CN219917170U - 一种半桥模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半桥模块。该半桥模块中，将DC+端口和DC‑端口设置在第一芯片组和第二芯片组之间的区域内，使得DC+端口至第一芯片组的电流和第一芯片组至第二芯片组的电流方向相反，第一芯片组至第二芯片组的电流和第二芯片组至DC‑端口的电流方向也相反，从而可基于互感效应大大减少模块内的寄生电感，提升模块功率转换效率。

Description

一种半桥模块

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种半桥模块。

背景技术

随着新能源汽车的发展，提高续航能力、缩短充电时间、车辆轻型化等要求成为未来的发展趋势，这使得作为电压驱动的功率半导体模块向高效化，轻型化的方向发展。目前IGBT模块已经到达了硅基材料的物料极限，无法满足新能源汽车发展的未来需求；而碳化硅模块具有的耐高压、耐高温、更低的导通电阻、更高的功率转换效率和功率密度优点，使得在新能源汽车上更倾向使用高效率、轻体积的碳化硅模块。

在碳化硅模块中，单个碳化硅芯片面积和电流能力比较小，通常会通过并联多个芯片的方式来实现大电流的应用。而目前大部分使用的功率模块封装技术，电流流经路径长，路线重叠性高，封装寄生参数偏大，而且存在明显的非对称性，并联均流性能差，不能发挥碳化硅模块高速开关的优越性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半桥模块，其可以提高模块内的电流互感效应，降低半桥模块内的寄生电感，提升模块功率转换效率。

为此，本实用新型提供了一种半桥模块，包括：基板，所述基板沿着第一方向依次定义有第一区域、第二区域和第三区域；第一芯片组和第二芯片组，分别设置在所述第一区域和所述第三区域内；以及，DC+端口、DC-端口和AC端口，其中DC+端口和DC-端口均设置在所述第二区域内，所述AC端口设置在所述第三区域内并且位于所述第二芯片组远离所述第一芯片组的一侧。

可选的，所述基板上形成有第一金属区，所述第一金属区由所述第一区域延伸至所述第二区域，所述第一芯片组和所述DC+端口均设置在所述第一金属区上，并且所述DC+端口位于所述第一芯片组靠近所述第二芯片组的一侧。

可选的，所述基板上还形成有第二金属区，所述第二金属区至少位于所述第一金属区沿着第二方向的侧边，所述第一芯片组电连接至所述第二金属区，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

可选的，所述第一金属区的两侧均设置有所述第二金属区，两侧的第二金属区顺应所述第一金属区的长边延伸至所述第一金属区的短边并相互连接。

可选的，所述第一芯片组内的芯片沿着第二方向呈两列排布，两列芯片分别与对应侧的第二金属区电连接。

可选的，所述基板上还形成有第三金属区，所述第三金属区与所述第一金属区沿着第一方向相对位置，所述第二芯片组和所述AC端口均设置在所述第三金属区上，并且所述AC端口位于所述第三金属区远离第一芯片组的端部上。

可选的，所述第二金属区由所述第一区域延伸至所述第二区域，所述第三金属区由所述第三区域延伸至第二区域，在所述第二区域内还设置有导电带，所述导电带的两端分别连接所述第二金属区和所述第三金属区。

可选的，所述基板上还形成有第四金属区，所述第四金属区位于所述第三金属区沿着第二方向的侧边，所述DC-端口设置在所述第四金属区靠近第一芯片组的端部，所述第二芯片组内的芯片电连接至所述第四金属区上。

可选的，.所述第三金属区的两侧均形成有所述第四金属区，其中可使至少一侧第四金属区其靠近第一芯片组的端部沿着第二方向凸出而具有凸出部，在所述凸出部上设置有所述DC-端口。

可选的，所述第二芯片组内的芯片沿着第二方向呈两列排布，两列芯片分别与对应侧的第四金属区电连接。

可选的，所述基板包括沿着第一方向排布的第一基板和第二基板，其中所述第一金属区和所述第二金属区设置在所述第一基板上，所述第三金属区和所述第四金属区设置在所述第二基板上。

可选的，所述第一金属区、所述第二金属区和所述第一芯片组以所述第一基板的中心线对称设置；所述第三金属区、所述第四金属区和所述第二芯片组以所述第二基板的中心线对称设置。

