CN217182187U - 一种功率模块封装结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种功率模块封装结构,包括外壳以及封装在外壳内的功率模块主体,功率模块主体包括功率端子、信号端子、铜底板以及设于铜底板上的DBC基板组件;DBC基板组件包括设于铜底板上的第一DBC基板以及设于第一DBC基板背向铜底板一侧的第二DBC基板;第一DBC基板朝向第二DBC基板的表面设有二极管芯片和功率芯片,第一DBC基板包括印刷电路,二极管芯片和功率芯片均与印刷电路电连接,印刷电路与信号端子通过键合线电连接;二极管芯片和功率芯片朝向第二DBC基板的表面均设有钼片,钼片用于电连接功率端子和信号端子。本申请解决了现有功率模块在大电流工作时会产生大量的热量,影响其载流能力提升的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电子器件技术领域,特别涉及一种功率模块封装结构。
背景技术
功率模块是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动器件。由于具有高集成度、高可靠性等优势,智能功率模块赢得越来越大的市场,尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源,是变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动和变频家电常用的电力电子器件。
对于宽禁带半导体功率器件而言,其尺寸相较于其他类型的功率半导体器件大大减小,为了提升宽禁带半导体功率器件的功率密度去配合宽禁带半导体功率器件的应用需求,需提升其载流能力。目前,功率模块采用键合线与功率端子连接,由于键合线截面积小,在大电流工作时会产生大量的热量,导致键合线温度居高不下,影响了功率模块工作电流的进一步提高。
实用新型内容
本申请实施例提供一种功率模块封装结构,解决了现有功率模块在大电流工作时会产生大量的热量,影响其载流能力提升的问题。
本实用新型是这样实现的,一种功率模块封装结构,包括外壳以及封装在所述外壳内的功率模块主体,所述功率模块主体包括功率端子、信号端子、铜底板以及设于所述铜底板上的DBC基板组件;所述DBC基板组件包括设于所述铜底板上的第一DBC基板以及设于所述第一DBC基板背向所述铜底板一侧的第二DBC基板;所述第一DBC基板朝向所述第二DBC基板的表面设有二极管芯片和功率芯片,所述第一DBC基板包括印刷电路,所述二极管芯片和所述功率芯片均与所述印刷电路电连接,所述印刷电路与所述信号端子通过键合线电连接;所述二极管芯片和所述功率芯片朝向所述第二DBC基板的表面均设有钼片,所述钼片用于电连接所述功率端子和所述信号端子。
根据本申请实施例提供的功率模块封装结构,将二极管芯片和功率芯片设于第一DBC基板和第二DBC基板之间,并且在二极管芯片和功率芯片上连接钼片,由于第一DBC基板具有蚀刻好的印刷电路,因此二极管芯片和功率芯片可以直接与印刷电路电连接,然后再通过键合线将印刷电路和信号端子电连接,钼片用于连接功率端子和信号端子,比起传统的二极管芯片和功率芯片均采用键合线与信号端子和功率端子连接,本申请极大的减少了键合线的使用数量,而且钼片的截面积比键合线的截面积大,因此本申请的键合线和钼片在大电流工作时产生的热量大大减少,有利于提升功率模块的载流能力,从而提升功率模块的功率密度。
在其中一个实施例中,所述DBC基板组件远离所述铜底板的一侧表面设有散热件。
在其中一个实施例中,所述第一DBC基板包括第一陶瓷板、设于所述第一陶瓷板一侧面的铜层以及设于所述第一陶瓷板另一侧面的所述印刷电路;
所述铜层与所述铜底板通过焊料焊接;
所述二极管芯片通过焊料焊接于所述印刷电路,所述功率芯片具有源极的表面通过焊料焊接于所述印刷电路,所述功率芯片的门级和发射极均通过键合线与所述印刷电路电连接。
在其中一个实施例中,所述钼片分别与所述二极管芯片和所述功率芯片通过焊料焊接;
所述钼片与所述第二DBC基板通过焊料焊接。
在其中一个实施例中,所述铜底板为矩形,所述功率端子和所述信号端子均位于所述铜底板宽度方向的两侧;
所述功率芯片相对于所述二极管芯片靠近所述功率端子和所述信号端子;
与所述功率芯片焊接的所述钼片呈弧形向所述功率端子和所述信号端子延伸。
在其中一个实施例中,所述二极管芯片和焊接于所述二极管芯片上的所述钼片的厚度之和与所述功率芯片和焊接于所述功率芯片上的所述钼片的厚度之和相等。
在其中一个实施例中,所述外壳顶部开设有第一安装孔和第二安装孔;
