阅读说明：本技术 智能功率模块、智能功率模块的制作设备及方法 (Intelligent power module, manufacturing equipment and method of intelligent power module ) 是由 严允健 冯宇翔 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种智能功率模块、智能功率模块的制作设备及方法,该智能功率模块包括：安装基板,安装基板的一侧表面设置有电路布线层,电路布线层包括第一安装位、第二安装位和第三安装位；逆变功率模块,安装于安装基板的第一安装位上；PFC功率模块,PFC功率模块包括散热片、PFC功率开关管及PFC二极管,散热片设置于第二安装位上,PFC功率开关管及PFC二极管贴装于散热片上；驱动芯片,安装于第三安装位上,驱动芯片分别与逆变功率模块和PFC功率模块电连接。本发明解决了智功率模块小空间高集成的设计中,大功率器件散热不及时的问题。(The invention discloses an intelligent power module, and a manufacturing device and a method of the intelligent power module, wherein the intelligent power module comprises: the circuit wiring layer comprises a first mounting position, a second mounting position and a third mounting position; the inverter power module is arranged on a first installation position of the installation substrate; the PFC power module comprises a radiating fin, a PFC power switch tube and a PFC diode, the radiating fin is arranged on the second mounting position, and the PFC power switch tube and the PFC diode are attached to the radiating fin; and the driving chip is arranged on the third installation position and is respectively and electrically connected with the inverter power module and the PFC power module. The invention solves the problem that the heat dissipation of a high-power device is not timely in the small-space high-integration design of the intelligent power module.)

智能功率模块、智能功率模块的制作设备及方法

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种智能功率模块、智能功率模块的制作设备及方法。

背景技术

智能功率模块(Intelligent Power Module，IPM)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，并内藏有过电压、过电流和过热等故障检测电路。智能功率模块的工作电流较大且温度较高，在高温的状态下，会使所述智能功率模块内部温度升高，若不及时散热，则容易损坏集成于内部的器件。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种智能功率模块、智能功率模块的制作设备及方法，旨在智功率模块小空间高集成，且大功率散热不及时，或者散热效果较差的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种智能功率模块，所述智能功率模块包括：

安装基板，所述安装基板的一侧表面设置有电路布线层，所述电路布线层包括第一安装位、第二安装位和第三安装位；

逆变功率模块，安装于所述安装基板的第一安装位上；

PFC功率模块，所述PFC功率模块包括散热片、PFC功率开关管及PFC二极管，所述散热片设置于所述第二安装位上，所述PFC功率开关管及PFC二极管贴装于所述散热片上；

驱动芯片，安装于所述第三安装位上，所述驱动芯片分别与所述逆变功率模块和所述PFC功率模块电连接。

可选地，所述PFC功率开关管为IGBT；

所述PFC功率模块还包括快速恢复二极管，所述快速恢复二极管设置贴装于所述散热片上；

所述快速恢复二极管和所述IGBT的反并联连接。

可选地，所述散热片包括铜基板及包覆于所述铜基板表面的银镀层。

可选地，所述散热片的厚度与流经所述PFC功率模块的电流大小呈正相关；

和/或，所述散热片的尺寸与流经所述PFC功率模块的电流大小呈正相关。

可选地，所述散热片包括第一散热片和第二散热片，所述PFC功率开关管设置于所述第一散热片上，所述PFC二极管设置于所述第二散热片上。

可选地，所述散热片上还涂覆有焊接材料，所述焊接材料用于与所述PFC功率开关管和所述PFC二极管管进行共晶焊接。

可选地，所述智能功率模块还包括封装壳体，所述逆变功率模块、驱动芯片、PFC功率模块及安装基板封装于所述封装壳体内。

本发明还提出一种智能功率模块的制作方法，所述智能功率模块的制作方法包括以下步骤：

准备散热片及PFC功率模块晶圆，所述PFC功率模块晶圆包括PFC功率开关管芯片及PFC二极管芯片；

将所述散热片放置于芯片载具上，采用焊锡丝对散热片的一侧表面画锡；

将所述PFC功率模块晶圆放置于所述散热片表面的目标位置上；

将所述PFC功率模块晶圆与散热片进行压合固晶。

可选地，所述智能功率模块的制作方法还包括以下步骤：

获取压合固晶后的所述PFC功率模块晶圆图像；

在检测所述PFC功率模块晶圆出现焊接不良时，将所述散热片和所述PFC功率模块晶圆标记。

本发明还提出一种智能功率模块的制作设备，包括：

芯片载具，用于放置散热片；

机械手，用于将PFC功率模块晶圆运载至所述散热片上；

图像获取装置，用于获取所述PFC功率模块晶圆的图像；

主控制器，分别与所述机械手、图像获取装置电连接，所述主控制器用于根据所述图像获取装置获取的运动平台的图像确定所述PFC功率模块晶圆与所述散热片的位置关系；以及，根据所述位置关系将PFC功率模块晶圆放置至所述散热片的目标位置。