可选的，在基板上还设置有第五金属区和第六金属区，所述第一芯片组内的芯片栅极电连接至所述第五金属区，所述第二芯片组内的芯片栅极电连接至所述第六金属区。

可选的，所述半桥模块包括至少两组第一芯片组和至少两组第二芯片组，所述第五金属区设置在相邻的第一芯片组之间，所述第六金属区设置在相邻的第二芯片组之间。

在本实用新型提供的半桥模块中，将DC+端口和DC-端口设置在第一芯片组和第二芯片组之间的区域内，使得DC+端口至第一芯片组的电流和第一芯片组至第二芯片组的电流方向相反，从而可以形成互感；同样的，第一芯片组至第二芯片组的电流和第二芯片组至DC-端口的电流方向也相反，相应的能够形成互感，大大减少了模块内的寄生电感，增强芯片的均流性，提升模块功率转换效率。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的半桥电路的等效电路图。

图2为本实用新型一实施例中的半桥模块的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中的半桥模块其各个金属区的分布示意图。

图4-图7为本实用新型一实施例中的半桥模块在其制备过程中的结构示意图。

其中，附图标记如下：

110/110a/110b-第一芯片组；

111-芯片；

120/120a/120b-第二芯片组；

121-芯片；

200-导电带；

300-基板；

310-第一基板；

320-第二基板；

300A-第一区域；

300B-第二区域；

300C-第三区域；

410-第一金属区；

411-芯片贴装区；

420-第二金属区；

430-第三金属区；

431-芯片贴装区；

440/440a/440b-第四金属区；

441-凸出部；

450-第五金属区；

460-第六金属区；

510-第一导电件；

520-第二导电将；

600-PIN针针座；

700-散热底板。

具体实施方式

本实用新型的核心构思在于提供一种半桥模块，通过将DC+端口和DC-端口设置在第一芯片组和第二芯片组之间的区域内，以使得连接形成的半桥电路存在往返方向的电流路径，提高电流路径内的主回路的互感效应，进而降低主回路电感。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的半桥模块作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。应当认识到，附图中所示的诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”，“上方”和“下方”之类的相对术语可用于描述彼此之间的各种元件的关系。这些相对术语旨在涵盖除附图中描绘的取向之外的元件的不同取向。例如，如果装置相对于附图中的视图是倒置的，则例如描述为在另一元件“上方”的元件现在将在该元件下方。

图1为本实用新型一实施例中的半桥电路的等效电路图，图2为本实用新型一实施例中的半桥模块的结构示意图，图3为本实用新型一实施例中的半桥模块其各个金属区的分布示意图。

首先参考图1和图2，本实施例的半桥模块包括基板300，该基板300用于承载包含第一芯片组110、第二芯片组120以及各个端口形成的半桥电路。具体来说，第一芯片组110、第二芯片组120、DC+端口、DC-端口和AC端口电连接形成例如图1所示的半桥模块的等效电路。

其中，基板300可以为AMB陶瓷基板或者DBC基板等。进一步的，该基板300具体包括绝缘层、分别位于该绝缘层两侧的第一导电层和第二导电层，第一导电层和第二导电层可均为铜层，以及绝缘层的绝缘强度例如可大于等于20KV/mm，具体而言，该绝缘层的绝缘材料可以为包含氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(Si₃N₄)、氮化铝(AlN)等陶瓷或树脂材料。

以及，该基板300沿着第一方向(Y方向)依次定义有第一区域300A、第二区域300B和第三区域300C，第一芯片组110和第二芯片组120分别设置在第一区域300A和第三区域300C内。即，第一芯片组110和第二芯片组120沿着第一方向(Y方向)排布，其中第一芯片组110例如构成半桥模块的上桥芯片，第二芯片组120例如构成半桥模块的下桥芯片。

进一步的，第一芯片组110和第二芯片组120内的芯片例如为碳化硅芯片。以及，单个芯片的通流能力有限，在大功率场合则可采用多个芯片并联的方式扩流，因此第一芯片组110和第二芯片组120内可均包括至少两个并联的芯片，例如均包括4个芯片、6个芯片、8个芯片、10个芯片等。具体示例中，第一芯片组110和第二芯片组120中的多个芯片以两列排布，例如本实施例中第一芯片组110和第二芯片组120均包括6个芯片并均以两列排布。

