[发明专利]一种功率模块的结构设计及其实现方法

权利要求书

1.一种功率模块，包括：

热沉底板；

第一焊料层，位于热沉底板上表面；

DBC结构，位于所述第一焊料层上表面，其中的DBC结构包括下层铜箔、中间陶瓷层和上层铜箔；

第二焊料层，位于DBC结构上层铜箔的上表面；

功率芯片，位于第二焊料层上表面；以及

半桥拓扑结构电路，位于DBC结构中间陶瓷层的上方，包括功率芯片、金属引线、信号端子、铜桥、以及DBC结构上层铜箔中的栅极条和源极条；其中

所述的功率模块的栅-源极路径包括信号端子、栅极条、源极条、栅极电阻和金属引线，其中上桥栅-源极路径的布局方案中栅极条和源极条呈“I”形布局，下桥栅-源极路径的布局方案中栅极条和源极条呈“T”形布局。

2.如权利要求1所述的功率模块，其中上桥栅-源极路径的布局方案中栅极条和源极条平行于功率模块的短轴中心线且紧挨着功率模块信号端子布局；下桥栅-源极路径的布局方案中与模块长轴中心线平行且紧挨模块长轴中心线的栅极条和源极条将栅源极控制信号由信号端子引到功率模块的下桥区域，栅源极控制信号到达下桥区域后再通过与模块短轴中心线平行的栅极条和源极条将栅源极控制信号引入到下桥的功率芯片。

3.如权利要求1所述的功率模块，其中功率模块中单一桥臂对应的DBC结构上层铜箔图案设计，包括由布局功率芯片和布局栅-源极路径以及布局其它结构的DBC结构上层铜箔所组合成的图案设计。

4.如权利要求1所述的功率模块，其中所述功率模块的栅-源极路径的布局方案和结构设计所对应的全部DBC结构的上层铜箔所组合成的图案设计。

5.如权利要求1所述的功率模块，其中栅极电阻布局于栅极条上，每个栅极电阻都对应一个功率芯片，且上桥的功率芯片的栅极电阻的阻值不低于下桥的功率芯片所对应的栅极电阻的阻值。

6.如权利要求1所述的功率模块，其中功率模块内部栅-源极路径中，栅源极控制信号在未到达芯片并联路径前布局一个单一的栅极电阻，且上桥栅-源极路径中该单一的栅极电阻的阻值不低于下桥中对应的单一的栅极电阻的阻值。

7.一种功率模块，包括：

热沉底板；

第一焊料层，位于热沉底板上表面；

DBC结构，位于所述第一焊料层上表面，其中的DBC结构包括下层铜箔、中间陶瓷层和上层铜箔；

第二焊料层，位于DBC结构上层铜箔的上表面；

功率芯片，位于第二焊料层上表面；以及

半桥拓扑结构电路，位于DBC结构中间陶瓷层的上方，包括功率芯片、金属引线、信号端子、铜桥，以及DBC结构上层铜箔中的栅极条和源极条；其中

上桥栅-源极路径的布局方案中栅极条和源极条平行于功率模块的短轴中心线且紧挨着功率模块信号端子布局；下桥栅-源极路径的布局方案中与模块长轴中心线平行且紧挨模块长轴中心线的栅极条和源极条将栅源极控制信号由信号端子引到功率模块的下桥区域，栅源极控制信号到达下桥区域后再通过与模块短轴中心线平行的栅极条和源极条将栅源极控制信号引入到下桥的功率芯片。