输入电极对称分支设置的功率模块制造技术

本发明专利技术公开了一种输入电极对称分支设置的功率模块，其对输入电极的布置进行了优化设计，使第一输入电极和第二输入电极层叠布置，并在第二输入电极上设置两个第二外接部，所述一个第一外接部从第一主体部中央向功率模块外延伸，两个第二外接部从第二主体部两侧分别向功率模块外延伸；使所述第一输入电极的第一外接部和所述第二输入电极的两个第二外接部间隔设置。通过该种方式，可以进一步降低其寄生电感。同时，该种布置方式可以减小输入电极的占用空间，加宽第一外接部和第二外接部之间的爬电距离，防止出现电极之间打火的现象。

【技术实现步骤摘要】
输入电极对称分支设置的功率模块
本专利技术涉及一种功率模块领域。
技术介绍
功率模块是功率电子电力器件如MOS管(金属氧化物半导体)、IGBT(绝缘栅型场效应晶体管)，FRD(快恢复二极管)按一定的功能组合封装成的电力开关模块，其主要用于电动汽车，光伏发电，风力发电，工业变频等各种场合下的功率转换。然而随着模块中的功率开关被重复地切换，由其结构配置所产生的电感会降低功率模块的可靠性。传统的功率模块由于续流回路面积较大，导致模块的续流回路电感很大，使模块的开关损耗大，可靠性低。如图1、图2所示，功率模块主要包括底板和布置在底板上的功率单元(其中，其功率模块根据需要控制路数的数量，可以包括多个功率单元，比如如果用于三相电路中作为控制模块，则可以包括3个功率单元，如图中所示，分别标记为1U、1V、1W)，功率单元上布局形成有电路铜层，并在电路铜层上通过功率芯片，实现桥路式的开关控制，该功率单元通过包括上下两个MOS(中文全称：金氧半场效晶体管；英文全称：Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)管或者IGBT(英文全称：InsulatedGateBipolarTransistor，中文全称：绝缘栅双极型晶体管)的功率电子器件串联而成，两个MOS管或者IGBT之间的电极作为输出电极；功率单元上连接有第一输入电极、第二输入电极和输出电极(可统称为功率电极或功率引脚)；通常第一输入电极和第二输入电极分别作为正负电极，分别用于连接(还包括用于固定和引出各功率电极或者引脚的绝缘框架，图中未示出)外接电源的正极和负极。其中作为较优的方式，目前部分技术中提到将两个输入电极(第一输入电极和第二输入电极)如图2中所示设置为上下层叠布置，以通过该种布置方式降低其寄生电感。但该种方式仍有可以改进的空间。
技术实现思路
为克服现有技术中输入电极层叠布置的方式仍有待进一步改进的问题。本专利技术提供了一种输入电极对称分支设置的功率模块。本专利技术公开的输入电极对称分支设置的功率模块，包括底板及设置于底板上的功率单元、输出电极和两个输入电极；所述两个输入电极包括第一输入电极、第二输入电极；所述功率单元包括基板、电路铜层和功率芯片组，所述电路铜层形成在所述基板上，所述功率芯片组布置于所述电路铜层上；所述电路铜层包括第一输入导电层、第二输入导电层和输出导电层；功率芯片组包括第一桥臂功率芯片组和第二桥臂功率芯片组；其中，所述第一输入电极包括第一主体部、第一内连部和一个第一外接部；所述第二输入电极包括第二主体部、第二内连部和两个第二外接部，该第一内连部连接到所述第一输入导电层，该第二内连部连接到所述第二输入导电层，所述第一输入电极和第二输入电极层叠布置；所述一个第一外接部从第一主体部中央向功率模块外延伸，两个第二外接部从第二主体部两侧分别向功率模块外延伸。本专利技术公开的功率模块，其对输入电极的布置进行了优化设计，使上述第一输入电极和第二输入电极层叠布置，并在第二输入电极上设置两个第二外接部，所述一个第一外接部从第一主体部中央向功率模块外延伸，两个第二外接部从第二主体部两侧分别向功率模块外延伸；使所述第一输入电极的第一外接部和所述第二输入电极的两个第二外接部间隔设置。通过该种方式，可以进一步降低其寄生电感。同时，该种布置方式可以减小输入电极的占用空间，加宽第一外接部和第二外接部之间的爬电距离，防止出现电极之间打火的现象。进一步地，所述第一输入电极的第一外接部、第二输入电极的每个第二外接部和输出电极的输出外接部上设置外接孔。进一步地，所述第一输入电极的第一外接部设有1个第一外接孔，所述第二输入电极的每个第二外接部上设有1个第二外接孔，所述输出电极的输出外接部上设有1个输出外接孔。进一步地，所述第一输入电极的第一外接部上设置2个第一外接孔，第二输入电极的每个第二外接部上的设置1个第二外接孔，输出电极的输出外接部上设置1个输出外接孔。进一步地，所述第一输入电极和第二输入电极均呈Z字形。进一步地，所述输出电极包括输出内连部、输出主体部和输出外接部，所述输出主体部设于输出内连部和输出外接部之间；所述输出电极呈Z字形。进一步地，所述功率模块还包括绝缘框架，所述第一输入电极、第二输入电极和输出电极固定于所述绝缘框架中。进一步地，所述第一输入电极作为正极，第二输入电极作为负极；则所述第二输入电极的两个第二外接部和第一输入电极上的第一外接部呈负、正、负的极性间隔设置；或者，所述第一输入电极作负极，第二输入电极作正极；则所述第二输入电极的两个第二外接部和第一输入电极上的第一外接部呈正、负、正的极性间隔设置。进一步地，所述第一输入电极、第二输入电极和输出电极呈片状一字形。附图说明图1是功率模块俯视示意图；图2是功率模块前视示意图；图3是本专利技术具体实施方式中提供的第一种功率模块(无绝缘框架)的立体示意图；图4是本专利技术具体实施方式中提供的细微变化后的第一种功率模块(无绝缘框架)的立体示意图；图5是本专利技术具体实施方式中提供的第一输入电极立体示意图；图6是本专利技术具体实施方式中提供的第二输入电极立体示意图；图7是本专利技术具体实施方式中提供的输出电极立体示意图；图8是图3中A处放大示意图；图9是本专利技术具体实施方式中提供的第二种功率模块(双面)的立体示意图；图10是本专利技术具体实施方式中提供的第二种功率模块(双面)去除上面陶瓷基板后的立体示意图；图11是本专利技术具体实施方式中提供的第一种功率模块的俯视示意图；图12是本专利技术具体实施方式中提供的第一种功率模块的前视示意图；图13是本专利技术具体实施方式中B处放大示意图；图14是图11中截取的功率单元放大示意图；图15是图14中截取的输出导电层放大示意图；图16是图14中截取的第一输入导电层放大示意图；图17是将图14中抽取的第一输入导电层、第二输入导电层和输出导电层穿插设置关系展示示意图；图18是本专利技术具体实施方式中提供的第三种功率模块(含绝缘框架)的立体示意图；图19是图18中截取的功率单元的俯视示意图；图20是图19中截取的输出导电层放大示意图；图21是图19中截取的第一输入导电层放大示意图；图22是将图19中抽取的第一输入导电层、第二输入导电层和输出导电层穿插设置关系展示示意图；图23是本专利技术具体实施方式中提供的第一种功率模块(无绝缘框架)与电容模块集成后形成的功率模组立体示意图；图24是本专利技术具体实施方式中提供的第一种功率模块(加上绝缘框架)与电容模块集成后形成的功率模组立体示意图；图25是图23中的C处放大示意图；其中，1000、功率模块；2000、电容模块；1、功率单元；1A、下功率单元1A；1B、上功率单元1B；11、电路铜层；12、基板；13、功率芯片；13a、第二芯片；13b、第一芯片；14、数据引脚；15、绑定线；111、第二输入导电层；112、第一输入导电层；113、输出导电层；114、控制导电层；1121、输入连接部；1122、输入通路部；1123、输入支臂；1124、第三留空区；1125、第四留空区；1131、输出连接部；1132、输出通路部；1133、输出支臂；1134、第一留空区；1135、第二留空区；1111、外联部；1112、内联部；2、底板；3、第二输入电极；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输入电极对称分支设置的功率模块，包括底板及设置于底板上的功率单元、输出电极和两个输入电极；所述两个输入电极包括第一输入电极、第二输入电极；所述功率单元包括基板、电路铜层和功率芯片组，所述电路铜层形成在所述基板上，所述功率芯片组布置于所述电路铜层上；所述电路铜层包括第一输入导电层、第二输入导电层和输出导电层；所述功率芯片组包括第一桥臂功率芯片组和第二桥臂功率芯片组；其特征在于，所述第一输入电极包括第一主体部、第一内连部和一个第一外接部；所述第二输入电极包括第二主体部、第二内连部和两个第二外接部，该第一内连部连接到所述第一输入导电层，该第二内连部连接到所述第二输入导电层，所述第一输入电极和第二输入电极层叠布置；所述一个第一外接部从第一主体部中央向功率模块外延伸，两个第二外接部从第二主体部两侧分别向功率模块外延伸。

