本發(fā)明為一種電源模塊，尤指一種適用于電源轉(zhuǎn)換器的電源模塊。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)朝向高效率與高密度發(fā)展。高效率電源轉(zhuǎn)換器意謂著能夠降低功率耗損以及達(dá)到節(jié)能的目的，而高密度電源轉(zhuǎn)換器則代表著能夠降低電子產(chǎn)品的整體體積以及達(dá)成小尺寸與輕量化的要求。

一般而言，電源轉(zhuǎn)換器包含橋式電路，以通過(guò)橋式電路進(jìn)行整流。橋式電路包含至少一高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及至少一低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，例如三相電源轉(zhuǎn)換器的三相橋式電路包含三個(gè)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及三個(gè)低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，其中高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件與對(duì)應(yīng)的低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件串聯(lián)連接，且每一高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件分別由彼此并聯(lián)連接的一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)與一二極管所構(gòu)成。舉例而言，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)可為絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作，使橋式電路進(jìn)行整流。二極管則于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)截止時(shí)，提供電流續(xù)流功能。

電源轉(zhuǎn)換器的橋式電路的傳統(tǒng)制法描述如下。首先，將高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及二極管與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及二極管分別設(shè)置于基板上。然后，利用例如鋁線、銅線等材料以打線(wire-bonded)技術(shù)使高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)與二極管以及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)與二極管可彼此連接及/或與外部組件連接。最后，再將上述結(jié)構(gòu)以封裝材料進(jìn)行封裝。

然而由于高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件利用打線技術(shù)使彼此連接，如此將產(chǎn)生一些問(wèn)題。舉例而言，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件需使用較長(zhǎng)的線來(lái)連接，使得線與基板上所存在的寄生電感(parasitic inductance)增加，如此將影響高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的切換效率。再則，較長(zhǎng)的線所產(chǎn)生的阻抗較大，導(dǎo)致電源轉(zhuǎn)換效率較差。再者，由于供高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件設(shè)置的基板的一側(cè)面需進(jìn)行打線程序，故該側(cè)面并無(wú) 法設(shè)置任何散熱裝置，導(dǎo)致基板僅能單邊散熱而存在散熱效率不佳的問(wèn)題。更甚者，由于基板上須預(yù)留打線區(qū)域，故使基板的空間利用率受到限制，導(dǎo)致功率密度無(wú)法提升。另外，由于橋式電路于高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件設(shè)置于基板之后進(jìn)行封裝，于橋式電路制作完成后，一旦當(dāng)高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件或低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件內(nèi)有組件發(fā)生損壞的情形時(shí)，并無(wú)法對(duì)已經(jīng)封裝的高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件或低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的損壞組件進(jìn)行更換，導(dǎo)致橋式電路異常而無(wú)法再使用。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的電源模塊，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前所需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為提供一種電源模塊，其將半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及二極管內(nèi)埋于絕緣層，借此第一次模塊與第二次模塊可構(gòu)成橋式電路的高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件。高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件設(shè)置于基板上，且與基板的對(duì)應(yīng)導(dǎo)接部電連接，因此本發(fā)明的功率模塊可以降低寄生電感、增加切換效率、降低阻抗以及增加電源轉(zhuǎn)換效率。再則，因不需要于基板上保留打線區(qū)域，可增加基板的空間利用，借此提升電源密度。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源模塊，其具有第一次模塊及第二次模塊。此外，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第一二極管直接內(nèi)埋于基板且封裝為第一次模塊，且第二次模塊(即低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件)設(shè)置于第一次模塊上。由于第一次模塊與第二次模塊位于不同層別，因此可有效地縮短高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件間的連接距離，借此可有效地降低導(dǎo)通阻抗，減少寄生效應(yīng)，增進(jìn)電性表現(xiàn)，且可使電源模塊的整體功率密度提升。

根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，本發(fā)明提供一種電源模塊，其包含基板、至少一第一次模塊及至少一第二次模塊?；灏鄠€(gè)第一導(dǎo)接部、多個(gè)第二導(dǎo)接部以及至少一個(gè)第三導(dǎo)接部。至少一第一次模塊設(shè)置于基板上，且包含第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、第一二極管、第一電極、第二電極及第三電極。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包含多個(gè)第一導(dǎo)接端，且第一二極管包含多個(gè)第二導(dǎo)接端。第一電極及第三電極與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端電連接，并與第一二極管中對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端電連接。第二電極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端電連接。第一電極及第 二電極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接部相導(dǎo)接。第三電極與第三導(dǎo)接部相導(dǎo)接。至少一第二次模塊設(shè)置于基板上，且包含第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、第二二極管、第四電極、第五電極及第六電極。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包含多個(gè)第三導(dǎo)接端，且第二二極管包含多個(gè)第四導(dǎo)接端。第四電極及第六電極與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接，并與第二二極管中對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)接端電連接。第五電極與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接。第四電極及第五電極與對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接部電連接。第六電極與第三導(dǎo)接部電連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)想，本發(fā)明提供一種電源模塊，其包含第一次模塊及至少一第二次模塊。第一次模塊包含至少一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、至少一第一二極管、第一電極、至少一第二電極、至少一第三電極、至少一第一導(dǎo)引電極、至少一第二導(dǎo)引電極及一基板。至少一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及至少一第一二極管內(nèi)埋于基板中。每一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包含多個(gè)第一導(dǎo)接端，且每一第一二極管包含多個(gè)第二導(dǎo)接端。第一電極與至少一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端以及至少一第一二極管中對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端電連接。第三電極與至少一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端以及至少一第一二極管中對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端電連接。第二電極與至少一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端電連接。至少一第二次模塊設(shè)置于第一次模塊上，且包含第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、第二二極管、第四電極、第五電極及第六電極。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包含多個(gè)第三導(dǎo)接端，且第二二極管包含多個(gè)第四導(dǎo)接端。第四電極及第六電極與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接，并與第二二極管中對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)接端電連接。第五電極與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接。第二次模塊的第四電極與第一次模塊的對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)引電極電連接。第二次模塊的第五電極與第一次模塊的對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)引電極電連接。第二次模塊的第六電極與第一次模塊的對(duì)應(yīng)的第三電極電連接。

