【技术实现步骤摘要】
本技术涉及功率模块，尤其涉及一种dbc板的图层结构及功率半导体模块。
技术介绍
1、随着技术的不断更新迭代，功率半导体模块在新能源汽车、逆变电机、轨道交通等领域的应用也越来越广泛，这就意味着，随着应用场景的不同，对功率半导体模块的要求也随之多样化，比如功率半导体模块的结构和电路可靠性、集成度具有较高的要求。
2、由于现有的功率半导体模块的芯片集中设置，导致功率模块的杂散电感大。例如车用级压接功率模块，该模块的两种芯片交错设置，布局较为集中。虽然车用级压接功率模块在保证电流的前提下缩减了模块体积，但是会导致模块在工作时，芯片发热后彼此之间的热影响较大，不适用于大功率应用场景，容易使得模块烧毁损坏，同时较为密集的芯片布局也使得该模块的杂散电感较大，可靠性降低。
3、在实现本技术过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：
4、现有功率半导体模块的杂散电感较大，容易降低可靠性。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种dbc板的图层结构及功率半导体模块，以解决现有技术中存在的现有功率半导体模块的杂散电感较大，容易降低可靠性的技术问题。本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
2、为实现上述目的，本技术提供了以下技术方案：
3、本技术提供的一种dbc板的图层结构，包括依次设置的第一金属层、陶瓷层和第二金属层；所述第一金属层被刻蚀成多个功率区域；每个所述功率区域均包括第一采样铜层、第二采样铜层
4、在每个所述功率区域内，所述第一功率铜层的第二端和所述第二功率铜层的第二端用于设置多个第一功率芯片，所述第一功率铜层的第一端和第二功率铜层的第一端用于设置多个第二功率芯片。
5、优选的，在每个所述功率区域内，所述第一功率铜层的多个所述第一功率芯片的位置与所述第二功率铜层的多个所述第一功率芯片的位置一一对应设置；在所述第一功率铜层上，多个所述第一功率芯片的位置与多个所述第二功率芯片的位置一一对齐且相互平行；在所述第二功率铜层上，多个所述第一功率芯片的位置与多个所述第二功率芯片的位置一一对齐且相互平行。
6、优选的，在每个所述功率区域内，所述第一功率铜层的第二端上设置有第二凹部，所述第二功率铜层的第二端上设置有凸部；所述第二凹部与所述凸部对应设置且相互匹配。
7、优选的，每个所述功率区域还包括热敏电阻铜层，在每个所述功率区域内，所述热敏电阻铜层设置在所述第一功率铜层的第二通孔内。
8、一种功率半导体模块，包括上述任一项所述的dbc板的图层结构，还包括封装外框、散热件、顶盖，以及设置在所述图层结构的每个所述功率区域上的一个端子组、多个第一功率芯片、多个第二功率芯片和多个端子插针；所述散热件固定在所述封装外框的下方，所述顶盖固定在所述封装外框上方，所述封装外框、散热件和所述顶盖形成的容纳腔，所述图层结构固定在所述容纳腔内；
9、在每个所述功率区域上，一个所述端子组固定在所述封装外框的侧面，多个所述第一功率芯片平均分布在所述功率区域的第一功率铜层的第二端和第二功率铜层的第二端，多个所述第二功率芯片平均分布在所述功率区域的第一功率铜层的第一端和第二功率铜层的第一端。
10、优选的，在每个所述功率区域内，多个所述端子插针分别设置在所述图层结构的第一采样铜层、第二采样铜层、第二功率铜层、第一门极铜层、第二门极铜层和所述图层结构的热敏电阻铜层上。
11、优选的，在每个所述功率区域内，所述端子组包括两个电极端子和一个功率端子，每个所述电极端子均设置在所述封装外框的第一端上，所述功率端子设置在所述封装外框的第二端上；
12、每个所述电极端子的长引脚均与所述第二功率铜层上对应设置的凸部电气连接，每个所述电极端子的短引脚均与所述第一采样铜层电气连接；所述功率端子的引脚与所述第二采样铜层电气连接。
13、优选的，所述散热件与所述图层结构的第二金属层焊接固定；所述散热件的结构为板状结构；所述顶盖上设置有与每个所述端子插针相对应的针孔。
14、优选的，在每个所述功率区域内，通过平行式键合引线依次连接所述第一采样铜层、所述第一功率铜层上的第一功率芯片和所述第一功率铜层上的第二功率芯片；所述第一功率铜层上的第二功率芯片的门极通过键合引线与所述第一门极铜层连接；
15、通过平行式键合引线依次连接所述第二采样铜层、所述第二功率铜层上的第一功率芯片、所述第二功率铜层上的第二功率芯片和所述第一功率铜层；所述第二功率铜层上的第二功率芯片的门极通过键合引线与所述第二门极铜层连接。
16、优选的，在每个所述功率区域内，每个所述第一功率芯片为frd芯片；每个所述第二功率芯片为igbt芯片；所述端子插针的结构为直立形结构或弯形结构；所述散热件上设置有散热柱、散热鳍片和散热孔中的至少一种。
17、实施本技术上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：
18、本技术在每个功率区域内，第一功率铜层的第二端和第二功率铜层的第二端均用于设置多个第一功率芯片，第一功率铜层的第一端和第二功率铜层的第一端均用于设置多个第二功率芯片，降低多个芯片之间杂散电感。
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1.一种DBC板的图层结构，其特征在于，包括依次设置的第一金属层(11)、陶瓷层(12)和第二金属层(13)；所述第一金属层(11)被刻蚀成多个功率区域(14)；
