[发明专利]一种用于轨道交通工具的功率半导体模块

说明书

本发明提出了一种用于轨道交通工具的功率半导体模块，该功率半导体模块包括散热器和设置在散热器上的衬板单元，散热器具有与散热器的内腔连通的冷却质入口和冷却质出口，衬板单元具有衬板以及固定设置在衬板上的功率半导体芯片，其中，衬板接触式设置在散热器的表面上，通过将衬板直接设置在散热器的表面上，降低了功率半导体芯片与散热器之间的热阻，提高了该功率半导体模块的散热效率，同时，有助于减少功率模块的体积和重量。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种用于轨道交通工具的功率半导体模块。

背景技术

功率半导体器件广泛应用于轨道交通领域，但标准封装功率半导体器件仅具备开关管的功能，并且集成度不高。作为变流器核心部件之一的变流模块，则由标准封装功率半导体器件、散热器、低感母排，门极驱动器和结构件等构成，由于受到构造形式、器件布局和器件功能的限制，在功率密度、智能化和便捷应用等方面还存在诸多不完善的地方。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于轨道交通工具的功率半导体模块。该功率半导体模块集成度高，并且散热效果好。

根据本发明的一方面，提出了一种用于轨道交通工具的功率半导体模块，包括：

散热器，散热器具有与散热器的内腔连通的冷却质入口和冷却质出口，

设置在散热器上的衬板单元，衬板单元具有衬板以及固定设置在衬板上的功率半导体芯片，

其中，衬板接触式设置在散热器的表面上。

在一个实施例中，衬板单元设置在散热器的第一侧面上，在衬板单元的上方设置低感母排，并且在低感母排与衬板单元之间设置功率端子。

在一个实施例中，低感母排包括直流正层、直流负层、交流层，以及设置在相邻的层之间和最外侧的层上的绝缘层，并且直流正层和直流负层向第一端延伸以形成插拔式接头。

在一个实施例中，功率端子包括功率端子主体、设置在功率端子主体上用于与低感母排接触式连接的上引脚和设置在功率端子主体上用于与衬板单元接触式连接的下引脚。

在一个实施例中，上引脚构造为由功率端子主体向上突出的突出体，突出体上设置有台阶，突出体的台阶之上的自由端能插入到设置在低感母排上的连接孔中。

在一个实施例中，并在散热器的第一侧面上设置壳体组件以与散热器形成容纳腔，并在容纳腔内设置隔板将容纳腔分为第一容纳腔和第二容纳腔，在第一容纳腔中设置控制电路板，衬板单元、低感母排和功率端子设置在第二容纳腔中，且控制电路板构造为能与衬板单元信号连接。

在一个实施例中，在衬板的导电层上设置插针，插针穿过隔板与控制电路板连接。

在一个实施例中，交流层向第二端延伸以形成交流接口，并在交流接口处选择性设置与控制电路板信号连接的电流传感器。

在一个实施例中，还包括与控制电路板信号连接的温度传感器，温度传感器能设置在衬板单元上。

在一个实施例中，在散热器的第一端面上设置导向销，和/或在散热器的第三端面和与第三端面相对应的第四端面上设置导向槽。

在一个实施例中，衬板单元在散热器上呈矩阵式分布。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于轨道交通工具的功率半导体模块，包括：

方形的散热器，散热器具有与散热器的内腔连通的冷却质入口和冷却质出口，

设置在散热器的第一侧面上的衬板单元，衬板单元具有衬板以及固定设置在衬板上的功率半导体芯片，其中，衬板接触式设置在散热器的第一侧面上，