一种TPAK双管双排一体化的功率模块的制作方法

本发明涉及功率模块，特别涉及一种tpak双管双排一体化的功率模块。

背景技术：

1、功率模块是一种集成了电力电子技术的关键组件，主要由控制电路和功率驱动电路组成，常用于电机控制、照明控制、电池管理系统等领域。功率模块的核心作用是用于控制电力设备的电驱系统，以实现高效工作。电驱系统是电力系统的心脏，无论是汽车行业还是工业或光伏行业，其集成化与轻量化一直是电驱系统发展的重要方向。对于一个完整的电驱系统而言，逆变系统无论是在体积上还是复杂程度上都占据很重要的地位。尽管逆变系统一直在朝高集成化方向发展，但是这也不可避免地带来了散热瓶颈以及杂感增大等系统性问题。

2、现有技术中的功率模块如专利号为cn202122230375.5所公开的功率模块，该功率模块包括基板和键合组件。键合组件包括多个芯片、键合部件和端子。多个芯片设置于基板上，并与基板电连接。键合部件分别与多个芯片连接。端子与键合部件电连接。在该实施例中，功率模块包括基板和键合组件。键合组件设置于基板上，基板可为具有较为优良的散热性能和导电性能的基板。在功率模块工作时，电流由端子流入功率模块，再经键合部件分别流动至多个芯片上，然后流动至基板上。但是现有技术中的功率模块一般具有多层铜排，在金属与金属之间没有绝缘，使得系统整体杂感较高。同时缺乏直接有效的温度监控和高度集成的电流检测系统。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种tpak双管双排一体化的功率模块，以解决上述技术问题。

2、一种tpak双管双排一体化的功率模块，其包括一个散热组件，一个设置在所述散热组件上的芯片组件，一个设置在所述芯片组件上的检测组件，以及一个设置在所述芯片组件上的电路板组件。所述芯片组件包括多个电容，一个设置在所述电容上的叠层母排，多个设置在所述散热组件上的单管模块，一个连接所述单管模块和所述叠层母排的连接铜排，一个连接所述单管模块和所述叠层母排的负极铜排，一个设置在所述单管模块上的第一绝缘件，一个设置在所述负极铜排上的第二绝缘件，以及一个设置在所述第二绝缘件上的输出端子。所述单管模块两端分别具有伸出的输入端和输出端，所述叠层母排设置有多个第一端口和多个第二端口。所述连接铜排为条状并设置有pin针的铜排。所述连接铜排与所述第一端口和所述单管模块的输入端连接，所述pin针伸出所述电路板组件。所述负极铜排一端与所述单管模块的输出端连接，另一端与所述第二端口连接。所述第一绝缘件位于多个所述单管模块连接处和所述负极铜排之间，所述第二绝缘件位于所述输出端子和所述负极铜排之间。所述检测组件包括一个设置在所述单管模块上的温度传感器，多个设置在所述负极铜排上的红外测温口，以及多个设置在所述输出端子上的电流传感器。所述红外测温口的位置与所述单管模块的位置对应，所述电流传感器上设置有与所述电路板组件连接的pin。

3、进一步地，所述散热组件包括一个底座，一个设置在所述底座上的电容容纳槽，一个设置在所述底座的流道，一个设置在所述流道上的扰流块，至少两个设置在所述底座上的进出口，以一个设置在所述底座上的散热基板，以及多个设置在所述散热基板上的散热柱。

4、进一步地，所述电容容纳槽和所述流道位于所述底座朝向所述散热基板的端面上，所述电容容纳槽用于容纳多个电容，所述流道的两端与所述进出口连通，所述扰流块位于所述流道底部。

5、进一步地，所述扰流块的两端与所述流道设有所述进出口的侧壁间隔设置。

6、进一步地，所述扰流块朝向所述散热基板的端面上设置有至少一个分割杆，所述分割杆与所述散热基板的端面贴合。

7、进一步地，所述叠层母排由第一母排和叠放在所述第一母排上的第二母排构成，所述第一母排靠近所述单管模块的一端设置有多个所述第一端口，所述第二母排靠近所述单管模块的一端设置有多个所述第二端口。

8、进一步地，所述单管模块为tpak模块且阵列设置，多个所述单管模块每四个为一组组成一个半桥逆变电路作为三相逆变电路中的一相，十二个所述tpak模块组成了一个三相全桥逆变电路，多排所述单管模块相向的一端相互连接。

9、进一步地，所述单管模块与所述散热基板之间还设置有多个支撑条，所述支撑条位于多个所述单管模块的连接处和所述单管模块与所述连接铜排的连接处。

10、进一步地，所述pin针与所述单管模块的输入端之间的距离小于0.5.mm。

11、进一步地，所述负极铜排上设置有多个第一避让口，所述第一绝缘件上这是有多个位置与所述第一避让口对应的第二避让口，所述输出端子的一端伸出所述第二绝缘件，另一端穿过所述第一避让口和所述第二避让口与所述单管模块的输出端连接。