所述功率端子的顶部穿过所述第一安装孔并向所述外壳的外侧延伸,所述信号端子的顶部穿过所述第二安装孔并向所述外壳的外侧延伸。
在其中一个实施例中,所述外壳顶部对应于所述第二安装孔的位置上设有向上凸起的凸块;
所述凸块沿凸起方向设有与所述第二安装孔连通的贯穿孔,所述信号端子的顶部穿过所述贯穿孔。
在其中一个实施例中,所述焊料为锡膏、银浆或纳米银。
在其中一个实施例中,所述焊料的厚度为10微米。
在其中一个实施例中,所述功率模块主体为宽禁带三相全桥功率模块。
本申请提供的功率模块封装结构的有益效果在于:与现有技术相比,本申请将二极管芯片和功率芯片设于第一DBC基板和第二DBC基板之间,使得二极管芯片和功率芯片可以直接与第一DBC基板的印刷电路电连接,然后再通过键合线将印刷电路和信号端子电连接,同时在二极管芯片和功率芯片上还连接有钼片,钼片用于连接功率端子和信号端子,如此就实现了二极管芯片、功率芯片分别与功率端子和信号端子之间的电连接,比起传统的二极管芯片和功率芯片均采用键合线与信号端子和功率端子电连接,本申请极大的减少了使用的键合线数量,而且钼片的截面积比键合线的截面积大,因此本申请的键合线和钼片在大电流工作时产生的热量大大减少,有利于提升功率模块的载流能力,从而提升功率模块的功率密度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的功率模块封装结构的整体结构示意图;
图2是本申请实施例提供的功率模块封装结构未设置散热件的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的功率模块封装结构中的二极管芯片和功率芯片的设置位置示意图;
图4是本申请实施例提供的功率模块封装结构中的功率模块主体的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的功率模块封装结构中的DBC基板组件的结构示意图;
图6是DBC基板组件的第一DBC基板的结构示意图;
图7是图6的俯视图;
图8是图6的仰视图;
图9是DBC基板组件的第二DBC基板的结构示意图;
图10是图9的俯视图;
图11是图9的仰视图;
图12是本申请实施例提供的功率模块封装结构中的铜底板的结构示意图;
图13是本申请实施例提供的功率模块封装结构中的散热件的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的功率模块封装结构中外壳的结构示意图;
图15是本申请实施例提供的功率模块本体为三相全桥功率模块的电路原理图。
附图标记:1、外壳;2、功率模块主体;
10、功率端子;20、信号端子;
30、铜底板;
40、DBC基板组件;41、第一DBC基板;411、第一陶瓷板;42、第二DBC基板;421、第二陶瓷板;
51、二极管芯片;52、功率芯片;
60、钼片;
70、散热件;
101、第一安装孔;102、第二安装孔;103、凸块。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
本申请实施例提供一种功率模块封装结构,解决了现有功率模块在大电流工作时会产生大量的热量,影响其载流能力提升的问题。
参考图2,本申请实施例提供的功率模块封装结构包括外壳1以及封装在外壳1内的功率模块主体2,功率模块主体2包括功率端子10、信号端子20、铜底板30以及设于铜底板30上的DBC基板组件40;DBC基板组件40包括设于铜底板30上的第一DBC基板41以及设于第一DBC基板41背向铜底板30一侧的第二DBC基板42;第一DBC基板41朝向第二DBC基板42的表面设有二极管芯片51和功率芯片52,第一DBC基板41包括印刷电路,二极管芯片51和功率芯片52均与印刷电路电连接,印刷电路与信号端子20通过键合线电连接;二极管芯片51和功率芯片52朝向第二DBC基板42的表面均设有钼片60,钼片60用于电连接功率端子10和信号端子20。
可以理解的是,功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成一个模块。DBC基板即为覆铜陶瓷基板(Direct Bonding Copper),简称陶瓷覆铜板(CentrothermDBC),陶瓷覆铜板具有陶瓷的高导热、高电绝缘、高机械强度、低膨胀等特性,又兼具无氧铜的高导电性和优异焊接性能,且能像PCB线路板一样刻蚀出各种图形。
在第一DBC基板41上蚀刻出印刷电路,将二极管芯片51和功率芯片52贴装在印刷电路上就可以实现二极管芯片51和功率芯片52与印刷电路的电性连接,然后再将印刷电路与信号端子20通过键合线电连接,这种连接方式大大的减少了使用的键合线数量,不仅使二极管芯片51和功率芯片52分别与信号端子20的连接变得简单,而且键合线的减少也能降低键合线产生的热量,从而使功率模块整体产生的热量变少。
