CN110176865A - 一种具有分边连接电极的功率模组 - Google Patents

一种具有分边连接电极的功率模组 Download PDF

Info

Publication number
CN110176865A
CN110176865A CN201910384905.6A CN201910384905A CN110176865A CN 110176865 A CN110176865 A CN 110176865A CN 201910384905 A CN201910384905 A CN 201910384905A CN 110176865 A CN110176865 A CN 110176865A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
electrode
bridge arm
conductive layer
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910384905.6A
Other languages
English (en)
Inventor
周卫国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Yitong Power Electronics Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Yitong Power Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Yitong Power Electronics Co Ltd filed Critical Shenzhen Yitong Power Electronics Co Ltd
Publication of CN110176865A publication Critical patent/CN110176865A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

一种具有分边连接电极的功率模组,包括功率模块、电容组、第一电容母排、第二电容母排、第一母排连接部、第二母排连接部、第一电容引出电极、第二电容引出电极,电容组并联在第一电容母排和第二电容母排之间,第一母排连接部的一端与第一电容母排连接,第一母排连接部的另一端与第一电容引出电极连接,第二母排连接部的一端与第二电容母排连接,第二母排连接部的另一端与第二电容引出电极电连接,第一电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度小于第二电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度;第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部层叠连接,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部层叠连接。可有效降低整个功率模组的寄生电感。

Description

一种具有分边连接电极的功率模组
技术领域
本发明涉及电力电子领域,具体涉及一种具有分边连接电极的功率模组。
背景技术
功率模块是功率电子电力器件如金属氧化物半导体(功率MOS管)、绝缘栅型场效应晶体管(IGBT),快恢复二极管(FRD)按一定的功能组合封装成的电力开关模块,其主要用于电动汽车,风力发电,工业变频等各种场合下的功率转换。
电动汽车的电机驱动电路通常包括三组分别具有上下桥臂的功率模块,图1为现有的一种功率模块的电路示意图,其示出的是一组具有上下桥臂的功率模块的电路示意图,其包括:作为上桥臂的绝缘栅型场效应晶体管Z1,以及与其反向并联的快恢复二极管D1,作为下桥臂的绝缘栅型场效应晶体管Z2,以及与其反向并联的快恢复二极管D2,其中绝缘栅型场效应晶体管Z1的集电极连接功率模块的正极p+,其发射极连接缘栅型场效应晶体管Z2的集电极,缘栅型场效应晶体管Z2的发射极连接功率模块的负极p-,绝缘栅型场效应晶体管Z1的发射极和Z2的集电极共同连接功率模块的输出端子。在实际应用中,通常使用三组该功率模块来为电机提供三相交流电;在此仅以一组功率模块的电路示意图来说明其工作原理:当绝缘栅型场效应晶体管Z1接通时,电流依次经功率模块的正极p+、绝缘栅型场效应晶体管Z1的集电极、发射极、功率模块输出端子OUTPUT输出至电机;当绝缘栅型场效应晶体管Z1关断时,由于电机为感性负载,为保证电流流向不变,续流电流需经其它组的功率模块经该功率模块的负极p-、二极管D2、功率模块输出端子OUTPUT输出至电机。
