CN114765434A - 功率模块和电机控制器 - Google Patents

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曹玉昭
吴小鹏
张太之
李剑垒
何友东
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Suzhou Huichuan United Power System Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种功率模块和电机控制器，其中，功率模块包括：多个极性相同的第一直流输入端；至少一个第二直流输入端，第二直流输入端与第一直流输入端的极性相反；多个功率器件；绝缘基板，在绝缘基板的第一表面具有导电层，导电层与功率器件的输入电极或者输出电极连接；导电贴片，导电贴片沿第一方向与对应的功率器件的输入电极或者输出电极连接；交流输出端，与导电层连接；其中：各极性相同的第一直流输入端在相对于功率器件的输入侧相连接。本发明技术方案可提高功率模块中功率器件的可靠性。

Description

功率模块和电机控制器
技术领域
本发明涉及功率电子器件技术领域，特别涉及一种功率模块和电机控制器。
背景技术
在功率模块中，存在使用多个DC+端或者多个DC-端的封装结构。但在电机控制器中，由于多个DC+端或者多个DC-端需要与电容器件连接，使得封装结构内部与多个DC+端或者多个DC-端相连的内部并联功率器件具有不均流的现象，从而导致功率器件的可靠性较低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种功率模块，旨在解决功率模块中功率器件可靠性较低的问题。
为实现上述目的，本发明提出的功率模块，所述功率模块包括：
多个极性相同的第一直流输入端；
至少一个第二直流输入端，所述第二直流输入端与所述第一直流输入端的极性相反；
多个功率器件；
绝缘基板，在所述绝缘基板的第一表面具有导电层，所述导电层与所述功率器件的输入电极或者输出电极连接；
导电贴片，所述导电贴片沿第一预设方向与对应的所述功率器件的输入电极或者输出电极连接；
交流输出端，与所述导电层连接；
其中：各所述极性相同的第一直流输入端在相对于所述功率器件的输入侧相连接。
可选地，所述第一直流输入端的数量大于所述第二直流输入端，且多个所述第一直流输入端分布于所述第二直流输入端的两侧。
可选地，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片和第四导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第四导电片连接，所述第二导电贴片与所述第三导电片连接。
可选地，所述第一导电片与所述第二导电片连接，所述第二直流输入端跨越所述第一导电片与所述第二导电片连接部分设置。
可选地，所述第一导电片与所述第二导电片通过连接件连接，所述连接件跨越所述第三导电片设置。
可选地，所述第一导电片和所述第二导电片具有相对设置的凸片，所述连接件与所述凸片连接。
可选地，所述第一导电片与所述第二导电片通过连接件连接；所述导电层还包括第十导电片，所述连接件还与所述第十导电片连接。
可选地，所述第一导电片与所述第二导电片通过连接件连接；所述导电层还包括第十导电片，所述第十导电片底面垫设有垫板，所述连接件与所述第十导电片连接。
可选地，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片、第四导电片和第七导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第一导电片与所述第二导电片连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第四导电片连接，所述第二导电贴片与所述第七导电片连接，所述第三导电片与所述第七导电片通过连接件连接，且所述连接件跨越所述第一导电片与所述第二导电片的连接部分。
可选地，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片、第四导电片、第五导电片、第六导电片和第八导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接，部分所述功率器件与所述第五导电片连接，部分所述功率器件与所述第六导电片连接，其余所述功率器件与所述第八导电片连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第三导电片连接，所述第二导电贴片与所述第四导电片连接，所述第一导电片、所述第二导电片与所述第八导电片连接。
可选地，所述第一导电片、所述第二导电片和所述第八导电片相互连接，所述第二直流输入端跨越所述第一导电片、所述第二导电片和所述第八导电片相互连接的部位设置。
