一种功率模块制造技术

本申请公开了一种功率模块，包括：上桥臂部分、下桥臂部分、第一基板和第二基板；上桥臂部分包括：若干上桥臂芯片、上桥臂驱动柔性PCB板、若干上桥臂垫片、第一正电极层、第二正电极层、铜CLIP和第一交流侧电极层；下桥臂部分包括：若干下桥臂芯片、下桥臂驱动柔性PCB板、若干下桥臂垫片、负电极层、中间铜柱和第二交流侧电极层。本申请功率模块没有使用双回路结构，正电极层被分为第一正电极层和第二正电极层两个部分，第一正电极层与正电极端子件连接，而第二正电极层与上桥臂垫片连接，中间选择铜CLIP完成两个正电极层的连接，使得回路结构交错，有利于减小回路寄生电感，进而减小开关损耗和开关时的电压尖峰。关损耗和开关时的电压尖峰。关损耗和开关时的电压尖峰。

【技术实现步骤摘要】
一种功率模块


[0001]本申请涉及电子
，特别是涉及一种功率模块。

技术介绍

[0002]随着航空航天、新能源汽车等领域的快速发展，电力电子功率模块(简称为功率模块)得到了广泛的应用。对功率模块的性能也提出了更高的要求，即需要实现功率模块更高的开关频率，而传统的功率模块结构具有较高的寄生电感，传统的功率模块里功率芯片在开关过程中承受较高的过压，可能导致功率芯片过压击穿；更高的开关频率同时也导致了更大的发热损耗。
[0003]因此，寄生电感以及模块的热性能是功率模块需要克服的难题，尤其是在高频工作状态下，需要优化设计布局结构、降低寄生电感和提高热性能来保证功率模块工作正常。

