[發明專利]功率半導體裝置、電機控制器和車輛

有效

• 申請號: 201811261764.0
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109390299B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 雷光寅
• 申請（專利權）人: 蔚來（安徽）控股有限公司
• 主分類號: H01L23/46
• 分類號: H01L23/46;H01L23/49;H01L25/16;H02M7/00
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;吳曉芬

本發明屬于電子封裝器件領域，具體提供一種功率半導體裝置、電機控制器和車輛。本發明旨在解決現有功率器件的母排電容和功率模塊的連接方式導致的連接端口處雜散電感較大、功率器件不具備可拓展性的問題。本發明的功率半導體裝置包括多個電子封裝器件，電子封裝器件包括封裝外體以及設置于封裝外體內的功率半導體單元和電容器，電容器與功率半導體單元的直流側連接。這樣的設置，大為縮短了功率半導體單元和電容器之間的距離，有效的降低了母排雜散電感；同時，這樣的設置還極大地提升了功率器件的模塊化和設計的可擴展性。

技術領域

本發明屬于電子封裝器件領域，具體提供一種電子封裝器件以及功率半導體裝置、電機控制器和車輛。

背景技術

以電機控制器為例，對于電機控制器來說，直流母排雜散電感的大小對于系統效率具有重要影響。尤其是對于寬禁帶半導體的應用而言，低雜散電感可以有效的提升半導體器件的開關速度，降低開關損耗。

對于傳統的電機控制器，半導體功率模塊和母排電容通常是單獨設計制造，然后在電機控制器最終的組裝過程中通過螺絲或者焊接的方式連接在一起。這樣做雖然兩者的設計相對獨立，不必過度的考慮母排接口的一致性與通用性，但是這樣的設計方式，通常使得半導體功率模塊和母排電容的連接端口處的雜散電感較大，成為制約系統進一步優化的瓶頸。其次，傳統設計不具有可擴展性，不同功率等級的系統，往往需要對功率模塊與母排電容重新進行設計，延長了系統的開發周期，提高了硬件成本。

為了實現更低的母排雜散電感，提高電機控制器的功率密度，降低電機控制器在最終生產過程中的組裝難度，母排電容和功率模塊最好是在器件層面擁有統一的、可擴展性的整體設計與封裝。

相應地，本領域需要一種新的電子封裝器件來解決上述問題。

發明內容

第一方面，本發明提供了一種電子封裝器件，包括封裝外體以及設置于所述封裝外體內的功率半導體單元和電容器，所述電容器與所述功率半導體單元的直流側連接。

在上述電子封裝器件的優選技術方案中，所述電子封裝器件還包括第一電容直流端子和第二電容直流端子；所述第一電容直流端子的一側與所述電容器連接，所述第一電容直流端子的另一側與所述功率半導體單元的直流側連接；所述第二電容直流端子的一側與所述電容器連接，所述第二電容直流端子的另一側貫穿設置于所述封裝外體上。

在上述電子封裝器件的優選技術方案中，所述電子封裝器件還包括交流端子，所述交流端子的一側與所述功率半導體單元的交流側連接，所述交流端子的另一側貫穿設置于所述封裝外體上。

在上述電子封裝器件的優選技術方案中，所述電子封裝器件還包括設置于所述封裝外體內并且沿所述功率半導體單元和/或所述電容器布置的散熱結構。

在上述電子封裝器件的優選技術方案中，所述散熱結構包括冷卻劑通道，所述冷卻劑通道的冷卻劑進口和冷卻劑出口均設置在所述封裝外體上。

在上述電子封裝器件的優選技術方案中，所述散熱結構包括多個散熱通孔，每個所述散熱通孔的散熱口均設置在所述封裝外體上。

在上述電子封裝器件的優選技術方案中，所述第一電容直流端子、所述第二電容直流端子和所述交流端子均包括母排。

第二方面，本發明還提供了一種功率半導體裝置，包括多個上述任一項優選技術方案中所述的電子封裝器件；所述多個電子封裝器件的第二電容直流端子并聯。

第三方面，本發明還提供了一種電機控制器，包括上述優選技術方案中所述的功率半導體裝置。

第四方面，本發明還提供一種車輛，包括上述優選技術方案中所述的電機控制器。

本領域技術人員能夠理解的是，在本發明的技術方案中，電子封裝器件包括封裝外體以及設置于所述封裝外體內的功率半導體單元和電容器，所述電容器與所述功率半導體單元的直流側連接。