功率模块、电力电子设备和车辆制造技术

技术编号:41260197 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:18
本技术公开了一种功率模块、电力电子设备和车辆,其中,功率模块包括:基板,所述基板的上表面设置有第一导电区;功率芯片,所述功率芯片位于所述第一导电区上,并且所述功率芯片的第一端与所述第一导电区电连接;门极电阻,所述门极电阻位于所述第一导电区上,并且所述门极电阻与所述第一导电区绝缘设置,所述门极电阻与所述功率芯片的门极电连接,以传输门极信号。本技术的功率模块通过将门极电阻集成在功率芯片的导电区上,无需在基板上单独的蚀刻出放置门极电阻的线路,减少了对基板空间的占用,提高了布局的多样性,同时,还可以减少功率模块内部的热量集中,从而改善散热效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子设备,尤其是涉及一种功率模块、电力电子设备和车辆


技术介绍

1、在工业应用中,半导体功率模块被广泛用于逆变器等设备中,以实现交流到直流或直流到交流的转换。半导体功率模块主要包括基板、功率芯片、门极电阻、信号端子等。在模块封装过程中,为了控制功率芯片的开关速度,需要在每一个功率芯片的门极并联一个门极电阻。

2、然而,现有技术的功率模块封装趋向于集成化和小型化,在基板上单独蚀刻放置门极电阻的线路会占用一部分基板,影响产品的散热设计,并且,由于模块的基板尺寸是固定的,门极电阻的位置占用总基板的电路,影响基板的布局多样性。


技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术第一个目的在于提出了一种功率模块,该功率模块可以减少门极电阻对基板空间的占用,提高了功率芯片布局的多样性,并且,还可以减少功率模块内部的热量集中,从而改善散热效果。

2、本技术第二个目的在于提出一种电力电子设备。

3、本技术第三个目的在于提出一种车辆。

4、为了达到上述目的,本技术第一方面实施例的功率模块,包括:基板,所述基板的上表面设置有第一导电区;功率芯片,所述功率芯片位于所述第一导电区上,并且所述功率芯片的第一端与所述第一导电区电连接;门极电阻,所述门极电阻位于所述第一导电区上,并且所述门极电阻与所述第一导电区绝缘设置,所述门极电阻与所述功率芯片的门极电连接,以传输门极信号。

5、根据本技术实施例的功率模块,通过将门极电阻直接集成在第一导电区上,门极电阻与功率芯片可以共享相同的导电区域,无需在基板上单独蚀刻门极电阻的线路,相当于增大了功率芯片的导电区域,实现了增加散热面积的效果,有利于热量的分散和散热,减少了热量在特定区域集中,提高了整体的散热效果,并且,相比于传统的布局方式,减少了门极电阻对基板空间的占用,提高了功率芯片信号传输的导电区域布局的多样性,利于功率模块的小型化和集成化设计。

6、在一些实施例中,所述功率模块还包括:门极导电区,所述门极导电区设置于所述基板的上表面,所述门极导电区与所述第一导电区间隔分布,所述门极电阻的第一端与所述门极导电区连接;门极信号传输端子,所述门极信号传输端子与所述门极导电区连接。

7、在一些实施例中,所述门极电阻包括:绝缘衬底,所述绝缘衬底位于所述第一导电区上;电阻本体,所述电阻本体位于所述绝缘衬底上,所述电阻本体的第一端与所述功率芯片的门极连接,所述电阻本体的第二端与所述门极导电区电连接。

8、在一些实施例中,所述基板沿相交的第一方向和第二方向延伸;所述第一导电区包括第一导电子区和第二导电子区,所述第一导电子区沿所述第一方向延伸,并且所述第一导电子区包围所述第二导电子区;所述功率芯片包括上桥功率芯片和下桥功率芯片,所述上桥功率芯片设置于所述第一导电子区,所述下桥功率芯片设置于所述第二导电子区;所述门极电阻包括对应所述上桥功率芯片设置的上桥门极电阻和对应所述下桥功率芯片设置的下桥门极芯片,所述上桥门极电阻设置于所述第一导电子区,所述下桥门极电阻设置于所述第二导电子区。

9、在一些实施例中,功率芯片包括多个所述上桥功率芯片,所述门极电阻包括与多个所述上桥功率芯片分别对应设置的多个所述上桥门极电阻;多个所述上桥门极电阻沿所述第二方向对应多个所述上桥功率芯片排布,每个所述上桥门极电阻的第一端与对应的上桥功率芯片的门极电连接,相邻所述上桥门极电阻的第二端彼此电连接,靠近所述门极导电区的所述上桥门极电阻的第二端还与所述门极导电区连接。

10、在一些实施例中,功率芯片包括多个所述下桥功率芯片,所述门极电阻包括与所述多个所述下桥功率芯片分别对应设置的多个所述下桥门极电阻;多个所述下桥门极电阻沿所述第二方向对应多个所述下桥功率芯片排布,每个所述下桥门极电阻的第一端与对应的下桥功率芯片的门极电连接,相邻所述下桥门极电阻的第二端彼此电连接,靠近所述门极导电区的所述下桥门极电阻的第二端还与所述门极导电区连接。

