CN219642815U - 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，包括第一基板、第二基板、上桥芯片组和下桥芯片组。第一基板包括第一金属层。第二基板与第一基板间隔设置，第二基板包括第二金属层，且第二金属层与第一金属层相对设置。上桥芯片组设置于第一金属层，且上桥芯片组中的上桥芯片导通第一金属层与第二金属层。下桥芯片组设置于第二金属层，且下桥芯片组中的下桥芯片导通第一金属层与第二金属层。根据本实用新型的功率模块采用双面封装，上桥芯片与下桥芯片分别设置在第一基板和第二基板上，避免了上桥芯片和下桥芯片在单一基板上的热量累积，有利于散热。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件技术领域，具体而言涉及一种功率模块。
背景技术
现有技术中，采用双面散热的半桥结构的功率模块不利于芯片散热。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种功率模块，所述功率模块包括：
第一基板，所述第一基板包括第一金属层；
第二基板，所述第二基板与所述第一基板间隔设置，所述第二基板包括第二金属层，且所述第二金属层与所述第一金属层相对设置；
上桥芯片组，所述上桥芯片组设置于所述第一金属层，且所述上桥芯片组中的上桥芯片导通所述第一金属层与所述第二金属层；
下桥芯片组，所述下桥芯片组设置于所述第二金属层，且所述下桥芯片组中的下桥芯片导通所述第一金属层与所述第二金属层。
根据本实用新型的功率模块采用双面封装，上桥芯片与下桥芯片分别设置在第一基板和第二基板上，避免了上桥芯片和下桥芯片在单一基板上的热量累积，有利于散热。
可选地，所述功率模块还包括：
第一导电缓冲件，位于所述上桥芯片与所述第二金属层之间且导通所述上桥芯片组与所述第二金属层；
第二导电缓冲件，位于所述下桥芯片与所述第一金属层之间且导通所述下桥芯片组与所述第一金属层；
所述第一导电缓冲件面向所述上桥芯片的一面到所述第二导电缓冲件面向所述下桥芯片的一面的最大距离小于所述第一导电缓冲件在厚度方向上的尺寸与所述第二导电缓冲件在厚度方向上的尺寸之和。
可选地，
所述上桥芯片组设置于所述第一金属层面向所述第二金属层的一面，所述下桥芯片组设置于所述第二金属层面向所述第一金属层的一面；
所述第一导电缓冲件设置于所述上桥芯片面向所述第二金属层的一侧；
所述第二导电缓冲件设置于所述下桥芯片面向所述第一金属层的一侧。
可选地，所述上桥芯片在第一基板上的正投影与所述下桥芯片在第一基板上的正投影间隔设置。
可选地，所述第一金属层包括第一链接区及第二链接区，所述上桥芯片设置在所述第一链接区，所述第一链接区与所述第二链接区绝缘设置；
所述功率模块还包括高压直流端子，所述高压直流端子包括正极端子和负极端子，所述正极端子与所述第一链接区导通，所述负极端子与所述第二链接区导通。
可选地，所述功率模块还包括高压交流端子，所述高压交流端子设置于所述第二金属层并与所述第二金属层导通。
可选地，所述正极端子与所述负极端子沿厚度方向层叠设置。
可选地，所述正极端子包括至少2个正极引脚，所述负极端子包括至少2个负极引脚，
至少2个所述正极引脚对称布置于至少2个所述负极引脚的两侧；或者
至少2个所述负极引脚对称布置于至少2个所述正极引脚的两侧。
可选地，
第一散热底板连接在所述第一基板的远离所述第二基板的一侧，第二散热底板连接在所述第二基板的远离所述第一基板的一侧。
可选地，
所述第一基板还包括第一绝缘层和第三金属层，其中所述第一金属层和所述第三金属层分别设置在所述第一绝缘层的两面，所述第一散热底板设置在所述第三金属层上；
所述第二基板还包括第二绝缘层和第四金属层，其中所述第二金属层和所述第四金属层分别设置在所述第二绝缘层的两面，所述第二散热底板设置在所述第四金属层上。
可选地，所述第一散热底板和所述第二散热底板包括散热针或散热鳍片。
可选地，所述功率模块还包括塑封外壳，所述第一基板和所述第二基板容纳于所述塑封外壳内部的容纳空间。
