功率模块、电力电子设备和车辆的制作方法

本技术涉及半导体，尤其是涉及一种功率模块、电力电子设备和车辆。

背景技术：

1、功率半导体模块是将功率半导体芯片按照一定的功能组合封装成一个整体的电路模块，具有尺寸小、功率密度高等优点，因此在新能源汽车领域有着广泛的应用。随着新能源汽车的快速发展，si基和sic基功率半导体模块得到持续发展。在这些大功率的应用领域，对功率半导体模块的开关频率提出了越来越高的要求。为了获得更高的额定电流和更低的制造成本，这些功率半导体模块通常采用多芯片并联的封装结构。

2、现有技术中，覆金属陶瓷基板上的芯片采用四列平行排布，能降低电感，但该芯片排布方式对于覆金属陶瓷基板x轴方向尺寸要求较宽，导致基板尺寸较大，模块整体的功率密度不高，并且该形式的温度传感区域位于基板一侧，会影响芯片温度测量准确性。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种功率模块，该功率模块的尺寸更小，可以提高功率密度。

2、本实用新型的另一个目的在于提出一种电力电子设备。

3、本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。

4、根据本实用新型实施例的功率模块，包括：基板，所述基板上设置有第一直流区域和交流区域，所述第一直流区域和所述交流区域在第一方向上间隔设置；多个第一功率芯片，所述多个第一功率芯片设置于所述第一直流区域并在第二方向上间隔设置；多个第二功率芯片，所述多个第二功率芯片设置于所述交流区域邻近所述第一直流区域的一侧并在第二方向上间隔设置，其中，设定垂直于所述基板且与所述第一方向相互平行的平面为第一基准面，设定垂直于所述基板且与所述第二方向相互平行的平面为第二基准面，每个所述多个第一功率芯片和每个所述多个第二功率芯片在所述第一基准面上的投影至少部分地相互重合，所述多个第一功率芯片和所述多个第二功率芯片在所述第二基准面上的投影依次交错间隔设置，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

5、由此，通过设置多个第一功率芯片和多个第二功率芯片在第一基准面上的投影至少部分地重合，并且设置多个第一功率芯片和多个第二功率芯片在第二基准面上的投影依次交错间隔设置，从而可以在基板沿第二方向的尺寸不变的情况下，缩小基板沿第一方向的尺寸，使基板的面积缩小，进而可以缩小功率模块的空间尺寸，可以提高功率模块的功率密度。

6、在本实用新型的一些示例中，所述基板上设置有两个所述第一直流区域，两个所述第一直流区域间隔设置且位于所述基板第一方向的两侧，所述交流区域位于两个所述第一直流区域之间，每个所述第一直流区域上均设置有多个第二方向间隔设置的所述多个第一功率芯片，所述交流区域邻近两个所述第一直流区域的两侧分别设置有沿第二方向间隔设置的所述多个第二功率芯片。

7、在本实用新型的一些示例中，两个所述第一直流区域上的所述多个第一功率芯片在第一方向上对称设置，所述交流区域两侧上的所述多个第二功率芯片在第一方向上对称设置。

8、在本实用新型的一些示例中，所述功率模块还包括温度传感器，所述所述基板上设置有温度传感区域，所述温度传感区域位于所述基板第一方向的中部，且所述交流区域环绕设置于所述温度传感区域至少部分的外周，所述温度传感器设置于所述温度传感区域。

9、在本实用新型的一些示例中，所述交流区域包括第一交流区域和两个第二交流区域，所述第一交流区域设置于所述基板第二方向的一侧，所述两个第二交流区域的一端与所述第一交流区域相连且在第二方向上延伸设置，所述两个第二交流区域在第一方向上间隔设置，所述两个第二交流区域之间设置有温度传感区域，所述两个第二交流区域均设置有在第二方向上间隔设置的所述多个第二功率芯片。

10、在本实用新型的一些示例中，所述基板在所述两个第二交流区域之间还设置有信号控制区域和第二直流区域，所述第二直流区域的至少部分位于所述温度传感区域远离所述第一交流区域的一侧，所述信号控制区域和所述温度传感区域在第二方向上间隔设置。

11、在本实用新型的一些示例中，所述第二直流区域包括第一子直流区域和两个第二子直流区域，所述第一子直流区域设置于所述温度传感区域远离所述第一交流区域的一侧，所述两个第二子直流区域的一端与所述第一子直流区域相连且在第二方向上延伸设置，所述两个第二子直流区域在第一方向上间隔设置，所述信号控制区域和所述温度传感区域均设置于所述两个第二子直流区域之间。

12、在本实用新型的一些示例中，所述功率模块还包括直流传输端子、直流传输端子和交流端子，所述直流传输端子分别与两个所述第一直流区域第二方向邻近所述第一子直流区域的一端电连接，所述直流传输端子与所述第一子直流区域电连接，所述交流端子与所述第一交流区域电连接。

13、在本实用新型的一些示例中，所述多个第一功率芯片包括直流功率部，所述直流功率部与所述交流区域之间电连接有直流功率电连接件，所述多个第二功率芯片包括交流功率部，所述交流功率部与所述第二直流区域之间电连接有交流功率电连接件。

14、在本实用新型的一些示例中，所述直流功率电连接件分别与所述第一直流区域和所述交流区域相互垂直，所述交流功率电连接件分别与所述交流区域和所述第二直流区域相互垂直。

15、在本实用新型的一些示例中，所述多个第一功率芯片还包括第一直流控制部，所述第一直流控制部与所述直流功率部在第二方向上间隔设置，所述第一直流控制部与所述信号控制区域之间电连接有第一直流控制电连接件；所述多个第二功率芯片还包括第一交流控制部，所述第一交流控制部与所述交流功率部在第二方向上间隔设置，所述第一交流控制部与所述信号控制区域之间电连接有第一交流控制电连接件。

16、在本实用新型的一些示例中，所述功率模块还包括门极电阻，所述多个第一功率芯片还包括第二直流控制部，所述第二直流控制部与所述直流功率部在第二方向上间隔设置，所述第二直流控制部与所述第一直流控制部在第一方向上间隔设置，所述第二直流控制部与所述门极电阻之间电连接有第二直流控制电连接件，所述门极电阻与所述信号控制区域之间电连接有第二直流控制电连接件；所述多个第二功率芯片还包括第二交流控制部，所述第二交流控制部间与所述交流功率部在第二方向上间隔设置，所述第二交流控制部与所述第一交流控制部在第一方向上间隔设置，所述第二交流控制部与所述门极电阻之间电连接有第二交流控制电连接件，所述门极电阻与所述信号控制区域之间电连接有第二交流控制电连接件。

17、在本实用新型的一些示例中，所述多个第一功率芯片还包括第二直流控制部，所述第二直流控制部与所述直流功率部在第二方向上间隔设置，所述第二直流控制部与所述第一直流控制部在第一方向上间隔设置，所述第二直流控制部与所述信号控制区域之间电连接有第二直流控制电连接件；所述多个第二功率芯片还包括第二交流控制部，所述第二交流控制部与所述交流功率部在第二方向上间隔设置，所述第二交流控制部与所述第一交流控制部在第一方向上间隔设置，所述第二交流控制部与所述信号控制区域之间电连接有第二交流控制电连接件。

18、根据本实用新型的电力电子设备，包括以上所述的功率模块。

19、根据本实用新型的车辆，包括以上所述的电力电子设备。

20、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。