技术实现思路

[0004]为解决上述背景中存在的技术问题，本申请提供一种功率模块，以减小寄生电感、提高热性能及促进模块内部结构优化。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了以下方案：
[0006]一种功率模块，包括：上桥臂部分、下桥臂部分、第一基板和第二基板；
[0007]所述上桥臂部分包括：若干上桥臂芯片、上桥臂驱动柔性PCB板、若干上桥臂垫片、第一正电极层、第二正电极层、铜CLIP和第一交流侧电极层；
[0008]所述下桥臂部分包括：若干下桥臂芯片、下桥臂驱动柔性PCB板、若干下桥臂垫片、负电极层、中间铜柱和第二交流侧电极层。
[0009]优选的，所述上桥臂芯片包括：第一控制端、第一输入端和第一输出端；所述上桥臂驱动柔性PCB板，与所述第一控制端和所述第一交流侧电极层电连接；所述上桥臂垫片与所述第一输入端和所述第二正电极层电连接；所述第一正电极层，与外部正电极相连；所述铜CLIP，将所述第一正电极层和所述第二正电极层连接。
[0010]优选的，所述下桥臂芯片包括：第二控制端、第二输入端和第二输出端；所述下桥臂驱动柔性PCB板，与所述第二控制端和所述负电极层电连接；所述下桥臂垫片，与所述第二输入端和所述第二交流侧电极层电连接；所述负电极层，与所述第二输出端连接；所述中间铜柱，与所述第二交流侧电极层连接。
[0011]优选的，所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流侧电极层均设置在所述第一基板上；且所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流侧电极层同层设置。
[0012]优选的，所述负电极层、所述第一交流侧电极层均设置在所述第二基板上；且所述负电极层和所述第一交流侧电极层同层设置。
[0013]优选的，还包括：第一端子件和第二端子件；所述第一端子件与所述第二端子件从沿所述第一基板的平行面引出；
[0014]所述第一端子件，一端与所述第一正电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧；
[0015]所述第二端子件，一端与所述第一正电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。
[0016]优选的，还包括：第三端子件；所述第三端子件一端与所述负电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。
[0017]优选的，还包括：第四端子件、第五端子件和第六端子件；
[0018]所述第四端子件，一端与所述第一交流侧电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧；
[0019]所述第五端子件，一端与所述上桥臂驱动柔性PCB板输入端电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧；
[0020]所述第六端子件，一端与所述下桥臂驱动柔性PCB板输入端电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。
[0021]与现有技术相比，本申请的有益效果如下：
[0022]本申请功率模块没有使用双回路结构，正电极层被分为第一正电极层和第二正电极层两个部分，第一正电极层与正电极端子件连接，而第二正电极层与上桥臂垫片连接，中间选择铜CLIP完成两个正电极层的连接，使得回路结构交错，有利于减小回路寄生电感，进而减小开关损耗和开关时的电压尖峰；在功率芯片的布局上面，该模块的芯片布局更加均匀，并且芯片间距更大，减缓了芯片之间的热耦合，使得功率芯片散热更加顺利，大大提升了功率模块的热性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，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。
[0024]图1为本申请实施例的功率模块结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例功率模块的内部结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例功率模块的外部结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例中第一、二端子件的结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例中第三端子件的结构示意图；
[0029]图6为本申请实施例中第四端子件的结构示意图；
[0030]图7为本申请实施例中第五、六端子件的结构示意图。
[0031]附图标记说明：1、第一基板；2、第一正电极层；3、第二交流侧电极层；4、铜CLIP；5、下桥臂芯片；6、下桥臂驱动信号输出端；7、驱动信号输出端；8、第二正电极层；9、下桥臂驱动柔性PCB板；10、下桥臂驱动柔性PCB板的驱动信号输入端；11、上桥臂垫片；12、中间铜柱；13、上桥臂芯片；14、上桥臂驱动柔性PCB板的驱动信号输入端；15、上桥臂驱动柔性PCB板；16、下桥臂垫片；17、第一端子件；18、第三端子件；19、第二端子件；20、驱动信号输出金属件；21、第一交流侧电极层；22、第六端子件；23、第四端子件；24、驱动信号输出金属件；25、第五端子件；26、负电极层；27、金属板；28、第二基板；171、第一端子件的金属层；181、第三
端子件的金属层；191、第二端子件的金属层；211、第一镂空方框；221、第六端子件的金属层；231、第四端子件的金属层；251、第五端子件的金属层；261、第二镂空方框。
具体实施方式
[0032]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0033]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0034]实施例一
[0035]如图1、图2、图3所示，为本申请功率模块的结构示意图，本实施例的功率模块包括：多个上桥臂芯片13、多个上桥臂垫片11、上桥臂驱动柔性PCB板15、第一正电极层2、第二正电极层8、多个下桥臂芯片5、多个下桥臂垫片16、第二交流侧电极层3、下桥臂驱动柔性PCB板9、第一基板1、中间铜柱12、负电极层26、第一交流侧电极层21、第二基板28以及顶部金属板27；其中，上桥臂芯片13设有第一控制端、第一输入端及第一输出端；上桥臂驱动柔性PCB板15设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：上桥臂部分、下桥臂部分、第一基板和第二基板；所述上桥臂部分包括：若干上桥臂芯片、上桥臂驱动柔性PCB板、若干上桥臂垫片、第一正电极层、第二正电极层、铜CLIP和第一交流侧电极层；所述下桥臂部分包括：若干下桥臂芯片、下桥臂驱动柔性PCB板、若干下桥臂垫片、负电极层、中间铜柱和第二交流侧电极层。2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述上桥臂芯片包括：第一控制端、第一输入端和第一输出端；所述上桥臂驱动柔性PCB板，与所述第一控制端和所述第一交流侧电极层电连接；所述上桥臂垫片与所述第一输入端和所述第二正电极层电连接；所述第一正电极层，与外部正电极相连；所述铜CLIP，将所述第一正电极层和所述第二正电极层连接。3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述下桥臂芯片包括：第二控制端、第二输入端和第二输出端；所述下桥臂驱动柔性PCB板，与所述第二控制端和所述负电极层电连接；所述下桥臂垫片，与所述第二输入端和所述第二交流侧电极层电连接；所述负电极层，与所述第二输出端连接；所述中间铜柱，与所述第二交流侧电极层连接。4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈材，鄢义洋，张恒，康勇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：