CN117672994A - 一种塑封功率模块及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种塑封功率模块及车辆。塑封功率模块包括：散热基板；下铜层，下铜层与散热基板连接；绝缘衬板，绝缘衬板与下铜层连接，下铜层位于绝缘衬板与散热基板之间；电路模块，电路模块包括上铜层，上铜层设置于绝缘衬板远离下铜层的一侧，上铜层上设置有芯片、至少一个导电连接部、功率端子和信号端子，芯片通过导电连接部与功率端子和信号端子中的至少一个连接；塑封壳体，塑封壳体与散热基板连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体将下铜层、绝缘衬板、上铜层、芯片，以及至少部分的导电连接部、至少部分的功率端子和至少部分的信号端子塑封于塑封腔体内。应用本发明的技术方案，解决了现有技术中功率模块的散热差、性能低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电驱系统技术领域，具体而言，涉及一种塑封功率模块及车辆。
背景技术
随着电动汽车的普及，用户对电动汽车的接受度和认可度逐步上升，对电动汽车的要求也逐步提高。当前新能源车主对续驶里程和充电时间有较大的担忧，为改善用户焦虑，各大主机厂开始从提升电池充电速度、提升电驱系统效率这两方面着手改善充电速度与续航里程的问题。整车电耗水平是事关顾客满意度的核心质量特性，在移动出行服务等场景尤为明显。电驱动系统效率对整车电耗的影响举足轻重，高工况循环效率可以减少电池装载量(成本、安全)，降低里程焦虑，节能降低运行成本，减少充电时间和次数。电驱动系统的工况效率每提升1％，续驶里程延长大于10km。如果去除风阻、滚阻、机械制动等硬性能耗需求外，电驱动系统占整车能耗的比重将达到80％以上。电驱系统中逆变器的损耗主要来自功率模块，硅基IGBT功率模块在性能上已经达到其理论极限，现有技术中功率模块的散热差、性能低。
针对上述问题，目前尚未得到有效的解决。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种塑封功率模块及车辆，以解决现有技术中功率模块的散热差、性能低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种塑封功率模块，包括：散热基板；下铜层，下铜层与散热基板连接；绝缘衬板，绝缘衬板与下铜层连接，下铜层位于绝缘衬板与散热基板之间；电路模块，电路模块包括上铜层，上铜层设置于绝缘衬板远离下铜层的一侧，上铜层上设置有芯片、至少一个导电连接部、功率端子和信号端子，芯片通过导电连接部与功率端子和信号端子中的至少一个连接；塑封壳体，塑封壳体与散热基板连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体将下铜层、绝缘衬板、上铜层、芯片，以及至少部分的导电连接部、至少部分的功率端子和至少部分的信号端子塑封于塑封腔体内。
进一步地，电路模块为多个，相邻电路模块中的一个电路模块的导电连接部与另一个电路模块连接。
进一步地，多个电路模块包括第一电路模块和第二电路模块，第一电路模块包括第一铜层、第一芯片和第一导电部，第二电路模块包括第二铜层、第二芯片和第二导电部，第一导电部的一端与第一芯片连接，第一导电部的另一端与第二铜层连接，和/或，第二导电部的一端与第二芯片连接，第二导电部的另一端与第一铜层连接。
进一步地，第一导电部和第二导电部中的至少一个包括铜带，铜带包括：铜带本体，铜带本体呈板状结构，铜带本体中部远离绝缘衬板一侧凹陷地设置，铜带本体的两端的连接面相平齐地设置。
进一步地，铜带本体的至少一端设置有至少一个连接孔，其中，连接孔的横截面呈圆形、椭圆形、正多边形或异形结构。
进一步地，至少一个电路模块中的导电连接部为多个，多个导电连接部中至少一个的结构与其余的结构不同地设置，和/或，多个导电连接部中的至少两个沿散热基板的厚度方向呈层状分布地设置。
进一步地，电路模块为多个，多个电路模块中的至少一个导电连接部的结构与其余电路模块中的导电连接部的结构不同地设置。