11、在一些实施例中,所述基板具有相对的第一边和第二边以及相对的第三边和第四边;所述门极导电区包括:第一门极导电子区,所述第一门极导电子区靠近所述基板的第一边和第三边设置,并且所述第一门极导电子区与靠近所述第一门极导电子区的所述上桥门极电阻的第二端电连接;第二门极导电子区,所述第二门极导电子区靠近所述基板的第一边和第四边设置,并且所述第二门极导电子区与靠近所述第二门极导电子区的所述下桥门极电阻的第二端电连接。

12、在一些实施例中,所述功率模块还包括:电阻基板,所述电阻基板设置于所述第一导电区上,所述电阻基板包括叠层设置的第一导电层、绝缘层和第二导电层,所述第一导电层靠近所述第一导电区,所述第二导电层与所述门极导电区电连接;所述门极电阻设置于所述第二导电层并与所述第二导电层电连接。

13、在一些实施例中,所述基板沿相交的第一方向和第二方向延伸;所述第一导电区包括第一导电子区和第二导电子区,所述第一导电子区沿所述第一方向延伸,并且所述第一导电子区包围所述第二导电子区;所述功率芯片包括上桥功率芯片和下桥功率芯片,所述上桥功率芯片设置于所述第一导电子区,所述下桥功率芯片设置于所述第二导电子区;所述门极电阻包括对应所述上桥功率芯片设置的上桥门极电阻和对应所述下桥功率芯片设置的下桥门极电阻。

14、在一些实施例中,所述电阻基板包括:第一电阻基板,所述第一电阻基板设置于所述第一导电子区,所述第一电阻基板的第一导电层靠近所述第一导电子区,所述上桥门极电阻设置于所述第一电阻基板的第二导电层上;第二电阻基板,所述第二电阻基板设置于所述第二导电子区,所述第二电阻基板的第一导电层靠近所述第二导电子区,所述下桥门极电阻设置于所述第二电阻基板的第二导电层上。

15、在一些实施例中,所述功率芯片包括多个上桥功率芯片,所述门极电阻包括与多个所述上桥功率芯片分别对应设置的多个上桥门极电阻;所述第一电阻基板沿所述第二方向延伸,多个所述上桥门极电阻对应所述上桥功率芯片排布在所述第一电阻基板上。

16、在一些实施例中,所述功率芯片还包括多个下桥功率芯片,所述门极电阻还包括与多个所述下桥功率芯片分别对应设置的多个下桥门极电阻;所述第二电阻基板沿所述第二方向延伸,多个所述下桥门极电阻对应所述下桥功率芯片排布在所述第二电阻基板上。

17、在一些实施例中,所述基板具有相对的第一边和第二边以及相对的第三边和第四边;所述门极导电区包括:第一门极导电子区,所述第一门极导电子区靠近所述基板的第一边和第三边设置,并且所述第一门极导电子区与所述第一电阻基板的第二导电层电连接;第二门极导电子区,所述第二门极导电子区靠近所述基板的第一边和第四边设置,并且所述第二门极导电子区与所述第二电阻基板的第二导电层电连接。

18、在一些实施例中,所述门极信号传输端子包括:第一门极信号传输端子,所述第一门极信号传输端本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述功率模块还包括:

3.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,所述门极电阻包括:

4.根据权利要求3所述的功率模块,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的功率模块,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的功率模块,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的功率模块,其特征在于,

8.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,所述功率模块还包括:

9.根据权利要求8所述的功率模块,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的功率模块,其特征在于,所述电阻基板包括:

11.根据权利要求10所述的功率模块,其特征在于,

12.根据权利要求11所述的功率模块,其特征在于,

13.根据权利要求12所述的功率模块,其特征在于,

14.根据权利要求7或13所述的功率模块,其特征在于,所述门极信号传输端子包括:

15.根据权利要求14所述的功率模块,其特征在于,所述功率模块还包括:

16.根据权利要求15所述的功率模块,其特征在于,

17.根据权利要求16所述的功率模块,其特征在于,所述功率模块还包括:

18.一种电力电子设备,其特征在于,所述电力电子设备包括至少一个权利要求1-17任一项所述的功率模块。

19.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-17任一项所述的功率模块。

...

【技术特征摘要】

1.一种功率模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,所述功率模块还包括:

3.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,所述门极电阻包括:

4.根据权利要求3所述的功率模块,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的功率模块,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的功率模块,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的功率模块,其特征在于,

8.根据权利要求2所述的功率模块,其特征在于,所述功率模块还包括:

9.根据权利要求8所述的功率模块,其特征在于,

10.根据权利要求9所述的功率模块,其特征在于,所述电阻基板包括:

11.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:周宇琦刘春江张建利
申请(专利权)人:济南比亚迪半导体技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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