一种通用封装的功率装置制造方法及图纸

一种通用封装的功率装置，包括：薄膜电容、IGBT模组、散热组件、驱动控制组件和屏蔽板；薄膜电容和/或IGBT模组采用通用封装，薄膜电容和/或IGBT模组的外形的尺寸为预设值；对应的散热组件、驱动控制组件和屏蔽板的外形的尺寸为预设值；薄膜电容内设置有多个并联的薄膜芯子连接位，依据功率装置功率输出数值设定薄膜芯子的数量或大小；IGBT模组内设置有多个芯片裸片连接位，依据功率装置功率输出数值设定芯片裸片的数量或大小。通过采用通用封装，可针对不同的功率输出要求，采用通用标准部件，避免了重复设计，提高了通用性，降低了设计成本和生产成本；同时，通过采用模块化设计，提高了功率密度，降低了开发的风险、难度和周期。

A Power Device for Universal Packaging

A universal encapsulated power device includes: thin film capacitor, IGBT module, heat dissipation module, drive control module and shielding board; thin film capacitor and/or IGBT module are encapsulated in general, and the dimensions of thin film capacitor and/or IGBT module are preset values; the dimensions of corresponding heat dissipation module, drive control module and shielding board are preset values; and there are many in the thin film capacitor. The number or size of thin film cores is set according to the power output value of power device, and there are several bare chip connection bits in IGBT module. The number or size of bare chip is set according to the power output value of power device. By using universal packaging, we can adopt universal standard components for different power output requirements, avoiding repetitive design, improving versatility, reducing design costs and production costs; at the same time, by using modular design, we can improve power density and reduce the risk, difficulty and cycle of development.