由于第一DBC基板41和第二DBC基板42具有高导热性,因此将二极管芯片51和功率芯片52设置于第一DBC基板41和第二DBC基板42之间可以很好的将二极管芯片51和功率芯片52工作产生的热量散发出去,有利于快速的降低功率模块的温度,有助于功率模块的功率密度的提升。
具体的,本申请实施例采用的二极管芯片51为自主型二极管芯片,其体积为10.60mm*6.20mm*0.22mm,功率芯片52为功率MOSFET芯片。
需要说明的是,本申请实施例中的外壳1是围绕功率模块本体的四周封装功率模块本体的,这样就不会有障碍物影响第一DBC基板41和第二DBC基板42散发热量,使得第一DBC基板41和第二DBC基板42散发热量的效果更好,功率模块的温度也能快速的降低。
本申请实施例中采用的键合线是半导体封装用的核心材料,是连接引脚和硅片、传达电信号的零件,半导体生产中不可或缺的核心材料。是只有1/4忽米直径的超丝线,生产键合线需要高强度超精密和耐高温的技术能力。
根据本申请实施例提供的功率模块封装结构,将二极管芯片51和功率芯片52设于第一DBC基板41和第二DBC基板42之间,并且在二极管芯片51和功率芯片52上连接钼片60,由于第一DBC基板41具有蚀刻好的印刷电路,因此二极管芯片51和功率芯片52可以直接与印刷电路电连接,然后再通过键合线将印刷电路和信号端子20电连接,钼片60用于连接功率端子10和信号端子20,比起传统的二极管芯片51和功率芯片52均采用键合线与信号端子20和功率端子10连接,本申请极大的减少了键合线的使用数量,而且钼片60的截面积比键合线的截面积大,因此本申请的键合线和钼片60在大电流工作时产生的热量大大减少,有利于提升功率模块的载流能力,从而提升功率模块的功率密度。
在另一些实施例中,参考图1,DBC基板组件40远离铜底板30的一侧表面设有散热件70。也就是在功率模块本体的上方再创建一条新的散热通道,直接将二极管芯片51和功率芯片52散发的热量传递到散热件70中进行散热,这样二极管芯片51和功率芯片52散发的热量就有两个散热通道,其中一个是通过第一DBC基板41散热,另一个则是将二极管芯片51和功率芯片52散发的热量传递到第二DBC基板42,再通过散热件70散发出去,分别从上下两个方向散热,大大增加了功率模块本体的散热能力,提升了功率模块的功率密度。
上述散热件70可以是水冷板,也可以是具有多个散热翅片的散热板,本申请实施例不做限定。为了使散热件70的散热效果更好,需要让散热件70尽可能的与DBC基板组件40远离铜底板30的一侧表面贴紧,同时需要让散热件70的散热面尽可能的大一些,因此可以在DBC基板组件40远离铜底板30的一侧表面上先布置一层铜板,该铜板将DBC基板组件40完全覆盖,然后再将散热件70贴合设置在铜板上,其中,散热件70远离铜板的一侧表面面积大于散热件70贴合铜板的表面的面积,这样可以增大散热面积,使得散热效果更好。
参考图13,图13为散热件70为水冷板的结构示意图,水冷板(cold plate),是一种通过液冷换热的元件,原理是在金属板材内加工形成流道,电子元件安装于板的表面(中间涂装导热介质),冷却液从板的进口进入,出口出来,把元件的发出的热量带走。水冷板的整体板片厚度小,热传递速度快,能够有效的降低散热件70的体积以及提高散热效率。
在其中一个实施例中,参考图6-图8,第一DBC基板41包括第一陶瓷板411、设于第一陶瓷板411一侧面的铜层以及设于第一陶瓷板411另一侧面的印刷电路;铜层与铜底板30通过焊料焊接;二极管芯片51通过焊料焊接于印刷电路,功率芯片52具有源极的表面通过焊料焊接于印刷电路,功率芯片52的门级和发射极均通过键合线与印刷电路电连接。
需要说明的是,二极管芯片51通过焊料焊接于印刷电路就可以实现与印刷电路之间的电连接,而功率芯片52则需要将具有源极的表面通过焊料焊接于印刷电路实现源极与印刷电路的电连接,对于功率芯片52的门极和发射极来说,需要采用键合线将其与印刷电路连接在一起,虽然这里也采用了键合线,但是相比传统的功率芯片52与信号端子20的连接采用的键合线的数量来说已经大大减少了,键合线减少也能减少焊接的工作量,同时也降低了布线难度。
上述设于第一陶瓷板411一侧面的铜层以及设于第一陶瓷板411另一侧面的印刷电路均采用铜材料蚀刻印刷,参考图8,第一陶瓷板411一侧面的铜层为一个整块的铜层5F,参考图7,第一陶瓷板411另一侧面的印刷电路包括四个间隔分布的印刷铜层,分别为1F~4F。