根據(jù)本發(fā)明的又一構(gòu)想，本發(fā)明提供一種電源模塊，其包含第一次模塊及第二次模塊。第一次模塊包含多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、多個(gè)第一二極管、第一電極、多個(gè)第二電極、多個(gè)第三電極、多個(gè)第一導(dǎo)引電極、多個(gè)第二導(dǎo)引電極及基板。多個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及多個(gè)第一二極管內(nèi)埋于基板中。每一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包含多個(gè)第一導(dǎo)接端，且每一第一二極管包含多個(gè)第二導(dǎo)接端。第一電極與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端以及第一二極管中對(duì)應(yīng)的第 二導(dǎo)接端電連接。每一第三電極與對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端以及對(duì)應(yīng)的第一二極管的對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端電連接。每一第二電極與對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端電連接。第二次模塊設(shè)置于第一次模塊上，且包含多個(gè)第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、多個(gè)第二二極管、多個(gè)第四電極、多個(gè)第五電極及多個(gè)第六電極。每一第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)包含多個(gè)第三導(dǎo)接端，且每一第二二極管包含多個(gè)第四導(dǎo)接端。每一第四電極及對(duì)應(yīng)的第六電極與對(duì)應(yīng)的第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接，并且與對(duì)應(yīng)的第二二極管中對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)接端電連接。每一第五電極與對(duì)應(yīng)的第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接。第二次模塊的第四電極與第一次模塊的對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)引電極電連接。第二次模塊的第五電極與第一次模塊的對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)引電極電連接。第二次模塊的第六電極與第一次模塊的對(duì)應(yīng)的第三電極電連接。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示的電源模塊的基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1所示的電源模塊應(yīng)用于三相電源轉(zhuǎn)換器的三相橋式電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的第二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的第二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的第三實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的第三實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13為本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為圖13所示的電源模塊的第一次模塊及第二次模塊分離時(shí)的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為本發(fā)明第六實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16為本發(fā)明第七較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17為圖16所示的電源模塊的第一次模塊及第二次模塊分離時(shí)的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18為本發(fā)明第八實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【符號(hào)說(shuō)明】

1、10、11、12、13、15、16、18：電源模塊

2、138：基板

3、6、8、130：第一次模塊

4、7、9、160：第二次模塊

20：第一導(dǎo)接部

21：第二導(dǎo)接部

22：第三導(dǎo)接部

23：第一側(cè)面

24：第二側(cè)面

30、131：第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)

31、132：第一二極管

32：第一導(dǎo)電層

33、133：第一絕緣層

34、134、140：第二導(dǎo)電層

35、135、141：第二絕緣層

36、136、142：第三導(dǎo)電層

37：直接覆銅基板組

38：固著材料

100：控制裝置

110、150、180：第一散熱裝置

111、151、181：第二散熱裝置

120：導(dǎo)腳

136：第一導(dǎo)引電極

137：第二導(dǎo)引電極

300、1310：第一導(dǎo)接端

301、311、901、1311、1321：上表面

302、312、902、1312、1322：下表面

310、1320：第二導(dǎo)接端

320、133：第一電極

321、134：第二電極

322、135：第三電極

330、1380：第一導(dǎo)電通孔

331、1381：第二導(dǎo)電通孔

332、350、932、1382：頂面

333、351、933、1383：底面

340：第一凹部

40、90：第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)

41、91：第二二極管

42、92：第四導(dǎo)電層

43、93：第三絕緣層

44、94：第五導(dǎo)電層

45、95：第四絕緣層

46、96：第六導(dǎo)電層

47：直接覆銅基板組

48：固著材料

400、900：第三導(dǎo)接端

401：上表面

402：下表面

410、910：第四導(dǎo)接端

420、920：第四電極

421、921：第五電極

422、922：第六電極

430、930：第三導(dǎo)電通孔

431、931：第四導(dǎo)電通孔

432、450、1410：頂面

433、451、1411：底面

440、940：第一導(dǎo)電區(qū)塊

441、941：第二導(dǎo)電區(qū)塊

411、911：上表面

412、912：下表面

442：第二凹部

80、97：第一導(dǎo)熱部件

81、98：第二導(dǎo)熱部件

830：輔助導(dǎo)電通孔

具體實(shí)施方式

體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及圖示在本質(zhì)上當(dāng)作說(shuō)明之用，而非架構(gòu)于限制本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1及圖2，其中圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1所示的電源模塊的基板的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的電源模塊1包含一基板2、至少一第一次模塊3及至少一第二次模塊4。此外，多個(gè)第一導(dǎo)接部20、多個(gè)第二導(dǎo)接部21以及至少一第三導(dǎo)接部22形成于基板2的第一側(cè)面23上。

于一些實(shí)施例中，兩第一導(dǎo)接部20分別設(shè)置于第三導(dǎo)接部22的上左側(cè)與上右側(cè)。此外，兩第二導(dǎo)接部21分別設(shè)置于第三導(dǎo)接部22的下左側(cè)與下右側(cè)。此外，第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21及第三導(dǎo)接部22由導(dǎo)電材質(zhì)，例如銅所構(gòu)成。

第一次模塊3設(shè)置于基板2的第一側(cè)面23，且包含一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30(如圖4所示)、一第一二極管31(如圖4所示)、一第一電極320、一第二電極321以及一第三電極322。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30包含多個(gè)第一導(dǎo)接端300。第一二極管31包含多個(gè)第二導(dǎo)接端310。第一電極320及第三電極322與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端300電連接。第一電極320及第三電極322亦與第一二極管31中對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端310電連接。第二電極321與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端300電連接。當(dāng)?shù)谝淮文K3設(shè)置于基板2上時(shí)，第一電極320及第二電極321設(shè)置于對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接部20上且與其對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接部20電連接，并且第三電極322設(shè)置于第三導(dǎo)接部22上且與第三導(dǎo)接部22電連接。

第三電極322設(shè)置于第一電極320及第二電極321之間。于一實(shí)施例中，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30可為但不限于由絕緣柵雙極晶體管所構(gòu)成，因此第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30包含三個(gè)第一導(dǎo)接端300。三個(gè)第一導(dǎo)接端300分別作為柵極(gate)，發(fā)射極(emitter)及集極(collector)。第一電極320與集極電連接，第二電極321與柵極電連接，第三電極322與發(fā)射極電連接。

