一种应用于BLDC控制的集成封装芯片结构的制作方法

本技术涉及集成电路的封装，具体涉及一种应用于bldc控制的集成封装芯片结构。

背景技术：

1、无刷直流电机具有长寿命，温升低，噪音小，大扭矩、高转速，高效率，无火花等优点。近年来被广泛用于各行各业；例如消费类的风扇、空气清新器、按摩器、筋膜枪、电动工具等，工业生产中的自动化生产线、数控车床、精密测量仪等，甚或新能源汽车行业中，每台家用汽车至少装配上百个无刷电机。

2、无刷电机也可以称作直流变频电机(bldc)，最大的特点是它采用电子换向器转变磁流方向。所以无刷电机必须配备电控驱动器(电子换向器)，电控驱动器的核心是主控芯片，主控芯片通过各种信号采集并运算，输出驱动信号给功率开关管的门驱，经过门驱放大驱动能力后驱动功率开关管。

3、现有技术中，三相无刷电控的控制芯片多为mcu，电路运用中需要额外增加电源管理，外加驱动芯片等，需由多颗独立封装的芯片协同工作才能驱动无刷电机运转，由此既增加了额外成本，也使得设计pcba电路板体积大。

4、市面上部分集成式的无刷电机控制驱动芯片，设计上不具备mcu功能，即不具备可编程功能，产品使用上局限性大，不灵活，运用领域窄。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种应用于bldc控制的集成封装芯片结构，使得控制无刷电机的主控模块封装为一个独立的芯片，从而有效减少pcba电路板体积及生产成本。

2、本实用新型应用于bldc控制的集成封装芯片结构，包括集成芯片支架衬底、设置在集成芯片支架衬底上、相互连接的mcu模块、电源稳压模块和三相桥门极驱动模块，其中，所述集成芯片支架衬底的外周设有若干个外接的管脚，所述管脚包括供芯片结构正常工作的电源脚、分别与所述三相桥门极驱动模块相连的、用于驱动bldc功率管的驱动脚、与所述mcu模块相连的信号输入输出脚。

3、本实用新型作进一步改进，所述管脚的数量至少为20个，其中，第1-6管脚分别为wp、wn、vp、vn、up、un管脚，分别用于驱动三相桥的上桥臂功率管和三相桥的下桥臂功率管，第7管脚pgnd管脚为芯片结构的功率电源地，第11管脚为芯片结构的数字电源地，第14管脚为芯片结构内部数字电路供电管脚，第18管脚为芯片结构内部电源稳压模块输出电压脚，第19管脚为芯片结构内部三相桥门极驱动模块的供电管脚；第20管脚为芯片结构内部电源稳压模块的电源输入管脚，第8-10、12-13、15-17分别为信号采集脚及控制信号输出脚。

4、本实用新型作进一步改进，第8管脚hw、第9管脚hv、第15管脚hu为芯片霍尔信号采集管脚；第10管脚fg为转速信号输出脚；第12管脚bk为刹车控制管脚；第13管脚13cw/ccw为电机转向控制管脚；第16管脚is为电流采集脚；第17管脚pwm为转速控制采集管脚。

5、本实用新型作进一步改进，所述mcu模块采用可编程且能够多次擦写的mcu晶片。

6、本实用新型作进一步改进，所述三相桥门极驱动模块采用集成的三相桥门极驱动电路晶片。

7、本实用新型作进一步改进，所述三相桥门极驱动电路晶片采用上桥臂p型场效应管，下桥臂n型场效应管的驱动电路。

8、本实用新型作进一步改进，所述电源稳压模块采用电源管理稳压管晶片。

9、本实用新型作进一步改进，所述电源管理稳压管晶片采用耐高压40v，输出5v的ldo芯片。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：把各个电路模块的晶片合并封装为一个芯片，使得bldc驱动组装电路板中，省去一些叠加成本及组装成本，也有利于组装电路板的体积减小。在一些有小体积需求的pcba板上得以广泛运用。

技术特征：

1.一种应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：包括集成芯片支架衬底、设置在集成芯片支架衬底上、相互连接的mcu模块、电源稳压模块和三相桥门极驱动模块，其中，所述集成芯片支架衬底的外周设有若干个外接的管脚，所述管脚包括供芯片结构正常工作的电源脚、分别与所述三相桥门极驱动模块相连的、用于驱动bldc功率管的驱动脚、与所述mcu模块相连的信号输入输出脚。

2.根据权利要求1所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：所述管脚的数量至少为20个，其中，第1-6管脚分别为wp、wn、vp、vn、up、un管脚，分别用于驱动三相桥的上桥臂功率管和三相桥的下桥臂功率管，第7管脚pgnd管脚为芯片结构的功率电源地，第11管脚为芯片结构的数字电源地，第14管脚为芯片结构内部数字电路供电管脚，第18管脚为芯片结构内部电源稳压模块输出电压脚，第19管脚为芯片结构内部三相桥门极驱动模块的供电管脚；第20管脚为芯片结构内部电源稳压模块的电源输入管脚，第8-10、12-13、15-17分别为信号采集脚及控制信号输出脚。

3.根据权利要求2所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：第8管脚hw、第9管脚hv、第15管脚hu为芯片霍尔信号采集管脚；第10管脚fg为转速信号输出脚；第12管脚bk为刹车控制管脚；第13管脚13cw/ccw为电机转向控制管脚；第16管脚is为电流采集脚；第17管脚pwm为转速控制采集管脚。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：所述mcu模块采用可编程且能够多次擦写的mcu晶片。

5.根据权利要求1-3任一项所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：所述三相桥门极驱动模块采用集成的三相桥门极驱动电路晶片。

6.根据权利要求5所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：所述三相桥门极驱动电路晶片采用上桥臂p型场效应管，下桥臂n型场效应管的驱动电路。

7.根据权利要求1-3任一项所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：所述电源稳压模块采用电源管理稳压管晶片。

8.根据权利要求7所述的应用于bldc控制的集成封装芯片结构，其特征在于：所述电源管理稳压管晶片采用耐高压40v，输出5v的ldo芯片。

技术总结
本技术提供一种应用于BLDC控制的集成封装芯片结构，属于集成电路的封装技术领域。本技术应用于BLDC控制的集成封装芯片结构包括集成芯片支架衬底、设置在集成芯片支架衬底上、相互连接的MCU模块、电源稳压模块和三相桥门极驱动模块，其中，所述集成芯片支架衬底的外周设有若干个外接的管脚，所述管脚包括供芯片结构正常工作的电源脚、分别与所述三相桥门极驱动模块相连的、用于驱动BLDC功率管的驱动脚、与所述MCU模块相连的信号输入输出脚。本技术的有益效果为：节约成本，也有利于组装电路板的体积减小。

技术研发人员：潘国永
受保护的技术使用者：深圳市创科维信电子有限公司
技术研发日：20230106
技术公布日：2024/1/12