[发明专利]功率模块和制造功率模块的方法

说明书

本发明涉及功率模块，该功率模块包括：至少一个功率管芯，所述至少一个功率管芯被嵌入多层结构中，所述多层结构是至少两个子模块的组装件，各个子模块由绝缘层和导电层形成，并且所述功率模块还包括：嵌入所述多层结构中的至少一个电容器，所述至少一个电容器用于使嵌入所述多层结构中的所述至少一个功率管芯与电力供应解耦；以及所述至少一个功率管芯的至少一个驱动电路，所述至少一个驱动电路被设置在所述多层结构的表面上或者完全或部分嵌入所述多层结构中。

技术领域

本发明总体上涉及功率模块和制造功率模块的方法。

背景技术

在电力应用中，尤其是对于利用宽带隙装置的应用来说，减少因封装和组装技术造成的寄生部件至关重要，以便在电源模块并联连接的情况下，减少因快速开关而造成的开关损耗，减少电磁辐射并获得更好的电流分布。

发明内容

为此，本发明涉及一种功率模块，所述功率模块包括：至少一个功率管芯，其特征在于，所述至少一个功率管芯被嵌入多层结构中，所述多层结构是至少两个子模块的组装件，各个子模块由绝缘层和导电层形成，并且所述功率模块还包括：嵌入所述多层结构中的至少一个电容器，以使嵌入所述多层结构中的所述至少一个功率管芯与电力供应解耦；以及所述至少一个功率管芯的至少一个驱动电路，所述至少一个驱动电路被设置在所述多层结构的表面上或者完全或部分嵌入所述多层结构中。

因此，本发明增加了功率模块的功率密度并减少了寄生组件，以便减少功率损耗和电磁发射。

根据特定特征，所述功率模块还包括电感器，所述电感器被嵌入所述多层结构中。

根据特定特征，所述功率模块还包括磁性材料，所述磁性材料被嵌入所述多层结构中，设置或模制在所述多层结构的表面上。

因此，所述功率模块紧凑并且具有较低的公差。

根据特定特征，仅所述多层结构的包括所述至少一个功率管芯的部分通过液冷系统冷却。

根据特定特征，提供给所述至少一个功率管芯的所述电力供应由液冷汇流条提供。

由此，功率模块的尺寸和成本可以因多功能汇流条而减小。

本发明还涉及一种制造包括至少一个功率管芯的功率模块的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

-获取多个子模块，各个子模块由绝缘层和导电层形成；

-利用导热且导电材料组装所述子模块，以便形成多层结构；

-在所述多层结构中嵌入至少一个功率管芯；

-在所述多层结构中嵌入至少一个电容器，以使嵌入所述多层结构中的所述至少一个功率管芯与电力供应解耦；

-将所述至少一个功率管芯的至少一个驱动电路组装在所述多层结构的表面上。

因此，本发明增加了功率模块的功率密度并减少了寄生组件，以便减少功率损耗和电磁发射。

根据特定特征，通过执行以下连续步骤来获取各个子模块：

-在基础层中形成具有功率管芯的尺寸的至少一个腔体；

-将一个功率管芯放置在一个腔体中；

-在所述基础层上层叠绝缘层和导电层；

-进行钻孔和金属化，以便将所述至少一个功率管芯连接至所述导电层，

-蚀刻所述导电层，以便获取布局；

-在所述基础层的两侧上执行附加的薄绝缘层和厚导电层的至少一次层叠；

-进行钻孔和金属化，以便连接所述导电层和厚导电层，

-形成过孔。