CN210897248U - 全桥功率模块 - Google Patents
全桥功率模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210897248U CN210897248U CN201922012072.9U CN201922012072U CN210897248U CN 210897248 U CN210897248 U CN 210897248U CN 201922012072 U CN201922012072 U CN 201922012072U CN 210897248 U CN210897248 U CN 210897248U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- injection molding
- ceramic substrate
- insulating ceramic
- full
- power module
- 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.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
全桥功率模块，主要包括注塑外壳及设置在注塑外壳内的功率模块主体，所述功率模块主体包括散热基板、电路模块以及固定电路模块的支架；所述电路模块包括绝缘陶瓷基板、IGBT芯片、二极管芯片、功率端子及信号端子，且电路模块的各元件通过全桥电路连接，所述绝缘陶瓷基板固定设置在散热基板上，所述IGBT芯片及二极管芯片固定设置在所述绝缘陶瓷基板上，且所述IGBT芯片、二极管芯片、绝缘陶瓷基板之间通过铝线相互连接，所述功率端子及信号端子的底部分别穿过所述支架与绝缘陶瓷基板固定连接，功率端子及信号端子的顶部分别穿过注塑外壳上穿设的通孔并向注塑外壳的外侧延伸。
Description
技术领域
本实用新型属于电力电子学领域，涉及一种功率模块，具体涉及一种全桥功率模块。
背景技术
功率半导体模块主要应用于电能转换的应用场合，如：电机驱动、电源、输变电等，功率半导体模块包括：IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、功率MOSFET（场效应晶体管）、晶闸管以及功率二极管等，功率半导体模块是将以上功率半导体芯片封装成各种电路基本单元，应用于电力电子系统功率回路。目前电力电子行业有采用45mm宽度封装结构的功率模板，不过都是3个功率端子，模块内部集成的电路结构主要为半桥电路、斩波电路等，这种封装无法制作全桥电路。
然而很多应用背景例如焊机行业需要使用H桥电路结构。目前比较通用的方式是使用分立器件搭建成H桥的电路结构，或者使用两个半桥的功率模块搭建成H桥的电路结构，这种搭建的方式不仅成本高、方案复杂，同时搭建后的系统整体杂散电感无法做到最优化。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单、占用面积小、杂散电感低的全桥功率模块。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种全桥功率模块，主要包括注塑外壳及设置在注塑外壳内的功率模块主体，所述功率模块主体包括散热基板、电路模块以及固定电路模块的支架；所述电路模块包括绝缘陶瓷基板、IGBT芯片、二极管芯片、功率端子及信号端子，且电路模块的各元件通过全桥电路连接，所述绝缘陶瓷基板固定设置在散热基板上，所述IGBT芯片及二极管芯片固定设置在所述绝缘陶瓷基板上，且所述IGBT芯片、二极管芯片、绝缘陶瓷基板之间通过铝线相互连接，所述功率端子及信号端子的底部分别穿过所述支架与绝缘陶瓷基板固定连接，功率端子及信号端子的顶部分别穿过注塑外壳上穿设的通孔并向注塑外壳的外侧延伸。
进一步地，所述注塑外壳的顶部外表面上设置有外凸部，外凸部上设置有4个大小相同的凸块，相邻凸块之间的间隔为5-10mm，且每个所述凸块上均穿设有供功率端子的顶部穿过的通孔，所述功率端子露出在注塑外壳的部分设置有带安装孔的弯折边，所述注塑外壳对应于弯折边上安装孔的位置嵌设有安装螺母。
进一步地，所述功率端子的底部一体设置有U形缓冲边，U形缓冲边远离功率端子的一侧设置有固定边，所述功率端子通过U形缓冲边的固定边与所述绝缘陶瓷基板固定连接。
进一步地，所述电路模块内设置有2块绝缘陶瓷基板，且每块所述绝缘陶瓷基板均包括Al2O3或AlN陶瓷层材料制成的中间层及设置在中间层上下两侧的无氧铜层。
进一步地，所述绝缘陶瓷基板通过高温回流焊接到所述散热基板上，所述IGBT芯片及二极管芯片通过高温回流焊接到所述绝缘陶瓷基板上。
进一步地，所述注塑外壳通过环氧密封胶与所述散热基板的外侧部分粘结在一起，所述功率模块主体与注塑外壳的相对空间内灌装有硅凝胶。
本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型可以在宽度为45—55mm封装的功率模块中，制作全桥电路，相较于目前使用分立器件搭建成H桥的电路结构，或者使用两个半桥的功率模块搭建成H桥的电路结构，安装方便快捷、占用面积小、杂散电感低、成本便宜等优势。
附图说明
图1为本实用新型所述全桥功率模块的整体结构示意图；
图2为本实用新型所述全桥功率模块的内部结构示意图；