进一步地，至少一个电路模块中的导电连接部包括多个导电连接部，多个导电连接部包括下桥和上桥，其中，至少部分的下桥位于上桥的下方。
进一步地，下桥包括：下桥体单元，下桥体单元为多个，多个下桥体单元的中部通过下连接梁连接，且，多个下桥体单元沿下桥体单元的长度方向间隔地设置，沿各下桥体单元的长度方向，各下桥体单元的本体弯折形成第一折弯结构，第一折弯结构为多个，多个第一折弯结构的开口方向沿下桥体单元的长度方向交替地设置，位于下连接梁两侧，且距离下连接梁的距离最大的第一折弯结构的开口方向朝向塑封壳体一侧设置，且多个下桥体单元中，其中一个下桥体单元的距离下连接梁距离最大的第一折弯结构的底部与上铜层连接，另一个下桥体单元的距离下连接梁距离最近的第一折弯结构的底部与芯片连接。
进一步地，各下桥体单元的端部均设置有一个下加强梁，下加强梁的轴线与下连接梁的轴线平行地设置。进一步地，上桥包括：上桥体单元，上桥体单元为多个，多个上桥体单元的中部通过上连接梁连接，且，多个上桥体单元沿上桥体单元的长度方向间隔地设置，沿各下桥体单元的长度方向，各上桥体单元本体的两端各形成一个第二折弯结构，第二折弯结构的开口朝向塑封壳体一侧设置，各上桥体单元的第二折弯结构的底部与芯片连接，上连接梁的两端分别设置有一个连接钩部，连接钩部朝向上铜层一侧延伸设置并与上铜层连接。
进一步地，各上桥体单元的端部均设置有一个上加强梁，上加强梁的轴线与上连接梁的轴线平行地设置。
进一步地，导电连接部包括：中心梁，中心梁上设置有多个引脚组，多个引脚组沿中心梁的长度方向间隔地设置，其中，多个引脚组包括第一引脚、第二引脚和第三引脚，第一引脚和第二引脚位于中心梁的第一侧，第三引脚位于中心梁的第二侧，第一侧与第二侧相对地设置，第一引脚和第二引脚与芯片连接，第三引脚与上铜层连接。
进一步地，第一引脚的最远至中心梁轴线的距离与第二引脚的最远端至中心梁轴线的距离不同地设置。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括上述的塑封功率模块。
应用本发明的技术方案，塑封功率模块包括散热基板、下铜层、绝缘衬板、电路模块和塑封壳体，下铜层与散热基板连接，下铜层位于绝缘衬板与散热基板之间，电路模块包括上铜层，上铜层设置于绝缘衬板远离下铜层的一侧，上铜层上设置有芯片、至少一个导电连接部、功率端子和信号端子，芯片通过导电连接部与功率端子和信号端子中的至少一个连接，塑封壳体与散热基板连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体将下铜层、绝缘衬板、上铜层、芯片，以及至少部分的导电连接部、至少部分的功率端子和至少部分的信号端子塑封于塑封腔体内，这样设置简化了制造工艺步骤，提升了散热效率，提升了该塑封功率模块的性能，解决了现有技术中功率模块的散热差、性能低的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的塑封功率模块的第一实施例的结构示意图；
图2示出了根据本发明的塑封功率模块的第二实施例的结构示意图；
图3示出了根据本发明的塑封功率模块的第三实施例的结构示意图；
图4示出了根据本发明的塑封功率模块的第四实施例的结构示意图；
图5示出了根据本发明的塑封功率模块的第五实施例的结构示意图；
图6示出了根据本发明的塑封功率模块的第六实施例的结构示意图；
图7示出了根据本发明的塑封功率模块的第七实施例的结构示意图；
图8示出了根据本发明的塑封功率模块的第八实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、散热基板；
20、下铜层；
30、绝缘衬板；
40、电路模块；41、上铜层；42、芯片；
43、导电连接部；
431、铜带；4310、铜带本体；
432、下桥；4320、下桥体单元；4321、下连接梁；4322、第一折弯结构；4323、下加强梁；
433、上桥；4330、上桥体单元；4331、上连接梁；4332、第二折弯结构；4333、连接钩部；4334、上加强梁；
434、中心梁；4341、第一引脚；4342、第二引脚；4343、第三引脚；
44、功率端子；
45、信号端子；