12、与现有技术相比，本发明提供的tpak双管双排一体化的功率模块的所述连接铜排与所述第一端口和所述单管模块的输入端连接，通过所述连接铜排能一次实现连接，适用于不同数量排列的情况。所述单管模块与所述散热基板之间还设置有多个支撑条，所述支撑条位于多个所述单管模块的连接处和所述单管模块与所述连接铜排的连接处，通过所述支撑条托住输入端和输出端，从而提高连接的稳定性并在所述第一绝缘件盖设后能夹住连接，进一步提高稳定性。所述第一绝缘件位于多个所述单管模块连接处和所述负极铜排之间，其用于绝缘并隔开所述单管模块与所述负极铜排。所述第二绝缘件位于所述输出端子和所述负极铜排之间，其用于绝缘输出端子和所述负极铜排，避免影响电流，同时也用于支撑并设置所述输出端子和所述检测组件。

技术特征：

1.一种tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述tpak双管双排一体化的功率模块包括一个散热组件，一个设置在所述散热组件上的芯片组件，一个设置在所述芯片组件上的检测组件，以及一个设置在所述芯片组件上的电路板组件，所述芯片组件包括多个电容，一个设置在所述电容上的叠层母排，多个设置在所述散热组件上的单管模块，一个连接所述单管模块和所述叠层母排的连接铜排，一个连接所述单管模块和所述叠层母排的负极铜排，一个设置在所述单管模块上的第一绝缘件，一个设置在所述负极铜排上的第二绝缘件，以及一个设置在所述第二绝缘件上的输出端子，所述单管模块两端分别具有伸出的输入端和输出端，所述叠层母排设置有多个第一端口和多个第二端口，所述连接铜排为条状并设置有pin针的铜排，所述连接铜排与所述第一端口和所述单管模块的输入端连接，所述pin针伸出所述电路板组件，所述负极铜排一端与所述单管模块的输出端连接，另一端与所述第二端口连接，所述第一绝缘件位于多个所述单管模块连接处和所述负极铜排之间，所述第二绝缘件位于所述输出端子和所述负极铜排之间，所述检测组件包括一个设置在所述单管模块上的温度传感器，多个设置在所述负极铜排上的红外测温口，以及多个设置在所述输出端子上的电流传感器，所述红外测温口的位置与所述单管模块的位置对应，所述电流传感器上设置有与所述电路板组件连接的pin。

2.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述散热组件包括一个底座，一个设置在所述底座上的电容容纳槽，一个设置在所述底座的流道，一个设置在所述流道上的扰流块，至少两个设置在所述底座上的进出口，以一个设置在所述底座上的散热基板，以及多个设置在所述散热基板上的散热柱。

3.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述电容容纳槽和所述流道位于所述底座朝向所述散热基板的端面上，所述电容容纳槽用于容纳多个电容，所述流道的两端与所述进出口连通，所述扰流块位于所述流道底部。

4.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述扰流块的两端与所述流道设有所述进出口的侧壁间隔设置。

5.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述扰流块朝向所述散热基板的端面上设置有至少一个分割杆，所述分割杆与所述散热基板的端面贴合。

6.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述叠层母排由第一母排和叠放在所述第一母排上的第二母排构成，所述第一母排靠近所述单管模块的一端设置有多个所述第一端口，所述第二母排靠近所述单管模块的一端设置有多个所述第二端口。

7.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述单管模块为tpak模块且阵列设置，多个所述单管模块每四个为一组组成一个半桥逆变电路作为三相逆变电路中的一相，十二个所述tpak模块组成了一个三相全桥逆变电路，多排所述单管模块相向的一端相互连接。

8.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述单管模块与所述散热基板之间还设置有多个支撑条，所述支撑条位于多个所述单管模块的连接处和所述单管模块与所述连接铜排的连接处。

9.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述pin针与所述单管模块的输入端之间的距离小于0.5.mm。

10.如权利要求1所述的tpak双管双排一体化的功率模块，其特征在于：所述负极铜排上设置有多个第一避让口，所述第一绝缘件上这是有多个位置与所述第一避让口对应的第二避让口，所述输出端子的一端伸出所述第二绝缘件，另一端穿过所述第一避让口和所述第二避让口与所述单管模块的输出端连接。

技术总结一种TPAK双管双排一体化的功率模块，其散热组件，芯片组件，检测组件，以及电路板组件。所述芯片组件包括电容，叠层母排，单管模块，连接铜排，负极铜排，第一绝缘件，第二绝缘件，以及输出端子。所述连接铜排为条状并设置有Pin针的铜排。所述Pin针伸出所述电路板组件，所述Pin针用于直接检测输入电压进而可以得到系统的关键参数Vce。所述第一绝缘件和所述第二绝缘件起到绝缘和支撑作用避免影响电流。所述红外测温口的位置与所述单管模块的位置对应，可以通过外部红外测温装置直接对单管模块进行测温，可以使模块温度测试系统具有一定的拓展性。技术研发人员：肖耀凯,欧东赢,吴瑞,彭昊受保护的技术使用者：浙江翠展微电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20