[发明专利]一种抗短路故障和抑爆的功率器件

权利要求书

1.一种抗短路故障和抑爆的功率器件，其特征在于，包括功率端子、有源半导体芯片、无源半导体芯片、绑定线、衬底和基板；

所述的功率端子与衬底电连接，包括直流正极功率端子（1）、直流负极功率端子（2）、第一交流功率端子（3）和第二交流功率端子（4）；所述的衬底包括第一金属层、绝缘层和第二金属层，所述第二金属层连接在基板上；

所述的有源半导体芯片包括上桥臂有源半导体芯片（5）和下桥臂有源半导体芯片（10），所述的无源半导体芯片包括上桥臂无源半导体芯片（13）和下桥臂无源半导体芯片（16）；所述的上桥臂有源半导体芯片（5）的发射极或源极端口（9）和下桥臂无源半导体芯片（16）的阴极端口（17）连接形成第一桥臂，所述的第一交流功率端子（3）的一端与第一桥臂的中点电连接；

所述的上桥臂无源半导体芯片（13）的阳极端口（15）和下桥臂有源半导体芯片（10）的集电极或漏极端口（11）连接形成第二桥臂，所述的第二交流功率端子（4）的一端与第二桥臂的中点电连接；

所述的直流正极功率端子（1）的一端分别与上桥臂有源半导体芯片（5）的集电极或漏极端口（8）、以及上桥臂无源半导体芯片（13）的阴极端口（14）通过绑带线或衬底的第一金属层电连接，另一端连接外部直流电源的正极；

所述直流负极功率端子（2）分别与下桥臂有源半导体芯片（10）的发射极或源极端口（12）、以及下桥臂无源半导体芯片（16）的阳极端口（18）通过绑定线或衬底的第一金属层电连接，另一端连接外部直流电源的负极；

所述的功率器件包括第一换流回路和第二换流回路；所述的第一换流回路由所述的直流正极功率端子（1）、上桥臂有源半导体芯片（5）、下桥臂无源半导体芯片（16）和直流负极功率端子（2）构成，所述的第二换流回路由所述的直流正极功率端子（1）、上桥臂无源半导体芯片（13）、下桥臂有源半导体芯片（6）和直流负极功率端子（2）构成；

所述的有源半导体芯片类型为绝缘栅双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管、晶闸管或双极结型晶体管；所述的无源半导体芯片为二极管。

2.根据权利要求1所述的抗短路故障和抑爆的功率器件，其特征在于，所述的直流正极功率端子（1）、直流负极功率端子（2）、第一交流功率端子（3）、第二交流功率端子（4）、绑定线、衬底的第一金属层和第二金属层自身均有寄生电感。

3.根据权利要求1所述的抗短路故障和抑爆的功率器件，其特征在于，所述的第一交流功率端子（3）的另一端和第二交流功率端子（4）的另一端连接外部金属母排。

4.根据权利要求1所述的抗短路故障和抑爆的功率器件，其特征在于，所述的第一交流功率端子（3）与外部金属母排之间、以及第二交流功率端子（4）与外部金属母排之间设有保护元件。

5.根据权利要求4所述的抗短路故障和抑爆的功率器件，其特征在于，所述的保护元件为保险丝或正温度系数热敏电阻。

6.根据权利要求1所述的抗短路故障和抑爆的功率器件，其特征在于，所述的有源半导体芯片和无源半导体芯片材料为硅、碳化硅或氮化镓。