CN206961820U - 一种功率半导体芯片的微动电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率半导体芯片的微动电极，包括与芯片焊接固定的下固定导电片，所述下固定导电片的上方还设置有电流输出端面，所述下固定导电片与电流输出端面间设置有起连接作用的折弯结构，所述电流输出端面靠近折弯结构处设置有使电流输出端面产生弹性变形的弹簧结构，本实用新型可以很好的消除多个芯片通过引线焊接并联时受热胀冷缩产生的拉伸应力，避免芯片间的相互拉伤，从而提高芯片的使用寿命。

Description

一种功率半导体芯片的微动电极

技术领域

本实用新型涉及功率半导体器件领域，尤其是涉及一种功率半导体芯片的微动电极。

背景技术

大功率半导体芯片设有阴极电流输出电极和阳极电流输出电极，电极所选用的材料尽量与硅片线膨胀系数接近、热传导率较高的、电阻率低的材料，如钼片、钨。但钼、钨材料价格高，属稀有金属。为降低成本，可以选用常用金属，例如铜、铁等。铜具有比钼更好的热传导率、低的电阻率的优点。但缺点是线膨胀系数大，只适应制作小功率芯片的上下电极，铜价格约是钼的百分之二十。因此，需要考虑如何对常用金属进行结构上的改进，解决因线膨胀系数大与硅片不匹配问题。目前采用在电极片上开去应力槽的结构，如中国专利申请号2013204782155公开一种功率半导体芯片电极结构，包括电极片，所述电极片包括电极片本体和电流输出端；所述电极片本体上设置有一组去应力槽。通过该去应力槽结构来解决普通金属与硅片膨胀系数差别大，用来做电极片容易造成硅片热膨胀拉裂的问题。但该结构电极片的末端设置有直通槽，因此，该电极片结构容易变形，电极与电极间的距离容易变化，焊接时，与芯片的图案不能准确吻合。同时，现有电极片本体和电流输出端采用硬性连接，电流输出端在与引线焊接后，多颗芯片的阴极电流输出电极间通过引线焊接并联时，由于冷热膨胀，会造成芯片的阴极电流输出电极间产生伸缩应力，造成芯片间的相互拉伤，从而使芯片损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功率半导体芯片的微动电极，解决现有多个功率半导体芯片的阴极电流输出电极并联时芯片间容易拉伤的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种功率半导体芯片的微动电极，包括与芯片焊接固定的下固定导电片，所述下固定导电片的上方还设置有电流输出端面，所述下固定导电片与电流输出端面间设置有起连接作用的折弯结构，所述电流输出端面靠近折弯结构处设置有使电流输出端面产生弹性变形的弹簧结构，所述电流输出端面为与引线焊接的电流输出端。

优选的，所述折弯结构为拱形折弯结构，所述电流输出端面与下固定导电片相互平行。

进一步的，所述下固定导电片、电流输出端面与折弯结构一体成型。

为解决硅片热膨胀拉裂的问题，所述下固定导电片的外边设置有一组去应力槽，同时，在下固定导电片内也设置有一组去应力槽，使得相邻两去应力槽间的距离或去应力槽到下固定导电片外边的距离不大于8mm，所述去应力槽的宽度不小于下固定导电片的厚度，便于去应力槽冲压成型。

为满足晶闸管芯片的加工需求，所述下固定导电片的中间位置还设置有门极让位槽，整流芯片没有门极让位槽。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过在电流输出端面靠近折弯结构的一端设置弹簧结构，使得当下固定导电片固定牢靠后，电流输出端面在弹簧结构的作用下有一定的变形量，用于克服多颗芯片的阴极电流输出电极间通过引线焊接时，由于冷热膨胀，造成芯片的阴极电流输出电极间产生伸缩应力的问题，使芯片间相互拉伤的问题得到解决。所述折弯结构为拱形折弯结构，即起到弹簧结构的作用，结构简单，加工方便。所述下固定导电片采用在外边和内部同时设置去应力槽的结构，具有强度好，不易受力变形的优点，同时，通过电极片受热后去应力槽的伸缩变化，使得整体电极片不具有膨胀系数叠加的效应，从而使电极片与硅片的热膨胀系数更接近，避免硅片受热易拉裂的问题。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型展开状态下的俯视图。

