浇口210注入密封树脂，以形成所述封装外壳。

根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法，通过形成封装外壳并半包覆或全包覆于基板，有助于提高智能功率模块200的抗干扰特性，尤其是降低电磁干扰的影响，通过将形成有MOSFET功率器件205、栅极驱动器件207和邦定线208的基板放置于塑封模具209中，通过塑封模具209的浇口210注入密封树脂，提高了密封工艺的成品率。

实施例二：

如图7所示，根据本发明的实施例的智能功率模块200的制备方法包括：

(1)步骤702，形成电路布线202和器件引脚201部。

如图3A至图3C所示，本发明的第一工序是形成大小合适的器件引脚201和与部分金属引脚相连的电路布线202的工序。

所述器件引脚201和电路布线202由铜基材或铝基材等通过冲压或者蚀刻的方式加工而成，器件引脚201的厚度比电路布线202大，使得器件引脚201可以露出智能功率模块200，而电路布线202被完全封装在模块内部。所述器件引脚201具有例如与外部进行输入、输出的作用，所述电路布线202具有延伸所述器件引脚201的导通路径为方便智能功率模块200内部电路元件通过器件引脚201与外部进行输入、输出。

(2)步骤704，对电路布线202和器件引脚201部进行第一次封装，形成封装基板203。

如图4(A)和图4(B)所示，本发明的第二工序是本发明的特征工序，是用树脂材料将所述器件引脚201、所述电路布线202塑封成所述封装基板203的工序。

将器件引脚201和电路布线202配置好搬送到模具209209，然后由浇口210210注入密封树脂已形成封装外壳。

其中，进行密封的方法可采用使用热塑性树脂的传递模模制或使用热硬性树脂的注入模模制。

封装基板203具有电路布线202露出的一面称为该封装基板203的正面，其相对的一面称为封装基板203的背面，每个器件引脚201都贯穿封装基板203的正面与背面，在封装基板203的背面器件引脚201有部分突出用于智能功率模块200与应用PCB板上对应的焊盘进行电连接。

(3)步骤706，在器件引脚201部上涂覆锡膏，以焊接MOSFET功率器件205。

通过锡膏印刷机，使用钢网对所述封装基板203的正面上所述器件引脚201的特定位置进行锡膏涂装，以形成焊接层204。

通过锡膏印刷机进行锡膏涂装，为了提高爬锡高度，可使用0.15mm厚度的钢网，为了降低MOSFET功率器件205移位的风险，可使用0.12mm厚度的钢网。

进行所述MOSFET功率器件205的安装，所述MOSFET功率器件205可直接放置在所述器件引脚201的刷了锡膏的特定位置。

(4)步骤708，通过回流焊使锡膏固化的工序。

通过回流焊和锡膏固化，所述MOSFET功率器件205被固定。

(5)步骤710，在功率MOSFET管的特定位置涂装绝缘胶的工序。

通过点胶机，对所述MOSFET功率器件205表面的特定位置进行绝缘胶涂装，该绝缘胶可以采用红胶，以形成绝缘层206。

(6)步骤712，在功率MOSFET管的表面装配GDIC，并使绝缘胶固化。

该工序是本发明智能功率模块200的特征工序，进行所述功率GDIC的安装，所述GDIC可直接放置在所述MOSFET功率器件205表面的涂装红胶的特定位置，然后在150℃烘箱内使所述红胶固化，所述GDIC被固定。

(7)步骤714，清洗铝基板。

清洗安装了上述元件的封装基板203的工序，将所述封装基板203放入清洗机中进行清洗，将回流焊时残留的松香等助焊剂洗净，清洗可通过喷淋或超声或两者结合的形式进行。

(8)步骤716，使功率MOSFET管、GDIC和电路布线202间形成电连接。

如图5A和图5B所示，通过邦定线208，使所述MOSFET功率器件205、GDIC、所述器件引脚201和所述电路布线202间形成电连接的工序。

根据通流能力需要，选择适当直径的铝线作为邦定线208，对于用于信号控制的集成电路，也可考虑使用金线作为邦定线208。在本实施例中全部选择铝线，一般来说，对MOSFET功率器件205的邦定使用350微米～400微米的铝线，对GDIC 208的邦定使用38微米～200微米的铝线。

(9)步骤718，采用密封树脂进行第二次封装，以形成封装外壳。

如图6A和图6B所示，由密封树脂密封所述封装基板203及在其上安装的上述元素构成的半成品的工序。

表示使用模具209由密封树脂进行密封工序的剖面图。

合模时，在形成于模具209内部的模腔中放置所述半成品，然后由浇口210注入密封树脂。进行密封的方法可采用使用热塑性树脂的传递模模制或使用热硬性树脂的注入模模制。

(10)步骤720，通过测试设备验证智能功率芯片的功能参数。

进行模块功能测试的工序，智能功率模块200经由此工序作为制品完成

将模块放入测试设备中，进行常规的电参数测试，一般包括耐压、静态功耗、迟延时间等测试项目，测试合格者为成品。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到相关技术中提出的智能功率芯片的散热效率低、集成化和小型化的技术问题，本发明提出了一种智能功率模块、一种智能功率模块的制备方法和一种电力电子设备，由于本发明智能功率模块采用基于宽禁带半导体的MOSFET功率器件，本发明的智能功率模块与基于Si功率器件的智能功率模块相比，在电路中应用时的功耗能够降低，发热减少，温升减小。本发明智能功率模块所用的MOSFET功率器件内具有体二极管，无需另外配置FRD，并且本发明的智能功率模块采用6个GDIC分别装配在6个MOSFET功率器件表面，节省了装配FRD和GDIC所需的基板面积，因此，本发明的智能功率模块具有较小的体积。与传统的具有高分子绝缘层或陶瓷绝缘层的基板相比，本发明的智能功率模块采用非绝缘的架构，即用于装配功率器件的引脚贯穿基板的正面与背面，使得本发明的智能功率模块无需横向伸出的引脚，减小智能功率模块在应用PCB板上所需的安装面积。另外，功率器件所产生热量通过引脚直接散发出去，无绝缘的结构层阻挡散热。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。