50、塑封壳体。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
结合图1至图8所示，根据本发明的具体实施例，提供了一种塑封功率模块。
具体地，该塑封功率模块包括：散热基板10；下铜层20，下铜层20与散热基板10连接；绝缘衬板30，绝缘衬板30与下铜层20连接，下铜层20位于绝缘衬板30与散热基板10之间；电路模块40，电路模块包括上铜层41，上铜层41设置于绝缘衬板30远离下铜层20的一侧，上铜层41上设置有芯片42、至少一个导电连接部43、功率端子44和信号端子45，芯片42通过导电连接部43与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接；塑封壳体50，塑封壳体50与散热基板10连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体50将下铜层20、绝缘衬板30、上铜层41、芯片42，以及至少部分的导电连接部43、至少部分的功率端子44和至少部分的信号端子45塑封于塑封腔体内。
结合图1所示，本实施例中塑封功率模块包括散热基板10、下铜层20、绝缘衬板30、电路模块40和塑封壳体50，其中，下铜层20与散热基板10连接，绝缘衬板30与下铜层20连接，下铜层20位于绝缘衬板30与散热基板10之间，电路模块40包括上铜层41，上铜层41设置于绝缘衬板30远离下铜层20的一侧，上铜层41上设置有芯片42、至少一个导电连接部43、功率端子44和信号端子45，芯片42通过导电连接部43与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接，塑封壳体50与散热基板10连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体50将下铜层20、绝缘衬板30、上铜层41、芯片42，以及至少部分的导电连接部43、至少部分的功率端子44和至少部分的信号端子45塑封于塑封腔体内，简化了制造工艺步骤，提升了散热效率，提升了模块电压等级，提升了该塑封功率模块的性能。
在本申请的另一个实施例中，塑封壳体50可使用且不限于PPS、PEEK、LCP等材料制成，本实施例中仅具体的采用PPS材料制成，在具备优异的耐寒耐热性的同时还具有较高的耐磨性，易加工成型，性价比较高。
进一步地，电路模块为多个，相邻电路模块中的一个电路模块的导电连接部43与另一个电路模块连接。结合图1所示，导电连接部43包括直接连接和间接连接的部分，这样设置保证了电路的完整性。
进一步地，多个电路模块包括第一电路模块和第二电路模块，第一电路模块包括第一铜层、第一芯片和第一导电部，第二电路模块包括第二铜层、第二芯片和第二导电部，第一导电部的一端与第一芯片连接，第一导电部的另一端与第二铜层连接，和/或，第二导电部的一端与第二芯片连接，第二导电部的另一端与第一铜层连接。这样设置可以提升电路模块的；流通能力。
进一步地，第一导电部和第二导电部中的至少一个包括铜带431，铜带431包括铜带本体4310，铜带本体4310呈板状结构，铜带本体4310中部远离绝缘衬板30一侧凹陷地设置，铜带本体4310的两端的连接面相平齐地设置。
结合图1和图2所示，在本实施例中，第一导电部和第二导电部中的至少一个包括铜带431，该连接方式较现有技术中的铜线连接相比，提升了通流能力，因为由铜带431连接，铜带本体4310呈板状结构，散热面积增大，提升了散热能力。
进一步地，铜带本体4310的至少一端设置有至少一个连接孔，其中，连接孔的横截面呈圆形、椭圆形、正多边形或异形结构。
结合图2所示，在本实施例中铜带本体4310的至少一端设置有至少一个连接孔，连接孔的一端焊接或银烧结在芯片42的上表面，另一端经过焊接过银烧结在绝缘衬板30上，完成芯片42与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接。其中，连接孔的设置可以减少焊料用量，降低铜带重量，减少生产成本，增加了排气的作用，进一步地，该设置起到了增强焊接稳定性、可靠性的作用。
