一种压接式功率模块制造技术

技术编号:41393519 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-20 19:16
本技术公开了一种压接式功率模块,包括外壳、底板子模块、中间子模块、金属盖板及压块结构,中间子模块设置有一个或多个,每一第一芯片单元均通过一个压块结构连接于相邻的中间子模块的金属中间板,与金属盖板相邻的中间子模块中的每一第二芯片单元均通过一个压块结构连接于金属盖板,其余的中间子模块中的每一第二芯片单元均通过一个压块结构连接于与其相邻的另一中间子模块的金属中间板,底板子模块与多个中间子模块依次串联,中间子模块的金属中间板既作为一侧的子模块的盖板,又作为另一侧的子模块的底板,结构更为紧凑简单,有利于简化相邻子模块串联的外部电路,从而减少杂散电感。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子器件,尤其是涉及一种压接式功率模块


技术介绍

1、功率模块在轨道交通、工业控制、电网输电、光伏发电等领域均有应用,现有的功率模块主要有焊接式功率模块和压接式功率模块,焊接式功率模块通过焊接与引线键合的方式实现各部件的电气连接,但是,当电力系统的工作电压和电流容量增加时,焊接式功率模块内部需并联更多的芯片,导致引线数量增加,进而导致寄生参数增大,加剧电压过冲,增加关断损耗,并引起模块电流不均衡的问题,焊接式功率模块的应用可靠性较低。而压接式功率模块通过面接触的方式实现各芯片的电气连接,无需引线,因此并联更多的芯片也不会引起寄生参数的大幅增大,压接式功率模块具有大电流容量、低杂散电感、快开关速度等优势。

2、但是,实际使用中,通常需要将多个压接式功率模块串联使用,而多个压接式功率模块的串联致使外部结构复杂,会引入较多的杂散电感,影响压接式功率模块的工作性能。


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,本技术提出一种压接式功率模块,结构更为紧凑简单,有利于简化相邻子模块相互串联的外部电路,从而减少杂散电感,提升压接式功率模块的工作性能。

2、本技术实施例提供的一种压接式功率模块,包括:

3、外壳,两端分别具有第一开口和第二开口;

4、底板子模块,包括金属底板、第一栅极pcb板、多个第一端子及多个第一芯片单元,所述金属底板盖合于所述第一开口,所述第一端子连接于所述金属底板朝向所述外壳的内部的一侧,多个所述第一芯片单元一一对应地安装于多个所述第一端子,所述第一栅极pcb板安装于所述金属底板,多个所述第一芯片单元通过所述第一端子并联;

5、中间子模块,包括金属中间板、第二栅极pcb板、多个第二端子及多个第二芯片单元,所述金属中间板容纳于所述壳体的内部,所述第二端子连接于所述金属中间板背离所述金属底板的一侧,多个所述第二芯片单元一一对应地安装于多个所述第二端子,所述第二栅极pcb板安装于所述金属中间板,多个所述第二芯片单元通过所述第二端子并联;

6、金属盖板,盖合于所述第二开口;

7、压块结构;

8、其中,所述中间子模块设置有一个,每一所述第一芯片单元均通过一个所述压块结构连接于相邻的所述中间子模块的所述金属中间板,每一所述第二芯片单元均通过一个所述压块结构连接于所述金属盖板,所述底板子模块与所述中间子模块串联;

9、或,

10、所述中间子模块设置有多个,每一所述第一芯片单元均通过一个所述压块结构连接于相邻的所述中间子模块的所述金属中间板,与所述金属盖板相邻的所述中间子模块中的每一所述第二芯片单元均通过一个所述压块结构连接于所述金属盖板,其余的所述中间子模块中的每一第二芯片单元均通过一个所述压块结构连接于与其相邻的另一中间子模块的所述金属中间板,所述底板子模块与多个所述中间子模块依次串联。

11、本技术实施例提供的压接式功率模块,至少具有如下有益效果:本技术第一方面实施例提供的压接式功率模块的内部通过底板子模块与一个或多个中间子模块堆叠并依次串联而成,中间子模块的金属中间板既作为一侧的子模块的盖板,又作为另一侧的子模块的底板,相比于多个单层芯片的器件串联使用,本技术第一方面实施例提供的压接式功率模块通过多个子模块堆叠串联为一个器件,结构更为紧凑简单,有利于简化相邻子模块串联的外部电路,从而减少杂散电感,提升压接式功率模块的工作性能。