可选地，所述第一导电片、所述第二导电片分别与所述第八导电片连接。
可选地，所述第一导电片、所述第二导电片通过金属板或者连接件与所述第八导电片连接。
可选地，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片、第四导电片、第五导电片、第六导电片、第八导电片、第九导电片和第十一导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接，部分所述功率器件与所述第五导电片连接，部分所述功率器件与所述第六导电片连接，其余所述功率器件与所述第八导电片连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第九导电片和所述第十一导电贴片连接，所述第二导电贴片与所述第四导电片连接，所述第三导电片与所述第九导电片、所述第十一导电片分别连接，所述第一导电片、所述第二导电片与所述第八导电片连接。
可选地，所述第三导电片与所述第九导电片、所述第十一导电片通过连接件连接，其中，所述第三导电片与所述第九导电片连接的连接件跨越所述第一导电片与所述第八导电片连接的部分，所述第三导电片与所述第十一导电片连接的连接件跨越所述第二导电片与所述第八导电片连接的部分。
可选地，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第三导电片、第四导电片、第五导电片、第六导电片和第八导电片；
其中：第一子直流输入端和所述第二子直流输入端分别与所述第八导电片连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接，部分所述功率器件与所述第五导电片连接，部分所述功率器件与所述第六导电片连接，其余所述功率器件与所述第八导电片连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第三导电片连接，所述第二导电贴片与所述第四导电片连接。
可选地，所述第八导电片设有凸台，所述第一子直流输入端和所述第二子直流输入端分别与对应的所述凸台连接。
可选地，所述第一导电贴片跨越所述凸台与所述第三导电片连接。
可选地，所述连接件为绑定线或者金属带。
本发明还提出一种电机控制器，所述电机控制器包括如上述的功率模块。
本发明技术方案通过采用多个极性相同的第一直流输入端、至少一个第二直流输入端、多个功率器件、绝缘基板、导电贴片以及交流输出端，并通过将各极性相同的第一直流输入端在相对于所述功率器件的输入侧相连接，使得多个功率器件的输入电极或者输出电极可具有相同电位，不会因为电位不同而产生不均流现象，因而降低了功率器件过热失效的概率，有效增强了功率器件可靠性，从而解决了功率模块封装中功率器件可靠性较低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明功率模块一实施例的结构示意图；
图2为本发明功率模块另一实施例的结构示意图；
图3为本发明功率模块又一实施例的结构示意图；
图4为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图5为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图6为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图7为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图8为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图9为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图10为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图11为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图12为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图13为本发明功率模块再一实施例的结构示意图；
图14为本发明功率模块再一实施例的结构示意图。
附图标号说明：
Figure BDA0003608833280000051
Figure BDA0003608833280000061
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种功率模块，可应用于电机控制器中。