进一步地，至少一个电路模块中的导电连接部43为多个，多个导电连接部43中至少一个的结构与其余的结构不同地设置，和/或，多个导电连接部43中的至少两个沿散热基板10的厚度方向呈层状分布地设置。在本实施例中，采用具有不同结构的导电连接部43配合设置，将芯片42的电流回流到一起后，通过功率端子44输出。
进一步地，电路模块为多个，多个电路模块中的至少一个导电连接部43的结构与其余电路模块中的导电连接部43的结构不同地设置。在本实施例中，当芯片42为非对称设计时，在电路模块中设置结构不同的导电连接部43，可根据需要为整个回路做均流设计。
进一步地，至少一个电路模块中的导电连接部43包括多个导电连接部43，多个导电连接部43包括下桥432和上桥433，其中，至少部分的下桥432位于上桥433的下方。
结合图3和图4所示，在本实施例中，芯片42通过下桥432和上桥433与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接，下桥432和上桥433呈板状结构，能增加散热面积，提升电流流通能力和导电能力。除此之外，下桥432和上桥433均为一体成型，减少装配零件，降低整体重量，简化了制造工艺步骤。
进一步地，下桥432包括：下桥体单元4320，下桥体单元4320为多个，多个下桥体单元4320的中部通过下连接梁4321连接，且，多个下桥体单元4320沿下桥体单元4320的长度方向间隔地设置，沿各下桥体单元4320的长度方向，各下桥体单元4320的本体弯折形成第一折弯结构4322，第一折弯结构4322为多个，多个第一折弯结构4322的开口方向沿下桥体单元4320的长度方向交替地设置，位于下连接梁4321两侧，且距离下连接梁4321的距离最大的第一折弯结构4322的开口方向朝向塑封壳体50一侧设置，且多个下桥体单元4320中，其中一个下桥体单元4320的距离下连接梁4321距离最大的第一折弯结构4322的底部与上铜层41连接，另一个下桥体单元4320的距离下连接梁4321距离最近的第一折弯结构4322的底部与芯片42连接。
结合图3所示，下桥体单元4320的距离下连接梁4321距离最大的第一折弯结构4322的底部用于与上铜层41连接，另一个下桥体单元4320的距离下连接梁4321距离最近的第一折弯结构4322的底部用于与芯片42连接，这样设置实现了芯片42通过下桥432与上铜层41连接，便于芯片42的电流通过下桥432流至功率端子44输出。
进一步地，各下桥体单元4320的端部均设置有一个下加强梁4323，下加强梁4323的轴线与下连接梁4321的轴线平行地设置。结合图3所示，下加强梁4323的设置加强了下桥432的强度。
进一步地，上桥433包括：上桥体单元4330，上桥体单元4330为多个，多个上桥体单元4330的中部通过上连接梁4331连接，且，多个上桥体单元4330沿上桥体单元4330的长度方向间隔地设置，沿各下桥体单元4320的长度方向，各上桥体单元4330本体的两端各形成一个第二折弯结构4332，第二折弯结构4332的开口朝向塑封壳体50一侧设置，各上桥体单元4330的第二折弯结构4332的底部与芯片42连接，上连接梁4331的两端分别设置有一个连接钩部4333，连接钩部4333朝向上铜层41一侧延伸设置并与上铜层41连接。
结合图4所示，上桥体单元4330的第二折弯结构4332的底部用于与芯片42连接，连接钩部4333朝向上铜层41一侧延伸设置并与上铜层41连接。这样设置实现了芯片42通过上桥433和下桥432与上铜层41的连接，便于芯片42的电流通过上桥433和下桥432流至功率端子44输出。
进一步地，各上桥体单元4330的端部均设置有一个上加强梁4334，上加强梁4334的轴线与上连接梁4331的轴线平行地设置。结合图4所示，下加强梁4323的设置加强了下桥432的强度。
进一步地，导电连接部43包括：中心梁434，中心梁434上设置有多个引脚组，多个引脚组沿中心梁434的长度方向间隔地设置，其中，多个引脚组包括第一引脚4341、第二引脚4342和第三引脚4343，第一引脚4341和第二引脚4342位于中心梁434的第一侧，第三引脚4343位于中心梁434的第二侧，第一侧与第二侧相对地设置，第一引脚4341和第二引脚4342与芯片42连接，第三引脚4343与上铜层41连接。