第二次模塊4設(shè)置于基板2的第一側(cè)面23上。此外，第二次模塊4包含一第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40(如圖5所示)、一第二二極管41(如圖5所示)、一第四電極420、一第五電極421以及一第六電極422。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40包含多個(gè)第三導(dǎo)接端400。第二二極管41包含多個(gè)第四導(dǎo)接端410。第四電極420及第六電極422與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端400電連接。第四電極420及第六電極422與第二二極管41中對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)接端410電連接。第五電極421與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40中對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)接端400電連接。當(dāng)?shù)诙文K4設(shè)置于基板2上時(shí)，第四電極420及第五電極421設(shè)置于對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接部21上且與該對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接部21電連接，以及第六電極422設(shè)置于第三導(dǎo)接部22上且與該第三導(dǎo)接部22電連接。

第六電極422設(shè)置于第四電極420及第五電極421之間。于一實(shí)施例中，第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40可為但不限于由絕緣柵雙極晶體管所構(gòu)成，因此第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40包含三個(gè)第三導(dǎo)接端400。三個(gè)第三導(dǎo)接端400分別作為柵極、發(fā)射極及集極。第四電極420與發(fā)射極電連接，第五電極421與柵極電連接，第六電極422與集極電連接。

請(qǐng)參閱圖3，并配合圖1，其中圖3為圖1所示的電源模塊應(yīng)用于三相電源轉(zhuǎn)換器的三相橋式電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的電源模塊1可應(yīng)用于三相電源轉(zhuǎn)換器，且電源模塊1包含三個(gè)第一次模塊3及三個(gè)第二次模塊4。每一第一次模塊3與對(duì)應(yīng)的第二次模塊4共同地構(gòu)成三相橋式電路中的一組橋臂。此外，第一次模塊3構(gòu)成高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，以及第二次模塊4構(gòu)成低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件。于橋式電路的每一橋臂中，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的發(fā)射極需與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的集極電連接。此外，如上所述，第一次模塊3的第三電極322及第二次模塊4的第六電極422皆與第三導(dǎo)接部22相導(dǎo)接，且第三電極322與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的發(fā)射極電連接，并且第六電極422與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的集極電連接。換言之，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件(即第一次迷組3)的發(fā)射極與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件(即第二次模塊4)的集極電連接。

請(qǐng)參閱圖4及圖5，其中圖4為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的第一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。第一次模塊3包含第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30、第一二極管31、第一導(dǎo)電層32、第一絕緣層33、第二導(dǎo)電層34、第二絕緣層35及第三導(dǎo)電層36。

此外，第一絕緣層33具有多個(gè)第一導(dǎo)電通孔330及多個(gè)第二導(dǎo)電通孔331。第一導(dǎo)電層32設(shè)置于第一絕緣層33的頂面332上。第一導(dǎo)電層32可利用例如蝕刻方式而形成第一電極320、第二電極321及第三電極322。第一電極320與多個(gè)第二導(dǎo)電通孔331的第一端相導(dǎo)接。第二電極321及第三電極322與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔330的第一端相導(dǎo)接。

第二導(dǎo)電層34、第二絕緣層35及第三導(dǎo)電層36可由一直接覆銅基板組(Direct Bond Copper assembly，DBC assembly)37所構(gòu)成。第二絕緣層35設(shè)置于第一絕緣層33的底面333上且外露于第一絕緣層33。第二導(dǎo)電層34設(shè)置于第二絕緣層35的頂面350上且埋設(shè)于第一絕緣層33內(nèi)。第二導(dǎo)電層34更與多個(gè)第二導(dǎo)電通孔331的第二端相導(dǎo)接。此外，第二導(dǎo)電層34透過(guò)多個(gè)第二導(dǎo)電通孔331而與第一電極320電連接。第三導(dǎo)電層36設(shè)置于第二絕緣層35的底面351上。換言之，第二導(dǎo)電層34與第三導(dǎo)電層36位于第二絕緣層25的兩相對(duì)側(cè)。

第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30內(nèi)埋于第一絕緣層33內(nèi)。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30中作為 柵極的第一導(dǎo)接端300以及作為發(fā)射極的第一導(dǎo)接端300設(shè)置于第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的上表面301。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)300中作為集極的第一導(dǎo)接端300設(shè)置于第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的下表面302。此外，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的柵極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔330的第二端相導(dǎo)接，借此與第二電極321電連接。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的發(fā)射極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔330的第二端相導(dǎo)接，借此與第三電極322電連接。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的集極設(shè)置于第二導(dǎo)電層34上且與第二導(dǎo)電層34電連接。此外，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的集極經(jīng)由第二導(dǎo)電層34與第二導(dǎo)電通孔331而與第一電極320電連接。再則，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30可通過(guò)固著材料38而貼附于第二導(dǎo)電層34上。

相似地，第一二極管31內(nèi)埋于第一絕緣層33內(nèi)。此外，第一二極管31可通過(guò)固著材料38貼附于第二導(dǎo)電層34上。第一二極管31的上表面311的第二導(dǎo)接端310作為陽(yáng)極。此外，第一二極管31的陽(yáng)極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔330的第二端相導(dǎo)接，借此與第三電極322電連接。第一二極管31的下表面312的第二導(dǎo)接端310作為陰極。此外，第一二極管31的陰極設(shè)置于第二導(dǎo)電層34上，且經(jīng)由第二導(dǎo)電層34及多個(gè)第二導(dǎo)電通孔331而與第一電極320電連接。

第二次模塊4包含第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40、第二二極管41、第四導(dǎo)電層42、第三絕緣層43、第五導(dǎo)電層44、第四絕緣層45及第六導(dǎo)電層46。

此外，多個(gè)第三導(dǎo)電通孔430及多個(gè)第四導(dǎo)電通孔431形成于第三絕緣層43中。第四導(dǎo)電層42設(shè)置于第三絕緣層43的頂面432上。第四導(dǎo)電層42可利用例如蝕刻方式形成第四電極420、第五電極421及第六電極422。第六電極422與多個(gè)第三導(dǎo)電通孔430的第一端相導(dǎo)接。第四電極420與第五電極421與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔431的第一端相導(dǎo)接。

第五導(dǎo)電層44、第四絕緣層45及第六導(dǎo)電層46共同地定義為一直接覆銅基板組47(direct bond copper assembly,DBC assembly)。第四絕緣層45設(shè)置于第三絕緣層43的底面433上且外露于第三絕緣層43。第五導(dǎo)電層44設(shè)置于第四絕緣層45的頂面450上，且埋設(shè)于第三絕緣層43內(nèi)。第五導(dǎo)電層44更與多個(gè)第四導(dǎo)電通孔431的第二端相導(dǎo)接。此外，第五導(dǎo)電層44通過(guò)多個(gè)第四導(dǎo)電通孔431而與第四電極420及第五電極421電連接。第六導(dǎo)電層46設(shè)置于第四絕緣層45的底面451上。