在目前电机控制器中，功率模块通常包括：绝缘基板、多个功率器件、导电片、直流输入端和交流输出端。其中，绝缘基板具有相对设置的第一表面和第二表面，绝缘基板的第一表面具有第一导电层；多个功率器件沿一预设方向布置于绝缘基板的第一表面，且一部分的功率器件的输入电极与第一导电层连接，其余部分的功率器件的输出电极与第一导电层连接；导电片沿同样的预设方向与对应的功率器件的输入电极或者输出电极连接；直流输入端与第一导电层连接，为功率器件输入直流电；交流输出端与第一导电层连接，经功率器件输出交流电。如此设置，虽然提高了功率器件的均流特性，但使得功率模块的多个直流输入端(DC+端、DC-端)外部需要与电容器件连接，而由于电容器件的容芯数量和位置不同，导致功率模块内的多个DC+端或者多个DC-端处于不同电位，从而导致与之相连的内部并联功率器件产生不均流现象，进而使得流经电流较大的功率器件过热失效的概率增大，影响功率器件的可靠性。
为了解决上述问题，参照图1至图14，在本发明一实施例中，所述功率模块包括：
多个极性相同的第一直流输入端10；
至少一个第二直流输入端20，所述第二直流输入端20与所述第一直流输入端10的极性相反；
多个功率器件IC；
绝缘基板30，在所述绝缘基板30的第一表面具有导电层，所述导电层与所述功率器件IC的输入电极或者输出电极连接；
导电贴片40，所述导电贴片40沿第预设一方向与对应的所述功率器件IC的输入电极或者输出电极连接；
交流输出端50，与所述导电层连接；
其中：各所述极性相同的第一直流输入端10在相对于所述功率器件IC的输入侧相连接。
本实施例中，各第一直流输入端10、各第二直流输入端20均和交流输出端50可采用一体冲压成型，且具有Leadframe功能的铜片等导电金属片来实现。各第一直流输入端10和各第二直流输入端20均的一端可连接于绝缘基板30上，另一端可穿出功率模块的封装结构与电机控制器中的直流电压母线连接，以接入直流电压母线输出的相应极性的直流电并输出。可以理解的是，直流输入端的极性包括正极和负极，当第一直流输入端10为正极性时，第二直流输入端20则为负极性；当第一直流输入端10为负极性时，第二直流输入端20则为正极性。交流输出端50一端可连接于绝缘基板30，以接入绝缘基板30上逆变电路输出的交流电并输出至交流电压母线。
功率器件IC可以是贴片式，还可以是裸die晶圆，功率器件IC可以通过焊料F、导电胶、超声、烧结等焊接或者粘接的方式与导电片实现电连接。各个功率器件IC可以是氮化镓GaN功率开关管、Si基功率开关管或SiC基功率开关管、MOS管、HEMT管等中的一种或者多种组合。功率器件IC的数量可以是两个或者两个以上，例如三个，四个，六个，八个等，多个功率器件IC之间并联设置，形成一个半桥开关。可以理解的是，每一功率器件IC具有输入电极和输出电极，根据自身的类型不同，功率器件IC的输入电极和输出电极也不同，例如在采用MOS管来实现时，输入电极即为漏极，输出电极即为源极；在采用IGBT来实现时，输入电极即为集电极，输出电极即为发射极。
绝缘基板30可为直接敷铜陶瓷基板DBC基板或者直接镀铜陶瓷基板DPC基板或者AMB基板。绝缘基板30具有相对的两个表面，其中设有导电层的表面可为第一表面，另一表面可为第二表面，第二表面上可设有第十二导电片。导电层可作为功率器件IC的安装载体，以供相应功率器件IC的输入电极或者输出电极可焊接其上；第二表面可具有铜箔。导电贴片40可采用绑定线、金属带或铜条带又称铜Clip来实现。本实施例中，第一预设方向可为多个功率器中各组上桥开关或者各组下桥开关的延伸方向，导电贴片40可通过焊接、焊料或银烧结等方式与相应功率器件IC的输入电极或者输出电机连接，且还可通过超声键合、焊料或银烧结的方式与导电层连接，从而与导电层配合使绝缘基板30上的多个功率器件IC可形成预设逆变电路拓扑；其中，预设逆变电路拓扑可为半桥电路拓扑或者全桥电路拓扑。
本申请通过将各第一直流输入端10的输入侧互相连接，以使在各第一直流输入端10的电位一直时，电位较高的第一直流输入端10各可产生均衡电流流向电位较低的各第一直流输入端10，以抬高各电位较低的各第一直流输入端10的电位，从而达到各第一直流输入端10电位相同的目的。需要说明的是，可通过飞线、连接件L1、金属带或铜Clip将各第一直流输入端10直接连接来实现本申请方案；或者，还可通过飞线、连接件L1、金属带或铜Clip将各第一直流输入端10与导电层焊接处所在的导电片互相连接来实现本申请方案；或者，还可将部分第一直流输入端10直接连接，以及将其余部分第一直流输入端10的焊接处所在导电片互相连接来实现本申请方案，在此不做限定。
如此设置，使得多个功率器件IC的输入电极或者输出电极可具有相同电位，不会因为电位不同而产生不均流现象，因而降低了功率器件IC过热失效的概率，有效增强了功率器件IC可靠性，从而解决了功率模块封装中功率器件IC可靠性较低的问题。
参照图1至图14，在本发明一实施例中，所述第一直流输入端10的数量大于所述第二直流输入端20，且多个所述第一直流输入端10分布于所述第二直流输入端20的两侧。
