本技術(shù)涉及功率模塊設(shè)計，特別涉及一種半導(dǎo)體模塊和功率模塊。

背景技術(shù)：

1、功率模塊被廣泛應(yīng)用在軌道交通、航空航天、新能源汽車、風(fēng)力發(fā)電等行業(yè)。功率模塊的封裝類型多種多樣，不同功率模塊內(nèi)部的功率也存在差異。為了滿足不同的產(chǎn)品性能，降低外圍電路設(shè)計的復(fù)雜度，會在功率模塊的封裝中內(nèi)置分流器。

2、以功率模塊為igbt功率模塊為例，igbt可通過的電流最大可達(dá)數(shù)千安培，當(dāng)功率模塊工作時，功率模塊內(nèi)的功率開關(guān)器件在開關(guān)過程中會產(chǎn)生大的電流變化率，這會帶來的emc(電磁兼容)問題，功率模塊的尺寸越小，對功率模塊內(nèi)的分流器的采樣影響越大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)岢隽艘环N半導(dǎo)體模塊，旨在提高半導(dǎo)體模塊內(nèi)置的分流器的采樣穩(wěn)定性和精確性。

2、本申請?zhí)岢隽艘环N半導(dǎo)體模塊，包括：

3、基板，在所述基板上設(shè)置有分流器和z相逆變電路，所述逆變電路與所述分流器電連接，z為正整數(shù)；

4、每相所述逆變電路包括上橋臂電路和下橋臂電路，所述上橋臂電路與所述下橋臂電路之間形成m條導(dǎo)電路徑，所述上橋臂電路用于接入電源正極，所述下橋臂電路用于接入電源負(fù)極，m為正整數(shù)；

5、其中，至少一條導(dǎo)電路徑在至少一平面上的投影具有交點，以削弱所述導(dǎo)電路徑自身形成的磁場對所述分流器的電磁干擾。

6、可選地，所述導(dǎo)電路徑在所述基板所在的平面上的投影具有一個相交的交點。

7、可選地，所述導(dǎo)電路徑上對應(yīng)所述交點的位置具有第一圍合端和第二圍合端，所述第一圍合端和第二圍合端之間的導(dǎo)電路徑圍合的區(qū)域形成目標(biāo)區(qū)域；

8、所述導(dǎo)電路徑的第一圍合端和第二圍合端接觸或者間隔設(shè)置。

9、可選地，所述導(dǎo)電路徑形成的所述目標(biāo)區(qū)域的數(shù)量為多個；

10、與所述導(dǎo)電路徑所對應(yīng)的逆變電路電連接的分流器與多個所述目標(biāo)區(qū)域中面積最小的一者的距離小于與任一其他所述目標(biāo)區(qū)域之間的距離。

11、可選地，所述上橋臂電路的第一端、所述上橋臂電路中的至少一個功率器件芯片、所述下橋臂電路中的至少一個功率器件芯片和所述下橋臂電路的第二端通過多個連接件依次電連接形成所述導(dǎo)電路徑。

12、可選地，m為2，兩個所述導(dǎo)電路徑分別為第一導(dǎo)電路徑和第二導(dǎo)電路徑；

13、所述上橋臂電路的第一端、所述上橋臂電路中的igbt功率器件芯片、所述下橋臂電路中的二極管芯片和所述下橋臂電路的第二端通過多個連接件依次電連接形成所述第一導(dǎo)電路徑；

14、所述上橋臂電路的第一端、所述上橋臂電路中的二極管芯片、所述下橋臂電路中的igbt功率器件芯片和所述下橋臂電路的第二端通過多個所述連接件形成所述第二導(dǎo)電路徑。

15、可選地，多個所述連接件的類型包括邦定線、所述基板的至少一個布線層上的信號線、柔性電路板和銅排中的至少一種。

16、可選地，所述導(dǎo)電路徑的第一圍合端在設(shè)置于所述基板上的信號線上；所述導(dǎo)電路徑的第二圍合端在綁定線上。

17、可選地，多個所述連接件中的至少一者圍合的區(qū)域為所述目標(biāo)區(qū)域。

18、可選地，多個所述連接件的類型包括邦定線、所述基板的至少一個布線層上的信號線、柔性電路板和銅排中的至少一種。

19、本申請還提出了一種功率模塊，包括多個引腳和如上述內(nèi)容所述的半導(dǎo)體模塊；多個引腳與所述半導(dǎo)體模塊的基板電連接，所述引腳用于與所述半導(dǎo)體模塊中分流器、逆變電路中的至少一者電連接。

20、可選地，多個所述引腳包括電源正極引腳和至少一個電源負(fù)極引腳；

21、所述電源正極引腳與z相所述逆變電路中的上橋臂電路的第一端分別連接；

22、至少一個所述電源負(fù)極引腳與z相所述逆變電路中的下橋臂電路的第二端一一對應(yīng)連接。

23、可選地，至少一個所述電源負(fù)極引腳中的至少一者與所述電源正極引腳設(shè)置于所述基板的同一側(cè)上。

24、可選地，所述電源負(fù)極引腳的數(shù)量為多個時，在所述基板的一側(cè)上的所述電源正極引腳的兩側(cè)分別設(shè)置有設(shè)置所述電源負(fù)極引腳。

25、可選地，所述基板具有相對設(shè)置的第一側(cè)和第二側(cè)；多個所述引腳還包括至少一個輸出引腳；至少一個所述輸出引腳與z相所述逆變電路的輸出端一一對應(yīng)電連接；

26、在z相所述逆變電路中，至少一相所述逆變電路所連接的所述電源正極引腳和所述電源負(fù)極引腳設(shè)置于所述基板的第一側(cè)上以及所連接的所述輸出引腳設(shè)置于所述基板的第二側(cè)上；

27、所述分流器與所述輸出引腳靠近設(shè)置。

28、可選地，所述功率模塊還包括設(shè)置于所述基板上的制動電路；

29、多個所述引腳中還包括制動信號引腳；所述制動信號引腳和所述制動電路電連接；

30、所述制動信號引腳和所述電源正極引腳位于所述基板的同一側(cè)。

31、可選地，所述引腳的第一端設(shè)置于所述基板上，所述引腳的第二端伸出所述基板設(shè)置；多個所述引腳的第二端在引腳伸出方向上錯位設(shè)置。

32、本申請實施例提出了一種半導(dǎo)體模塊，該半導(dǎo)體模塊包括基板，在所述基板上設(shè)置有分流器和z相逆變電路，所述逆變電路與所述分流器電連接，z為正整數(shù)；每相所述逆變電路包括上橋臂電路和下橋臂電路，所述上橋臂電路與所述下橋臂電路之間形成m條導(dǎo)電路徑，所述上橋臂電路用于接入電源正極，所述下橋臂電路用于接入電源負(fù)極，m為正整數(shù)；其中，至少一條導(dǎo)電路徑在至少一平面上的投影具有交點，以削弱所述導(dǎo)電路徑自身形成的磁場對所述分流器的電磁干擾。

33、由于導(dǎo)電路徑在至少一個平面上的投影具交點，因此導(dǎo)電路徑自身必然在至少一個平面上存在重疊的部分，在半導(dǎo)體模塊使用過程中，逆變電路中的導(dǎo)電路徑上流過電流時，至少一個平面上存在重疊的部分會令導(dǎo)電路徑上存在不同的電流方向，使導(dǎo)電路徑上電流產(chǎn)生的磁場會部分互相抵消，從而削弱了整個導(dǎo)電路徑在有電流流過時產(chǎn)生的磁場的強度，進(jìn)而減少了電流導(dǎo)致的磁場對分流器采樣工作的干擾和影響，改善了電磁兼容的問題，有效地提高了半導(dǎo)體模塊中內(nèi)置的分流器的采樣穩(wěn)定性和采樣準(zhǔn)確性。

34、通過本申請?zhí)峁┑陌雽?dǎo)體模塊中的上述設(shè)置，可以減小功率模塊中逆變電路上流過的電流產(chǎn)生的磁場對分流器的影響，故在對內(nèi)置有分流器的功率模塊進(jìn)行設(shè)計時，可以減小功率模塊的尺寸，提高功率密度，有利于將內(nèi)置有分流器的功率模塊擴(kuò)展應(yīng)用于高功率密度需求的產(chǎn)品中。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體模塊，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電路徑在所述基板所在的平面上的投影具有一個相交的交點。

3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電路徑上對應(yīng)所述交點的位置具有第一圍合端和第二圍合端，所述第一圍合端和第二圍合端之間的導(dǎo)電路徑圍合的區(qū)域形成目標(biāo)區(qū)域；

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電路徑形成的所述目標(biāo)區(qū)域的數(shù)量為多個；

5.如權(quán)利要求1-4任一所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述上橋臂電路的第一端、所述上橋臂電路中的至少一個功率器件芯片、所述下橋臂電路中的至少一個功率器件芯片和所述下橋臂電路的第二端通過多個連接件依次電連接形成所述導(dǎo)電路徑。

6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，m為2，兩個所述導(dǎo)電路徑分別為第一導(dǎo)電路徑和第二導(dǎo)電路徑；

7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，多個所述連接件的類型包括邦定線、所述基板的至少一個布線層上的信號線、柔性電路板和銅排中的至少一種。

8.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電路徑的第一圍合端在設(shè)置于所述基板上的信號線上；所述導(dǎo)電路徑的第二圍合端在綁定線上。

9.一種功率模塊，其特征在于，包括多個引腳和如權(quán)利要求1-8任一項所述的半導(dǎo)體模塊；多個引腳與所述半導(dǎo)體模塊的基板電連接，所述引腳用于與所述半導(dǎo)體模塊中分流器、逆變電路中的至少一者電連接。

10.如權(quán)利要求9所述的功率模塊，其特征在于，多個所述引腳包括電源正極引腳和至少一個電源負(fù)極引腳；

11.如權(quán)利要求9或10所述的功率模塊，其特征在于，所述引腳的第一端設(shè)置于所述基板上，所述引腳的第二端伸出所述基板設(shè)置；多個所述引腳的第二端在引腳伸出方向上錯位設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)岢隽艘环N半導(dǎo)體模塊和功率模塊。半導(dǎo)體模塊包括基板，在基板上設(shè)置有分流器和Z相逆變電路，逆變電路與分流器電連接，Z為正整數(shù)；每相逆變電路包括上橋臂電路和下橋臂電路，上橋臂電路與下橋臂電路之間形成M條導(dǎo)電路徑，上橋臂電路用于接入電源正極，下橋臂電路用于接入電源負(fù)極，M為正整數(shù)；其中，至少一條導(dǎo)電路徑在至少一平面上的投影具有交點，以削弱導(dǎo)電路徑自身形成的磁場對分流器的電磁干擾。本技術(shù)提高了功率模塊通過內(nèi)部分流器執(zhí)行采樣工作的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：高升,王雙翼,張偉,李高顯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州匯川控制技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240523
技術(shù)公布日：2025/1/6