功率半导体模块、电机总成以及电动车辆制造技术

本公开涉及一种功率半导体模块、电机总成以及电动车辆，该功率半导体模块包括多个功率半导体芯片(1)、具有导电层(21)的散热基板(2)以及金属连接带(3)，功率半导体芯片(1)设置在散热基板(2)的导电层(21)上，金属连接带(3)连接在功率半导体芯片(1)和导电层(21)之间，以及/或者连接在两个功率半导体芯片(1)之间。通过上述技术方案，采用金属连接带取代了现有技术中模块中的部分金属键合线，大大降低了模块使用过程中由于金属键合线失效引起的可靠性降低的问题，同时可大大降低模块寄生电感，此外，相比于金属键合线，金属连接带的所占空间更小，可以使得该功率半导体模块的尺寸大大减小，满足空间布置的要求。

Power semiconductor module, motor assembly and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
功率半导体模块、电机总成以及电动车辆
本公开涉及车辆控制
，具体地，涉及一种功率半导体模块、电机总成以及电动车辆。
技术介绍
传统的功率半导体模块，由功率半导体芯片、金属键合线、散热基板、带端子的树脂外壳、金属基板热沉、焊剂和硅胶组成。其结构是：功率半导体芯片的下表面直接焊接在散热基板上，再将贴有功率半导体芯片的散热基板与金属基板热沉进行焊接，随后将带端子的树脂外壳与金属基板热沉连接，功率半导体芯片的上表面采用细的金属键合线用键合方式实现电气连接，最后芯片上表面采用硅凝胶覆盖。金属键合线引线键合结构需要一定的面积来键合散热基板和端子，使得模块尺寸较大，模块功率密度低。其次，随着功率半导体芯片电流密度越来越大、尺寸越来越小，而小尺寸的功率半导体芯片并不能将所需的键合线全部安装至其上，同时，金属键合线失效风险大，降低了模块的可靠性，也使得模块存在较大的寄生电感。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种功率半导体模块、电机总成以及电动车辆，该功率半导体模块可靠性高、寄生电感小。为了实现上述目的，本公开提供一种功率半导体模块，所述功率半导体模块包括多个功率半导体芯片、具有导电层的散热基板以及金属连接带，所述功率半导体芯片设置在所述散热基板的所述导电层上，所述金属连接带连接在所述功率半导体芯片和所述导电层之间，以及/或者连接在两个所述功率半导体芯片之间。可选地，所述功率半导体模块还包括功率端子，所述导电层包括间隔设置的第一导电层、第二导电层以及第三导电层，所述功率半导体芯片构造有第一芯片组和第二芯片组，所述功率端子包括阳极端子，负极端子以及交流端子，所述第一导电层上设置有第一芯片组及所述阳极端子，所述第三导电层上设置有第二芯片组及所述交流端子，所述第二导电层上设置有负极端子，所述第一芯片组通过所述金属连接带与所述第三导电层相连，所述第二芯片组通过所述金属连接带与所述第二导电层相连。可选地，所述功率半导体模块还包括控制端子，所述控制端子包括D极端子、S极端子以及G极端子，所述D极端子与所述功率半导体芯片的下表面相连，所述S极端子与所述功率半导体芯片的上表面S极相连；所述G极端子和所述功率半导体芯片的上表面G极相连。可选地，所述功率半导体模块还包括键合线，所述S极端子和所述G极端子通过所述键合线和所述功率半导体芯片的上表面相连，所述D极端子通过所述导电层与所述功率半导体芯片的下表面相连。可选地，所述第一芯片组和所述第二芯片组均采用IGBT芯片和SiC芯片的组合。可选地，所述功率半导体模块还包括塑封体，所述塑封体用于对所述模块进行模封。可选地，所述功率半导体芯片及所述端子采用焊接、烧结或粘结的连接的方式固定在所述导电层上。可选地，所述散热基板为覆铜绝缘基板，所述导电层为所述覆铜绝缘基板所覆的铜皮层。可选地，所述金属连接带为铝带或铜带。本公开还提供一种电机总成，所述电机总成包括所述的功率半导体模块。本公开也还提供一种电动车辆，所述电动车辆包括所述的电机总成。通过上述技术方案，采用金属连接带取代了现有技术中模块中的部分金属键合线，大大降低了模块使用过程中由于金属键合线失效引起的可靠性降低的问题，同时可大大降低模块寄生电感，此外，相比于金属键合线，金属连接带的所占空间更小，可以使得该功率半导体模块的尺寸大大减小，满足空间布置的要求。本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：图1是本公开一种可选的实施方式的功率半导体模块的侧面剖视图；图2是本公开一种可选的实施方式的功率半导体模块的结构示意图。附图标记说明1功率半导体芯片2散热基板3金属连接带4功率端子5控制端子6键合线7塑封体11第一芯片组12第二芯片组21导电层211第一导电层212第二导电层213第三导电层41阳极端子42负极端子43交流端子51D极端子52S极端子53G极端子10焊料22绝缘层23下铜皮层具体实施方式以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。