可选地，所述功率模块是半桥功率模块。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。
附图中：
图1为根据本实用新型的一种实施方式的功率模块的立体结构示意图；
图2为根据本实用新型的一种实施方式的倒置状态下的功率模块的侧视示意图；
图3为根据本实用新型的一种实施方式的功率模块的剖视示意图；
图4为上桥芯片与第一导电缓冲件的连接结构的示意图，或者下桥芯片与第二导电缓冲件的连接示意图；
图5为第一基板上的第一金属层、上桥芯片组、第一控制端子及高压直流端子的组成示意图；
图6为第二基板上的第二金属层、下桥芯片组、第二控制端子及高压交流端子的组成示意图；
图7为第二基板上的第二金属层及下桥芯片组的连接结构的侧视示意图；
图8为第一基板上的第一金属层及上桥芯片组的连接结构的侧视示意图；
图9为图7中结构加入第二导电缓冲件的示意图；
图10为图8中结构加入第一导电缓冲件的示意图；
图11为图9中结构加入第二引线的示意图；
图12为图10中结构加入第二引线的示意图；
图13为图11中结构设置第一控制端子和高压直流端子的示意图；
图14为图12中结构设置第二控制端子和高压交流端子的示意图；
图15为将图13中结构与图14中结构对接组装的示意图；
图16为根据本实用新型的一种实施方式的功率模块的侧视示意图，其中示出了第七连接层及第八连接层；以及
图17为根据本实用新型的一种实施方式的倒置状态下的功率模块的侧视示意图，其中示出了具有散热针的第一散热底板和第二散热底板。
附图标记说明：
100：功率模块 111：第一金属层
112：上桥芯片 113：第一导电缓冲件
114：高压直流端子 115：第三金属层
116：第一散热底板 117：第一引线链接区
118：第一链接区 119：第二链接区
121：第一控制端子 122：第一绝缘层
123：第一引线 124：第一连接层
125：第三连接层 126：第五连接层
127：正极端子 127c：正极引脚
128：负极端子 128c：负极引脚
129：第七连接层 131：第二金属层
132：下桥芯片 133：第二导电缓冲件
134：高压交流端子 135：第四金属层
136：第二散热底板 137：第二引线链接区
138：第二引线 139：第二绝缘层
141：第二控制端子 142：第二连接层
143：第四连接层 144：第六连接层
145：第八连接层 170：塑封外壳
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施例。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，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
本实用新型中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。
现在，将参照附图更详细地描述根据本实用新型的示例性实施例。
如图1-图17所示，本实用新型提供了一种功率模块，该功率模块100包括第一基板、第二基板、上桥芯片组、下桥芯片组、第一导电缓冲件113和第二导电缓冲件133。第一基板包括第一金属层111。第二基板与第一基板间隔设置，第二基板包括第二金属层131，且第二金属层131与第一金属层111相对设置。上桥芯片组设置于第一金属层111，且上桥芯片组中的上桥芯片112导通第一金属层111与第二金属层131。下桥芯片组设置于第二金属层131，且下桥芯片组中的下桥芯片132导通第一金属层111与第二金属层131。
可以理解地，该功率模块100可以为半桥结构，也可以为全桥结构。在本实施方式中，以形成半桥结构的功率模块100进行示例。上桥芯片112的漏极和下桥芯片132的漏极并不是朝同一个方向的，此种排布更利于散热。
根据本实用新型的功率模块采用双面封装，上桥芯片与下桥芯片分别设置在第一基板和第二基板上，避免了上桥芯片和下桥芯片在单一基板上的热量累积，有利于散热。
