用于新能源汽车电机的IGBT功率模块制造技术

本申请公开了一种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块，包括：PCB板以及设于PCB板上的三个IGBT单元，每个IGBT单元均包括上桥臂和下桥臂；每个IGBT单元的上桥臂均包括直流母线正铜箔、上桥交流输出铜箔和若干个上桥IGBT管，每个IGBT单元的下桥臂均包括直流母线负铜箔、下桥交流输出铜箔和若干个下桥IGBT管，其中直流母线正铜箔和直流母线负铜箔均呈U字型结构，而且二者开口方向相向布置，而且同一个IGBT单元的上桥交流输出铜箔和下桥交流输出铜箔布置在U字型两侧臂之间并通过交流输出铜条相连接。本申请够确保多个并联功率IGBT管的均流度，优化线路中的寄生参数，避免功率IGBT管的故障或损坏，保证了新能源汽车电机的驱动控制性能，杜绝了均流度差导致的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
用于新能源汽车电机的IGBT功率模块
本申请涉及一种IGBT功率模块，尤其是一种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块。
技术介绍
新能源汽车的电机一般通过功率驱动模块进行驱动控制，功率驱动模块包括布置于PCB板上并构成三相逆变上桥臂和下桥臂的功率IGBT管，当上桥臂或下桥臂的单个功率IGBT管的电流或耗散功率不满足设计需求时就需要将多个IGBT管并联连接，以提高其功率性能。但是一般的并联方案并不能做到很好的均流效果，本方案提供了一种减少寄生参数，提升均流效果的强功率性能的IGBT布置结构。
技术实现思路
本申请目的是：针对现有技术的不足，本申请提出一种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块，其能够确保多个并联功率IGBT管的均流度，优化线路中的寄生参数，避免功率IGBT管的故障或损坏，保证了新能源汽车电机的驱动控制性能，杜绝了均流度差导致的安全隐患。本申请的技术方案是：一种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块，包括：PCB板，以及设于所述PCB板上、以用于与所述新能源汽车电机电连接的三个IGBT单元，每个所述IGBT单元均包括上桥臂和下桥臂；每个所述IGBT单元的上桥臂均包括：直流母线正铜箔，所述直流母线正铜箔呈U字型结构，其由两条平行布置的正铜箔侧臂以及连接这两条正铜箔侧臂一端的正铜箔端臂构成；若干个上桥IGBT管，这些上桥IGBT管分成两组，这两组上桥IGBT管的源极相向布置、而漏极相背布置，其中一组上桥IGBT管的漏极连接一条所述正铜箔侧臂，另一组上桥IGBT管的漏极连接另外一条所述正铜箔侧臂；以及上桥交流输出铜箔，所述上桥交流输出铜箔布置在两组所述上桥IGBT管之间、并且与各个所述上桥IGBT管的源极相连接；每个所述IGBT单元的下桥臂均包括：直流母线负铜箔，所述直流母线负铜箔也呈U字型结构，其由两条平行布置的负铜箔侧臂以及连接这两条负铜箔侧臂一端的负铜箔端臂构成；若干个下桥IGBT管，这些下桥IGBT管分成两组，这两组下桥IGBT管的漏极相向布置、而源极相背布置，其中一组下桥IGBT管的源极连接一条所述负铜箔侧臂，另一组下桥IGBT管的源极连接另外一条漏极负铜箔侧臂；以及下桥交流输出铜箔，所述下桥交流输出铜箔布置在两组所述下桥IGBT管之间、并且与各个所述下桥IGBT管的漏极相连接；同一个所述IGBT单元的所述直流母线正铜箔和所述直流母线负铜箔对称布置、而且二者的开口方向相向布置，而且同一个所述IGBT单元的上桥交流输出铜箔和下桥交流输出铜箔通过交流输出铜条相连接。本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：每一条所述正铜箔侧臂上均贴覆连接有一条直流正极铜条。