在某些较小功率的应用下,功率模块中的电子器件也可以采用功率MOS管,图2是另一种功率MOS管模块的电路示意图,其包括:作为上桥臂的功率MOS管M1、作为下桥臂的功率MOS管M2、其中功率MOS管M1的漏极连接功率模块的正极p+,功率MOS管M1的源极连接功率MOS管M2的漏极,功率MOS管M2的源极连接功率模块的负极p-,功率MOS管M1的源极和功率MOS管M2的漏极共同连接接功率模块的输出端子,其工作原理与采用绝缘栅型场效应晶体管的模块类似,其两者之间的区别主要在于功率MOS管内置反向二极管,因此不需要并联反向二极管。另外,逆导型IGBT与功率MOS有相同的结构和功能,由于内置二极管,不需反向并联二极管,模块设计及结构与功率MOS相似,在此不再赘述。
功率模块通常包含至少一个半桥结构,该功率半桥结构由两个桥臂以及用以为功率模块传导电流的第一功率电极、第二功率电极、输出电极组合而成,第一功率电极、第二功率电极以及输出电极与功率模块内相应的导电层连接,以实现半桥电路功能;功率模块通常会和电容组一起构成功率模组使用,在实际应用中,寄生电感一直以来都是功率电子器件应用中需要克服的主要难题,尤其是在高频和大功率的应用场合。模块内部的寄生电感会造成关断过程中的过电压,寄生参数会造成功率模块开关过程中的波形震荡,从而增加了电磁干扰和开关损耗。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的问题,提出一种具有分边连接电极的功率模组,包括功率模块以及与功率模块连接的电容模块;其中,功率模块包括功率模块主体,以及用以为功率模块传导电流的第一功率电极和第二功率电极;第一功率电极包括第一功率电极主体和第一功率电极第一连接部,第二功率电极包括第二功率电极主体和第二功率电极第一连接部,第一功率电极主体通过第一功率电极第一连接部与功率模块相应的导电层连接,第二功率电极主体通过第二功率电极第一连接部与功率模块相应的导电层连接,第一功率电极主体和第二功率电极主体均为片状且层叠隔开设置,第一功率电极主体设有沿第一方向向功率模块外延伸,且超出第二功率电极主体边缘的第一功率电极第二连接部;第二功率电极主体设有自其侧面向外延伸,且超出第一功率电极主体边缘的第二功率电极第二连接部;电容模块包括:电容组、第一电容母排、第二电容母排、第一母排连接部、第二母排连接部、第一电容引出电极、第二电容引出电极,电容组并联在第一电容母排和第二电容母排之间,第一母排连接部的一端与第一电容母排电连接,第一母排连接部的另一端与第一电容引出电极电连接,第二母排连接部的一端与第二电容母排电连接,第二母排连接部的另一端与第二电容引出电极电连接,第一电容引出电极和第二电容引出电极均为片状且层叠隔开设置,第一电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度小于第二电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度;第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部层叠连接,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部层叠连接。
进一步地,第一电容引出电极设有与第一功率电极第二连接部配合的连接孔,第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部通过螺栓连接,第二电容引出电极设有与第二功率电极第二连接部配合的连接孔,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部通过螺栓连接,第二电容引出电极还设有与第一功率电极第二连接部上的连接孔相对应,用以卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔。
进一步地,第一电容引出电极包括用以使第一电容引出电极由第一方向折向第二方向的第一弯折部,以及使第一电容引出电极由第二方向折向第三方向的第二弯折部,第一弯折部的一端与第一母排连接部相连,第一弯折部的另一端与第二弯折部相连;第二电容引出电极包括用以使第二电容引出电极向由第一方向折向第二方向的第三弯折部,以及使第二电容引出电极由第二方向折向第三方向的第四弯折部,第三弯折部与的一端与第二母排连接部相连,第三弯折部的另一端与第四弯折部相连;第一弯折部与第三弯折部层叠隔开设置,第二弯折部与第四弯折部层叠隔开设置。
进一步地,所述第一功率电极第二连接部和第二功率电极第二连接部均设有用以与螺栓配合固定的连接孔。
进一步地,所述第一功率电极第二连接部包括第二连接部主体,以及自第二连接部主体侧面向外延伸的第二辅助连接部,所述连接孔设置在第二辅助连接部上。
进一步地,第一功率电极第二连接部为金属片,该金属片与第一功率电极主体一体成型,金属片上设置有第一功率电极第一连接孔和第一功率电极第二连接孔;第二功率电极第二连接部为自第二功率电极主体相对的两个侧边延伸出的两片金属片,该两片金属片各设置有第二功率电极第一连接孔和第二功率电极第二连接孔。
