一种低寄生电感功率模块制造技术

本发明专利技术公开了一种低寄生电感功率模块，包括底板以及与设置在所述底板上方的外壳；正极端子、负极端子、输出端子、驱动端子从所述外壳的内部穿出；其中，正极端子与负极端子正对设置，向内侧弯折；输出端子位于正极端子、负极端子的侧面，且与正极端子、负极端子呈垂直设置，也向内部弯折；所述驱动端子设置在与所述输出端子相对的另外一侧。本申请降低了功率模块的寄生电感，减少了开关电压、电流波形的振荡；降低了功率模块的寄生电阻，减小了稳态工作时的损耗；安装方便、结构简单；且模块体积小、功率密度高。

【技术实现步骤摘要】
一种低寄生电感功率模块
本专利技术涉及功率半导体器件
，尤其是涉及一种低寄生电感功率模块。
技术介绍
目前，将功率半导体开关芯片，如IGBT或SiCMOSFET芯片，封装在功率模块内部，是实现对大电流的高速开关控制的常用技术手段。然而，由于封装结构会引入寄生电感，在开关芯片动作时，寄生电感会引起电压波动，造成电压过冲或波形振荡，影响了功率模块的正常使用。各功率模块封装厂商都在尽量降低寄生电感，终端用户也十分关注此参数，但降低寄生电感的有效方法并不多。近几年随着SiCMOSFET器件的日渐成熟，对寄生电感提出了更加严苛的要求，只有降低寄生电感才能充分发挥SiC器件高频、高效的特点。传统封装结构寄生电感较大，已经不能满足应用的需求，急需开发新型的低寄生电感的功率模块。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低寄生电感功率模块，以解决现有技术中存在的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种低寄生电感功率模块，包括底板以及与设置在所述底板上方的外壳；正极端子、负极端子、输出端子、驱动端子从所述外壳的内部穿出；其中，正极端子与负极端子正对设置，向内侧弯折；输出端子位于正极端子、负极端子的侧面，且与正极端子、负极端子呈垂直设置，也向内部弯折；所述驱动端子设置在与所述输出端子相对的另外一侧。作为一种进一步的技术方案，在所述正极端子、负极端子与所述输出端子之间的外壳上方设置有绝缘隔条。作为一种进一步的技术方案，所述底板上设置有功率绝缘基板，所述功率绝缘基板的上侧的金属层包括分离的正极铜层、负极铜层、输出铜层；所述正极铜层上设置有所述正极端子、上桥开关芯片以及二极管芯片；所述负极铜层上设置有所述负极端子；所述输出铜层上设置有所述输出端子、下桥开关芯片和二极管芯片；部分输出铜层位于正极铜层、负极铜层之间，且呈“T”字形。作为一种进一步的技术方案，所述正极铜层、输出铜层上还分别设置一块栅阻绝缘基板；所述底板侧边上方设置有驱动绝缘基板，所述驱动绝缘基板的上方通过钎焊或超声波金属焊连接有驱动端子。作为一种进一步的技术方案，所述栅阻绝缘基板通过焊接或压接在功率模块绝缘基板上，栅阻绝缘基板上分布着若干个栅阻。作为一种进一步的技术方案，所述驱动绝缘基板通过驱动板连接键合线与栅阻绝缘基板的相应铜层连接，其中栅极键合线经过栅极电阻后连接开关芯片的栅极，源极/发射极键合线与开关芯片的源极/发射极相连。作为一种进一步的技术方案，所述正极端子和所述负极端子的结构相同，在端子的上方设置有与外部电源或负载相连的母排连接孔，下方设置有若干焊接孔。作为一种进一步的技术方案，所述上桥开关芯片和所述下桥开关芯片为IGBT芯片、FRD芯片、MOSFET芯片、SBD芯片的一种或几种。作为一种进一步的技术方案，所述正极铜层与所述负极铜层的宽度一致，所述输出铜层的宽度大于正极铜层、负极铜层的宽度。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：1.降低了功率模块的寄生电感，减少了开关电压、电流波形的振荡。2.降低了功率模块的寄生电阻，减小了稳态工作时的损耗。3.装方便、结构简单。4.