本公開(kāi)涉及功率模塊,尤其涉及一種橋臂、半橋、功率模塊和車(chē)輛。
背景技術(shù):
1、功率模塊是將直流電逆變?yōu)榻涣麟姷钠骷?,其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,為了實(shí)現(xiàn)高輸出功率,功率模塊需要利用多個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的并聯(lián),以適應(yīng)較大的電流,其中,多個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的并聯(lián)通常采用健合線(xiàn),但采用健合線(xiàn)的方式很難通過(guò)調(diào)整線(xiàn)長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的均流,而各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的不均流會(huì)導(dǎo)致?lián)p耗的差異性、電流和電壓應(yīng)力的差異性以及開(kāi)關(guān)速度的差異性,這種差異會(huì)導(dǎo)致單個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)因長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)力過(guò)大而損壞或半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的電流能力無(wú)法充分發(fā)揮的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開(kāi)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。
2、為此,本公開(kāi)的目的在于提供一種橋臂、半橋、功率模塊和車(chē)輛。
3、為達(dá)到上述目的,本公開(kāi)第一方面提供一種橋臂,包括:襯底,多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān),所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述襯底上;多個(gè)第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān),所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述襯底上,多個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和多個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)沿第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布;第一金屬線(xiàn),所述第一金屬線(xiàn)分別與多個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端相連;第二金屬線(xiàn),所述第二金屬線(xiàn)分別與多個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端相連,所述第二金屬線(xiàn)和所述第一金屬線(xiàn)沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布。
4、可選的,所述橋臂還包括:金屬片,所述金屬片沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,且所述金屬片的第一端分別與多個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端相連,所述金屬片的第二端分別與多個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端相連。
5、可選的,所述襯底包括:絕緣基板;第一金屬層,所述第一金屬層設(shè)置在所述絕緣基板上,且所述第一金屬層沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述金屬片設(shè)置在所述第一金屬層上;第二金屬層,所述第二金屬層設(shè)置在所述絕緣基板上,且所述第二金屬層沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)分別設(shè)置在所述第二金屬層上,且所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的集電端和所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的集電端分別與所述第二金屬層相連。
6、可選的,所述第二金屬層包括:第一部分,所述第一部分設(shè)置在所述絕緣基板上,所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第一部分上,且所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的集電端與所述第一部分相連;第二部分,所述第二部分設(shè)置在所述絕緣基板上,所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述第二部分上,且所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的集電端與所述第二部分相連;其中,所述第一部分和所述第二部分沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)分布。
7、可選的,所述第一金屬層包括:第三部分,所述第三部分設(shè)置在所述絕緣基板上,所述第三部分沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述第三部分位于所述第一部分和所述第二部分之間,所述金屬片設(shè)置在所述第三部分上;第四部分,所述第四部分設(shè)置在所述絕緣基板上,所述第四部分沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述第四部分與所述第三部分相連,且所述第四部分位于所述第二金屬層的一側(cè)。
8、可選的,所述金屬片遠(yuǎn)離所述第四部分的一側(cè)或靠近所述第四部分的一側(cè)設(shè)置有缺口。
9、可選的,所述橋臂還包括:第一金屬排,所述第一金屬排沿所述第一軸線(xiàn)的軸向設(shè)置,所述第一金屬排的第一端與所述第一金屬層相連;第二金屬排,所述第二金屬排沿所述第一軸線(xiàn)的軸向設(shè)置,所述第二金屬排的第一端與所述第二金屬層相連。
10、可選的,所述橋臂包括:三個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān),三個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)沿所述第一軸線(xiàn)的軸向間隔分布,且三個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)沿所述第一軸線(xiàn)的軸向不平齊;三個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān),三個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)沿所述第一軸線(xiàn)的軸向間隔分布,且三個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)沿所述第一軸線(xiàn)的軸向不平齊;三條間隔排布的所述第一金屬線(xiàn)和三條間隔排布的所述第二金屬線(xiàn),每條所述第一金屬線(xiàn)和每條所述第二金屬線(xiàn)均包括:沿所述第一軸線(xiàn)軸向分布的第一端、第二端和第三端;其中,三個(gè)所述第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端分別與每條所述第一金屬線(xiàn)的第一端、第二端和第三端對(duì)應(yīng)相連,三個(gè)所述第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端分別與每條所述第一金屬線(xiàn)的第一端、第二端和第三端對(duì)應(yīng)相連。
11、本公開(kāi)第二方面提供一種半橋,包括:上橋臂,所述上橋臂是如本公開(kāi)第一方面提供的橋臂;下橋臂,所述下橋臂是如本公開(kāi)第一方面提供的橋臂;其中,所述上橋臂的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)發(fā)射端和第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)發(fā)射端與所述下橋臂的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)集電端和第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)集電端相連。
12、可選的,所述上橋臂的第二金屬排與所述下橋臂的第一金屬排相互靠近并平行設(shè)置,且所述上橋臂的第二金屬排電流方向與所述下橋臂的第一金屬排電流方向相反。
13、可選的,所述上橋臂的缺口位于所述上橋臂的金屬片靠近所述下橋臂的一側(cè),所述下橋臂的缺口位于所述下橋臂的金屬片遠(yuǎn)離所述上橋臂的一側(cè),且所述上橋臂的缺口尺寸與所述下橋臂的缺口尺寸不同。
14、可選的,所述上橋臂的絕緣基板與所述下橋臂的絕緣基板相連,所述上橋臂的第一金屬層與所述下橋臂的第二金屬層相連。
15、可選的,所述半橋還包括:封裝絕緣層,所述封裝絕緣層設(shè)置在所述上橋臂的絕緣基板和所述下橋臂的絕緣基板上,且所述上橋臂和所述下橋臂的第一金屬層、第二金屬層、第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和金屬片均位于所述封裝絕緣層內(nèi);第一開(kāi)口,所述第一開(kāi)口設(shè)置在所述封裝絕緣層靠近所述上橋臂的第一金屬層處,所述第一開(kāi)口沿第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述上橋臂的第一金屬排穿過(guò)所述第一開(kāi)口后與所述上橋臂的第一金屬層相連;第二開(kāi)口,所述第二開(kāi)口設(shè)置在所述封裝絕緣層靠近所述上橋臂的第二金屬層處,所述第二開(kāi)口沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述上橋臂的第二金屬排穿過(guò)所述第二開(kāi)口后與所述上橋臂的第二金屬層相連;第三開(kāi)口,所述第三開(kāi)口設(shè)置在所述封裝絕緣層靠近所述下橋臂的第一金屬層處,所述第三開(kāi)口沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述下橋臂的第一金屬排穿過(guò)所述第三開(kāi)口后與所述下橋臂的第一金屬層相連。
16、可選的,所述上橋臂的第一金屬層上位于所述第一開(kāi)口處設(shè)置有第一熱熔區(qū)域,所述第一熱熔區(qū)域沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述上橋臂的第一金屬排穿過(guò)所述第一開(kāi)口后與所述第一熱熔區(qū)域相連;所述上橋臂的第二金屬層上位于所述第二開(kāi)口處設(shè)置有第二熱熔區(qū)域,所述第二熱熔區(qū)域沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述上橋臂的第二金屬排穿過(guò)所述第二開(kāi)口后與所述第二熱熔區(qū)域相連;所述下橋臂的第一金屬層上位于所述第三開(kāi)口處設(shè)置有第三熱熔區(qū)域,所述第三熱熔區(qū)域沿所述第一軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)設(shè)置,所述下橋臂的第一金屬排穿過(guò)所述第三開(kāi)口后與所述第三熱熔區(qū)域相連。
17、本公開(kāi)第三方面提供一種功率模塊,包括:如本公開(kāi)第二方面提供的半橋。
18、本公開(kāi)第四方面提供一種車(chē)輛,包括:如本公開(kāi)第三方面提供的功率模塊。
19、本公開(kāi)提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
20、由于第一金屬線(xiàn)分別與多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端相連,使得多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間實(shí)現(xiàn)共發(fā)射端,由于第二金屬線(xiàn)分別與多個(gè)第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的發(fā)射端相連,使得多個(gè)第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間實(shí)現(xiàn)共發(fā)射端,由此,在多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間并聯(lián)時(shí),能夠利用多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的共發(fā)射端結(jié)構(gòu)以及多個(gè)第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的共發(fā)射端結(jié)構(gòu)減小各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的電流路徑差異,從而易于使各個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間的電流路徑長(zhǎng)度相等,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)均流,由此避免各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)之間出現(xiàn)損耗的差異性、電流和電壓應(yīng)力的差異性以及開(kāi)關(guān)速度的差異性,進(jìn)而避免單個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)因長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)力過(guò)大而損壞的問(wèn)題或各半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的電流能力無(wú)法充分發(fā)揮的問(wèn)題。
21、本公開(kāi)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本公開(kāi)的實(shí)踐了解到。