CN217009173U - 一种功率模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率模块，包括一外壳，外壳为由壳身和上盖组成的封闭壳体，外壳外部设置有输入电极和输出电极，外壳内部封装有功率电力电子器件，且功率电力电子器件分别通过铝丝与输入电极和输出电极连接；外壳的壳身和上盖均为金属材质。本实用新型公开的功率模块，由于带有芯片的金属陶瓷结构是封装在封闭的金属材质的外壳内，不仅保持原有产品的电特性，还可在250℃的高温环境正常工作，而且耐干扰抗辐射能力非常强。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子封装材料技术领域，具体涉及一种耐干扰抗辐射金属陶瓷结构的功率模块。
背景技术
功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块，是电力变换装置的关键器件，包括传统的二极管、晶闸管或二者的混合模块，特别是近些年来广泛使用在新能源和新能源汽车的IGBT模块及军工领域的模块，技术要求越来越高，但归结一下，主要是要求功率模块在高温、耐干扰和抗辐射环境下能正常工作。
现有封装材料采用PBT或PPS做功率模块外壳，其工作环境温度高限在120℃，也可以满足绝大多数场合的耐干扰和抗辐射能力。而在一些特殊的环境，需要功率模块工作在250℃，而且需要具有耐干扰抗辐射能力，现有功率模块不能满足要求。
总之，现在采用PBT或PPS作为外壳的功率模块遇到了不能在高温、干扰和辐射等特殊环境使用的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种功率模块，用以解决现有功率模块不能在高温、干扰和辐射等特殊环境使用的问题。
本实用新型提供一种功率模块，包括一外壳，所述外壳为由壳身和上盖组成的封闭壳体，所述外壳的外部设置有输入电极和输出电极，所述外壳内部封装有功率电力电子器件，且所述功率电力电子器件分别通过铝丝与所述输入电极和所述输出电极连接；所述外壳的壳身和上盖均为金属材质。
优选地，所述功率电力电子器件包括三个芯片、三个陶瓷覆铜板和一个金属底板，所述金属底板与所述外壳上部的内壁焊接，且与所述外壳的端口齐平；所述金属底板内设有三个凹槽，每个凹槽内部设置有一个陶瓷覆铜板和一个芯片，且金属底板、陶瓷覆铜板和芯片自上而下依次叠置形成金属陶瓷结构；所述输入电极与所述金属底板之间通过铝丝连接；三个凹槽的芯片分别与三个输出电极通过铝丝连接；所述外壳内部通过灌封胶将所述功率电力电子器件固定。
进一步地，所述凹槽的横截面和纵截面均为矩形。
进一步地，每个所述凹槽下方均配置有一个紧固旋钮。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型公开了一种功率模块，外壳由壳身和上盖组成的封闭壳体，且外壳的壳身和上盖均为金属材质，外壳内部封装的功率电力电子器件有金属底板、陶瓷覆铜板和芯片组成金属陶瓷结构，由灌封胶封装该金属陶瓷结构形成的功率模块，不仅保持原有产品的电特性，还具有耐高温、抗干扰和防辐射的能力。本实用新型公开的功率模块，由于带有芯片的金属陶瓷结构是封装在封闭的金属材质的外壳内，不仅保持原有产品的电特性，还可以在250℃的高温环境正常工作，而且耐干扰抗辐射能力非常强。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的功率模块的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为图1的B-B向剖视图。
附图标记说明：1-外壳，2-输入电极，3-输出电极，100-安装孔；4-功率电力电子器件，41-芯片，42-陶瓷覆铜板，43-金属底板，44-紧固旋钮；5-灌封胶，6-铝丝。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1：一种功率模块
实施例1提供一种功率模块，下面结合附图对其结构进行详细描述。
参考图1，该功率模块包括一外壳1，所述外壳1外部设置有一个输入电极2和三个输出电极3，其中，输入电极2用于接受直流电压，三个输出电极3为U、V、W三相输出电极，用于分别输出U、V、W三相电压。
所述外壳1内部封装有功率电力电子器件4，且所述功率电力电子器件4分别通过铝丝6与所述输入电极2和所述输出电极3连接；
为了增加该功率模块的耐高温、抗干扰和防辐射的能力，所述外壳1为由壳身和上盖组成的封闭壳体，所述外壳1的壳身和上盖均为金属材质。具体地，一个输入电极2 和三个输出电极3分别设置于外壳1的侧板上。
作为一种具体的实施方式，参考图2和图3，功率电力电子器件4包括三个芯片41、三个陶瓷覆铜板42和一个金属底板43，
所述金属底板43与所述外壳1上部的内壁焊接，且与所述外壳1的端口齐平；
所述金属底板43内设有三个凹槽，所述凹槽的横截面和纵截面均为矩形，每个凹槽内部设置有一个陶瓷覆铜板42和一个芯片41，且金属底板43、陶瓷覆铜板42和芯片 41自上而下依次叠置形成金属陶瓷结构。其中，在该金属陶瓷结构中，陶瓷覆铜板42 夹设在所述芯片41与凹槽内壁端面之间；
所述输入电极2与所述金属底板43之间通过铝丝6连接；