本实施例中，第一直流输入端10的数量至少为两个，第二直流输入端20的数量至少为一个。第一直流输入端10和第二直流输入端20的具体数量可根据多个功率器件IC所组成的预设逆变电路拓扑数量来确定，例如，当组成的预设逆变电路拓扑数量为两路时，第一直流输入端10的数量可为两个，第二直流输入端20的数量可为一个；当组成的预设逆变电路拓扑数量为三路时，第一直流输入端10的数量可为三个，第二直流输入端20的数量可为一个或者两个，在此不做限定。本说明书以第一直流输入端10的数量为两个，极性为正极性；第二直流输入端20的数量为一个，极性为负极性，为例进行说明。本申请方案通过将数量较少的第二直流输入端20设于靠中间位置，使得各第二直流输入端20所连接的功率器件IC可靠近绝缘基板30的中间区域集中设置，而用于与各第一直流输入端10所连接的功率器件IC可靠近绝缘基板30的两侧区域设置，有利于降低各功率器件IC之间的走线设计难度。
参照图1至图14，在本发明一实施例中，所述第一直流输入端10包括第一子直流输入端11和第二子直流输入端12，所述导电层包括第一导电片A1、第二导电片A2、第三导电片A3和第四导电片A4；
其中：所述第一导电片A1与所述第一子直流输入端11连接，所述第二导电片A2与所述第二子直流输入端12连接，所述第三导电片A3与所述第二直流输入端20连接；所述导电贴片40包括第一导电贴片41和第二导电贴片42，所述第一导电贴片41与所述第四导电片A4连接，所述第二导电贴片42与所述第三导电片A3连接。
第一导电片A1、第二导电贴片42、第三导电片A3、第四导电片A4同样可采用铜片等导电金属片来实现；其中，第一导电片A1和第二导电贴片42的设计参数可相同，设计参数包括但不限于：形状、厚度、材料、电阻。第一导电片A1、第二导电片A2和第三导电片A3三者的上表面可用于分别供第一子直流输入端11、第二子直流输入端12和第二直流输入端20焊接。此外，第一导电片A1、第二导电片A2和第三导电片A3的面积可配置为大于与对应直流输入端的焊接的面积，因而相当于对应扩大了第一子直流输入端11、第二子直流输入端12和第二直流输入端20与绝缘基板30的接触面积，可起到对直流电压母线散热的作用，且还可在第一直流输入端10、第二直流输入端20和第二直流输入端20出现振动时，起到吸收振动力的作用，可有效降低因振动导致直流输入失效的概率。
本实施例中，多个功率器件IC组成两路预设逆变电路拓扑，因此可具有两组上桥开关组和两组下桥开关组；第一导电贴片41和第二导电贴片42可沿第一预设方向延伸设置。第一导电贴片41可包括第一子导电贴片41A和第二子导电贴片41B，第二导电贴片42可包括第三子导电贴片42A和第四子导电贴片42B，其中：第一子导电贴片41A和第二子导电贴片41B可用于分别实现两组上桥开关组中各功率器件IC输出电极与第四导电贴片40的连接，此时第四导电贴片40还可经相应的导电片与两组下桥开关组中各功率器件IC的输入电极连接，第三子导电贴片42A和第四子导电贴片42B用于分别实现两组下桥开关组中各功率器件IC输出电极与第三导电片A3的连接，从而实现构建组成两组预设逆变电路拓扑。
进一步地，参照图5和图13，所述第一导电片A1与所述第二导电片A2连接，所述第二直流输入端20跨越所述第一导电片A1与所述第二导电片A2连接部分，并与所述第三导电片A3连接。
本实施例中，第二直流输入端20可呈鸥翼型，且可分为朝向绝缘基板30延伸的第一导电部分和背向绝缘基板30延伸设置的第二导电部分；其中：第一导电部分可与第三导电片A3连接，且与第三导电片A3成预设夹角设置；第二导电部分可与绝缘基板30的第一表面平行设置，以在自身下表面与绝缘基板30第一表面之间形成有过线通道，以使第一导电片A1和第二导电贴片42的连接部分可利用过线通道设置，有利于提高绝缘面板的布线利用率。
进一步地，参照图4，所述第一导电片A1和所述第二导电片A2具有相对设置的凸片，所述连接件L1与所述凸片连接。
本实施例中，第一导电片A1和第二导电贴片42可具有朝向彼此延伸设置的凸片，凸片可与所在的第一导电片A1或者第二导电贴片42可一体成型设置，此时连接件L1的两端可分别连接于两凸片，以进一步降低连接件L1的跨越幅度，有利于连接件L1降低中途落线的概率。
参照图1和图14，在本发明一实施例中，所述第一导电片A1与所述第二导电片A2通过连接件L1连接；所述导电层还包括第十导电片A10，所述连接件L1还与所述第十导电片A10连接。
当第一导电片A1和第二导电贴片42采用连接件L1连接时，由于跨越幅度过大，存在中途掉落导致各第一直流输入端10与第二直流输入端20短接的风险。针对此问题，本发明技术方案通过设有第十导电片A10，以使第十导电片A10为连接件L1提供中途落点，以将跨越幅度过大的连接件L1分为跨越幅度较小的两段，从而达到降低中途掉落导致短接的问题，有利于提高电机控制器的安全性。在图1和图14所示实施例中，第三导电片A3具有开口，第十导电片A10设于开口处，且与第三导电片A3非接触设置。可以理解的是，第十导电片A10可为第三导电片A3的部分初始区域，第三导电片A3可通过蚀刻出相应的间隙来形成第十导电片A10，有利于降低加工难度。
