复合母排以及功率模块制造技术

本发明专利技术提供一种复合母排以及功率模块，复合母排，包括：电容结构层和交流导体层；交流导体层的一侧与电容结构层连接，交流导体层的另一侧与功率元件的桥臂连接；交流导体层，用于将电流输入功率元件；电容结构层，用于吸收功率元件导通或断开时产生的尖峰电流。本发明专利技术提供的复合母排可以吸收功率元件导通或断开时产生的尖峰电流，从而使功率模块中无需再设置电容装置，从而降低了功率模块的体积。

【技术实现步骤摘要】
复合母排以及功率模块
本专利技术涉及电气控制领域，尤其涉及一种复合母排以及功率模块。
技术介绍
随着经济和科学的发展，各种大功率电力电子变流设备在各领域中扮演越来越重要的角色。特别是在轨道交通领域，随着需求的不断提高，轨道车辆正向大功率、高速、高可靠性方向快速发展，变流器的性能逐渐成为了制约车辆发展的瓶颈。变流器的功率模块是变流器的核心，其性能直接影响变流器乃至整个车辆的性能。在大功率变流器功率模块中，复合母排扮演着重要角色，复合母排不仅要作为电能输入的导电路径，并且要具备阻断输入电流所产生的磁场对控制元件产生的干扰的能力。目前，现有的复合母排只具备导电、抑制电磁干扰两种功能，其结构通常是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate，简称PET)的绝缘层、导体层和绝缘板三个部分叠加形成的。现有的复合母排，在实际使用时需要搭配电容装置来吸收功率元件导通或关断时所产生的尖峰电压，由此导致功率模块的体积增加，进而增加了功率模块的复杂程度、成本，降低了功率模块的可靠性。
技术实现思路
本专利技术提供一种复合母排以及功率模块，以减少功率模块的体积。本专利技术第一个方面提供一种复合母排，复合母排包括：电容结构层和交流导体层；所述交流导体层的一侧与所述电容结构层连接，所述交流导体层的另一侧与功率元件的桥臂连接；所述交流导体层，用于将电流输入所述功率元件；所述电容结构层，用于吸收所述功率元件导通或断开时产生的尖峰电流。可选的，还包括：绝缘层；<br>所述绝缘层设置在所述交流导体层和所述电容结构层之间；所述绝缘层，用于隔绝所述电容结构层和所述交流导体层。可选的，所述电容结构层，包括：直流正极导体子层、直流负极导体子层和介电子层；所述介电子层设置在所述直流正极导体子层和所述直流负极导体子层之间；所述直流正极导体子层或所述直流负极导体子层，与所述绝缘层连接；所述介电子层，用于屏蔽所述直流正极导体子层和所述直流负极导体子层产生的磁场，以及防止所述直流正极导体子层和所述直流负极导体子层之间被直流电压击穿。可选的，所述交流导体层和所述绝缘层之间，以及所述电容结构和所述绝缘层之间，均通过热压工艺连接。可选的，所述直流正极导体子层和所述介电子层之间，以及所述直流负极导体子层和所述介电子层之间，均通过热压工艺连接。可选的，所述介电子层由云母和聚四氟乙烯PTEF制成。可选的，所述介电子层的厚度小于1毫米。可选的，所述绝缘层的厚度大于所述介电子层的厚度。可选的，所述绝缘层由高阻抗聚对苯二甲酸乙二醇酯PET材料制成。本专利技术第二个方面提供一种功率模块，功率模块包括：功率元件和第一方面所述的复合母排。本专利技术提供的复合母排以及功率模块，复合母排中包括有电容结构层和交流导体层。其中，交流导体层的一侧与电容结构层连接，交流导体层的另一侧与功率元件的桥臂连接；交流导体层，用于将电流输入所述功率元件；电容结构层，用于吸收所述功率元件导通或断开时产生的尖峰电流。上述复合母排具备了吸收尖峰电流的功能，进而使得功率模块可以不再需要附加额外的电容装置，从而减小了功率模块的体积，也减少了功率模块的复杂程度和成本，提高了功率模块的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种复合母排的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种复合母排的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种复合母排的电气原理图。附图标记：1-复合母排；2-IGBT；11-电容结构层；12-交流导体层；13-绝缘层；111-直流负极导体子层；112-介电子层；113-直流正极导体子层。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。