且模块体积小、功率密度高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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是本专利技术低电感模块外部结构图；图2是本专利技术低电感模块内部结构图；图3是本专利技术低电感模块内部结构俯视图；图4是本专利技术低电感模块电流路径示意图；图5是本专利技术低电感模块内部结构示意图；图6是本专利技术低电感模块端子结构示意图；图7是本专利技术低电感模块栅极绝缘基板及栅极示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术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做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。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术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专利技术，并不用于限制本专利技术。结合图1-7所示，本实施例提供一种低寄生电感功率模块，包括底板1以及与设置在所述底板1上方的外壳2；正极端子3、负极端子4、输出端子5、驱动端子6从所述外壳2的内部穿出；其中，正极端子3与负极端子4正对设置，向内侧弯折；输出端子5位于正极端子3、负极端子4的侧面，且与正极端子3、负极端子4呈垂直设置，也向内部弯折；所述驱动端子6设置在与所述输出端子5相对的另外一侧。底板1的材料可以是Cu或者AlSi；正极端子3、负极端子4、输出端子5一般是Cu材，且具有一家的硬度；外壳2一般是PBT、PPS或PPA，在与端子安装孔对应的位置设置有下沉的槽，内部放置有螺母，主要用于与外部母排相连时起到紧固作用。在该实施例中，作为一种进一步的技术方案，在所述正极端子3、负极端子4与所述输出端子5之间的外壳上方设置有绝缘隔条7。绝缘隔条7主要起到增加爬电距离、电气间隙的目的。在该实施例中，作为一种进一步的技术方案，所述底板1上设置有功率绝缘基板8，所述功率绝缘基板8的上侧的金属层包括分离的正极铜层9、负极铜层10、输出铜层11；所述正极铜层9上设置有所述正极端子3、上桥开关芯片12以及二极管芯片13；所述负极铜层10上设置有所述负极端子4；所述输出铜层11上设置有所述输出端子5、下桥开关芯片和二极管芯片；部分输出铜层11位于正极铜层9、负极铜层10之间，且呈“T”字形。功率绝缘基板8是在陶瓷板的两侧覆有金属层，陶瓷通常为Al2O本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低寄生电感功率模块，其特征在于，包括底板以及与设置在所述底板上方的外壳；正极端子、负极端子、输出端子、驱动端子从所述外壳的内部穿出；其中，正极端子与负极端子正对设置，向内侧弯折；输出端子位于正极端子、负极端子的侧面，且与正极端子、负极端子呈垂直设置，也向内部弯折；所述驱动端子设置在与所述输出端子相对的另外一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种低寄生电感功率模块，其特征在于，包括底板以及与设置在所述底板上方的外壳；正极端子、负极端子、输出端子、驱动端子从所述外壳的内部穿出；其中，正极端子与负极端子正对设置，向内侧弯折；输出端子位于正极端子、负极端子的侧面，且与正极端子、负极端子呈垂直设置，也向内部弯折；所述驱动端子设置在与所述输出端子相对的另外一侧。


2.根据权利要求1所述的低寄生电感功率模块，其特征在于，在所述正极端子、负极端子与所述输出端子之间的外壳上方设置有绝缘隔条。


3.根据权利要求1所述的低寄生电感功率模块，其特征在于，所述底板上设置有功率绝缘基板，所述功率绝缘基板的上侧的金属层包括分离的正极铜层、负极铜层、输出铜层；所述正极铜层上设置有所述正极端子、上桥开关芯片以及二极管芯片；所述负极铜层上设置有所述负极端子；所述输出铜层上设置有所述输出端子、下桥开关芯片和二极管芯片；部分输出铜层位于正极铜层、负极铜层之间，且呈“T”字形。


4.根据权利要求3所述的低寄生电感功率模块，其特征在于，所述正极铜层、输出铜层上还分别设置一块栅阻绝缘基板；所述底板侧边上方设置有驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志超，
申请(专利权)人：华芯威半导体科技北京有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11