半导体功率模块、电机控制器以及车辆的制作方法

本实用新型属于车辆技术领域，具体涉及一种半导体功率模块、电机控制器以及车辆。

背景技术：

在传统半导体功率模块中往往采用硅基igbt半导体功率芯片，但是碳化硅基mosfet芯片由于其独特的材料特性，能够提供比硅基igbt半导体功率芯片低得多的导通损耗以及极低的开关损耗，为了提升电机控制器的整体效率，硅基igbt半导体功率芯片被碳化硅基mosfet芯片逐渐取代已经成为业界的主流趋势。

对于半导体功率模块，其开关损耗直接受到芯片的开关速度的影响，但是过快的开关速度使得半导体的电极电压十分容易受到大功率回路的电磁干扰，造成电压测量不准确，进一步导致驱动电路的误判，不能及时有效地对半导体功率模块的开关进行控制，与此同时，半导体功率模块在电极以及导通性能的细微差别也非常容易造成个别芯片的电流超出设计要求，导致过热甚至直接损坏芯片。

因此，如何提供一种避免大功率回路对半导体电极电压电磁干扰的半导体功率模块是本领域技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术大功率回路对半导体电极电压测量造成电磁干扰的问题，本实用新型的第一方面提供了一种半导体功率模块，包括分别设置在基板上的电极探针和半导体功率回路，所述半导体功率回路包括功率半导体芯片；

所述电极探针与所述功率半导体芯片的电极连接，所述电极探针用于传输所述电极的电压。

可选地，在所述半导体功率模块中，所述功率半导体芯片的电极包括第一主电极、第二主电极和控制电极，所述第一主电极和所述第二主电极分别是位于所述功率半导体芯片中电源输入方向与电源输出方向的主电极；

所述电极探针包括第一电极探针和第二电极探针；所述第一电极探针与所述第二主电极连接，用于传输所述第二主电极的电压；所述第二电极探针与所述控制电极连接，用于传输所述控制电极的电压。

可选地，在所述半导体功率模块中，所述半导体功率回路还包括控制极电阻，所述控制极电阻与所述功率半导体芯片的控制电极连接。

可选地，在所述半导体功率模块中，所述半导体功率模块还包括与所述半导体功率回路连接的吸收电路，所述吸收电路用于防止所述功率半导体芯片开关过程中电压过冲。

可选地，在所述半导体功率模块中，所述吸收电路是阻容吸收电路。

可选地，在所述半导体功率模块中，所述功率半导体芯片为碳化硅半导体芯片。

可选地，在所述半导体功率模块中，所述碳化硅半导体芯片是金属氧化物半导体场效应晶体管，所述第一主电极为漏极，所述第二主电极为源极，所述控制电极为栅极。

本实用新型的第二方面还提供了一种电机控制器，包括上述所述的半导体功率模块。

本实用新型的第三方面还提供了一种车辆，包括上述所述的电机控制器。

与最接近的现有技术相比，上述技术方案至少具有如下有益效果：

1、本实用新型提供的半导体功率模块主要包括分别设置在基板上的电极探针和半导体功率回路，电极探针与半导体功率回路分开设置，电极探针与半导体功率回路中的功率半导体芯片的电极连接。基于上述结构，本实用新型提供的半导体功率模块可以有效地避免半导体功率回路对电极探针造成的电磁干扰，从而可以得到准确的测量数据，进一步降低半导体功率模块的能量损耗。

2、本实用新型提供的半导体功率模块还包括控制极电阻和吸收电路，控制极电阻与功率半导体芯片的第二电极连接，吸收电路与半导体功率回路连接，控制极电阻和吸收电路可以有效地改善半导体功率模块中各个器件的均流以及电压过冲的问题，在确保开关速度的同时，保证半导体功率模块的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例的半导体功率模块的主要结构示意图；

附图标记说明：

1、基板；2、电极探针；3、半导体功率回路；4、功率半导体芯片；5、控制极电阻；6、吸收电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