参照图2，在本发明一实施例中，所述第一导电片A1与所述第二导电片A2通过连接件L1连接；所述导电层还包括第十导电片A10，所述第十导电片A10底面垫设有垫板，所述连接件L1与所述第十导电片A10连接。
本实施例中，第十导电片A10还可为DBC铜箔，即在第三导电片A3预先开口后，采用DBC工艺在开口处设置垫板，再将铜箔设于垫板上，以形成第十导电片A10，具体可参照图2。由于DBC铜箔的高度相较于第三导电片A3而言较高，可进一步降低连接件L1中途掉落而导致短接的概率。
参照图6，在本发明一实施例中，所述第一直流输入端10包括第一子直流输入端11和第二子直流输入端12，所述导电层包括第一导电片A1、第二导电片A2、第三导电片A3、第四导电片A4和第七导电片A7；
其中：所述第一导电片A1与所述第一子直流输入端11连接，所述第二导电片A2与所述第二子直流输入端12连接，所述第一导电片A1与所述第二导电片A2连接，所述第三导电片A3与所述第二直流输入端20连接；所述导电贴片40包括第一导电贴片41和第二导电贴片42，所述第一导电贴片41与所述第四导电片A4连接，所述第二导电贴片42与所述第七导电片A7连接，所述第三导电片A3与所述第七导电片A7通过连接件L1连接，且所述连接件L1跨越所述第一导电片A1与所述第二导电片A2的连接部分。
本实施例中，第一导电片A1、第二导电贴片42、第三导电片A3、第一导电贴片41和第二导电贴片42的实现方式和设置方式可参照上述实施例，在此不做赘述；第四导电片A4则只与第二子直流输入端12焊接连接，第七导电片A7可与两组下桥开关组中各功率器件IC的输出电极连接。此时第一导电片A1和第二导电贴片42的连接部分可视为位于第三导电片A3和第七导电片A7之间，且可通过对绝缘基板30的导电层蚀刻得到，而第三导电片A3和第七导电片A7可通过绑定线、金属带或铜条带等连接件L1连接。如此设置，由于第三导电片A3和第七导电片A7之间的距离相较于第一导电片A1和第二导电贴片42之间的距离较近，因此可有效降低连接件L1的跨越幅度，有利于进一步降低连接件L1掉落而导致短接的概率。
参照图7和图13，在本发明一实施例中，所述第一直流输入端10包括第一子直流输入端11和第二子直流输入端12，所述导电层包括第一导电片A1、第二导电片A2、第三导电片A3、第四导电片A4、第五导电片A5、第六导电片A6和第八导电片A8；
其中：所述第一导电片A1与所述第一子直流输入端11连接，所述第二导电片A2与所述第二子直流输入端12连接，所述第三导电片A3与所述第二直流输入端20连接，部分所述功率器件IC与所述第五导电片A5连接，部分所述功率器件IC与所述第六导电片A6连接，其余所述功率器件IC与所述第八导电片A8连接；所述导电贴片40包括第一导电贴片41和第二导电贴片42，所述第一导电贴片41与所述第三导电片A3连接，所述第二导电贴片42与所述第四导电片A4连接，所述第一导电片A1、所述第二导电片A2与所述第八导电片A8连接。
本实施例中，第一导电片A1、第二导电贴片42、第三导电片A3、第四导电片A4、第一导电贴片41和第二导电贴片42的实现方式和设置方式可参照上述实施例，在此不做赘述；部分功率器件IC可为形成两组下桥开关组的各功率器件IC，其余功率器件IC可为用于形成两组上桥开关组的各功率器件IC。第五导电片A5可用于实现第四导电片A4和其中一组下桥开关中各功率器件IC输入电极的连接，第六导电片A6可用于实现第四导电片A4和另一组下桥开关中各功率器件IC输入电极的连接；第八导电片A8包括两个子导电片81A、82A，用于分别实现两组上桥开关组中各功率器件IC输入电极分别第一导电片A1或者第二导电片A2的连接，从而构建组成两组预设逆变电路拓扑。
参照图7，在本发明一实施例中，所述第一导电片A1、所述第二导电片A2和所述第八导电片A8相互连接，所述第二直流输入端20跨越所述第一导电片A1、所述第二导电片A2和所述第八导电片A8相互连接的部位。
两组下桥开关组可分布于两组上桥开关组的相对两侧；第三直流输入端50可呈拱型，以在其下表面和绝缘基板30第一表面之间形成有一过线通道，以使第八导电片A8可穿过该过线通道与第一导电片A1和第二导电片A2的连接部分连接，从而实现两组上桥开关组分别与第一直流输入端10和第二直流输入端20的连接。本实施例中，第三导电片A3分为两个子导电片A31、A32，并分设于第二直流输入端20的相对两侧，其中一个子导电片A31用于实现第一导电贴片41与第三直流输入端50的连接，另一个子导电片A32用于实现第二导电贴片42与第三直流输入端50的连接。
参照图1至图14，在本发明一实施例中，所述第一导电片A1、所述第二导电片A2分别与所述第八导电片A8连接。
本实施例中，第一导电片A1、第二导电片A2可分别与第八导电片A8非接触设置或者一体成型设置。