此外，第五導(dǎo)電層44可利用蝕刻方式而區(qū)分為第一導(dǎo)電區(qū)塊440及第二導(dǎo)電區(qū)塊441。第一導(dǎo)電區(qū)塊440與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)通孔431相導(dǎo)接，借此與第四電極420電連接。第二導(dǎo)電區(qū)塊441與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔431相導(dǎo)接，借此與第五電極421電連接。

第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40內(nèi)埋于第三絕緣層43內(nèi)。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40中作為柵極及發(fā)射極的第三導(dǎo)接端400設(shè)置于第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的下表面402。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40中作為集極的第三導(dǎo)接端400設(shè)置于第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的上表面401。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的集極與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔430的第二端相導(dǎo)接，借此與第六電極422電連接。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的發(fā)射極設(shè)置于第一導(dǎo)電區(qū)塊440上且與該第一導(dǎo)電區(qū)塊440電連接，并經(jīng)由第一導(dǎo)電區(qū)塊440及對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔431而與第四電極420電連接。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的柵極設(shè)置于第二導(dǎo)電區(qū)塊441上且與第二導(dǎo)電區(qū)塊441電連接，并經(jīng)由第二導(dǎo)電區(qū)塊441及對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔431而與第五電極421電連接。另外，第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40可通過(guò)固著材料48而貼附于第五導(dǎo)電層44上。

相似地，第二二極管41內(nèi)埋于第三絕緣層43內(nèi)。此外，第二二極管41可通過(guò)固著材料48貼附于第五導(dǎo)電層44上。第二二極管41的上表面411的第四導(dǎo)接端410作為陰極。再則，第二二極管41的陰極與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔430的第二端相導(dǎo)接，借此與第六電極422電連接。第二二極管41的下表面412的第四導(dǎo)接端410作為陽(yáng)極。此外，第二二極管41的陽(yáng)極設(shè)置于第一導(dǎo)電區(qū)塊440上且與第一導(dǎo)電區(qū)塊440電連接，并經(jīng)由第一導(dǎo)電區(qū)塊440及對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔431而與第四電極420電連接。

于一些實(shí)施例中，第一絕緣層33及第三絕緣層43的材質(zhì)可為但不限于樹(shù)脂(resin)、ABF(Ajinomoto Build-Up Film)材料、預(yù)浸(prepreg)材料、塑模成分(molding compound)、環(huán)氧樹(shù)脂(epoxy)材料、環(huán)氧填充材料(epoxy with filler)或是其他具高熱傳導(dǎo)數(shù)的絕緣材料。第一導(dǎo)電層32、第二導(dǎo)電層34、第三導(dǎo)電層36、第四導(dǎo)電層42、第五導(dǎo)電層44及第六導(dǎo)電層46可分別由導(dǎo)電材質(zhì)所構(gòu)成，例如銅。第二絕緣層35及第四絕緣層45可由高熱傳導(dǎo)數(shù)的絕緣材料所構(gòu)成，例如陶瓷材料。

如圖4及圖5所示，第一半體導(dǎo)開(kāi)關(guān)30的結(jié)構(gòu)相似于第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的結(jié)構(gòu)，第一二極管31的結(jié)構(gòu)相似于第二二極管41的結(jié)構(gòu)。內(nèi)埋于第一 絕緣層33的第一半體導(dǎo)開(kāi)關(guān)30與內(nèi)埋于第三絕緣層43的第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40彼此上下顛倒。此外，內(nèi)埋于第一絕緣層33的第一二極管31與內(nèi)埋于第三絕緣層43的第二二極管41彼此上下顛倒。

綜上所述，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30及第一二極管31內(nèi)埋于第一絕緣層33內(nèi)且封裝為第一次模塊3，且第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40及第二二極管41內(nèi)埋于第三絕緣層43內(nèi)且封裝為第二次模塊4。此外，第一次模塊3構(gòu)成高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，以及第二次模塊4構(gòu)成低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的多個(gè)第一導(dǎo)接端300以及第一二極管31的多個(gè)第二導(dǎo)接端310與第一次模塊3的第一電極320、第二電極321及第三電極323中對(duì)應(yīng)的電極電連接。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的多個(gè)第三導(dǎo)接端400及第二二極管41的多個(gè)第四導(dǎo)接端410與第二次模塊4的第四電極420、第五電極421及第六電極423中對(duì)應(yīng)的電極電連接。當(dāng)?shù)谝淮文K3及第二次模塊4設(shè)置于基板2上時(shí)，第一次模塊3的第一電極320、第二電極321及第三電極323及第二次模塊4的第四電極420、第五電極421及第六電極423可分別與基板2上的第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21及第三導(dǎo)接部22中的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)接部相導(dǎo)接，借此第一次模塊3及第二次模塊4可通過(guò)基板2上的第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21及第三導(dǎo)接部22而彼此電連接及/或與其它電子組件電連接。相較于傳統(tǒng)橋式電路的封裝結(jié)構(gòu)以打線技術(shù)使高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件實(shí)現(xiàn)連接，本發(fā)明的電源模塊1可減少寄生電感，提升切換效率，降低阻抗以及提升電源轉(zhuǎn)換效率。再者，由于無(wú)須預(yù)留打線空間于基板2，故可提升基板的空間利用，借此提升功率密度。另外，由于第一次模塊3及第二次模塊4獨(dú)立構(gòu)成高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，若第一次模塊3或第二次模塊4損壞時(shí)，可將損壞的次模塊進(jìn)行更換。于損壞的次模塊更新后，第一次模塊3及第二次模塊4構(gòu)成的橋式電路即可正常運(yùn)作。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是第一次模塊3及第二次模塊4可于不脫離本發(fā)明技術(shù)下依實(shí)際應(yīng)用需求而有各種改良變化。以下將進(jìn)一步說(shuō)明圖6至圖9所示的第一次模塊3及第二次模塊4的一些變化例，其中對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的各組件及組件以相同組件符號(hào)表示，于此不再贅述。