结合图5所示，在本实施例中，第一引脚4341和第二引脚4342与芯片42连接，第三引脚4343与上铜层41连接，采用中心梁434实现多个电路模块的连接，便于芯片42的电流通过多个引脚组和中心梁434流至功率端子44输出。
在本申请的另一个实施例中，当芯片42对称布置时，仅使用一种中心梁434，在各桥臂之间复用即可满足连接要求，与此同时，可增加中心梁434的连接宽度，以增大续流能力和散热能力。
在本申请的另一个实施例中，当芯片42为非对称布置时，可根据芯片42位置，通过更改中心梁434和多个引脚组的各部分尺寸，以满足连接要求，同时可根据需要为整个回路做均流设计。
进一步地，第一引脚4341的最远至中心梁434轴线的距离与第二引脚4342的最远端至中心梁434轴线的距离不同地设置。结合图5所示，以便实现多个电路模块的连接。
在本申请的另一个实施例中，功率端子44包括交流端子和直流端子，功率端子44采用激光焊接的方式与外部连接，不用螺栓连接，减少寄生电感，减少装配零件，降低整体重量，减少成本，提升了该塑封功率模块的效率及功率密度。
在本申请的另一个实施例中，芯片42的上下表面采用银烧结工艺，增加了该塑封功率模块运行的可靠性。
结合图7和图8所示，在本申请的另一个实施例中，首先将芯片42通过焊接或者银烧结的方式固定在绝缘衬板30上，通过将铜带431有异形孔的一端焊接或银烧结在芯片42的上表面，将铜带431有异形孔的另一端经过焊接过银烧结在绝缘衬板30上，完成芯片42的连接，然后将功率端子44和信号端子45的引线框架焊接到绝缘衬板30上(结合图7所示)，再将绝缘衬板30、芯片42、铜带431、功率端子44和信号端子45的引线框架整体塑封，将电路模块的三相全桥一体塑封，将塑封后的电路模块焊接到带PINFIN的散热基板10上，将塑封固化好的电路模块中的引线框架进行切割，将功率端子44和信号端子45成形处理(结合图8所示)。最后将塑封功率模块通过螺栓连接固定到逆变器的主壳体上，功率端子44与电容和母排之间通过激光焊接或螺栓连接完成，当功率端子采用螺栓链接时，需在模块功率端子上加工通孔。该塑封功率模块采用整体塑封方式，固化成型后焊接到散热基板10上，简化了制造工艺步骤。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种车辆，包括上述的塑封功率模块。
具体地，该塑封功率模块包括：散热基板10；下铜层20，下铜层20与散热基板10连接；绝缘衬板30，绝缘衬板30与下铜层20连接，下铜层20位于绝缘衬板30与散热基板10之间；电路模块40，电路模块包括上铜层41，上铜层41设置于绝缘衬板30远离下铜层20的一侧，上铜层41上设置有芯片42、至少一个导电连接部43、功率端子44和信号端子45，芯片42通过导电连接部43与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接；塑封壳体50，塑封壳体50与散热基板10连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体50将下铜层20、绝缘衬板30、上铜层41、芯片42，以及至少部分的导电连接部43、至少部分的功率端子44和至少部分的信号端子45塑封于塑封腔体内。
结合图1所示，本实施例中塑封功率模块包括散热基板10、下铜层20、绝缘衬板30、电路模块40和塑封壳体50，其中，下铜层20与散热基板10连接，绝缘衬板30与下铜层20连接，下铜层20位于绝缘衬板30与散热基板10之间，电路模块40包括上铜层41，上铜层41设置于绝缘衬板30远离下铜层20的一侧，上铜层41上设置有芯片42、至少一个导电连接部43、功率端子44和信号端子45，芯片42通过导电连接部43与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接，塑封壳体50与散热基板10连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体50将下铜层20、绝缘衬板30、上铜层41、芯片42，以及至少部分的导电连接部43、至少部分的功率端子44和至少部分的信号端子45塑封于塑封腔体内，简化了制造工艺步骤，这样设置提升了散热效率，提升了模块电压等级，提升了该塑封功率模块的性能。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