可选地，参照图8和图10，所述第一导电片A1、所述第二导电片A2通过金属板或者连接件L1与所述第八导电片A8连接。
本实施例中，第一导电片A1、第二导电片A2可通过绑定线、金属带或铜条带等连接件L1分别与第八导电片A8连接，此时第三导电片A3可具有朝向第一导电片A1和第二导电片A2延伸设置的凸片。或者，第一导电片A1和第二导电片A2还可分别通过一金属板与第八导电片A8连接，金属板可与第八导电片A8呈预设角度设置，此时第三导电片A3的两端可分别朝向第一子直流输入端11和第二子直流输入端12方向延伸。换而言之，第一子直流输入端11和第二子直流输入端12可视为悬浮于第三导电片A3上。
参照图9，在本发明一实施例中，所述第一直流输入端10包括第一子直流输入端11和第二子直流输入端12，所述导电层包括第一导电片A1、第二导电片A2、第三导电片A3、第四导电片A4、第五导电片A5、第六导电片A6、第八导电片A8、第九导电片A9和第十一导电片A11；
其中：所述第一导电片A1与所述第一子直流输入端11连接，所述第二导电片A2与所述第二子直流输入端12连接，所述第三导电片A3与所述第二直流输入端20连接，部分所述功率器件IC与所述第五导电片A5连接，部分所述功率器件IC与所述第六导电片A6连接，其余所述功率器件IC与所述第八导电片A8连接；所述导电贴片40包括第一导电贴片41和第二导电贴片42，所述第一导电贴片41与所述第九导电片A9连接，所述第二导电贴片42与所述第四导电片A4连接，所述第三导电片A3与所述第九导电片A9、所述第十一导电片A11分别连接，所述第一导电片A1、所述第二导电片A2与所述第八导电片A8连接。
本实施例中，第一子直流输入端11、第二子直流输入端12、第一导电片A1、第二导电片A2、第三导电片A3、第四导电片A4、第五导电片A5、第六导电片A6、第八导电片A8、第一导电贴片41和第二导电贴片42的实现方式和设置方式可参照上述实施例，在此不做赘述。第九导电片A9可与第十导电片A10的设计参数相同，第九导电片A9可设于第一导电片A1和第五导电片A5之间，第十一导电片A11可设于第二导电片A2和第六导电片A6之间。其中，第九导电片A9分别与第一导电贴片41中的第一子导电贴片41A和第三导电片A3连接，从而实现一组下桥开关组中各功率器件IC的输出电极与第二直流输入端20的连接；第十一导电贴片40分别与第一导电贴片41中的第二子导电贴片41B和第三导电片A3连接，从而实现另一组下桥开关组中各功率器件IC的输出电极与第二直流输入端20的连接，从而构建组成两组预设逆变电路拓扑。
可选地，参照图9，所述第三导电片A3与所述第九导电片A9、所述第十一导电片A11通过连接件L1连接，其中，所述第三导电片A3与所述第九导电片A9连接的连接件L1跨越所述第一导电片A1与所述第八导电片A8连接的部分，所述第三导电片A3与所述第十一导电片A11连接的连接件L1跨越所述第二导电片A2与所述第八导电片A8连接的部分。
第一导电片A1和第二导电片A2可分别经相应的导电片与第八导电片A8连接；或者，第一导电片A1和第二导电片A2还可与第八导电片A8一体成型设置，且第一导电片A1和第八导电片而且A8的连接部分位于第九导电片A9和第三导电片A3之间，第二导电片A2和第八导电片A8的连接部分位于第十一导电片A11和第三导电片A3之间。本实施例中，第九导电片A9和第十一导电片A11可分别经绑定线、金属带或铜条带等连接件L1跨越相应的连接部分，以实现连接于第三导电片A3的相对两侧。如此设置，可有效连接件L1的跨越幅度，有利于进一步降低连接件L1掉落而导致短接的概率。
参照图11，在本发明一实施例中，所述第一直流输入端10包括第一子直流输入端11和第二子直流输入端12，所述导电层包括第三导电片A3、第四导电片A4、第五导电片A5、第六导电片A6和第八导电片A8；
其中：第一子直流输入端11和所述第二子直流输入端12分别与所述第八导电片A8连接，所述第三导电片A3与所述第二直流输入端20连接，部分所述功率器件IC与所述第五导电片A5连接，部分所述功率器件IC与所述第六导电片A6连接，其余所述功率器件IC与所述第八导电片A8连接；所述导电贴片40包括第一导电贴片41和第二导电贴片42，所述第一导电贴片41与所述第三导电片A3连接，所述第二导电贴片42与所述第四导电片A4连接。
第三导电片A3、第四导电片A4、第五导电片A5、第六导电片A6和第八导电片A8的实现方式和设置方式可参照上述实施例，在此不做赘述。本实施例中，由于取消了第一导电片A1和第二导电片A2，第一子直流输入端11和第二子直流输入端12可直接与第八导电片A8连接，且由于第八导电片A8的面积远大于第一导电片A1和第二导电片A2，如此设置有利于进一步提高对直流母线的散热作用以及振动力吸收作用。第三导电片A3的两端可分别朝向第一子直流输入端11和第二子直流输入端12延伸设置，以分别与第一子导电贴片41A和第二子导电贴片41B连接。