12、在本技术的一些实施例中,所述压接式功率模块还包括冷却管,所述金属中间板的内部具有流道,所述冷却管穿设于所述外壳并连接于所述金属中间板,所述冷却管连通于所述流道,所述冷却管及所述流道用于供冷却介质流动。

13、在本技术的一些实施例中,所述底板子模块还包括多个第一弹簧针,每一所述第一弹簧针对应安装于一个所述第一端子,至少部分所述第一芯片单元通过所述第一弹簧针电气连接于所述第一栅极pcb板;所述中间子模块还包括多个第二弹簧针,每一所述第二弹簧针对应安装于一个所述第二端子,至少部分所述第二芯片单元通过所述第二弹簧针电气连接于所述第二栅极pcb板。

14、在本技术的一些实施例中,所述底板子模块还包括多个第一固定块,多个所述第一弹簧针一一对应地安装于多个所述第一固定块,至少部分所述第一端子具有第一固定槽,每一所述第一固定块对应嵌设于一个所述第一固定槽;所述中间子模块还包括多个第二固定块,多个所述第二弹簧针一一对应地安装于多个所述第二固定块,至少部分所述第二端子具有第二固定槽,每一所述第二固定块对应嵌设于一个所述第二固定槽。

15、在本技术的一些实施例中,所述压块结构包括压块及弹片,所述压块连接于所述弹片,所述弹片连接于所述金属中间板或所述金属盖板,所述压块抵接于所述第一芯片单元或所述第二芯片单元。

16、在本技术的一些实施例中,所述压块结构还包括弹性件,所述压块包括相互连接的连接部及抵接部,所述抵接部向所述连接部的外侧延伸,所述弹性件套设于所述连接部,所述弹性件的两端分别抵接于所述抵接部及所述金属中间板或所述金属盖板。

17、在本技术的一些实施例中,所述金属中间板远离所述第二端子的一侧连接有限位凸台,和/或,所述金属盖板朝向所述外壳的内部的一侧连接有限位凸台;所述限位凸台具有限位盲孔及限位卡槽,所述限位盲孔沿垂直于所述金属中间板的方向延伸,所述限位卡槽在所述限位盲孔的周向上连通于所述限位盲孔,所述弹片嵌设于所述限位卡槽,所述压块插接于所述限位盲孔,所述弹性件的两端分别抵接于所述抵接部及所述限位凸台。

18、在本技术的一些实施例中,在同一所述金属中间板上,或,在所述金属盖板上,多个所述压块结构阵列排布,任意两个相邻的所述弹片的布置方向相互垂直。

19、在本技术的一些实施例中,所述第一芯片单元包括第一绝缘框架、第一下银片、第一功率芯片、第一上银片及第一绝缘压板,所述第一绝缘框架套设于所述第一端子,所述第一下银片、所述第一功率芯片、所述第一上银片依次层叠并夹持于所述第一端子与所述第一绝缘压板之间,所述第一下银片接触于所述第一端子,所述第一上银片接触于所述压块结构;所述第二芯片单元包括第二绝缘框架、第二下银片、第二功率芯片、第二上银片及第二绝缘压板,所述第二绝缘框架套设于所述第二端子,所述第二下银片、所述第二功率芯片、所述第二上银片依次层叠并夹持于所述第二端子与所述第二绝缘压板之间,所述第二下银片接触于所述第二端子,所述第二上银片接触于所述压块结构。

20、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种压接式功率模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述压接式功率模块还包括冷却管,所述金属中间板的内部具有流道,所述冷却管穿设于所述外壳并连接于所述金属中间板,所述冷却管连通于所述流道,所述冷却管及所述流道用于供冷却介质流动。

3.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述底板子模块还包括多个第一弹簧针,每一所述第一弹簧针对应安装于一个所述第一端子,至少部分所述第一芯片单元通过所述第一弹簧针电气连接于所述第一栅极PCB板;所述中间子模块还包括多个第二弹簧针,每一所述第二弹簧针对应安装于一个所述第二端子,至少部分所述第二芯片单元通过所述第二弹簧针电气连接于所述第二栅极PCB板。

