CN117393546A - 半桥功率模块及其全桥功率模组、电机控制器、车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半桥功率模块和及其全桥功率模组、电机控制器、车辆，半桥功率模块包括：衬底；设置在衬底上的第一导电区、第二导电区、第三导电区和第四导电区，第二导电区、第三导电区和第四导电区沿第二方向延伸，第一导电区和第三导电区用于接入直流电信号，第四导电区用于输出交流电信号；多个第一功率芯片彼此间隔地设在第二导电区内，且多个第一功率芯片分别与第一导电区和第二导电区电连接；多个第二功率芯片彼此间隔地设在第三导电区内，且多个第二功率芯片分别与第二导电区、第三导电区和第四导电区电连接。根据本发明的半桥功率模块，第一桥臂和第二桥臂形成互感，从而可以降低半桥功率模块的寄生电感，提升散热效果。

Description

半桥功率模块及其全桥功率模组、电机控制器、车辆

技术领域

本发明涉及半桥技术领域，尤其是涉及一种半桥功率模块及其全桥功率模组、电机控制器、车辆。

背景技术

半导体功率模块被广泛应用于工业中，半导体功率模块通常用于逆变器中，将交流转换为直流，或从直流转换为交流。

相关技术中，半导体功率模块具有集成度高，体积小等优点。然而，在逆变过程中，回路的杂散电感在半导体芯片开关期间产生电压过大，由于阻尼振荡而产生电磁干扰，会增大开关损耗，同时若要输出大电流则需多颗芯片并联，但该方式使得芯片所占据的位置偏大，电感随之也会增大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种半桥功率模块，可以降低半桥功率模块的寄生电感，提高半桥功率模块的散热性。

本发明的第二个目的在于提出一种全桥功率模组。

本发明的第三个目的在于提出一种电机控制器。

本发明的第四个目的在于提出一种车辆。

根据本发明第一方面实施例的半桥功率模块，包括：衬底，所述衬底具有彼此正交的第一方向和第二方向；间隔设置在所述衬底上且沿所述衬底的第一方向排布的第一导电区、第二导电区、第三导电区和第四导电区，所述第二导电区、所述第三导电区和所述第四导电区沿所述第二方向延伸，其中，所述第一导电区和所述第三导电区用于接入直流电信号，所述第四导电区用于输出交流电信号；多个第一功率芯片，多个所述第一功率芯片彼此间隔地设在所述第二导电区内，且多个所述第一功率芯片分别与所述第一导电区和所述第二导电区电连接；多个第二功率芯片，多个所述第二功率芯片彼此间隔地设在所述第三导电区内，且多个所述第二功率芯片分别与所述第二导电区、所述第三导电区和所述第四导电区电连接。

根据本发明实施例的半桥功率模块，基于第一导电区、第二导电区、第三导电区和第四导电区的布局设计，通过将多个第一功率芯片设置在第二导电区且使第二导电区与第一导电区电连接，多个第二功率芯片设置在第三导电区且使第三导电区分别与第二导电区和第四导电区电连接。由此，当半桥功率模块通电时，可以形成电流流动方向相反的第一桥臂和第二桥臂，使得第一桥臂和第二桥臂之间形成互感，从而可以降低半桥功率模块的寄生电感，同时多个第一功率芯片和多个第二功率芯片可以分散排布在相应的导电区内，从而可以提高半桥功率模块的散热效果。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电区、所述第二导电区和所述第三导电区位于所述衬底的所述第一方向的同一侧，所述第四导电区位于所述衬底的所述第一方向的另一侧。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电区沿所述第一方向延伸，所述第二导电区位于所述第一导电区的外周侧，所述第三导电区位于所述第二导电区的外周侧。

根据本发明的一些实施例，所述第二导电区包括彼此相连的第一导电部、第二导电部和第三导电部，所述第一导电部和所述第三导电部分别位于所述第一导电区的沿所述第二方向的两端，所述第一导电部和所述第三导电部沿所述第一方向延伸，所述第二导电部连接在所述第一导电部和所述第三导电部的邻近所述第三导电区的一端之间，多个所述第一功率芯片彼此间隔地设在所述第一导电部和所述第三导电部内。

