[發明專利]一種集成化功率模塊

有效

• 申請號: 201611072548.2
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108122866B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 王曉元;范偉;金肩舸;楊進鋒;李彥涌;彭凱;彭銀中;漆宇;王雄;楊濤
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L25/07
• 代理公司: 11611 北京聿華聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱繪;張文娟<國際申請>=<國際公布>=

1.一種集成化功率模塊，其特征在于，所述功率模塊包括：

散熱器層；

主電路層，其包括三相橋臂功率半導體電路和至少兩組襯板，其中，第一組襯板和第二組襯板分別接觸式地設置在所述散熱器層的第一側面和第二側面上，所述三相橋臂功率半導體電路中的功率半導體芯片分組地設置在所述第一組襯板和第二組襯板上；

控制電路，其與所述三相橋臂功率半導體電路電連接，用于控制所述三相橋臂功率半導體電路的工作狀態；

所述控制電路包括第一控制模塊和第二控制模塊，在所述散熱器層的第一側面和第二側面上分別設置有第一殼體和第二殼體，在所述第一殼體和第二殼體的外側分別設置有第三殼體和第四殼體，所述第三殼體與第一殼體形成用于容納所述第一控制模塊的第三容納腔，所述第四殼體與第二殼體形成用于容納所述第二控制模塊的第四容納腔，所述第一控制模塊和第二控制模塊電連接。

2.如權利要求1所述的功率模塊，其特征在于，所述主電路層還包括斬波電路，其與所述控制電路電連接，所述斬波電路中的功率半導體芯片分組地設置在所述第一組襯板和第二組襯板上。

3.如權利要求1所述的功率模塊，其特征在于，所述三相橋臂功率半導體電路中的上橋臂功率半導體芯片和下橋臂功率半導體芯片分別設置在所述第一組襯板和第二組襯板上。

4.如權利要求1～3中任一項所述的功率模塊，其特征在于，所述第一組襯板和第二組襯板分別包含多個矩陣式排布的襯板。

5.如權利要求1～3中任一項所述的功率模塊，其特征在于，所述第一組襯板和第二組襯板中的一組襯板上設置有直流正銅排和交流銅排，另一組襯板上設置有直流負銅排和交流銅排，并且所述直流正銅排與同一側的交流銅排為部分疊式設置的板狀，所述直流負銅排與同一側的交流銅排為部分疊式設置的板狀。

6.如權利要求5所述的功率模塊，其特征在于，所述直流正銅排、直流負銅排以及交流銅排均具有與襯板的導電層電連接的引腳，其中，

靠近襯板的所述直流正銅排或相同側的交流銅排上設置有供遠離襯板的相同側的交流銅排或直流正銅排上的引腳穿過的避讓孔，且/或，靠近襯板的所述直流負銅排或相同側的交流銅排上設置有供遠離襯板的相同側的交流銅排或直流負銅排上的引腳穿過的避讓孔。

7.如權利要求5所述的功率模塊，其特征在于，在所述散熱器層的第一端設置有用于與所述直流正銅排連接的直流正電連接器、用于與所述直流負銅排連接的直流負電連接器和用于與所述交流銅排連接的交流電連接器，其中，所述直流正電連接器、直流負電連接器和交流電連接器構造為插拔式電接頭。

8.如權利要求7所述的功率模塊，其特征在于，所述功率模塊還包括電流傳感器，其設置在所述交流電連接器處，并與所述控制電路電連接。

9.如權利要求7或8所述的功率模塊，其特征在于，在所述散熱器層的第一端設置有端殼，并且所述直流正電連接器、直流負電連接器、交流電連接器和插拔式管接頭穿過所述端殼。

10.如權利要求9所述的功率模塊，其特征在于，所述第一殼體與所述端殼和散熱器層形成第一容納腔，所述直流正銅排以及位于所述散熱器層的第一側面上的交流銅排位于所述第一容納腔內；

所述第二殼體與所述端殼和散熱器層形成第二容納腔，所述直流負銅排以及位于所述散熱器層的第二側面上的交流銅排位于所述第二容納腔內。

11.如權利要求10所述的功率模塊，其特征在于，在所述第一容納腔和/或第二容納腔內灌注有絕緣材料。

12.如權利要求10所述的功率模塊，其特征在于，所述第一組襯板和第二組襯板分別通過設置在其導電層上的插針與所述第一控制模塊和第二控制模塊對應連接。