通过上述附图，已示出本专利技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本专利技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。复合母排，可以为连接总电路与分电路的铜排或铝排，其是大电流传输的关键部件。尖峰电流，可以为电子电路中出现的瞬态的高幅值的电流，其可以由开关的闭合或断开产生。热压工艺，可以为一种电气元件的制作工艺，具体可以为将多种材料在预设的热压压力、热压温度和热压时间下进行压合的过程。云母，可以为一种造岩矿物，可作为介电材料，云母内部为层状结构，具有绝缘、耐高温的特征。聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，简称PTEF)，一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”，可以为一种介电材料，其通常具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂、耐高温，摩擦系数低等特点。在大功率变流器功率模块中，复合母排不仅要作为电能输入的导电路径，并且要具备阻断输入电流所产生的磁场对控制元件产生的干扰的能力。同时，由于轨道交通行业半导体功率元件频繁进行开通与关断，其产生的尖峰电流也与复合母排密切相关。在现有技术中，复合母排，其通常依次包括有绝缘层、导体层和绝缘板，导体层包括交流输出极板导体层、正极板导体层和负极板导体层，交流输出极板导体层和负极板导体层的电流输出端一侧设有长槽，导体层包括铜板和通过焊接设置在铜板上的铜垫，复合母排设有贯穿导体层、绝缘层和绝缘板的测试孔。其制作工艺具体可以为，首先按照第一绝缘层、交流输出极板导体层、第二绝缘层、第一绝缘板、第三绝缘层、正极板导体层、第四绝缘层、第二绝缘板、第五绝缘层、负极板导体层和第六绝缘层六的顺序依次在模具上逐层叠装起来；随后，对经过叠装后的复合母排进行热压处理；最后，在热压处理完成后，将复合母排边沿进行压合封闭绝缘处理。现有技术中的复合母排只具备有导电、抑制电磁干扰两种功能，因此，在功率模块中还需要增加电容装置来吸收功率元件导通或关断时所产生的尖峰电压，由此导致了功率模块的体积的增加，进而增加了功率模块的复杂程度、成本，降低了功率模块的可靠性。考虑到上述问题，本专利技术提供了一种同时具备有导电、抑制电磁干扰和吸收尖峰电流三种功能的复合母排。该复合母排包括有电容结构层和交流导体层。其中，交流导体层的一侧与电容结构层连接，交流导体层的另一侧与功率元件的桥臂连接；交流导体层，用于将电流输入功率元件；电容结构层，用于吸收功率元件导通或断开时产生的尖峰电流。上述复合母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合母排，其特征在于，包括：电容结构层和交流导体层；/n所述交流导体层的一侧与所述电容结构层连接，所述交流导体层的另一侧与功率元件的桥臂连接；/n所述交流导体层，用于将电流输入所述功率元件；/n所述电容结构层，用于吸收所述功率元件导通或断开时产生的尖峰电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合母排，其特征在于，包括：电容结构层和交流导体层；
所述交流导体层的一侧与所述电容结构层连接，所述交流导体层的另一侧与功率元件的桥臂连接；
所述交流导体层，用于将电流输入所述功率元件；
所述电容结构层，用于吸收所述功率元件导通或断开时产生的尖峰电流。


2.根据权利要求1所述的复合母排，其特征在于，还包括：绝缘层；
所述绝缘层设置在所述交流导体层和所述电容结构层之间；
所述绝缘层，用于隔绝所述电容结构层和所述交流导体层。


3.根据权利要求2所述的复合母排，其特征在于，所述电容结构层，包括：直流正极导体子层、直流负极导体子层和介电子层；
所述介电子层设置在所述直流正极导体子层和所述直流负极导体子层之间；所述直流正极导体子层或所述直流负极导体子层，与所述绝缘层连接；
所述介电子层，用于屏蔽所述直流正极导体子层和所述直流负极导体子层产生的磁场，以及防止所述直流正极导体子层和所述直流负极导体子层之间被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆洋，王智鹏，孔东晓，王雪菲，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21