进一步地,第一功率电极主体设有与第二功率电极第一连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱穿过的第一缺口,该螺柱与第一缺口侧壁相隔开,第一功率电极主体设有与第二功率电极第二连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱绝缘穿过的第二缺口,该螺柱与第二缺口侧壁相隔开。
进一步地,所述第二功率电极主体上还设有加强连接孔,所述第一功率电极主体上设有与加强连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱穿过的通孔,螺柱与通孔孔壁相隔开。
进一步地,所述的功率模块主体包括:输出电极、第一绝缘基板、第一电极导电层、多个上桥臂导电层、多组上桥臂功率芯片、多个上桥臂导电柱、多个跨接导电柱、下桥臂导电层、多组下桥臂功率芯片、多个下桥臂导电柱、第二绝缘基板、上桥臂辅助导电层、下桥臂辅助导电层、第二电极导电层、短接部;其中,第一绝缘基板包括第一表面,第一电极导电层、多组上桥臂导电层、下桥臂导电层均设置在第一表面上;第一电极导电层与第一电极电连接,并设置在第一表面的一侧;多个上桥臂导电层,面向第一电极导电层横向均匀排列,多组上桥臂功率芯片分别设置在多个上桥臂导电层上,多个上桥臂导电层分别与第一电极导电层电连接,下桥臂导电层设置在第一表面的另一侧、多组下桥臂功率芯片设置在下桥臂导电层上,第二绝缘基板与第一绝缘基板叠层设置,包括第二表面以及与第二表面相对的第三表面,第二表面与第一表面相对设置,上桥臂辅助导电层和下桥臂辅助导电层相互绝缘且均设置在第二表面上,多个上桥臂导电柱连接于各上桥臂功率芯片和上桥臂辅助导电层之间,多个跨接导电柱连接于上桥臂辅助导电层和下桥臂导电层之间,多个下桥臂导电柱连接于各下桥臂功率芯片和下桥臂辅助导电层之间,第二电极导电层设置在第三表面上,第二电极导电层的一侧与第二电极电连接,第二电极导电层的另一侧通过设置在第二绝缘基板的边缘的短接部与下桥臂辅助导电层电连接,输出电极与下桥臂导电层远离上桥臂导电层的一侧电连接。
进一步地,所述上桥臂功率芯片和下桥臂功率芯片包括功率MOS管以及反向并联二极管。
进一步地,所述上桥臂功率芯片和下桥臂功率芯片包括IGBT以及反向并联二极管。
进一步地,多个上桥臂导电层分别通过绑定线与第一电极导电层电连接。
进一步地,多个上桥臂导电层分别通过设置于第一绝缘基板上的线状导电层与第一电极导电层电连接。
进一步地,所述功率模块主体还包括设置于第一绝缘基板上与各上臂功率芯片控制端电连接的上桥臂控制导电层,以及设置于第一绝缘基板上与各下桥臂功率芯片控制端电连接的下桥臂控制导电层。用以传导控制上桥臂功率芯片以及下桥臂功率芯片导通和关断的控制信号。
本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组,包括功率模块、电容组、第一电容母排、第二电容母排、第一母排连接部、第二母排连接部、第一电容引出电极、第二电容引出电极,电容组并联在第一电容母排和第二电容母排之间,第一母排连接部的一端与第一电容母排电连接,第一母排连接部的另一端与第一电容引出电极电连接,第二母排连接部的一端与第二电容母排电连接,第二母排连接部的另一端与第二电容引出电极电连接,第一电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度小于第二电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度;第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部层叠连接,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部层叠连接。可有效降低整个功率模组的寄生电感。
附图说明
图1是现有的一种功率模块的电路示意图;
图2是现有的另一种功率模块的电路示意图;
图3是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组实施例的结构图;
图4是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组中功率模块实施例的结构图;
图5是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组实施例的结构图;
图6是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组中功率模块实施例的结构图;