可选地，参照图11，所述第八导电片A8设有凸台，所述第一子直流输入端11和所述第二子直流输入端12分别与对应的所述凸台连接。
本实施例中，在第八导电片A8靠近第二直流输入端20的一侧可设有分别朝向第一子直流输入端11和第二子直流输入端12延伸设置的凸台，以供第一子直流输入端11和第二子直流输入端12对应焊接其上。如此设置，使得第一子直流输入端11和第二子直流输入端12可分别距离第二直流输入端20一较远距离，可有效避免第一子直流输入端11和第二子直流输入端12与第二直流输入端20短接的情况。此时，还由于两凸台与第三导电片A3在陶瓷基板的宽度方向上并非处于同一直线，因而第三导电片A3的两端可分别穿过第一子直流输入端11和第二子直流输入端12形成的过线通道形成C形结构，以分别将两凸台围设其中。
进一步地，参照图12，所述第一导电贴片41跨越所述凸台与所述第三导电片A3连接。
本实施例中，第三导电片A3靠近第八导电片A8的一侧可具有分别朝向陶瓷基板的宽度方向延伸的延伸部，以供第一子导电贴片41A和第二子导电片贴片可对应焊接其上。此时，凸台可呈C形结构，每一凸台可将第三导电片A3的一个延伸部围设其中，也即第一子导电贴片41A和第二子导电贴片41B分别跨越一个凸台与第三导电片A3的一个延伸部连接。当然。图12所示实施例也可视为，第一导电片A1和第二导电片A2分别与对应的凸台一体成型设置。
此外，本申请还提出一实施例，具体可参照图14，将第三子导电贴片42A和第四子导电贴片42B采用一体成型的C形导电片来实现，即第三子导电贴片42A和第四子导电贴片42B之间设有用于连接二者，且可间隔第四导电片A4预设距离设置的连接导电片。此外，第二直流输入端20还可与第一导电贴片41一体设置。如此，有利于减少物料的投入和工艺流程，还有利于降低功率器件IC的成本。当然，其余设置可参照图1所示实施例，在此不做赘述。
本发明还提出一种电机控制器，该电机控制器包括功率模块，该功率模块的具体结构参照上述实施例，由于本电机控制器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
其中，电机控制器还可包括AC-DC模块和电容器件。当第一子直流输入端11和第二子直流输入端12的极性为正极时，AC-DC模块可通过双正电压母线与功率模块的第一子直流输入端11和第二子直流输入端12连接，以及通过负电压母线与功率模块的第二直流输入端20连接；当第一子直流输入端11和第二子直流输入端12的极性为负极时，AC-DC模块可通过双负电压母线与功率模块的第一子直流输入端11和第二子直流输入端12连接，以及通过正电压母线与功率模块的第二直流输入端20连接；电容器件可连接于正、负电压母线之间。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (20)

1.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括：
多个极性相同的第一直流输入端；
至少一个第二直流输入端，所述第二直流输入端与所述第一直流输入端的极性相反；
多个功率器件；
绝缘基板，在所述绝缘基板的第一表面具有导电层，所述导电层与所述功率器件的输入电极或者输出电极连接；
导电贴片，所述导电贴片沿第一预设方向与对应的所述功率器件的输入电极或者输出电极连接；
交流输出端，与所述导电层连接；
其中：各所述极性相同的第一直流输入端在相对于所述功率器件的输入侧相连接。
2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一直流输入端的数量大于所述第二直流输入端，且多个所述第一直流输入端分布于所述第二直流输入端的两侧。
3.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片和第四导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第四导电片连接，所述第二导电贴片与所述第三导电片连接。
4.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片与所述第二导电片连接，所述第二直流输入端跨越所述第一导电片与所述第二导电片连接部分设置。
5.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片与所述第二导电片通过连接件连接，所述连接件跨越所述第三导电片设置。
6.如权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片和所述第二导电片具有相对设置的凸片，所述连接件与所述凸片连接。
7.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片与所述第二导电片通过连接件连接；所述导电层还包括第十导电片，所述连接件还与所述第十导电片连接。
