CN216354204U - Sic器件封装模块及升压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出一种SIC器件封装模块及升压电路，涉及功率模块封装技术领域。其中SIC器件封装模块包括：功率板以及驱动板，功率板包括单层散热板以及多个SIC器件，多个SIC器件设置于单层散热板的电路层；多个SIC器件的引脚相对于单层散热板向上弯折，驱动板上开设有多个与SIC器件的引脚相对应的焊盘孔，SIC器件的引脚插入焊盘孔内。通过将SIC器件封装模块分为功率板与驱动板，一方面减小了SIC器件封装模块的体积，一方面有利于SIC器件的散热；进一步，将SIC器件直接设置于单层散热板上相对于将SIC器件通过绝缘片和导热硅脂和铝散热片连接具有更好的热传导性能，提高了散热效果。

Description

SIC器件封装模块及升压电路

技术领域

本实用新型涉及功率模块封装技术领域，尤其涉及一种SIC器件封装模块及升压电路。

背景技术

近年来随着新能源产业的不断壮大，具有更高的击穿电压、更低的损耗与更高的导热率的碳化硅(SIC)器件也已成为电力电子领域中不可或缺的一部分。尤其在光伏逆变器、风力发电、电动汽车等产业上，SIC器件的使用率与其他功率管相比，拥有着更高的使用率与可靠性。然而，碳化硅器件的尺寸小，相同电流等级下功率密度更高，这使得功率模块的散热面临更高的挑战。目前市场上的SIC器件封装模块，将驱动部分和功率部分集成在一块电路板上，将SIC器件通过绝缘片和导热硅脂和铝散热片连接；封装模块的体积较大，且不利于SIC器件的散热。

实用新型内容

本实用新型提出一种SIC器件封装模块及升压电路，旨在解决目前SIC器件封装模块体积较大，且不利于SIC器件散热的问题。

第一方面，本实用新型实施例提出一种SIC器件封装模块，该包括：功率板以及驱动板，所述功率板包括单层散热板以及多个SIC器件，多个所述SIC器件设置于所述单层散热板的电路层；多个所述SIC器件的引脚相对于所述单层散热板向上弯折，所述驱动板上开设有多个与所述SIC器件的引脚相对应的焊盘孔，所述SIC器件的引脚插入所述焊盘孔内，通过焊接的方式使所述引脚与所述驱动板实现固定连接。

其进一步的技术方案为，还包括多个贴片二极管以及多个贴片电容，多个所述贴片二极管与多个所述贴片电容均设置于所述单层散热板的电路层。

其进一步的技术方案为，所述单层散热板上设置有多个SIC器件发射极导线柱，借助多个所述SIC器件发射极导线柱将所述SIC器件的发射极与所述驱动板电连接。

其进一步的技术方案为，所述SIC器件发射极导线柱为铜柱。

其进一步的技术方案为，所述功率板以及所述驱动板上对应设置有多个固定孔，借助紧固件通过多个所述固定孔将所述功率板与所述驱动板固定连接。

其进一步的技术方案为，所述紧固件为螺栓。

其进一步的技术方案为，所述单层散热板的金属基板为铝基板。

其进一步的技术方案为，包括十二个所述SIC器件以及两块驱动板，十二个所述SIC器件每三个并联组成SIC器件组，四组所述SIC器件组两两对称分布于所述单层散热板的两边，每一块所述驱动板分别与位于所述单层散热板同一边的两组所述SIC器件组电连接。

第二方面，本实用新型还提供了一种升压电路，该升压电路包括多个以上所述任一项的所述SIC器件封装模块。

其进一步的技术方案为，应用于车载DC/DC设备上，包括三个所述SIC器件封装模块，三个所述SIC器件封装模块电气互连封装组成所述升压电路。

本实用新型实施例提出一种SIC器件封装模块及升压电路，通过将SIC器件封装模块分为功率板与驱动板，将SIC器件设置于功率板上，其中功率板为单层散热板，单层散热板的一面用于设置元器件，一面作为散热片；一方面减小了SIC器件封装模块的体积，一方面有利于SIC器件的散热；进一步，将SIC器件直接设置于单层散热板上相对于将SIC器件通过绝缘片和导热硅脂和铝散热片连接具有更好的热传导性能，提高了散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提出的SIC器件封装模块的电路示意图；