【技术实现步骤摘要】
一种通用封装的功率装置
本专利技术涉及电动汽车控制器领域，特别涉及通用封装的功率装置。
技术介绍
传统汽车以石油为燃料，虽然随着生产工艺和环保标准的不断提高，单台汽车的尾气排放量越来越低，但是随着社会发展水平的进步，汽车工业蓬勃发展，传统汽车保有量急速增长，其庞大的基数对空气造成越来越重的污染，汽车尾气污染已经到了非治理不可的地步。因此，新能源汽车以其零排放、零污染日益受到社会的关注，国家也将其作为汽车工业的发展方向加以扶持。目前，新能源汽车发展水平速度越来越快，得到了大众的认同和支持，新能源汽车销量大幅增长。新能源混合动力汽车/纯电动汽车电力电子控制器PEU，核心部件是IGBT模组(或MOSFET模组)、驱动控制电路及薄膜电容等。随着技术的发展，对功率密度要求越来越高，核心部件的集成度和性能要求越来越高。电力电子控制器PEU的功能复杂，产品设计开发难度大、周期长、风险高。目前的电力电子控制器PEU设计与生产存在如下问题：1.对于不同功率的电力电子控制器PEU，其IGBT模组(或MOSFET模组)或薄膜电容的内核大小和数量均不一样，考虑电子器件的成本，往往需要重新设计电子器件和封装，导致电力电子控制器PEU的其他所有部件也需要重新设计，与之配套的新能源混合动力汽车/纯电动汽车相关部件也需要进行相应的修改，降低了相同产品不同型号之间的通用性，极大的增加了设计成本和生产成本；2.对于特大功率的电力电子控制器PEU，需使用的并联IGBT模组(或MOSFET模组)，集成难度大，设计复杂。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种通用封装的功率装置，通过对薄膜电容和/或IGBT模组采用通用封装，使电力电子控制器PEU可针对不同的功率输出要求，采用通用的标准部件，避免了因输出功率变化而重新对电力电子控制器PEU重新设计，提高了产品的通用性，极大的降低了电力电子控制器PEU的设计成本和生产成本；通过采用模块化的IGBT模组、薄膜电容、驱动控制电路、散热组件、电流检测组件和屏蔽板，提高了电力电子控制器PEU的功率密度，有效降低了电力电子控制器PEU开发的风险、难度和周期。另外，功率装置的集成式封装配置有灵活的直流输入接口、交流输出接口、控制电路信号接口和冷却介质通路接口，使功率装置可以在不同的电力电子控制器PEU中灵活适用于各种电驱动配置场所。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种通用封装的功率装置，包括：薄膜电容、IGBT模组、散热组件、驱动控制组件和屏蔽板；所述薄膜电容和/或IGBT模组采用通用封装，所述薄膜电容和/或IGBT模组的外形的尺寸为预设值；与所述薄膜电容和/或IGBT模组组合使用的所述散热组件、驱动控制组件和屏蔽板的外形的尺寸为预设值；所述薄膜电容内设置有多个并联的薄膜芯子连接位，依据所述功率装置功率输出数值设定所述薄膜芯子的数量或大小；所述IGBT模组内设置有多个芯片裸片连接位，依据所述功率装置功率输出数值设定所述芯片裸片的数量或大小。进一步地，所述IGBT模组设置于所述散热组件的上方，且与所述散热组件固定连接；所述散热组件和IGBT模组均设置于所述薄膜电容的一侧；所述薄膜电容分别与所述IGBT模组和散热组件连接。进一步地，所述薄膜电容的一侧设置有输出铜排，所述输出铜排上设置有至少一个第一输出端口；所述IGBT模组一侧设置有至少一个第二输入端口，另一侧设置有与所述第二输入端口一一对应的第二输出端口；所述第一输出端口与第二输入端口一一对应连接。进一步地，所述IGBT模组包括三个IGBT模块，所述IGBT模块相对的两侧分别设置有所述第二输入端口和所述第二输出端口，所述第二输入端口与所述薄膜电容的第一输出端口连接；所述第二输入端口均位于所述IGBT模组的一侧，所述第二输出端口均位于所述IGBT模组上与所述第二输入端口侧相对的一侧。进一步地，所述第一输出端口为第一叠层端子，所述第一叠层端子包括均为片状结构的第一正极端子和设置于所述第一正极端子上方的第一负极端子；所述第一正极端子水平方向的长度长于所述第一负极端子水平方向的长度；所述第一正极端子和第一负极端子在竖直方向重叠设置，所述第一正极端子和第一负极端子通过绝缘片连接；所述第二输入端口为与所述第一叠层端子配合使用的第二叠层端子，所述第二叠层端子包括均为片状结构的第二正极端子和设置于所述第二正极端子下方的第二负极端子，所述第二正极端子与第一正极端子的长度之和与所述第二负极端子和第一负极端子的长度之和相同，所述第二正极端子和第二负极端子的宽度相同，所述第二正极端子和第二负极端子通过绝缘片连接。进一步地，所述第一正极端子远离所述薄膜电容的一侧设置有第一通孔，所述第一负极端子远离所述薄膜电容的一侧设置有与第一通孔圆周相匹配的弧形缺口；所述第二负极端子远离所述IGBT模组的一侧设置有与第一通孔孔径相同的第二通孔，所述第二正极端子远离所述IGBT模组的一侧设置有与第二通孔圆周相匹配的弧形缺口；所述第一通孔和第二通孔内设置有螺钉，所述螺钉通过绝缘压片与所述第一叠层端子和第二叠层端子绝缘连接，所述螺钉底部与预设位置螺纹连接。进一步地，所述第一负极端子和第二负极端子底部设置有绝缘块，所述第一负极端子和第二负极端子通过所述绝缘块与所述预设位置绝缘连接。进一步地，所述散热组件底部的下表面与所述IGBT模组顶部的上表面固定连接，以与所述IGBT模组实现热传导。进一步地，所述散热组件上部设置有矩形凹槽状的冷却介质通路，所述散热组件底部相对的两侧设置有冷却介质入口和冷却介质出口，所述冷却介质通路一端与所述冷却介质入口连通，另一端与所述冷却介质出口连通。进一步地，所述散热组件顶部沿矩形凹槽的边缘设置有密封胶体；和/或所述冷却介质入口和冷却介质出口边缘设置有密封胶体。进一步地，所述密封胶体为双组分或多组分化学合成体。进一步地，所述密封胶体为成型硅橡胶弹性体。进一步地，所述屏蔽板设置于所述IGBT模组和所述薄膜电容的上方，且分别与所述薄膜电容和散热组件固定连接。进一步地，所述驱动控制组件设置于所述IGBT模组和所述屏蔽板之间，与所述IGBT模组电连接，以控制所述IGBT模组的输出功率。进一步地，所述驱动控制组件包括：第二电路板与设置于所述第二电路板上的驱动电路模块和控制电路模块；所述第二电路板固定设置于所述IGBT模组的上方，且与所述IGBT模组电连接。进一步地，所述驱动控制组件包括：第二电路板、第三电路板、驱动电路模块和控制电路模块；所述驱动电路模块设置于所述第二电路板上；所述控制电路模块设置于所述第三电路板上；所述第二电路板固定设置于所述IGBT模组和所述屏蔽板之间，且与所述IGBT模组电连接；所述第三电路板固定设置于所述屏蔽板上方，且与所述IGBT模组电连接。进一步地，所述薄膜电容的输出铜排上设置有若干个第一散热单元；所述散热组件包括散热器和设置于所述散热器一侧的若干个第二散热单元；所述第一散热单元与第二散热单元一一对应且导热绝缘连接。进一步地，所述第一散热单元包括第一引脚，所述第二散热单元包括第二引脚，所述第一引脚与第二引脚一一对应；所述第二引脚的上表面通过第一导热绝缘片与第一散热引脚的下表面连接；所述屏蔽板底部设置有与所述第一散热单元一一对应的若干个预紧柱，所述预紧柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用封装的功率装置，其特征在于，包括：薄膜电容(1)、IGBT模组(2)、散热组件(3)、驱动控制组件(4)和屏蔽板(5)；所述薄膜电容(1)和/或所述IGBT模组(2)采用通用封装，所述薄膜电容(1)和/或所述IGBT模组(2)的外形的尺寸为预设值；与所述薄膜电容(1)和/或所述IGBT模组(2)组合使用的所述散热组件(3)、所述驱动控制组件(4)和所述屏蔽板(5)的外形的尺寸为预设值；所述薄膜电容(1)内设置有多个并联的薄膜芯子(11)连接位，依据所述功率装置的功率输出数值设定所述薄膜芯子(11)的数量或大小；所述IGBT模组(2)内设置有多个芯片裸片(21)连接位，依据所述功率装置的功率输出数值设定所述芯片裸片(21)的数量或大小。