图7是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组中功率模块实施例的结构图;
图8是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组中功率模块实施例的结构图;
图9是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组中功率模块实施例的结构图;
图10是本发明提供的一种具有分边连接电极的功率模组中功率模块实施例的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图3和图4所示,本发明实施例提供一种具有分边连接电极的功率模组,包括功率模块以及与功率模块连接的电容模块;其中,包括功率模块主体10,以及用以为功率模块传导电流的第一功率电极100和第二功率电极200;第一功率电极包括第一功率电极主体101和第一功率电极第一连接部102,第二功率电极包括第二功率电极主体201和第二功率电极第一连接部202,第一功率电极主体101通过第一功率电极第一连接部102与功率模块相应的导电层连接,第二功率电极主体201通过第二功率电极第一连接部202与功率模块相应的导电层连接,第一功率电极主体101和第二功率电极主体201均为片状且层叠隔开设置,第一功率电极主体设有沿第一方向向功率模块外延伸,且超出第二功率电极主体边缘的第一功率电极第二连接部103;第二功率电极主体设有自其侧面向外延伸,且超出第一功率电极主体边缘的第二功率电极第二连接部203。电容模块包括:电容组31、第一电容母排32、第二电容母排33、第一母排连接部34、第二母排连接部35、第一电容引出电极36、第二电容引出电极37,电容组并联在第一电容母排和第二电容母排之间,第一母排连接部的一端与第一电容母排电连接,第一母排连接部的另一端与第一电容引出电极电连接,第二母排连接部的一端与第二电容母排电连接,第二母排连接部的另一端与第二电容引出电极电连接,第一电容引出电极和第二电容引出电极均为片状且层叠隔开设置,第一电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度小于第二电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度;第一电容引出电极36与第一功率电极第二连接部103层叠连接,第二电容引出电极37与第二功率电极第二连接部203层叠连接。
在具体应用中,第一功率电极主体、第一功率电极第一连接部、第一功率电极第二连接部,通常采用一片金属片经过机械加工一体制成,还可以根据实际的需要采用多片结构连接制成;第二功率电极主体、第二功率电极第一连接部、第二功率电极第二连接部,通常采用一片金属片经过机械加工一体制成,还可以根据实际的需要采用多片结构连接制成;其中,第二功率电极主体的侧面,以第一方向为参照定义,即第二功率电极主体在第一方向两侧的部分,均可称之为第二功率电极主体的侧面。第一电容母排、第一母排连接部、一电容引出电极,通常采用一片金属片经过机械加工一体制成,还可以根据实际的需要采用多片结构连接制成;第二电容母排、第二母排连接部、第二电容引出电极,通常采用一片金属片经过机械加工一体制成,还可以根据实际的需要采用多片结构连接制成。
具体地,在某些实施例中,第一电容引出电极设有与第一功率电极第二连接部配合的连接孔,第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部通过螺栓连接,第二电容引出电极设有与第二功率电极第二连接部配合的连接孔,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部通过螺栓连接,第二电容引出电极还设有与第一功率电极连第二接部上的连接孔相对应,用以卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔,在某些实施例中,第一电容引出电极36上与第一功率电极第二连接部配合的连接孔为两个3601、3602,第二电容引出电极37上与第二功率电极第二连接部配合的连接孔为两个3701、3702,第二电容电极上用以卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔为两个3703、3704;也可根据实际的需求,对以上连接孔的个数进行调整;与电容组相配合的功率模块个数,也可根据实际的需要进行调整。