可选地，所述智能功率模块的制作设备还包括：

导轨，用于放置所述芯片载具，以及在所述芯片载具上放置有散热片时，将所述散热片运输至预设位置；

阻挡器，与所述图像获取装置的位置对应设置，所述阻挡器用于对所述导轨进行限位。

本发明提出的智能功率模块在PFC功率模块和电路布线层之间贴装有散热片，将PFC功率模块的PFC功率开关管、PFC二极管通过共晶焊等工艺贴装在散热片上，有利于提高散热片与PFC功率模块的焊接牢固性，以减少在焊接过程或者在使用热循环过程中产生焊料孔洞的问题发生。如此，在驱动芯片驱动PFC功率模块工作的过程中，PFC功率模块产生的热量通过散热片快速地进行扩散，从而使得热量流入绝缘层之前已经均匀分布在散热片上。当该部分热量纵向传导至散热片时，基于散热片的超高横向导热能力，点状热源迅速变化为面热源形态，将热源快速的传导至安装基板，再由安装基板传导至智能功率模块之外。本发明通过散热片快速导热效果对PFC功率模块进行快速散热，以解决智功率模块小空间高集成的设计中，大功率器件散热不及时，或者智能功率模块散热效果较差的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明智能功率模块一实施例的结构示意图；

图2为本发明智能功率模块的制作方法一实施例的流程示意图；

图3为本发明智能功率模块的制作方法中步骤S300一实施例的细化流程示意图；

图4为本发明智能功率模块的制作方法另一实施例的流程示意图；

图5为本发明智能功率模块的制作设备一实施例的结构示意图；

图6为本发明智能功率模块的制作设备另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	安装基板	100	芯片载具
20	逆变功率模块	200	机械手
				30	PFC功率模块	300	图像获取装置
40	驱动芯片	400	主控制器
				31	散热片	500	导轨
32	PFC功率开关管	600	阻挡器
				33	PFC二极管

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种智能功率模块。

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类产品。智能功率模块可以用于驱动压缩机或者风机，当然在其他实施例中，还可以应用于变频器等。智能功率模块中，可以集成逆变功率模块20、驱动逆变功率模块20工作的驱动芯片40，还可以将控制驱动芯片40工作的MCU等集成于智能功率模块中。

可以理解的是，本实施例智能功率模块还集成有PFC功率模块30，也即本实施例将压缩机逆变功率模块20和PFC功率模块30集成于一体，形成二合一压缩机智能功率模块。或者，将风机逆变功率模块20和PFC功率模块30集成于一体，形成二合一风机智能功率模块。当然在其他实施例中，也可以将PFC功率模块30、压缩机逆变功率模块20和风机逆变功率模块20三者集成于一体，形成高集成智能功率模块。

智能功率模块工作时，其内部集成的功率开关管，尤其是PFC功率模块30的发热比较严重，然而智能功率模块还需要通过EMC塑封料进行封装或者灌封方式，因塑封料的热阻很大，热量不利于外扩，模块长期工作下，会导致功率开关管发热过大而被损坏，尤其是在设置有的智能功率模块中，主控芯片和驱动芯片40的温洁较低，PFC功率模块30产生的热量会通过安装基板10向MCU、驱动芯片40等非功率开关管传导，使得功率开关管与MCU、功率开关管几乎达到相同的温度。这样将导致MCU的工作温度过高而发生故障，出现控制信号紊乱等现象，严重时可能会烧毁智能功率模块。

为了提高智能功率模块中PFC功率模块30的散热性，通常是减小智能功率模块下表面封装壳体的厚度，但是较薄的封装壳体对工艺要求很高，这导致智能功率模块的不良率大幅增加，进而导致智能功率模块的成本居高不下；或者采用高热导率的封装料，然而高热导率绝缘材料的制作工艺复杂，且价格较高，同样会增加智能功率模块的成本。

