低电感功率模块双层衬底接线端子结构制造技术

本发明专利技术公开了一种低电感功率模块衬底接线端子结构，本结构包括第一连接端子、第二连接端子和至少一个双层功率模块衬底，所述第一连接端子和第二连接端子的部分区域上下间隔重叠布置并且在前端部构成接线端部，所述第一连接端子和第二连接端子在尾端部依次设有一个延长部和一个连接部，所述双层功率模块衬底包括第一衬底连接区域和第二衬底连接区域，所述第一连接端子的连接部与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第二连接端子的连接部与所述第二衬底连接区域连接为一体。本结构减小系统回路电感，有效降低IGBT模块关断瞬间的电压尖峰，减少开关损耗，避免电磁干扰，确保三相逆变驱动系统性能。

【技术实现步骤摘要】
低电感功率模块双层衬底接线端子结构
本专利技术涉及三相逆变驱动
，尤其涉及一种低电感功率模块双层衬底接线端子结构。
技术介绍
在三相逆变驱动系统中，由于元器件和直流母排存在杂散电感，IGBT模块开通和关断过程会产生较大的电压和电流尖峰，特别是IGBT模块关断瞬间的电压尖峰很大，增大了开关损耗，产生较强的电磁干扰，甚至导致IGBT模块损坏。为了消除杂散参数所引起的电压过冲问题，传统的解决方案有设计缓冲电路、软开关技术等；缓冲电路通过吸收杂散电感瞬时释放的能量而达到降低冲击电压的目的，而软开关技术主要降低了di/dt，使得电压过冲相应减小。但是这两种方法需要有额外的电路设计及驱动，不仅增大了设计难度，也增加了产品成本，因此实际应用中大多通过直接降低电感的方法来控制产生的过冲电压；如图1所示，三相逆变驱动系统中杂散电感包括支撑电容41的寄生电感L1、母排42的杂散电感和IGBT模块接线端子43与螺栓44的连接电感L2、IGBT模块45的杂散电感L3等；过冲电压计算如式(1)：可见，三相逆变驱动系统中的过冲电压随着上述电感总和的增大而增大；其中影响IGBT模块开关特性的主要因素是母排杂散电感、IGBT模块与电容连接接线端子电感，尤其接线端子和模块衬底连接部分电感占比大，因此设计接线端子低感结构是降低线路杂散电感的最佳途径。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低电感功率模块双层衬底接线端子结构，本结构在满足IGBT模块开通和关断性能的情况下减小系统回路电感，有效降低IGBT模块关断瞬间的电压尖峰，减少开关损耗，避免电磁干扰，确保三相逆变驱动系统性能。为解决上述技术问题，本专利技术低电感功率模块双层衬底接线端子结构包括第一连接端子、第二连接端子和至少一个双层功率模块衬底，所述第一连接端子和第二连接端子的部分区域上下间隔重叠布置并且在前端部构成接线端部，所述第一连接端子和第二连接端子在尾端部依次设有一个延长部和一个连接部，所述双层功率模块衬底包括第一衬底连接区域和第二衬底连接区域，所述第一连接端子的连接部与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第二连接端子的连接部与所述第二衬底连接区域连接为一体。进一步，所述第一连接端子的延长部和第二连接端子的延长部至少部分间隔重叠。进一步，所述第一连接端子的连接部延伸至所述至少一个双层功率模块衬底并且与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第一连接端子的连接部沿所述至少一个双层功率模块衬底的横向布置。进一步，所述第二连接端子的连接部延伸至所述至少一个双层功率模块衬底并且与所述第二衬底连接区域连接为一体，所述第二连接端子的连接部沿所述至少一个双层功率模块衬底的横向或纵向布置。进一步，所述第一连接端子和第二连接端子上下间隔重叠布置区域的实际电流路径呈平行反向分布。进一步，所述第一连接端子的连接部和所述第一衬底连接区域的实际电流路径与所述第二连接端子的连接部和所述第二衬底连接区域的实际电流路径呈平行反向分布。进一步，所述至少一个双层功率模块衬底是间隔平行布置的双层衬底，所述第一衬底连接区域和第二衬底连接区域分别设于所述上层衬底和下层衬底。由于本专利技术低电感功率模块双层衬底接线端子结构采用了上述技术方案，即本结构包括第一连接端子、第二连接端子和至少一个双层功率模块衬底，所述第一连接端子和第二连接端子的部分区域上下间隔重叠布置并且在前端部构成接线端部，所述第一连接端子和第二连接端子在尾端部依次设有一个延长部和一个连接部，所述双层功率模块衬底包括第一衬底连接区域和第二衬底连接区域，所述第一连接端子的连接部与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第二连接端子的连接部与所述第二衬底连接区域连接为一体。本结构在满足IGBT模块开通和关断性能的情况下减小系统回路电感，有效降低IGBT模块关断瞬间的电压尖峰，减少开关损耗，避免电磁干扰，确保三相逆变驱动系统性能。