[发明专利]直插式功率器件、半导体组件、轮毂电机驱动器或汽车驱动器和新能源汽车

说明书

本发明提供了直插式功率器件、半导体组件、轮毂电机驱动器或汽车驱动器和新能源汽车，该直插式功率器件包括：包括功率芯片和包裹在功率芯片外表面的包裹层的本体及多个间隔设置在本体的第一侧边上的引脚，多个引脚包括功率引脚、辅助控制引脚和控制信号引脚，每个引脚包括设置在包裹层内的第一段和设置在所述包裹层之外的第二段，且辅助控制引脚的第二段和控制信号引脚的第二段位于第一平面内，功率引脚的第二段和第一侧边位于第二平面内，第一平面和第二平面不平行。该直插式功率器件可以大大降低功率大电流与控制信号的互相串扰，改善主功率端的连接部件布局，降低寄生电感，极大地增加系统功率密度，减少系统震荡，优化并联的一致性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体的，涉及直插式功率器件、半导体组件、轮毂电机驱动器或汽车驱动器和新能源汽车。

背景技术

分立直插式功率器件，因为其设计简单，通用性强，交货时间好，性价比高等特点，是功率器件应用最多的封装类型。但是，由于功率半导体器件的发展，随着电压和电流的提高，同时其速度也越来越快，电流的变化率di/dt通过功率与控制信号共同端(源极/发射极)引脚的寄生电感对控制信号的产生干扰也越来越严重。

因此，分立直插式功率器件相关技术仍需要进行改进和优化。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

本发明是基于发明人的以下发现和认识而完成的：

由于常用的功率器件如晶闸管，晶体管(如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)，MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管))等是由三端构成的，例如MOSFET是由漏极(Drain)，源极(Source)以及控制端门极(Gate)构成，IGBT则是由集电极(Collector)，发射极(Emitter)以及控制端子门极(Gate)构成。所以分立直插式功率器件的封装一般是三个引脚，两个为功率引脚，另外一个为控制信号引脚，随着功率器件的电流、电压和速度等的提升，相关技术中可以设置用来避免寄生电感串扰的辅助控制引脚，形成四脚封装。相关技术中还可以通过引入辅助引脚的方式用来检测压降以配合门极驱动器做短路保护功能或者其他用途，然而发明人在研究过程中发现，增加辅助控制引脚虽然达到了电路上的控制信号抗寄生电感干扰的目的，但是在客户端的布局上，例如连接部件(如印刷电路板(PCB))的引线布局(Layout)，因为功率大电流跟控制信号位于同一个平面上，为了达到安规爬电距离等要求，Layout的走线会有所取舍，会对驱动的布局造成一定程度的不利影响，不能完全以多层叠层方式进行引线布局，进而导致主回路寄生电感过大，驱动回路太长，回路震荡，不但会造成并联的一致性及均流等问题，而且还会降低系统的功率密度和速度，牺牲了效率。发明人发现该问题后进行了深入研究，提出了一种新的功率器件封装结构，具体的，将直插式功率器件的功率引脚以及辅助控制引脚和控制信号引脚进行调整，使其不位于同一个平面上，从而可以将功率引脚和辅助控制引脚及控制信号引脚在三维空间上分别与功率连接部件和控制信号连接部件相连接，充分利用了三维空间，降低了连接部件布局的要求，且可以大大降低功率大电流与控制信号的互相串扰，提高可靠性，改善主功率端的连接部件布局，降低寄生电感，极大地增加系统功率密度，减少系统震荡，优化并联的一致性等问题。

有鉴于此，本发明提供了一种可以大大降低串扰、改善主功率端的连接部件布局、降低寄生电感、增加系统功率密度、减少系统震荡或者优化并联一致性问题的直插式功率器件及其相关应用。