为了解决上述问题，参照图1，在本发明一实施例中，该智能功率模块包括：

安装基板10，所述安装基板10的一侧表面设置有电路布线层13，所述电路布线层13包括第一安装位、第二安装位和第三安装位；

逆变功率模块20，安装于所述安装基板10的第一安装位上；

PFC功率模块30，所述PFC功率模块30包括散热片31、PFC功率开关管32及PFC二极管33，所述散热片31设置于所述第二安装位上，所述PFC功率开关管32及PFC二极管33贴装于所述散热片31上；

驱动芯片40，安装于所述第三安装位上，所述驱动芯片40分别与所述逆变功率模块20和所述PFC功率模块30电连接。

本实施例中，安装基板10可以采用铝基板、铝合金基板、铜基板或者铜合金基板中的任意一种来实现。安装基板10为功率开关管和驱动器件的安装载体，安装基板10的形状可以根据功率开关管的具***置、数量及大小确定，可以为方形，但不限于方形。安装基板10上设置有电路布线层13，电路布线层13根据智能功率模块的电路设计，在安装基板10上形成对应的线路以及对应供功率开关管中的各电子元件安装的安装位，即焊盘。

当安装基板10在采用氮化铝陶瓷安装基板10来实现时，氮化铝陶瓷安装基板10包括绝缘散热层及形成于所述绝缘散热层上的电路布线层13。在采用金属材质制成的安装基板10时，安装基板10包括散热层11、铺设在散热层11上的绝缘层12及形成于绝缘层12上的电路布线层13。本实施例中，安装基板10可选为单面布线板。所述绝缘层12夹设于所述电路布线层13与所述金属安装基板10之间。该绝缘层12用于实现电路布线层13与金属安装基板10之间的电气隔离以及电磁屏蔽，以及对外部电磁干扰进行反射，从而避免外部电磁辐射干扰功率开关管正常工作，降低周围环境中的电磁辐射对智能功率模块中的电子元件的干扰影响。该绝缘层12可选采用热塑性胶或者热固性胶等材料制成，以实现安装基板10与电路布线层13之间的固定连接且绝缘。绝缘层12可以采用环氧树脂、氧化铝、高导热填充材料一种或多种材质混合实现的高导热绝缘层12来实现。在制作安装基板10的过程中，可以在安装基板10上设置好绝缘层12后，将铜箔铺设在绝缘层12上，并按照预设的电路设计蚀刻所述铜箔，从而形成电路布线层13。

逆变功率模块20中设置有多个功率开关管，功率开关管可以是氮化镓(GaN)功率开关管、Si基功率开关管或SiC基功率开关管。在实际应用时，功率开关管的数量可以为四个，或者是四个的倍数，也可以为六个，或者六个的倍数，六个功率开关管组成逆变电路，并应用在逆变电源、变频器、制冷设备、冶金机械设备、电力牵引设备等电器设备中，特别是变频家用电器中以驱动压缩机、风机等负载工作。在智能功率模块工作时，驱动芯片40输出相应的PWM控制信号，以驱动控制对应的功率开关管导通/截止，从而输出驱动电能，以驱动电机等负载工作。

驱动芯片40对应设置于第三安装位上，驱动芯片40的数量可以是一个，例如HVIC驱动芯片40，该驱动芯片40为集成芯片，其中集成了四路、六路或者七路驱动功率开关管的驱动电路，具体可以根据驱动的功率开关管的数量进行集成设置。驱动芯片40的数量也可以数量可以与功率开关管的数量对应，也即每一驱动芯片40对应驱动一功率开关管工作。在智能功率模块工作时，驱动芯片40输出相应的控制信号，以控制PFC功率模块30和逆变功率模块20中的功率开关管导通，从而输出驱动电能，以驱动电机等负载工作。这个过程中PFC功率开关管32产生的热量经散热片31传导至安装基板10上，以通过散热片31和安装基板10进行散热。

电路布线层13分为多个安装位，逆变功率模块20设置于第一安装位内，散热片31设置于第二安装位，驱动芯片40安装于第三安装位。逆变功率模块20中的功率开关管和驱动芯片40可以是贴片式的电子元件，还可以是裸die晶圆。电路布线层13包括形成电流回路的电路布线，以及自电路布线形成的焊盘，驱动芯片40和逆变功率模块20中的功率开关管设置于对应的焊盘上，驱动芯片40和功率开关管可以通过电路布线、金属绑线等实现电连接。