图3为本实用新型所述全桥功率模块的电路原理图；
图4为本实用新型所述的功率端子的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
如图1-4所示，本实用新型所述的一种全桥功率模块，主要包括注塑外壳1及设置在注塑外壳1内的功率模块主体，所述功率模块主体包括散热基板4、电路模块以及固定电路模块的支架5；所述电路模块包括绝缘陶瓷基板8、IGBT芯片6、二极管芯片7、功率端子3及信号端子2，且电路模块的各元件通过全桥电路连接，所述绝缘陶瓷基板8固定设置在散热基板上4，所述IGBT芯片6及二极管芯片7固定设置在所述绝缘陶瓷基板8上，且所述IGBT芯片6、二极管芯片7、绝缘陶瓷基板8之间通过铝线相互连接，所述功率端子3及信号端子2的底部分别穿过所述支架5与绝缘陶瓷基板8固定连接，功率端子3及信号端子2的顶部分别穿过注塑外壳1上穿设的通孔并向注塑外壳1的外侧延伸。所述信号端子2和绝缘陶瓷基板8之间通过信号引线连接，所述绝缘陶瓷基板8上焊接有信号引线，信号引线另一端焊接在对应的信号端子2上并引出到电路模块外部。
参照图1所示，所述注塑外壳1的顶部外表面上设置有外凸部9，外凸部9上设置有4个大小相同的凸块10，相邻凸块10之间的间隔为5-10mm，最佳宽度为7mm，且每个所述凸块10上均穿设有供功率端子3的顶部穿过的通孔，所述功率端子3露出在注塑外壳1的部分设置有带安装孔的弯折边，所述注塑外壳1对应于弯折边上安装孔的位置嵌设有安装螺母，这样可以将外部电路与该功率端子通过螺丝紧固的方式连接在一起。
参照图4所示，所述功率端子3的底部一体设置有U形缓冲边11，U形缓冲边11远离功率端子3的一侧设置有固定边12，所述功率端子3通过U形缓冲边11的固定边12与所述绝缘陶瓷基板8固定连接，U形缓冲边11有利于底部焊接部位的缓冲，有效避免了外界在安装等过程中所施加的力传递到功率端子的焊接部位，影响功率端子3的可靠性。
参照图2所示，所述电路模块内设置有2块绝缘陶瓷基板8，且每块所述绝缘陶瓷基板8均包括Al2O3或AlN陶瓷层材料制成的中间层及设置在中间层上下两侧的无氧铜层。
参照图2所示，所述绝缘陶瓷基板8通过高温回流焊接到所述散热基板4上，所述IGBT芯片6及二极管芯片7通过高温回流焊接到所述绝缘陶瓷基板8上。
参照图1所示，所述注塑外壳1通过环氧密封胶与所述散热基板4的外侧部分粘结在一起，所述功率模块主体与注塑外壳1的相对空间内灌装有硅凝胶，硅凝胶固化后对模块内部的功率芯片提供保护作用，可有效避免来自外界环境的污染。
本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.全桥功率模块，主要包括注塑外壳及设置在注塑外壳内的功率模块主体，其特征在于：所述功率模块主体包括散热基板、电路模块以及固定电路模块的支架；所述电路模块包括绝缘陶瓷基板、IGBT芯片、二极管芯片、功率端子及信号端子，且电路模块的各元件通过全桥电路连接，所述绝缘陶瓷基板固定设置在散热基板上，所述IGBT芯片及二极管芯片固定设置在所述绝缘陶瓷基板上，且所述IGBT芯片、二极管芯片、绝缘陶瓷基板之间通过铝线相互连接，所述功率端子及信号端子的底部分别穿过所述支架与绝缘陶瓷基板固定连接，功率端子及信号端子的顶部分别穿过注塑外壳上穿设的通孔并向注塑外壳的外侧延伸。
2.根据权利要求1所述的全桥功率模块，其特征在于：所述注塑外壳宽度为45-55mm，所述注塑外壳的顶部外表面上设置有外凸部，外凸部上设置有4个大小相同的凸块，相邻凸块之间的间隔为5-10mm，且每个所述凸块上均穿设有供功率端子的顶部穿过的通孔，所述功率端子露出在注塑外壳的部分设置有带安装孔的弯折边，所述注塑外壳对应于弯折边上安装孔的位置嵌设有安装螺母。
3.根据权利要求1或2所述的全桥功率模块，其特征在于：所述功率端子的底部一体设置有U形缓冲边，U形缓冲边远离功率端子的一侧设置有固定边，所述功率端子通过U形缓冲边的固定边与所述绝缘陶瓷基板固定连接。
4.根据权利要求3所述的全桥功率模块，其特征在于：所述电路模块内设置有2块绝缘陶瓷基板，且每块所述绝缘陶瓷基板均包括Al2O3或AlN陶瓷层材料制成的中间层及设置在中间层上下两侧的无氧铜层。
5.根据权利要求4所述的全桥功率模块，其特征在于：所述绝缘陶瓷基板通过高温回流焊接到所述散热基板上，所述IGBT芯片及二极管芯片通过高温回流焊接到所述绝缘陶瓷基板上。
6.根据权利要求5所述的全桥功率模块，其特征在于：所述注塑外壳通过环氧密封胶与所述散热基板的外侧部分粘结在一起，所述功率模块主体与注塑外壳的相对空间内灌装有硅凝胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922012072.9U CN210897248U (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 全桥功率模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922012072.9U CN210897248U (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 全桥功率模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210897248U true CN210897248U (zh) | 2020-06-30 |
