[实用新型]叠层母排和功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种叠层母排，尤其是涉及一种用于功率模块的叠层母排。本实用新型还涉及一种包括有这种叠层母排的功率模块。

背景技术

功率模块是多个功率元器件按照一定的功能组合而灌封形成的整体式模块，在现代工业中得到了广泛的应用。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块就是其中的一种。

目前，散热问题是功率模块中通常遇到的一大难题。由于各个功率元器件的散热效果会直接影响整个功率模块的使用寿命以及可靠性，因此在功率模块内通常会提供冷却系统，以便对功率元器件如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、电容等进行散热。然而，用于各功率元器件之间的连接的叠层母排一般仅依靠功率模块与外界之间的空气对流来进行换热。

图1显示了一种根据现有技术设计的IGBT功率模块。如图1所示，该IGBT功率模块100主要包括散热器101、IGBT 102、电容103以及叠层母排104。其中，IGBT 102紧固在散热器101上，而叠层母排104则安装IGBT 102和电容103上。由于没有针对叠层母排104提供强迫性散热措施，因此如果该功率模块100要承受大电流的话，就需要增大叠层母排104的载流能力。为此，通常可以通过加大叠层母排104的尺寸或者增加叠层母排104的导体厚度来增加叠层母排104的载流能力。

然而，功率模块的设计空间通常有限，因此增大叠层母排104的尺寸的方案并不可行。另外，在一些通高频电流的功率模块中，由于电流的集肤效应，增加导体厚度对于提高叠层母排的载流能力的效果也不可行。

因此，在本领域中需要提供一种具备提高的散热效果的叠层母排，以及包括这种叠层母排的功率模块。

实用新型内容

考虑到现有技术中存在的以上技术问题，本实用新型的一个目的是提供一种叠层母排，其具备改善的散热效果。本实用新型的另一个目的是提供一种包括有上述叠层母排的功率模块，尤其是IGBT模块。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种叠层母排，其包括依次层压在一起的第一表面绝缘层、第一导体板、中间绝缘层、第二导体板和第二表面绝缘层。其中，该叠层母排还包括冷却管，其构造成平行于母排平面延伸的弯折管。

在一个优选的实施例中，冷却管安装在第一表面绝缘层或第二表面绝缘层上。

在另一个优选的实施例中，冷却管安装在第一导体板或第二导体板上。具体地，该冷却管可焊接在第一导体板或第二导体板上。

在另一个优选的实施例中，冷却管弯折成与叠层母排的外形轮廓相符合。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种功率模块，其包括如上所述的叠层母排。

在一个优选的实施例中，该功率模块是IGBT模块。尤其是，叠层母排的冷却管设置成与功率模块内的散热器连通。例如，叠层母排的冷却管可设置成通过密封式管接头与功率模块内的散热器连通。

在根据本实用新型的叠层母排中，由于设置了冷却管，因此可以通过在冷却管内循环流动的冷却液来带走叠层母排上的热量。因此，根据本实用新型的叠层母排的载流能力得到了显著的提高。另外，在根据本实用新型的功率模块中，叠层母排的冷却管与功率模块的散热器相连通，从而可以利用来自散热器的冷却水而为叠层母排进行冷却，省去了单独提供冷却液供应源的必要性。此外，根据本实用新型的叠层母排还具备结构紧凑、制造工艺简单等优点。

附图说明

下面基于附图来详细地说明本实用新型。应当理解，这些附图仅提供用于更好地理解本实用新型，并不会以任何方式限制本实用新型。在附图中：

图1示意性地显示了一种根据现有技术的功率模块；

图2示意性地显示了根据本实用新型的第一实施例的叠层母排的分解视图；

图3示意性地显示了根据本实用新型的第二实施例的叠层母排的分解视图。

具体实施方式

图2示意性地显示了根据本实用新型的第一实施例的叠层母排的分解视图。如图所示，该叠层母排10包括第一表面绝缘层1、第一导体板2、中间绝缘层3、第二导体板4、第二表面绝缘层5。其中，第一表面绝缘层1、中间绝缘层3和第二表面绝缘层5上均涂覆有粘结剂。上述五个部件均为基本上相互平行的板件。这样，通过按上述顺序对上述五个部件(即第一表面绝缘层1、第一导体板2、中间绝缘层3、第二导体板4、第二表面绝缘层5)进行热压，就可以使得各绝缘层上所涂覆的粘结剂熔化。待冷却后，各个部件即可相互粘结成一个整体，形成普通的叠层母排。