一种功率器件模块制造技术

本申请公开一种功率器件模块，包括第一直接铜键合衬底，安装于所述第一直接铜键合衬底上的第一二极管和第一功率器件，所述第一二极管与所述第一功率器件反并联连接；第二直接铜键合衬底，安装于所述第二直接铜键合衬底上的第二二极管和第二功率器件，所述第二二极管与所述第二功率器件反并联连接；所述第一二极管和所述第一功率器件的数量不相同，所述第二二极管和所述第二功率器件的数量不相同。本申请通过在直接铜键合衬底上设置二极管和功率器件的数量不相同，在应用于新能源发电领域时，能够减少功率器件模块的并联，避免功率器件的浪费。浪费。浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种功率器件模块


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种功率器件模块。

技术介绍

[0002]随着功率半导体制造技术不断发展，IGBT等功率器件集成度、功率密度越来越高，随之诞生了不同类型的IGBT模块封装，包括EconoPack、PrimePack、IHM等。
[0003]在标准IGBT模块封装中，一般由IGBT与FWD(续流二极管)组成标准半桥拓扑结构。然而在新能源发电领域中，尤其是风力发电这类运行工况比较固定的场景中，标准IGBT模块应用存在局限，风电变流器中发电机侧总是工作在整流状态，且大部分情况下频率较低，仅有5
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10Hz，因此对FWD能力要求较高，对于IGBT能力要求比较小，于是在应用现有标准IGBT模块时，只能尽可能多的并联，满足设计要求，从而造成了IGBT的浪费。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种功率器件模块，旨在解决现有标准IGBT模块封装在应用于新能源发电领域时存在浪费的问题。
[0005]根据本申请的一个方面，提供一种功率器件模块，包括第一直接铜键合衬底，安装于所述第一直接铜键合衬底上的第一二极管和第一功率器件，所述第一二极管与所述第一功率器件反并联连接；第二直接铜键合衬底，安装于所述第二直接铜键合衬底上的第二二极管和第二功率器件，所述第二二极管与所述第二功率器件反并联连接；
[0006]所述第一二极管和所述第一功率器件的数量不相同，所述第二二极管和所述第二功率器件的数量不相同。
[0007]在一种实施方式中，所述第一二极管的数量大于所述第一功率器件的数量，所述第二二极管的数量大于所述第二功率器件的数量。
[0008]在一种实施方式中，所述第一二极管的数量与所述第二二极管的数量相同，所述第一功率器件的数量与所述第二功率器件的数量相同。
[0009]在一种实施方式中，所述第一二极管的数量与所述第一功率器件的数量之比为5：1，所述第二二极管的数量与所述第二功率器件的数量之比为5：1。
[0010]在一种实施方式中，所述第一二极管的数量与所述第一功率器件的数量之比为2：1，所述第二二极管的数量与所述第二功率器件的数量之比为2：1。
[0011]在一种实施方式中，所述第一功率器件和所述第二功率器件的数量均为二个，且所述第一功率器件和所述第二功率器件均并联连接。
[0012]在一种实施方式中，所述第一二极管并联连接，所述第二二极管并联连接。
[0013]在一种实施方式中，还包括壳体，所述第一直接铜键合衬底和所述第二直接铜键合衬底均封装于所述壳体内。
[0014]在一种实施方式中，还包括自所述壳体延伸出来的功率端子，所述功率端子用于与外部电路连接。
[0015]本申请实施例提供的功率器件模块，通过在直接铜键合衬底上设置二极管和功率器件的数量不相同，在应用于新能源发电领域时，能够减少功率器件模块的并联，避免功率器件的浪费。
附图说明
[0016]图1为本申请实施例提供的功率器件模块内部结构布局示意图；
[0017]图2为本申请实施例提供的另一功率器件模块内部结构布局示意图。
[0018]本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0019]为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0020]在本申请的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0021]实施例一
