电源模块制造技术

技术编号:14173054 阅读:115 留言:0更新日期:2016-12-13 01:06
一种电源模块,包含基板、第一次模块及第二次模块。基板包含多个第一导接部、多个第二导接部及一第三导接部。第一次模块设置于基板上,且包含第一半导体开关、第一二极管、第一电极、第二电极及第三电极,其中第一电极及第二电极与对应的第一导接部电连接,且第三电极与第三导接部电连接。第二次模块设置于基板上,且包含第二半导体开关、第二二极管、第四电极、第五电极及第六电极,其中第四电极及第五电极与对应的第二导接部电连接,且第六电极与第三导接部电连接。

Power module

The utility model relates to a power supply module, which comprises a substrate, a first module and a two module. The base plate comprises a plurality of first conductive parts, a plurality of second connecting parts and a third connecting part. The first module is arranged on the substrate, and includes a first semiconductor switch, a first diode, a first electrode, the second electrode and the three electrode, the first electrode and the two electrode corresponding to the first guide connecting part is electrically connected, and the third electrode and the third conductive part is electrically connected. The second module is arranged on the substrate, and includes second semiconductor switches, second diodes, fourth electrodes, fifth electrodes and six electrodes, the fourth electrode and the five electrode and the second guide connecting part is electrically connected, and the sixth electrode and the third conductive part is electrically connected.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术为一种电源模块,尤指一种适用于电源转换器的电源模块。
技术介绍
近年来,电源转换器设计朝向高效率与高密度发展。高效率电源转换器意谓着能够降低功率耗损以及达到节能的目的,而高密度电源转换器则代表着能够降低电子产品的整体体积以及达成小尺寸与轻量化的要求。一般而言,电源转换器包含桥式电路,以通过桥式电路进行整流。桥式电路包含至少一高压侧开关组件及至少一低压侧开关组件,例如三相电源转换器的三相桥式电路包含三个高压侧开关组件及三个低压侧开关组件,其中高压侧开关组件与对应的低压侧开关组件串联连接,且每一高压侧开关组件与低压侧开关组件分别由彼此并联连接的一半导体开关与一二极管所构成。举例而言,半导体开关可为绝缘栅双极晶体管(IGBT)。半导体开关进行导通或截止的切换运作,使桥式电路进行整流。二极管则于半导体开关截止时,提供电流续流功能。电源转换器的桥式电路的传统制法描述如下。首先,将高压侧开关组件的半导体开关及二极管与低压侧开关组件的半导体开关及二极管分别设置于基板上。然后,利用例如铝线、铜线等材料以打线(wire-bonded)技术使高压侧开关组件的半导体开关与二极管以及低压侧开关组件的半导体开关与二极管可彼此连接及/或与外部组件连接。最后,再将上述结构以封装材料进行封装。然而由于高压侧开关组件及低压侧开关组件利用打线技术使彼此连接,如此将产生一些问题。举例而言,高压侧开关组件及低压侧开关组件需使用较长的线来连接,使得线与基板上所存在的寄生电感(parasitic inductance)增加,如此将影响高压侧开关组件及低压侧开关组件的切换效率。再则,较长的线所产生的阻抗较大,导致电源转换效率较差。再者,由于供高压侧开关组件及低压侧开关组件设置的基板的一侧面需进行打线程序,故该侧面并无