上述焊料可以为锡膏、银浆或纳米银,且焊料的厚度可以设置为10微米,这样既能确保二极管芯片51与印刷电路之间电连接,功率芯片52的源极与印刷电路之间电连接,而且10微米厚度的焊料可以使焊接的牢固程度更高,防止二极管芯片51与印刷电路之间的焊接以及功率芯片52的源极与印刷电路之间的焊接出现断裂影响电连接形成的电路的导通性。
在其中一个实施例中,可选的,钼片60分别与二极管芯片51和功率芯片52通过焊料焊接;钼片60与第二DBC基板42通过焊料焊接。
需要说明的是,将钼片60分别与二极管芯片51和功率芯片52通过焊料焊接,可以使钼片60与二极管芯片51电连接,同时钼片60也与功率芯片52电连接,这样当钼片60与功率端子10连接时就相当于功率芯片52和二极管芯片51与功率端子10连接,当钼片60与信号端子20连接就相当于功率芯片52和二极管芯片51与信号端子20连接,如此功率芯片52与信号端子20和功率端子10之间的连接就通过钼片60来实现了,同时二极管芯片51与信号端子20和功率端子10之间的连接也是通过钼片60来实现的,这里采用钼片60代替键合线,由于钼片60的截面积比键合线的截面积大,因此钼片60在大电流工作时产生的热量比键合线在大电流工作时产生的热量要少的多,这样可以减少功率模块本体整体产生的热量。
钼片60与第二DBC基板42通过焊料焊接,其中,参考图9-图11,第二DBC基板42包括第二陶瓷板421、设置于第二陶瓷板421靠近钼片60一侧的蚀刻图形以及设置于第二陶瓷板421远离钼片60一侧的铜层,钼片60与第二陶瓷板421上的蚀刻图形对应焊接在一起,如此钼片60对应的功率芯片52和二极管芯片51就与第二陶瓷板421上的蚀刻图形电连接,基于此,功率芯片52分别与第一陶瓷板411上的印刷电路和第二陶瓷板421上的蚀刻图形电连接,然后通过钼片60连接在信号端子20或功率端子10上,这样可以省去许多键合线,降低功率模块本体的整体热量。其中,第二陶瓷板421靠近钼片60一侧的蚀刻图形以及设置于第二陶瓷板421远离钼片60一侧的铜层均采用铜材料蚀刻印刷,参考图11,第二陶瓷板421远离钼片60一侧的铜层为一个整块的铜层6F,参考图10,第二陶瓷板421靠近钼片60一侧的蚀刻图形包括三个间隔分布的印刷铜层,分别为7F~9F。
上述焊料可以为锡膏、银浆或纳米银,且焊料的厚度可以设置为10微米,这样既能确保二极管芯片51和功率芯片52分别与钼片60之间电连接,钼片60与第二DBC基板42之间电连接,而且10微米厚度的焊料可以使焊接的牢固程度更高,防止钼片60出现松动而影响电连接形成的电路的导通性。
在其中一个实施例中,参考图4-图5,铜底板30为矩形,功率端子10和信号端子20均位于铜底板30宽度方向的两侧;功率芯片52相对于二极管芯片51靠近功率端子10和信号端子20;与功率芯片52焊接的钼片60呈弧形向功率端子10和信号端子20延伸。
需要说明的是,钼片60可以代替键合线完成芯片与功率端子10和信号端子20之间的电连接,因此可以将靠近功率端子10和信号端子20的钼片60做成延伸状,延伸出去的钼片60可以被当作引线,一方面便于连接功率端子10和信号端子20,另一方面也能减少钼片60的制作材料,降低成本。
参考图12,图12是铜底板30为矩形的示意图。
在另一些实施例中,可选的,二极管芯片51和焊接于二极管芯片51上的钼片60的厚度之和与功率芯片52和焊接于功率芯片52上的钼片60的厚度之和相等。
需要说明的是,在实际使用中,根据不同的需求可能会选择不同型号的功率芯片52和二极管芯片51,此时功率芯片52的厚度和二极管芯片51的厚度可能相同,也可能不同,当功率芯片52的厚度和二极管芯片51的厚度相同时,焊接于功率芯片52上的钼片60与焊接于二极管芯片51上的钼片60就设置为相同的厚度,当功率芯片52的厚度和二极管芯片51的厚度不相同时,焊接于功率芯片52上的钼片60与焊接于二极管芯片51上的钼片60就设置为不同的厚度,以使得功率芯片52与焊接于其上的钼片60的厚度之和等于二极管芯片51与焊接于其上的钼片60的厚度之和,这样可以很好的通过钼片60弥补二极管芯片51和功率芯片52之间的厚度差,使的第二DBC基板42可以设置的更加平稳,保持与第一DBC基板41平行。
举例说明,当二极管芯片51的厚度大于功率芯片52的厚度时,焊接于二极管芯片51上的钼片60厚度就小于焊接于功率芯片52上的钼片60厚度,具体的,当二极管芯片51厚度比功率芯片52厚度大0.13毫米时,焊接于二极管芯片51上的钼片60厚度为0.50毫米,焊接于功率芯片52上的钼片60厚度为0.63毫米。
在其中一个实施例中,参考图14,外壳1顶部开设有第一安装孔101和第二安装孔102;功率端子10的顶部穿过第一安装孔101并向外壳1的外侧延伸,信号端子20的顶部穿过第二安装孔102并向外壳1的外侧延伸。
当功率模块本体封装在外壳1内时,功率端子10和信号端子20也会一并封装固定在外壳1上,在外壳1顶部开设第一安装孔101和第二安装孔102,可以使封装时功率端子10和信号端子20分别从第一安装孔101和第二安装孔102中穿过并向外壳1的外侧延伸,使得封装好的功率模块的信号端子20和功率端子10可以漏在外面供连接线路使用。
由于功率模块在工作时会产生大量的热量,因此封装功率模块的外壳1需要采用热变形温度在300℃以上的材料(如PA6T)去制作,以满足功率模块双面散热的需求。
进一步的,参考图14,在外壳1顶部对应于第二安装孔102的位置上可以设有向上凸起的凸块103;并且凸块103沿凸起方向设有与第二安装孔102连通的贯穿孔,信号端子20的顶部穿过贯穿孔。本申请实施例中的信号端子20为片状结构,因此为了防止信号端子20在使用过程中受到外力折弯影响正常使用,可以设置凸块103,信号端子20从第二安装孔102中穿过之后再穿设进凸块103的贯穿孔中,这样凸块103就相当于为信号端子20起到了一定的支撑作用,使得信号端子20漏在外面的长度变短,不容易发生折弯,同时又不影响信号端子20的正常使用。
在另一些实施例中,可选的,功率模块主体2可以为宽禁带三相全桥功率模块,单桥臂由两只MOSFET和两只二极管反并联组成,共12只MOSFET和12只二极管,参考图15,图15为三相全桥功率模块的电路原理图。
具体的,参考图3,宽禁带三相全桥功率模块包括的功率端子10有五个,分别为1号功率端子1T、2号功率端子2T、3号功率端子3T、4号功率端子4T、5号功率端子5T;信号端子20有15个,分别为1号信号端子1P、2号信号端子2P、3号信号端子3P、4号信号端子4P、5号信号端子5P、6号信号端子6P、7号信号端子7P、8号信号端子8P、9号信号端子9P、10号信号端子10P、11号信号端子11P、12号信号端子12P、13号信号端子13P、14号信号端子14P、15号信号端子15P;第一DBC基板41和第二DBC基板42分别有3个,功率芯片52有12个,分别为1M~12M;二极管芯片51有12个,分别为1S~12S。
在矩形的铜底板30上,其中一条长边侧设有3个功率端子10和8个信号端子20,另一条长边侧设有两个功率端子10和7个信号端子20,3个第一DBC基板41在铜底板30长度方向上并列排列,每一个第一DBC基板41沿铜底板30宽度方向的两侧分别设有两个功率芯片52,中间位置设有4个二极管芯片51,功率芯片52的门级和发射极需要与第一DBC基板41采用键合线连接,第一DBC基板41与信号端子20也需要采用键合线连接,因此宽禁带三相全桥功率模块一共采用了18条键合线,如图3所示,分别为1W~18W。
其中,图2中左边的第二DBC基板42与其对应的第一DBC基板41对应图15中的Q3和Q6;中间的第二DBC基板42与其对应的第一DBC基板41对应图15中的Q2和Q5;右边的第二DBC基板42与其对应的第一DBC基板41对应图15中的Q1和Q4。图3中的7W、8W、9W、14P对应图15中的Q1开关;4W、5W、6W、12P对应Q2开关;1W、2W、3W、11P对应Q3开关;16W、17W、18W、7P对应Q4开关;13W、14W、15W、5P对应Q5开关;10W、11W、12W、1P对应Q6开关。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种功率模块封装结构,包括外壳(1)以及封装在所述外壳(1)内的功率模块主体(2),其特征在于,
所述功率模块主体(2)包括功率端子(10)、信号端子(20)、铜底板(30)以及设于所述铜底板(30)上的DBC基板组件(40);
所述DBC基板组件(40)包括设于所述铜底板(30)上的第一DBC基板(41)以及设于所述第一DBC基板(41)背向所述铜底板(30)一侧的第二DBC基板(42);
所述第一DBC基板(41)朝向所述第二DBC基板(42)的表面设有二极管芯片(51)和功率芯片(52),所述第一DBC基板(41)包括印刷电路,所述二极管芯片(51)和所述功率芯片(52)均与所述印刷电路电连接,所述印刷电路与所述信号端子(20)通过键合线电连接;
所述二极管芯片(51)和所述功率芯片(52)朝向所述第二DBC基板(42)的表面均设有钼片(60),所述钼片(60)用于电连接所述功率端子(10)和所述信号端子(20)。