如图1至图2所示，本公开提供一种功率半导体模块，该功率半导体模块可以包括多个功率半导体芯片1、具有导电层21的散热基板2以及金属连接带3，功率半导体芯片1可以设置在散热基板2的导电层21上，具体地，功率半导体芯片1的下表面与该导电层21电气连接，上述的金属连接带3可以连接在功率半导体芯片1的上表面以及导电层21之间以实现电气连接，以及/或者连接在两个功率半导体芯片1的上表面之间以实现电气连接，上述的散热基板2用于对功率半导体芯片1进行散热处理。通过上述技术方案，采用金属连接带3取代了现有技术中模块中的部分金属键合线，大大降低了模块使用过程中由于金属键合线失效引起的可靠性降低的问题，同时可大大降低模块寄生电感，此外，相比于金属键合线，金属连接带3的所占空间更小，可以使得该功率半导体模块的尺寸大大减小，满足空间布置的要求。具体地，如图2所示，功率半导体模块还可以包括功率端子4，导电层21可以包括间隔设置的第一导电层211、第二导电层212以及第三导电层213，功率半导体芯片1可以构造有第一芯片组11和第二芯片组12，功率端子4可以包括阳极端子41，负极端子42以及交流端子43，该阳极端子41和负极端子42可以与车辆的电池包相连以对该功率半导体模块输入直流电，通过功率半导体芯片1的逆变功能将输入的直流电逆变为交流电，经交流端子43输出交流电并与电机相连。其中，第一导电层211上可以设置有第一芯片组11及阳极端子41，第一芯片组11内的两个功率半导体芯片1的下表面可以固定在第一导电层211上，阳极端子41的一端同样也可以固定在该第一导电层211上，另一端用于与电池包相连，第三导电层213上可以设置有第二芯片组12及交流端子43，第二芯片组12内的两个功率半导体芯片1的下表面可以固定在第三导电层213上，交流端子43的一端可以固定在该第三导电层213上，另一端可以与车辆电机相连，第二导电层212上可以设置有负极端子42，第一芯片组11内的功率半导体芯片1的上表面可以通过金属连接带3与第三导电层213实现电气连接，第二芯片组12内的功率半导体芯片1的上表面也可以通过金属连接带3与第二导电层212实现电气连接，进而实现功率端子4与功率芯片1的上表面之间实现电气连接，保证模块的正常工作。此外，如图1和图2所示，功率半导体模块还可以包括控制端子5，控制端子5可以包括D极端子51、S极端子52以及G极端子53，D极端子51可以与功率半导体芯片1的下表面相连，S极端子52和G极端子53可以与功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率半导体模块，其特征在于，所述功率半导体模块包括多个功率半导体芯片(1)、具有导电层(21)的散热基板(2)以及金属连接带(3)，所述功率半导体芯片(1)设置在所述散热基板(2)的所述导电层(21)上，所述金属连接带(3)连接在所述功率半导体芯片(1)和所述导电层(21)之间，以及/或者连接在两个所述功率半导体芯片(1)之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体模块，其特征在于，所述功率半导体模块包括多个功率半导体芯片(1)、具有导电层(21)的散热基板(2)以及金属连接带(3)，所述功率半导体芯片(1)设置在所述散热基板(2)的所述导电层(21)上，所述金属连接带(3)连接在所述功率半导体芯片(1)和所述导电层(21)之间，以及/或者连接在两个所述功率半导体芯片(1)之间。


2.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，所述功率半导体模块还包括功率端子(4)，所述导电层(21)包括间隔设置的第一导电层(211)、第二导电层(212)以及第三导电层(213)，所述功率半导体芯片(1)构造有第一芯片组(11)和第二芯片组(12)，所述功率端子(4)包括阳极端子(41)，负极端子(42)以及交流端子(43)，所述第一导电层(211)上设置有第一芯片组(11)及所述阳极端子(41)，所述第三导电层(213)上设置有第二芯片组(12)及所述交流端子(43)，所述第二导电层(212)上设置有负极端子(42)，所述第一芯片组(11)通过所述金属连接带(3)与所述第三导电层(213)相连，所述第二芯片组(12)通过所述金属连接带(3)与所述第二导电层(212)相连。


3.根据权利要求1所述的功率半导体模块，其特征在于，所述功率半导体模块还包括控制端子(5)，所述控制端子(5)包括D极端子(51)、S极端子(52)以及G极端子(53)，所述D极端子(51)与所述功率半导体芯片(1)的下表面相连，所述S极端子(52)与所述功率半导体芯片(1)的上表面S极相连；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，张建利，
申请(专利权)人：惠州比亚迪实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44