法设置任何散热装置,导致基板仅能单边散热而存在散热效率不佳的问题。更甚者,由于基板上须预留打线区域,故使基板的空间利用率受到限制,导致功率密度无法提升。另外,由于桥式电路于高压侧开关组件及低压侧开关组件设置于基板之后进行封装,于桥式电路制作完成后,一旦当高压侧开关组件或低压侧开关组件内有组件发生损坏的情形时,并无法对已经封装的高压侧开关组件或低压侧开关组件的损坏组件进行更换,导致桥式电路异常而无法再使用。因此,如何发展一种可改善上述现有技术缺失的电源模块,实为相关
者目前所需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种电源模块,其将半导体开关及二极管内埋于绝缘层,借此第一次模块与第二次模块可构成桥式电路的高压侧开关组件及低压侧开关组件。高压侧开关组件与低压侧开关组件设置于基板上,且与基板的对应导接部电连接,因此本专利技术的功率模块可以降低寄生电感、增加切换效率、降低阻抗以及增加电源转换效率。再则,因不需要于基板上保留打线区域,可增加基板的空间利用,借此提升电源密度。本专利技术的另一目的在于提供一种电源模块,其具有第一次模块及第二次模块。此外,高压侧开关组件的第一半导体开关及第一二极管直接内埋于基板且封装为第一次模块,且第二次模块(即低压侧开关组件)设置于第一次模块上。由于第一次模块与第二次模块位于不同层别,因此可有效地缩短高压侧开关组件与低压侧开关组件间的连接距离,借此可有效地降低导通阻抗,减少寄生效应,增进电性表现,且可使电源模块的整体功率密度提升。根据本专利技术的构想,本专利技术提供一种电源模块,其包含基板、至少一第一次模块及至少一第二次模块。基板包含多个第一导接部、多个第二导接部以及至少一个第三导接部。至少一第一次模块设置于基板上,且包含第一半导体开关、第一二极管、第一电极、第二电极及第三电极。第一半导体开关包含多个第一导接端,且第一二极管包含多个第二导接端。第一电极及第三电极与第一半导体开关中对应的第一导接端电连接,并与第一二极管中对应的第二导接端电连接。第二电极与对应的第一导接端电连接。第一电极及第
二电极与对应的第一导接部相导接。第三电极与第三导接部相导接。至少一第二次模块设置于基板上,且包含第二半导体开关、第二二极管、第四电极、第五电极及第六电极。第二半导体开关包含多个第三导接端,且第二二极管包含多个第四导接端。第四电极及第六电极与第二半导体开关中对应的第三导接端电连接,并与第二二极管中对应的第四导接端电连接。第五电极与对应的第三导接端电连接。第四电极及第五电极与对应的第二导接部电连接。第六电极与第三导接部电连接。根据本专利技术的另一构想,本专利技术提供一种电源模块,其包含第一次模块及至少一第二次模块。第一次模块包含至少一第一半导体开关、至少一第一二极管、第一电极、至少一第二电极、至少一第三电极、至少一第一导引电极、至少一第二导引电极及一基板。至少一第一半导体开关及至少一第一二极管内埋于基板中。每一第一半导体开关包含多个第一导接端,且每一第一二极管包含多个第二导接端。第一电极与至少一第一半导体开关中对应的第一导接端以及至少一第一二极管中对应的第二导接端电连接。第三电极与至少一第一半导体开关中对应的第一导接端以及至少一第一二极管中对应的第二导接端电连接。第二电极与至少一第一半导体开关中对应的第一导接端电连接。至少一第二次模块设置于第一次模块上,且包含第二半导体开关、第二二极管、第四电极、第五电极及第六电极。第二半导体开关包含多个第三导接端,且第二二极管包含多个第四导接端。第四电极及第六电极与第二半导体开关中对应的第三导接端电连接,并与第二二极管中对应的第四导接端电连接。第五电极与第二半导体开关中对应的第三导接端电连接。第二次模块的第四电极与第一次模块的对应的第一导引电极电连接。第二次模块的第五电极与第一次模块的对应的第二导引电极电连接。第二次模块的第六电极与第一次模块的对应的第三电极电连接。根据本专利技术的又一构想,本专利技术提供一种电源模块,其包含第一次模块及第二次模块。第一次模块包含多个第一半导体开关、多个第一二极管、第一电极、多个第二电极、多个第三电极、多个第一导引电极、多个第二导引电极及基板。多个第一半导体开关及多个第一二极管内埋于基板中。每一第一半导体开关包含多个第一导接端,且每一第一二极管包含多个第二导接端。第一电极与第一半导体开关中对应的第一导接端以及第一二极管中对应的第
二导接端电连接。每一第三电极与对应的第一半导体开关的对应的第一导接端以及对应的第一二极管的对应的第二导接端电连接。每一第二电极与对应的第一半导体开关中对应的第一导接端电连接。第二次模块设置于第一次模块上,且包含多个第二半导体开关、多个第二二极管、多个第四电极、多个第五电极及多个第六电极。每一第二半导体开关包含多个第三导接端,且每一第二二极管包含多个第四导接端。每一第四电极及对应的第六电极与对应的第二半导体开关中对应的第三导接端电连接,并且与对应的第二二极管中对应的第四导接端电连接。每一第五电极与对应的第二半导体开关中对应的第三导接端电连接。第二次模块的第四电极与第一次模块的对应的第一导引电极电连接。第二次模块的第五电极与第一次模块的对应的第二导引电极电连接。第二次模块的第六电极与第一次模块的对应的第三电极电连接。附图说明图1为本专利技术第一较佳实施例的电源模块的结构示意图。图2为图1所示的电源模块的基板的结构示本文档来自技高网
