本发明涉及功率器件,具体而言,涉及一种功率器件。
背景技术:
1、功率器件是应用于电力电子领域中,用于控制和转换电能的设备。用于执行整流、逆变、斩波以及变频等电力转换功能。广泛应用于电源管理、电机驱动、太阳能逆变器、电力系统、储能等领域。
2、在相关技术中,功率器件内部设置有多个桥臂,每个桥臂均具有多个并联设置的功率芯片配合相应的功率端子形成功率电路,不同桥臂的交替导通,以产生所需的输出电压和电流波形。例如,在半桥逆变器中,一个桥臂导通时,另一个桥臂应该处于关断状态,以避免电流直接从电源流回,造成短路。
3、然而,由于每个桥臂均具有多个芯片,使得功率器件内存在芯片布局复杂,其内部芯片往往分布较为集中,且芯片互连方式多为键合线连接,存在芯片结温一致性差的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种功率器件,以解决相关技术中的功率器件的芯片结温一致性差的问题。
2、本发明提供了一种功率器件,功率器件包括:衬板,衬板的上表面具有间隔设置的第一导电层、第二导电层以及第三导电层,第二导电层位于第一导电层和第三导电层之间;芯片组件,包括多个第一芯片和多个第二芯片,每个第一芯片的漏极均与第二导电层导电连接,每个第二芯片的漏极均与第三导电层导电连接;第一互连构件,具有导电连接部和多个互连部,导电连接部与第一导电层电连接,多个互连部与多个第一芯片的源极一一对应导电连接;第二互连构件,第二导电层与多个第二芯片的源极通过第二互连构件导电连接。
3、进一步地,第二导电层包括第一导电区、第二导电区以及位于第一导电区和第二导电区之间的避让镂空区,多个第一芯片位于第一导电区内,第二互连构件与第二导电区连接,衬板的上表面还设置有第一栅极导电层和第一辅助源极导电层,第一栅极导电层和第一辅助源极导电层位于避让镂空区内,第一栅极导电层与第一芯片的栅极连接,第一辅助源极导电层与第一芯片的辅助源极连接。
4、进一步地,功率器件还包括多个电阻,衬板的上表面还设置有电阻导电层,第一栅极导电层为多个,多个第一栅极导电层分别与多个第一芯片的栅极一一对应导电连接,每个电阻的两个引脚分别与电阻导电层电连接和对应的第一栅极导电层电连接。
5、进一步地,多个第一芯片沿第二导电层的长度方向布置,避让镂空区的长度方向平行于第二导电层的长度方向。
6、进一步地,第二导电区的宽度小于第一导电层的宽度。
7、进一步地,衬板的上表面还设置有第二栅极导电层和第二辅助源极导电层,第二栅极导电层与第二芯片的栅极连接,第二辅助源极导电层与第二芯片的辅助源极连接,第二栅极导电层和第二辅助源极导电层均位于第三导电层远离第二导电层的一侧。
8、进一步地,电阻导电层位于多个第一栅极导电层和第一辅助源极导电层之间。
9、进一步地,第一导电层和第三导电层共同围成u形结构,第二导电层由u形结构的开口伸入至u形结构内。
10、进一步地,第一导电层包括第一界面连接层以及与第一界面连接层的第一端连接的第一端子连接层,第二导电层包括第二界面连接层以及与第二界面连接层连接的第二端子连接层,第三导电层包括第三界面连接层以及与第三界面连接层的第一端连接的第三端子连接层;第一端子连接层、第二端子连接层以及第三端子连接层沿衬板的宽度方向延伸,第一界面连接层、第二界面连接层和第三界面连接层沿衬板的长度方向延伸,第一端子连接层和第三端子连接层相对设置,第一界面连接层、第一端子连接层、第三端子连接层以及第三界面连接层共同围成u形结构,第二界面连接层位于第一界面连接层和第三界面连接层之间,第二端子连接层位于u形结构外并位于第一界面连接层的第二端。
11、进一步地,多个第一芯片与第二界面连接层电连接,多个第二芯片与第三界面连接层电连接,导电连接部与第一界面连接层电连接,第二互连构件与第二界面连接层电连接。
12、进一步地,功率器件还包括功率端子,功率端子包括第一功率端子、第二功率端子以及第三功率端子,第一功率端子与第一端子连接层连接,第二功率端子与第二端子连接层连接,第三功率端子与第三端子连接层连接。
13、进一步地,第一导电层包括相连接且间隔设置的第一互连层和第二互连层,第一互连层和第二互连层导分别与对应的第一芯片的源极电连接,第二导电层包括相连接且间隔设置的第一中间导电层和第二中间导电层,多个第一中间导电层和第二中间导电层分别与对应的第一芯片的漏极导电连接,第一中间导电层和第二中间导电层分别与对应的第二芯片的源极导电连接,第三导电层包括相连接且间隔设置的第三互连层和第四互连层,第三互连层和第四互连层分别与对应的第二芯片的漏极导电连接。
14、进一步地,衬板包括间隔设置的第一衬板和第二衬板,第一互连层、第一中间导电层以及第三互连层设置于第一衬板,第二互连层、第二中间导电层以及第四互连层设置于第二衬板。
15、进一步地,功率器件还包括连接板,连接板具有第一连接面和第二连接面,第一连接面与第一互连层或者第一中间导电层或者第三互连层电连接,第二连接面与第二互连层或者第二中间导电层或者第四互连层电连接。
16、进一步地,连接板包括依次连接的第一平板、弧形板以及第二平板,第一连接面为第一平板的下表面,第二连接面为第二平板的下表面。
17、进一步地,导电连接部和多个互连部沿第一方向间隔设置,第一互连构件包括连接块,连接块具有第一分隔槽,第一分隔槽贯穿连接块的下表面,第一分隔槽沿第二方向延伸并贯穿连接块两个相对设置的侧壁,导电连接部和多个互连部分别位于第一分隔槽的两侧。
18、进一步地,连接块具有多个第二分隔槽,多个互连部沿第二方向间隔设置,第二分隔槽贯穿连接块的下表面,多个第二分隔槽沿第二方向间隔设置,每个第二分隔槽位于相邻的两个互连部之间,第二分隔槽沿第一方向延伸,每个第二分隔槽的一端与第一分隔槽相贯通,每个第二分隔槽的另一端贯穿连接块的侧壁,第一方向和第二方向之间具有夹角。
19、进一步地,第一分隔槽的槽壁包括第一弧形段,和/或,第二分隔槽的槽壁包括第二弧形段。
20、进一步地,功率器件还包括封装壳,封装壳包括壳体和盖设在壳体上的盖板,衬板设置在壳体内,芯片组件和互连构件均位于壳体内。
21、应用本发明的技术方案,功率器件包括衬板、芯片组件、第一互连构件以及第二互连构件,电流流经第二导电层、第一芯片的漏极、第一芯片的源极、第一互连构件的互连部、第一互连构件的导电连接部、第一导电层形成第一桥臂换流回路,电流流经第三导电层、第二芯片的漏极、第二芯片的源极、第二互连构件、第二导电层形成第二桥臂换流回路。由于多个第一芯片的源极和第一导电层之间通过第一互连构件电连接,多个第二芯片的源极和第二导电层通过第二互连构件电连接,导电连接部和多个互连部设置在第一互连构件上并为一体结构,能够将多个第一芯片的热量通过第一互连构件传导至第一导电层,并通过第一互连构件使多个第一芯片的热量相互传导,一方面使多个第一芯片的结温一致,另一方面能够利用第一导电层和第二导电层增大第一芯片的散热面积,降低了功率器件的热阻。