請(qǐng)參閱圖6及圖7，其中圖6為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的第二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的第 二實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖4所示的第一次模塊3及圖5所示的第二次模塊4，本實(shí)施例的第一次模塊6的第二導(dǎo)電層34還包含一第一凹部340，且本實(shí)施例的第二次模塊7的第五導(dǎo)電層44還包含一第二凹部442。第ㄧ凹部340及第二凹部442可分別利用蝕刻方式形成，其中第一凹部340由第二導(dǎo)電層34的頂面向內(nèi)凹陷而形成。此外，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30及第一二極管31設(shè)置于第一凹部340內(nèi)。第二凹部442由第二導(dǎo)電層44的頂面向內(nèi)凹陷而形成。此外，第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40及第二二極管41設(shè)置于第二凹部442內(nèi)。借此，內(nèi)埋于第一絕緣層33的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30與第一二極管31的尺寸或內(nèi)埋于第三絕緣層43的第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40與第二二極管41的尺寸可以增加。

較佳且不受限地，當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)30及第一二極管31設(shè)置于第一凹部340內(nèi)時(shí)，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的上表面301及第一二極管31的上表面311可與第二導(dǎo)電層34的頂面齊平。相似地，當(dāng)?shù)诙雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)40及第二二極管41設(shè)置于第二凹部442內(nèi)時(shí)，第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40的上表面401及第二二極管41的上表面411可與第五導(dǎo)電層44的頂面齊平。

請(qǐng)參閱圖8，其為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的第三實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如上所述，圖4所示的第一次模塊3的第二導(dǎo)電層34、第二絕緣層35及第三導(dǎo)電層36共同地定義形成直接覆銅基板組37。相較于圖4，本實(shí)施例的第一次模塊8的第二導(dǎo)電層34、第二絕緣層35及第三導(dǎo)電層36的形成方法不同。如圖8所示，第二導(dǎo)電層34以電鍍方式形成于第一絕緣層33的底面333，第二絕緣層35層迭于第二導(dǎo)電層34上，且第三導(dǎo)電層36以電鍍方式形成于第二絕緣層35上。再則，第一絕緣層33的底面333部分地被第二導(dǎo)電層34所覆蓋，且第一絕緣層33的底面333部分地被第二絕緣層35所覆蓋。

另外，第一次模塊8還包含第一導(dǎo)熱部件80及第二導(dǎo)熱部件81，分別內(nèi)埋于第一絕緣層33內(nèi)。第一導(dǎo)熱部件80與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30相鄰，且設(shè)置于第一絕緣層33的底面333與第二絕緣層35之間的接面，并且部分外露于第一絕緣層33，借此以將第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30產(chǎn)生的熱能透過(guò)第一導(dǎo)熱部件80而轉(zhuǎn)移至第一次模塊8的外部。第二導(dǎo)熱部件81與第一二極管31相鄰，且設(shè)置于第二導(dǎo)電層34上，并且部分外露于第一絕緣層33，借此將第一二 極管31產(chǎn)生的熱能透過(guò)第二導(dǎo)熱部件81而轉(zhuǎn)移至第一次模塊8的外部。

于一實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱部件80及第二導(dǎo)熱部件81可分別由金屬材質(zhì)構(gòu)成。此外，第一導(dǎo)熱部件80及第二導(dǎo)熱部件81可由同一導(dǎo)線架(Lead frame)或不同導(dǎo)線架實(shí)現(xiàn)，借此第一導(dǎo)熱部件80及第二導(dǎo)熱部件81可具有導(dǎo)熱特性與導(dǎo)電特性。此外，第二導(dǎo)電通孔331的第二端與第二導(dǎo)熱部件81相導(dǎo)接，借此與第二導(dǎo)電層34相導(dǎo)接的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的第一導(dǎo)接端300以及與第二導(dǎo)電層34相導(dǎo)接的第一二極管31的第二導(dǎo)接端310便可經(jīng)由第二導(dǎo)電層34、第二導(dǎo)熱部件81與第二導(dǎo)電通孔331而與第一電極320電連接。另外，第一絕緣層33更具有至少一輔助導(dǎo)電通孔830，輔助導(dǎo)電通孔830的第一端與第二電極321相導(dǎo)接，輔助導(dǎo)電通孔830的第二端與第一導(dǎo)熱部件80相導(dǎo)接。當(dāng)?shù)谝话雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)30所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)移至第二電極321時(shí)，可透過(guò)輔助導(dǎo)電通孔830進(jìn)一步將熱能轉(zhuǎn)移至第一導(dǎo)熱部件80，借此提升散熱效率。

請(qǐng)參閱圖9，其為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的第三實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的第二次模塊9包含第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90、第二二極管91、第四導(dǎo)電層92、第三絕緣層93、第五導(dǎo)電層94、第四絕緣層95、第六導(dǎo)電層96、第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98。此外，第三絕緣層93具有多個(gè)第三導(dǎo)電通孔930及多個(gè)第四導(dǎo)電通孔931。第四導(dǎo)電層92設(shè)置于第三絕緣層93的頂面932上。第四導(dǎo)電層92可利用例如蝕刻方式區(qū)分成第四電極920、第五電極921及第六電極922。

第五導(dǎo)電層94以電鍍方式形成于第三絕緣層93的底面933上。此外，第五導(dǎo)電層94可利用蝕刻方式區(qū)分成第一導(dǎo)電區(qū)塊940及第二導(dǎo)電區(qū)塊941。第一導(dǎo)電區(qū)塊940與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930的第二端相導(dǎo)接，且與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔931的第二端相導(dǎo)接。第二導(dǎo)電區(qū)塊941與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930的第二端相導(dǎo)接，且與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔931的第二端相導(dǎo)接。第四絕緣層95層迭于第五導(dǎo)電層94上。第六導(dǎo)電層96則以電鍍方式形成于第四絕緣層95上。

第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90的結(jié)構(gòu)及特性相似于圖5所示的第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)40。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90包含三個(gè)第三導(dǎo)接端900。三個(gè)第三導(dǎo)接端900分別作為柵極、集極及發(fā)射極。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90內(nèi)埋于第三絕緣層93內(nèi)。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90中作為柵極與發(fā)射極的第三導(dǎo)接端900設(shè)置于第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān) 90的下表面902。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90中作為柵極的第三導(dǎo)接端900與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930的第一端相導(dǎo)接，借此與第一導(dǎo)電區(qū)塊940電連接。第二半導(dǎo)體90中作為發(fā)射極的第三導(dǎo)接端900與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930的第一端相導(dǎo)接，借此與第二導(dǎo)電區(qū)塊941電連接。作為集極的第三導(dǎo)接端900則設(shè)置于第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90的上表面901，且與第六電極922相導(dǎo)接。

相似地，第二二極管91內(nèi)埋于第三絕緣層93內(nèi)。位于第二二極管91的上表面911的第四導(dǎo)接端910作為陰極，且與第六電極922電連接。位于第二二極管91的下表面912的第四導(dǎo)接端910作為陽(yáng)極，且與對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930相導(dǎo)接，借此與第二導(dǎo)電區(qū)塊941電連接。

第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98內(nèi)埋于第三絕緣層93內(nèi)。第一導(dǎo)熱部件97與第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90相鄰設(shè)，且與第五電極921相導(dǎo)接，并與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔931的第一端相導(dǎo)接，借此與第一導(dǎo)電區(qū)塊940電連接。此外，第一導(dǎo)熱部件97部分外露于第三絕緣層93，借此將第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90產(chǎn)生的熱能透過(guò)第一導(dǎo)熱部件97而轉(zhuǎn)移至第二次模塊9的外部。再則，第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90中作為柵極的第三導(dǎo)接端900可經(jīng)由對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930、第一導(dǎo)電區(qū)塊940、對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔931、第一導(dǎo)熱部件97而與第五電極921電連接。第二導(dǎo)熱部件98與第二二極管91相鄰設(shè)，且與第四電極920相導(dǎo)接，并與對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔931的第一端相導(dǎo)接，借此與第二導(dǎo)電區(qū)塊941電連接。此外，第二導(dǎo)熱部件98部分外露于第三絕緣層93，借此將第二二極管91產(chǎn)生的熱能透過(guò)第二導(dǎo)熱部件98而轉(zhuǎn)移至第二次模塊9的外部。此外，第二二極管91中作為陽(yáng)極的第四導(dǎo)接端910可經(jīng)由對(duì)應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔930、第二導(dǎo)電區(qū)塊941、對(duì)應(yīng)的第四導(dǎo)電通孔931及第二導(dǎo)熱部件98而與第四電極920電連接。

于一實(shí)施例中，第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98可分別由金屬材質(zhì)構(gòu)成。此外，第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98可由同一導(dǎo)線架或不同導(dǎo)線架實(shí)現(xiàn)，借此第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98具有導(dǎo)熱特性及導(dǎo)電特性。

應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是電源模塊可于不脫離本發(fā)明技術(shù)下依實(shí)際應(yīng)用需求而有各種改良變化。以下將進(jìn)一步說(shuō)明圖10至圖18所示的電源模塊的一些變化例，其中對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的各組件及組件以相同組件符號(hào)表示，于此不再贅述。

請(qǐng)參閱圖10，其為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖1所示的電源模塊1，本實(shí)施例的電源模塊10還包含一控制裝置100，例如控制器或驅(qū)動(dòng)器。控制裝置100設(shè)置于基板2的第一側(cè)面23上。此外，控制裝置10、第一次模塊3及至少一第二次模塊4位于基板2的同一側(cè)。控制裝置100可通過(guò)基板2上的跡線(未圖示)而與高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件(及第一次模塊3)及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件(即第二次模塊4)電連接，借此以控制高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換運(yùn)作。

請(qǐng)參閱圖11，其為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖10所示的電源模塊10，本實(shí)施例的電源模塊11還包含一第一散熱裝置110及/或一第二散熱裝置111，其中第一散熱裝置110與第一次模塊3及第二次模塊4相接觸。換言之，第一散熱裝置110與第一次模塊3的第三導(dǎo)電層36及第二次模塊4的第六導(dǎo)電層46相接觸(如圖4及圖5所示)，借此以提升第一次模塊3及第二次模塊4的散熱效率。第二散熱裝置111設(shè)置于基板2的第二側(cè)面24，其相對(duì)于基板2的第一側(cè)面23。借此，提升電源模塊11的散熱效率。此外，電源模塊11產(chǎn)生的熱能可通過(guò)第一散熱裝置110及第二散熱裝置111而沿其雙邊進(jìn)行散熱。

于一實(shí)施例中，第一散熱裝置110及第二散熱裝置111皆為被動(dòng)式散熱裝置或主動(dòng)式散熱裝置。被動(dòng)式散熱裝置可為例如但不限于金屬或陶瓷等所構(gòu)成的散熱器。主動(dòng)式散熱裝置可為例如但不限于冷卻水(cooling water)散熱裝置或是熱管。

于本實(shí)施例中，第一散熱裝置110及第二散熱裝置111設(shè)置于具有控制裝置100的電源模塊11的基板2上。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是第一散熱裝置110及第二散熱裝置111亦可包含于不具有控制裝置的電源模塊(如圖1所示的電源模塊1)。

請(qǐng)參閱圖12，其為本發(fā)明第四較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖11所示的電源模塊11，本實(shí)施例的電源模塊12還包含至少一導(dǎo)腳120。導(dǎo)腳120由金屬構(gòu)成，且設(shè)置于基板2的第一側(cè)面23的邊緣。此外，至少一導(dǎo)腳120、第一次模塊3及第二次模塊4位于基板2的同一側(cè)。至少一導(dǎo)腳120設(shè)置于基板2的方式可為但不限于焊錫焊接、超音波焊接、熱壓焊接、電熱焊接或機(jī)械崁入等方式。通過(guò)該至少一導(dǎo)腳120，電源模塊12便 可焊接于系統(tǒng)電路板(未圖標(biāo))。

請(qǐng)參閱圖13及圖14，其中圖13為本發(fā)明第五較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖14為圖13所示的電源模塊的第一次模塊及第二次模塊分離時(shí)的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的電源模塊13包含一第一次模塊130及至少一第二次模塊9，其中本實(shí)施例的第二次模塊9的結(jié)構(gòu)相同于圖9所示的第二次模塊9，且圖13所示的第二次模塊9與圖9所示的第二次模塊9僅圖式顯示位置為上下顛倒。對(duì)應(yīng)于圖9所示的第二次模塊9的組件與組件以相同組件符號(hào)表示，于此不再贅述。

第一次模塊130包含至少一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131、至少一第一二極管132、一第一電極133、至少一第二電極134、至少一第三電極135、至少一第一導(dǎo)引電極136、至少一第二導(dǎo)引電極137及基板138。本實(shí)施例的電源模塊13同樣可應(yīng)用于如圖3所示的三相電源轉(zhuǎn)換器的電路。當(dāng)電源模塊13應(yīng)用于三相電源轉(zhuǎn)換器時(shí)，電源模塊13包含一個(gè)第一次模塊130及三個(gè)第二次模塊9。于此情況下，第一次模塊130包含三個(gè)第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131、三個(gè)第一二極管132、三個(gè)第二電極134、三個(gè)第三電極135、三個(gè)第一導(dǎo)引電極136及三個(gè)第二導(dǎo)引電極137。

每一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131及對(duì)應(yīng)的第一二極管132為一組且內(nèi)埋于基板138中。每一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131包含多個(gè)第一導(dǎo)接端1310。每一第一二極管132包含多個(gè)第二導(dǎo)接端1320。第一電極133、第二電極134、第三電極135、第一導(dǎo)引電極136及第二導(dǎo)引電極137設(shè)置于基板138的頂面1382。第一電極133與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端1310電連接。每一第三電極135與對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131中對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)接端1310電連接。第一電極133亦與第一二極管132中對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端1320電連接。每一第三電極135亦與對(duì)應(yīng)的第一二極管132中對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)接端1320電連接。每一第二電極134與對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131中對(duì)應(yīng)第一導(dǎo)接端1310電連接。每一第一導(dǎo)引電極136與對(duì)應(yīng)的第二次模塊9的第四電極920對(duì)位設(shè)置。每一第二導(dǎo)引電極137與對(duì)應(yīng)的第二次模塊9的第五電極921對(duì)位設(shè)置。

舉例而言，第一導(dǎo)電層先電鍍于基板138的頂面1382上，然后利用蝕刻方式使第一導(dǎo)電層區(qū)分成第一電極133、多個(gè)第二電極134及多個(gè)第三電 極135。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131可為但不限于由絕緣柵雙極晶體管所構(gòu)成，因此第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131包含三個(gè)第一導(dǎo)接端1310，且三個(gè)第一導(dǎo)接端1310分別作為柵極，發(fā)射極及集極。第一電極133與第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的集極電連接。第二電極134與對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的柵極電連接。第三電極135與對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的發(fā)射極電連接。

第二次模塊9設(shè)置于第一次模塊130的第一側(cè)，且鄰近于基板138的頂面1382。第二次模塊9的第四電極920與第一次模塊130的對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)引電極136相導(dǎo)接。第二次模塊9的第五電極921與第一次模塊130的對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)引電極137相導(dǎo)接。第二次模塊9的第六電極922與第一次模塊130的對(duì)應(yīng)的第三電極135相導(dǎo)接。

第一次模塊130還包含第二導(dǎo)電層140、第二絕緣層141及第三導(dǎo)電層142。第二絕緣層141設(shè)置于基板138的底面1383上，且外露于基板138。第二導(dǎo)電層140設(shè)置于第二絕緣層141的頂面1410上，且埋設(shè)于基板138內(nèi)。第三導(dǎo)電層142設(shè)置于第二絕緣層141的底面1411上。換言之，第二導(dǎo)電層140及第三導(dǎo)電層142位第二絕緣層141的兩相對(duì)面。

此外，基板138具有多個(gè)第一導(dǎo)電通孔1380及至少一第二導(dǎo)電通孔1381。第一電極133與對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電通孔1381的第一端相導(dǎo)接。第二電極134及第三電極135與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔1380的第一端相導(dǎo)接。第二導(dǎo)電層140與對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電通孔1381的第二端相導(dǎo)接，且通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二導(dǎo)電通孔1381而與第一電極133電連接。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131中作為柵極的第一導(dǎo)接端1310以及作為發(fā)射極的第一導(dǎo)接端1310設(shè)置于第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的上表面1311。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131中作為集極的第一導(dǎo)接端1310則設(shè)置于第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的下表面1312。此外，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的柵極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔1380的第二端相導(dǎo)接，借此與對(duì)應(yīng)的第二電極134電連接。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的發(fā)射極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔1380的第二端相導(dǎo)接，借此與對(duì)應(yīng)的第三電極135電連接。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)30的集極設(shè)置于第二導(dǎo)電層140上，且與第二導(dǎo)電層140電連接。此外，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131的集極可經(jīng)由第二導(dǎo)電層140及多個(gè)第二導(dǎo)電通孔1381而與對(duì)應(yīng)的第一電極133電連接。另外，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131可通過(guò)固著材料38而貼附于第二導(dǎo)電層140上。

相似地，第一二極管132可透過(guò)固著材料38貼附于第二導(dǎo)電層140上。位于第一二極管132的上表面1321的第二導(dǎo)接端1320作為陽(yáng)極。此外，第一二極管132的陽(yáng)極與對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔1380的第二端相導(dǎo)接，借此與對(duì)應(yīng)的第三電極135電連接。位于第一二極管132的下表面1322的第二導(dǎo)接端1320作為陰極。此外，第一二極管132的陰極設(shè)置于第二導(dǎo)電層140上，且經(jīng)由第二導(dǎo)電層140及多個(gè)第二導(dǎo)電通孔1381而與第一電極133電連接。

此外，每一第二次模塊9與第一次模塊30中對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131及對(duì)應(yīng)的第一二極管132共同地構(gòu)成橋式電路的一組橋臂。特別是，第二次模塊9構(gòu)成橋式電路的低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，且第一次模塊130中對(duì)應(yīng)的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131及對(duì)應(yīng)的第一二極管132構(gòu)成橋式電路的高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件。

如上所述，第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131及第一二極管132內(nèi)埋于第一次模塊130的基板138中，且第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90及第二二極管91內(nèi)埋于第二次模塊9的第三絕緣層93中。由于第二次模塊9及第一次模塊130位于不同層別，故可有效縮短高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件間的連接距離，借此可有效地降低導(dǎo)通阻抗，減少寄生效應(yīng)，增進(jìn)電性表現(xiàn)，且提升電源模塊13的整體功率密度。

請(qǐng)參請(qǐng)閱圖15，其為本發(fā)明第六實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖13所示的電源模塊13，本實(shí)施例的電源模塊15還包含一第一散熱裝置150及/或一第二散熱裝置151。第一散熱裝置150設(shè)置于第二次模塊9的頂面，且與第二次模塊9的第六導(dǎo)電層96相接觸(如圖14所示)。換言之，第一散熱裝置150位于電源模塊15的第一側(cè)，借此以提升第二次模塊9的散熱效率。第二散熱裝置151設(shè)置于第一次模塊130的底面，且與第一次模塊130的第三導(dǎo)電層142相接觸(如圖14所示)，借此以提升第一次模塊130的散熱效率。

