功率模块系统的制作方法

本实用新型涉及功率模块技术领域，特别是涉及一种功率模块系统。

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。目前，功率模块被广泛应用在各种电子电路中，例如变频电路或稳压电路等。传统的功率模块由于其内部的电力电子器件恒定，其额定功率是相对固定的。因此，基于传统的功率模块所构成的电路系统，其载流能力取决于功率模块的载流能力，系统的功率上限恒定。

随着功率模块的逐步发展，功率模块的应用场景趋于灵活多样，传统的由功率模块构成的电路系统由于载流能力和功率存在上限，其应用场景容易受到限制。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的由功率模块构成的电路系统由于载流能力和功率存在上限，其应用场景容易受到限制的缺陷，提供一种功率模块系统。

一种功率模块系统，包括底板，以及设置在所述底板表面的多个功率模块；

其中，各所述功率模块电连接。

上述的功率模块系统，在底板上设置有多个电连接的功率模块。基于此，可通过功率模块的电连接调整和系统内的功率模块数量改变，改变功率模块系统的载流能力和功率，以使功率模块系统更好地满足各种应用场景的需求。

在其中一个实施例中，还包括设置在所述底板表面的第一汇流条和第二汇流条；

各所述功率模块的第一端连接所述第一汇流条，各所述功率模块的第二端连接所述第二汇流条。

在其中一个实施例中，所述功率模块包括模封体以及设置在所述模封体表面的镀第一金属层；所述镀第一金属层由烧结在所述模封体表面的第一金属颗粒组成；

其中，所述镀第一金属层通过第二金属烧结连接层与所述底板表面烧结连接；所述第二金属烧结连接层由第二金属颗粒烧结组成。

在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括铜颗粒或银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第一金属颗粒包括纳米银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第二金属颗粒包括铜颗粒或银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第二金属颗粒包括纳米银颗粒。

在其中一个实施例中，所述底板表面设置有镀第二金属层；所述镀第二金属层由烧结在所述底板表面的第三金属颗粒组成；

其中，所述镀第二金属层通过第二金属烧结连接层与所述功率模块烧结连接。

在其中一个实施例中，所述第三金属颗粒包括铜颗粒或银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第二金属颗粒包括纳米银颗粒。

附图说明

图1为一实施方式的功率模块系统结构示意图；

图2为一实施方式的功率模块结构示意图；

图3为另一实施方式的功率模块结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种功率模块系统。

图1为一实施方式的功率模块系统结构示意图，如图1所示，一实施方式的功率模块系统包括底板100，以及设置在所述底板表面的多个功率模块101；

其中，各所述功率模块101电连接。

其中，各功率模块101的电连接方式包括串联连接或并联连接，作为一个较优的实施方式，各功率模块101并联连接。其中，功率模块101包括多种功率电力电子器件集成模块，例如igbt功率模块或ipm功率模块等。

在其中一个实施例中，功率模块101包括模封体以及设置在所述模封体表面的镀第一金属层；所述镀第一金属层由烧结在所述模封体表面的第一金属颗粒组成。

其中，模封体为一壳体，其内部空间用于设置功率电力电子器件。在其中一个实施例中，功率模块101还包括功率端子和信号端子。作为其中一个较优的实施方式，功率端子作为功率模块101的主要传输端子，各功率模块101用于通过功率端子电连接。

图2为一实施方式的功率模块结构示意图，如图2所述，功率模块101包括第一功率端子1、模封体2、镀第一金属层3、第二功率端子4、第一信号端子5和第二信号端子6。

如图2所示，在两功率模块101的第一功率端子1相电连接，且第二功率端子4也相电连接时，在两功率模块101实现并联连接时。在一功率模块101的第一功率端子1连接另一功率模块101的第二功率端子4时，两功率模块101可实现串联连接。

如图2所示，镀第一金属层3设置在模封体2表面。其中，可通过在模封体2涂覆有包括第一金属颗粒和有机溶剂的第一金属烧结溶剂，加热第一金属烧结溶剂并保温一段时间，使得有机溶剂挥发和烧蚀掉，形成镀第一金属层3。