可选的方案中，该半桥模块可包括一组第一芯片组110和一组第二芯片组120；或者，该半桥模块也可包括至少两组第一芯片组110和至少两组第二芯片组120，各个第一芯片组110和各个第二芯片组120沿着第一方向(Y方向)一一对应排布。本实施例中，以该半桥模块包括两组第一芯片组110和两组第二芯片组120，例如图2所示，两组第一芯片组110分别为第一芯片组110a和第一芯片组110b，两组第二芯片组120分别为第二芯片组120a和第二芯片组120b，第一芯片组110a和第二芯片组120a相对排布，第一芯片组110b和第二芯片组120b相对排布。

继续参考图2所示，DC+端口和DC-端口均设置在基板300的第二区域300B内，即，DC+端口和DC-端口均设置在第一芯片组110和第二芯片组120之间的区域内。由于DC+端口设置在第一芯片组110和第二芯片组120之间的区域内，使得由DC+端口至第一芯片组110的电流路径(例如图2所示，电流由DC+端口通过金属区向上流通至第一芯片组110内的各个芯片)，和由第一芯片组110至第二芯片组120的电流路径(例如图2所示，第一芯片组110内的各个芯片的电流横向流通至侧边的金属区，并通过侧边的金属区向下流通至第二芯片组120)，二者方向相反且存在空间重叠，有效实现流经第一芯片组110的电流和流出第一芯片组110的电流产生互感效应，降低主回路中的杂散电感。

同样的，DC-端口设置在第一芯片组110和第二芯片组120之间的区域内，因此由第一芯片组110至第二芯片组120的电流路径(例如图2所示，第一芯片组110的电流通过金属区和导电带200向下流通第二芯片组120内的各个芯片)，和由第二芯片组120至DC-端口的电流路径(例如图2所示，第二芯片组120内的各个芯片的电流横向流通至侧边的金属区，并通过侧边的金属区向上流通至DC-端口)，二者方向相反且也存在空间重叠，使得流经第二芯片组120的电流和流出第二芯片组120的电流产生互感效应，进一步降低主回路中的杂散电感。

具体示例中，基板300的第二区域300B内还设置有导电带200，所述导电带200例如为铝带、铜带或者其他具有连接功能的金属带。即，第一芯片组110和第二芯片组120之间还设置有导电带200，用于使得第一芯片组110可通过导电带200电连接第二芯片组120，实现由第一芯片组110至第二芯片组120的电流流通。

接着结合图2和图3所示，该基板300上设置有第一金属区410，第一金属区410具体从第一区域300A延伸至第二区域300B，并且第一芯片组110和DC+端口均设置在第一金属区410上，DC+端口位于第一芯片组110靠近第二芯片组120的一侧。本实施例中，第一金属区410沿着第一方向(Y方向)延伸(例如呈长方形结构)，第一芯片组110内的多个芯片沿着第二方向(X方向)分两列排布在第一金属区410上，每一列芯片沿着第一方向排布，DC+端口设置在第一金属区410靠近第二芯片组120的端部。此外，在第一金属区410上还可设置有第一漏极端口(如图2所示的第一漏极端口D1.1/D1.2)，第一漏极端口具体可设置在第一金属区410远离第二芯片组120的端部。第一芯片组110的芯片漏极电连接至第一金属区410，进而通过第一漏极端口(D1.1/D1.2)电性引出。

进一步的，该基板300上还设置有第二金属区420，第二金属区420至少位于第一金属区410沿着第二方向(X方向)的侧边并沿着第一方向(Y方向)延伸；其中，第二方向和第一方向为相互垂直的方向。本实施例中，第二金属区420设置在第一金属区410的两侧，两侧的第二金属区420均顺应第一金属区410的长边延伸并环绕第一金属区410的短边而相互连接，如此，以使得该第二金属区420例如可具有U型结构。以及，位于第一金属区410上的第一芯片组110内的芯片还进一步电连接至其侧边的第二金属区420上，以使得由第一芯片组110流出的电流经过第二金属区420流向第二芯片组120。具体示例中，在第二金属区420上还设置有第一源极端口S1，第一芯片组110内的芯片源极电连接至第二金属区420上。

