电源模块制造技术

一种电源模块，其包含基板、第一次模块及第二次模块，其中第一次模块及第二次模块分别包含半导体开关及二极管，第一次模块构成高压侧开关组件，第二次模块构成低压侧开关组件。高压侧开关组件的多个电极以及低压侧开关组件的多个电极与对应的半导体开关的导接端及对应的二极管的导接端电连接。高压侧开关组件设置于基板上且与基板的对应的导接部电连接。低压侧开关组件设置于高压侧开关组件上且透过高压侧开关组件与基板的对应的导接部电连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种电源模块，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功率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，使得线及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上后进行封装，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，并无法对已经进行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习知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
本专利技术的主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内，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，使基板的空间利用增加，借此提升电源密度。根据本专利技术的构想，本专利技术提供一种电源模块，该电源模块包含基板、至少一第一次模块及至少一第二次模块。基板包括多个第一导接部、多个第二导接部以及至少一个第三导接部。该至少一第一次模块设置于基板上，并包含第一半导体开关、第一二极管、第一电极、第二电极、第三电极、第四电极、上第五电极、下第五电极、上第六电极以及下第六电极。上第五电极与下第五电极彼此电连接，上第六电极与下第六电极彼此电连接。第一电极、上第五电极以及上第六电极设置于第一次模块的上侧。第二电极、第三电极、第四电极、下第五电极以及下第六电极设置于第一次模块的下侧。第一半导体开关包括多个第一导接端，第一二极管包括多个第二导接端。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以及第一二极管中对应的第二导接端电连接。第一电极与第四电极电连接，第二电极与第一半导体开关中对应的第一导接端电连接，第二电极及下第五电极与对应的第一导接部便连接。第四电极及下第六电极与对应的第二导接部电连接，第三电极与第三导接部电连接。至少一第二次模块设置于第一次模块上，并包含第二半导体开关、第二二极管、第七电极、第八电极及第九电极。第二半导体开关包括多个第三导接端，第二二极管包括多个第四导接端。第七电极与第二半导体开关中对应的第三导接端及第二二极管中对应的第四导接端电连接。第八电极与第二半导体开关中对应的第三导接端电连接。第九电极与第二半导体开关中对应的第三导接端以及第二二极管中对应的第四导接端电连接。第七电极与第一次模块的上第六电极电连接。第八电极与第一次模块的上第五电极电连接。第九电极与第一次模块的第一电极电连接。本专利技术得通过下列图示与实施例说明，俾得一更清楚的了解。附图说明图1为本专利技术较佳实施例的电源模块的结构示意图。图2为图1所示的电源模块的第一次模块的剖面结构示意图。图3为图1所示的电源模块的第二次模块的剖面结构示意图。图4为图1所示的电源模块应用于三相电源转换器的三相桥式电路的电路架构图。图5为本专利技术另一较佳实施例的电源模块的结构示意图。【符号说明】1、7：电源模块2：基板3：第一次模块4：第二次模块20：第一导接部21：第二导接部22：第三导接部23：第一表面201：辅助电极30：第一半导体开关31：第一二极管32：第一导电层33：第一绝缘层34：第二导电层38：固着材料300：第一导接端301：上表面302：下表面310：第二导接端311：上表面312：下表面320：第一电极321：第二电极322：第三电极323：第四电极324：第五电极(上第五电极、下第五电极)325：第六电极(上第六电极、下第六电极)330：第一导电通孔331：第二导电通孔332：底面333：顶面40：第二半导体开关41：第二二极管42：第三导电层43：第二绝缘层44：第四导电层45：第三绝缘层46：第五导电层400：第三导接端401：下表面402：上表面410：第四导接端411：下表面412：上表面420：第七电极421：第八电极422：第九电极423：第一导电区块424：第二导电区块430：第三导电通孔431：第四导电通孔432：底面433：顶面710：第一散热装置711：第二散热装置97：第一导热部件98：第二导热部件99：第三导热部件100：第四导热部件101：第五导热部件102：第六导热部件具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明的用，而非架构于限制本专利技术。请参阅图1、图2及图3，其中图1为本专利技术较佳实施例的电源模块的结构示意图，图2为图1所示的电源模块的第一次模块的剖面结构示意图，图3为图1所示的电源模块的第二次模块的剖面结构示意图。本专利技术的电源模块1包含一基板2、至少一第一次模块3及至少一第二次模块4。此外，基板2的第一表面23上具有多个第一导接部20、多个第二导接部21以及至少一个第三导接部22。于本实施例中，第三导接部22的右侧设置两个第一导接部20，而第三导接部22的左侧则设置两个第二导接部21。此外，第一导接部20、第二导接部21及第三导接部22由导电材质(例如铜)所构成。第一次模块3设置于基板2的第一表面23上，且包括一第一半导体开关30、一第一二极管31、本文档来自技高网...

