智能功率模块和智能功率模块的制造方法

摘要

本发明涉及一种智能功率模块和智能功率模块的制造方法，包括MCU控制电路以及整流电路和逆变电路，且MCU控制电路、整流电路和逆变电路分别设置在单独的电路基板，使得弱电工作的MCU控制电路与强电工作的整流电路和逆变电路的电路基板进行隔离，从而使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响大为降低，而且相对现有技术中的不集成MCU的IPM模块方案，可以大大缩短控制信号线的长度，提升信号传输效率，从而进一步使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响降低，以此有效地增强了IPM工作的抗干扰的EMS能力，从而提升了整个IPM模块工作的可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能功率模块和智能功率模块的制造方法，属于功率半导体器件技术领域。

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。目前现有的IPM模块在内部电路的设计时一般是将IC驱动控制电路、IPM采样放大电路以及PFC电流保护电路等低压控制电路与高压功率器件组成的逆变电路布局到同一电路板上，由于这些电路有的工作电压为低压(如15V以下)如IC驱动控制电路，有的工作电压为高压(如200-300V)如逆变电路，布局在同一块板上时高压工作的电路容易对低压工作的电路产生干扰，严重时会影响到控制电路的控制逆变电路工作出现紊乱，以此影响到IPM模块工作的可靠性。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是解决现有的IPM模块由于将所有的电路布局在同一电路板上导致其内部的高压工作电路干扰到低压工作电路，以致影响IPM模块的工作可靠性问题。

具体地，本发明公开一种智能功率模块，包括：第一电路基板和多个第二电路基板，第一电路基板和多个第二电路基板设置在同一层，智能功率模块包括多个单元电路，多个单元电路包括MCU控制电路、逆变电路、整流电路中的至少两个，其中MCU控制电路设置在第一电路基板，逆变电路、整流电路分别设置在每个第二电路基板，第一电路基板的工作发热量低于第二电路基板的工作发热量。

可选地，智能功率模块还包括用于驱动逆变电路工作的驱动电路，驱动电路设置在第一电路基板。

可选地，智能功率模块设置有输入至MCU控制电路的控制信号的第一引脚组，以及逆变电路输出驱动负载工作的驱动信号的第二引脚组，第一引脚组和第二引脚组分别设置于智能功率模块相对的两侧，其中第一电路基板靠近第一引脚组侧设置，多个第二电路基板并列靠近第二引脚组侧设置。

可选地，第一电路基板和第二电路基板材料不同，第一电路基板为玻纤板或者柔性覆铜板，第二电路基板为金属基板或非金属基板。

可选地，智能功率模块还包括PFC电路，PFC电路设置在另一第二电路基板。

可选地，智能功率模块还包括密封层，设置第一电路基板被包覆于密封层内，每个第二电路基板的相对安装电子元件的另一面从密封层露出。

可选地，智能功率模块还包括散热器，散热器安装于第二电路基板的另一面。

可选地，设置逆变电路的第二电路基板为多个。

可选地，智能功率模块还包括多根键合线，多根键合线连接在第一电路基板、第二电路基板、以及设置在第一电路基板和第二电路基板的引脚之间。

本发明还公开一种如上述的智能功率模块的制造方法，制造方法包括以下步骤：

配置多个基板，其中每个基板的表面设置电路布线层，电路布线层设置多个焊盘；

在电路布线层的表面配置电子元件和引脚，以使得电子元件和引脚固定于焊盘并与焊盘电连接，从而使得多个基板分别形成第一电路基板和多个第二电路基板，其中MCU控制电路设置在第一电路基板，逆变电路、整流电路分别设置在每个第二电路基板；

