[发明专利]一种多层基板低电感功率模块

说明书

本公开提供了一种多层基板低电感功率模块，包括基板，所述基板包括第一基板层，与第一基板层电连接的第三基板层，用于基板散热的第五基板层，以及设置于第一基板层和第三基板层之间并配置为使第一基板层和第三基板层电气隔离的第二基板层，设置于第三基板层和第五基板层之间并配置为使第三基板层和第五基板层电气隔离的第四基板层，其中，所述第一基板层被配置为载送沿第一方向流动的开关电流，所述第三基板层被配置为载送沿第二方向流动的开关电流，且所述第一方向和第二方向相反。本公开通过多层基板设置，改变开关电流方向，减小其相互之间的影响，进而减小功率模块的寄生电感。

技术领域

本公开涉及一种功率模块，具体涉及一种多层基板低电感功率模块。

背景技术

功率模块可用于各种功率变换领域。这些领域包括：譬如DC-DC变换、DC-AC变换以及AC-AC变换。随着功率模块集成度及功率额定值的增加，由电路配置所导致的寄生电感，可引起瞬态电压过冲，振荡，损耗增加，并导致电磁干扰问题，降低系统效率及可靠性。因此，使功率模块的寄生电感最小化非常重要。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种多层基板低电感功率模块，本公开通过多层基板设置，改变开关电流方向，减小其相互之间的影响，进而减小功率模块的寄生电感。

为了实现上述目的，本公开的技术方案如下：

一种多层基板低电感功率模块，包括基板，所述基板包括第一基板层，与第一基板层电连接的第三基板层，用于基板散热的第五基板层，以及设置于第一基板层和第三基板层之间并配置为使第一基板层和第三基板层电气隔离的第二基板层，设置于第三基板层和第五基板层之间并配置为使第三基板层和第五基板层电气隔离的第四基板层，其中，所述第一基板层被配置为载送沿第一方向流动的开关电流，所述第三基板层被配置为载送沿第二方向流动的开关电流，且所述第一方向和第二方向相反。

进一步的，所述功率模块包括功率电路，所述功率电路包括第一电极与第一电源端子相连的各高侧功率半导体器件，以及第二电极与第二电源端子相连的各低侧功率半导体器件，其中所述各高侧功率半导体器件的第二电极分别与对应的各低侧功率半导体器件的第一电极连接，并在连接点处分别形成各自的输出端子。

进一步的，所述第一电源端子与第一基板层电连接，所述各高侧功率半导体器件以及各低侧功率半导体器件设置于第一基板层上，所述第二电源端子与第三基板层电连接。

进一步的，所述功率电路还包括高侧二极管和低侧二极管，所述高侧二极管与所述高侧功率半导体器件反向并联连接，所述低侧二极管与所述低侧功率半导体器件反向并联连接。

进一步的，所述高侧功率半导体器件和低侧功率半导体器件可以为IGBT或MOSFET。

进一步的，所述各高侧功率半导体器件的第三电极分别通过各高侧栅极驱动电路与相应的各高侧栅极驱动端子相连，所述各高侧栅极驱动电路被配置为载送沿第三方向的驱动电流。

进一步的，所述各低侧功率半导体器件的第三电极分别通过各低侧栅极驱动电路与相应的各低侧栅极驱动端子相连，所述各低侧栅极驱动电路被配置为载送沿第四方向的驱动电流。

进一步的，所述第三方向与第四方向相同，并与所述第一方向和第二方向相垂直。

进一步的，所述第一基板层上设有若干导电图案及引线，所述导电图案及引线被配置为使所述高侧功率半导体器件、低侧功率半导体器件、高侧二极管和低侧二极管连接成相应电路。

进一步的，所述第一基板层上还设有各栅极驱动电路的导电图案，所述栅极驱动电路的导电图案通过引线分别与各高侧功率半导体器件的第三电极以及各低侧功率半导体器件的第三电极相连。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：