[发明专利]低电感功率模块

说明书

技术领域

本申请涉及功率模块，尤其是具有低电感功率端子的功率模块。

背景技术

在设计低成本功率模块时，通常使用尽可能少的部件。制造功率模块所需的能容易复制的一个部件是用于功率连接的触点。传统的功率模块设计具有位于模块内并且以相同的固定高度从模块向外突出以易于操纵的功率连接。比如，功率模块的正(+)和负(-)直流供给端子按照惯例具有相同的高度。外部电连接器被提供有用于连接到模块的功率端子的相应汇流排。为了确保低电感设计，外部连接器的正汇流排通常被放置在负汇流排之上，且中间的绝缘材料将汇流排相互分开。由于从模块延伸的功率端子具有相同的高度，最上面的汇流排(比如，在这种情况下是正直流汇流排)必须被弯曲，使得另一个汇流排(在这种情况下是负汇流排)能够被放置在上部汇流排的下面，以确保低电感设计。然而，以这种形式通过弯曲来形成汇流排具有以下缺点：昂贵、不精确以及需要空间来确保满足隔离距离。

发明内容

这里描述的实施例提供具有不同高度以便双汇流排电连接器能够被附着到具有平行板的较高重叠的功率模块的功率连接。这样的多高度连接布置减小了杂散电感，简化了模块设计，降低了汇流排连接器的成本，并且减小了模块的连接功率布线电势之间所需要的隔离空间。

根据功率模块的一个实施例，该模块包括：外壳，被包围在外壳之内的功率半导体管芯，以及被嵌入外壳中并与功率半导体管芯电连接的第一功率端子。第一功率端子的一部分从外壳的外表面向外突出。功率模块还包括第二功率端子，第二功率端子被嵌入外壳中并且与功率半导体管芯电连接以及与第一功率端子电绝缘。第二功率端子的一部分从外壳的外表面向外突出了小于第一功率端子的所述部分的距离，使得该模块具有包括不同高度的功率连接。

根据功率模块的另外一个实施例，该模块包括外壳，被包围在外壳之内的功率半导体管芯，以及具有被嵌入外壳中的近端和与外壳间隔开第一距离的远端的第一功率端子。第一功率端子与功率半导体管芯电连接。功率模块还包括具有被嵌入外壳中的近端和与外壳间隔开小于第一距离的第二距离的远端的第二功率端子。第二功率端子与功率半导体管芯电连接，并且与第一功率端子电绝缘。

根据功率模块系统的一个实施例，该系统包括外壳，被包围在外壳之内的功率半导体管芯，以及具有被嵌入外壳中的近端和与外壳间隔开第一距离的远端的第一功率端子。第一功率端子与功率半导体管芯电连接。功率模块系统还包括具有被嵌入外壳中的近端和与外壳间隔开小于第一距离的第二距离的远端的第二功率端子。第二功率端子与功率半导体管芯电连接，并且与第一功率端子电绝缘。功率模块系统还包括电连接器，该电连接器包括第一导电层以及利用绝缘材料与第一导电层分离的第二导电层。第一导电层与第一功率端子的远端相连，第二导电层与第二功率端子的远端相连。

本领域技术人员将在阅读下面的详细说明时以及在查看附图时认识到另外的特征和优势。

附图说明

图中的各元件没有必要相对于彼此是按比例的。类似的参考数字表示相应的类似部分。各个所示的实施例的特征可以被组合，除非它们互相排斥。实施例在图中被描绘并在其跟随的描述中被详述。

图1示出了具有低电感功率端子的功率模块的透视图。

图2示出了图1中的功率模块的局部截面图。

图3示出了具有低电感弹簧型功率端子的功率模块的截面图。

图4示出了具有低电感压入配合型功率端子的功率模块的截面图。

图5示出了具有低电感螺钉型功率端子的功率模块的截面图。

具体实施方式

图1示出了功率模块100的一个实施例，该功率模块包括外壳102，被包围在外壳102之内的功率半导体管芯(不可见)，第一功率端子104和第二功率端子106。图2示出了图1中所示的功率模块100沿着标为A-A’的线的局部截面图。图2示出了外壳102和功率端子104，106，但没有示出用外壳102包围的部件。功率模块100的示例性内部部件可以在这里稍后描述的图3-5中被看到。