具体地,在某些实施例中,如图5所示第一电容引出电极包括用以使第一电容引出电极由第一方向折向第二方向的第一弯折部361,以及使第一电容引出电极由第二方向折向第三方向的第二弯折部362,第一弯折部的一端与第一母排连接部相连,第一弯折部的另一端与第二弯折部相连;第二电容引出电极包括用以使第二电容引出电极向由第一方向折向第二方向的第三弯折部371,以及使第二电容引出电极由第二方向折向第三方向的第四弯折部372,第三弯折部与的一端与第二母排连接部相连,第三弯折部的另一端与第四弯折部相连;第一弯折部与第三弯折部层叠隔开设置,第二弯折部与第四弯折部层叠隔开设置。具体地,在本实施例中, 第二方向为与电容组侧面大体上平行的反向,第三方向为与电容组侧面大体上垂直的方向。本实施例可以在有限的空间内,增加第一电容引出电极和第二电容进出电极叠层的长度,进一步减小寄生电感。
具体地,在某些实施例中,第一功率电极第二连接部103和第二功率电极第二连接部203均设有用以与螺栓配合固定的连接孔。
具体地,在某些实施例中,如图6所示,第一功率电极第二连接部103包括第二电极连接部主体,以及沿第一功率模块第二连接部主体侧面向外延伸的第二辅助连接部,第二辅助连接部为沿第一功率模块第二连接部主体侧面向外延伸的两个金属片1033a、1033b,所述连接孔设置在第二辅助连接部上。
具体地,在某些实施例中,如图4所示,第一功率模块第二电极连接部103为金属片,该金属片与第一功率电极主体一体成型,金属片上设置有第一功率电极第一连接孔1031和第一功率电极第二连接孔1032;第二功率电极第二连接部203为自第二功率电极主体两侧延伸出的两片金属片,该两片金属片各设置有第二功率电极第一连接孔2031和第二功率电极第二连接孔2032,在具体应用中,也可根据实际的需要,设置数量更多的连接孔。
具体地,在某些实施例中,如图7所示,第一功率电极主体101设有与第二功率电极第一连接孔2031位置相对应,以供螺栓的螺柱穿过的第一缺口1011,该螺柱与第一缺口侧壁相隔开,第一功率电极主体设有与第二功率电极第二连接孔2032位置相对应,以供螺栓的螺柱绝缘穿过的第二缺口1012,该螺柱与第二缺口侧壁相隔开;本实施例可以使得电极组合结构上更加紧凑。
具体地,在某些实施例中,如图8所示,所述第二功率电极主体上还设有加强连接孔2011,所述第一功率电极主体上设有与加强连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱穿过的通孔1013,螺柱与通孔1013的孔壁相隔开。本实施例可以在电极比较宽大的应用场合,增强电极与外部设备的连接。
如图9和图10所示的一种具有分边连接电极的功率模组,所述功率模块主体包括:输出电极11、第一绝缘基板12、第一电极导电层13、多个上桥臂导电层14、多组上桥臂功率芯片15、多个上桥臂导电柱16、多个跨接导电柱17、下桥臂导电层18、多组下桥臂功率芯片19、多个下桥臂导电柱20、第二绝缘基板21、上桥臂辅助导电层22、下桥臂辅助导电层23、第二电极导电层24、短接部25;其中,第一绝缘基板包括第一表面,第一电极导电层、多组上桥臂导电层、下桥臂导电层均设置在第一表面上;第一电极导电层与第一电极电连接,并设置在第一表面的一侧;多个上桥臂导电层,面向第一电极导电层横向均匀排列,多组上桥臂功率芯片分别设置在多个上桥臂导电层上,多个上桥臂导电层分别与第一电极导电层电连接,下桥臂导电层设置在第一表面的另一侧、多组下桥臂功率芯片设置在下桥臂导电层上,第二绝缘基板与第一绝缘基板叠层设置,包括第二表面以及与第二表面相对的第三表面,第二表面与第一表面相对设置,上桥臂辅助导电层和下桥臂辅助导电层相互绝缘且均设置在第二表面上,多个上桥臂导电柱连接于各上桥臂功率芯片和上桥臂辅助导电层之间,多个跨接导电柱连接于上桥臂辅助导电层和下桥臂导电层之间,多个下桥臂导电柱连接于各下桥臂功率芯片和下桥臂辅助导电层之间,第二电极导电层设置在第三表面上,第二电极导电层的一侧与第二电极电连接,第二电极导电层的另一侧通过设置在第二绝缘基板的边缘的短接部与下桥臂辅助导电层电连接,输出电极与下桥臂导电层远离上桥臂导电层的一侧电连接。
当功率模块工作在驱动电流状态时,驱动电流从第一功率电极流入,依次流经第一电极导电层13、多个上桥臂导电层14、多组上桥臂功率芯片15、多个上桥臂导电柱16、上桥臂辅助导电层22、多个跨接导电柱17、下桥臂导电层18流出至输出电极;当功率模块工作在续流状态时,续流电流从第二功率电极流入,依次流经第二电极导电层24、短接部25、下桥臂辅助导电层23、多个下桥臂导电柱20、多组下桥臂功率芯片19、下桥臂导电层18流出至输出电极。
具体地,在某些实施例中,所述上桥臂功率芯片和下桥臂功率芯片包括功率MOS管以及反向并联二极管。
具体地,在某些实施例中,所述上桥臂功率芯片和下桥臂功率芯片包括IGBT以及反向并联二极管。
具体地,在某些实施例中,多个上桥臂导电层分别通过绑定线与第一电极导电层电连接。在功率模块发生芯片短路时,绑定线发生熔断,可对整个模块起到保护作用。
具体地,在某些实施例中,多个上桥臂导电层分别通过设置于第一绝缘基板上的线状导电层与第一电极导电层电连接。在功率模块发生芯片短路时,线状导电层发生熔断,可对整个模块起到保护作用。
