[实用新型]一种防拉弧燃烧的功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率半导体模块，尤其涉及一种防拉弧燃烧的功率模块。

背景技术

全球能源危机与气候变暖的威胁让人们在追求经济发展的同时越来越重视节能减排、低碳发展。随着绿色环保在国际上的确立与推进，功率半导体的发展、应用前景更加广阔。

功率模块在使用过程中，由于控制策略或干扰等原因，存在电源短路、芯片爆炸的风险。芯片爆炸时，会将覆盖在芯片上的硅凝胶掀开，并且会产生大量导电性气体。现有功率模块正、负功率端子之间距离较近，且两者之间并无绝缘防护措施。一旦发生芯片爆炸便会在正、负功率端子之间出现拉弧燃烧现象，从而使整机系统造成损失，甚至威胁人身安全。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型旨在提供一种防止因芯片爆炸而使正、负功率端子拉弧燃烧的功率模块，降低了对整机系统的危害，保证了极端情况下功率模块的安全性。

技术方案：一种防拉弧燃烧的功率模块，包括壳体和安装在壳体内的多组功率端子、与功率端子电连接的功率芯片，每组所述功率端子分别包括一个正极功率端子和一个负极功率端子，功率芯片设置在绝缘基板上，在每组功率端子的正极功率端子与功率芯片之间或者负极功率端子与功率芯片之间设有绝缘防护罩。

进一步的，所述绝缘基板上设有接线区铜层，所述功率端子具有焊脚，焊脚与接线区铜层通过超声波金属焊接实现连接，接线区铜层与功率芯片相连；所述绝缘防护罩覆盖在焊脚的上方，将焊脚与功率芯片隔开。

进一步的，所述绝缘基板上设有接线区铜层，所述功率端子具有功率端子连接部，功率端子连接部通过功率端邦定线与接线区铜层相连，接线区铜层与功率芯片相连；所述绝缘防护罩覆盖在功率端子和功率端邦定线的上方，将功率端子连接部以及功率端邦定线均与功率芯片隔开。

进一步的，所述绝缘防护罩在靠近正极功率端子与负极功率端子交界处的一侧设有用于将正极功率端子与负极功率端子隔开的侧挡板。

进一步的，所述防护罩自功率端子连接部的上方呈弧形延伸至绝缘基板处。

进一步的，所述防护罩的外侧和/或内侧设有加强筋。

进一步的，所述绝缘防护罩设有限位结构，功率端子连接部上方的壳体开设有与限位结构相适配的槽，绝缘防护罩与壳体通过限位结构与槽进行装配。

有益效果：本实用新型在功率模块内部使用绝缘防护罩将正极功率端子或负极功率端子与芯片隔开，并将正极功率端子与负极功率端子隔开，避免了因芯片爆炸而使正、负功率端子导通而产生拉弧燃烧的现象，降低了对整机系统的危害，保证了极端情况下整机系统的安全性，绝缘防护罩单独覆盖正极功率端子或负极功率端子比整体覆盖所有功率端子的结构更加简洁，节省了材料。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2a是本实用新型防护罩的外部示意图；

图2b是本实用新型防护罩的内部示意图；

图3是实施例2的结构示意图；

图4是实施例3的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本技术方案进行详细说明。

实施例1：如图1所示，一种防拉弧燃烧的功率模块，包括壳体1和安装在壳体1内的多组功率端子、与功率端子电连接的功率芯片2，本实施例中功率端子有三组，每组所述功率端子分别包括一个正极功率端子3和一个负极功率端子 4，此处所述的功率端子不包括输出电极功率端子，功率芯片2设置在绝缘基板 5上，在每组功率端子的正极功率端子3与功率芯片2之间或者负极功率端子4 与功率芯片2之间设有绝缘防护罩6，本实施例是在正极功率端子3与功率芯片 2之间设有绝缘防护罩6。

绝缘基板5包括陶瓷绝缘层以及陶瓷绝缘层两侧的金属层，陶瓷绝缘层的材料一般为Al₂O₃，或者AlN，厚度一般在0.25mm-1mm之间；所述金属层的材料一般为Cu，或者Al，厚度通常为0.1mm-0.5mm之间。绝缘基板5上的功率芯片2材料为Si、SiC和GaN中的一种或两种。功率芯片2的芯片类型为IGBT、 MOSFET和FRD中的一种或两种。