更进一步的，该基板300上还设置有第三金属区430，第三金属区430具体由第三区域300C延伸至第二区域300B，并且第三金属区430与第一金属区410沿着第一方向相对位置，第二芯片组120设置在该第三金属区430上。本实施例中，第三金属区430沿着第一方向(Y方向)延伸，第二芯片组120内的多个芯片沿着第二方向(X方向)分两列排布在第三金属区430上，每一列芯片沿着第一方向排布。以及，可通过将第二金属区420和第三金属区430电连接，以实现第一芯片组110和第二芯片组120之间的电流流通。具体示例中，所述第二金属区420由所述第一区域300A延伸至所述第二区域300B，所述第三金属区430由所述第三区域300C延伸至第二区域300B，并在所述第二区域300B内设置有导电带200，所述导电带200的两端分别连接所述第二金属区420和所述第三金属区430，以使第二金属区420和第三金属区430电连接。此外，在第三金属区430上还可设置有AC端口，AC端口设置在第三金属区430远离第一芯片组110的端部上。以及，在第三金属区430上还可设置有第二漏极端口D2，第二漏极端口D2也可设置在第三金属区430远离第一芯片组110的端部上，并且设置在第三金属区430上的第二芯片组120其芯片漏极电连接至第三金属区430。

继续参考图2和图3所示，该基板300上还设置有第四金属区440，第四金属区440位于第三金属区430沿着第二方向(X方向)的侧边，并且所述第四金属区440沿着第一方向(Y方向)延伸，DC-端口设置在第四金属区440靠近第一芯片组110的端部。以及，位于第三金属区430上的第二芯片组120内的芯片还进一步电连接至其侧边的第四金属区440上，以使得由第二芯片组120流出的电流经过第四金属区440流向DC-端口。本实施例中，第四金属区440由第三区域300C延伸至第二区域300B，以使DC-端口可以设置在位于第二区域300B内的第四金属区440上，从而确保DC-端口的位置在朝向第一芯片组110的方向上超出第二芯片组120的贴装区域。如此，一方面有利于第二芯片组120内的芯片横向连接至其侧边的第四金属区440；另一方面，也可确保流经第二芯片组120的电流和流出第二芯片组120的电流能够更大程度的实现互感效应。

进一步的，在第三金属区430沿着第二方向(X方向)的两个侧边上均设置有第四金属区440，例如图3所示，两侧的第四金属区440可分别为第四金属区440a和第四金属区440b。其中，可使至少一个第四金属区440靠近第一芯片组110的端部沿着第二方向(X方向)凸出而具有凸出部441，在该凸出部441的区域第三金属区430相应的凹陷，以使得第三金属区430的凹陷和第四金属区440的凸出部441相互匹配。在图3的示例中，其中一侧的第四金属区440(即，第四金属区440b)其位于第二区域300B内的部分凸出而形成凸出部441，并且该凸出部441上设置有DC-端口，以及另一侧的第四金属区440(即，第四金属区440a)靠近第一芯片组110的端部上也设置有DC-端口。

以及，在第四金属区440上还可设置有第二源极端口(如图2所示的第二源极端口(S2.1/S2.2)，该第二源极端口(S2.1/S2.2)可设置有任意一个第四金属区440上或者在第二芯片组120两侧的第四金属区440上可均设置有第二源极端口。本实施例中，第二源极端口(S2.1/S2.2)具体设置在第四金属区440b上。

此外，如上所述，一示例中的半桥模块包括至少两组第一芯片组110和至少两组第二芯片组120。此时，各个第一芯片组110对应的第一金属区410可以在远离第二芯片组120的一端相互连接，本实施例中，在第一金属区410相互连接的区域上设置有第一漏极端口(D1.1/D1.2)。以及，相邻的第一芯片组110之间的第二金属区420也可相互连接，更具体的可使各个第一芯片组110侧边的所有第二金属区420均相互连接，本实施例中，使各个第一芯片组110侧边的所有第二金属区420在靠近第二芯片组120的一端相互连接，并在第二金属区410相互连接的区域上设置有第一源极端口S1。

