[发明专利]用于车辆的功率模块

说明书

本发明公开了用于车辆的功率模块。一种用于转换功率的车辆功率模块包括：引线框，其被配置为从外部接收功率或者向外部输出功率；以及基板，其被配置为与所述引线框接合。所述基板包括：图案层，其被设置为电连接到所述引线框；导电层，其被设置为远离所述图案层并且被配置为电接地；以及绝缘层，其设置在所述导电层和所述图案层之间，以使所述图案层与所述导电层绝缘。所述图案层比所述绝缘层更朝着所述引线框突出。

技术领域

本公开涉及一种转换功率的车辆功率模块，更具体地，涉及一种车辆功率模块，在该车辆功率模块中，引线框从外部接收功率，并且基板接合到引线框。

背景技术

车辆包括通过燃烧诸如汽油或柴油等石油基燃料来产生机械动力并且使用机械动力来驱动车辆的内燃机车辆(也称为通用发动机车辆)以及由电力驱动以减少耗油量和有毒气体排放的环保型车辆。

环保型车辆包括电动车辆，该电动车辆包括用作可充电电源的电池和电机，其中，电动车辆通过使用电机的旋转来驱动车轮。环保型车辆包括利用发动机和电机的动力的混合动力车辆和利用电机的电动力的氢燃料电池车辆。

以电池和电机为动力的车辆通常包括诸如逆变器和转换器等功率模块，其将电池的功率转换为用于驱动电机的功率，并且将由发电机产生的功率转换为用于对电池充电的功率。

这种功率模块通常包括用于与外部绝缘的绝缘层以及绝缘电路板，在绝缘电路板的上部和下部，以绝缘层为中心，附接有图案层和导电层。

通常，绝缘电路板包括通过氧化和接合由氧化铝(Al₂O₃)陶瓷制成的绝缘层、由铜(Cu)制成的图案层、和导电层形成的DBC(直接覆铜，Direct Bonded Copper)基板。

通常，绝缘电路板的图案层和引线框可以通过焊接方法接合，但是焊接方法具有受限的使用温度和使用寿命。

近来，已经尝试用超声波焊接(UW)来接合图案层和引线框，但是由于在超声波焊接期间施加到绝缘电路板的过大的力和振动，绝缘电路板的绝缘层可能被损坏。

为了提高绝缘层的机械强度，可以应用与氧化铝陶瓷相比具有高强度的氮化硅(Si₃N₄)陶瓷，但价格上升，并且氮化硅陶瓷也不能彻底防止机械冲击。

发明内容

本公开提供了一种用于车辆的功率模块，用于减少由陶瓷形成的绝缘层的破损，该破损可能在通过超声波焊接方法将引线框接合到基板的过程中发生。

本公开提供了一种用于车辆的功率模块，其消除了其中引线框接合的图案层下方的绝缘层，使得在通过超声波焊接方法将引线框接合到基板的过程中，施加到基板的力不施加到绝缘层。

根据本公开的一个方面，一种用于车辆的功率模块包括：引线框，其被配置为从外部接收功率或者向外部输出功率；以及基板，其被配置为与引线框接合，其中，基板包括：图案层，其被设置为电连接到引线框；导电层，其被设置为与图案层分开并且被配置为电接地；以及绝缘层，其设置在导电层和图案层之间，以使图案层与导电层绝缘，其中，图案层比绝缘层更朝着引线框突出。

图案层可以包括与绝缘层接触的第一图案部分和与引线框接触的第二图案部分。

图案层还可以包括设置在第一图案部分和第二图案部分之间的第三图案部分，使得第一图案部分和第二图案部分彼此隔开。

引线框可以包括面向外的第一引线端和与第一引线端相对的第二引线端，并且绝缘层可以包括与引线框相邻的第一绝缘端和与第一绝缘端相对的第二绝缘端，并且在第一引线端和第二引线端之间的水平距离可以比在第一引线端和第一绝缘端之间的水平距离短。

所述图案层可以包括与引线框相邻的第一图案端和与第一图案端相对的第二图案端，并且引线框可以与在第一图案端和第一绝缘端之间的图案层接合。