2.根据权利要求1所述的DBC板的图层结构，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，所述第一功率铜层(113)的多个所述第一功率芯片(2)的位置与所述第二功率铜层(114)的多个所述第一功率芯片(2)的位置一一对应设置；在所述第一功率铜层(113)上，多个所述第一功率芯片(2)的位置与多个所述第二功率芯片(3)的位置一一对齐且相互平行；在所述第二功率铜层(114)上，多个所述第一功率芯片(2)的位置与多个所述第二功率芯片(3)的位置一一对齐且相互平行。
3.根据权利要求2所述的DBC板的图层结构，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，所述第一功率铜层(113)的第二端上设置有第二凹部(1133)，所述第二功率铜层(114)的第二端上设置有凸部(1142)；所述第二凹部(1133)与所述凸部(1142)对应设置且相互匹配。
4.根据权利要求3所述的DBC板的图层结构，其特征在于，
5.一种功率半导体模块，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的DBC板的图层结构，还包括封装外框(5)、散热件(6)、顶盖(7)，以及设置在所述图层结构(1)的每个功率区域(14)上的一个端子组、多个第一功率芯片(2)、多个第二功率芯片(3)和多个端子插针(4)；所述散热件(6)固定在所述封装外框(5)的下方，所述顶盖(7)固定在所述封装外框(5)上方，所述封装外框(5)、散热件(6)和所述顶盖(7)形成的容纳腔，所述图层结构(1)固定在所述容纳腔内；
6.根据权利要求5所述的功率半导体模块，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，多个所述端子插针(4)分别设置在所述图层结构(1)的第一采样铜层(111)、第二采样铜层(112)、第二功率铜层(114)、第一门极铜层(115)、第二门极铜层(116)和所述图层结构(1)的热敏电阻铜层(117)上。
7.根据权利要求6所述的功率半导体模块，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，所述端子组包括两个电极端子(51)和一个功率端子(52)，每个所述电极端子(51)均设置在所述封装外框(5)的第一端上，所述功率端子(52)设置在所述封装外框(5)的第二端上；
8.根据权利要求7所述的功率半导体模块，其特征在于，所述散热件(6)与所述图层结构(1)的第二金属层(13)焊接固定；所述散热件(6)的结构为板状结构；所述顶盖(7)上设置有与每个所述端子插针(4)相对应的针孔(71)。
9.根据权利要求8所述的功率半导体模块，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，通过平行式键合引线(8)依次连接所述第一采样铜层(111)、所述第一功率铜层(113)上的第一功率芯片(2)和所述第一功率铜层(113)上的第二功率芯片(3)；所述第一功率铜层(113)上的第二功率芯片(3)的门极通过键合引线(8)与所述第一门极铜层(115)连接；
10.根据权利要求9所述的功率半导体模块，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，每个所述第一功率芯片(2)为FRD芯片；每个所述第二功率芯片(3)为IGBT芯片；所述散热件(6)上设置有散热柱(61)、散热鳍片和散热孔中的至少一种；所述端子插针(4)的结构为直立形结构或弯形结构。
...【技术特征摘要】
1.一种dbc板的图层结构，其特征在于，包括依次设置的第一金属层(11)、陶瓷层(12)和第二金属层(13)；所述第一金属层(11)被刻蚀成多个功率区域(14)；
2.根据权利要求1所述的dbc板的图层结构，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，所述第一功率铜层(113)的多个所述第一功率芯片(2)的位置与所述第二功率铜层(114)的多个所述第一功率芯片(2)的位置一一对应设置；在所述第一功率铜层(113)上，多个所述第一功率芯片(2)的位置与多个所述第二功率芯片(3)的位置一一对齐且相互平行；在所述第二功率铜层(114)上，多个所述第一功率芯片(2)的位置与多个所述第二功率芯片(3)的位置一一对齐且相互平行。
3.根据权利要求2所述的dbc板的图层结构，其特征在于，在每个所述功率区域(14)内，所述第一功率铜层(113)的第二端上设置有第二凹部(1133)，所述第二功率铜层(114)的第二端上设置有凸部(1142)；所述第二凹部(1133)与所述凸部(1142)对应设置且相互匹配。
4.根据权利要求3所述的dbc板的图层结构，其特征在于，每个所述功率区域(14)还包括热敏电阻铜层(117)，在每个所述功率区域(14)内，所述热敏电阻铜层(117)设置在所述第一功率铜层(113)的第二通孔(1132)内。
5.一种功率半导体模块，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的dbc板的图层结构，还包括封装外框(5)、散热件(6)、顶盖(7)，以及设置在所述图层结构(1)的每个功率区域(14)上的一个端子组、多个第一功率芯片(2)、多个第二功率芯片(3)和多个端子插针(4)；所述散热件(6)固定在所述封装外框(5)的下方，所述顶盖(7)固定在所述封装外框(5)上方，所述封装外框(5)、散...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴培杰，张小兵，廖光朝，
申请(专利权)人：重庆云潼科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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