用于车辆的功率模块的制作方法

本发明涉及一种用于车辆的功率模块，并且更具体地涉及一种安装到用于操作设置在电动车辆中的驱动电机的逆变器的用于车辆的功率模块。

背景技术：

1、功率转换器(例如逆变器)是混合动力电动车辆和电动车辆的关键组件之一种。功率转换器是环保型车辆的主要部件，并且已经开发了许多用于功率转换器的技术。环保型车辆领域的关键技术是开发作为功率转换器的核心部件并且成本最高的功率模块。

2、双面冷却功率模块需要上基板和下基板之间的电连接以用于电路配置。在这种情况下，过孔间隔件用于将上基板和下基板电连接。此外，功率模块中通常采用过孔间隔件主要用于导电而不是散热。功率模块的电路配置和其它部件的布置会根据过孔间隔件的位置而变化，因此将过孔间隔件放置在何处是重要的。此外，根据使用高功率的功率模块的特性，过孔间隔件的尺寸需要很大以传导高电流，因此减小过孔间隔件的尺寸存在限制。

3、传统上，一种称为过孔间隔件的部件已经被应用于普通双面冷却功率模块中的电连接或物理连接。

4、通常，间隔件使用键合材料进行键合工艺，以保持上基板和下基板之间的电连接。由于布置在功率模块内部的内部芯片的结构，双面冷却功率模块在运行期间产生大量热。此外，当相邻的芯片在功率模块的运行期间同时产生热量时，芯片之间的热重叠效应导致功率模块额外地升高温度。因此，由于功率模块的运行期间产生的热量，施加到半导体芯片的金属层在与键合材料反应时被消耗，从而降低了耐久性(或寿命)或者使电特性变差。

5、包含于本发明的背景技术部分中的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的各个方面致力于通过使上基板和下基板彼此面对并且在没有用于连接上基板和下基板的传统过孔间隔件的情况下将功率引线连接到上基板和下基板来最小化功率模块并降低成本。

2、根据本发明的示例性实施方案，提供了一种用于车辆的功率模块，其包括：下基板和与下基板间隔开的上基板、半导体芯片、第一功率引线以及第二功率引线；所述半导体芯片布置在下基板和上基板之间；所述第一功率引线布置为与半导体芯片间隔开并且连接到下基板和上基板的一者；所述第二功率引线布置为与半导体芯片间隔开并且连接到下基板和上基板二者。

3、第一功率引线和第二功率引线可以布置在彼此相反的两侧，并且半导体芯片在平面上位于第一功率引线和第二功率引线之间。

4、第一功率引线可以是正电极和负电极，第二功率引线可以是输出电极。

5、正电极可以连接到上基板和下基板的一者，负电极可以连接到上基板和下基板的另一者。

6、正电极和负电极可以布置为沿竖直方向彼此面对。

7、电流可以按第一功率引线、半导体芯片和第二功率引线的顺序流动，或者按第二功率引线、半导体芯片和第一功率引线的顺序流动。

8、高侧电流可以按第一功率引线、半导体芯片和第二功率引线的顺序流动。

9、低侧电流可以按第二功率引线、半导体芯片和第一功率引线的顺序流动。

10、第二功率引线的第一表面可以连接到上基板，第二功率引线的第二表面可以与第一表面相反并连接到下基板。

11、第二功率引线可以在一侧分叉并且同时连接下基板和上基板。

12、在根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的功率模块中，上基板和下基板彼此面对，第一功率引线连接到上基板和下基板的一者，第二功率引线连接到上基板和下基板，从而取代为用于连接上基板和下基板而设置的传统过孔间隔件，具有小型化用于车辆的功率模块并且在没有用于传统过孔间隔件的键合工艺的情况下简化工艺并降低成本的效果。

13、此外，第一功率引线和第二功率引线布置为彼此面对，以使电流可以经由半导体芯片流动，从而缩短了电流路径并且具有减小寄生电感的效果。

14、本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行更详细的陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种用于车辆的功率模块，所述功率模块包括：

2.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，所述第一功率引线和所述第二功率引线布置在彼此相反的两侧，并且所述半导体芯片在平面上位于所述第一功率引线和所述第二功率引线之间。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，

4.根据权利要求3所述的用于车辆的功率模块，其中，所述正电极连接到上基板和下基板的一者，所述负电极连接到上基板和下基板的另一者。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的功率模块，其中，所述正电极和所述负电极布置为沿预定方向彼此面对，并且在所述正电极和所述负电极之间具有预定间隙。

6.根据权利要求4所述的用于车辆的功率模块，其中，所述正电极连接到上基板和下基板的一者的金属部，所述负电极连接到上基板和下基板的另一者的金属部。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，电流按第一功率引线、半导体芯片和第二功率引线的顺序流动，或者按第二功率引线、半导体芯片和第一功率引线的顺序流动。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的功率模块，其中，高侧电流按第一功率引线、半导体芯片和第二功率引线的顺序流动。

9.根据权利要求7所述的用于车辆的功率模块，其中，低侧电流按第二功率引线、半导体芯片和第一功率引线的顺序流动。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，所述第二功率引线的第一表面连接到上基板，所述第二功率引线的第二表面与所述第一表面相反并连接到下基板。

11.根据权利要求1所述的用于车辆的功率模块，其中，所述第二功率引线在一侧分叉，所述第二功率引线的每个分叉部分分别连接到下基板和上基板。

技术总结
本发明涉及一种用于车辆的功率模块，其包括：下基板和与下基板间隔开的上基板；半导体芯片，其布置在下基板和上基板之间；第一功率引线，其布置为与半导体芯片间隔开并且连接到下基板和上基板的一者；以及第二功率引线，其布置为与半导体芯片间隔开并且连接到下基板和上基板两者。

技术研发人员：都汉珍,杨真明,车栽银
受保护的技术使用者：现代自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27