将多个电子元件、电路层、引脚之间连接键合线；

对第一电路基板和多个第二电路基板通过封装模具进行注塑以形成密封层，其中密封层包覆第一电路基板，密封层包覆第二电路基板的安装电子元件的一面，引脚从密封层露出；

对引脚进行切除、成型以形成智能功率模块，且对成型后的智能功率模块进行测试。

本发明的智能功率模块，包括MCU控制电路以及整流电路和逆变电路，且MCU控制电路、整流电路和逆变电路分别设置在单独的电路基板，使得弱电工作的MCU控制电路与强电工作的整流电路和逆变电路的电路基板进行隔离，从而使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响大为降低，而且相对现有技术中的不集成MCU的IPM模块方案，可以大大缩短控制信号线的长度，提升信号传输效率，从而进一步使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响降低，以此有效地增强了IPM工作的抗干扰的EMS能力，从而提升了整个IPM模块工作的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例的IPM模块去掉电路基板安装电子元件侧的密封层的俯视图；

图2为本发明实施例的IPM模块在左右方向的剖视图；

图3为本发明实施例的IPM模块在上下方向的剖视图。

附图标记：

第一电路基板1，MCU控制电路11，驱动电路12，第一基板13，第二电路基板2，整流电路21，PFC电路22，第一逆变电路23，第二逆变电路24，第二基板25，引脚3，引脚连接框架31，键合线4，密封层5，IGBT61，MCU62，驱动芯片63，续流二极管64，散热器7。

具体实施方式

需要说明的是，在结构或功能不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面根据实例来详细说明本发明。

本发明提出一种智能功率模块即IPM模块，如图1至图3所示，IPM模块包括多个电路基板，分别为第一电路基板1和多个第二电路基板2，其中第一电路基板1和多个第二电路基板2设置在同一层，智能功率模块包括多个单元电路，多个单元电路包括MCU控制电路11、逆变电路、整流电路21中的至少两个，其中MCU控制电路11设置在第一电路基板1，逆变电路、整流电路21分别设置在每个第二电路基板2。其中MCU控制电路11工作在弱电区如5-12V电压，其主要包括MCU62芯片，逆变电路如图1中的第一逆变电路23，其主要包括6个上下桥臂的开关管如IGBT 61(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，而逆变电路、整流电路21工作在强电压如200-300V。通过将弱电区的控制电路和强电区的控制电路分别设置在不同的电路基板，这样使得弱电工作区和强电工作区很好的隔离。由于MCU控制电路11的控制信号走线为输出的PWM信号以控制逆变电路开关管的工作状态如工作频率等等，其控制信号线在工作过程中容易受到周围强电信号或者电磁信号的干扰，严重时会导致其信号失真使得开关管的工作装紊乱最终使得IPM模块工作不正常，甚至出现模块短路引起电流剧增导致其损坏。通过将MCU控制电路11所在的电路基板与逆变电路、整流电路21所在的电路基板独立进行隔离，从而使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响大为降低；而且相对现有技术中的IPM模块内部只包含驱动电路12和逆变器，在IPM模块应用的控制器时，其MCU为独立的外置，这样MCU到IPM模块之间控制IPM模块内部的控制信号走线相对本申请的要长很多，因为其走线布局在控制器的PCB板上，而不是本发明的IPM模块内部的布线层上，而本发明的MCU集成设置在IPM模块内部，可以大大缩短控制信号线的长度，提升信号传输效率，从而进一步使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响降低，以此有效地增强了IPM工作的抗干扰的EMS能力，从而提升了整个IPM模块工作的可靠性。而且由于第一电路基板1主要设置MCU控制电路11，其工作发热量要明显的小于工作在强电区的第二电路基板2，通过将这两个电路基板独立设置，能够明显的减少第二电路基板2的发热量传输至第一电路基板1，因为MCU62这些元器件的工作温度相对第二电路基板2的逆变器上的开关管如IGBT61或者MOS管(metal oxide semiconductor，金属氧化物半导体)等的低很多，因此能尽量降低MCU62元器件的工作温度，从而也提升其工作稳定性。