4.根据权利要求3所述的压接式功率模块,其特征在于,所述底板子模块还包括多个第一固定块,多个所述第一弹簧针一一对应地安装于多个所述第一固定块,至少部分所述第一端子具有第一固定槽,每一所述第一固定块对应嵌设于一个所述第一固定槽;所述中间子模块还包括多个第二固定块,多个所述第二弹簧针一一对应地安装于多个所述第二固定块,至少部分所述第二端子具有第二固定槽,每一所述第二固定块对应嵌设于一个所述第二固定槽。

5.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述压块结构包括压块及弹片,所述压块连接于所述弹片,所述弹片连接于所述金属中间板或所述金属盖板,所述压块抵接于所述第一芯片单元或所述第二芯片单元。

6.根据权利要求5所述的压接式功率模块,其特征在于,所述压块结构还包括弹性件,所述压块包括相互连接的连接部及抵接部,所述抵接部向所述连接部的外侧延伸,所述弹性件套设于所述连接部,所述弹性件的两端分别抵接于所述抵接部及所述金属中间板或所述金属盖板。

7.根据权利要求6所述的压接式功率模块,其特征在于,所述金属中间板远离所述第二端子的一侧连接有限位凸台,和/或,所述金属盖板朝向所述外壳的内部的一侧连接有限位凸台;

8.根据权利要求5所述的压接式功率模块,其特征在于,在同一所述金属中间板上,或,在所述金属盖板上,多个所述压块结构阵列排布,任意两个相邻的所述弹片的布置方向相互垂直。

9.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述第一芯片单元包括第一绝缘框架、第一下银片、第一功率芯片、第一上银片及第一绝缘压板,所述第一绝缘框架套设于所述第一端子,所述第一下银片、所述第一功率芯片、所述第一上银片依次层叠并夹持于所述第一端子与所述第一绝缘压板之间,所述第一下银片接触于所述第一端子,所述第一上银片接触于所述压块结构;所述第二芯片单元包括第二绝缘框架、第二下银片、第二功率芯片、第二上银片及第二绝缘压板,所述第二绝缘框架套设于所述第二端子,所述第二下银片、所述第二功率芯片、所述第二上银片依次层叠并夹持于所述第二端子与所述第二绝缘压板之间,所述第二下银片接触于所述第二端子,所述第二上银片接触于所述压块结构。

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【技术特征摘要】

1.一种压接式功率模块,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述压接式功率模块还包括冷却管,所述金属中间板的内部具有流道,所述冷却管穿设于所述外壳并连接于所述金属中间板,所述冷却管连通于所述流道,所述冷却管及所述流道用于供冷却介质流动。

3.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述底板子模块还包括多个第一弹簧针,每一所述第一弹簧针对应安装于一个所述第一端子,至少部分所述第一芯片单元通过所述第一弹簧针电气连接于所述第一栅极pcb板;所述中间子模块还包括多个第二弹簧针,每一所述第二弹簧针对应安装于一个所述第二端子,至少部分所述第二芯片单元通过所述第二弹簧针电气连接于所述第二栅极pcb板。

4.根据权利要求3所述的压接式功率模块,其特征在于,所述底板子模块还包括多个第一固定块,多个所述第一弹簧针一一对应地安装于多个所述第一固定块,至少部分所述第一端子具有第一固定槽,每一所述第一固定块对应嵌设于一个所述第一固定槽;所述中间子模块还包括多个第二固定块,多个所述第二弹簧针一一对应地安装于多个所述第二固定块,至少部分所述第二端子具有第二固定槽,每一所述第二固定块对应嵌设于一个所述第二固定槽。

5.根据权利要求1所述的压接式功率模块,其特征在于,所述压块结构包括压块及弹片,所述压块连接于所述弹片,所述弹片连接于所述金属中间板或所述金属盖板,所述压块抵接于所述第一芯片单元或所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:檀春健王少刚叶怀宇付嵩琦鲁纲张国旗
申请(专利权)人:深圳市国微三代半导体技术有限公司
类型:新型
国别省市:

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