在一实施例中，所述散热片31上还涂覆有焊接材料，所述焊接材料用于与所述PFC功率开关管32和所述PFC二极管33管进行共晶焊接。

PFC功率模块30中的PFC功率开关管32、PFC二极管33可选为晶圆来实现，散热片31上设置有供PFC功率开关管32、PFC二极管33固定安装的固定位，散热片31上还涂覆有焊锡、金锡焊膏、锡、金锡、金锗、金硅等焊接材料，在共晶焊的高温条件下，高温熔融时并借共晶设备实现PFC功率开关管32、PFC二极管33共晶，从而将PFC功率开关管32、PFC二极管33固定于散热片31上。本实施例中，散热片31可选采用高导热的导电材料来实现，例如可以采用高导热金属材料来实现，PFC功率开关管32、PFC二极管33在散热片31上的正投影位于所述散热片31的边缘内。也即PFC功率开关管32、PFC二极管33的下表面形成的贴合面小于散热片31的上表面面积，在PFC功率开关管32、PFC二极管33贴装至散热片31上时，散热片31上表面的其余部分形成散热区域，由于散热区域的面积大于两者贴合面的面积，散热片31上表面的面积大于PFC功率开关管32、PFC二极管33下表面的面积。如此设置，使得热量自PFC功率开关管32、PFC二极管33向散热片31扩散时其热流密度能够大幅衰减，以防止PFC功率开关管32、PFC二极管33下表面温度过高，可以提高智能功率模块的热可靠性。

本发明提出的智能功率模块在PFC功率模块30和电路布线层13之间贴装有散热片31，将PFC功率模块30的PFC功率开关管32、PFC二极管33通过共晶焊等工艺贴装在散热片31上，有利于提高散热片31与PFC功率模块30的焊接牢固性，以减少在焊接过程或者在使用热循环过程中产生焊料孔洞的问题发生，从而在驱动芯片40驱动PFC功率模块30工作的过程中，PFC功率模块30产生的热量通过散热片31快速地进行扩散，从而使得热量流入绝缘层12之前已经均匀分布在散热片31上，当该部分热量纵向传导至散热片31时，基于散热片31的超高横向导热能力，点状热源迅速变化为面热源形态，将热源快速的传导至安装基板10，再由安装基板10传导至智能功率模块之外。通过散热片31快速导热效果对PFC功率模块30进行快速散热，可以解决智功率模块小空间高集成的设计中，大功率器件散热不及时，或者智能功率模块散热效果较差的问题。

参照图1，在一实施例中，所述PFC功率开关管32为IGBT；

所述PFC功率模块30还包括快速恢复二极管，所述快速恢复二极管设置贴装于所述散热片31上；

所述快速恢复二极管和所述IGBT的反并联连接。

本实施例中，快速恢复二极管为高功率反并联二极管，用于实现PFC功率开关管32的快速关断。快速恢复二极管设置在散热片31上，其工作时产生的热量通过散热片31和安装基板10进行散热。其中，在基于PFC功率开关管32设置为SiC MOSFET或者SiC IGBT，或者GaN HEMT器件时，将智能功率模块的开关损耗减小到较低，进而有利于节约电能、降低模块发热的情况下，快速恢复二极管可选采用Si材料制成的快速恢复二极管或者肖特基二极管来实现，可以保证智能功率模块的自身的功耗较低的同时，降低智能功率模块的生产成本。

在一些实施例中，PFC功率开关管32还可以采用逆导IGBT来实现，逆导IGBT将和与IGBT反并联封装在一起的快速恢复二极管FRD集成在同一芯片上，从而降低逆变桥电路的体积。如此设置，有利于提高功率密度，降低高集成智能功率模块的体积、制造成本和封装制程，同时还有利于提高高集成智能功率模块的可靠性。

参照图1，在一实施例中，所述散热片31包括铜基板及包覆于所述铜基板表面的银镀层。

本实施例中，散热片31可选采用铜基或者铝基板来实现，并在铜基板的表面镀上银层，以增大PFC功率开关管32和散热片31的接触面积，以及增大散热片31与电路布线层13的安装面，使的散热片31与PFC功率开关管32、电路布线层13之间更好的贴合，有利于提高散热片31与安装基板10、PFC功率开关管32以及焊料的焊接牢固性，以及减少在焊接过程或者在使用热循环过程中产生焊料孔洞的问题发生。当然在其他实施例中，也可以在铜基板边上镀上一层金薄片，再将硅晶圆焊接到散热片31上，并将硅晶圆压合上去，使得在远低于各自的熔点温度下按一定重量比例形成合金，完成金-硅共晶焊。

参照图1，在一实施例中，所述散热片31的厚度与流经所述PFC功率模块30的电流大小呈正相关；

和/或，所述散热片31的尺寸与流经所述PFC功率模块30的电流大小呈正相关。

可以理解的是，考虑到PFC功率模块30的电流越大，PFC功率模块30内的PFC功率开关管32、PFC二极管33产生的热量越多，为了能够在大电流的工作条件下保持功率器件的良好散热，本实施例中，所述散热片31的厚度与所述智能功率模块的工作电流呈正比。如此，当PFC功率开关管32、PFC二极管33的工作电流较高时，散热片31的厚度较厚，能够吸收并传递的热量也更多，从而能够保证散热片31良好的散热效果。

此外，为了使得散热区域具有足够大的面积，从而改善PFC功率开关管32、PFC二极管33的散热效果，本实施例中，在不增大智能功率模块的情况下，散热片31的面积与PFC功率模块30的电流大小呈正相关，并且散热片31的面积大于PFC功率开关管32、PFC二极管33的面积，因此PFC功率开关管32、PFC二极管33的热量能够以较快的速率向外扩散。如此，当功率模块的工作电流较高时，散热片31的面积较厚，能够吸收并传递的热量也更多，从而能够保证散热片31良好的散热效果。

参照图1，在一实施例中，所述散热片31包括第一散热片31和第二散热片31，所述PFC功率开关管32设置于所述第一散热片31上，所述PFC二极管33设置于所述第二散热片31上。

本实施例中，将PFC功率开关管32和PFC二极管33分设于两个散热片31上，使得两个芯片产生的热量通过两个散热片31分别向外扩散，可以进一步增大PFC功率模块30的散热面积，还可以使每个功率器件安装至各自对应的散热片31上，以通过各自的散热片31进行散热。

参照图1，在一实施例中，所述智能功率模块还包括封装壳体50，所述逆变功率模块20、驱动芯片40及安装基板10封装于所述封装壳体50内。

本实施例中，封装壳体50可以采用环氧树脂、氧化铝、导热填充材料等材料制成，其中，导热填充材料可以是氮化硼、氮化铝材质，氮化铝和氮化硼的绝缘性较好，且导热率较高，耐热性及热传导性较佳，使得氮化铝和氮化硼有较高的传热能力。在制作封装壳体50时，可以将环氧树脂、氧化铝、氮化硼或者氮化铝等材料进行混料，然后将混合好的封装材料进行加热；待冷却后，粉碎所述封装材料，再以锭粒成型工艺将封装壳体50材料进行轧制成形，以形成封装壳体50，再将芯片和安装基板10封装在封装壳体50内。或者通过注塑工艺及封装模具，将安装有芯片的安装基板10放置于模具后，在模具中注入封装材料，将芯片和安装基板10封装在封装壳体50内，以在成型后形成封装壳体50。如此，可以实现对芯片进行绝缘处理，以及提高智能功率模块的EMI性能。

本发明还提出一种智能功率模块的制作方法，

参照图2，所述智能功率模块的制作方法包括以下步骤：

步骤S100、准备散热片及PFC功率模块晶圆，所述PFC功率模块晶圆包括PFC功率开关管芯片及PFC二极管芯片；

本实施例中，散热片可选采用铜基或者铝基板来实现，并在铜基板的表面镀上银层，以增大PFC功率开关管和散热片的接触面积，以及增大散热片30与电路布线层的安装面，使的散热片与PFC功率开关管、电路布线层之间更好的贴合；PFC功率开关管芯片及PFC二极管芯片集成于智能功率模块中，与PFC电感组成PFC电路，PFC电路可以是升压型PFC电路，或者降压型PFC电路，或者升降压型PFC电路，本实施例可选为升压型PFC电路，在实际应用中，PFC功率开关管芯片、PFC二极管芯片与PFC电感的连接关系根据需求进行变换，此处不做限制。

步骤S200、将所述散热片放置于芯片载具上，采用焊锡丝对散热片的一侧表面画锡；

本实施例中，可以通过机械手装置将散热片放置于芯片载具上。并通过导轨等运载工具将散热片运送至对应的位置，接着使用焊锡丝给散热片进行画锡。此处，可以给散热片的两个表面分别进行画锡，或者在固定芯片的一侧进行画锡。

步骤S300、将PFC功率模块晶圆放置于所述散热片表面的目标位置上；

本实施例中，在散热片进行画锡后，可以通过机械手装置将PFC功率开关管晶圆及PFC二极管芯片晶圆放置再画锡后的散热片上，在这个过程中，可以通过图像获取装置来对PFC功率开关管晶圆及PFC二极管芯片晶圆进行拍照，并根据拍照得到的芯片图像检测PFC功率开关管晶圆及PFC二极管芯片晶圆的位置，并根据晶圆的位置计算晶圆与散热片的距离得到两者的位置关系，再根据该位置关系将经验放置于预设的目标位置。

步骤S400、将所述PFC功率开关管及PFC二极管芯片与散热片进行压合固晶。

本实施例中，智能功率模块在PFC功率模块晶圆和电路布线层之间贴装有散热片，将PFC功率模块晶圆中的PFC功率开关管、PFC二极管通过共晶焊等工艺贴装在散热片上，有利于提高散热片与PFC功率模块晶圆的焊接牢固性，以减少在焊接过程或者在使用热循环过程中产生焊料孔洞的问题发生，从而在驱动芯片驱动PFC功率模块工作的过程中，PFC功率模块产生的热量通过散热片快速地进行扩散，从而使得热量流入绝缘层之前已经均匀分布在散热片上，当该部分热量纵向传导至散热片时，基于散热片的超高横向导热能力，点状热源迅速变化为面热源形态，将热源快速的传导至安装基板，再由安装基板传导至智能功率模块之外。通过散热片快速导热效果，可以解决智功率模块小空间高集成，且大功率散热不及时，或者散热效果较差的问题。

参照图3，在一实施例中，所述将PFC功率模块晶圆放置于所述散热片表面的预安装位上的步骤具体包括：

步骤S310、获取所述PFC功率模块晶圆的图像；

步骤S320、根据图像确定所述PFC功率模块晶圆与所述散热片的位置关系；

步骤S330、根据获取的位置关系将PFC功率模块晶圆放置至所述目标位置。

本实施例中，该运动平台包括导轨，芯片载具可以在导轨上移动，按照设定位置安装在导轨上的阻挡器，通过图像获取装置获取运动平台的图像，具体为在放置有散热片的载架运动至阻挡器并停止时对散热片进行拍照，然而在机械手装置携持晶圆，并靠近于散热片时，再对芯片晶圆进行拍照得到的芯片图像，从而获得PFC功率模块晶圆与所述散热片的位置关系，再根据位置关系控制机械手将PFC功率模块晶圆放置于在散热片上的目标位置。

其中，所述根据图像确定所述PFC功率模块晶圆与所述散热片的位置关系的步骤包括：

对所获取的所述PFC功率模块晶圆的图像进行预处理；

对预处理后的图像利用边缘检测算法得到边缘图像；

对边缘图像提取不变矩特征；

根据不变矩特征，采用分类算法得到晶圆的三维坐标；

根据所述晶圆的三维坐标建立雅可比矩阵模型，获得关节空间坐标下运动平台上的所述PFC功率模块晶圆与所述目标位置之间的位置关系。

参照图4，进一步地，在将PFC功率模块晶圆放置至所述目标位置之后，智能功率模块的制作方法还包括：

步骤S500、获取压合固晶后的所述PFC功率模块晶圆图像；

步骤S600、在检测所述PFC功率模块晶圆出现焊接不良时，将所述散热片和所述PFC功率模块晶圆标记。

本实施例中，通过采集PFC功率模块晶圆图像，测试PFC功率模块晶圆与散热片之间的焊点与数据库中合格的参数进行比较，以检查是否存在虚焊、晶圆漂移等缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷标示出来，从而供维修人员修整。

本发明还提出一种智能功率模块的制作设备，参照图5，该智能功率模块的制作设备包括：

芯片载具100，用于放置散热片；

机械手200，用于将PFC功率模块晶圆运载至所述散热片上；

图像获取装置300，用于获取所述PFC功率模块晶圆的图像；

主控制器400，分别与所述机械手200、图像获取装置300电连接，所述主控制器400用于根据所述图像获取装置300获取的运动平台的图像确定所述PFC功率模块晶圆与所述散热片的位置关系；以及，根据所述位置关系将PFC功率模块晶圆放置至所述散热片的目标位置。所述智能功率模块的制作设备还包括：

导轨500，用于放置所述芯片载具100，以及在所述芯片载具100上放置有散热片时，将所述散热片运输至预设位置；

阻挡器600，与所述图像获取装置300的位置对应设置，所述阻挡器600用于对所述导轨500进行限位。

本实施例中，阻挡器600可以设置于图像获取装置300的下方，当导轨500上的芯片载具100装载有散热片时，导轨500将芯片载具100运输至阻挡器600时，即为将散热片运输至预设位置，以便通过画锡工具给散热片进行画锡。在芯片晶圆放置于散热片前，可以通过图像获取装置300获取晶圆与散热片的位置关系，进而确定晶圆与其在散热片上的目标位置之间的位置关系，从而使主控制器400根据得到的位置关系控制机械手200臂携持芯片晶圆运动至其目标位置，如此可以保证晶圆安装的准确度。

可以理解的是，智能功率模块的制作设备还包括加热模块，以将焊锡丝加温至350℃±10℃后，均匀的画在表面镀银的铜散热片上，再将芯片晶圆压合上去，完成芯片焊接至散热片。在完成芯片晶圆固晶焊之后，即可将散热片和智能功率模的其他电子元件，例如功率器件、驱动芯片等器件的晶圆粘贴至对应的安装位上，具体可以为：首先对晶圆进行减薄以降低导通电阻，减少功耗；再对功率芯片进行划片，再将芯片粘接在安装基板上，在这个过程中，可以采用贴片机来实现贴片，芯片贴装的过程也可以通过固晶焊工艺来实现。

参照图6，在一实施例中，智能功率模块的制作设备还可以包括实现AOI(Automatic Optic Inspection，自动光学检测)的AOI系统，以在完成安装基板贴片制作后，通过AOI检测系统，基于光学原理来对智能功率模块进行焊接缺陷检测。该AOI系统包括导轨500、适于在导轨500上移动的供安装基板放置的载架、按照设定位置安装在导轨500上的阻挡器600，设置导轨500正上方的适于对放置在安装基板载架上中的空调芯片进行拍照的图像获取装置300、以及设置导轨500正上方的机械手200装置和图像获取装置300，图像获取装置300和机械手200装置连接于所述图像获取装置300，图像获取装置300用于在放置有安装基板的载架运动至阻挡器600并停止时对空调芯片进行拍照，并将拍照得到的芯片图像发送至图像获取装置300，图像获取装置300适于对芯片图像进行检测以判断安装基板载架上的芯片是否焊接良好，并在判断存在焊接不良的芯片时通过机械手200装置对该芯片进行标识，并将其移除安装基板载架。

可以理解的是，在另一实施例中，AOI系统还包括固定底座101、限位杆102、检测仪主体103、固定架104、传送装置105、检测台106、固定夹107、摄取装置108、移动导轨109、显示模块110等。两个限位杆分别设置于固定底座101的两端，检测仪主体103则设置于固定底座101的上，检测仪主体103的表面设置有通风口，且检测仪主体103的顶端和固定架104相连接，固定架的内侧设置有传送装置105，且传送装置105的上方固定有检测台106，传送装置7通过卡扣和检测台106相连接，检测台106的两侧设置有固定夹107，摄取装置108设置于固定夹的上方，固定夹为可伸缩装置，移动导轨用于带动摄取装置108移动。在实现AOI检测前，可以通过机械手200将安装基板放置到检测台106内侧，其检测台106内侧呈凹槽状结构，能够在检测过程中避免元器件掉落到检测仪外侧。使用过程中限位杆102的固定可保证检测仪主体103的稳定性，防止检测过程中检测仪产生晃动，其检测台106可随传送装置105进行传送，使得待检测的安装基板可自动化进行排列。

在检测的过程中，摄取装置108通过移动导轨移动，对焊接点进行检测，并将检测结果输出至AOI检测系统的控制模块，以完成安装基板的自动检测。本实施例通过采集图像，测试焊点与数据库中合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出安装基板上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷标示出来，供维修人员修整。

本发明还提出一种空调器，所述空调器包括如上所述的智能功率模块。该智能功率模块的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本发明空调器中使用了上述智能功率模块，因此，本发明空调器的实施例包括上述智能功率模块全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。