[發明專利]實現功率模塊超薄化封裝的螺母

無效

• 申請號: 201110440687.7
• 申請日: 2011-12-26
• 公開（公告）號: CN103178042A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 周錦源
• 申請（專利權）人: 江蘇宏微科技有限公司
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;H05K3/34;F16B37/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 唐立;盧江

技術領域

本發明屬于功率模塊封裝技術領域，涉及一種用于封裝功率模塊的螺母功率端子、以及使用該螺母功率端子進行封裝的功率模塊、以及使用該功率模塊的印刷電路板。

背景技術

????半導體功率器件芯片（例如，半導體二極管功率器件芯片、IGBT芯片、功率MOSFET芯片）通常采用模塊化封裝形成功率模塊，功率模塊廣泛應用于電機驅動、電源、輸變電等等。

對于功率模塊，模塊的高度通常反映功率端子的電極長度L，根據電感H的計算公式：H=L×di/dt，L越大，封裝所產生的雜生電感H越大；通常地，雜生電感H越大，使功率模塊在應用時需要相應設計匹配要求比較高的吸收電路。因此，功率模塊的高度的越高其電氣性能越差。

另外，功率模塊的高度的越高，導致其在印刷電路板（PCB）上應用時，功率模塊的高度大大高于其他器件（例如電阻、電容）的高度，從而PCB的高度基本由功率模塊的高度決定，進而影響PCB的結構緊湊化，使PCB的體積和成本難以降低。功率模塊的高度越高，其體積也越大，消耗的材料也越多（例如，功率端子的電極使用的銅材也越多），從而也限制功率模塊的成本降低和重量的降低。

當前地，功率模塊的高度為30mm或38mm左右，其能帶來較大電感量的雜生電感L，并且體積大、成本高。

圖1所示為現有技術的功率模塊的俯視圖；圖2所示為現有技術的功率模塊的主視圖；圖3所示為現有技術的功率模塊的右視圖。結合圖1至圖3對功率模塊100進行說明。

在圖1至圖3實例中，功率模塊100包括底板110，其設置于功率模塊110的底端，在底板110上設置直接鍵合銅（Direct?Bonding?Copper，DBC）基板120，一個或多個半導體功率器件芯片140被貼裝至DBC基板120的預定位置，在該實施例中，半導體功率器件芯片140為功率二極管芯片，其封裝后形成二極管功率模塊110。半導體功率器件芯片140通過鋁絲形式的連接橋150在功率模塊內部進行引線連接。彎折電極130通過彎折銅片形成，銅片的一端彎折地接觸于DBC基板120的表面上，其另一端在功率模塊的上表面彎折（如圖2和圖3中虛線所示）形成彎折電極130，彎折電極130的引出口對準螺母160，從而，在需要從彎折電極130固定引出時，可以通過螺絲對準彎折電極130的引出口而擰緊在的螺母160上，引出端方便地固定在彎折電極130上，因此，彎折電極130與螺母160組合用來形成功率端子。進一步，功率模塊100還包括外殼120以及填充與外殼120之內的空隙處的硅凝膠170。

圖1至圖3所示的功率模塊100的彎折電極130采用銅片彎折形成，結構復雜，彎折電極130的高度難以降低，從而也影響功率模塊的高度難以降低（當前最低能降至17mm）。因此，也具有結構復雜、雜生電感L電感量大、體積大、成本高的特點。

另外，專利申請號為CN201010530403、發明名稱為“一種新型封裝結構”的中國專利和專利申請號為CN201010530417、發明名稱為“一種緊湊型功率模”的中國專利中，也揭示了類似于圖1至圖3所示實施例的功率模塊結構。

發明內容

本發明的目的之一在于，降低功率模塊的高度以減小其雜生電感的電感量。

本發明的又一目的在于，簡化功率模塊的結構并縮小其體積。

本發明的還一目的在于，降低功率模塊的成本和重量。

為實現以上目的或者其他目的，本發明提供以下技術方案。

按照本發明的一方面，提供一種螺母功率端子，用于封裝功率模塊，所述螺母功率端子的下表面固定設置于所述功率模塊的直接鍵合銅基板上，所述螺母功率端子的上表面上設置有用于固定引出端的內螺紋孔。

按照本發明優選實施例的螺母功率端子，其中，所述螺母功率端子的高度大于或等于3.7毫米且小于或等于4.3毫米。

在之前所述任意實施例的螺母功率端子中，優選地，所述內螺紋孔的深度為所述螺母功率端子的高度的70%至95%。

在之前所述任意實施例的螺母功率端子中，優選地，所述螺母功率端子的下表面通過焊片焊接固定于所述直接鍵合銅基板上。

在之前所述任意實施例的螺母功率端子中，優選地，所述螺母功率端子為六角螺母形狀。

在之前所述任意實施例的螺母功率端子中，優選地，所述螺母功率端子的材料為銅。

在之前所述任意實施例的螺母功率端子中，優選地，所述內螺紋孔位于所述螺母功率端子的上表面的中央。

按照本發明的又一方面，提供一種功率模塊，其包括：