三个凹槽的芯片41分别与三个输出电极3通过铝丝6连接；
所述外壳1内部通过灌封胶5将所述功率电力电子器件4固定。
为了提高功率电力电子器件4的功能组合的稳定性，每个凹槽下方均配置有一个紧固旋钮44，待灌封完成后，通旋紧紧固旋钮44，进一步紧固电力电子器件4。
为了安装该功率模块的方便，所述外壳1的上盖四角分别开设有安装孔100，用于固定功率模块的外壳1。
其中，陶瓷覆铜板42是覆铜陶瓷基板的简称，俗称为DBC陶瓷片，DBC为DirectBonding Copper的英文缩写。陶瓷覆铜板42具有陶瓷的高导热、高电绝缘、高机械强度、低膨胀等特性，又兼具无氧铜的高导电性和优异焊接性能，且能像PCB线路板一样刻蚀出各种图形。即使遇到高温、干扰和辐射等特殊场合，陶瓷覆铜板42也具有稳定性，保证紧贴在其下底面的芯片41免于高温、干扰和辐射等不利影响。
由于带有芯片41的金属陶瓷结构是封装在封闭的金属材质的外壳1内，所以这种金属陶瓷结构的功率模块耐干扰抗辐射能力非常强，还可以在250℃的环境正常工作。
实施例2：一种功率模块的制作方法
实施例2提供一种功率模块的制作方法，提供实施例1中的金属底板43、陶瓷覆铜板42和金属材质的外壳1等，该制作方法包括以下步骤：
先分别在金属底板43的凹槽内焊接陶瓷覆铜板42；
再焊接连接金属底板43与输入电极2之间的铝丝6；
从外壳1上分别引出输入电极2和输出电极3；
将金属底板43焊接在外壳1上部的内壁上；
在陶瓷覆铜板42上焊接芯片41；
焊接连接芯片41与输出电极3之间的铝丝6；
注入灌封胶5；
平行封焊外壳1的上盖。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种功率模块，其特征在于，包括一外壳(1)，所述外壳(1)为由壳身和上盖组成的封闭壳体，所述外壳(1)的外部设置有输入电极(2)和输出电极(3)，
所述外壳(1)的壳身和上盖均为金属材质。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
所述外壳(1)内部封装有功率电力电子器件(4)，且所述功率电力电子器件(4)分别通过铝丝(6)与所述输入电极(2)和所述输出电极(3)连接。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，
所述功率电力电子器件(4)包括三个芯片(41)、三个陶瓷覆铜板(42)和一个金属底板(43)，
所述金属底板(43)与所述外壳(1)上部的内壁焊接，且与所述外壳(1)的端口齐平；
所述金属底板(43)内设有三个凹槽，每个凹槽内部设置有一个陶瓷覆铜板(42)和一个芯片(41)，且金属底板(43)、陶瓷覆铜板(42)和芯片(41)自上而下依次叠置形成金属陶瓷结构；
所述输入电极(2)与所述金属底板(43)之间通过铝丝(6)连接；
三个凹槽的芯片(41)分别与三个输出电极(3)通过铝丝(6)连接；
所述外壳(1)内部通过灌封胶(5)将所述功率电力电子器件(4)固定。
4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，
所述凹槽的横截面和纵截面均为矩形。
5.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，每个所述凹槽下方均配置有一个紧固旋钮(44)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123165638.5U CN217009173U (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种功率模块 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202123165638.5U CN217009173U (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种功率模块 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217009173U true CN217009173U (zh) | 2022-07-19 |
Family
ID=82383984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123165638.5U Active CN217009173U (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 一种功率模块 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217009173U (zh) |
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2021
- 2021-12-16 CN CN202123165638.5U patent/CN217009173U/zh active Active
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