2.根据权利要求1所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述DBC基板组件(40)远离所述铜底板(30)的一侧表面设有散热件(70)。
3.根据权利要求2所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述第一DBC基板(41)包括第一陶瓷板(411)、设于所述第一陶瓷板(411)一侧面的铜层以及设于所述第一陶瓷板(411)另一侧面的所述印刷电路;
所述铜层与所述铜底板(30)通过焊料焊接;
所述二极管芯片(51)通过焊料焊接于所述印刷电路,所述功率芯片(52)具有源极的表面通过焊料焊接于所述印刷电路,所述功率芯片(52)的门级和发射极均通过键合线与所述印刷电路电连接。
4.根据权利要求3所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述钼片(60)分别与所述二极管芯片(51)和所述功率芯片(52)通过焊料焊接;
所述钼片(60)与所述第二DBC基板(42)通过焊料焊接。
5.根据权利要求4所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述铜底板(30)为矩形,所述功率端子(10)和所述信号端子(20)均位于所述铜底板(30)宽度方向的两侧;
所述功率芯片(52)相对于所述二极管芯片(51)靠近所述功率端子(10)和所述信号端子(20);
与所述功率芯片(52)焊接的所述钼片(60)呈弧形向所述功率端子(10)和所述信号端子(20)延伸。
6.根据权利要求4或5所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述二极管芯片(51)和焊接于所述二极管芯片(51)上的所述钼片(60)的厚度之和与所述功率芯片(52)和焊接于所述功率芯片(52)上的所述钼片(60)的厚度之和相等。
7.根据权利要求6所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述外壳(1)顶部开设有第一安装孔(101)和第二安装孔(102);
所述功率端子(10)的顶部穿过所述第一安装孔(101)并向所述外壳(1)的外侧延伸,所述信号端子(20)的顶部穿过所述第二安装孔(102)并向所述外壳(1)的外侧延伸。
8.根据权利要求7所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述外壳(1)顶部对应于所述第二安装孔(102)的位置上设有向上凸起的凸块(103);
所述凸块(103)沿凸起方向设有与所述第二安装孔(102)连通的贯穿孔,所述信号端子(20)的顶部穿过所述贯穿孔。
9.根据权利要求7或8所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述焊料为锡膏、银浆或纳米银。
10.根据权利要求9所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述焊料的厚度为10微米。
11.根据权利要求10所述的功率模块封装结构,其特征在于,
所述功率模块主体为宽禁带三相全桥功率模块。
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CN202220650062.7U CN217182187U (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 一种功率模块封装结构 |
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Cited By (1)
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CN117059588A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-11-14 | 上海林众电子科技有限公司 | 功率模块封装平台及功率模块 |
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- 2022-03-23 CN CN202220650062.7U patent/CN217182187U/zh active Active
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