一种功率模块

本申请涉及电子，特别是涉及一种功率模块。

背景技术：

1、随着航空航天、新能源汽车等领域的快速发展，电力电子功率模块(简称为功率模块)得到了广泛的应用。对功率模块的性能也提出了更高的要求，即需要实现功率模块更高的开关频率，而传统的功率模块结构具有较高的寄生电感，传统的功率模块里功率芯片在开关过程中承受较高的过压，可能导致功率芯片过压击穿；更高的开关频率同时也导致了更大的发热损耗。

2、因此，寄生电感以及模块的热性能是功率模块需要克服的难题，尤其是在高频工作状态下，需要优化设计布局结构、降低寄生电感和提高热性能来保证功率模块工作正常。

技术实现思路

1、为解决上述背景中存在的技术问题，本申请提供一种功率模块，以减小寄生电感、提高热性能及促进模块内部结构优化。

2、为实现上述目的，本申请提供了以下方案：

3、一种功率模块，包括：上桥臂部分、下桥臂部分、第一基板和第二基板；

4、所述上桥臂部分包括：若干上桥臂芯片、上桥臂驱动柔性pcb板、若干上桥臂垫片、第一正电极层、第二正电极层、铜clip和第一交流侧电极层；

5、所述下桥臂部分包括：若干下桥臂芯片、下桥臂驱动柔性pcb板、若干下桥臂垫片、负电极层、中间铜柱和第二交流侧电极层。

6、优选的，所述上桥臂芯片包括：第一控制端、第一输入端和第一输出端；所述上桥臂驱动柔性pcb板，与所述第一控制端和所述第一交流侧电极层电连接；所述上桥臂垫片与所述第一输入端和所述第二正电极层电连接；所述第一正电极层，与外部正电极相连；所述铜clip，将所述第一正电极层和所述第二正电极层连接。

7、优选的，所述下桥臂芯片包括：第二控制端、第二输入端和第二输出端；所述下桥臂驱动柔性pcb板，与所述第二控制端和所述负电极层电连接；所述下桥臂垫片，与所述第二输入端和所述第二交流侧电极层电连接；所述负电极层，与所述第二输出端连接；所述中间铜柱，与所述第二交流侧电极层连接。

8、优选的，所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流侧电极层均设置在所述第一基板上；且所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流侧电极层同层设置。

9、优选的，所述负电极层、所述第一交流侧电极层均设置在所述第二基板上；且所述负电极层和所述第一交流侧电极层同层设置。

10、优选的，还包括：第一端子件和第二端子件；所述第一端子件与所述第二端子件从沿所述第一基板的平行面引出；

11、所述第一端子件，一端与所述第一正电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧；

12、所述第二端子件，一端与所述第一正电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。

13、优选的，还包括：第三端子件；所述第三端子件一端与所述负电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。

14、优选的，还包括：第四端子件、第五端子件和第六端子件；

15、所述第四端子件，一端与所述第一交流侧电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧；

16、所述第五端子件，一端与所述上桥臂驱动柔性pcb板输入端电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧；

17、所述第六端子件，一端与所述下桥臂驱动柔性pcb板输入端电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。

18、与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

19、本申请功率模块没有使用双回路结构，正电极层被分为第一正电极层和第二正电极层两个部分，第一正电极层与正电极端子件连接，而第二正电极层与上桥臂垫片连接，中间选择铜clip完成两个正电极层的连接，使得回路结构交错，有利于减小回路寄生电感，进而减小开关损耗和开关时的电压尖峰；在功率芯片的布局上面，该模块的芯片布局更加均匀，并且芯片间距更大，减缓了芯片之间的热耦合，使得功率芯片散热更加顺利，大大提升了功率模块的热性能。

技术特征：

1.一种功率模块，其特征在于，包括：上桥臂部分、下桥臂部分、第一基板和第二基板；

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述上桥臂芯片包括：第一控制端、第一输入端和第一输出端；所述上桥臂驱动柔性pcb板，与所述第一控制端和所述第一交流侧电极层电连接；所述上桥臂垫片与所述第一输入端和所述第二正电极层电连接；所述第一正电极层，与外部正电极相连；所述铜clip，将所述第一正电极层和所述第二正电极层连接。

3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述下桥臂芯片包括：第二控制端、第二输入端和第二输出端；所述下桥臂驱动柔性pcb板，与所述第二控制端和所述负电极层电连接；所述下桥臂垫片，与所述第二输入端和所述第二交流侧电极层电连接；所述负电极层，与所述第二输出端连接；所述中间铜柱，与所述第二交流侧电极层连接。

4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流侧电极层均设置在所述第一基板上；且所述第一正电极层、所述第二正电极层和所述第二交流侧电极层同层设置。

5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述负电极层、所述第一交流侧电极层均设置在所述第二基板上；且所述负电极层和所述第一交流侧电极层同层设置。

6.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，还包括：第一端子件和第二端子件；所述第一端子件与所述第二端子件从沿所述第一基板的平行面引出；

7.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，还包括：第三端子件；所述第三端子件一端与所述负电极层电连接，另一端延伸出所述第一基板的外侧。

8.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，还包括：第四端子件、第五端子件和第六端子件；

技术总结
本申请公开了一种功率模块，包括：上桥臂部分、下桥臂部分、第一基板和第二基板；上桥臂部分包括：若干上桥臂芯片、上桥臂驱动柔性PCB板、若干上桥臂垫片、第一正电极层、第二正电极层、铜CLIP和第一交流侧电极层；下桥臂部分包括：若干下桥臂芯片、下桥臂驱动柔性PCB板、若干下桥臂垫片、负电极层、中间铜柱和第二交流侧电极层。本申请功率模块没有使用双回路结构，正电极层被分为第一正电极层和第二正电极层两个部分，第一正电极层与正电极端子件连接，而第二正电极层与上桥臂垫片连接，中间选择铜CLIP完成两个正电极层的连接，使得回路结构交错，有利于减小回路寄生电感，进而减小开关损耗和开关时的电压尖峰。

技术研发人员：陈材,鄢义洋,张恒,康勇
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13