图2为本实用新型使用状态下的俯视图。

图3为本实用新型使用状态下的侧视图。

具体实施方式

实施例，如图1至3所示，一种功率半导体芯片的微动电极，其采用铜质材料制得。包括与芯片焊接固定的下固定导电片1，所述下固定导电片1的上方还设置有电流输出端面2，电流输出端面2与下固定导电片1相互平行，且两者间的距离为0.2mm。电流输出端面2的尺寸略小于下固定导电片1。

所述下固定导电片1与电流输出端面2间设置有起连接作用的折弯结构3，所述电流输出端面2靠近折弯结构3处设置有使电流输出端面产生弹性变形的弹簧结构7，该弹簧结构7可以是拱形折弯结构，也可以是波浪形的折弯结构，该弹簧结构7的目的在于电流输出端面2可以相对折弯结构3上下左右摆动，用于消除功率半导体芯片的微动电极冷热膨胀时，造成芯片的阴极电流输出电极间产生拉伸应力。本实施例优选将折弯结构3设计成拱形折弯结构，从而使折弯结构3具备弹簧结构7的作用。为方便加工，所述下固定导电片1、电流输出端面2与折弯结构3一体加工成型，如图1所示，然后通过模具折弯形成如图2至3所示的形状。当多组功率半导体芯片的微动电极通过引线焊接并联时，由于冷热膨胀，会造成芯片的阴极电流输出电极间产生拉伸应力，该拉伸应力可以通过本实用新型的弹性结构得到很好的消除，从而避免芯片间的相互拉伤。

所述下固定导电片1为封闭的矩形片状结构，且在三个外边上均设置有两个去应力槽5，在下固定导电片1与折弯结构3间设置有3个去应力槽5。同时，所述下固定导电片1的中间位置还设置有门极让位槽6，在下固定导电片1内也设置有一组与门极让位槽6连通的去应力槽5，所述去应力槽5的宽度为()；该下固定导电片1上的去应力槽5的个数根据下固定导电片1的大小而不同，去应力槽5的个数和位置使得相邻两去应力槽5间的距离或去应力槽5到下固定导电片1外边的距离不大于8mm，所述去应力槽5的宽度不小于下固定导电片1的厚度。通过在下固定导电片1上设置去应力槽5，通过电极片受热后去应力槽的伸缩变化，使得电极片与硅片的热膨胀系数更接近，避免硅片受热易拉裂的问题。

Claims (5)

1.一种功率半导体芯片的微动电极，包括与芯片焊接固定的下固定导电片(1)，其特征在于：所述下固定导电片(1)的上方还设置有电流输出端面(2)，所述下固定导电片(1)与电流输出端面(2)间设置有起连接作用的折弯结构(3)，所述电流输出端面(2)靠近折弯结构(3)处设置有使电流输出端面产生弹性变形的弹簧结构(7)，所述电流输出端面(2)为与引线焊接的电流输出端。

2.如权利要求1所述的功率半导体芯片的微动电极，其特征在于：所述折弯结构(3)为拱形折弯结构，所述电流输出端面(2)与下固定导电片(1)相互平行。

3.如权利要求1或2所述的功率半导体芯片的微动电极，其特征在于：所述下固定导电片(1)、电流输出端面(2)与折弯结构(3)一体成型。

4.如权利要求1所述的功率半导体芯片的微动电极，其特征在于：所述下固定导电片(1)为矩形片状结构，且在每个边上均设置有一组去应力槽(5)，同时，在下固定导电片(1)内也设置有一组去应力槽(5)，使得相邻两去应力槽(5)间的距离或去应力槽(5)到下固定导电片(1)外边的距离不大于8mm，所述去应力槽(5)的宽度不小于下固定导电片(1)的厚度。

5.如权利要求4所述的功率半导体芯片的微动电极，其特征在于：所述下固定导电片(1)的中间位置还设置有门极让位槽(6)。