成于一体的下桥臂功率开关和下桥臂内部二极管，且下桥臂功率开关和下桥臂内部二极管并联；由负电极2流出的续流电流21流入下桥臂接线铜层5，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层4上的下桥臂内部二极管的正极、下桥臂内部二极管的负极，最终流至输出电极3。
[0026]上桥臂集合与下桥臂集合的另一种结构为:所述上桥臂芯片单元8包括上桥臂功率开关和与之并联的上桥臂外部二极管，下桥臂芯片单元7包括下桥臂功率开关和与之并联的下桥臂外部二极管；由负电极2流出的续流电流21流入下桥臂接线铜层5，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层4上的下桥臂外部二极管的正极、下桥臂外部二极管的负极，最终流至输出电极3。
[0027]如图3所示，本实施例中上桥臂集合共包括3个并联的上桥臂功率开关和6个并联的上桥臂外部二极管;下桥臂集合共包括3个并联的下桥臂功率开关和6个并联的下桥臂外部二极管。
[0028]所述上桥臂芯片单元8包括并联的上桥臂功率开关、上桥臂内部二极管和上桥臂外部二极管，且上桥臂功率开关和上桥臂内部二极管集成于一体;下桥臂芯片单元7包括并联的下桥臂功率开关、下桥臂内部二极管和下桥臂外部二极管，且下桥臂功率开关和下桥臂内部二极管集成于一体；由负电极2流出的续流电流21流入下桥臂接线铜层5，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层4上的下桥臂外部二极管的正极和下桥臂内部二极管的正极、下桥臂外部二极管的负极和下桥臂内部二极管的负极，最终流至输出电极3。
[0029]从正电极1流出的工作电流11通过过渡铜层6流入上桥臂集合最终流至输出电极3;由负电极2流出的续流电流21流入下桥臂接线铜层5，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层4上的下桥臂芯片单元7，最终流至输出电极3。
[0030]本实用新型通过改变铜层的分布结构来改变电流路径，相邻设置的下桥臂芯片铜层、下桥臂接线铜层、过渡铜层相互配合，减小了工作电流与续流电流的续流回路面积，降低了杂散电感和开关损耗以及电路的复杂性，提高了模块的可靠性，能够应用在高速功率模块领域。
【主权项】
1.一种功率模块，包括正电极(1)、负电极(2)、输出电极(3)、上桥臂集合、下桥臂集合和过渡铜层(6)，其特征在于，所述下桥臂集合包括下桥臂芯片铜层(4)、下桥臂接线铜层(5)以及安装在下桥臂芯片铜层(4)上的下桥臂芯片单元(7)，所述下桥臂接线铜层(5)位于下桥臂芯片铜层(4)与过渡铜层(6)之间，所述下桥臂芯片单元(7)通过邦定线与下桥臂接线铜层(5)相连;从正电极(1)流出的工作电流(11)通过过渡铜层(6)流入上桥臂集合最终流至输出电极(3);由负电极(2)流出的续流电流(21)流入下桥臂接线铜层(5)，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层(4)上的下桥臂芯片单元(7)，最终流至输出电极(3)。2.根据权利要求1所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂集合包括上桥臂芯片铜层(9)、上桥臂接线铜层(10)以及安装在上桥臂芯片铜层(9)上的上桥臂芯片单元(8)。3.根据权利要求2所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括集成于一体的上桥臂功率开关和上桥臂内部二极管，且上桥臂功率开关和上桥臂内部二极管并联;下桥臂芯片单元(7)包括集成于一体的下桥臂功率开关和下桥臂内部二极管，且下桥臂功率开关和下桥臂内部二极管并联；由负电极(2)流出的续流电流(21)流入下桥臂接线铜层(5)，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层(4)上的下桥臂内部二极管的正极、下桥臂内部二极管的负极，最终流至输出电极(3)。4.根据权利要求2所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括上桥臂功率开关和与之并联的上桥臂外部二极管，下桥臂芯片单元(7)包括下桥臂功率开关和与之并联的下桥臂外部二极管；由负电极(2)流出的续流电流(21)流入下桥臂接线铜层(5)，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层(4)上的下桥臂外部二极管的正极、下桥臂外部二极管的负极，最终流至输出电极(3)。5.根据权利要求2所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括并联的上桥臂功率开关、上桥臂内部二极管和上桥臂外部二极管，且上桥臂功率开关和上桥臂内部二极管集成于一体;下桥臂芯片单元(7)包括并联的下桥臂功率开关、下桥臂内部二极管和下桥臂外部二极管，且下桥臂功率开关和下桥臂内部二极管集成于一体；由负电极(2)流出的续流电流(21)流入下桥臂接线铜层(5)，再经邦定线流入下桥臂芯片铜层(4)上的下桥臂外部二极管的正极和下桥臂内部二极管的正极、下桥臂外部二极管的负极和下桥臂内部二极管的负极，最终流至输出电极(3)。6.根据权利要求1所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括上桥臂功率开关;所述上桥臂功率开关和下桥臂功率开关均为MOS管;从正电极(1)流出的工作电流(11)通过过渡铜层(6)流入上桥臂芯片铜层(9)上的上桥臂功率开关的漏极、上桥臂功率开关的源极，再经上桥臂接线铜层(10)，最终流至输出电极(3)。7.根据权利要求1所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括上桥臂功率开关;所述上桥臂功率开关和下桥臂功率开关均为IGBT;从正电极(1)流出的工作电流(11)通过过渡铜层(6)流入上桥臂芯片铜层(9)上的上桥臂功率开关的集电极、上桥臂功率开关的发射极，再经上桥臂接线铜层(10)，最终流至输出电极(3)。8.根据权利要求1所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括上桥臂功率开关;所述上桥臂功率开关为MOS管，下桥臂功率开关为IGBT;从正电极(1)流出的工作电流(11)通过过渡铜层(6)流入上桥臂芯片铜层(9)上的上桥臂功率开关的漏极、上桥臂功率开关的源极，再经上桥臂接线铜层(10)，最终流至输出电极(3)。9.根据权利要求1所述的一种功率模块，其特征在于:所述上桥臂芯片单元(8)包括上桥臂功率开关;所述上桥臂功率开关为IGBT，下桥臂功率开关为MOS管;从正电极(1)流出的工作电流(11)通过过渡铜层(6)流入上桥臂芯片铜层(9)上的上桥臂功率开关的集电极、上桥臂功率开关的发射极，再经上桥臂接线铜层(10)，最终流至输出电极(3)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种功率模块，包括正电极、负电极、输出电极、上桥臂集合、下桥臂集合和过渡铜层，所述下桥臂集合包括下桥臂芯片铜层、下桥臂接线铜层以及安装在下桥臂芯片铜层上的下桥臂芯片单元，所述下桥臂接线铜层位于下桥臂芯片铜层与过渡铜层之间，所述下桥臂芯片单元通过邦定线与下桥臂接线铜层相连。本实用新型通过改变铜层的分布结构来改变电流路径，相邻设置下桥臂芯片铜层、下桥臂接线铜层、过渡铜层相互配合，减小了工作电流与续流电流的续流回路面积，降低了杂散电感和开关损耗以及电路的复杂性，提高了模块的可靠性，能够应用在高速功率模块领域。
【IPC分类】H01L25/11, H01L23/48, H02M1/00
【公开号】CN205140971
【申请号】CN201520938563
【发明人】徐文辉, 王玉林, 滕鹤松
【申请人】扬州国扬电子有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月23日