Family
ID=71318982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922012072.9U Active CN210897248U (zh) | 2019-11-20 | 2019-11-20 | 全桥功率模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210897248U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110867419A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-06 | 嘉兴斯达半导体股份有限公司 | 一种全桥功率模块 |
-
2019
- 2019-11-20 CN CN201922012072.9U patent/CN210897248U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110867419A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-03-06 | 嘉兴斯达半导体股份有限公司 | 一种全桥功率模块 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102064158B (zh) | 一种紧凑型功率模块 | |
| US7535076B2 (en) | Power semiconductor device | |
| US7759778B2 (en) | Leaded semiconductor power module with direct bonding and double sided cooling | |
| JP4634497B2 (ja) | 電力用半導体モジュール | |
| US7149088B2 (en) | Half-bridge power module with insert molded heatsinks | |
| CN102214622B (zh) | 功率半导体模块 | |
| JP6833986B2 (ja) | パワーモジュール、電力変換装置、およびパワーモジュールの製造方法 | |
| US11056447B2 (en) | Power module having at least one power semiconductor | |
| US20140254116A1 (en) | Semiconductor device | |
| CN201845769U (zh) | 一种紧凑型功率模块 | |
| CN107591377A (zh) | 一种功率器件的多dbc封装结构及封装方法 | |
| US9735100B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same | |
| US20150035132A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device | |
| CN110914975B (zh) | 功率半导体模块 | |
| CN110867419A (zh) | 一种全桥功率模块 | |
| CN210897248U (zh) | 全桥功率模块 | |
| JP6124810B2 (ja) | パワーモジュール | |
| CN103779343A (zh) | 功率半导体模块 | |
| JP2015023226A (ja) | ワイドギャップ半導体装置 | |
| CN111584443A (zh) | 双面散热功率模块及其双面平行度的控制方法 | |
| JP2013254810A (ja) | 貫通端子付き金属基板およびそれを用いた表面実装デバイス | |
| WO2022056679A1 (zh) | 功率模组及其制造方法、转换器和电子设备 | |
| JP5181310B2 (ja) | 半導体装置 | |
| CN104241209A (zh) | 一种室外用电源专用功率模块 | |
| CN203746841U (zh) | 功率半导体模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: No.988, Kexing Road, Nanhu District, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Star Semiconductor Co.,Ltd. Address before: No.988, Kexing Road, Nanhu District, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee before: STARPOWER SEMICONDUCTOR Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |