本發(fā)明涉及一種電源模塊，特別涉及一種可提升散熱效率的電源模塊。

背景技術(shù)：

近年來，電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計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，以通過橋式電路進(jìn)行整流。橋式電路包含至少一高壓側(cè)開關(guān)組件及至少一低壓側(cè)開關(guān)組件，例如三相電源轉(zhuǎn)換器的三相橋式電路包含三個高壓側(cè)開關(guān)組件及三個低壓側(cè)開關(guān)組件，其中高壓側(cè)開關(guān)組件與對應(yīng)的低壓側(cè)開關(guān)組件串聯(lián)連接，且每一高壓側(cè)開關(guān)組件與低壓側(cè)開關(guān)組件分別由彼此并聯(lián)連接的一半導(dǎo)體開關(guān)與一二極管所構(gòu)成。舉例而言，半導(dǎo)體開關(guān)可為絕緣柵雙極晶體管(igbt)。半導(dǎo)體開關(guān)進(jìn)行導(dǎo)通或截止的切換運作，使橋式電路對輸入電源進(jìn)行整流。二極管則于半導(dǎo)體開關(guān)截止時，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)開關(guān)組件的半導(dǎo)體開關(guān)及二極管利用焊料(solder)附著于第一基板上并且進(jìn)行打線。然后，將低壓側(cè)開關(guān)組件的半導(dǎo)體開關(guān)及二極管附著于第二基板上并且進(jìn)行打線。接續(xù)，將高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件分別設(shè)置于電路板上。然后，利用打線技術(shù)(例如通過鋁線或銅線)使高壓側(cè)開關(guān)組件的半導(dǎo)體開關(guān)及二極管與低壓側(cè)開關(guān)組件的半導(dǎo)體開關(guān)及二極管可彼此連接及/或與外部元件連接。

然而，由于供高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件設(shè)置的電路板的一側(cè)面需進(jìn)行打線程序，故無法設(shè)置任何散熱器，導(dǎo)致基板僅能單邊散熱而具有散熱效率不佳的問題。此外，由于高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件的電子元件需利用焊料各自附著于對應(yīng)的基板上，導(dǎo)致傳統(tǒng)橋式電路的制法較為復(fù)雜。另外，利用打線技術(shù)連接高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件的長線使得線及電路板上所存在的寄生電感(parasiticinductance)增加，如此將影響高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件的切換效率及電能轉(zhuǎn)換效率。

因此，如何發(fā)展一種可改善上述常用技術(shù)缺失的電源模塊，實為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前所需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為提供一種電源模塊，其將半導(dǎo)體開關(guān)及二極管內(nèi)埋絕緣層，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)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件。第一次模塊與第二次模塊設(shè)置于基板的第一表面上。第一次模塊的電極及第二次模塊的一些電極也與電路板的對應(yīng)導(dǎo)接部電連接?；宓牡诙砻嬖O(shè)置散熱器，借此本發(fā)明的電源模塊可提升散熱效率、簡化工藝、增加切換效率以及增加電能轉(zhuǎn)換效率。

根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想，本發(fā)明提供一種電源模塊，其包含一基板、一第一次模塊、一第二次模塊、一導(dǎo)腳、一電路板及一散熱器?；灏坏谝粚?dǎo)電層設(shè)置于第一表面，及一第二導(dǎo)電層設(shè)置于第二表面，其中第二表面與第一表面相對。第一導(dǎo)電層包含多個導(dǎo)電區(qū)塊。第一次模塊設(shè)置于第一導(dǎo)電層上，且包含第一半導(dǎo)體開關(guān)及第一二極管，其中第一二極管與第一半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接。第二次模塊設(shè)置于第一導(dǎo)電層上，且包含第二半導(dǎo)體開關(guān)及第二二極管，其中第二二極管與第二半導(dǎo)體開關(guān)并聯(lián)連接，且第二半導(dǎo)體開關(guān)通過多個導(dǎo)電區(qū)塊與第一半導(dǎo)體開關(guān)電連接。導(dǎo)腳設(shè)置于第一導(dǎo)電層上，且與至少一導(dǎo)電區(qū)塊電連接。電路板設(shè)置于導(dǎo)腳上，并通過導(dǎo)腳與第一半導(dǎo)體開關(guān)及第二半導(dǎo)體開關(guān)電連接。散熱器設(shè)置于第二導(dǎo)電層上。

在本發(fā)明的一個方面，該第一導(dǎo)電層包括一第一導(dǎo)電區(qū)塊、一第二導(dǎo)電區(qū)塊、一第三導(dǎo)電區(qū)塊及一第四導(dǎo)電區(qū)塊，且導(dǎo)腳的一第一端與第一導(dǎo)電區(qū)塊電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第一次模塊還包含一第一電極、一第二電極、一第三電極及一第四電極，其中第一半導(dǎo)體開關(guān)包含多個第一導(dǎo)接端，第一二極管包含多個第二導(dǎo)接端，其中第一電極與第一半導(dǎo)體開關(guān)中對應(yīng)的第一導(dǎo)接端及第一二極管中對應(yīng)的第二導(dǎo)接端電連接，其中第二電極及第三電極與第一半導(dǎo)體開關(guān)中對應(yīng)的第一導(dǎo)接端電連接，其中第四電極與第一二極管中對應(yīng)的第二導(dǎo)接端電連接，其中第二電極與第二導(dǎo)電區(qū)塊電連接，且第三電極及第四電極與第三導(dǎo)電區(qū)塊電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第二次模塊還包含一第五電極、一第六電極及一第七電極，其中第二半導(dǎo)體開關(guān)包含多個第三導(dǎo)接端，第二二極管包含多個第四導(dǎo)接端，其中第五電極及第七電極與第二半導(dǎo)體開關(guān)中對應(yīng)的第三導(dǎo)接端及第二二極管中對應(yīng)的第四導(dǎo)接端電連接，其中第六電極與第二半導(dǎo)體開關(guān)中對應(yīng)的第三導(dǎo)接端電連接，且第七電極與第三導(dǎo)電區(qū)塊電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第一次模塊還包含一第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件及一第一導(dǎo)引電極，且第二次模塊還包含一第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件及一第二導(dǎo)引電極，其中第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件位于第一電極與第一導(dǎo)引電極之間，且與第一電極及第一導(dǎo)引電極電連接，其中第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件位于第六電極與第二導(dǎo)引電極之間，且與第六電極及第二導(dǎo)引電極電連接，其中第一導(dǎo)引電極與第一導(dǎo)電區(qū)塊電連接。

在本發(fā)明的一個方面，電路板還包含一第一導(dǎo)接部、一第二導(dǎo)接部、一第三導(dǎo)接部及一第四導(dǎo)接部，其中第一導(dǎo)接部、第二導(dǎo)接部、第三導(dǎo)接部及第四導(dǎo)接部設(shè)置于電路板的一第一表面上，其中第二導(dǎo)接部與第一電極電連接，第三導(dǎo)接部與第五電極電連接，且第四導(dǎo)接部與第六電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第一半導(dǎo)體開關(guān)由一絕緣柵雙極晶體管所構(gòu)成，且第一半導(dǎo)體開關(guān)包含三個第一導(dǎo)接端，其中三個第一導(dǎo)接端分別作為一柵極，一發(fā)射極及一集電極，其中第一電極與第一半導(dǎo)體開關(guān)的集電極電連接，第二電極與第一半導(dǎo)體開關(guān)的柵極電連接，且第三電極與第一半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第一次模塊還包含：一第一絕緣層，一第一導(dǎo)電層以及一第二導(dǎo)電層。第一絕緣層具有多個第一導(dǎo)電通孔及一第二導(dǎo)電通孔。第一導(dǎo)電層設(shè)置于第一絕緣層的一第一表面上，且包含多個隔離部，其中第一導(dǎo)電層通過多個隔離部區(qū)分為第二電極、第三電極、第四電極及第一導(dǎo)引電極。第二導(dǎo)電層設(shè)置于第一絕緣層的一第二表面上，其中第二導(dǎo)電層與多個第一導(dǎo)電通孔的第一端及第二導(dǎo)電通孔的一第一端相導(dǎo)接。

在本發(fā)明的一個方面，第一半導(dǎo)體開關(guān)及第一二極管內(nèi)埋于第一絕緣層，其中作為第一半導(dǎo)體開關(guān)的柵極的第一導(dǎo)接端與第二電極電連接，其中作為第一半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極的第一導(dǎo)接端與第三電極電連接，其中作為第一半導(dǎo)體開關(guān)的集電極的第一導(dǎo)接端與對應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔的第二端相導(dǎo)接，借此與第一電極電連接，其中作為第一二極管的一陽極的第二導(dǎo)接端與第四電極電連接，且作為第一二極管的一陰極的第二導(dǎo)接端與對應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔的第二端相導(dǎo)接，借此與第一電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件內(nèi)埋于第一絕緣層，并具有一第一表面及一第二表面，其中第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件的第一表面與第一導(dǎo)引電極相導(dǎo)接，且第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件的第二表面與第二導(dǎo)電通孔的一第二端相導(dǎo)接，借此與第一電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第二半導(dǎo)體開關(guān)由一絕緣柵雙極晶體管所構(gòu)成，且第二半導(dǎo)體開關(guān)包含三個第三導(dǎo)接端，其中三個第三導(dǎo)接端分別作為一柵極、一發(fā)射極及一集電極，而第五電極與第二半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極電連接，第六電極與第二半導(dǎo)體開關(guān)的柵極電連接，且第七電極與第二半導(dǎo)體開關(guān)的集電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第二次模塊還包含：一第二絕緣層，一第三導(dǎo)電層，以及一第四導(dǎo)電層。第二絕緣層具有多個第三導(dǎo)電通孔及一第四導(dǎo)電通孔。第三導(dǎo)電層設(shè)置于第二絕緣層的一第一表面上，且區(qū)分為第七電極及第二導(dǎo)引電極。第四導(dǎo)電層設(shè)置于第二絕緣層的一第二表面上，其中第四導(dǎo)電層區(qū)分為第五電極及第六電極，其中第五電極及第六電極與多個第三導(dǎo)電通孔的第一端相導(dǎo)接，且第六電極與第四導(dǎo)電通孔的一第一端相導(dǎo)接。

在本發(fā)明的一個方面，第二半導(dǎo)體開關(guān)及第二二極管內(nèi)埋于第二絕緣層，其中作為第二半導(dǎo)體開關(guān)的發(fā)射極的第三導(dǎo)接端與第三導(dǎo)電通孔的第二端相導(dǎo)接，借此與第五電極電連接，其中作為第二半導(dǎo)體開關(guān)的柵極的第三導(dǎo)接端與對應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔的第二端相導(dǎo)接，借此與第六電極電連接，其中作為第二半導(dǎo)體開關(guān)的集電極的第三導(dǎo)接端與第七電極電連接，其中作為第二二極管的一陽極的第四導(dǎo)接端與對應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔的第二端相導(dǎo)接，借此與第五電極電連接，其中作為第二二極管的一陰極的第四導(dǎo)接端與第七電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件內(nèi)埋于第二絕緣層，并具有一第一表面及一第二表面，其中第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件的第一表面與第二導(dǎo)引電極相導(dǎo)接，且第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件的第二表面與第四導(dǎo)電通孔的一第二端相導(dǎo)接，借此與第六電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，基板的第四導(dǎo)電區(qū)塊與第二導(dǎo)引電極電連接。

在本發(fā)明的一個方面，導(dǎo)腳為一接腳。

在本發(fā)明的一個方面，導(dǎo)腳由第一導(dǎo)電區(qū)塊延伸形成。

在本發(fā)明的一個方面，導(dǎo)腳具有一突出段，且電路板具有一插槽，對應(yīng)于突出段，其中導(dǎo)腳的突出段插設(shè)于電路板的插槽內(nèi)。

在本發(fā)明的一個方面，一第一導(dǎo)接部設(shè)置于電路板的一第二表面上，且與插槽對位設(shè)置，其中當(dāng)導(dǎo)腳的突出段插設(shè)于插槽內(nèi)時，第一導(dǎo)接部與插槽電連接。

在本發(fā)明的一個方面，當(dāng)導(dǎo)腳的突出段插設(shè)于插槽時，電路板與第一次模塊及第二次模塊之間以一間距相分離。

本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明提供的電源模塊，其將半導(dǎo)體開關(guān)及二極管內(nèi)埋絕緣層，借此第一次模塊及第二次模塊分別構(gòu)成橋式電路的高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件。第一次模塊與第二次模塊設(shè)置于基板的第一表面上。第一次模塊的電極及第二次模塊的一些電極與電路板上的對應(yīng)導(dǎo)接部電連接?；宓牡诙砻婵稍O(shè)置散熱器，借此電源模塊的熱能可通過電路板及散熱器進(jìn)行散熱，因此達(dá)到雙面散熱的效果而提升散熱效率。此外，第一次模塊及第二次模塊皆無須內(nèi)埋基板，換言之，第一次模塊及第二次模塊設(shè)置于基板上，借此本發(fā)明電源模塊的封裝過程較為簡單。更甚者，第一次模塊(即高壓側(cè)開關(guān)組件)及第二次模塊(即低壓側(cè)開關(guān)組件)不需以打線技術(shù)實現(xiàn)彼此連接，借此本發(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。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一較佳實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3為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5a至圖5d為圖1所示的電源模塊的封裝流程示意圖。

圖6為本發(fā)明第二較佳實施例的電源模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明第三較佳實施例的電源模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1、8、9：電源模塊

2：電路板

23：第一表面

20：第一導(dǎo)接部

21：第二導(dǎo)接部

22：第三導(dǎo)接部

24：第四導(dǎo)接部

25：第二表面

3：導(dǎo)腳

4：散熱器

5：第一次模塊

50：第一半導(dǎo)體開關(guān)

500：第一導(dǎo)接端

501：第一表面

502：第二表面

51：第一二極管

511：第一表面

512：第二表面

52：第一導(dǎo)電層

525：隔離部

53：第一絕緣層

532：第一表面

533：第二表面

530：第一導(dǎo)電通孔

531：第二導(dǎo)電通孔

54：第二導(dǎo)電層

510：第二導(dǎo)接端

520：第一電極

521：第二電極

522：第三電極

523：第四電極

55：第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件

551：第一表面

552：第二表面

524：第一導(dǎo)引電極

6：第二次模塊

60：第二半導(dǎo)體開關(guān)

600：第三導(dǎo)接端

601：第一表面

602：第二表面

61：第二二極管

611：第一表面

612：第二表面

62：第三導(dǎo)電層

63：第二絕緣層

632：第一表面

633：第二表面

630：第三導(dǎo)電通孔

631：第四導(dǎo)電通孔

64：第四導(dǎo)電層

610：第四導(dǎo)接端

620：第五電極

621：第六電極

622：第七電極

65：第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件

651：第一表面

652：第二表面

624：第二導(dǎo)引電極

7：基板

71：第一導(dǎo)電層

72：第二導(dǎo)電層

73：絕緣層

730：第一表面

731：第二表面

710：第一導(dǎo)電區(qū)塊

711：第二導(dǎo)電區(qū)塊

712：第三導(dǎo)電區(qū)塊

713：第四導(dǎo)電區(qū)塊

27：焊料

80：絕緣結(jié)構(gòu)

10：導(dǎo)熱絕緣材料

201：插槽

331：突出段

具體實施方式

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

圖1為本發(fā)明第一較佳實施例的電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的電源模塊1包含一電路板2、一導(dǎo)腳3、一散熱器4、一第一次模塊5、一第二次模塊6以及一基板7。其中，導(dǎo)腳3為可進(jìn)行焊接的獨立接腳。

第一次模塊5包含一第一半導(dǎo)體開關(guān)50、一第一二極管51、一第一電極520、一第二電極521、一第三電極522、一第四電極523、一第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55以及一第一導(dǎo)引電極524。第一電極520設(shè)置于第一次模塊5的一第一側(cè)。第二電極521、第三電極522、第四電極523以及第一導(dǎo)引電極524設(shè)置于第一次模塊5的一第二側(cè)。第一半導(dǎo)體開關(guān)50包含多個第一導(dǎo)接端500。第一二極管51包含多個第二導(dǎo)接端510。第一電極520與第一半導(dǎo)體開關(guān)50中對應(yīng)的第一導(dǎo)接端500以及第一二極管51中對應(yīng)的第二導(dǎo)接端510電連接。第二電極521、第三電極522與第一半導(dǎo)體開關(guān)50中對應(yīng)的第一導(dǎo)接端500電連接。第四電極523與第一二極管51中對應(yīng)的第二導(dǎo)接端510電連接。此外，第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55位于第一電極520與第一導(dǎo)引電極524之間，且與第一電極520及第一導(dǎo)引電極524電連接。

第三電極522位于第二電極521及第四電極523之間，第一導(dǎo)引電極524則與第二電極521相鄰近且位于第一次模塊5的第二側(cè)的最外邊。于一實施例中，第一半導(dǎo)體開關(guān)50可為絕緣柵雙極晶體管，因此第一半導(dǎo)體開關(guān)50包含三個第一導(dǎo)接端500。三個第一導(dǎo)接端500分別作為柵極(gate)，發(fā)射極(emitter)及集電極(collector)。第一電極520與集電極電連接，第二電極521與柵極電連接，第三電極522與發(fā)射極電連接。

第二次模塊6包含一第二半導(dǎo)體開關(guān)60、一第二二極管61、一第五電極620、一第六電極621、一第七電極622、一第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件65以及一第二導(dǎo)引電極624。第五電極620及第六電極621設(shè)置于第二次模塊6的一第一側(cè)。第七電極622及第二導(dǎo)引電極624設(shè)置于第二次模塊6的一第二側(cè)。第二半導(dǎo)體開關(guān)60包含多個第三導(dǎo)接端600。第二二極管61包含多個第四導(dǎo)接端610。第五電極620及第七電極622與第二半導(dǎo)體開關(guān)60中對應(yīng)的第三導(dǎo)接端600及第二二極管61中對應(yīng)的第四導(dǎo)接端610電連接。第六電極621與第二半導(dǎo)體開關(guān)60中對應(yīng)的第三導(dǎo)接端600電連接。此外，第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件65位于第六電極621與第二導(dǎo)引電極624之間，且與第六電極621及第二導(dǎo)引電極624電連接。

于一些實施例中，第二半導(dǎo)體開關(guān)60可為絕緣柵雙極晶體管，因此第二半導(dǎo)體開關(guān)60包含三個第三導(dǎo)接端600。三個第三導(dǎo)接端600分別作為柵極、發(fā)射極及集電極。第五電極620與發(fā)射極電連接，第六電極621與柵極電連接，第七電極622與集電極電連接。

基板7包含一第一導(dǎo)電層71、一第二導(dǎo)電層72及一絕緣層73。第一導(dǎo)電層71設(shè)置于絕緣層73的第一表面730上，第二導(dǎo)電層72設(shè)置于絕緣層73的第二表面731上，且第二表面731與第一表面730相對。第一導(dǎo)電層71與第一次模塊5的第二側(cè)上的第二電極521、第三電極522、第四電極523及第一導(dǎo)引電極524電連接，并與第二次模塊6的第二側(cè)上的第七電極622及第二導(dǎo)引電極624電連接。此外，第一導(dǎo)電層71與導(dǎo)腳3的一第一端電連接。

于上述實施例中，第一導(dǎo)電層71可利用例如蝕刻方式而區(qū)分為多個導(dǎo)電區(qū)塊，即包括一第一導(dǎo)電區(qū)塊710、一第二導(dǎo)電區(qū)塊711、一第三導(dǎo)電區(qū)塊712及一第四導(dǎo)電區(qū)塊713。其中，第一導(dǎo)電區(qū)塊710與導(dǎo)腳3的第一端及第一導(dǎo)引電極524電連接。第二導(dǎo)電區(qū)塊711與第二電極521電連接。第三導(dǎo)電區(qū)塊712與第三電極522、第四電極523及第七電極622電連接。第四導(dǎo)電區(qū)塊713與第二導(dǎo)引電極624電連接。導(dǎo)腳3、第一次模塊5的電極及第二次模塊6的電極可分別利用例如導(dǎo)電材料27(例如錫膏,銀膏,銀燒結(jié)膏)而固定于第一導(dǎo)電層71的導(dǎo)電區(qū)塊上。絕緣層73由高熱傳導(dǎo)數(shù)的絕緣材料所構(gòu)成，例如陶瓷材料。

于一些實施例中，導(dǎo)腳3、第一次模塊5及第二次模塊6分離的設(shè)置于基板7的第一導(dǎo)電層71上。此外，基板7的第一導(dǎo)電層71、導(dǎo)腳3、第一次模塊5及第二次模塊6之間的空間可填入絕緣結(jié)構(gòu)80，其中絕緣結(jié)構(gòu)80可為絕緣材料(環(huán)氧樹脂,模塑料)所構(gòu)成。

此外，散熱器4設(shè)置于基板7的第二導(dǎo)電層72上，借此可提升第一次模塊5及第二次模塊6的散熱效率。于一些實施例中，電源模塊1還包含一導(dǎo)熱絕緣層10，導(dǎo)熱絕緣層10設(shè)置于散熱器4與第二導(dǎo)電層72之間，借此第二導(dǎo)電層72所接收的熱能可通過導(dǎo)熱絕緣層10而轉(zhuǎn)移至散熱器4。此外，第二導(dǎo)電層72與散熱器4可通過導(dǎo)熱絕緣層10而彼此相互絕緣。

電路板2設(shè)置于導(dǎo)腳3上，并通過導(dǎo)腳3與第一半導(dǎo)體開關(guān)50及第二半導(dǎo)體開關(guān)60電連接。于本實施例中，電路板2包含一第一導(dǎo)接部20、一第二導(dǎo)接部21、一第三導(dǎo)接部22以及一第四導(dǎo)接部24。第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21、第三導(dǎo)接部22以及第四導(dǎo)接部24設(shè)置于電路板2的第一表面23上，且第一導(dǎo)接部20與導(dǎo)腳3的一第二端電連接。第二導(dǎo)接部21與第一次模塊5的第一電極520電連接，第三導(dǎo)接部22與第二次模塊6的第五電極620電連接，第四導(dǎo)接部24與第二次模塊6的第六電極621電連接。較佳的，導(dǎo)腳3的第二端、第一次模塊5的第一電極520、第二次模塊6的第五電極620及第六電極621可利用導(dǎo)電材料27而分別固設(shè)于電路板2的第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21、第三導(dǎo)接部22及第四導(dǎo)接部24上。第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21、第三導(dǎo)接部22及第四導(dǎo)接部24由導(dǎo)電材質(zhì)例如銅所構(gòu)成。此外，第一導(dǎo)接部20可經(jīng)由導(dǎo)腳3、第一導(dǎo)電區(qū)塊710、第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55而與第一電極520電連接。

請參閱圖1及圖2，其中圖2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。本實施例的電源模塊1可應(yīng)用于三相電源轉(zhuǎn)換器，其中電源模塊1包括三個第一次模塊5及三個第二次模塊6。每一個第一次模塊5與對應(yīng)的第二次模塊6構(gòu)成三相橋式電路中的一組橋臂。此外，第一次模塊5構(gòu)成高壓側(cè)開關(guān)組件，且第二次模塊6構(gòu)成低壓側(cè)開關(guān)組件。第一半導(dǎo)體開關(guān)50與第一二極管51并聯(lián)連接，第二半導(dǎo)體開關(guān)60與第二二極管61并聯(lián)連接，且第二半導(dǎo)體開關(guān)60通過多個導(dǎo)電區(qū)塊與第一半導(dǎo)體開關(guān)50電連接。于橋式電路的每一組橋臂中，高壓側(cè)開關(guān)組件的發(fā)射極與低壓側(cè)開關(guān)組件的集電極電連接。此外，如前所述，第一次模塊5的第三電極522及第二次模塊6的第七電極622皆與第三導(dǎo)電區(qū)塊712相導(dǎo)接，第三電極522與第一半導(dǎo)體開關(guān)50的發(fā)射極電連接，且第七電極622與第二半導(dǎo)體開關(guān)60的集電極電連接。換言之，高壓側(cè)開關(guān)組件(第一次模塊5)的發(fā)射極與低壓側(cè)開關(guān)組件(第二次模塊6)的集電極電連接。

圖3為圖1所示的電源模塊的第一次模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為圖1所示的電源模塊的第二次模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3所示的第一次模塊5及圖4所示的第二次模塊6與圖1所示的第一次模塊5及第二次模塊6為鏡像顛倒。第一次模塊5包含第一半導(dǎo)體開關(guān)50、第一二極管51、第一導(dǎo)電層52、第一絕緣層53、第二導(dǎo)電層54及第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55。

此外，第一絕緣層53具有多個第一導(dǎo)電通孔530及一第二導(dǎo)電通孔531。第一導(dǎo)電層52設(shè)置于第一絕緣層53的第一表面532上，且可由導(dǎo)電材質(zhì)例如銅所構(gòu)成。再者，第一導(dǎo)電層52包含多個隔離部525，其中隔離部525可由例如防焊油墨(soldermask)或是聚酰亞胺(polyimide)材料所構(gòu)成。第一導(dǎo)電層52可利用多個隔離部525區(qū)分為第二電極521、第三電極522、第四電極523及第一導(dǎo)引電極524。第二導(dǎo)電層54設(shè)置于第一絕緣層53的第二表面533上，且可由導(dǎo)電材質(zhì)例如銅所構(gòu)成。第二導(dǎo)電層54構(gòu)成第一電極520。此外，第二導(dǎo)電層54(即第一電極520)與多個第一導(dǎo)電通孔530的第一端相導(dǎo)接，并與第二導(dǎo)電通孔531的第一端相導(dǎo)接。

第一半導(dǎo)體開關(guān)50內(nèi)埋于第一絕緣層53，其中于第一半導(dǎo)體開關(guān)50中作為柵極的第一導(dǎo)接端500及作為發(fā)射極的第一導(dǎo)接端500位于第一半導(dǎo)體開關(guān)50的第一表面501，于第一半導(dǎo)體開關(guān)50中作為集電極的第一導(dǎo)接端500位于第一半導(dǎo)體開關(guān)50的第二表面502。此外，第一半導(dǎo)體開關(guān)50的柵極與第二電極521電連接，第一半導(dǎo)體開關(guān)50的發(fā)射極與第三電極522電連接，第一半導(dǎo)體開關(guān)50的集電極通過對應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔530而與第一電極520電連接。

相似的，第一二極管51內(nèi)埋于第一絕緣層53，其中第一二極管51的第一表面511的第二導(dǎo)接端510為陽極。此外，第一二極管51的陽極與第四電極523電連接。第一二極管51的第二表面512的第二導(dǎo)接端510為陰極。此外，第一二極管51的陰極通過對應(yīng)的第一導(dǎo)電通孔530而與第一電極520電連接。

第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55可由金屬材質(zhì)制成。此外，第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55可以同一導(dǎo)線架(leadframe)或不同導(dǎo)線架所構(gòu)成，借此第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55具有導(dǎo)熱特性與導(dǎo)電特性。第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55同樣內(nèi)埋于第一絕緣層53，且部分外露于第一絕緣層53，并具有第一表面551及第二表面552。第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55的第一表面551與第一導(dǎo)引電極524相導(dǎo)接，第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55的第二表面552與第二導(dǎo)電通孔531的第二端相導(dǎo)接，并且與第一電極520電連接。

第二次模塊6包含第二半導(dǎo)體開關(guān)60、第二二極管61、第三導(dǎo)電層62、第二絕緣層63、第四導(dǎo)電層64及第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件65。此外，第二絕緣層63具有多個第三導(dǎo)電通孔630及一第四導(dǎo)電通孔631。第三導(dǎo)電層62設(shè)置于第二絕緣層63的第一表面632上。第三導(dǎo)電層62可利用例如蝕刻方式形成第七電極622及第二導(dǎo)引電極624。第四導(dǎo)電層64設(shè)置于第二絕緣層63的第二表面633上。第四導(dǎo)電層64可利用例如蝕刻方式形成第五電極620及第六電極621。第五電極620及第六電極621與第三導(dǎo)電通孔630的第一端相導(dǎo)接。另外，第六電極621還與第四導(dǎo)電通孔631的第一端相導(dǎo)接。

第二半導(dǎo)體開關(guān)60內(nèi)埋于第二絕緣層63，其中于第二半導(dǎo)體開關(guān)60中作為柵極的第三導(dǎo)接端600及作為發(fā)射極的第三導(dǎo)接端600位于第二半導(dǎo)體開關(guān)60的第一表面601，于第二半導(dǎo)體開關(guān)60中作為集電極的第三導(dǎo)接端600位于第二半導(dǎo)體開關(guān)60的第二表面602。此外，第二半導(dǎo)體開關(guān)60的發(fā)射極與對應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔630的第二端導(dǎo)接，并且與第五電極620電連接。第二半導(dǎo)體開關(guān)60的柵極與對應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔630的第二端相導(dǎo)接，并與第六電極621電連接。第二半導(dǎo)體開關(guān)60的集電極與第七電極622電連接。

相似的，第二二極管61內(nèi)埋于第二絕緣層63，其中第二二極管61的第一表面611的第四導(dǎo)接端610為陽極。第二二極管61的陽極與對應(yīng)的第三導(dǎo)電通孔630的第二端相導(dǎo)接，并且與第五電極620電連接。第二二極管61的第二表面612的第四導(dǎo)接端610為陰極。第二二極管61的陰極與第七電極622電連接。

第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件65同樣內(nèi)埋于第二絕緣層63，且部分外露于第二絕緣層63，并具有第一表面651及第二表面652。第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件65的第一表面651與第二導(dǎo)引電極624相導(dǎo)接，第二導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件65的第二表面652與第四導(dǎo)電通孔631的第二端相導(dǎo)接，并且與第六電極621電連接。

如圖1、圖3及圖4所示，第一半體導(dǎo)開關(guān)50的結(jié)構(gòu)相似于第二半導(dǎo)體開關(guān)60的結(jié)構(gòu)，第一二極管51的結(jié)構(gòu)相似于第二二極管61的結(jié)構(gòu)。內(nèi)埋于第一絕緣層53的第一半體導(dǎo)開關(guān)50與內(nèi)埋于第二絕緣層63的第二半導(dǎo)體開關(guān)60為相互上下顛倒設(shè)置。此外，內(nèi)埋于第一絕緣層53的第一二極管51與內(nèi)埋于第二絕緣層63的第二二極管61為相互上下顛倒設(shè)置。

以下將進(jìn)一步描述圖1所示的電源模塊1的封裝流程。請參閱圖1及圖5a至圖5d，其中圖5a至圖5d為圖1所示的電源模塊的封裝流程示意圖。首先，如圖5a及圖5b所示，先提供基板7，并利用導(dǎo)電材料27而使導(dǎo)腳3的第一端及第一次模塊5的第一導(dǎo)引電極524固設(shè)于第一導(dǎo)電區(qū)塊710上、使第一次模塊5的第二電極521固設(shè)于第二導(dǎo)電區(qū)塊711上、使第一次模塊5的第三電極522、第四電極523及第二次模塊6的第七電極622固設(shè)于第三導(dǎo)電區(qū)塊712、使第二次模塊6的第二導(dǎo)引電極624固定于第四導(dǎo)電區(qū)塊713上。

接著，如圖5c所示，在基板7的第一導(dǎo)電層71、導(dǎo)腳3、第一次模塊5及第二次模塊6之間的空間填入絕緣結(jié)構(gòu)80。

然后，如圖5d所示，將散熱器4固設(shè)于基板7的第二導(dǎo)電層72上。可選擇的，散熱器4與第二導(dǎo)電層72之間可設(shè)置導(dǎo)熱絕緣層10。另外，利用導(dǎo)電材料27可使導(dǎo)腳3的第二端固設(shè)于第一導(dǎo)接部20、使第一次模塊5的第一電極520固設(shè)于第二導(dǎo)接部21、使第二次模塊6的第五電極620固設(shè)于第三導(dǎo)接部22、使第二次模塊6的第六電極621固設(shè)于第四導(dǎo)接部24。借此，以完成圖1所示的電源模塊1。

應(yīng)注意的是本發(fā)明的電源模塊可依實際應(yīng)用需求而任施變化。以下將以圖6及圖7進(jìn)一步說明本發(fā)明圖1所示的電源模塊1的兩種變化例，其中對應(yīng)于第一實施例的組件及元件以相同元件符號表示，于此不再贅述。

圖6為本發(fā)明第二較佳實施例的電源模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖1所示的電源模塊1，本實施例的電源模塊8的導(dǎo)腳3并非為獨立接腳，取而代之的，導(dǎo)腳3直接由第一導(dǎo)電區(qū)塊710延伸所形成。相似的，導(dǎo)腳3同樣可利用導(dǎo)電材料27而固設(shè)于電路板2的第一導(dǎo)接部20上。

圖7為本發(fā)明第三較佳實施例的電源模塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。相較于圖1所示的電源模塊1，本實施例的電源模塊9的導(dǎo)腳3并非利用導(dǎo)電材料27固設(shè)于電路板2的第一導(dǎo)接部20上，取而代之的，導(dǎo)腳3的突出段331插設(shè)于電路板2的對應(yīng)插槽201。于圖1所示的實施例中，第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21、第三導(dǎo)接部22以及第四導(dǎo)接部24設(shè)置于電路板2的第一表面23上。于本實施例中，第一導(dǎo)接部20、第二導(dǎo)接部21、第三導(dǎo)接部22以及第四導(dǎo)接部24設(shè)置于電路板2的第二表面25上，其中第一導(dǎo)接部20與插槽201對位。當(dāng)導(dǎo)腳3的突出段331插設(shè)于電路板2的插槽201時，第一導(dǎo)接部20可與導(dǎo)腳33的突出段331電連接，借此第一導(dǎo)接部20可經(jīng)由導(dǎo)腳3、第一導(dǎo)電區(qū)塊710、第一導(dǎo)熱/導(dǎo)電部件55而與第一電極520電連接。此外，當(dāng)導(dǎo)腳3的突出段331插設(shè)于電路板2的插槽201時，電路板2與第一次模塊5及第二次模塊6之間以一間距相分離，借此第一次模塊5及第二次模塊6無須焊設(shè)于電路板2上。應(yīng)注意的是本發(fā)明技術(shù)可依實際應(yīng)用需求而任施變化。于其它實施例中，當(dāng)導(dǎo)腳3的突出段331插設(shè)于電路板2的插槽201時，第一次模塊5及第二次模塊6可貼附于電路板2上。

綜上所述，本發(fā)明提供一種電源模塊，其將半導(dǎo)體開關(guān)及二極管內(nèi)埋絕緣層，借此第一次模塊及第二次模塊分別構(gòu)成橋式電路的高壓側(cè)開關(guān)組件及低壓側(cè)開關(guān)組件。第一次模塊與第二次模塊設(shè)置于基板的第一表面上。第一次模塊的電極及第二次模塊的一些電極與電路板上的對應(yīng)導(dǎo)接部電連接?；宓牡诙砻婵稍O(shè)置散熱器，借此電源模塊的熱能可通過電路板及散熱器進(jìn)行散熱，因此達(dá)到雙面散熱的效果而提升散熱效率。此外，第一次模塊及第二次模塊皆無須內(nèi)埋基板，換言之，第一次模塊及第二次模塊設(shè)置于基板上，借此本發(fā)明電源模塊的封裝過程較為簡單。更甚者，第一次模塊(即高壓側(cè)開關(guān)組件)及第二次模塊(即低壓側(cè)開關(guān)組件)不需以打線技術(shù)實現(xiàn)彼此連接，借此本發(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。

本發(fā)明可由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，但皆不脫離所附的權(quán)利要求書所欲保護(hù)的范圍。