具体地,在某些实施例中,所述功率模块主体还包括设置于第一绝缘基板上与各上臂功率芯片控制端电连接的上桥臂控制导电层,以及设置于第一绝缘基板上与各下桥臂功率芯片控制端电连接的下桥臂控制导电层。用以传导控制上桥臂功率芯片以及下桥臂功率芯片导通和关断的控制信号。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种具有分边连接电极的功率模组,其特征在于:包括功率模块以及与功率模块连接的电容模块;其中,功率模块包括功率模块主体,以及用以为功率模块传导电流的第一功率电极和第二功率电极;第一功率电极包括第一功率电极主体和第一功率电极第一连接部,第二功率电极包括第二功率电极主体和第二功率电极第一连接部,第一功率电极主体通过第一功率电极第一连接部与功率模块相应的导电层连接,第二功率电极主体通过第二功率电极第一连接部与功率模块相应的导电层连接,第一功率电极主体和第二功率电极主体均为片状且层叠隔开设置,第一功率电极主体设有沿第一方向向功率模块外延伸,且超出第二功率电极主体边缘的第一功率电极第二连接部;第二功率电极主体设有自其侧面向外延伸,且超出第一功率电极主体边缘的第二功率电极第二连接部;电容模块包括:电容组、第一电容母排、第二电容母排、第一母排连接部、第二母排连接部、第一电容引出电极、第二电容引出电极,电容组并联在第一电容母排和第二电容母排之间,第一母排连接部的一端与第一电容母排电连接,第一母排连接部的另一端与第一电容引出电极电连接,第二母排连接部的一端与第二电容母排电连接,第二母排连接部的另一端与第二电容引出电极电连接,第一电容引出电极和第二电容引出电极均为片状且层叠隔开设置,第一电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度小于第二电容引出电极自电容组侧面向外延伸的长度;第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部层叠连接,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部层叠连接。
2.根据权利要求1所述的功率模组,其特征在于:第一电容引出电极设有与第一功率电极第二连接部配合的连接孔,第一电容引出电极与第一功率电极第二连接部通过螺栓连接,第二电容引出电极设有与第二功率电极第二连接部配合的连接孔,第二电容引出电极与第二功率电极第二连接部通过螺栓连接,第二电容引出电极还设有与第一功率电极第二连接部上的连接孔相对应,用以卡合螺帽或者螺栓头部的连接孔。
3.根据权利要求1所述的功率模组,其特征在于:第一电容引出电极包括用以使第一电容引出电极由第一方向折向第二方向的第一弯折部,以及使第一电容引出电极由第二方向折向第三方向的第二弯折部,第一弯折部的一端与第一母排连接部相连,第一弯折部的另一端与第二弯折部相连;第二电容引出电极包括用以使第二电容引出电极向由第一方向折向第二方向的第三弯折部,以及使第二电容引出电极由第二方向折向第三方向的第四弯折部,第三弯折部与的一端与第二母排连接部相连,第三弯折部的另一端与第四弯折部相连;第一弯折部与第三弯折部层叠隔开设置,第二弯折部与第四弯折部层叠隔开设置。
4.根据权利要求1所述的功率模组,其特征在于:所述第一功率电极第二连接部和第二功率电极第二连接部均设有用以与螺栓配合固定的连接孔。
5.根据权利要求4所述的功率模组,其特征在于:所述第一功率电极第二连接部包括第二连接部主体,以及自第二连接部主体侧面向外延伸的第二辅助连接部,所述连接孔设置在第二辅助连接部上。
6.根据权利要求1所述的功率模组,其特征在于:第一功率电极第二连接部为金属片,该金属片与第一功率电极主体一体成型,金属片上设置有第一功率电极第一连接孔和第一功率电极第二连接孔;第二功率电极第二连接部为自第二功率电极主体相对的两个侧边延伸出的两片金属片,该两片金属片各设置有第二功率电极第一连接孔和第二功率电极第二连接孔。
7.根据权利要求6所述的功率模组,其特征在于:第一功率电极主体设有与第二功率电极第一连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱穿过的第一缺口,该螺柱与第一缺口侧壁相隔开,第一功率电极主体设有与第二功率电极第二连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱绝缘穿过的第二缺口,该螺柱与第二缺口侧壁相隔开。
8.根据权利要求4至7任一权利要求所述的功率模组,其特征在于:所述第二功率电极主体上还设有加强连接孔,所述第一功率电极主体上设有与加强连接孔位置相对应,以供螺栓的螺柱穿过的通孔,螺柱与通孔的孔壁相隔开。