参阅附图1，图1示例性地示出了本实施例中半导体功率模块的主要结构。如图1所示，本实施例中半导体功率模块包括分别设置在基板1上的电极探针2、半导体功率回路3、功率半导体芯片4、控制极电阻5和吸收电路6。

其中，电极探针2和半导体功率回路3分别设置在基板1上，电极探针2单独设置在远离半导体功率回路3且靠近驱动控制电路的位置，电极探针2位于半导体功率回路3产生的磁场外部，因此电极探针2也就不会受到电磁干扰。

电极探针2与功率半导体芯片4的电极连接，电极探针2用于传输电极的电压。电极探针2包括第一电极探针和第二电极探针，功率半导体芯片4的电极包括第一主电极、第二主电极和控制电极，第一主电极和第二主电极可以分别位于功率半导体芯片4中电源输入方向和电源输出方向。电极探针包括第一电极探针和第二电极探针，第一电极探针与第二主电极连接，用于传输第二主电极的电压；第二电极探针与控制电极连接，用于传输控制电极的电压。在实际应用中，功率半导体芯片4可以为碳化硅半导体芯片，碳化硅半导体芯片能够提供比硅基igbt半导体功率芯片低得多的导通损耗以及极低的开关损耗，具体地，碳化硅半导体芯片可以为金属氧化物半导体场效应晶体管，第一主电极为漏极，第二主电极为源极，控制电极为栅极。

电极探针2还与驱动控制电路连接，电极探针2测量得到的半导体功率回路3的电压直接传输至驱动控制电路，以便驱动控制电路根据半导体功率回路的电极电压控制半导体功率回路，可以得到较好的测量效果，进一步降低半导体功率模块的能量耗损。

在实际应用中，半导体功率模块的开关损耗直接受到芯片的开关速度的影响，但是过快的开关速度使得半导体的电极电压十分容易受到大功率回路的电磁干扰，造成电压测量不准确，进一步导致驱动电路的误判，不能及时有效地对半导体功率模块的开关进行控制，与此同时，半导体功率模块在电极以及导通性能的细微差别也非常容易造成个别芯片的电流超出设计要求，导致过热甚至直接损坏芯片。因此，需要在确保开关速度的同时，保证半导体功率模块的使用寿命。

具体地，半导体功率回路3中设置有控制极电阻5，控制极电阻5与功率半导体芯片4的控制电极连接。因为半导体功率模块过快的开关速度，导致不能及时有效地对半导体功率模块的开关进行控制，而半导体功率模块本身的电阻不够用，在半导体功率回路3中设置控制极电阻5可以有效地防止半导体功率回路3电压过冲而且能够对半导体功率回路3进行分流，防止功率半导体芯片4的电流超出要求，导致芯片过热而损坏。其中，控制极电阻5可以为栅极电阻。

半导体功率回路3中还可以设置有吸收电路6，吸收电路6与半导体功率回路3连接。本实施例中，吸收电路6可以为阻容吸收电路6，阻容吸收电路6由电阻、电容和电感组成，阻容吸收电路6中电感电流不能突变，从而可以很好地抑制半导体功率回路3中各个器件的电流上升率，阻容吸收电路6中电容电压不能突变，从而可以很好地抑制半导体功率回路3中各个器件的电压上升率。

基于上述结构，本实用新型提供的半导体功率模块可以有效地避免半导体功率回路对电极探针造成的电磁干扰，从而可以得到准确的测量数据，进一步降低半导体功率模块的能量损耗，此外，还可以有效地改善半导体功率模块中各个器件的均流以及电压过冲的问题，在确保开关速度的同时，保证半导体功率模块的使用寿命。

基于上述半导体功率模块实施例，本实用新型还提供了一种电机控制器，该电机控制器可以包括上述半导体功率模块实施例所述的半导体功率模块。

进一步地，基于上述电机控制器实施例，本实用新型还提供了一种车辆，该车辆可以包括上述电机控制器实施例所述的电机控制器。

所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，本实用新型电机控制器、车辆实施例的具体工作过程以及相关说明，可以参考前述半导体功率模块实施例中的对应过程，且与上述半导体功率模块具有相同的有益效果，在此不再赘述。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当的情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。