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电源模块

【技术保护点】
一种电源模块,包含:一基板,包含多个第一导接部、多个第二导接部以及至少一第三导接部;至少一第一次模块,设置于该基板上,其中该第一次模块包含一第一半导体开关、一第一二极管、一第一电极、一第二电极及一第三电极,其中该第一半导体开关包含多个第一导接端,且该第一二极管包含多个第二导接端,其中该第一电极及该第三电极与该第一半导体开关中对应的该第一导接端及该第一二极管中对应的该第二导接端电连接,且该第二电极与对应的该第一导接端电连接,其中该第一电极及该第二电极与对应的该第一导接部相导接,且该第三电极与该第三导接部相导接;以及至少一第二次模块,设置于该基板上,其中该第二次模块包含一第二半导体开关、一第二二极管、一第四电极、一第五电极及一第六电极,其中该第二半导体开关包含多个第三导接端,该第二二极管包含多个第四导接端,其中该第四电极及该第六电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端电连接,且与该第二二极管中对应的该第四导接端电连接,且该第五电极与对应的该第三导接端电连接,其中该第四电极及该第五电极与对应的该第二导接部相导接,且该第六电极与该第三导接部相导接。

【技术特征摘要】
2015.05.29 SG 10201504271Y1.一种电源模块,包含:一基板,包含多个第一导接部、多个第二导接部以及至少一第三导接部;至少一第一次模块,设置于该基板上,其中该第一次模块包含一第一半导体开关、一第一二极管、一第一电极、一第二电极及一第三电极,其中该第一半导体开关包含多个第一导接端,且该第一二极管包含多个第二导接端,其中该第一电极及该第三电极与该第一半导体开关中对应的该第一导接端及该第一二极管中对应的该第二导接端电连接,且该第二电极与对应的该第一导接端电连接,其中该第一电极及该第二电极与对应的该第一导接部相导接,且该第三电极与该第三导接部相导接;以及至少一第二次模块,设置于该基板上,其中该第二次模块包含一第二半导体开关、一第二二极管、一第四电极、一第五电极及一第六电极,其中该第二半导体开关包含多个第三导接端,该第二二极管包含多个第四导接端,其中该第四电极及该第六电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端电连接,且与该第二二极管中对应的该第四导接端电连接,且该第五电极与对应的该第三导接端电连接,其中该第四电极及该第五电极与对应的该第二导接部相导接,且该第六电极与该第三导接部相导接。2.如权利要求1所述的电源模块,其中该第一次模块及该第二次模块分别构成一组桥式电路的一高压侧开关组件以及一低压侧开关组件。3.如权利要求2所述的电源模块,其中该第一半导体开关由一绝缘栅双极晶体管所构成,且该第一半导体开关包含三个第一导接端,其中该三个第一导接端分别作为一栅极,一发射极及一集极,其中该第一电极与该第一半导体开关的该集极电连接,该第二电极与该第一半导体开关的该栅极电连接,且该第三电极与该第一半导体开关的该发射极电连接。4.如权利要求3所述的电源模块,其中该第一次模块还包含:一第一绝缘层,具有多个第一导电通孔及多个第二导电通孔;一第一导电层,设置于该第一绝缘层的一顶面上,且区分成该第一电极、该第二电极及该第三电极,其中该第一电极与对应的该第二导电通孔的一第一端相导接,且该第二电极及该第三电极与对应的该第一导电通孔的一第一端相
\t导接;一第二绝缘层,设置于该第一绝缘层的一底面上;一第二导电层,设置于该第二绝缘层的一顶面上,且埋设于该第一绝缘层内,其中该第二导电层与对应的该第二导电通孔的一第二端相导接;以及一第三导电层,设置于该第二绝缘层的一底面上。5.如权利要求4所述的电源模块,其中该第一半导体开关及该第一二极管内埋于该第一绝缘层内,其中该第一半导体开关中作为该栅极的该第一导接端与对应的该第一导电通孔的该第二端相导接,借此与该第二电极电连接,其中该第一半导体开关中作为该发射极的该第一导接端与对应的该第一导电通孔的该第二端相导接,借此与该第三电极电连接,其中该第一半导体开关中作为该集极的该第一导接端设置于该第二导电层上且与该第二导电层电连接,其中该第一二极管中作为一阳极的该第二导接端与对应的该第一导电通孔的该第二端相导接,借此与该第三电极电连接,且该第一二极管中作为一阴极的该第二导接端设置于该第二导电层上且与该第二导电层电连接。