进一步的，各个第二芯片组120对应的第三金属区430在远离第一芯片组110的一端相互连接，本实施例中，在第三金属区430相互连接的区域上设置有AC端口。以及，还可使相邻的第二芯片组120之间的第四金属区440相互连接，本实施例中，相邻的第二芯片组120之间的第四金属区440(即，第四金属区440b)是在靠近第一芯片组110的一端相互连接，在第四金属区440相互连接的区域内可设置有第二源极端口(S2.1/S2.2)。

继续参考图2和图3所示，在基板300上还设置有第五金属区450和第六金属区460，第一芯片组110内的芯片栅极电连接至第五金属区450，第二芯片组120内的芯片栅极电连接至第六金属区460。以及，在第五金属区450上可设置有第一栅极端口G1，在第六金属区460上可设置有第二栅极端口G2。具体示例中，可将第五金属区450设置在相邻的第一芯片组110之间，并可使相邻的第一芯片组110内的芯片栅极均电连接至同一第五金属区450上；以及，可将第六金属区460设置在相邻的第二芯片组120之间，并可使相邻的第二芯片组120内的芯片栅极均电连接至同一第六金属区460上。

可选的方案中，该基板300包括第一基板310和第二基板320，第一基板310和第二基板320沿着第一方向(Y方向)排布，其中第一金属区410、第二金属区420和第五金属区450设置在第一基板310上，第三金属区430、第四金属区440和第六金属区460设置在第二基板320上。本实施例中，利用两个面积较小的第一基板310和第二基板320取代大面积基板，从而可有效改善大面积基板容易引起的基板翘曲的问题，并且在后续将基板焊接至散热板上时也可减少焊料回流时出现的气泡数量，减少空洞率。

进一步的，可将第五金属区450设置在第一基板310的中间位置，第一金属区410、第二金属区420和第一芯片组110以第一基板310的中心线(具体为平行于第一方向的中心线)对称设置。参考图3所示，本实施例中，每一组第一芯片组110所对应的第一金属区410的两个长边侧和靠近第二芯片组的短边侧均分布有第二金属区420，并且各个第一芯片组110外侧的第二金属区420一体连接；以及，第二金属区420中位于相邻的第一芯片组110之间的部分还界定出沿着第一方向延伸的空隙，第五金属区450即形成在该空隙内而沿着第一方向延伸，本实施例中，第五金属区450远离第二芯片组120的端部还沿着第二方向凸出，使得第五金属区450呈现T字型结构，并可将第一栅极端口G1设置在第五金属区450远离第二芯片组120的端部上。

类似的，第六金属区460可设置在第二基板320的中间位置，第三金属区430、第四金属区440和第二芯片组120以第二基板320的中心线(具体为平行于第一方向的中心线)对称设置。参考图3所示，位于相邻的第二芯片组120之间的第四金属区440b内界定出沿着第一方向延伸的空隙，第六金属区460即形成在该空隙内而沿着第一方向延伸，本实施例中，第六金属区460远离第一芯片组110的端部还沿着第二方向凸出，使得第六金属区460呈现T字型结构，并可将第二栅极端口G2设置在第六金属区460远离第一芯片组110的端部上。

其中，第二金属区420和第五金属区450在第一方向(Y方向)上延伸的长度范围能够覆盖第一芯片组110的贴装范围，以使得第一芯片组110内的芯片源极和芯片栅极可以更便利的连接至第二金属区420和第五金属区450。以及，第四金属区440和第六金属区460在第一方向(Y方向)上延伸的长度范围能够覆盖第二芯片组120的贴装范围，以使得第二芯片组120的芯片源极和芯片栅极可以更便利的连接至第四金属区440和第六金属区460。

本实施例中，第一芯片组110、第二芯片组120、第一金属区410、第二金属区420、第三金属区430、第四金属区440、第五金属区450和第六金属区460、以及各个端口连接形成如图1所示的半桥电路。并且，本实施例提供的半桥模块，可以很大程度的提高半桥模块内的电流主回路的互感效应，进而降低主回路电感。

