一种平行安装电极组合及功率模块制造技术

技术编号:17142537 阅读:27 留言:0更新日期:2018-01-27 16:02
本发明专利技术公开了一种平行安装电极组合,包括第一功率模块电极和第二功率模块电极,第一功率模块电极的焊接部和第二功率模块电极的焊接部分别用于连接功率模块内部的电源铜层,第一功率模块电极焊接部引出第一功率模块电极连接部,第二功率模块电极焊接部引出第二功率模块电极连接部,第一功率模块电极的连接部与第二功率模块电极的连接部平行正对且两者长度不同。本发明专利技术还公开了采用该平行安装电极组合的功率模块。本发明专利技术中,第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部平行正对,这种结构在现有技术中从未出现,相比现有技术能够大大降低杂散电感,这在本领域无疑是一个巨大的进步。

A parallel installation electrode combination and power module

The invention discloses a parallel installation electrode combination, power module includes a first electrode and a second electrode power module, power module, the first electrode and the second electrode welding power module of welding power supply part are respectively used for copper layer is connected with a power module, a first power module power module of welding electrode leads the first electrode connection part second. The power module power module of welding electrode leads to the second electrode connecting part, the connecting part is connected with the power module and the second electrode of the first electrode and the power module is parallel to the length of the two different. The invention also discloses a power module using the combination of the parallel installation electrode. In the invention, the connection between the first power module electrode and the second power module electrode is parallel to each other. This structure has never appeared in the existing technology, and can greatly reduce the stray inductance compared with the existing technology, which is undoubtedly a great progress in this field.

【技术实现步骤摘要】
一种平行安装电极组合及功率模块
本专利技术涉及一种平行安装电极组合及功率模块。
技术介绍
全球能源危机与气候变暖的威胁让人们在追求经济发展的同时越来越重视节能减排、低碳发展。随着绿色环保在国际上的确立与推进,功率半导体的发展、应用前景更加广阔。现有电力电子功率模块的杂散电感往往比较大,究其原因,其电极带来的杂散电感占了很大一部分,这会造成过冲电压较大、损耗增加,而且也限制了在高开关频率场合的应用。
技术实现思路
专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种能够大大降低杂散电感的平行安装电极组合及功率模块。技术方案:本专利技术所述的平行安装电极组合,包括第一功率模块电极和第二功率模块电极,第一功率模块电极的焊接部和第二功率模块电极的焊接部分别用于连接功率模块内部的电源铜层,第一功率模块电极焊接部引出第一功率模块电极连接部,第二功率模块电极焊接部引出第二功率模块电极连接部,第一功率模块电极的连接部与第二功率模块电极的连接部平行正对且两者长度不同。进一步,所述第一功率模块电极连接部和第二功率模块电极连接部上均设有连接孔。这样能够通过固定装置穿过连接孔来固定。进一步,所述第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较长者的两端、第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较短者上均设有连接孔。这样在功率模块与电容配合安装的时候,如果电容的两个电极连接部也是较长者两端、较短者上均设有连接孔,那么在固定的时候能够形成三层结构,也即第一电容电极连接部与第二电容电极连接部中较长者、第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较长者分别位于两端,第一电容电极连接部与第二电容电极连接部中较短者、第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较短者均位于中间,这样能够便于用螺栓螺帽贯穿三层固定,有效增加了固定的牢固程度。进一步,所述第一功率模块电极连接部的连接孔中具有用于卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔,或者第二功率模块电极连接部的连接孔中具有用于卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔。这样可将螺帽或者螺栓头部嵌在连接孔内部,即使周围的绝缘材料软化,螺栓也不会松开。而如果螺帽或者螺栓头部扣在连接孔上方,一旦周围的绝缘材料软化,螺栓就容易松开。采用本专利技术所述的平行安装电极组合的功率模块,包括上半桥基板和下半桥基板,上半桥基板上设有上半桥IGBT芯片和上半桥二极管芯片,下半桥基板上设有下半桥IGBT芯片和下半桥二极管芯片,第一功率模块电极和第二功率模块电极分别作为正负电极,此外还包括输出电极;上半桥IGBT芯片开通后的工作电流路径为:工作电流从第一功率模块电极连接部流入,通过绑定线流入上半桥基板,流经上半桥IGBT芯片后通过绑定线流出至输出电极;上半桥IGBT芯片关断后的续流电流路径为:续流电流从第二功率模块电极连接部流入,通过绑定线流入下半桥基板,流经下半桥二极管芯片后通过绑定线流出至输出电极;下半桥IGBT芯片开通后的工作电流路径为:工作电流从第二功率模块电极连接部流入,通过绑定线流入下半桥基板,流经下半桥IGBT芯片后通过绑定线流出至输出电极;下半桥IGBT芯片关断后的续流电流路径为:续流电流从第一功率模块电极连接部流入,通过绑定线流入上半桥基板,流经上半桥二极管芯片后通过绑定线流出至输出电极。采用本专利技术所述的平行安装电极组合的功率模块,包括底部基板和顶部基板,底部基板上设有上半桥芯片和中间基板,中间基板上设有下半桥芯片,第一功率模块电极和第二功率模块电极分别作为正负电极,此外还包括输出电极;工作时,工作电流从第一功率模块电极连接部流入底部基板,流经上半桥芯片后流至顶部基板,再通过输出电极连接部流出;续流时,续流电流从第二功率模块电极连接部流入,通过顶部基板流至下半桥芯片,接着流入中间基板,再流至顶部基板,通过输出电极连接部流出。进一步,所述底部基板上表面设有正电极铜层,顶部基板下表面设有分离的负电极铜层和输出电极铜层,上半桥芯片与输出电极铜层之间设有第一连接块,下半桥芯片与负电极铜层之间设有第二连接块,中间基板与输出电极铜层之间还设有连接柱;工作时,工作电流从第一功率模块电极连接部流入,通过正电极铜层流入上半桥芯片,再通过第一连接块流至输出电极铜层,最后由输出电极连接部流出;续流时,续流电流从第二功率模块电极连接部流入,通过负电极铜层流入第二连接块,再流至下半桥芯片,接着流至中间基板,再通过连接柱流入输出电极铜层,最后由输出电极连接部流出。有益效果:本专利技术公开了一种平行安装电极组合及功率模块,与现有技术相比,具有如下的有益效果:1)本专利技术的第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部平行正对,这种结构在现有技术中从未出现,相比现有技术能够大大降低杂散电感,这在本领域无疑是一个巨大的进步;2)本专利技术的第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部长度不同,这样在将功率模块与电容固定的时候,如果电容的第一电容电极连接部与第二电容电极连接部也长度不同,就能形成三层结构,也即第一电容电极连接部与第二电容电极连接部中较长者、第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较长者分别位于两端,第一电容电极连接部与第二电容电极连接部中较短者、第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较短者均位于中间,这样能够便于用螺栓螺帽贯穿三层固定,有效增加了固定的牢固程度。附图说明图1为本专利技术实施例1的功率模组的结构图;图2为本专利技术实施例1的功率模组的局部放大图;图3为本专利技术实施例1的电容电极连接部的结构图;图4为本专利技术实施例1的功率模块的结构图;图5为本专利技术实施例1的第一功率模块电极连接部的结构图;图6为本专利技术实施例1的功率模块采用单面散热结构的示意图;图6(a)为功率模块采用单面散热结构的示意图;图6(b)为上半桥电流路径图;图6(c)为下半桥电流路径图;图7为本专利技术实施例1的功率模块采用双面散热结构的示意图;图8为现有技术的功率模块的结构图;图9为本专利技术实施例2的功率模组的结构图;图10为本专利技术实施例2的功率模组的局部放大图;图11为本专利技术实施例2的功率模块采用单面散热结构的示意图;图11(a)为功率模块采用单面散热结构的示意图;图11(b)为上半桥电流路径图;图11(c)为下半桥电流路径图;图12为本专利技术实施例2的功率模块采用双面散热结构的示意图;图13为本专利技术实施例3的功率模组的结构图;图14为本专利技术实施例3的功率模组的局部放大图;图15为本专利技术实施例3的功率模组的分离图;图16为本专利技术实施例3的功率模块采用单面散热结构的示意图;图16(a)为功率模块采用单面散热结构的示意图;图16(b)为上半桥电流路径图;图16(c)为下半桥电流路径图;图17为本专利技术实施例3的功率模块采用双面散热结构的示意图;图18为本专利技术实施例4的功率模组的结构图;图19为本专利技术实施例4的功率模组的局部放大图;图20为本专利技术实施例4的功率模组的分离图;图21为本专利技术实施例4的功率模块采用单面散热结构的示意图;图21(a)为功率模块采用单面散热结构的示意图;图21(b)为上半桥电流路径图;图21(c)为下半桥电流路径图;图22为本专利技术实施例4的功率模块采用双面散热结构的示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图,对本专利技术的技术方案做进一步的介绍。实施例1:实施例1公开本文档来自技高网...
一种平行安装电极组合及功率模块