[0022]如图1所示，本申请实施例一提供一种功率器件模块，包括功率端子20、壳体21、第一功率器件22、第一二极管23、第一直接铜键合衬底24、第二二极管25、第二功率器件26以及第二直接铜键合衬底27。
[0023]在本示例中，第一功率器件22和第二功率器件26均包括但不限于IGBT、MOSFET、JFET。
[0024]在本示例中，第一功率器件22、第一二极管23、第一直接铜键合衬底24、第二二极管25、第二功率器件26以及第二直接铜键合衬底27均封装于所述壳体21内。四个功率端子20自所述壳体21延伸出来，功率端子20用于与外部电路连接。
[0025]在本示例中，所述第一功率器件22和所述第一二极管23均安装于所述第一直接铜键合衬底24上，所述第一功率器件22和所述第一二极管23反并联连接。具体地，所述第一功率器件22的数量为两个，两个所述第一功率器件22并联连接；所述第一二极管23的数量为四个，四个所述第一二极管23并联连接。
[0026]在本示例中，所述第二二极管25和所述第二功率器件26均安装于所述第二直接铜键合衬底27上，所述第二二极管25与所述第二功率器件26反并联连接。具体地，所述第二功率器件26的数量与所述第一功率器件22的数量相同、且并联连接；所述第二二极管25的数量与所述第一二极管23的数量相同、且并联连接。
[0027]实施例一提供的功率器件模块(以IGBT为例)，FWD的标称电流能力可达800A，而IGBT的标称电流能力可达400A。在实际风电变流器机侧运行过程中，FWD电流一般均为IGBT电流两倍多。因此该方案可以用于风电变流器机侧，通过单个模块增大FWD的标称电流能力，在电流需求一定的情况下，可以减少并联数量，节省布局空间；在模块数量一定的情况
下，增强电流能力，提升功率密度，降低成本，同时不会造成IGBT浪费。
[0028]实施例二：
[0029]如图2所示，本申请实施例二提供一种功率器件模块，包括功率端子50、壳体51、第一功率器件53、第一二极管52、第一直接铜键合衬底54、第二二极管56、第二功率器件55以及第二直接铜键合衬底57。
[0030]在本示例中，第一功率器件53和第二功率器件55均包括但不限于IGBT、MOSFET、JFET。
[0031]在本示例中，第一功率器件53、第一二极管52、第一直接铜键合衬底54、第二二极管56、第二功率器件55以及第二直接铜键合衬底57均封装于所述壳体51内。四个功率端子50自所述壳体51延伸出来，功率端子50用于与外部电路连接。
[0032]在本示例中，所述第一功率器件53和所述第一二极管52均安装于所述第一直接铜键合衬底54上，所述第一功率器件53和所述第一二极管52反并联连接。具体地，所述第一功率器件53的数量为一个；所述第一二极管52的数量为五个，五个所述第一二极管52并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件模块，包括第一直接铜键合衬底，安装于所述第一直接铜键合衬底上的第一二极管和第一功率器件，所述第一二极管与所述第一功率器件反并联连接；第二直接铜键合衬底，安装于所述第二直接铜键合衬底上的第二二极管和第二功率器件，所述第二二极管与所述第二功率器件反并联连接；其特征在于，所述第一二极管和所述第一功率器件的数量不相同，所述第二二极管和所述第二功率器件的数量不相同。2.根据权利要求1所述的功率器件模块，其特征在于，所述第一二极管的数量大于所述第一功率器件的数量，所述第二二极管的数量大于所述第二功率器件的数量。3.根据权利要求2所述的功率器件模块，其特征在于，所述第一二极管的数量与所述第二二极管的数量相同，所述第一功率器件的数量与所述第二功率器件的数量相同。4.根据权利要求3所述的功率器件模块，其特征在于，所述第一二极管的数量与所述第一功率器件的数量之比为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢峰，张孟杰，吕一航，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：