需要说明的是，该功率模块在工作过程中可以水平放置，倒置放置或以任何方向放置以适应工作场景的需要。本实用新型中记载的“厚度方向”指的是第一基板与第二基板的层叠方向。
参考图1至图3，第一基板还可以包括第一绝缘层122和第三金属层115，其中第一金属层111和第三金属层115分别设置在第一绝缘层122的两面；第二基板还可以包括第二绝缘层139和第四金属层135，其中第二金属131层和第四金属层135分别设置在第二绝缘层139的两面。具体来说，第一基板可以包括在竖直方向上依次设置的第一金属层111、第一绝缘层122和第三金属层115，换句话说，第一金属层111与第三金属层115分别设置于第一绝缘层122的上下两面。第二基板可以包括在竖直方向上依次设置的第二金属层131、第二绝缘层139和第四金属层135。
换句话说，第四金属层135和第二金属层131分别设置于第二绝缘层139的上下两面。第二绝缘层139沿竖直方向与第一绝缘层122间隔设置，第二绝缘层139设置于第一绝缘层122的上方。前述金属层可以是金属铜，因为金属铜的散热性能好，导电性高。金属层与绝缘层的厚度均可根据使用需求和实际生产条件灵活选择。第一金属层111可以具有至少一个边缘圆角，由此可以减少电流因路径产生的损耗，增加过流能力，边缘圆角个数可以根据实际工况灵活选择。
第一绝缘层122和第二绝缘层139可以为陶瓷材料，可以选自氮化硅、氧化铝、氮化铝等材料，考虑到热膨胀系数及导热性，还可以为氮化硅。如图1-16所示，上桥芯片组设置于第一金属层111面向第二金属层131的一面，且上桥芯片组中的上桥芯片112与第一金属层111导通。下桥芯片组设置于第二金属层131面向第一金属层111的一面，且下桥芯片组中的下桥芯片132与第二金属层131导通。功率模块还可以包括第一导电缓冲件113和第二导电缓冲件133。第一导电缓冲件113设置于上桥芯片112面向第二金属层131的一侧，第二导电缓冲件133设置于下桥芯片132面向第一金属层111的一侧。具体地，第一导电缓冲件113设置于上桥芯片112与第二金属层131之间并导通上桥芯片112与第二金属层131。第二导电缓冲件133设置于下桥芯片132与第一金属层111之间并导通下桥芯片132与第一金属层111。换句话说，上桥芯片112电气连接至第一金属层111，第一导电缓冲件113的一端电气连接至上桥芯片112，第一导电缓冲件113的与前述一端相反的另一端电气连接至第二金属层131。下桥芯片132电气连接至第二金属层131，第二导电缓冲件133的一端电气连接至下桥芯片132，第二导电缓冲件133的与前述一端相反的另一端电气连接至第一金属层111。第一导电缓冲件113面向上桥芯片112的一面到第二导电缓冲件133面向下桥芯片132的一面的最大距离优选为小于第一导电缓冲件113在厚度方向上的尺寸与第二导电缓冲件133在厚度方向上的尺寸之和。由此，使得功率模块的尺寸减小，集成度得到提升，而且有利于散热，避免芯片层叠导致的热累积。前述电气连接可以通过焊接实现。第一金属层111和第二金属层131经过刻蚀等工艺，制作为电气线路，可连接芯片的漏极、源极和门极，实现芯片的电气线路连接。第一绝缘层122和第二绝缘层139具有良好的绝缘性能，既能实现第一金属层111和第三金属层115的电气隔离，第二金属层131和第四金属层135的电气隔离，又能作为上桥芯片112和下桥芯片132的基体，减小芯片和金属层的热变形。
上桥芯片112和下桥芯片132可以选自碳化硅基场效应晶体管、硅基绝缘栅双极型晶体管(IGBT)及二极管等，可以为碳化硅芯片。上桥芯片112朝向第一金属层111的表面，朝向第一导电缓冲件113的表面和用于引线键合的表面均设置有金属镀层，下桥芯片132朝向第二金属层131的表面，朝向第二导电缓冲件133的表面和用于引线键合的表面均设置有金属镀层，该金属镀层的目的是可以更好的与焊料进行融合，从而实现不同部件之间的焊接，该金属镀层的材料及厚度不做限定，可根据使用需求及实际生产条件灵活选择。
