[實用新型]非絕緣型功率模塊

有效

• 申請號: 201220075207.1
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN202948921U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 鄭軍;周錦源;賀東曉;王濤
• 申請（專利權）人: 江蘇宏微科技有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/34;H01L23/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李家麟;王忠忠

技術領域

本實用新型涉及半導體，尤其涉及非絕緣型功率模塊及其封裝技術。?

背景技術

功率模塊，按照其芯片與基板之間是電氣絕緣的結構還是非絕緣的結構，分為絕緣型功率模塊，和非絕緣型功率模塊。?

功率模塊通常其基板用作公共電極，而且其具有正向壓降低、浪涌電流大等特點，主要用于各類焊接機和開關電源。?

但是，正是由于功率模塊通常工作在高電壓、大電流條件下，因此，功率模塊的散熱就是通常必須考慮的一個問題。?

實用新型內容

本實用新型的目的之一是提供一種非絕緣型功率模塊。這種非絕緣型功率模塊能夠降低模塊的熱阻，從而提高功率模塊的可靠性。?

本實用新型的另一個目的是簡化非絕緣型功率模塊的結構，從而降低制造成本。?

按照本實用新型提供的非絕緣型功率模塊200包含：銅基板210；位于銅基板210指定位置處的功率模塊芯片220；從功率模塊芯片220引出的門極電極230；以及外殼280，用于罩蓋銅基板210、門極電極230和功率模塊芯片220；其中，功率模塊芯片220直接焊接在銅基板210上，電極230焊接在功率模塊芯片220上。?

按照本實用新型提供的非絕緣型功率模塊200，其中，功率模塊芯片220、門極電極230、銅基板210以及外殼280采用硅凝膠270密封，在硅凝膠270上采用環氧樹脂290固化封裝，以形成密封結構。?

門極電極230最好從環氧樹脂290中引出。?

在按照本實用新型的非絕緣型功率模塊200中，門極電極230最好被打彎成型。?

在按照本實用新型的非絕緣型功率模塊200中，在非絕緣型功率模塊200中的芯片220和芯片220之間，最好采用鋁絲鍵合在起來。?

在按照本實用新型的非絕緣型功率模塊200中，銅基板的厚度最好為3毫米。?

附圖說明

圖1中示出現有技術中的絕緣型功率模塊在封裝時所采用的工藝步驟；?

圖2示出的是現有技術中絕緣型功率模塊的內部結構示意圖；?

圖3中示出的是本實用新型的非絕緣型功率模塊在封裝時所采用的工藝步驟；以及?

圖4示出的是采用本實用新型的封裝工藝所形成的非絕緣型功率模塊的內部結構示意圖。?

具體實施方式

下面參照附圖，說明本實用新型實施例的非絕緣型功率模塊及其封裝工藝。?

本領域中的普通技術人員能夠理解，本實用新型中所采用的術語“功率模塊”是一種泛指，它可以是晶閘管、二極管模塊、IGBT模塊或MOSFET模塊等。但為了描述方便起見，說明書的描述中，僅以“功率模塊”來代表晶閘管、二極管模塊、IGBT模塊或MOSFET模塊等。?

功率模塊由于通常工作在大電流下，其本身的熱阻會受很多因素的影響。例如，模塊的散熱條件、器件工作時的功率、焊接層的厚度以及焊接層的熱膨脹系數等都會影響器件的熱阻。?

功率模塊的熱阻由下式給出：?

R＝ΔT/P????????????????????????????????式(1)?

其中，R是熱阻；?

ΔT是器件兩端形成的溫差；?

P是器件由于所加電流和電壓所引起的功率。?

從式(1)可以看出，器件兩端形成的溫差越小，則熱阻越小。因此，設法減小焊接層的厚度，可以減小器件兩端的溫差，從而大大減小功率器件的熱阻。?

圖1示出的是現有技術的絕緣型功率模塊封裝工藝，而圖2示出的是采用圖1所示工藝所制成的現有技術的絕緣型功率模塊的內部結構示意圖。?

如圖2所示，現有技術的絕緣型功率模塊100包括銅基板110，其設置于功率模塊100的底部。銅基板110上設置有直接鍵合銅Direct?Bonding?Copper，DBC基板120。一個或多個芯片140被貼裝在DBC基板120的預定位置上，經封裝后形成絕緣型功率模塊100。?

芯片140通過鋁絲連接橋150在模塊內部進行引線連接。彎折電極130由彎折銅片形成。銅片的一端彎折地接觸于DBC基板120的表面上的芯片上，其另一端在功率模塊的上表面彎折形成彎折電極130。?

另外，功率模塊100還包括包覆銅基板110等的外殼180。外殼180的內部填充有硅凝膠170，功率模塊100還包括外殼蓋板190。?

圖1示出圖2所示現有技術的功率模塊至少需要通過以下工藝步驟來形成：?