[發(fā)明專利]車用功率模塊及應(yīng)用車用功率模塊的車輛

在審

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• 申請日: 2022-11-11
• 公開（公告）號: CN115692401A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志強;鐘華;趙慧超;文彥東;劉佳男;劉璇;王忠禹;潘彥全;陶冶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L23/367;H01L23/495;H02M1/00
• 代理公司: 北京翔宇專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11960
• 代理人: 白海佳

1.一種車用功率模塊，其特征在于，包括：

至少兩個半橋電路組件，每個所述半橋電路組件包括兩組相同結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)，每組所述電路結(jié)構(gòu)包括并排設(shè)置的IGBT芯片模組和二極管芯片模組；

所述半橋電路組件之間的布設(shè)方向分別與兩組電路結(jié)構(gòu)的布設(shè)方向以及IGBT芯片和二極管芯片的布設(shè)方向垂直，所述兩組電路結(jié)構(gòu)的布設(shè)方向與所述IGBT芯片和二極管芯片的布設(shè)方向垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用功率模塊，其特征在于，所述半橋電路組件之間通過第一過渡導(dǎo)電體連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車用功率模塊，其特征在于，還包括設(shè)置在電路結(jié)構(gòu)上的第一散熱基板和設(shè)置在所述電路結(jié)構(gòu)下第二散熱基板；

所述電路結(jié)構(gòu)與所述第一散熱基板之間還設(shè)置有第一絕緣襯板，所述電路結(jié)構(gòu)與所述第二散熱基板之間還設(shè)置有第二絕緣襯板；

所述第一散熱基板和所述第一絕緣襯板之間通過第一釬焊層連接，所述第二散熱基板和所述第二絕緣襯板之間通過第二釬焊層連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用功率模塊，其特征在于，所述第一絕緣襯板和所述第二絕緣襯板的結(jié)構(gòu)相同，均包括絕緣層和設(shè)置在所述絕緣層外的金屬層，所述金屬層為銅層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車用功率模塊，其特征在于，

所述IGBT芯片模組包括IGBT芯片本體和設(shè)置在所述IGBT芯片本體上下表面的第三釬焊層；

所述二極管芯片模組包括二極管芯片本體和設(shè)置在所述二極管芯片本體上下表面的第四釬焊層；

設(shè)定所述電路結(jié)構(gòu)為第一電路結(jié)構(gòu)和第二電路結(jié)構(gòu)；

所述第一電路結(jié)構(gòu)中的IGBT芯片模組與第二電路結(jié)構(gòu)中的IGBT芯片模組通過第二過渡導(dǎo)電體連接，第一電路結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述第二電路結(jié)構(gòu)的上層，所述第一電路結(jié)構(gòu)的IGBT芯片模組通過第三過渡導(dǎo)電體與第一絕緣襯板的金屬層連接，第二電路結(jié)構(gòu)中的IGBT芯片模組與第二絕緣襯板的金屬層連接；

所述第一電路結(jié)構(gòu)中的二極管芯片模組與第二電路結(jié)構(gòu)中的二極管芯片模組通過第四過渡導(dǎo)電體連接，所述第一電路結(jié)構(gòu)的二極管芯片模組通過第五過渡導(dǎo)電體與第一絕緣襯板的金屬層連接，第二電路結(jié)構(gòu)中的二極管芯片模組與第二絕緣襯板的金屬層連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用功率模塊，其特征在于，

還包括有第一引線架組和第二引線架組，所述第一引線架組為所述IGBT芯片本體服務(wù)，所述第二引線架組為所述二極管芯片本體服務(wù)，所述第一引線架組用以實現(xiàn)所述IGBT芯片本體與所述金屬層的連接，所述第二引線架組用以實現(xiàn)所述二極管芯片本體預(yù)金屬層之間的連接；

所述IGBT芯片本體包括發(fā)射極、柵極和集電極，所述二極管芯片本體包括陰極和陽極；

所述第一引線架組包括發(fā)射極引線架和柵極引線架，所述集電極通過與其連接的釬焊層與第二絕緣襯板的金屬層連接，所述發(fā)射極通過與其連接的釬焊層與所述發(fā)射極引線架連接，所述柵極通過與其連接的釬焊層與所述柵極引線架連接，所述柵極引線架與金屬層連接；

所述第二引線架組為陰極引線架，所述陰極通過與其連接的釬焊層與第二絕緣板的金屬層連接，所述陽極通過與其連接的釬焊層與所述陰極引線架連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車用功率模塊，其特征在于，所述第二絕緣襯板的金屬層的信號引線通過信號端子引出。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車用功率模塊，其特征在于，所述第一散熱基板和所述第二散熱基板通過PinFin散熱結(jié)構(gòu)進行散熱，所述PinFin散熱結(jié)構(gòu)的形狀包括圓形、橢圓形或菱形。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車用功率模塊，其特征在于，

所述第一釬焊層、第二釬焊層、第三釬焊層和第四釬焊層采用錫層、銀層或銅層，當(dāng)采用錫層是通過錫焊工藝實現(xiàn)連接，當(dāng)采用銀層或銅層時，采用銀/銅燒結(jié)工藝實現(xiàn)連接。

10.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1-9任一項所述的車用功率模塊的車輛，其特征在于，包括車用功率模塊，所述車用功率模塊包括：至少兩個半橋電路組件，每個所述半橋電路組件包括兩組相同結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)，每組所述電路結(jié)構(gòu)包括并排設(shè)置的IGBT芯片模組和二極管芯片模組；

所述半橋電路組件之間的布設(shè)方向分別與兩組電路結(jié)構(gòu)的布設(shè)方向以及IGBT芯片和二極管芯片的布設(shè)方向垂直，所述兩組電路結(jié)構(gòu)的布設(shè)方向與所述IGBT芯片和二極管芯片的布設(shè)方向垂直。