【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及功率器件，具體而言，涉及一種功率器件。
技術(shù)介紹
1、功率器件是應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域中，用于控制和轉(zhuǎn)換電能的設(shè)備。用于執(zhí)行整流、逆變、斬波以及變頻等電力轉(zhuǎn)換功能。廣泛應(yīng)用于電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽能逆變器、電力系統(tǒng)、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
2、在相關(guān)技術(shù)中，功率器件包括覆銅陶瓷基板、功率芯片、功率端子，功率端子和功率芯片均設(shè)置在覆銅陶瓷基板上。覆銅陶瓷基板的上銅層只能給功率芯片底面的漏極提供電氣連接，為了給功率芯片正面的柵極和源極也提供電氣連接，目前的做法是將覆銅陶瓷基板的上銅層分割，形成多個(gè)圖案，以不同的圖案作為功率芯片柵極和源極的連接部分，再使用鍵合線將芯片正面的柵極和源極也連接到這些圖案中。
3、然而，采用上述的設(shè)置方式，覆銅陶瓷基板的上銅層，功率芯片的散熱區(qū)域就會(huì)縮小，從而增大功率芯片到器件外殼的熱阻。另一方面，由于芯片的源極需要通過較長的鍵合線連接至上銅層的源極區(qū)域，器件的電流回路的寄生電感也會(huì)增大，從而影響器件的開關(guān)速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種功率器件，以解決相關(guān)技術(shù)中的功率器件散熱差且開關(guān)速度低的問題。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種功率器件，功率器件包括：第一橋臂結(jié)構(gòu)，包括第一襯板、第二襯板以及第一芯片，第二襯板設(shè)置在第一襯板的上表面，第一芯片的漏極與第一襯板的上表面導(dǎo)電連接，第一芯片的源極與第二襯板的上表面導(dǎo)電連接；端子組件，包括第一功率端子和第二功率端子，第一功率端子與第一襯板的上表面電連接，第二功
3、進(jìn)一步地，第二襯板包括第一連接板以及與第一連接板連接的第一外凸板，第一外凸板位于第一連接板遠(yuǎn)離第一芯片的一側(cè)，第一芯片的漏極與第一連接板導(dǎo)電連接，第二功率端子設(shè)置在第一外凸板上，第一功率端子位于第一連接板遠(yuǎn)離第一芯片的一側(cè)。
4、進(jìn)一步地，第一橋臂結(jié)構(gòu)還包括第一pcb板，端子組件還包括驅(qū)動(dòng)端子，第一pcb板的上表面分別與第一芯片的柵極和輔助源極以及驅(qū)動(dòng)端子導(dǎo)電連接，第一pcb板的上表面設(shè)置有電阻。
5、進(jìn)一步地，電阻包括柵極電阻和輔助源極電阻，驅(qū)動(dòng)端子包括柵極端子和輔助源極端子，柵極端子、柵極電阻、第一芯片、輔助源極電阻以及輔助源極端子依次串聯(lián)連接。
6、進(jìn)一步地，第一橋臂結(jié)構(gòu)還包括第一驅(qū)動(dòng)襯板，柵極端子和輔助源極端子均設(shè)置在第一驅(qū)動(dòng)襯板上，第一驅(qū)動(dòng)襯板的上表面與第一pcb板的上表面電連接。
7、進(jìn)一步地，第一pcb板位于第一驅(qū)動(dòng)襯板和第一襯板之間，第二襯板位于第一襯板遠(yuǎn)離第一pcb板的一側(cè)。
8、進(jìn)一步地，功率器件還包括底板，第一襯板設(shè)置在底板上，第一pcb板設(shè)置在第一襯板或者底板上。
9、進(jìn)一步地，第一芯片和電阻均為多個(gè)，多個(gè)電阻均設(shè)置在第一pcb板的上表面，多個(gè)第一芯片和多個(gè)電阻一一對(duì)應(yīng)電連接。
10、進(jìn)一步地，多個(gè)第一芯片沿第一襯板的寬度方向間隔設(shè)置在第一襯板上；和/或，多個(gè)電阻沿第一襯板的寬度方向間隔設(shè)置在第一pcb板上。
11、進(jìn)一步地，第一橋臂結(jié)構(gòu)還包括功率元件，功率元件設(shè)置在第一襯板的上表面上，功率元件的上表面與第二襯板導(dǎo)電連接，功率器件的下表面與第一襯板的上表面導(dǎo)電連接。
12、進(jìn)一步地，功率元件為功率芯片或二極管。
13、進(jìn)一步地，第一橋臂結(jié)構(gòu)還包括導(dǎo)電連接件，導(dǎo)電連接件具有第一連接部、第二連接部以及第三連接部，第一連接部與第一芯片的源極導(dǎo)電連接，第二連接部與功率元件的上表面電連接，第三連接部與第二襯板的上表面電連接。
14、進(jìn)一步地，功率器件還包括第二橋臂結(jié)構(gòu)，第二橋臂結(jié)構(gòu)包括第三襯板、第四襯板以及第二芯片，第四襯板設(shè)置在第三襯板的上表面，第二芯片的漏極與第三襯板的上表面導(dǎo)電連接，第二芯片的源極與第四襯板的上表面導(dǎo)電連接，第四襯板的上表面與第一襯板的上表面導(dǎo)電連接，端子組件還包括第三功率端子和第二驅(qū)動(dòng)端子，第三功率端子與第三襯板的上表面電連接，第二驅(qū)動(dòng)端子與第二芯片的上表面電連接。
15、進(jìn)一步地，第一橋臂結(jié)構(gòu)和第二橋臂結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置，第四襯板位于第三功率端子和第二芯片之間，且第三功率端子位于第三襯板靠近第一襯板的一側(cè)。
