功率模組是什么

　　功率模塊是功率電力電子器件按一定的功能組合再灌封成一個模塊。

　　作用：具有GTR(大功率晶體管)高電流密度、低飽和電壓和耐高壓的優點,以及MOSFET(場效應晶體管)高輸入阻抗、高開關頻率和低驅動功率的優點。

　　而且IPM內部集成了邏輯、控制、檢測和保護電路，使用起來方便,不僅減小了系統的體積以及開發時間，也大大增強了系統的可靠性，適應了當今功率器件的發展方向——模塊化、復合化和功率集成電路(PIC)，在電力電子領域得到了越來越廣泛的應用。

　　功率模塊的封裝外形各式各樣，新的封裝形式日新月異，一般按管芯或芯片的組裝工藝及安裝固定方法的不同，主要分為壓接結構、焊接結構、直接敷銅DBC基板結構，所采用的封裝形式多為平面型以及，存在難以將功率芯片、控制芯片等多個不同工藝芯片平面型安裝在同一基板上的問題。為開發高性能的產品，以混合IC封裝技術為基礎的多芯片模塊MCM封裝成為目前主流發展趨勢，即重視工藝技術研究，更關注產品類型開發，不僅可將幾個各類芯片安裝在同一基板上，而且采用埋置、有源基板、疊層、嵌入式封裝，在三維空間內將多個不同工藝的芯片互連，構成完整功能的模塊。

　　壓接式結構延用平板型或螺栓型封裝的管芯壓接互連技術，點接觸靠內外部施加壓力實現，解決熱疲勞穩定性問題，可制作大電流、高集成度的功率模塊，但對管芯、壓塊、底板等零部件平整度要求很高，否則不僅將增大模塊的接觸熱阻，而且會損傷芯片，嚴重時芯片會撕裂，結構復雜、成本高、比較笨重，多用于晶閘管功率模塊。 焊接結構采用引線鍵合技術為主導的互連工藝，包括焊料凸點互連、金屬柱互連平行板方式、凹陷陣列互連、沉積金屬膜互連等技術，解決寄生參數、散熱、可靠性問題，目前已提出多種實用技術方案。例如，合理結構和電路設計二次組裝已封裝元器件構成模塊；或者功率電路采用芯片，控制、驅動電路采用已封裝器件，構成高性能模塊；多芯片組件構成功率智能模塊。 DBC基板結構便于將微電子控制芯片與高壓大電流執行芯片密封在同一模塊之中，可縮短或減少內部引線，具備更好的熱疲勞穩定性和很高的封裝集成度，DBC通道、整體引腳技術的應用有助于MCM的封裝，整體引腳無需額外進行引腳焊接，基板上有更大的有效面積、更高的載流能力，整體引腳可在基板的所有四邊實現，成為MCM功率半導體器件封裝的重要手段，并為模塊智能化創造了工藝條件。

　　MCM封裝解決兩種或多種不同工藝所生產的芯片安裝、大電流布線、電熱隔離等技術問題，對生產工藝和設備的要求很高。MCM外形有側向引腳封裝、向上引腳封裝、向下引腳封裝等方案。簡而言之，側向引腳封裝基本結構為DBC多層架構，DBC板帶有通道與整體引腳，可閥框架焊于其上，引線鍵合后，焊上金屬蓋完成封裝。向上引腳封裝基本結構也采用多層DBC，上層DBC邊緣留有開孔，引腳直接鍵合在下層DBC板上，可閥框架焊于其上，引線鍵合后，焊上金屬蓋完成封裝。向下引腳封裝為單層DBC結構，銅引腳通過DBC基板預留通孔，直接鍵合在上層導體銅箔的背面，可閥框架焊于其上，引線鍵合、焊上金屬蓋完成封裝。

　　綜觀功率模塊研發動態，早已突破最初定義是將兩個或兩個以上的功率半導體芯片(各類晶閘管、整流二極管、功率復合晶體管、功率MOSFET、絕緣柵雙極型晶體管等)，按一定電路互連，用彈性硅凝膠、環氧樹脂等保護材料密封在一個絕緣外殼內，并與導熱底板絕緣的概念，邁向將器件芯片與控制、驅動、過壓過流及過熱與欠壓保護等電路芯片相結合，密封在同一絕緣外殼內的智能化功率模塊時代。