在实际生产中，第一基板和第二基板可以选用覆铜陶瓷板DBC和AMB板，还可以是AMB板。从这个角度来说，两块AMB板相对设置，上桥芯片112通过第一导电缓冲件113与位于上方的AMB板连接实现电气连通，下桥芯片132通过第二导电缓冲件133与位于下方的AMB板连接实现电气连通。
如图1、图2、图6、图15-图16所示，该功率模块100还包括高压交流端子134，高压交流端子134设置于第二金属层131并与第二金属层131导通。高压交流端子134在应用中可连接电机端三相线中的一相，从而通过本实用新型的功率模块100可以参与或者实现对电机的三相控制，例如将三个上述半桥功率模块组合成全桥结构来实现对电机的三相控制。上桥芯片112的漏极通过第一金属层111与高压交流端子134电气连接。
如图5所示，第一基板的第一金属层111包括第一链接区118及第二链接区119，上桥芯片设置在第一链接区118，第一链接区118与第二链接区119绝缘设置。该功率模块100还包括高压直流端子114，高压直流端子114设置于第一金属层111并与第一金属层111导通，高压直流端子114包括正极端子127和负极端子128，正极端子127与第一链接区118导通。负极端子128与第二链接区119导通。正极端子127与负极端子128层叠设置。叠层设计使正极端子127和负极端子128形成方向相反电流，由于电磁耦合作用，降低端子杂散电感，提高功率模块100的可靠性。例如正极端子127可与电机控制器中的电容的正极相连，负极端子128可与该电容的负极相连。电流通过高压直流端子114的正极端子127，流入第一金属层111的第一链接区118，通过上桥芯片112的漏极，穿过上桥芯片112流至上桥芯片112的源极；通过第一导电缓冲件113，由于第一导电缓冲件113与第二金属层131电气连接，电流流入第二金属层131，穿过第二金属层131，流至高压交流端子134。反向电流通过高压交流端子134，流入第二金属层131，通过下桥芯片132的漏极，穿过下桥芯片132，进入下桥芯片132的源极，穿过第二导电缓冲件133，进入第一金属层111的第二链接区119，通过高压直流端子114的负极端子128流出。功率模块100的正极端子127和负极端子128优选无通孔，可采用激光焊接工艺将正极端子127和负极端子128层叠连接，简化工艺流程。正极端子127包括至少2个正极引脚127c，负极端子128包括至少2个负极引脚128c，至少2个正极引脚127c对称布置于至少2个负极引脚128c的两侧；或者至少2个负极引脚128c对称布置于至少2个正极引脚127c的两侧。引脚设置可根据实际需要灵活调整，优选正极端子127具有4个正极引脚127c，负极端子128具有4个负极引脚128c，4个正极引脚127c居中布置，即4个正极引脚127c左右两侧各有2个负极引脚128c。
如图3-图15所示，上桥芯片112与下桥芯片132在第一基板与第二基板的层叠方向上错开布置，换言之上桥芯片112在第一基板上的正投影与下桥芯片132在第一基板上的正投影间隔设置，有利于芯片的散热。可以增加芯片或功率模块100的散热。第一基板设置有上桥芯片112门极电阻和第一引线链接区117，上桥芯片组包括至少2个上桥芯片112，至少2个上桥芯片112相对于第一引线链接区117对称布置；第二基板设置有下桥芯片132门极电阻和第二引线链接区137，下桥芯片132组包括至少2个下桥芯片132，至少2个下桥芯片132相对于第二引线链接区137对称布置。上桥芯片112/下桥芯片132的对称设置，可实现芯片均匀过流及均衡散热。作为一种实现方式，上桥芯片112组包括6个上桥芯片112，6个上桥芯片112呈2*3阵列相对于第一引线链接区117对称布置，即第一引线链接区117的两侧各有3个间隔布置的上桥芯片112。下桥芯片组包括6个下桥芯片132，6个下桥芯片132呈2*3阵列相对于第二引线链接区137对称布置，即第二引线链接区137的两侧各有3个间隔布置的上桥芯片112。
可选地，功率模块100还包括控制端子，控制端子构造为能够耦接控制信号和/或采样信号。控制端子包括第一控制端子121和第二控制端子141。
本实用新型中的高压直流端子114、高压交流端子134及控制端子均采用金属铜或其合金经过加工形成。