16、進(jìn)一步地，第四襯板包括第二連接板以及與第二連接板連接的第二外凸板，第二連接板與第二芯片的源極電連接，第二外凸板的上表面與第一襯板的上表面電連接，第三功率端子與第二外凸板位于第二連接板的同一側(cè)。
17、應(yīng)用本專利技術(shù)的技術(shù)方案，功率器件包括第一橋臂結(jié)構(gòu)和端子組件，電流流經(jīng)第一功率端子、第一襯板的上表面、第一芯片的漏極、第一芯片的源極、第二襯板的上表面以及第二功率端子，由于第二襯板設(shè)置在第一襯板的上表面，電流在流經(jīng)第一襯板并通過第一芯片流經(jīng)第二襯板時(shí)，電流在第一襯板和第二襯板的流向相反，由于第一功率端子和第二功率端子位于第一襯板的同一側(cè)，電流通過第一功率端子流入第一橋臂結(jié)構(gòu)并通過第二功率端子流出第一橋臂結(jié)構(gòu)，電流在第一功率端子和第二功率端子中的流向相反，進(jìn)而從電流的流入方向至電流的流出方向能夠形成折返的電流回路，進(jìn)而產(chǎn)生較高的互感，使兩個(gè)相反流向的電流產(chǎn)生的寄生電感相抵消，相對(duì)于較長的鍵合線可以減小電流回路的寄生電感，從而提高器件的開關(guān)速度。并且，由于通過設(shè)置第二襯板使第一芯片的源極的電流形成回路，可以使得第一芯片所在的第一襯板的上銅層不需要?jiǎng)澐謭D案，從而為第一芯片提供更大的散熱空間。減小芯片的外殼熱阻。
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1.一種功率器件，其特征在于，所述功率器件包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第二襯板（22）包括第一連接板（221）以及與所述第一連接板（221）連接的第一外凸板（222），所述第一外凸板（222）位于所述第一連接板（221）遠(yuǎn)離所述第一芯片（23）的一側(cè)，所述第一芯片（23）的漏極與所述第一連接板（221）導(dǎo)電連接，所述第二功率端子（32）設(shè)置在所述第一外凸板（222）上，所述第一功率端子（31）位于所述第一連接板（221）遠(yuǎn)離所述第一芯片（23）的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）還包括第一PCB板（24），所述端子組件（30）還包括第一驅(qū)動(dòng)端子（33），所述第一PCB板（24）的上表面分別與所述第一芯片（23）的柵極和輔助源極以及所述第一驅(qū)動(dòng)端子（33）導(dǎo)電連接，所述第一PCB板（24）的上表面設(shè)置有電阻（241）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述電阻（241）包括柵極電阻（242）和輔助源極電阻（243），所述第一驅(qū)動(dòng)端子（33）包括柵極端子（331
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）還包括第一驅(qū)動(dòng)襯板（25），所述柵極端子（331）和所述輔助源極端子（332）均設(shè)置在所述第一驅(qū)動(dòng)襯板（25）上，所述第一驅(qū)動(dòng)襯板（25）的上表面與所述第一PCB板（24）的上表面電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率器件，其特征在于，所述第一PCB板（24）位于所述第一驅(qū)動(dòng)襯板（25）和所述第一襯板（21）之間，所述第二襯板（22）位于所述第一襯板（21）遠(yuǎn)離所述第一PCB板（24）的一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述功率器件還包括底板（10），所述第一襯板（21）設(shè)置在所述底板（10）上，所述第一PCB板（24）設(shè)置在所述第一襯板（21）或者所述底板（10）上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述第一芯片（23）和所述電阻（241）均為多個(gè)，多個(gè)所述電阻（241）均設(shè)置在所述第一PCB板（24）的上表面，多個(gè)所述第一芯片（23）和多個(gè)所述電阻（241）一一對(duì)應(yīng)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率器件，其特征在于，多個(gè)所述第一芯片（23）沿所述第一襯板（21）的寬度方向間隔設(shè)置在所述第一襯板（21）上；和/或，多個(gè)所述電阻（241）沿所述第一襯板（21）的寬度方向間隔設(shè)置在所述第一PCB板（24）上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）還包括功率元件（26），所述功率元件（26）設(shè)置在所述第一襯板（21）的上表面上，所述功率元件（26）的上表面與所述第二襯板（22）導(dǎo)電連接，所述功率器件的下表面與所述第一襯板（21）的上表面導(dǎo)電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率器件，其特征在于，所述功率元件（26）為功率芯片或二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