所述直流正极铜条为矩形结构，其通过焊锡贴片焊接于所述正铜箔侧臂上。每一条所述负铜箔侧臂上均贴覆连接有一条直流负极铜条。所述直流负极铜条为矩形结构，其通过焊锡贴片焊接于所述负铜箔侧臂上。所述交流输出铜条通过焊锡插件焊接于所述上桥交流输出铜箔和下桥交流输出铜箔之间。各个所述上桥IGBT管和各个所述下桥IGBT管均布置于所述PCB板的下侧，而且各个所述上桥IGBT管和各个所述下桥IGBT管相互平行布置。各个所述上桥IGBT管和各个所述下桥IGBT管均平行于所述PCB板布置。所述交流输出铜条与所述PCB板垂直布置。三个所述IGBT单元在所述PCB板上沿横向依次布置，每一个所述IGBT单元的上桥臂和下桥臂在所述PCB板上沿纵向间隔布置。本申请相比于传统技术具有以下优势：1、本申请将各个IGBT单元的直流母线正铜箔和直流母线负铜箔均设置成U字型结构，而且二者开口方向相对、并对称布置，将各个IGBT管分成两组分别连接U字型铜箔的两侧臂，交流输出铜箔刚好设于两组IGBT管之间并与这两组IGBT管同时连接，再借助高导电的交流输出铜条将上下桥的交流输出铜相互连接。此布置方式结构十分紧凑，各部件间的相对距离短，确保了多个IGBT管并联时的均流度。2、本申请在每一条正铜箔侧臂上均贴覆连接一条高导电的直流正极铜条，同时在每一条负铜箔侧臂上也贴覆连接一条高导电的直流负极铜条，从而进一步提升了IGBT管并联的均流度，减小母线的寄生电感。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例中IGBT功率模块的俯视结构示意图；图2为本申请实施例中IGBT功率模块的内部结构示意图；图3为本申请实施例中IGBT功率模块的侧视结构示意图；其中：1-A相单元，2-B相单元，3-C相单元，4-功率IGBT管；111-第一直流母线正铜箔，121-A相直流正极铜条，131-A相上桥IGBT管；112-第一直流母线负铜箔，122-A相直流负极铜条，132-A相下桥IGBT管；211-第二直流母线正铜箔，221-B相直流正极铜条，231-B相上桥IGBT管；212-第二直流母线负铜箔，222-B相直流负极铜条，232-B相下桥IGBT管；311-第三直流母线正铜箔，321-C相直流正极铜条，231-C相上桥IGBT管；312-第三直流母线负铜箔，322-C相直流负极铜条，332-C相下桥IGBT管；71-A相交流输出铜条，72-B相交流输出铜条，73-C相交流输出铜条。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。图1至图3示出了本申请这种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块的一个优选实施例，与传统IGBT功率模块，其也包括一PCB板8，该PCB板8上设置有用于电连接新能源汽车电机的三个IGBT单元，这三个IGBT单元分别为A相单元1、B相单元2和C相单元3，而且A相单元1、B相单元2和C相单元3均包括上桥臂和下桥臂。前述每个IGBT单元的上桥臂均包括：直流母线正铜箔、上桥交流输出铜箔以及多个并联的上桥IGBT管，每个IGBT单元的下桥臂均包括：直流母线负铜箔、下桥交流输出铜箔和多个并联的下桥IGBT管。本实施例的关键改进在于：上述直流母线正铜箔呈U字型结构，由两条平行布置的正铜箔侧臂以及连接这两条正铜箔侧臂一端的正铜箔端臂构成。多个上桥IGBT管分成两组，这两组上桥IGBT管的源极相向布置(即相互靠近布置)、而漏极相背布置(即相互远离布置)，其中一组上桥IGBT管的漏极连接U字型直流母线正铜箔的其中一条正铜箔侧臂，而另一组上桥IGBT管的漏极连接U字型直流母线正铜箔的另外一条铜箔侧臂。上桥交流输出铜箔布置在前述两组上桥IGBT管之间、并且与各个上桥IGBT管的源极相连接。上述直流母线负铜箔也呈U字型结构，其由两条平行布置的负铜箔侧臂以及连接这两条负铜箔侧臂一端的负铜箔端臂构成。多个下桥IGBT管分成两组，这两组下桥IGBT管的漏极相向布置、而源极相背布置，其中一组下桥IGBT管的源极连接U字型直流母线负铜箔的其中一条负铜箔侧臂，另一组下桥IGBT管的源极连接U字型直流母线负铜箔的另外一条漏极负铜箔侧臂。下桥交流输出铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块，包括：PCB板(8)，以及设于所述PCB板(8)上、以用于与所述新能源汽车电机电连接的三个IGBT单元，每个所述IGBT单元均包括上桥臂和下桥臂；其特征在于，每个所述IGBT单元的上桥臂均包括：直流母线正铜箔，所述直流母线正铜箔呈U字型结构，其由两条平行布置的正铜箔侧臂以及连接这两条正铜箔侧臂一端的正铜箔端臂构成；若干个上桥IGBT管，这些上桥IGBT管分成两组，这两组上桥IGBT管的源极相向布置、而漏极相背布置，其中一组上桥IGBT管的漏极连接一条所述正铜箔侧臂，另一组上桥IGBT管的漏极连接另外一条所述正铜箔侧臂；以及上桥交流输出铜箔，所述上桥交流输出铜箔布置在两组所述上桥IGBT管之间、并且与各个所述上桥IGBT管的源极相连接；每个所述IGBT单元的下桥臂均包括：直流母线负铜箔，所述直流母线负铜箔也呈U字型结构，其由两条平行布置的负铜箔侧臂以及连接这两条负铜箔侧臂一端的负铜箔端臂构成；若干个下桥IGBT管，这些下桥IGBT管分成两组，这两组下桥IGBT管的漏极相向布置、而源极相背布置，其中一组下桥IGBT管的源极连接一条所述负铜箔侧臂，另一组下桥IGBT管的源极连接另外一条漏极负铜箔侧臂；以及下桥交流输出铜箔，所述下桥交流输出铜箔布置在两组所述下桥IGBT管之间、并且与各个所述下桥IGBT管的漏极相连接；同一个所述IGBT单元的所述直流母线正铜箔和所述直流母线负铜箔对称布置、而且二者的开口方向相向布置，而且同一个所述IGBT单元的上桥交流输出铜箔和下桥交流输出铜箔通过交流输出铜条相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于新能源汽车电机的IGBT功率模块，包括：PCB板(8)，以及设于所述PCB板(8)上、以用于与所述新能源汽车电机电连接的三个IGBT单元，每个所述IGBT单元均包括上桥臂和下桥臂；其特征在于，每个所述IGBT单元的上桥臂均包括：直流母线正铜箔，所述直流母线正铜箔呈U字型结构，其由两条平行布置的正铜箔侧臂以及连接这两条正铜箔侧臂一端的正铜箔端臂构成；若干个上桥IGBT管，这些上桥IGBT管分成两组，这两组上桥IGBT管的源极相向布置、而漏极相背布置，其中一组上桥IGBT管的漏极连接一条所述正铜箔侧臂，另一组上桥IGBT管的漏极连接另外一条所述正铜箔侧臂；以及上桥交流输出铜箔，所述上桥交流输出铜箔布置在两组所述上桥IGBT管之间、并且与各个所述上桥IGBT管的源极相连接；每个所述IGBT单元的下桥臂均包括：直流母线负铜箔，所述直流母线负铜箔也呈U字型结构，其由两条平行布置的负铜箔侧臂以及连接这两条负铜箔侧臂一端的负铜箔端臂构成；若干个下桥IGBT管，这些下桥IGBT管分成两组，这两组下桥IGBT管的漏极相向布置、而源极相背布置，其中一组下桥IGBT管的源极连接一条所述负铜箔侧臂，另一组下桥IGBT管的源极连接另外一条漏极负铜箔侧臂；以及下桥交流输出铜箔，所述下桥交流输出铜箔布置在两组所述下桥IGBT管之间、并且与各个所述下桥IGBT管的漏极相连接；同一个所述IGBT单元的所述直流母线正铜箔和所述直流母线负铜箔对称布置、而且二者的开口方向相向布置，而且同一个所述IGBT单元的上桥交流输出铜箔和下桥交流输出铜箔通过交流输出铜条相连接。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘顺炮，王选，
申请(专利权)人：苏州弈力能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32