[發明專利]一種高度集成的電機控制器功率單元總成、三相全橋電機控制器、新能源汽車

在審

• 申請號: 202210545772.8
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114914205A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 鐘華;劉志強;趙慧超;王斯博;王宇;文彥東
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/04;H01L23/08;H01L23/367;H01L25/18;H02M7/00;H02P27/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 高原

一種高度集成的電機控制器功率單元總成、三相全橋電機控制器、新能源汽車，涉及功率模塊封裝及電機控制器技術領域。本發明將多種電路與傳感器布置在塑封模塊內部，統一散熱，統一連接，最終統一塑封，有體積小、散熱效率高優點，有效解決現有技術中的體積大，散熱效果差等問題。本發明包括電機控制功率電路、正功率端子、負功率端子、信號端子、三相輸出功率端子、雙面敷銅陶瓷基板、散熱器和塑封外殼；電機控制功率電路、正功率端子、負功率端子、信號端子和三相輸出功率端子布置在雙面敷銅陶瓷基板的正面，雙面敷銅陶瓷基板的背面與散熱器固定連接；散熱器上布置塑封外殼，兩者共同形成灌封腔體，一體塑封成型。本發明適于電機控制器技術。

技術領域

本發明涉及功率模塊封裝及電機控制器技術領域。

背景技術

新能源整車對電驅系統的需求是其技術創新的核心驅動力，主要圍繞高效率、高功率密度、低噪音、高EMC等級、高功能安全等級、高可靠耐久性、低成本等開展研究。功率單元是電驅系統電能轉換核心總成，決定整車動力性、經濟型、舒適性、可靠性等關鍵屬性，成本超電驅系統40％。深度集成、材料和工藝創新升級、精益設計精良制造等技術是當前電驅系統功率單元的技術發展趨勢，也是未來提升系統指標的關鍵技術路徑。

現有的車用電機控制器功率單元總成按照功率半導體開關器件封裝形式通常分為兩大類，基于標準模塊形式的功率單元和基于分立器件形式的功率單元。

基于標準模塊的功率單元布置結構受模塊外形影響，難以實現異形結構及緊湊小型化、功率等級離散且冗余大、功率回路雜散參數大、成本較高。

進一步，現有的功率單元總成是通過一些螺栓、焊接等方式將多個獨立封裝的零部件結構機械連接起來，這種后期人工組裝方式存在安裝不到位、電氣連接不好、耐震差等問題，并且這種二次或多次封裝方式的散熱效果很差，散熱器體積很大，導致系統體積大。這類后期多個零部件組裝的布置形式，不可避免的電氣走線遠、走線熱，且器件布置受限導致功率回路面積大，增加功率回路中的雜散參數，影響系統性能。

綜上所述，現有技術存在體積大、散熱效果差、成本高、功率回路雜散參數大、加工工藝復雜和生產一致性難以保證等問題，是本領域中一直希望解決的技術問題，但一直沒有獲得有效的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種高度集成的電機控制器功率單元總成，將多種電路與傳感器布置在塑封模塊內部，統一散熱，統一連接，最終統一塑封，具有體積小、散熱效率高等優點，可以有效解決現有技術中的體積大，散熱效果差等問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種高度集成的電機控制器功率單元總成，所述功率單元總成包括電機控制功率電路、正功率端子、負功率端子、信號端子、三相輸出功率端子、雙面敷銅陶瓷基板、散熱器和塑封外殼；

所述電機控制功率電路、所述正功率端子、所述負功率端子、所述信號端子和所述三相輸出功率端子均布置在所述雙面敷銅陶瓷基板的正面，所述雙面敷銅陶瓷基板的背面與所述散熱器固定連接；

所述散熱器上布置所述塑封外殼，兩者共同形成灌封腔體，所述雙面敷銅陶瓷基板、所述電機控制功率電路、所述正功率端子、所述負功率端子、所述信號端子和所述三相輸出功率端子均設置在所述灌封腔體內；

所述正功率端子、所述負功率端子、所述信號端子和所述三相輸出功率端子的接線端均伸出所述灌封腔體外。

進一步，還有一種優選實施例，上述電機控制功率電路的內部信號通過陶瓷基板上的敷銅版圖電路和綁定線相互連接。

進一步，還有一種優選實施例，上述電機控制功率電路包括功率半導體開關器件、母線電容、濾波吸收單元和內部層疊銅排；

所述功率半導體開關器件與所述母線電容通過所述內部層疊銅排連接，所述濾波吸收單元布置在所述功率半導體開關器件附近。