塑封壳体50与散热基板10连接并围设成塑封腔体，且塑封壳体50将下铜层20、绝缘衬板30、上铜层41、芯片42，以及至少部分的导电连接部43、至少部分的功率端子44和至少部分的信号端子45塑封于塑封腔体内，简化了制造工艺步骤。
芯片42通过下桥432和上桥433与功率端子44和信号端子45中的至少一个连接，下桥432和上桥433呈板状结构，能增加散热面积，提升电流流通能力和导电能力。除此之外，下桥432和上桥433均为一体成型，减少装配零件，降低整体重量。
当芯片42对称布置时，仅使用一种中心梁434，在各桥臂之间复用即可满足连接要求，与此同时，可增加中心梁434的连接宽度，以增大续流能力和散热能力。当芯片42为非对称布置时，可根据芯片42位置，通过更改中心梁434和多个引脚组的各部分尺寸，以满足连接要求，同时可根据需要为整个回路做均流设计。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种塑封功率模块，其特征在于，包括：
散热基板(10)；
下铜层(20)，所述下铜层(20)与所述散热基板(10)连接；
绝缘衬板(30)，所述绝缘衬板(30)与所述下铜层(20)连接，所述下铜层(20)位于所述绝缘衬板(30)与所述散热基板(10)之间；
电路模块(40)，所述电路模块(40)包括上铜层(41)，所述上铜层(41)设置于所述绝缘衬板(30)远离所述下铜层(20)的一侧，所述上铜层(41)上设置有芯片(42)、至少一个导电连接部(43)、功率端子(44)和信号端子(45)，所述芯片(42)通过所述导电连接部(43)与所述功率端子(44)和所述信号端子(45)中的至少一个连接；
塑封壳体(50)，所述塑封壳体(50)与所述散热基板(10)连接并围设成塑封腔体，且所述塑封壳体(50)将所述下铜层(20)、所述绝缘衬板(30)、所述上铜层(41)、所述芯片(42)，以及至少部分的所述导电连接部(43)、至少部分的所述功率端子(44)和至少部分的所述信号端子(45)塑封于所述塑封腔体内。
2.根据权利要求1所述的塑封功率模块，其特征在于，所述电路模块为多个，相邻所述电路模块中的一个所述电路模块的所述导电连接部(43)与另一个所述电路模块连接。
3.根据权利要求2所述的塑封功率模块，其特征在于，多个所述电路模块包括第一电路模块和第二电路模块，所述第一电路模块包括第一铜层、第一芯片和第一导电部，所述第二电路模块包括第二铜层、第二芯片和第二导电部，所述第一导电部的一端与所述第一芯片连接，所述第一导电部的另一端与所述第二铜层连接，和/或，所述第二导电部的一端与所述第二芯片连接，所述第二导电部的另一端与所述第一铜层连接。
4.根据权利要求3所述的塑封功率模块，其特征在于，所述第一导电部和所述第二导电部中的至少一个包括铜带(431)，所述铜带(431)包括：
铜带本体(4310)，所述铜带本体(4310)呈板状结构，所述铜带本体(4310)中部远离所述绝缘衬板(30)一侧凹陷地设置，所述铜带本体(4310)的两端的连接面相平齐地设置。
5.根据权利要求4所述的塑封功率模块，其特征在于，所述铜带本体(4310)的至少一端设置有至少一个连接孔，其中，所述连接孔的横截面呈圆形、椭圆形、正多边形或异形结构。
6.根据权利要求1所述的塑封功率模块，其特征在于，至少一个所述电路模块中的所述导电连接部(43)为多个，多个所述导电连接部(43)中至少一个的结构与其余的结构不同地设置，和/或，多个所述导电连接部(43)中的至少两个沿所述散热基板(10)的厚度方向呈层状分布地设置。
7.根据权利要求1或6所述的塑封功率模块，其特征在于，所述电路模块为多个，多个所述电路模块中的至少一个所述导电连接部(43)的结构与其余所述电路模块中的所述导电连接部(43)的结构不同地设置。