在其中一个实施例中，所述镀第一金属层3通过第二金属烧结连接层与所述底板表面烧结连接；所述第二金属烧结连接层由第二金属颗粒烧结组成。

其中，镀第一金属层3通过第二金属烧结连接层与所述底板表面烧结连接，在功率模块内部的功率电力电子器件工作产生热量时，内部的热量通过镀第一金属层3和第二金属烧结连接层向底板传导。在其中一个实施例中，底板100包括为设置有散热结构，散热结构包括散热翅柱等。

同理，生成第二金属烧结连接层的过程，可通过在镀第一金属层3和底板100间涂覆有包括第二金属颗粒和有机溶剂的第二金属烧结溶剂，加热第二金属烧结溶剂并保温一段时间，使得有机溶剂挥发和烧蚀掉，第二金属颗粒之间通过互扩散形成有少量微小空间的第二金属烧结连接层，同时第二金属颗粒与镀第一金属层和底板发生冶金反应形成结合界面。

在其中一个实施例中，第一金属颗粒包括铜颗粒或银颗粒。

其中，第一金属颗粒可选用纳米级的铜颗粒或银颗粒，包括纳米铜颗粒或纳米银颗粒。作为一个较优的实施方式，所述第一金属颗粒包括纳米银颗粒。

在其中一个实施例中，所述第二金属颗粒包括铜颗粒或银颗粒。

其中，第二金属颗粒可选用纳米级的铜颗粒或银颗粒，包括纳米铜颗粒或纳米银颗粒。作为一个较优的实施方式，所述第二金属颗粒包括纳米银颗粒。

在其中一个实施例中，第一金属颗粒选用与第二金属颗粒材质相同的金属颗粒。基于此，使镀第一金属层3与第二金属烧结连接层材质相同，提高镀第一金属层与第二金属烧结连接层的连接稳定性，有利于降低热阻，提高散热效率。

在其中一个实施例中，图3为另一实施方式的功率模块结构示意图，如图3所示，底板还包括设置在所述底板表面的第一汇流条200和第二汇流条201；

各所述功率模块101的第一端连接所述第一汇流条200，各所述功率模块101的第二端连接所述第二汇流条201。

如图3所示，各功率模块101的一功率端子连接第一汇流条200，各功率模块101的另一功率端子连接第二汇流条201，形成各功率模块101并联连接的结构。

在其中一个实施例中，各功率模块101的功率端子设置有第一机械连接结构，所述第一机械连接结构用于与第一汇流条200或第二汇流条201形成机械连接，以实现功率端子与第一汇流条200或第二汇流条201的电连接。在其中一个实施例中，第一机械连接结构包括卡槽或挂钩，功率端子通过卡槽或挂钩卡接或挂接在第一汇流条200或第二汇流条201上，以便于调整第一汇流条200和第二汇流条201间并联连接的功率模块101数量。

在其中一个实施例中，结合图2，功率模块101的第一功率端子1连接第一汇流条200，功率模块的第二功率端子4连接第二汇流条200。

在其中一个实施例中，如图3所示，底板表面设置有镀第二金属层202；所述镀第二金属层202由烧结在所述底板表面的第三金属颗粒组成；

其中，所述镀第二金属层202通过第二金属烧结连接层与所述功率模块101烧结连接。

同理，可通过在底板表面涂覆有包括第三金属颗粒和有机溶剂的第三金属烧结溶剂，加热第三金属烧结溶剂并保温一段时间，使得有机溶剂挥发和烧蚀掉，形成镀第二金属层202。

在其中一个实施例中，第三金属颗粒包括铜颗粒或银颗粒。

其中，第三金属颗粒可选用纳米级的铜颗粒或银颗粒，包括纳米铜颗粒或纳米银颗粒。作为一个较优的实施方式，所述第三金属颗粒包括纳米银颗粒。

在其中一个实施例中，第一金属颗粒、第二金属颗粒和第三金属颗粒的材质相同，通过相同金属材质的金属颗粒选用，提高镀第一金属层3、第二金属烧结连接层和镀第二金属层202之间的连接稳定性，有利于降低热阻，提高导热效率。

上述的功率模块系统，在底板上设置有多个电连接的功率模块101。基于此，可通过功率模块的电连接调整和系统内的功率模块数量改变，改变功率模块系统的载流能力和功率，以使功率模块系统更好地满足各种应用场景的需求。同时，通过镀第一金属层3、第二金属烧结连接层和镀第三金属层202的配合，提高功率模块系统的散热效率。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。