参考图2所示，图2中的箭头即表示为电流的流通路径。具体来说，电流由DC+端口通过第一金属区410由上至下流向第一芯片组110内的各个芯片，进一步由芯片漏极流向芯片源极，接着第一芯片组110内的各个芯片的电流一一流向其侧边的第二金属区420，流向第二金属区420的电流进一步由上至下流向导电带200，即，流经第一芯片组110的电流和流经第二金属区420的电流方向相反，从而可以实现互感，降低杂散电感；之后，通过导电带200流向至第三金属区430，并由上至下流向第二芯片组120，具体由芯片漏极流向芯片源极，接着经由第二芯片组120内的各个芯片的电流横向流向第四金属区440，第四金属区440内的电流接着由下至上流向DC-端口，同样的，流经第二芯片组120的电流和流经第四金属区440的电流方向相反，相应的可以实现互感，进一步降低杂散电感。

此外，第一芯片组110内并联的多个芯片在DC+端口至AC端口之间的电流回路上均匀布置，使得由DC+端口至AC端口之间对应于各个芯片的并联支路的电阻基本一致，因此流经各个芯片的电流接近相同，提高芯片的均流性。例如，本实施例中，同一组第一芯片组110内的芯片呈两列排布，并且两列芯片的外侧均设置有第二金属区420，一方面，使得两列芯片内的电流可分别与邻近的第二金属区420内的电流产生互感；另一方面，可使各个芯片对应的电流回路上的寄生电感和电阻几乎一致，有效提高芯片均流性。

同样的，第二芯片组120内并联的多个芯片在AC端口至DC-端口之间的电流回路上均匀布置，使得由AC端口至DC-端口之间对应于各个芯片的并联支路的电阻基本一致，确保流经各个芯片的电流接近相同，提高芯片的均流性。例如，本实施例中，同一组第二芯片组120内的芯片也呈两列排布，并且两列芯片的外侧均设置有第四金属区440，一方面，使得两列芯片内的电流可分别与邻近的第四金属区440内的电流产生互感；另一方面，可使各个芯片对应的电流回路上的寄生电感和电阻也几乎一致，进一步改善了因并联芯片之间封装寄生电感和电阻差异而导致芯片并联均流性不佳的问题。

下面结合图4-图7，对本实施例提供的半桥模块的制备方法进行说明。其中，图4-图7为本实用新型一实施例中的半桥模块在其制备过程中的结构示意图。

首先，结合图3和图4所示，提供基板300，并在基板300上形成各个金属区，金属区具体为形成有金属层的区域，金属层例如包括铜层。本实施例中，基板300形成的金属区包括：第一金属区410、第二金属区420、第三金属区430、第四金属区440、第五金属区450和第六金属区460。

可选的方案中，可分别提供第一基板310和第二基板320，并在第一基板310上形成有第一金属区410、第二金属区420和第五金属区450；以及，在第二基板320上形成有第三金属区430、第四金属区440和第六金属区460。

继续参考图4所示，将第一芯片组110内的芯片111和第二芯片组120内的芯片121分别贴装至第一金属区410和第三金属区430上。其中，第一芯片组110内的芯片111和第二芯片组120内的芯片121可均为碳化硅芯片。以及，第一金属区410上具有芯片贴装区411，第一芯片组110内的芯片111贴装在芯片贴装区411上；第三金属区430上也具有芯片贴装区431，第二芯片组120内的芯片121贴装在芯片贴装区431上。

其中，将第一芯片组110内的芯片111和第二芯片组120内的芯片121贴装对应的金属区上的方法具体包括：可使用钢网在基板300(例如，AMB陶瓷基板)的金属区上涂敷焊膏(例如为银膏)，进行烘干后，将芯片(例如，SiC芯片)贴装到焊膏表面并进行烧结(例如，有压烧结或者无压烧结)，使得第一芯片组110内的芯片111的漏极与第一金属区410电气连接，并使得第二芯片组120内的芯片121的漏极与第三金属区430电气连接。

接着，参考图5所示，执行第一键合工艺(例如，超声波键合工艺)，将第一芯片组110内的芯片源极电气连接至第二金属区420，以及将第二芯片组120内的芯片源极电气连接至第四金属区440。具体的，可通过键合第一导电件510，以实现芯片源极和金属区的电气连接，即，第一导电件510的两端分别键合在芯片源极的焊垫(PAD)上和对应的金属区上。其中，第一导电件510具体可呈现为带状结构(例如为铝带)，以利于进一步减小杂散电感。