在本发明的一些实施例中，如图1至图3所示，设置逆变电路的第二电路基板2为多个，也即IPM模块中包含多个逆变电路，如图1中的第一逆变电路23和第二逆变电路24，每个逆变电路可以驱动一个负载工作，以此可以驱动多个负载，如可以同时驱动压缩机和风机电机工作。以此使得IPM模块内部集成多个逆变电路，能够更好的适应需要同时驱动多个负载的应用场景，相对现有技术的需同时采用多个IPM模块，本申请通过一个IPM模块即可实现此功能，从而拓展了其应用场景，并降低成本。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，IPM模块还包括用于驱动逆变电路工作的驱动电路12，驱动电路12设置在第一电路基板1，主要由驱动芯片63构成。其中驱动电路12的控制端连接MCU62，与MCU62设置在同一个电路基板即第一电路基板1。由于MCU62和驱动电路12之间的在第一电路基板1上设置的控制信号线为弱电走线，因此将驱动电路12于MCU62设置在同一个电路基板，有助于进一步缩短控制信号线的长度，提升信号传输效率，从而进一步使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响降低，提出提升IPM模块工作的抗干扰能力。该驱动电路12可以为多个，以对应驱动多个逆变电路，如图1中为两个驱动电路。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，IPM模块还包括PFC(功率因素校正)电路，PFC电路22设置在另一第二电路基板2。由于PFC电路22也工作在强电区，因此其设置在第二电路基板2，与第一电路基板1实现隔离。

在本发明的一些实施例中，如图1至图3所示，智能功率模块设置有输入至MCU控制电路11的控制信号的第一引脚组，以及逆变电路输出驱动负载工作的驱动信号的第二引脚组，第一引脚组和第二引脚组分别设置于智能功率模块相对的两侧，其中第一电路基板1靠近第一引脚组侧设置，多个第二电路基板2并列靠近第二引脚组侧设置。如图1所示，IPM模块的引脚3分布在其上下两个侧边，以此分别形成上下两路引脚组，设置MCU控制电路11的第一电路基板1设置在IPM模块的上方，如果第一基板13还同时设置驱动电路12，则加上MCU控制电路11后占据的面积较大，因此成长条形设置在IPM模块的上方。多个第二电路基板2其分别设置了整流电路21、多个逆变电路等并列设置，每个第二电路基板2面积相对第一电路基板1小，成方形且接近正方形。这些第二电路基板2并列设置在IPM模块的下方。输入到MCU62的控制信号的引脚3与上方的引脚组连接，进一步地当第一电路基板1还设置多个驱动电路12时，其连接驱动电路12相关的弱电引脚3如其内部自举电路连接的引脚3也设置在上引脚组，这些引脚3形成第一引脚组，第一引脚组主要传输弱电信号。而从多个第二电路基板2输出的信号主要为强电信号，如整流电路21输出的高压脉动直流电(200-300V)、逆变电路输出的驱动电机绕组的三相高压信号等，这些信号连接到下引脚组，以此形成第二引脚组。通过如此的布局第一电路基板1和多个第二电路基板2，使得第一电路基本和多个第二电路基板2布局紧凑，使得整个电路基板占用的面积得到合理的优化减小，而且将输入到MCU62的弱电控制信号放置在第一引脚组，而逆变电路、整流电路21的强电输出信号放在第二引脚组，这样使得IPM模块的强电和弱电信号的引脚3分布在其两侧，实现最大程度的隔离，从而进一步降低强电对弱电的影响，以此进一步提升IPM模块的工作可靠性。

在本发明的一些实施例中，由于第一电路基板1主要工作在弱电区，第二电路基板2工作在强电区，而且第二电路基板2的发热功率比第一电路基板1大，因此二者基板构成的材质可以设置成不同，以此实现成本的最优化。例如多个第二基板25的本体即第二基板25可采用金属基板，其主体由导热性良好的金属材料，如铝、铜等制成，在金属基板第一面附有绝缘介质层，在绝缘介质层上放置电路层，电路层可以是铜箔蚀刻形成，也可以是膏状导电介质印刷形成，导电介质可以是石墨烯、锡膏、银胶等导电材料。在电路层设置有安装电子元件的安装位即焊盘。多个第二基板25也可采用非金属基板，其主体由导热性良好的绝缘材料，如玻璃、陶瓷等制成，在非金属基板第一面放置电路层，电路层工艺和金属基板电路层一样，其相对金属基板不包含绝缘层，因其本体为绝缘材料。而第一电路基板1因为发热极低无需进行散热，其本体即第一基板13可以采用玻纤板或柔性覆铜板工艺，相对第二电路基板2成本要低，从而降低整个电路基板的成本。

