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公开(公告)号:CN116364672A
公开(公告)日:2023-06-30
申请号:CN202310342345.4
申请日:2023-03-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L23/367 , H05K1/18 , H01L25/16 , H01L23/64 , H01L21/50
Abstract: 基于碳化硅功率芯片的双面散热功率模块及制备方法,包括第一底板、第二底板、功率铜面、驱动铜面、功率回路、第一驱动模块、第二驱动模块、第一解耦电容和第二解耦电容;第一底板和第二底板上均设置有功率铜面和驱动铜面,第一底板的功率铜面和第二底板的功率铜面之间设置有功率回路;第一底板的功率铜面上设置有第一解耦电容和第二解耦电容;第一底板的驱动铜面连接第一驱动模块,第二底板的驱动铜面连接有第二驱动模块。本发明功率模块内部集成解耦电容,并实现两个碳化硅功率半桥的并联。功率回路经过优化,功率换流回路寄生电感小于4nH,有效减小芯片开通关断过程中的过电压和电流震荡。同时优化驱动回路寄生电感,减小碳化硅芯片误开通现象。
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公开(公告)号:CN118889873A
公开(公告)日:2024-11-01
申请号:CN202410953174.3
申请日:2024-07-16
IPC: H02M7/00 , H05K7/20 , H02M7/5387 , H02M1/00
Abstract: 本发明涉及电力电子器件封装集成技术领域,具体为一种基于碳化硅双面子模块并联的大容量电力电子模块,包括适用于多模块并联的双面碳化硅功率半桥模块、双面散热器、薄膜解耦电容、交流端汇流排、并联模块驱动PCB板、直流侧母排、母线支撑薄膜电容。功率模块属于多模块并联的半桥结构,每个功率子模块与双面散热器紧密结合,通过直流侧母排与交流段汇流排实现并联。本发明通过优化母排并联支路端子寄生参数,集成双面散热器,使用集成栅源电压稳定电路的单驱动板,保证了该大容量电力电子模块各并联双面碳化硅功率模块间电流均衡的同时还具备良好的散热性能和较高功率密度,适用于电动汽车应用领域中大容量电流的应用场合。
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公开(公告)号:CN118888523A
公开(公告)日:2024-11-01
申请号:CN202410953188.5
申请日:2024-07-16
IPC: H01L23/367 , H01L23/488 , H01L25/16 , H02M1/00
Abstract: 本发明涉及电力电子器件封装集成技术领域,具体为一种适用于多模块并联的碳化硅双面功率模块设计,功率模块为半桥结构,上半桥臂与下半桥臂均设置有两个并联且布局完全对称的碳化硅功率芯片,模块正负极连接节点、交流中间节点均通过功率端子进行引出,上下半桥驱动连接点也通过驱动端子进行引出,并设有集成驱动电阻;上桥臂DBC基板和下桥臂DBC基板通过金属柱实现硬件和电气连接。本发明实现了两芯片并联完全对称的布局设计,对功率端子布局和驱动部分分别进行了优化,可以做到内部并联芯片电流均衡;采用先进双面模块封装工艺,具有较高的功率密度和散热性能,并利于扩展为多模块并联,以适应在电动汽车应用领域中更大电流的场合。
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公开(公告)号:CN117709282A
公开(公告)日:2024-03-15
申请号:CN202311742144.X
申请日:2023-12-18
Applicant: 西安交通大学 , 绍兴市通越宽禁带半导体研究院
IPC: G06F30/392 , G06F30/398 , G06F17/13 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种功率半导体模块的最小结温布局方法,涉及功率半导体技术领域,包括以下步骤:分别构建两个功率半导体绝对温度的拉普拉斯三维导热偏微分方程;将两个功率半导体的相对温度的偏微分方程展开为傅里叶级数,得到两个功率半导体的相对温度;根据两个功率半导体的相对温度得到两个功率半导体的自热阻和耦合热阻;对第一功率半导体的自热阻和耦合热阻进行求和;求解第一功率半导体的总热阻的偏导数,根据偏导数结果对第一功率半导体和第二功率半导体的位置进行布局。本发明不增加设计的复杂度,仅通过优化功率半导体的位置和功率半导体之间的相对位置,降低功率半导体的工作结温,可以减小连接层承受的应力,增强整体的可靠性。
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公开(公告)号:CN114132527A
公开(公告)日:2022-03-04
申请号:CN202111644880.2
申请日:2021-12-29
Applicant: 西安交通大学
IPC: B64F5/60
Abstract: 本发明公开一种微型无人机的动力测试系统及方法,系统中,导轨水平设置且固定安装在固定装置上,传力杆滑动设置于导轨上并能沿导轨水平滑动;压力传感器设置于固定装置上并与传力杆的一端接触;扭矩传感器设置于传力杆的另一端,扭矩传感器上安装有能够与微型无人机动力装置相连的电机安装底板;转速检测单元设置于能够检测微型无人机动力装置转速的位置;压力传感器、扭矩传感器和转速检测单元均与信号采集预处理电路连接,信号采集预处理电路还能够与微型无人机动力装置电池相连。本发明能够同时测量动力系统的推力、扭矩、转速、电压、电流以及功率等数据,为整个微型无人机的动力系统提供了数据支撑。
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公开(公告)号:CN118431178A
公开(公告)日:2024-08-02
申请号:CN202410514801.3
申请日:2024-04-26
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L23/373 , H01L23/367 , H01L23/538
Abstract: 本发明公开了一种GaN器件并联用混合双面散热功率模块封装,本封装结构采用将PCB和若干组并联的GaN器件分别连接在底部MCB上,同时使得PCB通过底部MCB与GaN器件的栅极相连;将栅极布局与功率布局实现解耦,互不干扰,降低并联GaN器件栅极和功率布局复杂度,轻松实现较小且一致的电路布局,确保高开关速度和电流均流;将GaN器件的衬底侧通过第一金属缓冲块与顶部MCB连接,实现GaN器件的双面散热,使得该封装的热性能相比于单面散热的封装提高约一倍;同时在顶部MCB和底部MCB之间放置第二金属缓冲块,既实现顶部MCB和底部MCB的连接又能保护GaN器件;本封装能够轻松拓展并联GaN器件的个数,无需对功率和栅极布局进行大的调整,可应用于各种电流等级的功率模块。
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公开(公告)号:CN116093094A
公开(公告)日:2023-05-09
申请号:CN202211575220.8
申请日:2022-12-08
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L25/16 , H02M1/00 , H01L23/15 , H01L23/367 , H01L23/373 , H01L23/64 , H01L23/552 , H01L23/538 , H01L21/50
Abstract: 基于氮化镓功率芯片的半桥智能功率模块及其制备方法,包括氮化镓芯片、解耦电容、第一驱动芯片、第二驱动芯片、功率铜面、驱动铜面、第一驱动芯片外围电路、第二驱动芯片外围电路和底部陶瓷基板;若干功率铜面和驱动铜面设置在底部陶瓷基板上,氮化镓芯片和解耦电容设置在功率铜面上,第一驱动芯片和第二驱动芯片设置在驱动铜面上,第一驱动芯片和第二驱动芯片分别对应连接有第一驱动芯片外围电路和第二驱动芯片外围电路;第一驱动芯片和第二驱动芯片用于驱动氮化镓芯片。本发明实现驱动芯片在模块内的集成。功率回路经过优化,功率换流回路寄生电感小于2nH,有效减小芯片开通关断过程中的过电压和电流震荡。
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公开(公告)号:CN114709203A
公开(公告)日:2022-07-05
申请号:CN202111528391.0
申请日:2021-12-14
Applicant: 西安交通大学 , 美垦半导体技术有限公司
IPC: H01L25/16 , H01L23/367 , H01L23/495
Abstract: 一种基于氮化镓功率芯片的单相全桥智能功率模块,包括驱动板、功率板、模块外壳和散热器;驱动板和功率板均设置在模块外壳内,且驱动板设置在功率板上,功率板和驱动板通过键合线连接;散热器设置在模块外壳底部;功率板包括两个氮化镓芯片和两个硅芯片,两个氮化镓芯片和两个硅芯片组成全桥电路;驱动板包括四个用于驱动功率板上四个芯片的驱动芯片;本发明基于氮化镓芯片设计单相全桥智能功率模块,氮化镓器件相比传统的硅器件拥有更高的开关速度,因而在开关过程中相比传统硅器件对寄生参数更加敏感。本模块设计出一种基于氮化镓功率芯片的全桥布局,并实现驱动芯片在模块内的集成。
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公开(公告)号:CN117709282B
公开(公告)日:2024-08-09
申请号:CN202311742144.X
申请日:2023-12-18
Applicant: 西安交通大学 , 绍兴市通越宽禁带半导体研究院
IPC: G06F30/392 , G06F30/398 , G06F17/13 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种功率半导体模块的最小结温布局方法,涉及功率半导体技术领域,包括以下步骤:分别构建两个功率半导体绝对温度的拉普拉斯三维导热偏微分方程;将两个功率半导体的相对温度的偏微分方程展开为傅里叶级数,得到两个功率半导体的相对温度;根据两个功率半导体的相对温度得到两个功率半导体的自热阻和耦合热阻;对第一功率半导体的自热阻和耦合热阻进行求和;求解第一功率半导体的总热阻的偏导数,根据偏导数结果对第一功率半导体和第二功率半导体的位置进行布局。本发明不增加设计的复杂度,仅通过优化功率半导体的位置和功率半导体之间的相对位置,降低功率半导体的工作结温,可以减小连接层承受的应力,增强整体的可靠性。
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公开(公告)号:CN116741763A
公开(公告)日:2023-09-12
申请号:CN202310155242.7
申请日:2023-02-22
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L25/16 , H01L23/29 , H01L23/31 , H01L23/367 , H01L23/373 , H01L23/15 , H01L21/56 , H01L21/50 , H01L23/64 , H01L23/492 , H02M7/00 , H02M1/00 , H02M1/44
Abstract: 基于垂直导电结构功率芯片的功率模块及其制备方法,包括功率半桥芯片、顶板、底板、驱动铜面、功率铜面和解耦电容;功率半桥芯片设置在顶板和底板之间,顶板和底板相对的面上均设置有驱动铜面和功率铜面;功率半桥芯片的上下两面均设置有驱动铜面和功率铜面;功率半桥芯片上下两面的驱动铜面和功率铜面,与顶板和底板上的对应的驱动铜面和功率铜面连接;解耦电容连接在底板的功率铜面上。本发明整个回路寄生电感小于4nH,有效减小芯片开通关断过程中的过电压和电流震荡。同时通过先进Fan‑out工艺在芯片指定位置填充绝缘材料,保证模块的绝缘及可靠性。模块两侧采用陶瓷基板实现散热,减小模块热阻。
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