于一實(shí)施例中，第一散熱裝置150及第二散熱裝置151皆為被動(dòng)式散熱裝置或主動(dòng)式散熱熱裝置。被動(dòng)式散熱裝置可為例如但不限于金屬或陶瓷所構(gòu)成的散熱器。主動(dòng)式散熱裝置可為例如但不限于冷卻水散熱裝置或是熱管。

請(qǐng)參閱圖16及圖17，其中圖16為本發(fā)明第七較佳實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖17為圖16所示的電源模塊的第一次模塊及第二次模塊分離時(shí)的部分剖面結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖13所的電源模塊13，本實(shí)施例的電源 模塊16包含單一的第二次模塊160，亦即圖13所示的電源模塊13的多個(gè)第二次模塊9整合為單一個(gè)第二次模塊160。對(duì)應(yīng)于圖13所示的功率模塊13的組件與組件以相同組件符號(hào)表示，于此不再贅述。

第二次模塊160包含多個(gè)第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90及多個(gè)第二二極管91。每一第二導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90與對(duì)應(yīng)的第二二極管91共同地構(gòu)成橋式電路的一組橋臂中的低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件。第二次模塊160還包含第四導(dǎo)電層92、第三絕緣層93、第五導(dǎo)電層94、第四絕緣層95、第六導(dǎo)電層96、第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98。然因本實(shí)施例的第二次模塊160的每一第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90、每一第二二極管91、第四導(dǎo)電層92、第三絕緣層93、第五導(dǎo)電層94、第四絕緣層95、第六導(dǎo)電層96、第一導(dǎo)熱部件97及第二導(dǎo)熱部件98的結(jié)構(gòu)、功能及組件間的導(dǎo)通關(guān)相似于圖14與圖15所示的多個(gè)第二次模塊9，故于此不再贅述。

另外，第一次模塊130的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)131、第一二極管132、第二電極134、第三電極135、第一導(dǎo)引電極136、第二導(dǎo)引電極137以及第二次模塊160的第四電極920、第五電極921及第六電極922的數(shù)目相同于第二次模塊160的第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)90及第二二極管91的數(shù)目。

請(qǐng)參請(qǐng)閱圖18，其為本發(fā)明第八實(shí)施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖16所示的電源模塊16，本實(shí)施例的電源模塊18還包含一第一散熱裝置180及/或一第二散熱裝置181。第一散熱裝置180設(shè)置于第二次模塊160的頂面，且與第二次模塊160的第六導(dǎo)電層96相接觸(如圖17所示)。換言之，第一散熱裝置18設(shè)置于電源模塊18的第一側(cè)，借此以提升第二次模塊160的散熱效率。第二散熱裝置181設(shè)置于第一次模塊130的底面，且與第一次模塊130的第三導(dǎo)電層142相接觸(如圖17所示)，借此以提升第一次模塊130的散熱效率。

于一實(shí)施例中，第一散熱裝置180及第二散熱裝置181皆為被動(dòng)式散熱裝置或主動(dòng)式散熱裝置。被動(dòng)式散熱裝置可為例如但不限于金屬或陶瓷所構(gòu)成的散熱器。主動(dòng)式散熱裝置可為例如但不限于冷卻水散熱裝置或是熱管。

綜上所述，本發(fā)明提供一種電源模塊，其將第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第一二極管內(nèi)埋于第一絕緣層內(nèi)，將第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第二二極管內(nèi)埋于第三絕緣層內(nèi)。此外，第一次模塊構(gòu)成高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，且第二次模塊構(gòu)成低壓側(cè)開(kāi)關(guān) 組件。第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的多個(gè)第一導(dǎo)接端及第一二極管的多個(gè)第二導(dǎo)接端分別與第一次模塊的第一電極、第二電極及第三電極中對(duì)應(yīng)的電極電連接。第二半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的多個(gè)第三導(dǎo)接端及第二二極管的多個(gè)第四導(dǎo)接端分別與第二次模塊的第四電極、第五電極及第六電極中對(duì)應(yīng)的電極電連接。當(dāng)?shù)谝淮文K及第二次模塊設(shè)置于基板上時(shí)，第一次模塊的第一電極、第二電極及第三電極以及第二次模塊的第四電極、第五電極及第六電極可分別與基板上的第一導(dǎo)接部、第二導(dǎo)接部及第三導(dǎo)接部中對(duì)應(yīng)的導(dǎo)接部相導(dǎo)接。換言之，第一次模塊及第二次模塊可通過(guò)基板上的第一導(dǎo)接部、第二導(dǎo)接部及第三導(dǎo)接部而彼此電連接及/或與其它電子組件電連接。如此一來(lái)，本發(fā)明的電源模塊可減少寄生電感，提升切換效率，減少線路阻抗，且提升電能轉(zhuǎn)換效率。另外，由于本發(fā)明的基板無(wú)須預(yù)留打線空間，故可提升基板的空間利用，借此提升功率密度。再則，由于第一次模塊及第二次模塊獨(dú)立構(gòu)成高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件及低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件，當(dāng)?shù)谝淮文K或第二次模塊損壞時(shí)，即可將損壞的次模塊進(jìn)行更換。于將損壞的次模塊更新后，具有第一次模塊與第二次模塊的橋式電路即可正常運(yùn)作。再者，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件的第一半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及對(duì)應(yīng)的第一二極管可直接內(nèi)埋于基板中且封裝成第一次模塊，且第二次模塊(即低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件)可設(shè)置于第一次模塊上。由于第一次模塊與第二次模塊位于不同層別，如此可縮短高壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件與低壓側(cè)開(kāi)關(guān)組件間的連接距離，借此可有效地降低導(dǎo)通阻抗，減少寄生效應(yīng)，增進(jìn)電性表現(xiàn)，且提升電源模塊的整體功率密度。再者，本發(fā)明的電源模塊可于相對(duì)兩側(cè)分別設(shè)置散熱裝置，如此可提升電源模塊的散熱效率。

本發(fā)明得由熟習(xí)此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請(qǐng)專利范圍所欲保護(hù)者。