根据本发明的一些实施例，沿所述第二方向、多个所述第一功率芯片关于所述衬底的中心轴线对称。

根据本发明的一些实施例，所述衬底具有首尾依次相连的第一边沿、第二边沿、第三边沿和第四边沿，所述第一边沿和所述第三边沿在所述第一方向上彼此相对，所述第二边沿和所述第四边沿在所述第二方向上彼此相对，所述第一导电部邻近所述第二边沿设置。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电部与所述第二边沿平行，所述第三导电部邻近所述第四边沿设置，且所述第三导电部与所述第四边沿平行，所述第二导电部与所述第三边沿平行。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电部的宽度与所述第三导电部的宽度相等，所述第一导电部的宽度大于所述第二导电部的宽度。

根据本发明的一些实施例，所述第三导电区包括彼此相连的第四导电部、第五导电部和第六导电部，所述第四导电部位于所述第一导电部和所述第二边沿之间，所述第五导电部位于所述第二导电部和所述第四导电区之间，所述第六导电部位于所述第三导电部和所述第四边沿之间，多个所述第二功率芯片彼此间隔地设在所述第五导电部内。

根据本发明的一些实施例，所述第四导电部和所述第六导电部沿所述第一方向延伸，所述第四导电部与所述第二边沿平行，所述第六导电部与所述第四边沿平行，所述第五导电部沿所述第二方向延伸，所述第五导电部与所述第三边沿平行。

根据本发明的一些实施例，所述第一导电区具有第一汇总导电部，所述第一汇总导电部沿所述第二方向延伸且用于接入所述直流电信号；所述第四导电部具有第二汇总导电部，所述第二汇总导电部沿所述第二方向延伸且用于接入所述直流电信号；所述第六导电部均具有第三汇总导电部，所述第三汇总导电部沿所述第二方向延伸且用于接入所述直流电信号；所述第一汇总导电部、所述第二汇总导电部和所述第三汇总导电部沿所述第二方向间隔排布。

根据本发明的一些实施例，沿所述第二方向、多个所述第二功率芯片关于所述衬底的中心轴线对称。

根据本发明的一些实施例，所述第四导电区包括彼此相连的第七导电部和第四汇总导电部，所述第四汇总导电部位于所述第七导电部和所述第三边沿之间，所述第七导电部与多个所述第二功率芯片电连接，所述第四汇总导电部用于输出交流电信号。

根据本发明的一些实施例，所述第七导电部的两端均具有导电支部，所述导电支部沿朝向所述第三导电区的方向延伸。

根据本发明的一些实施例，沿所述第二方向、所述第七导电部的长度大于所述第四汇总导电部的长度。

根据本发明的一些实施例，所述第一汇总导电部连接有用于接入所述直流电信号的第一直流连接点，所述第二汇总导电部连接有用于接入所述直流电信号的第二直流连接点，所述第三汇总导电部连接有用于接入所述直流电信号的第三直流连接点，所述第四汇总导电部具有用于输出所述交流电信号的交流端子；所述第一直流连接点、所述第二直流连接点和所述第三直流连接点位于所述衬底的所述第一方向的一侧且沿所述第二方向排布，所述第二直流连接点与所述第三直流连接点所连接的直流电信号的极性相同且与所述第一直流连接点所连接的直流电信号的极性相反，所述交流端子位于所述衬底的所述第一方向的另一侧。

根据本发明的一些实施例，所述半桥功率模块还包括：第一信号导电区，所述第一信号导电区位于所述第二导电区和所述第三导电区之间，且所述第一信号导电区沿所述第一方向延伸；第二信号导电区，所述第二信号导电区位于所述第三导电区和所述第四导电区之间，且所述第二信号导电区沿所述第二方向延伸。

根据本发明的一些实施例，所述半桥功率模块还包括：绝缘盖体，所述绝缘盖体安装于所述衬底且覆盖所述第一导电区、所述第二导电区、所述第三导电区、所述第四导电区、多个所述第一功率芯片和多个所述第二功率芯片。

根据本发明第二方面实施例的全桥功率模组，包括：散热板；多个半桥功率模块，多个所述半桥功率模块设在所述散热板上，且多个所述半桥功率模块沿所述散热板的长度方向彼此间隔开，所述半桥功率模块为根据本发明上述第一方面实施例的半桥功率模块。

根据本发明第三方面实施例的电机控制器，包括根据本发明上述第一方面实施例的半桥功率模块或根据本发明上述第二方面实施例的全桥功率模组。

根据本发明第四方面实施例的车辆，包括：电机；电机控制器，所述电机控制器为根据本发明上述第三方面实施例的电机控制器。

本发明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，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的半桥功率模块的示意图；