9.根据权利要求1所述的功率模组,其特征在于:所述的功率模块主体包括:输出电极、第一绝缘基板、第一电极导电层、多个上桥臂导电层、多组上桥臂功率芯片、多个上桥臂导电柱、多个跨接导电柱、下桥臂导电层、多组下桥臂功率芯片、多个下桥臂导电柱、第二绝缘基板、上桥臂辅助导电层、下桥臂辅助导电层、第二电极导电层、短接部;其中,第一绝缘基板包括第一表面,第一电极导电层、多组上桥臂导电层、下桥臂导电层均设置在第一表面上;第一电极导电层与第一电极电连接,并设置在第一表面的一侧;多个上桥臂导电层,面向第一电极导电层横向均匀排列,多组上桥臂功率芯片分别设置在多个上桥臂导电层上,多个上桥臂导电层分别与第一电极导电层电连接,下桥臂导电层设置在第一表面的另一侧、多组下桥臂功率芯片设置在下桥臂导电层上,第二绝缘基板与第一绝缘基板叠层设置,包括第二表面以及与第二表面相对的第三表面,第二表面与第一表面相对设置,上桥臂辅助导电层和下桥臂辅助导电层相互绝缘且均设置在第二表面上,多个上桥臂导电柱连接于各上桥臂功率芯片和上桥臂辅助导电层之间,多个跨接导电柱连接于上桥臂辅助导电层和下桥臂导电层之间,多个下桥臂导电柱连接于各下桥臂功率芯片和下桥臂辅助导电层之间,第二电极导电层设置在第三表面上,第二电极导电层的一侧与第二电极电连接,第二电极导电层的另一侧通过设置在第二绝缘基板的边缘的短接部与下桥臂辅助导电层电连接,输出电极与下桥臂导电层远离上桥臂导电层的一侧电连接。
10.根据权利要求9所述的功率模组,其特征在于:所述上桥臂功率芯片和下桥臂功率芯片包括功率MOS管以及反向并联二极管。
11.根据权利要求9所述的功率模组,其特征在于:所述上桥臂功率芯片和下桥臂功率芯片包括IGBT以及反向并联二极管。
12.根据权利要求9所述的功率模组,其特征在于:多个上桥臂导电层分别通过绑定线与第一电极导电层电连接。
13.根据权利要求9所述的功率模组,其特征在于:多个上桥臂导电层分别通过设置于第一绝缘基板上的线状导电层与第一电极导电层电连接。
14.根据权利要求9所述的功率模组,其特征在于:所述功率模块主体还包括设置于第一绝缘基板上与各上臂功率芯片控制端电连接的上桥臂控制导电层,以及设置于第一绝缘基板上与各下桥臂功率芯片控制端电连接的下桥臂控制导电层,用以传导控制上桥臂功率芯片以及下桥臂功率芯片导通和关断的控制信号。
CN201910384905.6A 2018-10-14 2019-05-09 一种具有分边连接电极的功率模组 Pending CN110176865A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811273653 2018-10-14
CN2018112736531 2018-10-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110176865A true CN110176865A (zh) 2019-08-27

Family

ID=67690752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910384905.6A Pending CN110176865A (zh) 2018-10-14 2019-05-09 一种具有分边连接电极的功率模组

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110176865A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854110A (zh) * 2019-12-12 2020-02-28 深圳市奕通功率电子有限公司 一种叠层功率模组
WO2021175130A1 (zh) * 2020-03-01 2021-09-10 深圳市奕通功率电子有限公司 一种快速功率模块及功率模组

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239679A (ja) * 2011-08-30 2011-11-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置
CN204168127U (zh) * 2014-06-30 2015-02-18 阳光电源股份有限公司 一种功率模组
US20150287665A1 (en) * 2012-09-20 2015-10-08 Rohm Co., Ltd. Power module semiconductor device and inverter equipment, and fabrication method of the power module semiconductor device, and metallic mold
CN206379893U (zh) * 2017-01-04 2017-08-04 深圳青铜剑科技股份有限公司 一种基于xhp封装的多并联功率模组
