[實用新型]一種功率模塊

有效

• 申請號: 201520938144.1
• 申請日: 2015-11-23
• 公開（公告）號: CN205140970U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 徐文輝;王玉林;滕鶴松
• 申請（專利權）人: 揚州國揚電子有限公司
• 主分類號: H01L25/11
• 分類號: H01L25/11;H01L23/48;H02M1/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陳靜

技術領域

本實用新型涉及電力電子領域，特別是涉及一種功率模塊。

背景技術

功率模塊是功率電子電力器件如金屬氧化物半導體(功率MOS管)、絕緣柵型場效 應晶體管(IGBT)，快恢復二極管(FRD)按一定的功能組合封裝成的電力開關模塊，其 主要用于電動汽車，光伏發電，風力發電，工業變頻等各種場合下的功率轉換。

由于模塊中的功率開關被重復地切換，由其結構配置所產生的電感會降低功率模 塊的可靠性。現有的模塊續流回路面積大，導致大電流情況下，模塊的續流回路電感很 大，使模塊的開關損耗大，可靠性低。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型的目的是提供一種雜散電感低、開關損耗小、可靠性高 的功率模塊。

技術方案：為達到此目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型所述的功率模塊，包括底板、正電極、負電極、輸出電極和絕緣基板， 絕緣基板設于底板上，正電極、負電極和輸出電極與底板之間均設有絕緣層，絕緣基板 包括導熱絕緣層以及形成于導熱絕緣層上的銅層；所述絕緣基板的銅層上設有一個環形 絕緣槽，絕緣槽包圍的銅層為下橋臂銅層，絕緣槽外側的銅層為上橋臂銅層，下橋臂銅 層上設有下橋臂功率芯片單元，上橋臂銅層上設有上橋臂功率芯片單元；由正電極流出 的工作電流通過上橋臂銅層流入上橋臂功率芯片單元，最后流至輸出電極；由負電極流 出的續流電流通過下橋臂功率芯片單元流入下橋臂銅層，最后流至輸出電極。

進一步，所述正電極與負電極在平行于底板的方向上疊層設置，且正電極與負電極 之間也設有絕緣層。

進一步，所述絕緣槽刻蝕在絕緣基板的銅層上。

進一步，所述上橋臂功率芯片單元包括多個上橋臂功率芯片組，下橋臂功率芯片單 元包括多個下橋臂功率芯片組；上橋臂功率芯片組包括集成于一體的上橋臂功率開關和 上橋臂內部二極管，且上橋臂功率開關和上橋臂內部二極管并聯；下橋臂功率芯片組包 括集成于一體的下橋臂功率開關和下橋臂內部二極管，且下橋臂功率開關和下橋臂內部 二極管并聯；由負電極流出的續流電流從下橋臂內部二極管的正極流至下橋臂內部二極 管的負極，然后經下橋臂銅層流至輸出電極。

進一步，所述上橋臂功率芯片單元包括多個上橋臂功率芯片組，下橋臂功率芯片單 元包括多個下橋臂功率芯片組；上橋臂功率芯片組包括并聯的上橋臂功率開關、上橋臂 內部二極管和上橋臂外部二極管，且上橋臂功率開關和上橋臂內部二極管集成于一體； 下橋臂功率芯片組包括并聯的下橋臂功率開關、下橋臂內部二極管和下橋臂外部二極管， 且下橋臂功率開關和下橋臂內部二極管集成于一體；由負電極流出的續流電流流經下橋 臂內部二極管和下橋臂外部二極管的正極、下橋臂內部二極管和下橋臂外部二極管的負 極，然后經下橋臂銅層流至輸出電極。

進一步，所述上橋臂功率芯片單元包括多個上橋臂功率芯片組，下橋臂功率芯片單 元包括多個下橋臂功率芯片組；上橋臂功率芯片組包括上橋臂功率開關，上橋臂功率開 關外部并聯有上橋臂外部二極管；下橋臂功率芯片組包括下橋臂功率開關，下橋臂功率 開關并聯有下橋臂外部二極管；由負電極流出的續流電流流經下橋臂外部二極管的正極、 下橋臂外部二極管的負極，然后經下橋臂銅層流至輸出電極。

進一步，所述上橋臂功率開關和下橋臂功率開關均為功率MOS管；由正電極流出 的工作電流通過上橋臂銅層流入上橋臂功率開關的漏極，然后經上橋臂功率開關的源極 流出至輸出電極。

進一步，所述上橋臂功率開關和下橋臂功率開關均為IGBT管；由正電極流出工作 電流通過上橋臂銅層流入上橋臂功率開關的集電極，然后經上橋臂功率開關的發射極流 出至輸出電極。

進一步，所述上橋臂功率開關為MOS管，下橋臂功率開關為IGBT管；由正電極 流出的工作電流通過上橋臂銅層流入上橋臂功率開關的漏極，然后經上橋臂功率開關的 源極流出至輸出電極。

進一步，所述上橋臂功率開關為IGBT管，下橋臂功率開關為MOS管；由正電極 流出工作電流通過上橋臂銅層流入上橋臂功率開關的集電極，然后經上橋臂功率開關的 發射極流出至輸出電極。

有益效果：