如图11-图15所示，上桥芯片112的门极或源极采用引线键合的方式与第一金属层111电气连接，即从上桥芯片112的门极或源极引出第一引线123至第一金属层111。下桥芯片132的门极或源极采用引线键合的方式与第二金属层131电气连接，即从下桥芯片132的门极或源极引出第二引线138至第二金属层131。由此实现芯片控制和/或电压采样等工作。门极采样间距相等，源极采样间距相等，可有效减少走线通道，缩短导线长度，降低模块工作时的寄生电感与寄生电容。上桥芯片112的门极和源极的引线连接面设置于第一金属层111上，可以由图5中的两个第一控制端子121引出进行控制和/或采样。下桥芯片132的门极和源极的引线连接面设置于第二金属层131上，可由第二控制端子141引出进行控制和/或采样。引线的高度不能高于第一导电缓冲件113和第二导电缓冲件133。为了减少引线高度，在第一引线链接区117的右侧位置设计有跳板结构，可做引线的中间连接结构，将一根引线划分为两个，可以有效降低引线高度，进而减小对第一导电缓冲件113和第二导电缓冲件133高度的影响。第一引线123和第二引线138不能存在交叉干涉情况，避免发生短路等情况。
上桥芯片112与第一金属层111之间设置有第一连接层124，换句话说，上桥芯片112与第一金属层111通过第一连接层124例如焊层实现连接。同理，第一导电缓冲件113通过第三连接层125例如焊层实现与上桥芯片112的连接，第一导电缓冲件113通过第五连接层126例如焊层实现与第二金属层131的连接。下桥芯片132与第二金属层131之间设置有第二连接层142，换句话说，下桥芯片132与第二金属层131通过第二连接层142例如焊层实现连接。第二导电缓冲件133通过第四连接层143例如焊层实现与下桥芯片132的连接，第二导电缓冲件133通过第六连接层144例如焊层实现与第一金属层111的连接。第一导电缓冲件113和第二导电缓冲件133一方面可以减少覆铜陶瓷板的焊接应力，减少材料模块热变形；另一方面，第一导电缓冲件113和第二导电缓冲件133均具有一定的高度，可以为低压引线留出键合的空间。上述的焊层可以采用锡膏或者金属烧结的方式。第一导电缓冲件113和/或第二导电缓冲件133可以是铜、钼、银、镍等金属或者金属类合金，可以是钼或者铜。第一导电缓冲件113和/或第二导电缓冲件133朝向芯片的表面，朝向基板的表面均有金属镀层，金属镀层的材料及厚度不做限定，可根据使用需求及实际生产条件灵活选择。本实用新型中所有的焊层可以是采用含铅或不含铅的焊料经过回流焊形成，也可以采用锡膏或者金属烧结(例如银烧结或者铜烧结)的方式形成。
如图1、图2和图16-图17所示，第一散热底板连接在第一基板的远离第二基板的一侧，第二散热底板连接在第二基板的远离第一基板的一侧。第一散热底板116可以粘贴固定至第三金属层115，第二散热底板136可以粘贴固定至第四金属层135，可以采用导热硅脂进行粘贴固定。第一散热底板116也可以焊接固定至第三金属层115，第二散热底板136也可以焊接固定至第四金属层135。可以理解地，粘贴固定工艺和/或焊接固定工艺将在第一散热底板116和第三金属层115之间形成第七连接层129，对应地，第七连接层129为粘贴层和/或焊层。同理，粘贴固定和/或焊接固定工艺将在第二散热底板136和第四金属层135之间形成第八连接层145，对应地，第八连接层145为粘贴层和/或焊层。粘贴固定与焊接固定也可以组合使用，例如第一散热底板116或第二散热底板136中的一个粘贴固定到金属层，另一个则采用焊接固定。当第一散热底板116焊接固定至第三金属层115，第二散热底板136焊接固定至第四金属层135时，根据本实用新型的功率模块100还可以包括第一散热底板116和第二散热底板136，分别设置于第三金属层115和第四金属层135。第一散热底板116和第二散热底板136可以分别焊接至第三金属层115和第四金属层135。第一散热底板116和第二散热底板136可以采用金属铝或其合金经过加工形成。第一散热底板116和第二散热底板136散热形式不限，可以包括散热针，或者散热鳍片形式，或者根据实际情况选择其他合理的散热底板形式。散热针的长度与直径也可以根据实际需求与使用条件灵活选择，直径粗细可以不同，不做硬性规定。可以理解地，上述粘贴固定散热底板、焊接固定散热底板、是否使用散热针和/或散热鳍片的形式作为散热形式可以在可以实现的前提下根据实际生产条件和使用需求灵活选择、灵活组合应用。
该功率模块100还包括液冷组件，采用上下两面直接冷却的形式实现功率模块100散热，可以有效减少芯片散热热阻，提高芯片散热均匀性，解决纯电动汽车功率模块结温过高的问题，并可以有效缩小模块体积。液冷组件包括进液部、出液部、第一流道部和第二流道部。进液部可以位于功率模块100的一端。出液部位于功率模块100的另一端。第一流道部连接在进液部和出液部之间，第一流道部设置于第一基板，第一流道部和第一基板之间形成第一液体流道，第一散热底板116位于第一液体流道中。第二流道部设置于第二基板，第二流道部和第二基板之间形成第二液体流道，第二散热底板136位于第二液体流道中。第一散热底板116和第二散热底板136可以分别安装于第一液体流道和第二液体流道中。冷却液例如水流过第一散热底板116和第二散热底板136的散热针和/或散热鳍片进行对流散热。可选地，进液部中设置有第一通道和第二通道，其中第一通道与第一液体流道连通，第二通道与第二液体流道连通；出液部中设置有第三通道和第四通道，其中第三通道与第一液体流道连通，第四通道与第二液体流道连通。
液冷组件可以采用冷却液从一侧流入从另一侧流出的形式。例如，冷却液可以从进液部进入，分流，分别从第一通道和第二通道进入第一液体流道和第二液体流道，分别在第一散热底板116和第二散热底板136上流动，随后分别从第三通道和第四通道流出，在出液部汇合后流出。
液冷组件也可以采用冷却液从一侧流入从同一侧流出的形式，此种情况下，第二通道与第三通道连通，液冷组件还包括端盖板，端盖板设置在出液部的端部以封闭第四通道和第三通道。例如，冷却液可以从第二通道进入第二液体流道，经过第二散热底板136后从第四通道流出，紧接着从第三通道流入，进入第一液体流道，经过第一散热底板116后从第一通道流出。
可选地，第一流道部与第一散热底板116的边缘之间密封连接，第二流道部与第二散热底板的边缘之间密封连接；或者第一流道部与第一散热底板116构造为一体构件，第二流道部与第二散热底板136构造为一体构件。可以理解地，上述结构可以避免冷却液进入电路模块中。
本实用新型中第一散热底板116、第二散热底板136及液冷组件中的例如流道部、通道等部件，采用金属铝或其合金经过加工形成，其中流道、通道等具体形式不做任何限定。
该功率模块100还可以包括塑封外壳170，第一基板、第二基板、上桥芯片组、下桥芯片组、第一导电缓冲件和第二导电缓冲件容纳于塑封外壳170内部的容纳空间，换句话说，塑封外壳170将上述部件完全塑封。塑封通常采用环氧树脂等材料，对模块进行一体封装，简化工序，减低了工艺复杂度。通过例如注塑的工艺所生产的塑封外壳170耐高温、可靠性高。第一散热底板116与第二散热底板136可以凸出于塑封外壳170，相应地，散热针或散热鳍片可以凸出于塑封外壳170。电路模块(例如芯片、导电缓冲件、引线、功率端子和控制端子)与第一基板和第二基板之间的空隙通过环氧塑封体以实现电气隔离。
可以理解地，该功率模块可以是一个独立的半桥功率模块，可以单独使用，如要需要/期望，也可以用于与其它半桥功率模块组合或者集成使用来以实现全桥功率模块的性能，也可以用于与全桥功率模块组合应用。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。
Claims (13)
1.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括：
第一基板，所述第一基板包括第一金属层；
第二基板，所述第二基板与所述第一基板间隔设置，所述第二基板包括第二金属层，且所述第二金属层与所述第一金属层相对设置；
上桥芯片组，所述上桥芯片组设置于所述第一金属层，且所述上桥芯片组中的上桥芯片导通所述第一金属层与所述第二金属层；