图2是图1中所示的半桥功率模块，其中未示出第一功率芯片和第二功率芯片；

图3是图1中所示的半桥功率模块的衬底的示意图；

图4是图1中所示的半桥功率模块的衬底的示意图，其中未示出导电区；

图5是根据本发明另一个实施例的半桥功率模块的示意图；

图6是根据本发明实施例的全桥功率模组的示意图。

附图标记：

100：半桥功率模块；

1：衬底；11：第一导电区；111：第一汇总导电部；12：第二导电区；

121：第一导电部；122：第二导电部；123：第三导电部；13：第三导电区；

131：第四导电部；1311：第二汇总导电部；132：第五导电部；

133：第六导电部；1331：第三汇总导电部；14：第四导电区；

141：第七导电部；1411：导电支部；142：第四汇总导电部；

15：第一直流连接点；16：第二直流连接点；17：第三直流连接点；

18：交流端子；19：第一信号导电区；20：第二信号导电区；

21：导电层；22：绝缘层；23：散热层；24：第一边沿；

25：第二边沿；26：第三边沿；27：第四边沿；2：第一功率芯片；

3：第二功率芯片；

200：全桥功率模组；201：散热板。

具体实施方式

下面参考图1-图6描述根据本发明第一方面实施例的半桥功率模块100。

如图1-图5所示，根据本发明第一发面实施例的半桥功率模块100，包括衬底1、多个第一功率芯片2和多个第二功率芯片3。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

具体而言，衬底1具有彼此正交的第一方向和第二方向，间隔设置在衬底1上且沿衬底1的第一方向排布的第一导电区11、第二导电区12、第三导电区13和第四导电区14，从而可以避免因导电区重叠而导致的短路问题。第二导电区12、第三导电区13和第四导电区14沿第二方向延伸，其中，第一导电区11和第三导电区13用于接入直流电信号，第四导电区14用于输出交流电信号。多个第一功率芯片2彼此间隔地设在第二导电区12内，且多个第一功率芯片2分别与第一导电区11和第二导电区12电连接。多个第二功率芯片3彼此间隔地设在第三导电区13内，且多个第二功率芯片3分别与第二导电区12、第三导电区13和第四导电区14电连接。

需要说明的是，若第一方向为衬底1的长度方向，则第二方向则为衬底1的宽度方向；或者，若第一方向为衬底1的宽度方向，则第二方向则为衬底1的长度方向，对此，可以根据实际情况如衬底1的形状进行设定，对此不作限制。

例如，在图1-图5的示例中，衬底1可以包括沿厚度方向(例如，图3中的上下方向)从上到下依次排布的导电层21、绝缘层22和散热层23，其中，导电层21可以通过刻蚀形成第一导电区11、第二导电区12、第三导电区13和第四导电区14，上述四个导电区电连接后形成半桥电路。绝缘层22可以采用绝缘强度高、导热性能好以及化学性质稳定的绝缘材质，如绝缘陶瓷，例如Al203、AlN或Si3N4等，由此，通过绝缘层22的设置既可以阻断导电层21与散热层23的电气连接，起到绝缘作用，又可以为后续功率芯片工作时产生的损耗提供散热通道，提高半桥功率模块100整体的散热性。可选地，导电层21和散热层23可以均为铜层，使得衬底1形成为铜层-陶瓷层-铜层的三层型基板

如图1所示，第一功率芯片2和第二功率芯片3可以均为六个，六个第一功率芯片2彼此间隔地设在第二导电区12内，六个第二功率芯片3彼此间隔地设在第三导电区13内，第一功率芯片2可以通过引线或铜片与第一导电区11键合，以实现第一导电区11和第二导电区12的电连接，第二功率芯片3同样可以通过引线或铜片与第二导电区12和第四导电区14键合，以实现第三导电区13与第二导电区12和第四导电区14的电连接。

图1中显示了六个第一功率芯片2和六个第二功率芯片3用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的第一功率芯片2和第二功率芯片3的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。

另外，考虑需输出大电流的情况，可以增加功率芯片的数量，如图5所示，半桥功率模块100中第一功率芯片2和第二功率芯片3可以均为八个。需要说明的是，第一功率芯片2的总数量与第二功率芯片3的总数量相同。

