[实用新型]一种高集成度的车用级功率模块

说明书

一种高集成度的车用级功率模块，主要包括外壳及设置在外壳内的功率模块主体，所述功率模块主体通过硅胶固定在所述外壳内，功率模块主体包括并列设置的至少三组绝缘基板及设置在绝缘基板上的功率芯片，所述功率芯片包括金属氧化物半导体场效应管、键合电阻、信号端子、热敏电阻、电容层叠母排端子及功率端子；所述金属氧化物半导体场效应管、键合电阻及热敏电阻与绝缘基板的导电层之间通过焊接固定连接，所述电容层叠母排端子及功率端子与绝缘基板的导电层之间通过超声波焊接连接；所述金属氧化物半导体场效应管与键合电阻之间、金属氧化物半导体场效应管及键合电阻与绝缘基板的导电层之间、信号端子的键合面与绝缘基板的导电层之间均通过铝线键合进行连接。

技术领域

本实用新型涉及电力电子学领域，具体涉及一种高集成度的车用级功率模块。

背景技术

发电机启动器可通过供电驱动发动机转速由零增加至怠速以上，有助于实现汽车的快速起停以达到节能减排的效果。汽车引擎罩空间有限，因此发电机启动器及其电子功率模块的趋势是高度集成化，以满足整车的轻量化需求。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种功率大、体积小，可有效减小了器件间的杂散电感的高集成度的车用级功率模块。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种高集成度的车用级功率模块，主要包括外壳及设置在外壳内的功率模块主体，所述功率模块主体通过硅胶固定在所述外壳内，功率模块主体包括并列设置的至少三组绝缘基板及设置在绝缘基板上的功率芯片，所述功率芯片包括金属氧化物半导体场效应管、键合电阻、信号端子、热敏电阻、电容层叠母排端子及功率端子；所述金属氧化物半导体场效应管、键合电阻及热敏电阻与绝缘基板的导电层之间通过焊接固定连接，所述电容层叠母排端子及功率端子与绝缘基板的导电层之间通过超声波焊接连接；所述金属氧化物半导体场效应管与键合电阻之间、金属氧化物半导体场效应管及键合电阻与绝缘基板的导电层之间、信号端子的键合面与绝缘基板的导电层之间均通过铝线键合进行连接；所述绝缘基板的底部设置有散热基板，所述外壳通过密封胶及螺丝与散热基板固定连接。

进一步地，所述散热基板的底部设置有水冷水道或风冷散热翅片，散热基板为铝合金材料制成，散热基板的外表面上电镀有镍或锡。

进一步地，所述金属氧化物半导体场效应管、键合电阻及热敏电阻与绝缘基板的导电层之间采用锡焊连接，锡焊材料采用SnSb、SnAg、PbSnAg或SnAgCu，焊接温度为100℃-400℃；所述绝缘基板通过锡焊焊接在所述散热基板上，锡焊材料采用SnSb、SnAg、PbSnAg或SnAgCu，焊接温度为100℃-400℃。

进一步地，所述外壳采用电气绝缘材料材料制成。

进一步地，所述信号端子和功率端子采用纯铜或铜合金材料制成。

进一步地，所述外壳上均匀设置有一组BOSS柱，BOSS柱采用光孔或内置金属嵌件结构，由自攻螺丝或普通螺丝与PCB进行螺纹连接。

进一步地，所述BOSS的外壁上设置有加强筋。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型将电容端子直接超声波焊接于绝缘基板上，有利于减小电容与模块之间的杂散电感以及提高模块的集成度；绝缘基板直接焊接于散热基板上，有利于提高模块的散热性能；此外，外壳BOSS柱上包含加强筋结构，信号端子及输出功率端子注塑包裹于外壳中，有利于提高模块的抗振动性能；电容端子与输出功率端子直接超声波焊接于绝缘基板上，有利于提高焊接可靠性。在满足功率模块应用所需的电流电压等级情况下采用了高度集成的装配方式及高可靠性的工艺，满足了车用级功率模块大功率、小体积的应用要求，减小了器件间的杂散电感。

附图说明

图1为本实用新型所述高集成度车用级功率模块示意图；

图2为本实用新型所述高集成度车用级功率模块铝线键合示意图；