本实施例中，第一芯片组110和第二芯片组120内的芯片均沿着第二方向呈两列排布，此时第一芯片组110内的两列芯片可分别与对应侧的第二金属区420通过第一导电件510电气连接，同样的，第二芯片组120内的两列芯片可分别与对应侧的第四金属区440通过第一导电件510电气连接。进一步的，还可将两列芯片中在第二方向上对齐排布的两个芯片的源极相互连接，即，第一芯片组110中，利用第一导电件510电气连接第二方向上对齐排布的两个芯片的芯片源极；第二芯片组120中，利用第一导电件510电气连接第二方向上对齐排布的两个芯片的芯片源极。

接着，参考图6所示，执行第二键合工艺(例如，超声波键合工艺)，将第一芯片组110内的芯片栅极电气连接至第五金属区450，以及将第二芯片组120内的芯片栅极电气连接至第六金属区460。具体示例中，第五金属区450设置在相邻的第一芯片组110之间，因此相邻的两个第一芯片组110内的芯片栅极可均连接至中间的第五金属区450；以及，第六金属区460设置在相邻的第二芯片组120之间，因此相邻的两个第二芯片组120内的芯片栅极可均连接至中间的第六金属区460。

其中，可通过键合第二导电件520，以实现芯片栅极和对应的金属区的电气连接。针对第一芯片组110内的两列芯片而言，可利用第二导电件520电气连接两列芯片中在第二方向对齐的两个芯片的栅极，并进一步将内侧的芯片栅极电气连接至第五金属区550。同样的，针对第二芯片组120内的两列芯片而言，可利用第二导电件520电气连接两列芯片中在第二方向对齐的两个芯片的栅极，并进一步将内侧的芯片栅极电气连接至第六金属区460。其中，第二导电件520具体可以采用键合引线(例如为铝线)。

继续参考图6所示，将基板300焊接在一散热底板700上，并在基板300的各个端口上制备PIN针针座600。具体的，可采用使用真空回流焊，将散热底板700和基板300的下表面焊接在一起，以及将PIN针针座600与基板300上表面的金属层(例如铜层)焊接在一起。

本实施例中的制备过程还包括：执行第三键合工艺(例如，超声波键合工艺)，以使第一基板310上的第二金属区420和第二基板320上的第三金属区430电气连接。具体的，可将导电带200的两端分别键合在第二金属区420和第三金属区430上。

在进一步的方案中，参考图7所示，还可包括：将PIN针针体插入PIN针针座600中；之后，进行灌胶封壳等。

在本实用新型提供的半桥模块中，将DC+端口和DC-端口设置在第一芯片组和第二芯片组之间的区域内，使得DC+端口至第一芯片组的电流和第一芯片组至第二芯片组的电流方向相反，从而可以形成互感；同样的，第一芯片组至第二芯片组的电流和第二芯片组至DC-端口的电流方向也相反，相应的能够形成互感，大大减少了模块内的寄生电感。

进一步的方案中，可使同一组第一芯片组110内的芯片呈两列排布，并且两列芯片的外侧均设置有第二金属区420；以及，同一组第二芯片组120内的芯片也呈两列排布，并且两列芯片的外侧均设置有第四金属区440。如此，有利于保证DC+端口至AC端口的电流回路中流经第一芯片组110内并联的各个芯片的电流基本一致，以及AC端口至DC-端口的电流回路中流经第二芯片组120内并联的各个芯片的电流基本一致，有效改善了因并联芯片之间封装寄生电感和电阻差异而导致芯片并联均流性不佳的问题。

更进一步的方案中，还可使至少两组第一芯片组、至少两组第二芯片组、各个金属区以及各个端口对称设置。例如图2的示例中，第一金属区410、第二金属区420和第五金属区450以及两组第一芯片组110对称设置；第三金属区430、第四金属区440和第六金属区460以及两组第二芯片组120对称设置。或者，也可以认为，图2中排布在左侧的相对设置的第一芯片组110a和第二芯片组120a，与排布在右侧的相对设置的第一芯片组110b和第二芯片组120b，也以基板300的中心线对称设置。

虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本实用新型。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围。

还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。此外还应该认识到，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。此外，本实用新型实施例中的方法和/或设备的实现可包括手动、自动或组合地执行所选任务。

Claims (14)

1.一种半桥模块，其特征在于，包括：

基板，所述基板沿着第一方向依次定义有第一区域、第二区域和第三区域；

第一芯片组和第二芯片组，分别设置在所述第一区域和所述第三区域内；以及，

DC+端口、DC-端口和AC端口，其中DC+端口和DC-端口均设置在所述第二区域内，所述AC端口设置在所述第三区域内并且位于所述第二芯片组远离所述第一芯片组的一侧。

2.如权利要求1所述的半桥模块，其特征在于，所述基板上形成有第一金属区，所述第一金属区由所述第一区域延伸至所述第二区域，所述第一芯片组和所述DC+端口均设置在所述第一金属区上，并且所述DC+端口位于所述第一芯片组靠近所述第二芯片组的一侧。

3.如权利要求2所述的半桥模块，其特征在于，所述基板上还形成有第二金属区，所述第二金属区至少位于所述第一金属区沿着第二方向的侧边，所述第一芯片组电连接至所述第二金属区，其中所述第二方向垂直于所述第一方向。

4.如权利要求3所述的半桥模块，其特征在于，所述第一金属区的两侧均设置有所述第二金属区，两侧的第二金属区顺应所述第一金属区的长边延伸至所述第一金属区的短边并相互连接。

5.如权利要求4所述的半桥模块，其特征在于，所述第一芯片组内的芯片沿着第二方向呈两列排布，两列芯片分别与对应侧的第二金属区电连接。

6.如权利要求3所述的半桥模块，其特征在于，所述基板上还形成有第三金属区，所述第三金属区与所述第一金属区沿着第一方向相对位置，所述第二芯片组和所述AC端口均设置在所述第三金属区上，并且所述AC端口位于所述第三金属区远离第一芯片组的端部上。

7.如权利要求6所述的半桥模块，其特征在于，所述第二金属区由所述第一区域延伸至所述第二区域，所述第三金属区由所述第三区域延伸至第二区域，在所述第二区域内还设置有导电带，所述导电带的两端分别连接所述第二金属区和所述第三金属区。

8.如权利要求6所述的半桥模块，其特征在于，所述基板上还形成有第四金属区，所述第四金属区位于所述第三金属区沿着第二方向的侧边，所述DC-端口设置在所述第四金属区靠近第一芯片组的端部，所述第二芯片组内的芯片电连接至所述第四金属区上。

9.如权利要求8所述的半桥模块，其特征在于，所述第三金属区的两侧均形成有所述第四金属区，其中可使至少一侧第四金属区其靠近第一芯片组的端部沿着第二方向凸出而具有凸出部，在所述凸出部上设置有所述DC-端口。

10.如权利要求9所述的半桥模块，其特征在于，所述第二芯片组内的芯片沿着第二方向呈两列排布，两列芯片分别与对应侧的第四金属区电连接。

11.如权利要求9所述的半桥模块，其特征在于，所述基板包括沿着第一方向排布的第一基板和第二基板，其中所述第一金属区和所述第二金属区设置在所述第一基板上，所述第三金属区和所述第四金属区设置在所述第二基板上。

12.如权利要求11所述的半桥模块，其特征在于，所述第一金属区、所述第二金属区和所述第一芯片组以所述第一基板的中心线对称设置；所述第三金属区、所述第四金属区和所述第二芯片组以所述第二基板的中心线对称设置。

13.如权利要求1所述的半桥模块，其特征在于，在基板上还设置有第五金属区和第六金属区，所述第一芯片组内的芯片栅极电连接至所述第五金属区，所述第二芯片组内的芯片栅极电连接至所述第六金属区。

14.如权利要求13所述的半桥模块，其特征在于，所述半桥模块包括至少两组第一芯片组和至少两组第二芯片组，所述第五金属区设置在相邻的第一芯片组之间，所述第六金属区设置在相邻的第二芯片组之间。