[实用新型]一种全桥直接水冷SiC车用模块

说明书

本实用新型公开了一种全桥直接水冷SiC车用模块，主要包括散热基板及设置在该散热基板上的若干半桥模块组件，所述半桥模块组件主要包括绝缘基板、碳化硅MOSFET的芯片部分、引线框架、芯片焊接导电铜排、功率端子、信号端子及热敏电阻，所述芯片部分及引线框架通过锡焊焊接或者银浆烧结在绝缘基板的导电铜层上，所述芯片焊接导电铜排通过锡焊焊接在芯片部分或绝缘基板的上表面且各芯片部分之间、各芯片部分的功率端与绝缘基板相应的导电层之间均通过芯片焊接导电铜排进行电气连接，芯片部分以及热敏电阻与绝缘基板通过锡焊焊接或者银浆烧结结合在一起，所述功率端子及信号端子通过锡焊焊接或者银浆烧结在绝缘基板导电铜层上。

技术领域

本实用新型涉及功率模块技术领域，具体涉及一种全桥直接水冷SiC车用模块。

背景技术

随着大功率半导体器件和变流技术飞速发展，要求电力电子装置具有更高的电压，更大的功率容量和更高的可靠性。由于在电压、功率耐量方面的限制， Si-IGBT功率器件不得不采用器件串、并联技术和复杂的电路拓扑来达到实际应用的要求，导致装置的故障率和成本大大增加，制约了现代电力电子技术在机车系统中的应用。近年来，作为一种新型的宽禁带半导体材料，SiC-MOSFET器件具有更高耐压等级、高温工作能力、更低导通损耗和开关损耗，在相同环境、工况及散热条件下，使用MOSFET的功率单元比使用IGBT的功率单元开关频率整体提高一倍，因此效率提高3%，变流器重量减少10%，体积也相应减少，因此，在功率单元中得到应用。随着SiC MOSFET芯片在汽车领域的应用不断深入，对模块封装技术的要求越来越高，促使人们不断开发拥有更高可靠性、更低杂散电感的全新封装技术。

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，提供一种能提高功率端子整体牢固性，低杂散电感，提高功率密度，提高模块抗振动能力的全桥直接水冷SiC车用模块。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种全桥直接水冷SiC车用模块，主要包括散热基板及设置在该散热基板上的若干半桥模块组件，所述半桥模块组件主要包括绝缘基板、碳化硅MOSFET的芯片部分、引线框架、芯片焊接导电铜排、功率端子、信号端子及热敏电阻，所述芯片部分及引线框架通过锡焊焊接或者银浆烧结在绝缘基板的导电铜层上，所述芯片焊接导电铜排通过锡焊焊接在芯片部分或绝缘基板的上表面且各芯片部分之间、各芯片部分的功率端与绝缘基板相应的导电层之间均通过芯片焊接导电铜排进行电气连接，芯片部分以及热敏电阻与绝缘基板通过锡焊焊接或者银浆烧结结合在一起，所述功率端子及信号端子通过锡焊焊接或者银浆烧结在绝缘基板的导电铜层上；所述半桥模块组件内各部件之间的孔隙通过环氧塑封结构以实现电气隔离。

进一步地，所述芯片焊接导电铜排通过冲压成型方式制作而成，芯片焊接导电铜排的焊接面生成有凸包，所述芯片部分的上表面通过超声波焊接的方式键合有铝线或铜线，以保证芯片焊接导电铜排与芯片部分之间进行焊接时焊料尺寸及厚度的一致性；所述芯片焊接导电铜采用纯铜或者铜合金材料制成，表层为裸铜或者电镀金、镍或锡可焊接金属材料之一。

进一步地，所述绝缘基板通过焊接或银浆烧结方式并排焊接在所述散热基板上，所述散热基板为铜基板，散热基板背离绝缘基板的一侧设置有用于风冷或者水冷的散热针或散热片。

进一步地，所述的功率端子及信号端子在成品切筋前均为完整的引线框架，功率端子及信号端子的外表面电镀有金、银材料之一或其合金材料。

进一步地，所述锡焊焊接采用SnPb,SnAg, SnAgCu,PbSnAg含Sn焊接材料之一，焊接最高温度控制在100°~400°之间；

所述银浆烧结采用的银浆为微米级、纳米级或者两者混合体的的银浆材料，银浆原材料为银膜或银膏形式。