在本发明的一些实施例中，如图1至图3所示，IPM模块设置有密封层5，设置第一电路基板1被包覆于密封层5内，每个第二电路基板2的相对安装电子元件的另一面从密封层5露出。第一电路基板1工作在弱电区，且其主要传输MCU62连接的弱电的控制信号，而第二电路基板2工作在强电区，其传输的电流大因此工作的功耗高，其发热相对第一电路基本要大很多，因而将第一电路基板1完全包覆在密封层5内，而第二电路基板2的相对安装电子元件的另一面即散热面从密封层5露出，以此对第二电路基板2为半包覆。在对第一电路基板1通过全包覆的密封层5实现良好的保护，如第一电路基板1可采用柔性的覆铜板，因此全包覆结构实现对其良好保护防止外界物体碰触对其造成损坏，并且降低第一电路基板1受到外机干扰信号的影响；而第二电路基板2的散热面从密封层5露出，可以实现其发热的良好传输到IPM模块之外，有利于提升其散热效果。

进一步地，在本发明的一些实施例中，IPM模块还包括散热器7，散热器7安装于第二电路基板2的另一面。如图2所示，散热器7安装在第二电路基板2的散热面，以此实现对第二电路基板2的发热进行散热。

在本发明的一些实施例中，如图1至图3所示，IPM模块内部还设置有多根键合线4，其连接在电子元件、第一电路基板1的电路层和第二电路基板2的电路层、以及设置在第一电容基板和第二电路基板2的引脚3之间。电子元件为上述实施例提到的MCU62、IGBT61、驱动芯片63、续流二极管64以及其它如电阻、电容等。键合线4通常为金线、铜线、金铜混合线、38um或者38um以下细铝线。具体地，键合线4可以连接电子元件和电子元件之间，可以连接电子元件和线路层之间，可以连接电子元件和引脚3之间等，以此形成整个IPM模块的电路连接。

本发明还提出一种上述实施例提到的智能功率模块的制造方法，其特征在于，制造方法包括以下步骤：

步骤S100、配置多个基板，其中每个基板的表面设置电路层，电路层设置多个焊盘；

步骤S200、在电路布线层的表面配置电子元件和引脚3，以使得电子元件和引脚3固定于焊盘并与焊盘电连接，从而使得多个基板分别形成第一电路基板1和多个第二电路基板2，其中MCU控制电路11设置在第一电路基板1，逆变电路、整流电路21分别设置在每个第二电路基板2；

步骤S300、将多个电子元件、电路层、引脚3之间连接键合线4；

步骤S400、对第一电路基板1和多个第二电路基板2通过封装模具进行注塑以形成密封层5，其中密封层5包覆第一电路基板1，密封层5包覆第二电路基板2的安装电子元件的一面，引脚3从密封层5露出；

步骤S500、对引脚3进行切除、成型以形成智能功率模块，且对成型后的智能功率模块进行测试。

在步骤S100中，可根据电路布局设计多个不同的基板，其本体可采用金属基板、非金属基板和柔性覆铜板。其中不同的基板根据电路设计的需求而定，如果电路中涉及功率较大的电子元件，其发热量大，则优选为金属基板或者非金属基板，如电路中没有功率大的电子元件，仅为MCU62这些控制芯片，则可采用玻纤板或柔性覆铜板。其中如图1至图3所示，本体为第二基板25的金属基板的主体由导热性良好的金属材料，如铝、铜等制成，在金属基板第一面附有绝缘介质层，在绝缘介质层上放置电路层，电路层可以是铜箔蚀刻形成，也可以是膏状导电介质印刷形成，导电介质可以是石墨烯、锡膏、银胶等导电材料。而非金属基板的主体由导热性良好的绝缘材料，如玻璃、陶瓷等制成，在非金属基板第一面放置电路层，电路层工艺和金属基板电路层一样，其相对金属基板不包含绝缘层，因其本体为绝缘材料。而制作本体为第一基板13的柔性覆铜板可形成绝缘薄膜层，然后基于印刷工艺将导电介质层印刷在绝缘薄膜层以完成。具体的金属基板、非金属基板和玻纤板或者柔性覆铜板的制作工艺为现有技术，在此不再赘述。在电路层和柔性覆铜板或者玻纤板上设置了多个用于安装电子元件的焊盘，这些焊盘形成元器件安装位，这些焊盘还用于连接键合线4。

在步骤S200中，可将上述的多个电路基板放置于载具中，其中载具可以是合成石、陶瓷、PPS等耐高温200℃以上的材料形成。接着通过刷锡膏或点银胶将功率器件的电子元件通过自动粘晶设备(DA机)贴装到元器件安装位上，通过自动贴片SMT设备将电阻、电容、MCU62这些电子元件贴装到元器件安装位上，通过机械手或人工将多个引脚3放置到对应的安装位，然后过回流炉将所有的电子元件或者器件都焊接到基板上。其中MCU62所在的控制电路设置在单独的基板上以形成第一电路基板1，第一电路基板1的基板为玻纤板或柔性覆铜板，逆变电路、整流电路21分别设置在不同的基板上以形成多个第二电路基板2，第二电路基板2的基板为金属基板或者非金属基板。

进一步地，多个第二电路基板2还可分别设置多个逆变电路，这样可以驱动多个负载，如可以同时驱动压缩机和风机电机工作。多个第二电路基板2中的其中之一还可设置PFC电路22。第一电路基板1还可设置用于驱动逆变电路工作的驱动电路12，其中驱动电路12的控制端连接MCU62，由于MCU62和驱动电路12之间的在第一电路基板1上设置的控制信号线为弱电走线，因此将驱动电路12于MCU62设置在同一个电路基板，有助于进一步缩短控制信号线的长度，提升信号传输效率，从而进一步使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响降低，提出提升IPM模块工作的抗干扰能力。该驱动电路12可以为多个，以对应驱动多个逆变电路。

这些多个电路基板安装在载具中时，如图1所示，可将第一电路基板1设置在上方，多个第二电路基板2并列设置在第一电路基板1的下方，可将多个引脚3分成两组，第一引脚组和第二引脚组分别设置在上下两侧，第一引脚组靠近第一电路基板1的外侧边，第二引脚组靠近多个第二电路基板2的外侧边，第一引脚组连接输入到MCU62的弱电的控制信号、以及驱动电路12输出的一些弱电信号如自举电路的端口，第二引脚组连接逆变电路输出驱动负载工作的驱动信号以及PFC电路22、整流电路21的输出端口。第一引脚组主要传输弱电信号。而从多个第二电路基板2输出的信号主要为强电信号，如整流电路21输出的高压脉动直流电(200-300V)、逆变电路输出的驱动电机绕组的三相高压信号等，这些信号连接到下引脚组，以此形成第二引脚组。通过如此的布局第一电路基板1和多个第二电路基板2，使得第一电路基本和多个第二电路基板2布局紧凑，使得整个电路基板占用的面积得到合理的优化减小，而且将输入到MCU62的弱电控制信号放置在第一引脚组，而逆变电路、整流电路21的强电输出信号放在第二引脚组，这样使得IPM模块的强电和弱电信号的引脚3分布在其两侧，实现最大程度的隔离，从而进一步降低强电对弱电的影响，以此进一步提升IPM模块的工作可靠性。

其中引脚3好包括横向连接的第一引脚组以及第二引脚组，以及连接第一引脚组和第二引脚组之间的引脚连接框架31，引脚连接框架31实现将所有的引脚3实现一体固定，方便后续制造步骤中实现对整个电路基板的定位。

在步骤S300中，该步骤为连接键合线41的步骤。可将多个电子元件如IGBT61、续流二极管64表面的键合线焊盘和电路层的焊盘之间连接键合线4，可将驱动芯片63表面的其中的键合线焊盘和引脚3之间连接键合线4，可将驱动芯片63表面的另外的键合线焊盘和IGBT61表面的其他键合线焊盘连接键合线4，以此形成整个IPM模块的电路连接。

在步骤S400中，该步骤为实现密封层5的步骤。可将上述步骤S300形成的第一半成品搬送到封装模具(图中未示出)中，其中封装模具包括上下设置上膜和下膜，引脚3固定设置于上膜和下膜之间，通过与电路基板固定连接的引脚3与位于下模的固定装置接触，以进行电路基板的定位。其中在上模上设置至少两个顶针，顶针的自由端可抵接于电路层，通过这两个顶针，可用于控制各个电路基板与下模间的距离实现定位，该距离不能太远，否则会影响散热性，该距离也不能太近，否则会造成注胶不满等情况。

然后，对放置了电路基板的封装模具进行合模，并由浇口注入密封树脂。进行密封的方法可采用使用热硬性树脂的传递模模制或使用热硬性树脂的注入模模制。而且，对应自浇口注入的密封树脂模腔内部的气体通过排气口排放到外部。

最后进行脱模，在脱模后，密封树脂形成密封层5，引脚3的自由端从密封层5露出。

其中密封层5全部密封第一电路基板1的上下两面，密封层5只密封第二电路基板2的上面一侧，即安装了电子元件、引脚3的一侧，第二电路基板2的底面即散热面从密封层5露出，以此对第一电路基板1密封层5为全包覆，对第二电路基板2密封层5为半包覆。这样对第一电路基板1通过全包覆的密封层5实现良好的保护，对其良好保护防止外界物体碰触对其造成损坏，并且降低第一电路基板1受到外机干扰信号的影响；而第二电路基板2的散热面从密封层5露出，可以实现其发热的良好传输到IPM模块之外，有利于提升其散热效果。

在步骤S500中，该步骤为对形成密封层5的第二半成品的IPM模块的引脚3进行剪切整形的步骤，可根据使用的长度和形状需要，对引脚3进行剪切，以切除引脚连接框架31，并对引脚3进行整形；并进一步对IPM模块进行测试，如进行常规的电参数测试，一般包括绝缘耐压、静态功耗、迟延时间等测试项目，在进行外观AOI测试，一般包括装配孔尺寸、引脚3偏移等测试项目，测试合格者为成品。以此完成整个IPM模块的制造过程。

本发明的IPM模块的制造方法，通过配置多个基板，其中每个基板的表面设置电路层，电路层设置多个焊盘，并在电路布线层的表面配置电子元件和引脚3，以使得电子元件和引脚3固定于焊盘并与焊盘电连接，从而使得多个基板分别形成第一电路基板1和多个第二电路基板2，其中MCU控制电路11设置在第一电路基板1，逆变电路、整流电路21分别设置在每个第二电路基板2，接着将多个电子元件、电路层、引脚3之间连接键合线4，最后对引脚3进行切除、成型以形成智能功率模块，且对成型后的智能功率模块进行测试。通过将MCU控制电路11所在的电路基板与逆变电路、整流电路21所在的电路基板独立进行隔离，从而使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响大为降低，而且相对现有技术中的不集成MCU的IPM模块方案，可以大大缩短控制信号线的长度，提升信号传输效率，从而进一步使得控制信号受到周围强电或者电磁信号的影响降低，以此有效地增强了IPM工作的抗干扰的EMS能力，从而提升了整个IPM模块工作的可靠性。而且由于第一电路基板1主要设置MCU控制电路11，其工作发热量要明显的小于工作在强电区的第二电路基板2，通过将这两个电路基板独立设置，能够明显的减少第二电路基板2的发热量传输至第一电路基板1，因此能尽量降低MCU62元器件的工作温度，从而也提升其工作稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。