）還包括導(dǎo)電連接件（27），所述導(dǎo)電連接件（27）具有第一連接部、第二連接部以及第三連接部，所述第一連接部與所述第一芯片（23）的源極導(dǎo)電連接，所述第二連接部與所述功率元件（26）的上表面電連接，所述第三連接部與所述第二襯板（22）的上表面電連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述功率器件還包括第二橋臂結(jié)構(gòu)（40），所述第二橋臂結(jié)構(gòu)（40）包括第三襯板（41）、第四襯板（42）以及第二芯片（43），所述第四襯板（42）設(shè)置在所述第三襯板（41）的上表面，所述第二芯片（43）的漏極與所述第三襯板（41）的上表面導(dǎo)電連接，所述第二芯片（43）的源極與所述第四襯板（42）的上表面導(dǎo)電連接，所述第四襯板（42）的上表面與所述第一襯板（21）的上表面導(dǎo)電連接，所述端子組件（30）還包括第三功率端子（34）和第二驅(qū)動(dòng)端子（35），所述第三功率端子（34）與所述第三襯板（41）的上表面電連接，所述第二驅(qū)動(dòng)端子（35）與所述第二芯片（43）的上表面電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）和所述第二橋臂結(jié)構(gòu)（40）間隔設(shè)置，所述第四襯板（42）位于所述第三功率端子（34）和所述第二芯片（43）之間，且所述第三功率端子（34）位于所述第三襯板（41）靠近所述第一襯板（21）的一...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種功率器件，其特征在于，所述功率器件包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第二襯板（22）包括第一連接板（221）以及與所述第一連接板（221）連接的第一外凸板（222），所述第一外凸板（222）位于所述第一連接板（221）遠(yuǎn)離所述第一芯片（23）的一側(cè)，所述第一芯片（23）的漏極與所述第一連接板（221）導(dǎo)電連接，所述第二功率端子（32）設(shè)置在所述第一外凸板（222）上，所述第一功率端子（31）位于所述第一連接板（221）遠(yuǎn)離所述第一芯片（23）的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）還包括第一pcb板（24），所述端子組件（30）還包括第一驅(qū)動(dòng)端子（33），所述第一pcb板（24）的上表面分別與所述第一芯片（23）的柵極和輔助源極以及所述第一驅(qū)動(dòng)端子（33）導(dǎo)電連接，所述第一pcb板（24）的上表面設(shè)置有電阻（241）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述電阻（241）包括柵極電阻（242）和輔助源極電阻（243），所述第一驅(qū)動(dòng)端子（33）包括柵極端子（331）和輔助源極端子（332），所述柵極端子（331）、所述柵極電阻（242）、所述第一芯片（23）、所述輔助源極電阻（243）以及所述輔助源極端子（332）依次串聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率器件，其特征在于，所述第一橋臂結(jié)構(gòu)（20）還包括第一驅(qū)動(dòng)襯板（25），所述柵極端子（331）和所述輔助源極端子（332）均設(shè)置在所述第一驅(qū)動(dòng)襯板（25）上，所述第一驅(qū)動(dòng)襯板（25）的上表面與所述第一pcb板（24）的上表面電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率器件，其特征在于，所述第一pcb板（24）位于所述第一驅(qū)動(dòng)襯板（25）和所述第一襯板（21）之間，所述第二襯板（22）位于所述第一襯板（21）遠(yuǎn)離所述第一pcb板（24）的一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述功率器件還包括底板（10），所述第一襯板（21）設(shè)置在所述底板（10）上，所述第一pcb板（24）設(shè)置在所述第一襯板（21）或者所述底板（10）上。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率器件，其特征在于，所述第一芯片（23）和所述電阻（241）均為多個(gè)，多個(gè)所述電阻（241）均設(shè)置在所述第一pcb板（24）的上表面，多個(gè)所述第一芯片（23）和多個(gè)所述電阻（241）一一對(duì)應(yīng)電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率器件，其特征在于，多個(gè)所述第一芯片（23）沿所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：詹雍凡，李學(xué)寶，崔翔，李浩，趙志斌，金銳，王磊，鄭超，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京懷柔實(shí)驗(yàn)室，
類型：發(fā)明
國別省市：
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