一种交叉排列电极组合及功率模块制造技术

本发明专利技术公开了一种交叉排列电极组合，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，第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部平行且交叉排列。本发明专利技术还公开了采用该电极组合的功率模块。本发明专利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。

【技术实现步骤摘要】
一种交叉排列电极组合及功率模块
本专利技术涉及一种交叉排列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，其电极带来了很大的杂散电感，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交叉排列电极组合及功率模块。技术方案：本专利技术所述的交叉排列电极组合，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，第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部平行且交叉排列。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实现功率模块电极连接部的固定。进一步，所述第一功率模块电极焊接部和第二功率模块电极焊接部上均设有多个圆孔。这样能够增加注塑塑料与端子的接触面积，增加牢固程度。采用本专利技术所述的交叉排列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交叉排列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。进一步，所述上半桥芯片与输出电极铜层之间设有第一连接块。进一步，所述下半桥芯片与负电极铜层之间设有第二连接块。进一步，所述中间基板与输出电极铜层之间设有连接柱。有益效果：本专利技术公开了一种交叉排列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：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交叉排布，使得相邻的第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部的电流流向相反，在连接部间隙以外的区域、部分连接部之间的区域磁感应强度方向相反，可以互相抵消，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。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公开了一种具有平行安装电极组合的功率模组，如图1-5所示，包括具有电容电极组合的电容和具有功率模块电极组合的功率模块。电容电极组合包括第一电容电极和第二电容电极，第一电容电极的焊接部112连接电容芯组111的负极，第二电容电极的焊接部113连接电容芯组111的正极，第一电容电极焊接部112和第二电容电极焊接部113均为板状且位于电容侧面中间，第一电容电极的焊接部112引出第一电容电极的连接部114，第二电容电极的焊接部113引出第二电容电极的连接部115，第一电容电极的连接部114与第二电容电极的连接部115平行正对且第一电容电极的连接部114比第二电容电极的连接部115长，第一电容电极连接部114上设有两个第一连接孔1141和两个第二连接孔1142，两个第一连接孔1141并排设于第一电容电极连接部114与第一电容电极焊接部112相连的一端，两个第二连接孔1142并排设于第一电容电极连接部114的另一端，第二电容电极连接部115上设有两个第三连接孔1151。功率模块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118和第二功率模块电极的焊接部分别连接功率模块内部的电源铜层，第一功率模块电极焊接部118引出第一功率模块电极连接部116，第二功率模块电极焊接部引出第二功率模块电极连接部117，第一功率模块电极的连接部116与第二功率模块电极的连接部117平行正对且第一功率模块电极的连接部116比第二功率模块电极的连接部117长，第一功率模块电极连接部116上设有两个第四接孔1161和两个第五连接孔1162，两个第四连接孔1161并排设于第一功率模块电极连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交叉排列电极组合，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，第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部平行且交叉排列。

【技术特征摘要】
1.一种交叉排列电极组合，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，第一功率模块电极连接部与第二功率模块电极连接部平行且交叉排列。2.根据权利要求1所述的交叉排列电极组合，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所述的交叉排列电极组合，其特征在于：所述第一功率模块电极焊接部和第二功率模块电极焊接部上均设有多个圆孔。4.采用根据权利要求1所述的交叉排列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，流经下半桥二极管芯片后通过绑定线流出至输出电极；下半桥IGBT...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文辉，王玉林，滕鹤松，
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