结合图2，当半桥功率模块100通电时，一部分第二功率芯片3可以形成半桥电路的第一桥臂，另一部分第二功率芯片3与第一功率芯片2可以形成半桥电路的第二桥臂，从而当半桥功率模块100连通时，第一桥臂与第二桥臂之间形成互感起到抵消电感的作用，进而可以降低整个半桥功率模块100的寄生电感。

其中，通过使第一导电区11、第二导电区12、第三导电区13和第四导电区14彼此间隔地沿第一方向排布，使得多个第一功率芯片2和多个第二功率芯片3能够分散排布于第二导电区12和第三导电区13中，避免功率芯片出现排布紧凑的情况，从而可以提高半桥功率模块100的散热效果。

根据本发明实施例的半桥功率模块100，基于第一导电区11、第二导电区12、第三导电区13和第四导电区14的布局设计，通过将多个第一功率芯片2设置在第二导电区12且使第二导电区12与第一导电区11电连接，多个第二功率芯片3设置在第三导电区13且使第三导电区13分别与第二导电区12和第四导电区14电连接。由此，当半桥功率模块100通电时，可以形成电流流动方向相反的第一桥臂和第二桥臂，使得第一桥臂和第二桥臂之间形成互感，从而可以降低半桥功率模块100的寄生电感，同时多个第一功率芯片2和多个第二功率芯片3可以分散排布在相应的导电区内，从而可以提高半桥功率模块100的散热效果。

根据本发明的一些实施例，第一导电区11、第二导电区12和第三导电区13位于衬底1的第一方向的同一侧，第四导电区14位于衬底1的第一方向的另一侧。例如，在图1和图2的示例中，第一导电区11、第二导电区12和第三导电区13可以沿第二方向均匀间隔排布，且上述三个导电区可以位于衬底1的左侧，第四导电区14可以位于衬底1的右侧。由此，以便于在后续接入直流电信号时实现在衬底1的同一侧接入，交流电信号从衬底1的另一侧接入，使得半桥功率模块100的结构排布更加规整，利于对半桥功率模块100进行封装，从而可以降低工艺难度，提高生产效率。

进一步地，第一导电区11沿第一方向延伸，第二导电区12位于第一导电区11的外周侧，第三导电区13位于第二导电区12的外周侧。参照图1和图2，第二导电区12沿第一导电区11的周向延伸，第三导电区13沿第二导电区12的周向延伸，由此，在衬底1的导电层21的有效面积内，可以增加第二导电区12和第三导电区13的面积，使得第一功率芯片2和第二功率芯片3能够更加分散地排布在第二导电区12和第三导电区13内，可以进一步提高半桥功率模块100的散热性，同时提高了导电层21的利用率，且四个导电区的排布更加紧凑，便于对半桥功率模块100进行小型化设计。

根据本发明的一些具体实施例，第二导电区12包括彼此相连的第一导电部121、第二导电部122和第三导电部123，第一导电部121和第三导电部123分别位于第一导电区11的沿第二方向的两端，第一导电部121和第三导电部123沿第一方向延伸，第二导电部122连接在第一导电部121和第三导电部123的邻近第三导电区13的一端之间，多个第一功率芯片2彼此间隔地设在第一导电部121和第三导电部123内。例如，在图2的示例中，第二导电区12的形状为C形，且第二导电区12的开口朝向第一导电区11的方向敞开，至少部分第一导电区11位于第二导电区12的开口内，以使第二导电区12沿第一导电区11的周向设置，有效地利用了第一导电区11沿第二方向的两侧的空间，从而可以将第一导电部121和第三导电部123设计成大面积的第一导电部121和第三导电部123，以使多个第一功率芯片2可以分散地排布在第一导电部121和第三导电部123内，使得半桥功率模块100具有良好的散热性。

在一些可选的实施例中，沿第二方向、多个第一功率芯片2关于衬底1的中心轴线对称。例如，在图1的示例中，六个第一功率芯片2中的其中三个设在第一导电部121，且上述三个第一功率芯片2沿第一方向均匀间隔排布，剩余三个第一功率芯片2设在第三导电部123，且剩余三个第一功率芯片2同样沿第一方向均匀间隔排布，且位于第一导电部121的第一功率芯片2与位于第三导电部123的第一功率芯片2在第二方向上对齐。由此，多个第一功率芯片2能够规整地排布在第二导电区12内，且保证了半桥功率模块100的散热性。

