一种多层叠低电感功率模块制造技术

本发明专利技术公开了一种多层叠低电感功率模块，涉及电力电子技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种多层叠低电感功率模块


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种多层叠低电感功率模块
。

技术介绍

[0002]电力电子技术在当今快速发展的工业领域占有非常重要的地位，电力电子功率模块作为电力电子技术的代表，已广泛应用于电动汽车，光伏发电，风力发电，工业变频等行业
。
随着我国工业的崛起，电力电子功率模块有着更加广阔的市场前景
。
[0003]以
SiC
为代表的电力电子器件不断朝着高频
、
高温
、
高效的方向持续发展，但是传统的电力电子功率模块受封装限制，其寄生电感往往也比较大，尤其端子部分引入的寄生电感占到寄生电感的大部分，寄生电感在高频应用时会造成过冲电压较大
、
损耗增加
、
散热效果差，限制了电力电子器件性能的发挥
。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种多层叠低电感功率模块
。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种多层叠低电感功率模块
。
[0006]技术效果：本专利技术在直流母线端，通过设置两个或两个以上正电极，并且正电极和负电极交错叠层放置，将正电极引出部和负电极引出部平行放置，使得功率模块换流回路与主回路重叠，从而大大的减少了回路的寄生电感，有效减少功率模块损耗，提升功率模块使用频率
。
[0007]本专利技术进一步限定的技术方案是：一种多层叠低电感功率模块，包括塑胶外壳
、
设于塑胶外壳内的绝缘基板，固定在绝缘基板上的正电极
、
负电极和输出电极；正电极与负电极叠层放置，正电极设有至少两块；当正电极数量为2时，正电极包括正电极
A
和正电极
B
，负电极置于正电极
A
和正电极
B
之间；正电极引出部与负电极引出部平行放置，以利用磁场相消的作用降低功率回路的寄生电感
。
[0008]进一步的，绝缘基板上设有若干块阵列设置的功率芯片，功率芯片与绝缘基板通过键合线电连接
。
[0009]前所述的一种多层叠低电感功率模块，绝缘基板底部固设有散热底板
。
[0010]前所述的一种多层叠低电感功率模块，正电极和负电极设于绝缘基板的一侧，输出电极设于绝缘基板的另一侧
。
[0011]前所述的一种多层叠低电感功率模块，正电极
A
与正电极
B
的焊脚通过超声焊接或者钎焊固定在绝缘基板的铜皮上
。
[0012]前所述的一种多层叠低电感功率模块，正电极引出部向下折弯后与负电极引出部
平行放置
。
[0013]前所述的一种多层叠低电感功率模块，正电极的数量为大于等于2的偶数
。
[0014]前所述的一种多层叠低电感功率模块，正电极与负电极之间部分层叠
。
[0015]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术中，通过设置多个正电极，并且正电极与负电极交错层叠放置，正电极引出部与负电极引出部平行放置，可以大大降低功率模块寄生电感，提升功率模块开关频率，减少震荡，降低损耗；（2）本专利技术中，电极之间交错层叠使得电流回路面积大幅度缩小，磁场相互抵消，寄生电感大幅度降低；（3）本专利技术中，上半桥功率芯片开通，主回路电流通过正电极流入，经上半桥功率芯片
、
键合线流出到输出电极，上半桥功率芯片关断，电流无法立即消失，续流回路电流会通过下半桥功率芯片的体二极管或并联二极管芯片续流，通过正电极和负电极的交错层叠设置，可以使得电流回路面积大幅度降低，从而大幅度降低了寄生电感；（4）本专利技术中，在直流母线端，通过设置两个或两个以上正电极，并且正电极和负电极交错叠层放置，将正电极引出部和负电极引出部平行放置，使得功率模块换流回路与主回路重叠，从而大大的减少了回路的寄生电感，有效减少功率模块损耗，提升功率模块使用频率
。
附图说明
[0016]图1是传统功率模块封装结构图；图2是本专利技术的功率模块封装外形图；图3是本专利技术的功率模块内部结构示意图；图4是本专利技术的功率模块侧面图；图5是本专利技术功率模块拓扑结构；图6是本专利技术的功率模块电流流向示意图；图7是正电极数量为4块时功率模块封装外形图；图8是正电极与负电极部分叠层时功率模块封装外形图
。
[0017]其中：
1、
塑胶外壳；
11、
绝缘基板；
12、
键合线；
13、
正电极引出部；
14、
负电极引出部；
15、
上桥主回路电流；
16、
续流回路；
2、
正电极
A
；
3、
正电极
B
；
4、
负电极；
5、
输出电极；
6、
上半桥驱动端子；
7、
下半桥驱动端子；
8、
散热底板；
9、
功率芯片
。
实施方式
[0018]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方式做详细的说明
。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术
。
但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制
。
[0019]需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件
。
当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件
。
本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及
类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式
。
[0020]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同
。
本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术
。
[0021]在传统功率模块封装结构中，如图1所示，主要包括塑胶外壳
1、
正电极
、
负电极
4、
输出电极
5、
散热底板8，正电极和负电极4分两侧布置，电极之间的电流回路面积较大，产生较大的寄生电感
。
[0022]为解决上述问题，本实施例提供的一种多层叠低电感功率模块，在直流母线端，引入2个或2个以上的正电极，并将正电极和负电极4叠层放置，同时负电极4位于两叠层正电极中间，正电极引出部
13...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多层叠低电感功率模块，包括塑胶外壳（1）
、
设于塑胶外壳（1）内的绝缘基板（
11
），固定在绝缘基板（
11
）上的正电极
、
负电极（4）和输出电极（5），其特征在于：所述正电极与所述负电极（4）叠层放置，所述正电极设有至少两块；当所述正电极数量为2时，所述正电极包括正电极
A
（2）和正电极
B
（3），所述负电极（4）置于所述正电极
A
（2）和所述正电极
B
（3）之间；所述正电极引出部（
13
）与所述负电极引出部（
14
）平行放置，以利用磁场相消的作用降低功率回路的寄生电感
。2.
根据权利要求1所述的一种多层叠低电感功率模块，其特征在于：所述绝缘基板（
11
）上设有若干块阵列设置的功率芯片（9），所述功率芯片（9）与所述绝缘基板（
11
）通过键合线（
12
）电连接
。3.
根据权利要求1所述的一种多层叠低电感功...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝凤斌，肖建祥，潘婷，刘杰，
申请(专利权)人：扬州国扬电子有限公司，
类型：发明
国别省市：