【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个第三导接部；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、一第三电极、一第四电极、一上第五电极、一下第五电极、一上第六电极及一下第六电极，其中该上第五电极与该下第五电极彼此电连接，且该上第六电极与该下六电极彼此电连接，其中该第一电极、该上第五电极以及该上第六电极设置于该第一次模块的一上侧，且该第二电极、该第三电极、该第四电极、该下第五电极以及该下第六电极设置于该第一次模块的一下侧，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，其中该第一电极以及该第三电极分别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，且该第一电极与该第四电极电连接，该第二电极与该第一半导体开关中对应的该第一导接端电连接，该第二电极以及该下第五电极分别与对应的该第一导接部电连接，该第四电极以及该下第六电极分别与对应的该第二导接部电连接，以及该第三电极与该第三导接部电连接；以及至少一第二次模块，设置于该第一次模块上，其中该第二次模块包含一第二半导体开关、一第二二极管、一第七电极、一第八电极及一第九电极，其中该第二半导体开关包含多个第三导接端，且该第二二极管包含多个第四导接端，其中该第七电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端及该第二二极管中对应的该第四导接端电连接，该第八电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端电连接，该第九电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端及该第二二极管中对应的该第四导接端电连接，其中该第七电极与该第一次模块的该上第六电极电连接，该第八电极与该第一次模块的该上第五电极电连接，以及该第九电极与该第一次模块的该第一电极电连接。...

【技术特征摘要】
2015.05.29 SG 10201504273U1.一种电源模块，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个第三导接部；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、一第三电极、一第四电极、一上第五电极、一下第五电极、一上第六电极及一下第六电极，其中该上第五电极与该下第五电极彼此电连接，且该上第六电极与该下六电极彼此电连接，其中该第一电极、该上第五电极以及该上第六电极设置于该第一次模块的一上侧，且该第二电极、该第三电极、该第四电极、该下第五电极以及该下第六电极设置于该第一次模块的一下侧，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，其中该第一电极以及该第三电极分别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，且该第一电极与该第四电极电连接，该第二电极与该第一半导体开关中对应的该第一导接端电连接，该第二电极以及该下第五电极分别与对应的该第一导接部电连接，该第四电极以及该下第六电极分别与对应的该第二导接部电连接，以及该第三电极与该第三导接部电连接；以及至少一第二次模块，设置于该第一次模块上，其中该第二次模块包含一第二半导体开关、一第二二极管、一第七电极、一第八电极及一第九电极，其中该第二半导体开关包含多个第三导接端，且该第二二极管包含多个第四导接端，其中该第七电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端及该第二二极管中对应的该第四导接端电连接，该第八电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端电连接，该第九电极与该第二半导体开关中对应的该第三导接端及该第二二极管中对应的该第四导接端电连接，其中该第七电极与该第一次模块的该上第六电极电连接，该第八电极与该第一次模块的该上第五电极电连接，以及该第九电极与该第一次模块的该第一电极电连接。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为一绝缘栅双极晶体管，且该第一半导体开关包含三个该第一导接端，其中该三个第一导接端分别为栅极、发射极及集极，其中该第一电极与该第一半导体开关的该发射极电连接，该第二电极与该第一半导体开关的该栅极电连接，以及该第三电极与该第一半导体开关的该集极电连接。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辅助电极，其中该辅助电极设置于该第一次模块的该上侧，且位于该第一电极及该上第五电极之间。5.如权利要求4所述的电源模块，其中该第一次模块还包含一固着材料，其中该固着材料设置于该辅助电极上，且该第二次模块通过该固着材料贴附于该第一次模块上。6.如权利要求4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，以电镀方式形成于该第一绝缘层的一底面上，且区分为该第二电极、该第三电极、该第四电极、该下第五电极及该下第六电极；以及一第二导电层，以电镀方式形成于该第一绝缘层的一顶面上，且区分为该第一电极、该上第五电极、该上第六电极及该辅助电极，其中该第一电极及该辅助电极与对应的该第一导电通孔的一第一端以及对应的该第二导电通孔的一第一端电连接，以及该上第五电极及该上第六电极与对应的该第二导电通孔的该第一端电连接。7.如权利要求6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，其中作为该第一半导体开关的该栅极的该第一导接端与对应的该第一导电通孔的一第二端相导接，借此与该辅助电极电连接，其中作为该第一半导体开关的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，借此与该第一电极电连接，其中作为该第一开关半导体的该集极的该第一导接端与该第三电极相导接，借此与该第一电极电连接，其中作为该第一二极管的一阳极与对应的该第一导电通孔的该第二端导接，借此与该第一电极电连接，以及作为该第一二极管的一阴极的该第二导接端与该第三电...

【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