[發明專利]一種功率模塊

在審

• 申請號: 202210764286.5
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115440713A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 陳材;呂堅瑋;劉卓然;董佳鑫;康勇
• 申請（專利權）人: 廣東美的白色家電技術創新中心有限公司;華中科技大學;美的集團股份有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 張曉薇

本申請公開了一種功率模塊，包括：多個上橋臂芯片；上橋臂驅動金屬層，與上橋臂芯片的第一控制端及第一輸出端電連接；正電極層，與上橋臂芯片的第一輸入端連接；多個下橋臂芯片；下橋臂驅動金屬層，與下橋臂芯片的第二控制端及第二輸入端電連接；負電極層，與下橋臂芯片的第二輸出端連接；交流側電極層，與第一輸出端及第二輸入端連接；基板，上橋臂驅動金屬層、正電極層、下橋臂驅動金屬層、負電極層及交流側電極層同層設置在基板上；交流引出端點位于相鄰兩個上橋臂芯片之間連線的垂直線和相鄰兩個下橋臂芯片之間連線的垂直線上，正電極引出端點靠近上橋臂芯片設置，負電極引出端點靠近下橋臂芯片設置，能夠減小寄生電感及提高開關性能。

技術領域

本申請涉及電子技術領域，特別是涉及一種功率模塊。

背景技術

隨著現代交通運輸、航空航天等領域的快速發展，電力電子功率模塊(簡稱為功率模塊)得到了廣泛的應用。對功率模塊的性能也提出了更高的要求。

為了提升功率模塊的效率，需要實現功率模塊更高的開關頻率，而傳統的功率模塊布局結構具有較高的寄生電感，功率芯片在開關過程中承受較高的過壓，增加了功率芯片過壓擊穿的風險。

因此，在高頻、大功率應用場合，寄生電感是功率模塊需要克服的難題，需要降低寄生電感，來保證功率模塊可靠工作。

發明內容

本申請提供一種功率模塊，以減小寄生電感及提高開關性能。

為解決上述技術問題，本申請提出一種功率模塊。該功率模塊包括：多個上橋臂芯片，上橋臂芯片設有第一控制端、第一輸入端及第一輸出端；上橋臂驅動金屬層，與第一控制端及第一輸出端電連接；正電極層，與第一輸入端連接；多個下橋臂芯片，下橋臂芯片設有第二控制端、第二輸入端及第二輸出端；下橋臂驅動金屬層，與第二控制端及第二輸入端電連接；負電極層，與第二輸出端連接；交流側電極層，與第一輸出端及第二輸入端連接；基板，上橋臂芯片、上橋臂驅動金屬層、正電極層、下橋臂芯片、下橋臂驅動金屬層及負電極層均設置在基板上，且上橋臂驅動金屬層、正電極層、下橋臂驅動金屬層、負電極層及交流側電極層同層設置；其中，交流側電極層的交流引出端點位于相鄰的兩個上橋臂芯片之間連線的垂直線上和相鄰的兩個下橋臂芯片之間連線的垂直線上，正電極層的正電極引出端點靠近上橋臂芯片設置，負電極層的負電極引出端點靠近下橋臂芯片設置。

區別于現有技術：本申請功率模塊的上橋臂驅動金屬層、正電極層、下橋臂驅動金屬層、負電極層及交流側電極層設置在基板上，且同層設置；其中，交流側電極層的交流引出端點位于相鄰的兩個上橋臂芯片之間連線的垂直線上和相鄰的兩個下橋臂芯片之間連線的垂直線上，使得相鄰的兩個上橋臂芯片相對于交流引出端點對稱，及相鄰的兩個下橋臂芯片相對于交流引出端點對稱，能夠減小相鄰的兩個上橋臂芯片的換流回路面積之間的差異，及減小相鄰的兩個下橋臂芯片的換流回路面積之間的差異，從而使得各功率芯片(上、下橋臂芯片)的工作狀況和使用壽命保持一致，提高功率模塊的開關性能；且正電極層的正電極引出端點靠近上橋臂芯片設置，負電極層的負電極引出端點靠近下橋臂芯片設置，能夠使得布局緊湊，縮小換流回路面積，從而能夠縮小功率模塊的寄生電感，進而減小開關損耗和開關時的電壓尖峰，提高功率模塊的開關性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖，其中：

圖1是本申請功率模塊一實施例的結構示意圖；

圖2是本申請功率模塊一實施例的結構示意圖；

圖3是圖2實施例功率模塊中第一端子件的結構示意圖；

圖4是圖2實施例功率模塊中第二端子件的結構示意圖；

圖5是圖2實施例功率模塊中第三端子件的結構示意圖；