根据本发明的一些实施例，如图1、图2和图4所示，衬底1具有首尾依次相连的第一边沿24、第二边沿25、第三边沿26和第四边沿27，第一边沿24和第三边沿26在第一方向上彼此相对，第二边沿25和第四边沿27在第二方向上彼此相对。第一导电部121邻近第二边沿25设置，且第一导电部121与第二边沿25平行，第三导电部123邻近第四边沿27设置，且第三导电部123与第四边沿27平行，第二导电部122与第三边沿26平行。如此设置，使得第二导电区12的形状为规整的C形，且可以优化半桥功率模块100内部的结构布局，利于提高半桥功率模块100的集成度。

进一步地，第一导电部121的宽度与第三导电部123的宽度相等，第一导电部121的宽度大于第二导电部122的宽度。由于第一导电部121和第三导电部123上设有第一功率芯片2，通过将第一导电部121和第三导电部123的宽度设置大一些，可以增加第一导电部121和第三导电部123的面积，便于将第一功率芯片2分散排布在第一导电部121和第三导电部123内，且通过将第二导电部122的宽度设置为小一些，在保证将第一导电部121和第三导电部123连接为完整的第二导电区12的同时，可以减小第二导电部122的面积，以使导电层21留有更多的空间来设置第三导电区13和第四导电区14。

根据本发明一些具体的实施例，第三导电区13包括彼此相连的第四导电部131、第五导电部132和第六导电部133，第四导电部131位于第一导电部121和第二边沿25之间，第五导电部132位于第二导电部122和第四导电区14之间，第六导电部133位于第三导电部123和第四边沿27之间，多个第二功率芯片3彼此间隔地设在第五导电部132内。例如，在图1、图2和图5的示例中，第三导电区13的形状为C形，且第三导电区13的开口朝向第一导电区11的方向敞开，第二导电区12位于开口内，以使第三导电区13沿第二导电区12的周向设置，有效地利用了第二导电区12沿第二方向的两侧的空间，提高了导电层21的利用率。

进一步地，第四导电部131和第六导电部133沿第一方向延伸，第四导电部131与第二边沿25平行，第六导电部133与第四边沿27平行，第五导电部132沿第二方向延伸，第五导电部132与第三边沿26平行。如此设置，使得第三导电区13的形状为规整的C形，且可以优化半桥功率模块100内部的结构布局，利于提高半桥功率模块100的集成度。

更进一步地，参照图1和图2，第一导电区11具有第一汇总导电部111，第一汇总导电部111沿第二方向延伸且用于接入直流电信号。第四导电部131具有第二汇总导电部1311，第二汇总导电部1311沿第二方向延伸且用于接入直流电信号。第六导电部133均具有第三汇总导电部1331，第三汇总导电部1331沿第二方向延伸且用于接入直流电信号。第一汇总导电部111、第二汇总导电部1311和第三汇总导电部1331沿第二方向间隔排布。半桥功率模块100通电时，外部直流电可以经第一汇总导电部111流向第一导电区11，同时外部直流电可以经第二汇总导电部1311和第三汇总导电部1331流向第三导电区13，导电区内的直流电流可以经第一功率芯片2和第二功率芯片3流向第四导电区14，使得半桥功率模块100通电时在其内部形成互感，有效降低整个模块的寄生电感，又可以优化半桥功率模块100内部的结构布局，利于提高半桥功率模块100的集成度，且避免因功率芯片布局紧凑而造成热量增大的问题，提高了半桥功率模块100的散热性。

在一些可选的实施例中，沿第二方向、多个第二功率芯片3关于衬底1的中心轴线对称。例如，在图1的示例中，六个第二功率芯片3中的其中两个设在第四导电部131和第五导电部132的连接处，以及第五导电部132与第六导电部133的连接处，且上述两个第二功率芯片3在第二方向上对齐，剩余四个第二功率芯片3设在第五导电部132，且剩余四个第二功率芯片3沿第二方向均匀间隔排布。由此，多个第二功率芯片3能够规整地排布在第三导电区13内，且保证了半桥功率模块100的散热性。

根据本发明的一些实施例，第四导电区14包括彼此相连的第七导电部141和第四汇总导电部142，第四汇总导电部142位于第七导电部141和第三边沿26之间，第七导电部141与多个第二功率芯片3电连接，第四汇总导电部142用于输出交流电信号。如图1、图2和图5所示，第七导电部141与第四汇总导电部142均沿第二方向延伸，多个第二功率芯片3可以通过引线或铜片与第七导电部141电连接。由此，缩短了第七导电部141与第三导电区13之间的距离，从而可以缩短引线或铜片的长度，降低半桥功率模块100的成本。