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为三相逆变驱动系统中杂散电感示意图；图2为本专利技术低电感功率模块双层衬底接线端子结构示意图；图3为图2的平面示意图；图4为本结构中第一连接端子示意图；图5为本结构中第二连接端子示意图；图6为本结构中第二连接端子的连接部横向布置示意图；图7为本结构中电流流向示意图；图8、图9和图10是本结构中另一实施例示意图；图11和图12是本结构中又一实施例示意图；图13为本结构中又一实施例中第一和第二连接端子以及折弯部电流流向示意图；图14为层叠母排电感计算示意图。具体实施方式实施例如图2至图5所示，本专利技术低电感功率模块双层衬底接线端子结构包括第一连接端子1、第二连接端子2和至少一个双层功率模块衬底3，所述第一连接端子1和第二连接端子2的部分区域上下间隔重叠布置并且在前端部构成接线端部11、12，所述第一连接端子1和第二连接端子2在尾端部依次设有一个延长部12、22和一个连接部13、23，所述双层功率模块衬底3包括第一衬底连接区域31和第二衬底连接区域32，所述第一连接端子1的连接部13与所述第一衬底连接区域31连接为一体，所述第二连接端子2的连接部23与所述第二衬底连接区域32连接为一体。优选的，所述第一连接端子1的延长部12和第二连接端子2的延长部22至少部分间隔重叠。如图2和图6所示，优选的，所述第一连接端子1的连接部13延伸至所述至少一个双层功率模块衬底3并且与所述第一衬底连接区域31连接为一体，所述第一连接端子1的连接部13沿所述至少一个双层功率模块衬底3的横向布置。优选的，所述第二连接端子2的连接部23延伸至所述至少一个双层功率模块衬底3并且与所述第二衬底连接区域32连接为一体，所述第二连接端子2的连接部23沿所述至少一个双层功率模块衬底3的横向或纵向布置。图2示出了第一连接端子1的连接部13沿双层功率模块衬底3横向布置、第二连接端子2的连接部23沿双层功率模块衬底3纵向布置的结构示意图；图6示出了第一连接端子1的连接部13和第二连接端子2的连接部23均沿双层功率模块衬底3横向布置的结构示意图。如图7所示，优选的，所述第一连接端子1和第二连接端子2上下间隔重叠布置区域的实际电流路径呈平行反向分布。优选的，所述第一连接端子1的连接部13和所述第一衬底连接区域31的实际电流路径与所述第二连接端子2的连接部23和所述第二衬底连接区域32的实际电流路径呈平行反向分布。优选的，所述至少一个双层功率模块衬底3是间隔平行布置的双层衬底，所述第一衬底连接区域31和第二衬底连接区域32分别设于所述上层衬底和下层衬底。本结构的另一实施例如图8、图9和图10所示，再次显示了改变端子结构的另一实施例，第二连接端子2亦是在双层功率模块衬底3的垂直方向布置在第一连接端子1的下方，其中第一连接端子1包括两个延长部12和至少两个连接部13，并且和双层功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电感功率模块双层衬底接线端子结构，包括第一连接端子、第二连接端子和至少一个双层功率模块衬底，其特征在于：所述第一连接端子和第二连接端子的部分区域上下间隔重叠布置并且在前端部构成接线端部，所述第一连接端子和第二连接端子在尾端部依次设有一个延长部和一个连接部，所述双层功率模块衬底包括第一衬底连接区域和第二衬底连接区域，所述第一连接端子的连接部与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第二连接端子的连接部与所述第二衬底连接区域连接为一体。/n

【技术特征摘要】
1.一种低电感功率模块双层衬底接线端子结构，包括第一连接端子、第二连接端子和至少一个双层功率模块衬底，其特征在于：所述第一连接端子和第二连接端子的部分区域上下间隔重叠布置并且在前端部构成接线端部，所述第一连接端子和第二连接端子在尾端部依次设有一个延长部和一个连接部，所述双层功率模块衬底包括第一衬底连接区域和第二衬底连接区域，所述第一连接端子的连接部与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第二连接端子的连接部与所述第二衬底连接区域连接为一体。


2.根据权利要求1所述的低电感功率模块双层衬底接线端子结构，其特征在于：所述第一连接端子的延长部和第二连接端子的延长部至少部分间隔重叠。


3.根据权利要求1所述的低电感功率模块双层衬底接线端子结构，其特征在于：所述第一连接端子的连接部延伸至所述至少一个双层功率模块衬底并且与所述第一衬底连接区域连接为一体，所述第一连接端子的连接部沿所述至少一个双层功率模块衬底的横向布置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：茆中良，乐志斌，张永亮，
申请(专利权)人：上海大郡动力控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31