8.根据权利要求6所述的塑封功率模块，其特征在于，至少一个所述电路模块中的所述导电连接部(43)包括多个所述导电连接部(43)，多个所述导电连接部(43)包括下桥(432)和上桥(433)，其中，至少部分的所述下桥(432)位于所述上桥(433)的下方。
9.根据权利要求8所述的塑封功率模块，其特征在于，所述下桥(432)包括：
下桥体单元(4320)，所述下桥体单元(4320)为多个，多个所述下桥体单元(4320)的中部通过下连接梁(4321)连接，且，多个所述下桥体单元(4320)沿所述下桥体单元(4320)的长度方向间隔地设置，沿各所述下桥体单元(4320)的长度方向，各所述下桥体单元(4320)的本体弯折形成第一折弯结构(4322)，所述第一折弯结构(4322)为多个，多个所述第一折弯结构(4322)的开口方向沿所述下桥体单元(4320)的长度方向交替地设置，位于所述下连接梁(4321)两侧，且距离所述下连接梁(4321)的距离最大的所述第一折弯结构(4322)的开口方向朝向所述塑封壳体(50)一侧设置，且多个所述下桥体单元(4320)中，其中一个所述下桥体单元(4320)的距离所述下连接梁(4321)距离最大的所述第一折弯结构(4322)的底部与所述上铜层(41)连接，另一个所述下桥体单元(4320)的距离所述下连接梁(4321)距离最近的所述第一折弯结构(4322)的底部与所述芯片(42)连接。
10.根据权利要求9所述的塑封功率模块，其特征在于，各所述下桥体单元(4320)的端部均设置有一个下加强梁(4323)，所述下加强梁(4323)的轴线与所述下连接梁(4321)的轴线平行地设置。
11.根据权利要求9所述的塑封功率模块，其特征在于，所述上桥(433)包括：
上桥体单元(4330)，所述上桥体单元(4330)为多个，多个所述上桥体单元(4330)的中部通过上连接梁(4331)连接，且，多个所述上桥体单元(4330)沿所述上桥体单元(4330)的长度方向间隔地设置，沿各所述下桥体单元(4320)的长度方向，各所述上桥体单元(4330)本体的两端各形成一个第二折弯结构(4332)，所述第二折弯结构(4332)的开口朝向所述塑封壳体(50)一侧设置，各所述上桥体单元(4330)的所述第二折弯结构(4332)的底部与所述芯片(42)连接，所述上连接梁(4331)的两端分别设置有一个连接钩部(4333)，所述连接钩部(4333)朝向所述上铜层(41)一侧延伸设置并与所述上铜层(41)连接。
12.根据权利要求11所述的塑封功率模块，其特征在于，各所述上桥体单元(4330)的端部均设置有一个上加强梁(4334)，所述上加强梁(4334)的轴线与所述上连接梁(4331)的轴线平行地设置。
13.根据权利要求1所述的塑封功率模块，其特征在于，所述导电连接部(43)包括：
中心梁(434)，所述中心梁(434)上设置有多个引脚组，多个所述引脚组沿所述中心梁(434)的长度方向间隔地设置，其中，多个所述引脚组包括第一引脚(4341)、第二引脚(4342)和第三引脚(4343)，所述第一引脚(4341)和所述第二引脚(4342)位于所述中心梁(434)的第一侧，所述第三引脚(4343)位于所述中心梁(434)的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对地设置，所述第一引脚(4341)和所述第二引脚(4342)与所述芯片(42)连接，所述第三引脚(4343)与所述上铜层(41)连接。
14.根据权利要求13所述的塑封功率模块，其特征在于，所述第一引脚(4341)的最远至所述中心梁(434)轴线的距离与所述第二引脚(4342)的最远端至所述中心梁(434)轴线的距离不同地设置。
15.一种车辆，包括塑封功率模块，其特征在于，所述塑封功率模块为权利要求1至14中任一项所述的塑封功率模块。
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| CN202311402681.XA CN117672994A (zh) | 2023-10-26 | 2023-10-26 | 一种塑封功率模块及车辆 |
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