CN107634052A (zh) * 2017-08-30 2018-01-26 扬州国扬电子有限公司 一种平行安装电极组合及功率模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011239679A (ja) * 2011-08-30 2011-11-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置
US20150287665A1 (en) * 2012-09-20 2015-10-08 Rohm Co., Ltd. Power module semiconductor device and inverter equipment, and fabrication method of the power module semiconductor device, and metallic mold
CN204168127U (zh) * 2014-06-30 2015-02-18 阳光电源股份有限公司 一种功率模组
CN206379893U (zh) * 2017-01-04 2017-08-04 深圳青铜剑科技股份有限公司 一种基于xhp封装的多并联功率模组
CN107634052A (zh) * 2017-08-30 2018-01-26 扬州国扬电子有限公司 一种平行安装电极组合及功率模块

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854110A (zh) * 2019-12-12 2020-02-28 深圳市奕通功率电子有限公司 一种叠层功率模组
WO2021175130A1 (zh) * 2020-03-01 2021-09-10 深圳市奕通功率电子有限公司 一种快速功率模块及功率模组

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10123443B2 (en) Semiconductor device
CN105556787B (zh) 用于高电压的模块化多点变流器
US9871465B2 (en) Semiconductor device including positive, negative and intermediate potential conductor plates
KR101691707B1 (ko) 스위칭소자 유닛
CN104124877A (zh) 三级变流器半桥
CN109768694A (zh) 一种具有熔断器的功率模块
US10164519B2 (en) Semiconductor stack for converter with snubber capacitors
US20150326221A1 (en) Switching element unit
US9413114B2 (en) Three-level power converter
CN110176865A (zh) 一种具有分边连接电极的功率模组
CN109768039A (zh) 一种双面散热功率模块
CN105322484A (zh) 一种应用于高压固态电力电子开关的叠层母排
CN105281544A (zh) 变流器
WO2021175130A1 (zh) 一种快速功率模块及功率模组
US10554123B2 (en) Power converter with a parallel flat plate conductor electrically connected with a capacitor and a power module
CN109585436A (zh) 一种穿插分支布局的功率模块
CN109560067A (zh) 一种分边连接功率电极组合及功率模块
CN109768036A (zh) 一种具有回流导电层的功率模块
CN211320092U (zh) 一种快速功率模块及功率模组
CN113314345A (zh) 一种新型电极电容及功率模组
CN105374803A (zh) 一种功率模块
CN210926013U (zh) 一种叠层功率模组
CN109585437A (zh) 一种多层功率模块
CN109560066A (zh) 一种具有过桥导电层的功率模块
EP3451377B1 (en) Three-level high-power module using a combined electrode

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190827

RJ01 Rejection of invention patent application after publication