8.如权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片与所述第二导电片通过连接件连接；所述导电层还包括第十导电片，所述第十导电片底面垫设有垫板，所述连接件与所述第十导电片连接。
9.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片、第四导电片和第七导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第一导电片与所述第二导电片连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第四导电片连接，所述第二导电贴片与所述第七导电片连接，所述第三导电片与所述第七导电片通过连接件连接，且所述连接件跨越所述第一导电片与所述第二导电片的连接部分。
10.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片、第四导电片、第五导电片、第六导电片和第八导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接，部分所述功率器件与所述第五导电片连接，部分所述功率器件与所述第六导电片连接，其余所述功率器件与所述第八导电片连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第三导电片连接，所述第二导电贴片与所述第四导电片连接，所述第一导电片、所述第二导电片与所述第八导电片连接。
11.如权利要求10所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片、所述第二导电片和所述第八导电片相互连接，所述第二直流输入端跨越所述第一导电片、所述第二导电片和所述第八导电片相互连接的部位设置。
12.如权利要求10所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片、所述第二导电片分别与所述第八导电片连接。
13.如权利要求12所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电片、所述第二导电片通过金属板或者连接件与所述第八导电片连接。
14.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第一导电片、第二导电片、第三导电片、第四导电片、第五导电片、第六导电片、第八导电片、第九导电片和第十一导电片；
其中：所述第一导电片与所述第一子直流输入端连接，所述第二导电片与所述第二子直流输入端连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接，部分所述功率器件与所述第五导电片连接，部分所述功率器件与所述第六导电片连接，其余所述功率器件与所述第八导电片连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第九导电片和所述第十一导电贴片连接，所述第二导电贴片与所述第四导电片连接，所述第三导电片与所述第九导电片、所述第十一导电片分别连接，所述第一导电片、所述第二导电片与所述第八导电片连接。
15.如权利要求14所述的功率模块，其特征在于，所述第三导电片与所述第九导电片、所述第十一导电片通过连接件连接，其中，所述第三导电片与所述第九导电片连接的连接件跨越所述第一导电片与所述第八导电片连接的部分，所述第三导电片与所述第十一导电片连接的连接件跨越所述第二导电片与所述第八导电片连接的部分。
16.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一直流输入端包括第一子直流输入端和第二子直流输入端，所述导电层包括第三导电片、第四导电片、第五导电片、第六导电片和第八导电片；
其中：第一子直流输入端和所述第二子直流输入端分别与所述第八导电片连接，所述第三导电片与所述第二直流输入端连接，部分所述功率器件与所述第五导电片连接，部分所述功率器件与所述第六导电片连接，其余所述功率器件与所述第八导电片连接；所述导电贴片包括第一导电贴片和第二导电贴片，所述第一导电贴片与所述第三导电片连接，所述第二导电贴片与所述第四导电片连接。
17.如权利要求16所述的功率模块，其特征在于，所述第八导电片设有凸台，所述第一子直流输入端和所述第二子直流输入端分别与对应的所述凸台连接。
18.如权利要求17所述的功率模块，其特征在于，所述第一导电贴片跨越所述凸台与所述第三导电片连接。
19.如权利要求5-9、13、15任意一项所述的功率模块，其特征在于，所述连接件为绑定线或者金属带。
20.一种电机控制器，其特征在于，所述电机控制器包括如权利要求1-19任意一项所述的功率模块。
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