[发明专利]半导体电源模块

说明书

一种电源模块包括：具有第一多个凸片的第一母线，其中所述第一多个凸片中的每一个电气联接到被设置在第一侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线；具有第二多个凸片的第二母线，其中所述第二多个凸片中的每一个电气联接到被设置在第二侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线；和具有第三多个凸片的第三母线，其中所述第三多个凸片中的至少一个凸片电气联接到被设置在第一侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线并且第三多个凸片中的至少一个凸片电气联接到被设置在第二侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线。

背景技术

本申请要求2016年5月27日提交的名称为“电源模块”的美国临时申请序列号62/342,860的优先权和权益，所述美国临时申请出于所有目的以引用的方式整体并入本文。

本申请的领域大体上涉及功率模块组件，并且更具体地涉及电源模块的内部总线结构。

传统的半导体电源模块通常通过由陶瓷基片上的直接键合或活性金属钎焊铜或铝形成的迹线来进路信号。在这种构型中，迹线是单层并且需要在平面表面(例如，陶瓷基片的表面)上彼此相邻。跨过模块布置的多个半导体装置被引线键合到金属迹线和母线，以将半导体装置电气耦合到模块的主功率端子。

这种传统的电源模块试图通过基片上或封装侧壁内进路的内部布局的多种构型来减小电源回路换向电感。典型的方法是优化金属迹线的长度和宽度以及半导体装置的取向。此外，具有多个平面(平坦)母线的母线结构已经被用于提供相对较低的电感，所述母线主要以平行于基片并且紧邻基片的方向而布置。然而，由于母线紧邻基片，母线占据基片区域的大部分(该部分原本能够被分配给额外的半导体装置)，由此造成模块较低的电流额定值。因此，这种母线构型造成模块对于例如较高的功率密度和/或较高的电流应用是低效和/或不适合的。此外，这种母线构型的典型布局和组装顺序为模块的单个部件(例如，半导体装置、作为模块的子组件在基片上装配的多个装置等)提供了有限的测试机会。

因此，本申请提供一种改进的电源模块。

发明内容

本文中提供一种电源模块。在一些实施例中，一种电源模块包括：设置在表面的第一侧面和该表面的第二侧面上的多个导电迹线，其中第一侧面与第二侧面相对；以及母线结构。所述母线结构包括：第一母线，该第一母线具有远离第一母线延伸的第一多个凸片，其中第一多个凸片中的每一个凸片电气联接到被设置在表面的第一侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线；第二母线，该第二母线具有远离第二母线延伸的第二多个凸片，其中第二多个凸片中的每一个凸片都电气联接到被设置在表面的第二侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线；和第三母线，该第三母线具有远离第三母线延伸的第三多个凸片，其中第三多个凸片中的至少一个凸片电气联接到被设置在表面的第一侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线并且第三多个凸片中的至少一个凸片电气联接到被设置在表面的第二侧面上的多个导电迹线中相应的导电迹线。

在一些实施例中，一种用于电源模块的母线结构包括：第一母线，该第一母线具有远离第一母线延伸的第一多个凸片；第二母线，该第二母线具有远离第二母线延伸的第二多个凸片；和第三母线，该第三母线具有远离第三母线延伸的第三多个凸片。其中所述第一多个凸片、所述第二多个凸片和所述第三多个凸片被设置成使得所述第一多个凸片的凸片和所述第二多个凸片的凸片沿所述母线结构的第一侧面交替并且所述第二多个凸片的凸片和所述第三多个凸片的凸片沿所述母线结构的第二侧面交替。

在一些实施例中，一种用于电源模块的母线结构包括：第一母线，该第一母线具有远离第一母线延伸的第一多个凸片；第二母线，该第二母线具有远离第二母线延伸的第二多个凸片；和第三母线，该第三母线具有远离第三母线延伸的第三多个凸片。其中所述第一多个凸片、所述第二多个凸片和所述第三多个凸片被设置成使得所述第一多个凸片的凸片和所述第二多个凸片的凸片沿所述母线结构的第一侧面交替并且所述第二多个凸片的凸片和所述第三多个凸片的凸片沿所述母线结构的第二侧面交替。