图2为本实用新型实施例提出的SIC器件封装模块的平视示意图；

图3为本实用新型实施例提出的SIC器件封装模块的部分俯视示意图；

图4为本实用新型实施例提出的SIC器件封装模块的布线示意图；

图5为本实用新型实施例提出的升压电路的电路示意图。

附图标记

功率板1，驱动板2，焊盘孔21，固定孔22，SIC器件10，引脚101，SIC器件组102，贴片二极管11，贴片电容12，单层散热板13，SIC器件发射极导线柱14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型实施例。如在本实用新型实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

请参见图1-图4，本实用新型实施例提出的一种SIC器件封装模块。该SIC器件封装模块包括：功率板1以及驱动板2，所述功率板1包括单层散热板13以及多个SIC器件10，多个所述SIC器件10设置于所述单层散热板13的电路层；多个所述SIC器件10的引脚101相对于所述单层散热板13向上弯折，所述驱动板2上开设有多个与所述SIC器件10的引脚101相对应的焊盘孔21，所述SIC器件10的引脚101插入所述焊盘孔21内，通过焊接的方式使所述引脚101与所述驱动板2实现固定连接。具体地，在一实施例中，SIC器件10设置于单层散热板13上，通过将SIC器件10的引脚101向上弯折以使驱动板2层叠于SIC器件10的上方，减小了SIC器件封装模块的体积。通过将SIC器件封装模块分为功率板1与驱动板2，将SIC器件10设置于功率板1上，其中功率板1为单层散热板13，单层散热板13的一面用于设置元器件，一面作为散热片，有利于SIC器件10的散热；进一步，将SIC器件10直接设置于单层散热板13上相对于将SIC器件10通过绝缘片和导热硅脂和铝散热片连接具有更好的热传导性能，提高了散热效果。

需要说明的是，单层散热板13是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。电路的元器件贴片于单层散热板13的电路层，元器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热。

还需要说明的是，在制作SIC器件封装模块的过程中，先将多个SIC器件10固定于单层散热板13的电路层，此时SIC器件10的引脚101与单层散热板13平行；然后将SIC器件10的引脚向上弯折九十度，使SIC器件10的引脚101垂直于单层散热板13的电路层，以将驱动板2层叠于SIC器件10的正上方，减小SIC器件封装模块的体积。

进一步地，所述SIC器件封装模块还包括多个贴片二极管11以及多个贴片电容12，多个所述贴片二极管11与多个所述贴片电容12均设置于所述单层散热板13的电路层。具体地，在一实施例中，贴片二极管11和贴片电容12也为电路中的发热器件，故通过将贴片二极管11和贴片电容12设置于单层散热板13的电路层，进一步提高SIC器件封装模块的散热性能。

进一步地，所述单层散热板13上设置有多个SIC器件发射极导线柱14，借助多个所述SIC器件发射极导线柱14将所述单层散热板13与所述驱动板2电连接。具体地，在一实施例中，通过SIC器件发射极导线柱14将SIC器件10在驱动板2上的电流引到单层散热板13上，便于电流回路的散热。

进一步地，所述SIC器件发射极导线柱14为铜柱。具体地，在一实施例中，铜柱导电性能、散热性以及性价比相对于其他金属要好。用户也可根据实际需要选用其他金属，在此对SIC器件发射极导线柱14的材质不作具体地限定。

进一步地，所述功率板1以及所述驱动板2上对应设置有多个固定孔22，借助紧固件通过多个所述固定孔22将所述功率板1与所述驱动板2固定连接。具体地，在一实施例中，在功率板1的边沿以及驱动板2的边沿相对应的位置设置有多个固定孔22，用于将功率板1与驱动板2固定连接，以在功率板1与驱动板2的电连接之外，增加功率板1与驱动板2连接的稳固性。

进一步地，所述紧固件为螺栓。具体地，在一实施例中，螺栓穿过功率板1与驱动板2上对应设置的固定孔22将功率板1与驱动板2固定。也可选用螺钉，或卡扣形式的紧固件来固定功率板1与驱动板2。

进一步地，所述单层散热板13的金属基板为铝基板。具体地，在一实施例中，从成本和技术性能等条件来考虑，铝基板作为单层散热板13的金属基板是比较理想的选择。若有更高的热传导性能、机械性能、电性能和其它特殊性能的要求，亦采用可铜板、不锈钢板、铁板和硅钢板等。

