[發明專利]功率模塊

有效

• 申請號: 201811620061.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111384036B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 程偉;洪守玉;廉東方;王濤;趙振清
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/48;H01L23/367
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

本發明提供一種功率模塊，包括第一導體、第二導體、第三導體、多個第一開關管和多個第二開關管。至少部分第一導體位于第一參考平面，至少部分第二導體、至少部分第三導體、第一參考平面相互平行，且第一導體與第二導體在第一參考平面的投影具有第一重疊區域；每一第一開關管的第一端電性耦接至第一導體，每一第二開關管的第一端通過第三導體電性耦接至至少一個第一開關管的第二端，每一第二開關管的第二端電性耦接至第二導體；其中，多個第一開關管的最小包絡區域與多個第二開關管的最小包絡區域在第一參考平面的投影具有第二重疊區域，且第一重疊區域與第二重疊區域具有交疊區域。使得功率模塊熱源均布且電感低。

技術領域

本發明涉及封裝技術領域，具體而言，涉及一種功率模塊。

背景技術

現代電力電子裝置作為電力轉換的重要組成部分，廣泛應用于電力、電子、電機和能源行業。確保電力電子裝置的長期穩定運行和提高電力電子裝置的電能轉換效率，一直是本領域技術人員的重要追求目標。

功率半導體器件作為現代電力電子設備的核心部件，其性能直接決定了電力電子裝置的可靠性和電能轉換效率。為了設計更加安全可靠、高性能的電力電子設備，要求功率半導體器件具備電壓應力低、功率損耗低且散熱性能高的特性。電力電子設備所使用的功率半導體器件工作于開關狀態，而高頻率的開關動作會在線路中造成較高的電流變化率。根據電路原理，變化的電流作用在寄生電感上會產生電壓。在電流變化率不變的情況下，較大的寄生電感會產生較高的電壓尖峰，而過高的電壓尖峰值會降低器件可靠性，增加器件關斷損耗；而線路寄生電感降低后，允許器件使用更小的驅動電阻來達到更快的開關速度、降低開關損耗以提升變換器效率。此外，功率半導體器件在開關動作中發熱較大，嚴重影響其工作性能。

綜上所述，提出了降低功率半導體器件所在線路上的寄生電感及提高其散熱性能的要求，而寄生電感和散熱性能都與功率半導體器件的封裝相關，因此，急需開發一種具有合理封裝結構的功率模塊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種功率模塊，解決了現有的功率模塊寄生電感較大且散熱不良的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種功率模塊，包括：

第一導體，至少部分所述第一導體設置于第一參考平面；

第二導體，至少部分所述第二導體設置于第二參考平面，其中，所述第二參考平面與所述第一參考平面平行，且所述第一導體在所述第一參考平面上的投影與所述第二導體在所述第一參考平面上的投影具有第一重疊區域；

第三導體，至少部分所述第三導體設置于第三參考平面，其中，所述第三參考平面與所述第一參考平面及所述第二參考平面平行；

多個第一開關管，每一所述第一開關管的第一端電性耦接至所述第一導體；以及

多個第二開關管，每一所述第二開關管的第一端通過所述第三導體電性耦接至至少一個所述第一開關管的第二端，每一所述第二開關管的第二端電性耦接至所述第二導體；

其中，所述多個第一開關管的最小包絡區域在所述第一參考平面上的投影與所述多個第二開關管的最小包絡區域在所述第一參考平面上的投影具有第二重疊區域，且所述第一重疊區域與所述第二重疊區域具有交疊區域。

在本發明的一種示例性實施方式中，位于所述第一重疊區域第一側和第二側中至少一側的所述第一開關管和所述第二開關管交錯排布，其中，所述第一重疊區域的第一側與第二側相對設置。

在本發明的一種示例性實施方式中，還包括：

第一功率端子，電性耦接至所述第一導體，且所述第一功率端子從所述功率模塊的第一側引出；

第二功率端子，電性耦接至所述第二導體，且所述第二功率端子從所述功率模塊的第一側引出；以及