进一步地，第七导电部141的两端均具有导电支部1411，导电支部1411沿朝向第三导电区13的方向延伸。如此设置，缩短了导电支部1411与第五导电部132之间的距离，从而可以缩短导电支部1411与第二功率芯片3之间的距离，进而可以缩短第二功率芯片3与导电支部1411连接时引线或铜片的长度，进一步降低了半桥功率模块100的成本。

在一些可选的实施例中，沿第二方向、第七导电部141的长度大于第四汇总导电部142的长度。如图1和图2所示，第七导电部141与第五导电部132平行，通过将第七导电部141的长度设置长一些，可以使第七导电部141能够覆盖所有的第二功率芯片3，使得每个第二功率芯片3与第七导电部141之间的距离相等，从而可以缩短第二功率芯片3与第七导电部141连接时引线或铜片的长度，可以进一步降低半桥功率模块100的成本，且引线或铜片可以规整地排布在导电层21上。

根据本发明的一些实施例，第一汇总导电部111连接有用于接入直流电信号的第一直流连接点15，第二汇总导电部1311连接有用于接入直流电信号的第二直流连接点16，第三汇总导电部1331连接有用于接入直流电信号的第三直流连接点17，第四汇总导电部142连接有用于输出交流电信号的交流端子18。第一直流连接点15、第二直流连接点16和第三直流连接点17位于衬底1的第一方向的一侧且沿第二方向排布。在实际应用中，半桥功率模块100可以通过直流连接点(即上述第一直流连接点15、第二直流连接点16和第三直流连接点17)和交流端子18来实现半桥功率模块100与外部的连接，以用于接收外部发送的直流电信号和输出交流电信号至外部，从而实现电能变换的功能。可以理解的是，在实际应用中，直流连接点和交流端子18均采用导电性和导热性较好的铜材料，以此来实现半桥功率模块100与外部器件的连接。

其中，第二直流连接点16与第三直流连接点17所连接的直流电信号的极性相同且与第一直流连接点15所连接的直流电信号的极性相反，交流端子18位于衬底1的第一方向的另一侧。也就是说，若第二直流连接点16与第三直流连接点17所连接的直流电信号为正极，则第一直流连接点15所连接的直流电信号为负极(图未示出)；或者，若第二直流连接点16与第三直流连接点17所连接的直流电信号为负极，则第一直流连接点15所连接的直流电信号为正极(如图1所示)。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，半桥功率模块100还包括第一信号导电区19和第二信号导电区20，第一信号导电区19位于第二导电区12和第三导电区13之间，且第一信号导电区19沿第一方向延伸。第二信号导电区20位于第三导电区13和第四导电区14之间，且第二信号导电区20沿第二方向延伸。例如，第一信号导电区19和第二信号导电区20上可以设有多个信号芯片，半桥功率模块100可以通过信号芯片与外部器件通讯连接。

根据本发明的一些实施例，半桥功率模块100还包括绝缘盖体，绝缘盖体安装于衬底1且覆盖第一导电区11、第二导电区12、第三导电区13、第四导电区14、多个第一功率芯片2和多个第二功率芯片3，以起到绝缘和保护器件的作用。

在本发明的一些实施中，实际应用时，需对半桥功率模块100进行封装，例如，可以采用塑封方式，即将半桥功率模块100的半成品用塑封注塑成型的过程，具体地，将图1所示的半桥功率模块100中的所有结构安装于框架中并进行塑封，以形成一个塑封体模块。或者，也可以采用灌封方式，即将半桥功率模块100的半成品采用硅凝胶等绝缘材料灌封成型的过程，具体地，将图1所示的半桥功率模块100中的所有结构安装于框架内，并将硅凝胶填充至框架中，以形成一个灌封模块。需要说明的是，半桥功率模块100可以应用于半桥电路中，也可应用于三相全桥电路中，其中，对于塑封方式单个半桥功率模块100形成一个塑封体，即一个半桥电路形成一个塑封体；对于灌封方式，既可以单个半桥功率模块100形成一个灌封体，即一个半桥电路形成一个灌封体，又可以三个半桥功率模块100形成一个灌封体，即三个半桥电路构成的三相全桥电路形成一个灌封体。