【技术特征摘要】
1.一种输入电极对称分支设置的功率模块，包括底板及设置于底板上的功率单元、输出电极和两个输入电极；所述两个输入电极包括第一输入电极、第二输入电极；所述功率单元包括基板、电路铜层和功率芯片组，所述电路铜层形成在所述基板上，所述功率芯片组布置于所述电路铜层上；所述电路铜层包括第一输入导电层、第二输入导电层和输出导电层；所述功率芯片组包括第一桥臂功率芯片组和第二桥臂功率芯片组；其特征在于，所述第一输入电极包括第一主体部、第一内连部和一个第一外接部；所述第二输入电极包括第二主体部、第二内连部和两个第二外接部，该第一内连部连接到所述第一输入导电层，该第二内连部连接到所述第二输入导电层，所述第一输入电极和第二输入电极层叠布置；所述一个第一外接部从第一主体部中央向功率模块外延伸，两个第二外接部从第二主体部两侧分别向功率模块外延伸。2.根据权利要求1所述的输入电极对称分支设置的功率模块，其特征在于，所述第一输入电极的第一外接部、第二输入电极的每个第二外接部和输出电极的输出外接部上设置外接孔。3.根据权利要求2所述的输入电极对称分支设置的功率模块，其特征在于，所述第一输入电极的第一外接部设有1个第一外接孔，所述第二输入电极的每个第二外接部上设有1个第二外接孔，所述输出电极的输出外接部上设有1个输出外接孔。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周卫国，
申请(专利权)人：深圳市慧成功率电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44