[實用新型]一種功率模組

有效

• 申請號: 201922263882.1
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN211719591U
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 徐文輝
• 申請（專利權）人: 深圳市奕通功率電子有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/498;H01L23/49
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 李杭

為克服現有技術中功率模組采用層疊布置的方式雖然能降低其電感，但仍然存在占用空間相對較大，不利于將功率模組的體積做小的問題，本實用新型提供了一種功率模組，以進一步降低功率模組的體積，實現功率模組的超小型化。本實用新型提供的功率模組包括功率模塊和電容模塊；將電容模組的電容電極的末端以及功率模組的輸入電極的末端均彎折后再焊接連接，將原有在水平方向電連接的位置變換為在豎直方向電連接，如此，其既能降低功率模塊的電感，又可以減小功率模組占用的面積，從而減小功率模組體積，可實現功率模組的超小型化。

技術領域

本實用新型涉及功率模組領域。

背景技術

功率模組一般由功率模塊和電容模塊組成，是功率電子電力器件如MOSFET(中文全稱：金氧半場效晶體管；英文全稱：Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)、IGBT(英文全稱：Insulated Gate Bipolar Transistor，中文全稱：絕緣柵雙極型晶體管)、FRD(快恢復二極管)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。

例如，圖1a給出了一種基于IGBT的功率模組的原理框圖，其由三個IGBT橋路和電容芯并聯而成，上下兩側分別外接電源的正負極，中間接輸出電極；圖1b給出了一種基于MOSFET的功率模組的原理框圖，其由三個MOSFET橋路和電容芯并聯而成，上下兩側分別外接電源的正負極，中間接輸出電極。

如圖1c、圖1d所示，功率模組包括功率模塊1000和電容模塊2000；功率模塊1000主要包括底板和布置在底板上的功率單元1(其中，其功率模塊根據需要控制路數的數量，可以包括多個功率單元1，比如如果用于三相電路中作為控制模塊，則可以包括3個功率單元1，分別標記為1U\1V\1W)，功率單元1上布局形成有電路銅層11，并在電路銅層11上設置功率芯片13，實現橋路式的開關控制，該功率單元1通過包括上下兩個MOSFET管或者IGBT的功率電子器件串聯而成，兩個MOSFET管或者IGBT之間的電極作為輸出電極；功率單元1上連接有第一輸入電極4、第二輸入電極3和輸出電極5；通常第一輸入電極4和第二輸入電極3分別作為正負電極，分別用于連接外接電源的正極和負極。

以MOSFET為例，其為公眾所知，其包括3個電極：柵極(G)、源極(S)和漏極(D)，其中源極和漏極接驅動電源，柵極作為輸入控制極，用于輸入控制信號，控制源極、漏極間的通斷。通過從源極或漏極中輸出。IGBT同樣也為公眾所知，也包括三個電極：門極(G)、集電極(C)、發射極(E)；其中，門極對應MOS管的柵極，集電極對應MOS管的漏極；發射極對應MOS管的源極；門極作為輸入控制極，也作為發射極和集電極之間的通斷；兩者控制也基本相同。

然而隨著功率模塊1000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。傳統的功率模塊1000由于續流回路面積較大，導致功率模塊1000的續流回路電感很大，使功率模塊1000的開關損耗大，可靠性低。

因此作為改進，如圖2a、圖2b所示，現有公開了一種優化后的功率模組，其包括電容模塊2000和功率模塊1000，本例中功率模塊1000被設置成3個分別封裝的形式，其分別引出有兩個輸入電極和輸出電極5；電容模塊2000包括第一電容電極9、第二電容電極及電容芯8；第一電容電極9包括第一電容電極連接端91、第一電容電極本體92和第一電容夾持端93；第二電容電極8包括第二電容電極連接端81、第二電容電極本體82和第二電容夾持端83；電容芯7夾設在第一電容夾持端93和第二電容夾持端83之間；功率模塊1000中的兩個輸入電極以及兩個電容電極如圖2a、圖2b中所示設置為上下層疊布置，并分別與第一電容電極連接端91和第二電容電極連接端81電連接，以通過該種布置方式降低其電感。

然而該種層疊布置的方式會其占用空間相對較大，不利于將功率模組的體積做小。

實用新型內容