可选地，功率芯片(即上述第一功率芯片2和第二功率芯片3)可以采用硅或碳化硅或其他半桥材料作为衬底1，如功率芯片可以采用碳化硅MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半桥场效应晶体管)，或者也可以采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)与FRD(FastRecovery Diode，快恢复二极管)配合的器件，对此不做限制。

根据本发明实施例的半桥功率模块100，在实际应用中，第二直流连接点16与第三直流连接点17为高电势直流端，第一直流连接点15为低电势直流端，半桥功率模块100的半桥电路连通后，两个高电势直流端连接至交流端形成半桥电路的第一桥臂，交流端子18连接至低电势直流端形成半桥电路的第二桥臂，从而在半桥功率模块100内，第一桥臂形成的电路和第二桥臂形成的电路之间形成互感，由此即可降低半桥功率模块100的寄生电感。

如图5所示，根据本发明第二方面实施例的全桥功率模组200，包括散热板201和多个半桥功率模块100，半桥功率模块100为根据本发明上述第一方面实施例的半桥功率模块100。

多个半桥功率模块100设在散热板201上，且多个半桥功率模块100沿散热板201的长度方向(例如，图5中的左右方向)彼此间隔开。例如，三个半桥功率模块100可以沿散热板201的长度方向均匀间隔排布。

根据本发明实施例的全桥功率模组200，通过采用上述半桥功率模块100，可以降低全桥功率模组200的寄生电感，且全桥功率模组200具有良好的散热性。

根据本发明第三方面实施例的电机控制器(图未示出)，包括根据本发明上述第一方面实施例的半桥功率模块100或根据本发明上述第二方面实施例的全桥功率模组200。

根据本发明实施例的电机控制器，通过采用上述半桥功率模块100或全桥功率模组200，可以有效降低回路中的杂散电感，且散热性较好。

根据本发明第四方面实施例的车辆(图未示出)，包括电机和电机控制器，电机控制器为根据本发明上述第三方面实施例的电机控制器。

根据本发明实施例的车辆，通过采用上述电机控制器，可以降低电感，提高散热性。

根据本发明实施例的车辆的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种半桥功率模块，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底具有彼此正交的第一方向和第二方向；

间隔设置在所述衬底上且沿所述衬底的第一方向排布的第一导电区、第二导电区、第三导电区和第四导电区，所述第二导电区、所述第三导电区和所述第四导电区沿所述第二方向延伸，其中，所述第一导电区和所述第三导电区用于接入直流电信号，所述第四导电区用于输出交流电信号；

多个第一功率芯片，多个所述第一功率芯片彼此间隔地设在所述第二导电区内，且多个所述第一功率芯片分别与所述第一导电区和所述第二导电区电连接；

多个第二功率芯片，多个所述第二功率芯片彼此间隔地设在所述第三导电区内，且多个所述第二功率芯片分别与所述第二导电区、所述第三导电区和所述第四导电区电连接。

2.根据权利要求1所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第一导电区、所述第二导电区和所述第三导电区位于所述衬底的所述第一方向的同一侧，所述第四导电区位于所述衬底的所述第一方向的另一侧。

3.根据权利要求2所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第一导电区沿所述第一方向延伸，所述第二导电区位于所述第一导电区的外周侧，所述第三导电区位于所述第二导电区的外周侧。

4.根据权利要求3所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第二导电区的形状为C形，且所述第二导电区的开口朝向所述第一导电区的方向敞开，至少部分所述第一导电区位于所述第二导电区的所述开口内。

5.根据权利要求4所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第二导电区包括彼此相连的第一导电部、第二导电部和第三导电部，所述第一导电部和所述第三导电部分别位于所述第一导电区的沿所述第二方向的两端，所述第一导电部和所述第三导电部沿所述第一方向延伸，所述第二导电部连接在所述第一导电部和所述第三导电部的邻近所述第三导电区的一端之间，多个所述第一功率芯片彼此间隔地设在所述第一导电部和所述第三导电部内。

6.根据权利要求5所述的半桥功率模块，其特征在于，沿所述第二方向、多个所述第一功率芯片关于所述衬底的中心轴线对称。

7.根据权利要求5所述的半桥功率模块，其特征在于，所述衬底具有首尾依次相连的第一边沿、第二边沿、第三边沿和第四边沿，所述第一边沿和所述第三边沿在所述第一方向上彼此相对，所述第二边沿和所述第四边沿在所述第二方向上彼此相对，所述第一导电部邻近所述第二边沿设置。