【技术特征摘要】
1.一种通用封装的功率装置，其特征在于，包括：薄膜电容(1)、IGBT模组(2)、散热组件(3)、驱动控制组件(4)和屏蔽板(5)；所述薄膜电容(1)和/或所述IGBT模组(2)采用通用封装，所述薄膜电容(1)和/或所述IGBT模组(2)的外形的尺寸为预设值；与所述薄膜电容(1)和/或所述IGBT模组(2)组合使用的所述散热组件(3)、所述驱动控制组件(4)和所述屏蔽板(5)的外形的尺寸为预设值；所述薄膜电容(1)内设置有多个并联的薄膜芯子(11)连接位，依据所述功率装置的功率输出数值设定所述薄膜芯子(11)的数量或大小；所述IGBT模组(2)内设置有多个芯片裸片(21)连接位，依据所述功率装置的功率输出数值设定所述芯片裸片(21)的数量或大小。2.根据权利要求1所述的功率装置，其特征在于，所述IGBT模组(2)设置于所述散热组件(3)的上方，且与所述散热组件(3)固定连接；所述散热组件(3)和IGBT模组(2)均设置于所述薄膜电容(1)的一侧；所述薄膜电容(1)分别与所述IGBT模组(2)和散热组件(3)连接。3.根据权利要求1所述的功率装置，其特征在于，所述薄膜电容(1)的一侧设置有输出铜排(12)，所述输出铜排(12)上设置有至少一个第一输出端口(13)；所述IGBT模组(2)一侧设置有至少一个第二输入端口(22)，另一侧设置有与所述第二输入端口(22)一一对应的第二输出端口(23)；所述第一输出端口(13)与第二输入端口(22)一一对应连接。4.根据权利要求1所述的功率装置，其特征在于，所述IGBT模组(2)包括一个或多个IGBT模块，所述IGBT模块相对的两侧分别设置有所述第二输入端口(22)和所述第二输出端口(23)；所述第二输入端口(22)均位于所述IGBT模组(2)的一侧，所述第二输出端口(23)均位于所述IGBT模组(2)上与所述第二输入端口(22)侧相对的一侧。5.根据权利要求3所述的功率装置，其特征在于，所述第一输出端口(13)为第一叠层端子，所述第一叠层端子包括均为片状结构的第一正极端子(1341)和设置于所述第一正极端子(131)上方的第一负极端子(132)；所述第一正极端子(131)水平方向的长度长于所述第一负极端子(132)水平方向的长度；所述第一正极端子(131)和第一负极端子(132)在竖直方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新国，单亮，庄朝晖，牛培路，孙立志，张煜，沈唐斌，
申请(专利权)人：上海蔚来汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31