[发明专利]一种功率模块陶瓷衬板

权利要求书

1.一种功率模块陶瓷衬板，其特征在于，所述衬板(10)包括：从上至下依次布置的第一金属层(1)、第二金属层(2)和第三金属层(3)，所述第一金属层(1)与所述第二金属层(2)之间布置有第一陶瓷层(4)，所述第二金属层(2)与所述第三金属层(3)之间布置有第二陶瓷层(5)；所述第一金属层(1)设置为彼此隔离的发射极区(A)和控制信号端子区(C)，所述第二金属层(2)设置为集电极区(B)；在所述衬板(10)上表面沿厚度方向开设有分别用于安装第一功率芯片(20)和第二功率芯片(30)的凹槽(6)，所述凹槽(6)自所述第一金属层(1)延伸至所述第二金属层(2)。

2.一种功率模块陶瓷衬板，其特征在于，所述衬板(10)包括：从上至下依次布置的第一金属层(1)、第二金属层(2)和第三金属层(3)，所述第一金属层(1)与所述第二金属层(2)之间布置有第一陶瓷层(4)，所述第二金属层(2)与所述第三金属层(3)之间布置有第二陶瓷层(5)；所述第一金属层(1)设置为彼此隔离的发射极区(A)和控制信号端子区(C)；所述第二金属层(2)设置为集电极区(B)，所述第二金属层(2)还通过布置在所述第一陶瓷层(4)中的通孔(16)延伸至所述第一陶瓷层(4)的上表面；在所述衬板(10)上表面沿厚度方向开设有分别用于安装第一功率芯片(20)和第二功率芯片(30)的凹槽(6)，所述凹槽(6)自所述第一金属层(1)延伸至所述第二金属层(2)。

3.根据权利要求1或2所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：当安装在所述衬板(10)上的第一功率芯片(20)和第二功率芯片(30)工作时，所述第一金属层(1)与所述第二金属层(2)之间形成电流通路，所述第一金属层(1)中的电流流向与所述第二金属层(2)中的电流流向相反，以通过互感作用抵消所述第一金属层(1)与所述第二金属层(2)中的杂散电感，从而实现所述衬板(10)的低感。

4.根据权利要求3所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述凹槽(6)的底部为第二金属层(2)，所述凹槽(6)的尺寸在所述第一功率芯片(20)或第二功率芯片(30)尺寸的基础上单边向外延伸0.1～1mm。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述控制信号端子区(C)包括彼此隔离的发射极控制端子区(14)和门极控制端子区(15)，所述发射极控制端子区(14)通过第一引线连接至所述发射极区(A)，所述门极控制端子区(15)通过第二引线连接至第一过渡区(D)。

6.根据权利要求5所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述第一金属层(1)还用于实现多个衬板(10)之间的互连。

7.根据权利要求1、2、4或6任一项所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述第一金属层(1)设置为彼此隔离的发射极区(A)、控制信号端子区(C)和第一过渡区(D)，所述第二功率芯片(30)的门极(8)通过第三引线连接至所述第一过渡区(D)。

8.根据权利要求7所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述第一金属层(1)设置为彼此隔离的发射极区(A)、控制信号端子区(C)、第一过渡区(D)和第二过渡区(E)，通过所述第二过渡区(E)实现第二引线在所述第一过渡区(D)与所述门极控制端子区(15)之间的过渡连接。

9.根据权利要求8所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述衬板(10)包括两个控制信号端子区(C)和两个第二过渡区(E)，所述发射极区(A)、集电极区(B)、控制信号端子区(C)、第一过渡区(D)和第二过渡区(E)在所述衬板(10)上呈轴对称结构分布。

10.根据权利要求1、2、4、6、8或9任一项所述的功率模块陶瓷衬板，其特征在于：所述第一功率芯片(20)为FRD芯片，所述第二功率芯片(30)为IGBT芯片。