6.如权利要求5所述的电源模块,其中该第二导电层还包含一第一凹部,该第一凹部由该第二导电层的一顶面向内凹陷形成,且该第一半导体开关及该第一二极管容设于该第一凹部内。7.如权利要求6所述的电源模块,其中当该第一半导体开关及该第一二极管容设于该第一凹部内时,该第一半导体开关的一上表面及该第一二极管的一上表面与该第二导电层的该顶面齐平。8.如权利要求4所述的电源模块,其中该第二导电层、该第二绝缘层及该第三导电层共同地构成一直接覆铜基板组。9.如权利要求3所述的电源模块,其中该第一次模块包含:一第一绝缘层,具有多个第一导电通孔及至少一第二导电通孔;一第一导电层,设置于该第一绝缘层的一顶面上,且区分成该第一电极、该第二电极及该第三电极,其中该第一电极与该第二导电通孔的一第一端相导接,且该第二电极及该第三电极与对应的该第一导电通孔的一第一端相导接;一第二导电层,以电镀方式形成于该第一绝缘层的一底面,并覆盖该第一绝缘层的该底面的一第一部分;一第二绝缘层,层迭于该第二导电层上,并覆盖于该第一绝缘层的该底面
\t的一第二部分;以及一第三导电层,以电镀方式形成于该第二绝缘层的一底面上。10.如权利要求9所述的电源模块,其中该第一次模块还包含:一第一导热部件,内埋于该第一绝缘层内,其中该第一导热部件邻近于该第一半导体开关,且设置于该第一绝缘层的该底面与该第二绝缘层间的一接面,并且部分外露于该第一绝缘层,借此该第一半导体开关产生的热能透过该第一导热部件而转移至该第一次模块的外部;以及一第二导热部件,内埋于该第一绝缘层内,其中该第二导热部件邻近于该第一二极管,且设置于该第二导电层上,并且部分外露于该第一绝缘层,借此该第一二极管产生的热能透过该第二导热部件移转至该第一次模块的外部。11.如权利要求10所述的电源模块,其中该第一导热部件及该第二导热部件由金属材质构成,且该第二导电通孔的一第二端与该第二导热部件相导接,且该第一绝缘层更具有至少一辅助导电通孔,其中该辅助导电通孔的一第一端与该第二电极相导接,且该辅助导电通孔的一第二端与该第一导热部件相接触。12.如权利要求2所述的电源模块,其中该第二半导体开关由一绝缘栅双极晶体管所构成,且该第二半导体开关包含三个第三导接端,其中该三个第三导接端分别作为一栅极、一发射极及一集极,其中该第四电极与该第二半导体开关的该发射极电连接,该第五电极与该第二半导体开关的该栅极电连接,且该第六电极与该第二半导体开关的该集极电连接。13.如权利要求12所述的电源模块,其中该第二次模块包含:一第三绝缘层,具有多个第三导电通孔及多个第四导电通孔;一第四导电层,设置于该第三绝缘层的一顶面上,且区分成该第四电极、该第五电极及该第六电极,其中该第四电极及该第五电极与对应的该第四导电通孔的一第一端相导接,且该第六电极与对应的该第三导电通孔的一第一端相导接;一第四绝缘层,设置于该第三绝缘层的一底面上;一第五导电层,设置于该第四绝缘层的一顶面上,且埋设于该第三绝缘层内,其中该第五导电层区分为一第一导电区块及一第二导电区块,其中该第一导电区块与对应的该第四导电通孔的一第二端相导接,借此与该第四电极电连
\t接,其中该第二导电区块与对应的该第四导电通孔的该第二端相导接,借此与该第五电极电连接;以及一第六导电层,设置于该第四绝缘层的一底面上。14.如权利要求13所述的电源模块,其中该第二半导体开关及该第二二极管内埋于该第三绝缘层内,其中该第二半导体开关中作为该集极的该第三导接端与对应的该第三导电通孔的该第二端相导接,借此与该第六电极电连接,其中该第二半导体开关中作为该发射极的该第三导接端设置于该第一导电区块上且与该第一导电区块电连接,其中该第二半导体开关中作为该栅极的该第三导接端设置于该第二导电区块上且与该第二导电区块电连接,其中该第二二极管中作为一阴极的该第四导接端与对应的该第三导电通孔的该第二端相导接,借此与该第六电极电连接,其中该第二二极管中作为一阳极的该第四导接端设置于该第一导电区块上且与该第一导电区块电连接。15.如权利要求12所述的电源模块,其中该第二次模块还包含:一第三绝缘层,具有多个第三导电通孔及多个第四导电通孔,其中该第二半导体开关及该第二二极管内埋于该第三绝缘层内,其中该第二半导体开关中作为该栅极的该第三导接端、作为该发射极的该第三导接端以及该第二二极管中作为该阳极的该第四导接端分别与对应的该第三导电通孔的一第一端相导接;一第四导电层,设置于该第三绝缘层的一顶面上,且包含该第四电极、该第五电极及该第六电极,其中该第二半导体开关中作为该集极的该第三导接端以及该第二二极管中作...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎耀威陈大容
申请(专利权)人:台达电子国际新加坡私人有限公司
类型:发明
国别省市:新加坡;SG

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