[實用新型]組合式大功率半導體芯片

有效

• 申請號: 201120185940.4
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN202142521U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 王日新;王民安
• 申請（專利權）人: 安徽省祁門縣黃山電器有限責任公司
• 主分類號: H01L23/48
• 分類號: H01L23/48;H01L23/28;H01L23/00
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 宣圣義

技術領域：

本實用新型涉及一種組合式大功率半導體芯片，屬電力電子半導體芯片技術領域。?

背景技術：

電力電子半導體芯片是指電力電子器件領域的整流二極管、快速整流二極管、晶閘管和快速晶閘管等半導體器件。小功率芯片陽極、陰極，多數以軟焊料和鉬片焊接在一起，形成管芯。而大功率200A以上的芯片均采用鉬片、硅片焊接在一起，一般鉬片焊在半導體芯片陽極一側，溫度在600～800℃之間，通常以高純鋁箔片作焊料，或者不經焊接而直接把芯片放在兩個鉬片之間，依賴外夾緊裝置的壓力將芯片、鉬片壓合在一起。?

但以上兩種方式均存在缺點：?

焊接式熱應力大，熱循環過程中因熱疲勞而導致器件壽命短，電參數難以達到最佳優化設計，所用鉬片一般在2mm以上，成本較高。?

直接壓合式雖避免了熱應力大這個缺點，但在裝配過程中結構復雜，鉬片、硅片定位難，目前很少采用。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠實現免焊接、產品合格率高、成本低和裝配方便、快捷的組合式大功率半導體芯片。?

其技術方案是：一種組合式大功率半導體芯片，包括包裝體、芯片、鉬片和銅片，其特征在于：所述包裝體為內、外異型環形圈，外異型環形圈的上部內壁設有內凸的卡環，底部設有內凸的限位塊；內異型環形圈的外緣上設有與外異型環形圈內壁上的卡環匹配結合的凹槽，其上端設有內凸的限位塊；外異型環形圈內自下而上依次設有下銅片、下鉬片、芯片和內異型環形圈，下銅片的下端設有與外異型環形圈底部的限位塊匹配結合的凹槽，且下銅片的底端凸出于外異型環形圈的底端；內異型環形圈內自下而上設有上鉬片和上銅片，上銅片的上端設有與內異型環形圈上端設置的限位塊匹配結合的凹槽，且上銅片的頂端凸出于內異型環形圈的頂端。?

一種組合式大功率半導體芯片，包括包裝體、芯片、鉬片和銅片，其特征在于：所述包裝體為內、外異型環形圈，外異型環形圈的上部內壁設有內?凸的卡環，底部設有限位塊；內異型環形圈的外緣上設有與外異型環形圈內壁上的卡環匹配結合的凹槽，其上端設有內凸限位塊；外異型環形圈內自下而上依次設置下銅片、定位環和設置在定位環內的下鉬片、芯片和內異型環形圈，下銅片的下端設有與外異型環形圈底部的限位塊匹配結合的凹槽，且下銅片的底端凸出于外異型環形圈的底端；內異型環形圈內自下而上設有上鉬片和上銅片，上銅片的上端設有與內異型環形圈上端設置的限位塊匹配結合的凹槽，且上銅片的頂端凸出于內異型環形圈的頂端。?

其技術效果是：由于采用異型環形圈對大功率半導體芯片、鉬片、銅片實行組合定位結構，通過依賴外夾緊裝置的方式，將芯片、鉬片、銅片壓合在一起，既保護了易碎的芯片免受外力的撞擊，又消除了因焊接引起芯片變形造成的熱應力，銅片與鉬片之間的熱膨脹系數差異則由受壓面可以滑動而得到補償，實現了芯片、鉬片免焊接和降低熱應力的目的；同時，外異型環形圈的底部設有內凸的限位塊，內異型環形圈的上端設有內凸的限位塊，且內異型環形圈的外緣上設有與外異型環形圈內壁上的卡環匹配結合的凹槽，使得芯片和上下鉬片及上下銅片能夠準確定位，解決了傳統免焊接壓結式定位難及成本高的問題，達到了裝配方便、快捷，效率高，提高了熱疲勞次數和使用壽命，優化了芯片的電參數。另外，由于省去真空焊接工序，采用薄鉬片代替價格昂貴的厚鉬片，可節省鉬材料近百分之七十五，從而既降低了生產成本，也提高了合格率。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；?

圖2是本實用新型又一種結構示意圖。?

具體實施方式