8.根据权利要求7所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第一导电部与所述第二边沿平行，所述第三导电部邻近所述第四边沿设置，且所述第三导电部与所述第四边沿平行，所述第二导电部与所述第三边沿平行。

9.根据权利要求8所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第一导电部的宽度与所述第三导电部的宽度相等，所述第一导电部的宽度大于所述第二导电部的宽度。

10.根据权利要求8所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第三导电区包括彼此相连的第四导电部、第五导电部和第六导电部，所述第四导电部位于所述第一导电部和所述第二边沿之间，所述第五导电部位于所述第二导电部和所述第四导电区之间，所述第六导电部位于所述第三导电部和所述第四边沿之间，多个所述第二功率芯片彼此间隔地设在所述第五导电部内。

11.根据权利要求10所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第四导电部和所述第六导电部沿所述第一方向延伸，所述第四导电部与所述第二边沿平行，所述第六导电部与所述第四边沿平行，所述第五导电部沿所述第二方向延伸，所述第五导电部与所述第三边沿平行。

12.根据权利要求11所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第一导电区具有第一汇总导电部，所述第一汇总导电部沿所述第二方向延伸且用于接入所述直流电信号；

所述第四导电部具有第二汇总导电部，所述第二汇总导电部沿所述第二方向延伸且用于接入所述直流电信号；

所述第六导电部均具有第三汇总导电部，所述第三汇总导电部沿所述第二方向延伸且用于接入所述直流电信号；

所述第一汇总导电部、所述第二汇总导电部和所述第三汇总导电部沿所述第二方向间隔排布。

13.根据权利要求11所述的半桥功率模块，其特征在于，沿所述第二方向、多个所述第二功率芯片关于所述衬底的中心轴线对称。

14.根据权利要求12所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第四导电区包括彼此相连的第七导电部和第四汇总导电部，所述第四汇总导电部位于所述第七导电部和所述第三边沿之间，所述第七导电部与多个所述第二功率芯片电连接，所述第四汇总导电部用于输出交流电信号。

15.根据权利要求14所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第七导电部的两端均具有导电支部，所述导电支部沿朝向所述第三导电区的方向延伸。

16.根据权利要求14所述的半桥功率模块，其特征在于，沿所述第二方向、所述第七导电部的长度大于所述第四汇总导电部的长度。

17.根据权利要求14所述的半桥功率模块，其特征在于，所述第一汇总导电部连接有用于接入所述直流电信号的第一直流连接点，所述第二汇总导电部连接有用于接入所述直流电信号的第二直流连接点，所述第三汇总导电部连接有用于接入所述直流电信号的第三直流连接点，所述第四汇总导电部具连接有用于输出所述交流电信号的交流端子；

所述第一直流连接点、所述第二直流连接点和所述第三直流连接点位于所述衬底的所述第一方向的一侧且沿所述第二方向排布，所述第二直流连接点与所述第三直流连接点所连接的直流电信号的极性相同且与所述第一直流连接点所连接的直流电信号的极性相反，所述交流端子位于所述衬底的所述第一方向的另一侧。

18.根据权利要求1-17任一项所述的半桥功率模块，其特征在于，还包括：

第一信号导电区，所述第一信号导电区位于所述第二导电区和所述第三导电区之间，且所述第一信号导电区沿所述第一方向延伸；

第二信号导电区，所述第二信号导电区位于所述第三导电区和所述第四导电区之间，且所述第二信号导电区沿所述第二方向延伸。

19.根据权利要求1所述的半桥功率模块，其特征在于，还包括：

绝缘盖体，所述绝缘盖体安装于所述衬底且覆盖所述第一导电区、所述第二导电区、所述第三导电区、所述第四导电区、多个所述第一功率芯片和多个所述第二功率芯片。

20.一种全桥功率模组，其特征在于，包括：

散热板；

多个半桥功率模块，多个所述半桥功率模块设在所述散热板上，且多个所述半桥功率模块沿所述散热板的长度方向彼此间隔开，所述半桥功率模块为根据权利要求1-19任一项所述的半桥功率模块。

21.一种电机控制器，其特征在于，包括根据权利要求1-19任一项所述的半桥功率模块或根据权利要求20所述全桥功率模组。

22.一种车辆，其特征在于，包括：

电机；

电机控制器，所述电机控制器为根据权利要求21所述的电机控制器。