【技术保护点】
一种平行安装电极组合,其特征在于:包括第一功率模块电极和第二功率模块电极,第一功率模块电极的焊接部和第二功率模块电极的焊接部分别用于连接功率模块内部的电源铜层,第一功率模块电极焊接部引出第一功率模块电极连接部,第二功率模块电极焊接部引出第二功率模块电极连接部,第一功率模块电极的连接部与第二功率模块电极的连接部平行正对且两者长度不同。

【技术特征摘要】
1.一种平行安装电极组合,其特征在于:包括第一功率模块电极和第二功率模块电极,第一功率模块电极的焊接部和第二功率模块电极的焊接部分别用于连接功率模块内部的电源铜层,第一功率模块电极焊接部引出第一功率模块电极连接部,第二功率模块电极焊接部引出第二功率模块电极连接部,第一功率模块电极的连接部与第二功率模块电极的连接部平行正对且两者长度不同。2.根据权利要求1所述的平行安装电极组合,其特征在于:所述第一功率模块电极连接部和第二功率模块电极连接部上均设有连接孔。3.根据权利要求2所述的平行安装电极组合,其特征在于:所述第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较长者的两端、第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部中较短者上均设有连接孔。4.根据权利要求2所述的平行安装电极组合,其特征在于:所述第一功率模块电极连接部的连接孔中具有用于卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔,或者第二功率模块电极连接部的连接孔中具有用于卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔。5.采用根据权利要求1所述的平行安装电极组合的功率模块,其特征在于:包括上半桥基板和下半桥基板,上半桥基板上设有上半桥IGBT芯片和上半桥二极管芯片,下半桥基板上设有下半桥IGBT芯片和下半桥二极管芯片,第一功率模块电极和第二功率模块电极分别作为正负电极,此外还包括输出电极;上半桥IGBT芯片开通后的工作电流路径为:工作电流从第一功率模块电极连接部流入,通过绑定线流入上半桥基板,流经上半桥IGBT芯片后通过绑定线流出至输出电极;上半桥IGBT芯片关断后的续流电流路径为:续流电流从第二功率模块电极连接部流入,通过绑定线流入下半桥基板,流经下半桥...

【专利技术属性】
技术研发人员:王玉林滕鹤松徐文辉
申请(专利权)人:扬州国扬电子有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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