下桥芯片组，所述下桥芯片组设置于所述第二金属层，且所述下桥芯片组中的下桥芯片导通所述第一金属层与所述第二金属层。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括：
第一导电缓冲件，位于所述上桥芯片与所述第二金属层之间且导通所述上桥芯片组与所述第二金属层；
第二导电缓冲件，位于所述下桥芯片与所述第一金属层之间且导通所述下桥芯片组与所述第一金属层；
所述第一导电缓冲件面向所述上桥芯片的一面到所述第二导电缓冲件面向所述下桥芯片的一面的最大距离小于所述第一导电缓冲件在厚度方向上的尺寸与所述第二导电缓冲件在厚度方向上的尺寸之和。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于：
所述上桥芯片组设置于所述第一金属层面向所述第二金属层的一面，所述下桥芯片组设置于所述第二金属层面向所述第一金属层的一面；
所述第一导电缓冲件设置于所述上桥芯片面向所述第二金属层的一侧；
所述第二导电缓冲件设置于所述下桥芯片面向所述第一金属层的一侧。
4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述上桥芯片在第一基板上的正投影与所述下桥芯片在第一基板上的正投影间隔设置。
5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
所述第一金属层包括第一链接区及第二链接区，所述上桥芯片设置在所述第一链接区，所述第一链接区与所述第二链接区绝缘设置；
所述功率模块还包括高压直流端子，所述高压直流端子包括正极端子和负极端子，所述正极端子与所述第一链接区导通，所述负极端子与所述第二链接区导通。
6.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括高压交流端子，所述高压交流端子设置于所述第二金属层并与所述第二金属层导通。
7.根据权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述正极端子与所述负极端子沿厚度方向层叠设置。
8.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述正极端子包括至少2个正极引脚，所述负极端子包括至少2个负极引脚，
至少2个所述正极引脚对称布置于至少2个所述负极引脚的两侧；或者
至少2个所述负极引脚对称布置于至少2个所述正极引脚的两侧。
9.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，
第一散热底板连接在所述第一基板的远离所述第二基板的一侧，第二散热底板连接在所述第二基板的远离所述第一基板的一侧。
10.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，
所述第一基板还包括第一绝缘层和第三金属层，其中所述第一金属层和所述第三金属层分别设置在所述第一绝缘层的两面，所述第一散热底板设置在所述第三金属层上；
所述第二基板还包括第二绝缘层和第四金属层，其中所述第二金属层和所述第四金属层分别设置在所述第二绝缘层的两面，所述第二散热底板设置在所述第四金属层上。
11.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，所述第一散热底板和所述第二散热底板包括散热针或散热鳍片。
12.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括塑封外壳，所述第一基板和所述第二基板容纳于所述塑封外壳内部的容纳空间。
13.根据权利要求1-12中任意一项所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块是半桥功率模块。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |