本發(fā)明涉及模塊封裝和組裝領(lǐng)域,尤其是基于芯片嵌入、基于pcb或基于陶瓷基板的封裝,例如dbc、amb等。本發(fā)明還涉及快速開(kāi)關(guān)電源器件封裝,例如,根據(jù)需要利用sic或gan等寬帶隙(wide?bandgap,wbg)半導(dǎo)體的優(yōu)勢(shì)的封裝。頻率范圍可以為50khz到幾mhz,其中,開(kāi)關(guān)頻率可能會(huì)導(dǎo)致emi問(wèn)題。本發(fā)明尤其涉及一種具有共模傳導(dǎo)發(fā)射屏蔽的功率轉(zhuǎn)換器封裝件和一種包括多個(gè)這樣的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的多相系統(tǒng)。具體地,本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)和方法,所述結(jié)構(gòu)和方法用于在內(nèi)部隔離和屏蔽功率模塊,以防止共模傳導(dǎo)電磁發(fā)射。
背景技術(shù):
1、功率轉(zhuǎn)換器通常包括功率模塊,功率模塊包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的功率半導(dǎo)體、兩個(gè)或兩個(gè)以上的dc電壓供應(yīng)端子(+=高壓側(cè)(high?side,hs);–=低壓側(cè)(low?side,ls))、一個(gè)或多個(gè)交流(alternating?current,ac)電壓端子、幾個(gè)控制和感測(cè)端子,以及金屬熱界面(散熱片)。工作電壓高于100v時(shí),金屬熱界面區(qū)域通常連接到地(ground,gnd)電位,而直流(direct?current,dc)電壓端子與gnd電位隔離,或者在某些系統(tǒng)中,dc–(即,低壓側(cè))或較低的電壓電位可以等于gnd電位。在運(yùn)行過(guò)程中,ac電壓端子處產(chǎn)生ac電壓,ac電壓在正負(fù)dc電壓電平之間波動(dòng)。
2、在用于功率轉(zhuǎn)換的功率模塊中,共模(common?mode,cm)傳導(dǎo)電磁發(fā)射(electromagnetic?emission,emi)可能會(huì)超過(guò)國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范要求給出的允許水平。在數(shù)百khz至mhz范圍內(nèi)的開(kāi)關(guān)頻率下,由于電壓dv/dt的變化率和電流di/dt的變化率分別達(dá)到引起相當(dāng)大的電流/電壓進(jìn)入附近導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的水平,電容或電感耦合效應(yīng)會(huì)變得嚴(yán)重。
3、對(duì)于這些耦合效應(yīng),需要采取措施,通過(guò)大型濾波器來(lái)補(bǔ)償不必要的emi耦合效應(yīng)。濾波器可能會(huì)削減甚至抵消使用具有快速開(kāi)關(guān)能力的寬帶隙半導(dǎo)體帶來(lái)的所有好處。
4、因此,值得花費(fèi)大量精力通過(guò)功率模塊的特殊設(shè)計(jì)/結(jié)構(gòu)來(lái)避免電容/電感耦合效應(yīng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種克服上述emi問(wèn)題的方案。本發(fā)明尤其公開(kāi)了功率模塊組件內(nèi)的新型電容屏蔽技術(shù),以減少cm傳導(dǎo)emi。
2、上述和其它目標(biāo)及其它目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外的實(shí)現(xiàn)方式在從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)和附圖中是顯而易見(jiàn)的。
3、本發(fā)明提供了在功率模塊組件或功率轉(zhuǎn)換器封裝件內(nèi)實(shí)現(xiàn)新型電容屏蔽技術(shù)的實(shí)施例。本發(fā)明提供的各種實(shí)施例可以分為以下兩種類(lèi)型:
4、(a)實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例6構(gòu)成全新的布置,與現(xiàn)有的功率轉(zhuǎn)換器布置相比具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這可以通過(guò)降低復(fù)雜性、增加選擇具有成本效益的材料的自由度以及改進(jìn)熱管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5、(b)實(shí)施例3、實(shí)施例4和實(shí)施例5通過(guò)新的方式將功率轉(zhuǎn)換器布置組合起來(lái),這種新的方式可以將emi屏蔽技術(shù)應(yīng)用于更多種不同類(lèi)型的功率半導(dǎo)體。
6、本發(fā)明提供了一種方案,所述方案用于在功率模塊內(nèi)提供對(duì)ac電壓區(qū)域的共模傳導(dǎo)發(fā)射(cm?emi)的集成電容emi屏蔽。與當(dāng)前可用的功率模塊相比,以更好的方式以更少的精力和成本有效地提供了emi屏蔽,尤其是對(duì)于具有縱向電流流動(dòng)的半導(dǎo)體器件。
7、所述方案基于對(duì)功率模塊進(jìn)行隔離和屏蔽的可能性的研究。本發(fā)明提供的方案涵蓋了當(dāng)前可用的方案和擴(kuò)展到包括寬帶隙半導(dǎo)體的未來(lái)功率模塊的可行變體之間的差距。
8、一個(gè)關(guān)鍵的概念是在交流電壓輸出區(qū)域和供電電壓區(qū)域之間使用基板來(lái)進(jìn)行隔離和屏蔽。本發(fā)明提供的各種實(shí)施例描述了如何通過(guò)將功率半導(dǎo)體、基板和導(dǎo)體結(jié)構(gòu)相對(duì)于彼此進(jìn)行布置并將它們連接到半橋拓?fù)?作為一個(gè)示例)來(lái)以各種方式實(shí)現(xiàn)屏蔽。
9、以下特征可以在下文更詳細(xì)描述的實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例6中實(shí)現(xiàn),例如:
10、(1)在至少一面具有導(dǎo)電層的基板上安裝一個(gè)或多個(gè)管芯;
11、(2)hs和ls管芯的輸入端子連接到該層;
12、(3)在功率管芯旁邊的基板頂部安裝附加基板;
13、(4)兩個(gè)管芯的輸出端子連接到該附加基板;
14、(5)組件的交流電壓輸出端位于附加基板的頂部,并與基板隔離和屏蔽。
15、以下特征可以在下文更詳細(xì)描述的實(shí)施例3至實(shí)施例5中實(shí)現(xiàn),例如:
16、(1)方案針對(duì)橫向電流流動(dòng)器件,而現(xiàn)有方案未涵蓋;
17、(2)在至少一面具有導(dǎo)電層的基板上安裝一個(gè)或多個(gè)管芯;
18、(3)hs和ls管芯的輸入端子連接到該層;
19、(4)在功率管芯旁邊的基板頂部安裝附加基板;
20、(5)ac輸出端子與hs半導(dǎo)體或ls半導(dǎo)體位于附加基板上;
21、(6)兩個(gè)管芯的輸出端子連接到附加基板;
22、(7)附加基板用于將交流電壓輸出區(qū)域與供電電壓區(qū)域隔離和屏蔽。
23、為詳細(xì)描述本發(fā)明,使用以下術(shù)語(yǔ)、縮略語(yǔ)和符號(hào):
24、dc?直流
25、ac?交流
26、hs?高壓側(cè)
27、ls?低壓側(cè)
28、gnd?地
29、cm?共模
30、emi?電磁發(fā)射
31、dbc?直接鍵合銅
32、amb?活性金屬釬焊
33、wbg?寬帶隙
34、sic?碳化硅
35、gan?氮化鎵
36、本發(fā)明提供的方案可以應(yīng)用于具有縱向電流流動(dòng)的功率半導(dǎo)體(以下稱(chēng)為縱向器件),也可以應(yīng)用于具有橫向電流流動(dòng)的功率半導(dǎo)體(以下稱(chēng)為橫向器件)。
37、在具有縱向電流流動(dòng)的功率半導(dǎo)體中,縱向電流流過(guò)半導(dǎo)體芯片的背面。通常,hs(高壓側(cè),正供電電壓區(qū)域,dc+)和ls半導(dǎo)體都是面朝上的,其中,面朝上的一面是半導(dǎo)體的正面,即大部分半導(dǎo)體制造工藝都在其上進(jìn)行的面。該面通常構(gòu)成端子,用于進(jìn)行扣接或引線鍵合互連。
38、具有縱向電流流動(dòng)的功率半導(dǎo)體可以是絕緣柵極雙極型晶體管(insulated?gatebipolar?transistor,igbt)和續(xù)流二極管(freewheeling?diode,frd),或者是基于sic的mosfet等。但是,基于gan的半導(dǎo)體和許多基于si的mosfet原則上是具有橫向電流流動(dòng)的半導(dǎo)體(橫向器件)。也就是說(shuō),開(kāi)關(guān)電流進(jìn)入并留在半導(dǎo)體的正面。
39、根據(jù)第一方面,本發(fā)明涉及一種用于將第一dc電壓和第二dc電壓轉(zhuǎn)換成公共ac電壓的功率轉(zhuǎn)換器封裝件,所述功率轉(zhuǎn)換器封裝件包括:第一功率半導(dǎo)體和第二功率半導(dǎo)體,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體用于根據(jù)所述第一dc電壓和所述第二dc電壓之間的切換來(lái)生成所述公共ac電壓;第一基板,所述第一基板具有第一基板上主面和與所述第一基板上主面相對(duì)的第一基板下主面,所述第一基板包括用于提供所述第一dc電壓的第一供電電壓區(qū)域和用于提供所述第二dc電壓的第二供電電壓區(qū)域,所述第一供電電壓區(qū)域和所述第二供電電壓區(qū)域布置在所述第一基板上主面上,其中,所述第一基板包括布置在所述第一基板下主面上的基底金屬區(qū)域,所述基底金屬區(qū)域用于從所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體提取耗散的熱量,所述第一功率半導(dǎo)體具有第一半導(dǎo)體上主面和與所述第一半導(dǎo)體上主面相對(duì)的第一半導(dǎo)體下主面,所述第一功率半導(dǎo)體包括輸入端子和輸出端子,其中,所述第一功率半導(dǎo)體的所述輸入端子連接到所述第一供電電壓區(qū)域,所述第二功率半導(dǎo)體具有第二半導(dǎo)體上主面和與所述第二半導(dǎo)體上主面相對(duì)的第二半導(dǎo)體下主面,所述第二功率半導(dǎo)體包括輸入端子和輸出端子,其中,所述第二功率半導(dǎo)體的所述輸入端子電耦合到所述第二供電電壓區(qū)域;第二基板,所述第二基板具有第二基板上主面和與所述第二基板上主面相對(duì)的第二基板下主面,所述第二基板包括用于提供所述ac電壓的ac電壓輸出區(qū)域,所述ac電壓輸出區(qū)域設(shè)置在所述第二基板上主面的頂部,其中,所述ac電壓輸出區(qū)域電耦合到所述第一功率半導(dǎo)體的所述輸出端子和所述第二功率半導(dǎo)體的所述輸出端子,其中,所述第二基板下主面設(shè)置在所述第二供電電壓區(qū)域的頂部,其中,通過(guò)將所述第二供電電壓區(qū)域設(shè)置在所述ac電壓輸出區(qū)域和所述基底金屬區(qū)域之間,所述第二供電電壓區(qū)域用于將所述ac電壓輸出區(qū)域與所述基底金屬區(qū)域隔離和屏蔽。
40、這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件在封裝件內(nèi)提供對(duì)ac電壓區(qū)域的共模傳導(dǎo)發(fā)射的集成電容emi屏蔽。
41、由于屏蔽的作用,可以顯著降低ac輸出區(qū)域和基底金屬區(qū)域形成電容器的影響,電容器會(huì)將高頻噪聲耦合到基底金屬區(qū)域。因此,gan器件或sic器件等快速開(kāi)關(guān)電源半導(dǎo)體器件可以在轉(zhuǎn)換器中高效地實(shí)現(xiàn)。
42、在所述功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二供電電壓區(qū)域至少部分地布置在所述第二半導(dǎo)體下主面下方,并且在所述ac電壓輸出區(qū)域下方延伸。
43、第二供電電壓區(qū)域與ac電壓輸出區(qū)域的這種重疊可產(chǎn)生屏蔽功能,從而減少共模emi。
44、下文描述了對(duì)應(yīng)于不同實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式。除了第六實(shí)施例之外,所有示例性實(shí)現(xiàn)方式都描述了橫向器件的布置。
45、在對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體是橫向器件,所述第一功率半導(dǎo)體的所述輸入端子布置在所述第一半導(dǎo)體上主面上,所述第二功率半導(dǎo)體的所述輸入端子布置在所述第二半導(dǎo)體上主面上。
46、對(duì)于這種橫向器件,可以有利地實(shí)現(xiàn)屏蔽。第二基板可以布置在第一功率半導(dǎo)體的旁邊和第二功率半導(dǎo)體的旁邊。這是第二基板區(qū)域的面積減小的原因,也是其頂部沒(méi)有發(fā)熱器件的原因。由于面積減小,第二基板對(duì)熱性能的要求可以降低。
47、在對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體面朝上安裝在所述第一基板上,所述第一半導(dǎo)體下主面面向所述第一供電電壓區(qū)域,所述第二半導(dǎo)體下主面面向所述第二供電電壓區(qū)域。
48、在這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件中,通過(guò)對(duì)第二基板使用具有成本效益的材料可以有利地實(shí)現(xiàn)屏蔽,因?yàn)樵诘诙迳喜粫?huì)產(chǎn)生大量熱量,也不需要將大量熱量從第二基板上傳導(dǎo)出去。
49、在對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第一半導(dǎo)體下主面下方延伸。
50、這種結(jié)構(gòu)提供的優(yōu)點(diǎn)是,第二功率半導(dǎo)體下方的熱路徑得到優(yōu)化,并且屏蔽基板(即第二基板)不需要高熱性能材料。
51、在對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體均是橫向器件,并且面朝上安裝在所述第一基板上,所述第一半導(dǎo)體下主面和所述第二半導(dǎo)體下主面面向所述第二供電電壓區(qū)域。
52、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,針對(duì)第一實(shí)施例描述的相同優(yōu)點(diǎn)適用。通過(guò)對(duì)第二基板使用具有成本效益的材料可以有利地實(shí)現(xiàn)屏蔽,因?yàn)樵诘诙迳喜粫?huì)產(chǎn)生大量熱量,也不需要將大量熱量從第二基板上傳導(dǎo)出去。
53、在對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第一半導(dǎo)體下主面下方延伸,至少部分地在所述第二半導(dǎo)體下主面下方延伸,并且在所述ac電壓輸出區(qū)域下方延伸。
54、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,針對(duì)第一實(shí)施例描述的相同優(yōu)點(diǎn)適用。第二功率半導(dǎo)體下方的熱路徑得到優(yōu)化,并且屏蔽基板(即第二基板)不需要高熱性能材料。
55、在對(duì)應(yīng)于第二實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一供電電壓區(qū)域設(shè)置在所述第一功率半導(dǎo)體的旁邊。
56、與本發(fā)明中描述的所有其它實(shí)施例一樣,這提供了功率轉(zhuǎn)換器封裝件設(shè)計(jì)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。
57、在對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體通過(guò)倒裝芯片方式安裝在所述第二基板上,所述第一半導(dǎo)體上主面和所述第二半導(dǎo)體上主面面向所述第一基板上主面。
58、假設(shè)第一基板和第二基板是良好的導(dǎo)熱體,則倒裝芯片布置提供的優(yōu)點(diǎn)是可以更好地從橫向器件中提取熱量,因?yàn)闊崃坎槐貜墓β拾雽?dǎo)體的上主面?zhèn)鲗?dǎo)到下主面。相反,熱量可以通過(guò)第二基板和第一基板直接提取到散熱片。
59、功率半導(dǎo)體背面(下主面)可以電連接,也可以不電連接。這可以為某些應(yīng)用提供優(yōu)化的可能性。
60、在對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第一半導(dǎo)體上主面下方延伸,至少部分地在所述第二半導(dǎo)體上主面下方延伸,并且在所述ac電壓輸出區(qū)域下方延伸。
61、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,針對(duì)第一實(shí)施例描述的相同優(yōu)點(diǎn)適用。第二功率半導(dǎo)體下方的熱路徑得到優(yōu)化。
62、在對(duì)應(yīng)于第三實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一供電電壓區(qū)域設(shè)置在所述第一功率半導(dǎo)體的旁邊。
63、與本發(fā)明中描述的所有其它實(shí)施例一樣,這提供了功率轉(zhuǎn)換器封裝件設(shè)計(jì)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。
64、在對(duì)應(yīng)于第四實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體面朝上安裝在所述第一基板上,所述第二功率半導(dǎo)體面朝上安裝在所述第二基板上,所述第一半導(dǎo)體下主面面向所述第一供電電壓區(qū)域,所述第二基板下主面面向所述第二供電電壓區(qū)域。
65、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)共模emi的最優(yōu)屏蔽,因?yàn)閍c電壓區(qū)域與第二供電電壓區(qū)域(dc供電區(qū)域)具有最大重疊。
66、在對(duì)應(yīng)于第四實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第一半導(dǎo)體下主面下方延伸。
67、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,第一功率半導(dǎo)體下方的熱路徑得到優(yōu)化,因?yàn)椴恍枰褂酶郊踊濉?/p>
68、在對(duì)應(yīng)于第五實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體面朝上安裝在所述第一基板上,所述第二功率半導(dǎo)體通過(guò)倒裝芯片方式安裝在所述第二基板上,所述第一半導(dǎo)體下主面面向所述第一供電電壓區(qū)域,所述第二半導(dǎo)體上主面面向所述第二基板上主面。
69、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,交流電壓輸出區(qū)域可以縮小到第二基板的一小部分。此外,第二功率半導(dǎo)體背面(下主面)可以電連接,也可以不電連接。這可以為某些應(yīng)用提供優(yōu)化的可能性。
70、在對(duì)應(yīng)于第五實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第二半導(dǎo)體上主面和所述ac電壓輸出區(qū)域下方延伸。
71、假設(shè)第一基板和第二基板是良好的導(dǎo)熱體,則第二功率半導(dǎo)體的倒裝芯片布置提供的優(yōu)點(diǎn)是可以更好地從橫向器件中提取熱量,因?yàn)闊崃坎槐貜墓β拾雽?dǎo)體的上主面?zhèn)鲗?dǎo)到下主面。相反,熱量可以通過(guò)第二基板和第一基板直接提取到散熱片。
72、在對(duì)應(yīng)于第五實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第一半導(dǎo)體下主面下方延伸。
73、這是根據(jù)第五實(shí)施例的這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件的特征。
74、在對(duì)應(yīng)于第六實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體是縱向器件;所述第一功率半導(dǎo)體的所述輸入端子和所述輸出端子布置在相對(duì)的第一半導(dǎo)體主面上;所述第二功率半導(dǎo)體的所述輸入端子和所述輸出端子布置在相對(duì)的第二半導(dǎo)體主面上。
75、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,針對(duì)第一實(shí)施例描述的相同優(yōu)點(diǎn)適用。
76、在對(duì)應(yīng)于第六實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體面朝上安裝在所述第一基板上,所述第一半導(dǎo)體下主面面向所述第一供電電壓區(qū)域,所述第二半導(dǎo)體下主面面向所述第二供電電壓區(qū)域。
77、對(duì)于這種功率轉(zhuǎn)換器封裝件,針對(duì)第一實(shí)施例描述的相同優(yōu)點(diǎn)適用。
78、所述第二供電電壓區(qū)域可以至少部分地在所述第二半導(dǎo)體下主面下方延伸,并且可以至少部分地在所述第二基板下主面下方延伸。
79、在對(duì)應(yīng)于第六實(shí)施例的功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一供電電壓區(qū)域至少部分地在所述第一半導(dǎo)體下主面下方延伸。
80、這樣形成的布置可使ac電壓區(qū)域減至最小。
81、通過(guò)對(duì)第二基板使用具有成本效益的材料可以有利地實(shí)現(xiàn)屏蔽,因?yàn)樵诘诙迳喜粫?huì)產(chǎn)生大量熱量,也不需要將大量熱量從第二基板上傳導(dǎo)出去。
82、在所述功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一功率半導(dǎo)體和所述第二功率半導(dǎo)體電連接到半橋拓?fù)洹?/p>
83、這提供了一個(gè)優(yōu)點(diǎn),即功率轉(zhuǎn)換器封裝件可以有利地應(yīng)用于需要半橋的汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用。在這種應(yīng)用中,可以通過(guò)使用功率轉(zhuǎn)換器封裝件來(lái)提高熱性能,同時(shí)可以減少emi。
84、在實(shí)施例1、實(shí)施例2或?qū)嵤├?的替代實(shí)施例中,第二基板可以由導(dǎo)熱性較低的材料制成,因?yàn)椴恍枰ㄟ^(guò)該基板提取熱量。這為emi屏蔽模塊提供了成本優(yōu)勢(shì)。
85、在另一個(gè)實(shí)施例中,第一基板和第二基板可以是多層陶瓷基板層。
86、在另一個(gè)實(shí)施例中,第一基板和第二基板可以是金屬化石英、陶瓷或者氧化鋁填充的有機(jī)復(fù)合材料(=pcb層壓材料或狹義的環(huán)氧模具復(fù)合材料)。
87、在所述功率轉(zhuǎn)換器封裝件的示例性實(shí)現(xiàn)方式中,所述ac電壓包括多個(gè)相位;形成在所述第二基板上的所述ac電壓輸出區(qū)域包括多個(gè)隔離的相位區(qū)段,每個(gè)相位區(qū)段與所述ac電壓的相應(yīng)相位相關(guān)聯(lián);所述第一基板包括多個(gè)第一供電電壓區(qū)域,每個(gè)第一供電電壓區(qū)域與所述ac電壓的相應(yīng)相位相關(guān)聯(lián),其中,所述第一供電電壓區(qū)域彼此電連接;所述第二基板包括多個(gè)第二供電電壓區(qū)域,每個(gè)第二供電電壓區(qū)域與所述ac電壓的相應(yīng)相位相關(guān)聯(lián),其中,所述第二供電電壓區(qū)域彼此電連接;所述第一基板包括多個(gè)基底金屬區(qū)域,每個(gè)基底金屬區(qū)域與所述ac電壓的相應(yīng)相位相關(guān)聯(lián),其中,所述基底金屬區(qū)域形成公共基底金屬區(qū)域。
88、在一個(gè)封裝件中的這種多相模塊中,第一基板和第二基板可以在多個(gè)相位之間共用。這表示,所有相位的第一供電電壓區(qū)域融合在一起,所有相位的第二供電電壓區(qū)域融合在一起,所有相位的基底金屬區(qū)域融合在一個(gè)公共基底金屬區(qū)域。每個(gè)模塊的第二基板可以機(jī)械連接。第二基板可以具有在多個(gè)相位之間連接或不連接的下主面電導(dǎo)體區(qū)域。廣義上的術(shù)語(yǔ)“融合”只能具有“彼此電連接(而非機(jī)械連接)”的含義。因此,可以有多個(gè)獨(dú)立模塊,其功能類(lèi)似于三相系統(tǒng)。
89、根據(jù)第二方面,本發(fā)明涉及一種多相系統(tǒng),包括:根據(jù)第一方面所述的多個(gè)功率轉(zhuǎn)換器封裝件,其中,所述多個(gè)功率轉(zhuǎn)換器封裝件的所述第一基板的所述第一供電電壓區(qū)域彼此電連接,以形成所述多相系統(tǒng)的所有相位的公共第一供電電壓區(qū)域;其中,所述多個(gè)功率轉(zhuǎn)換器封裝件的所述第一基板的所述第二供電電壓區(qū)域彼此電連接,以形成所述多相系統(tǒng)的所有相位的公共第二供電電壓區(qū)域。