一种低寄生电感多芯片并联的功率模块的制作方法

本技术涉及电力电子，尤其涉及一种低寄生电感多芯片并联的功率模块。

背景技术：

1、随着现代交通运输、航空航天、新能源等领域的快速发展，电力电子功率模块(简称为功率模块)得到了广泛的应用，这对功率模块的性能也提出了更高的要求。为了进一步提升功率模块的效率，需要让功率模块实现更高的开关频率，而传统功率模块的布局结构具有较高寄生电感，功率芯片在开关过程中承受较高的过压，增加了功率芯片过压击穿的风险。

2、因此，亟需设计一种在高功率、高频的应用场景下，尽可能降低寄生电感的功率模块，以此来保证功率模块芯片的安全工作，使得功率模块更加可靠。

技术实现思路

1、本技术的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中缺少一种在高功率、高频的应用场景下，尽可能降低寄生电感的功率模块的技术缺陷。

2、本技术提供了一种低寄生电感多芯片并联的功率模块，所述功率模块包括在基板上同层设置的上桥臂驱动金属层、正电极层、下桥臂驱动金属层、负电极层、交流侧电极层和热敏电阻电极层；

3、所述交流侧电极层设置在所述基板的中央，所述正电极层间隔设置在所述交流侧电极层的一侧和中央，所述负电极层间隔设置在所述交流侧电极层的另一侧和中央，所述上桥臂驱动金属层靠近所述正电极层进行设置，所述下桥臂驱动金属层靠近所述负电极层进行设置，所述热敏电阻电极层靠近位于所述交流侧电极层一侧的正电极层进行设置，所述热敏电阻电极层上设有热敏电阻；

4、其中，所述正电极层上设有正电极引出端点和上桥臂芯片，所述上桥臂芯片分别与所述上桥臂驱动金属层、所述正电极层以及所述交流侧电极层连接；

5、所述交流侧电极层上靠近所述上桥臂芯片处设有交流引出端点，靠近所述负电极层处设有下桥臂芯片，所述下桥臂芯片分别与所述下桥臂驱动金属层、所述负电极层以及所述交流侧电极层连接；

6、所述负电极层上靠近所述下桥臂芯片处设有负电极引出端点，所述下桥臂芯片的个数与所述上桥臂芯片的个数相同，且各个下桥臂芯片与各个上桥臂芯片交错布局，以构成双回路和多个交错并联的换流回路，相邻换流回路路径的电流方向相反。

7、可选地，所述上桥臂芯片或所述下桥臂芯片为igbt器件、三极管、mos管中的任意一种；

8、所述上桥臂芯片或所述下桥臂芯片上设有二极管，用于在电压或电流出现突变时，对所述上桥臂芯片或所述下桥臂芯片进行保护。

9、可选地，所述上桥臂芯片上设有第一控制端、第一输入端及第一输出端；

10、所述第一控制端与靠近的上桥臂驱动金属层电连接；

11、所述第一输出端与所述交流侧电极层电连接；

12、所述第一输入端与对应的正电极层电连接。

13、可选地，位于同侧的上桥臂芯片的第一输出端通过沿一个方向延伸的第一连接件与所述交流侧电极层电连接；

14、所述第一控制端与靠近的上桥臂驱动金属层之间通过第二连接件电连接；

15、其中，所述第一连接件和所述第二连接件均由多条键合线或金属片构成。

16、可选地，所述下桥臂芯片设有第二控制端、第二输入端及第二输出端；

17、所述第二控制端与靠近的下桥臂驱动金属层电连接；

18、所述第二输出端与靠近的负电极层电连接；

19、所述第二输入端与所述交流侧电极层电连接。

20、可选地，位于同侧的下桥臂芯片的第二输出端通过沿一个方向延伸的第三连接件与靠近的负电极层电连接；

21、所述第二控制端与靠近的下桥臂驱动金属层之间通过第四连接件电连接；

22、其中，所述第三连接件和所述第四连接件均由多条键合线或金属片构成。

23、可选地，同侧的正电极层对称排布，且关于第一方向中轴线对称；

24、同一个正电极层上的正电极引出端点位于上桥臂芯片的侧边，且同侧的正电极引出端点和上桥臂芯片均对称排布，且关于第一方向中轴线对称；

25、同侧的上桥臂驱动金属层对称排布，且关于第一方向中轴线对称；

26、同侧的负电极层对称排布，且关于第一方向中轴线对称；

27、同侧的负电极引出端点和下桥臂芯片均对称排布，且关于第一方向中轴线对称；

28、同侧的下桥臂驱动金属层对称排布，且关于第一方向中轴线对称。

29、可选地，所述交流侧电极层关于第一方向中轴线对称；

30、所述交流引出端点对称排布，且关于第一方向中轴线对称。

31、可选地，所述热敏电阻电极层沿第二方向排布，且关于第一方向中轴线对称；

32、所述热敏电阻电极层上设有热敏电阻电极引出端点。

33、可选地，所述功率模块还包括第一端子件、第二端子件、第三端子件、第四端子件、第五端子件和第六端子件，所述上桥臂驱动金属层上设有上桥臂驱动引出端点，所述下桥臂驱动金属层上设有下桥臂驱动引出端点；

34、其中，所述第一端子件的一端与所述正电极引出端点电连接，另一端延伸出所述基板的上方或侧边；

35、所述第二端子件的一端与所述交流引出端点电连接，另一端延伸出所述基板的上方或侧边；

36、所述第三端子件的一端与所述负电极引出端点电连接，另一端延伸出所述基板的上方或侧边；

37、所述第四端子件的一端与所述上桥臂驱动引出端点电连接，另一端延伸出所述基板的上方或侧边；

38、所述第五端子件的一端与所述下桥臂驱动引出端点电连接，另一端延伸出所述基板的上方或侧边；

39、所述第六端子件的一端与所述热敏电阻电极引出端点电连接，另一端延伸出所述基板的上方或侧边。

40、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

41、本技术提供的一种低寄生电感多芯片并联的功率模块，该功率模块包括在基板上同层设置的上桥臂驱动金属层、正电极层、下桥臂驱动金属层、负电极层、交流侧电极层和热敏电阻电极层；交流侧电极层设置在基板的中央，正电极层间隔设置在交流侧电极层的一侧和中央，负电极层间隔设置在交流侧电极层的另一侧和中央，上桥臂驱动金属层靠近正电极层进行设置，下桥臂驱动金属层靠近负电极层进行设置，热敏电阻电极层靠近位于交流侧电极层一侧的正电极层进行设置，热敏电阻电极层上设有热敏电阻；其中，本技术的正电极层上设有正电极引出端点和上桥臂芯片，上桥臂芯片分别与上桥臂驱动金属层、正电极层以及交流侧电极层连接；交流侧电极层上靠近上桥臂芯片处设有交流引出端点，靠近负电极层处设有下桥臂芯片，下桥臂芯片分别与下桥臂驱动金属层、负电极层以及交流侧电极层连接；负电极层上靠近下桥臂芯片处设有负电极引出端点，下桥臂芯片的个数与上桥臂芯片的个数相同，且各个下桥臂芯片与各个上桥臂芯片交错布局，以构成双回路和多个交错并联的换流回路，相邻换流回路路径的电流方向相反，这样便可以通过互感抵消降低换流回路的寄生电感，进而减小开关损耗和开关时的电压尖峰，提高功率模块的开关性能。