需要说明的是，单层散热板13为单层铝基板，其热膨胀性较小能提高电路的功率密度和可靠性，符合RoHS(Restriction of Hazardous Substances，关于限制在电子电气电器设备中使用某些有害成分的指令)要求，更适用在SMT(Surface Mount Technology，表面贴装技术)加工工艺，且能缩小电路体积。

进一步地，所述SIC器件封装模块包括十二个所述SIC器件10以及两块驱动板2，十二个所述SIC器件10每三个并联组成SIC器件组102，四组所述SIC器件组102两两对称分布于所述单层散热板13的两边，每一块所述驱动板2分别与位于所述单层散热板13同一边的两组所述SIC器件组102电连接。具体地，在一实施例中，为了增加SIC器件封装模块的耐流能力，由三个SIC器件10并联组成的SIC器件组102接收同一控制信号控制SIC器件10开通与关断。将四组SIC器件组102设置于单层散热板13的两边便于SIC器件10的散热。将SIC器件封装模块分为两个驱动板2和一个功率板1，便于调试的同时减小了SIC器件封装模块的体积。

本实用新型还提供了一种升压电路，该升压电路包括多个以上所述的SIC器件封装模块。具体地，在一实施例中，由多个SIC器件封装模块组成的升压电路，不仅具有良好的散热效果，较小的体积，且便于组装与调试，提高生产的效率。

进一步地，应用于车载DC/DC设备上，所述升压电路包括三个所述SIC器件封装模块，三个所述SIC器件封装模块电气互连封装组成所述升压电路。具体地，在一实施例中，请参见图5为本实用新型实施例提出的升压电路的电路示意图，该电路为12路交错并联的升压电路，该升压电路包括要十二个升压电感，每一SIC器件封装模块包括四个升压电感，每个SIC器件封装模块通过四个螺丝接线柱将四个升压电感连接；该升压电路还包括六个储能电容，电路板的储能电容连接端为螺丝接线柱，每个SIC器件封装模块通过两个螺丝接线柱连接两个储能电容，其中每一SIC器件封装模块包括七十二个滤波贴片电容。相对于传统升压电路的一整块电路板的设计，本实用新型提供的升压电路由三个SIC器件封装模块电连接而成的，具有更好的散热效果，更小的体积，且便于安装调试。

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细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，尚且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述，为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种SIC器件封装模块，其特征在于，包括：功率板以及驱动板，所述功率板包括单层散热板以及多个SIC器件，多个所述SIC器件设置于所述单层散热板的电路层；多个所述SIC器件的引脚相对于所述单层散热板向上弯折，所述驱动板上开设有多个与所述SIC器件的引脚相对应的焊盘孔，所述SIC器件的引脚插入所述焊盘孔内，通过焊接的方式使所述引脚与所述驱动板实现固定连接。

2.根据权利要求1所述的SIC器件封装模块，其特征在于，还包括多个贴片二极管以及多个贴片电容，多个所述贴片二极管与多个所述贴片电容均设置于所述单层散热板的电路层。

3.根据权利要求1所述的SIC器件封装模块，其特征在于，所述单层散热板上设置有多个SIC器件发射极导线柱，借助多个所述SIC器件发射极导线柱将所述SIC器件的发射极与所述驱动板电连接。

4.根据权利要求3所述的SIC器件封装模块，其特征在于，所述SIC器件发射极导线柱为铜柱。

5.根据权利要求1所述的SIC器件封装模块，其特征在于，所述功率板以及所述驱动板上对应设置有多个固定孔，借助紧固件通过多个所述固定孔将所述功率板与所述驱动板固定连接。

6.根据权利要求5所述的SIC器件封装模块，其特征在于，所述紧固件为螺栓。

7.根据权利要求1所述的SIC器件封装模块，其特征在于，所述单层散热板的金属基板为铝基板。

8.根据权利要求1所述的SIC器件封装模块，其特征在于，包括十二个所述SIC器件以及两块驱动板，十二个所述SIC器件每三个并联组成SIC器件组，四组所述SIC器件组两两对称分布于所述单层散热板的两边，每一块所述驱动板分别与位于所述单层散热板同一边的两组所述SIC器件组电连接。

9.一种升压电路，其特征在于，包括多个如权利要求1-8任一项所述的SIC器件封装模块。

10.根据权利要求9所述的升压电路，其特征在于，应用于车载DC/DC设备上，包括三个所述SIC器件封装模块，三个所述SIC器件封装模块电气互连封装组成所述升压电路。

Images