[實用新型]新型二極管模塊

有效

• 申請號: 201220600089.1
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN202888160U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 周錦源;蔣陸金;臧凱晉;柏治國
• 申請（專利權）人: 江蘇愛普特半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/49;H01L23/02;H01L23/31
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 周全

技術領域

本實用新型涉及二極管模塊，屬于功率半導體模塊制造領域。

背景技術

目前市場上廣泛使用的二極管模塊的結構如圖3所示，在銅底板5上設陶瓷片11，芯片8通過上鉬片和下鉬片7構成的“夾心”結構，然后由電極1將各“夾心”結構的芯片8構成一回路；封裝體內下部采用硅凝膠3密封，上部采用環氧樹脂9密封。其結構特點：“夾心”結構的芯片8焊接在電極1之間，焊接組件設置在陶瓷片11上，再進行封裝。存在的問題是：1、存在熱阻大，不利于模塊的散熱，造成產品性能下降；2、機械應力大和壽命低；3、環氧樹脂的灌封步驟對環境和人體有一定的危害。

發明內容

本實用新型針對以上問題，提供了一種能降低模塊的熱阻，提高模塊的散熱性；消除機械應力對芯片的影響，提高產品壽命；取消環氧樹脂及其灌封工藝的新型二極管模塊。

本實用新型的技術方案是：包括底面敞口的殼體、銅底板、兩塊芯片和三支電極，在所述殼體內芯片與電極的連接的位置灌封有硅凝膠，所述三支電極中包括兩同性電極和一異性電極，還包括覆銅陶瓷板、連接橋和鉬片，兩所述芯片的底面分別焊接在所述覆銅陶瓷板的覆銅面上，在兩所述芯片的頂面分別焊接所述鉬片；各所述鉬片分別通過連接橋一一對應地連接所述同性電極；所述異性電極連接所述覆銅面；所述覆銅陶瓷板固定連接在所述銅底板上。

所述殼體頂部設有注膠孔；所述硅凝膠頂面高度淹沒所述連接橋的頂面，使得所述硅凝膠頂面與所述殼體頂面之間具有空隙。

還包括殼體和銅底板的連接結構；所述連接結構為：所述殼體兩側端面分別設有凸邊，所述凸邊上設有通孔一；所述銅底板上開設有通孔二，所述通孔二孔面中部設有一圈凹槽；還包括襯套，所述襯套呈筒狀、頂部筒口設外翻的臺肩，筒體外表面設有一圈凸起；所述凸起與所述凹槽相連接。

本實用新型在銅底板上設置了覆銅陶瓷板（DBC），二極管芯片直接焊接在該板上，二極管芯片的頂面通過具有彈性變形能力的連接橋與剛性的電極相連，這樣就有效避免了芯片直接承受電極工作時的機械應力。殼體與銅底板之間采用了特殊的連接結構，其中襯套作為兩者的定位、連接件，使得兩者之間的位置準確定位，然后再通過灌裝硅凝膠對芯片連接部位進行絕緣性封閉，這樣殼體與銅底板之間形成了一種去應力連接結構；同時硅凝膠上部為空隙，增加了散熱性能的同時，相對于現有技術取消了環氧樹脂灌封工藝，使得本實用新型產品的加工更加環保。本實用新型的產品，整體無內應力，使用時芯片不承受機械載荷，加工環保，熱效應好。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖，

圖2是圖1中M處局部放大圖，

圖3是本實用新型的背景技術示意圖；

圖中1是電極，2是連接橋，3是硅凝膠，4是襯套，41是臺肩，45是凸起，5是銅底板，51是通孔二，511是凹槽，6是覆銅陶瓷板，7是鉬片，8是芯片，9是殼體，91是注膠孔，92是信號線孔，93是凸邊，931是通孔一，94是肋板，10是環氧樹脂，11是陶瓷片。

具體實施方式

本實用新型如圖1、2所示，新型二極管模塊，包括底面敞口的殼體9、銅底板5、兩塊芯片8和三支電極1，在所述殼體9內芯片8與電極1的連接的位置灌封有硅凝膠3，所述三支電極1中包括兩同性電極1和一異性電極1，還包括覆銅陶瓷板6、連接橋2和鉬片7，兩所述芯片8的底面分別焊接在所述覆銅陶瓷板6的覆銅面上，在兩所述芯片8的頂面分別焊接所述鉬片7；各所述鉬片7分別通過連接橋2一一對應地連接所述同性電極1，避免了芯片8與電極1的直接連接接觸；所述異性電極1連接所述覆銅面；所述覆銅陶瓷板6固定連接在所述銅底板上。上述電極1為剛性材料，連接橋2為彈性材料，利用具有彈性變形能力的連接橋2作為緩沖，這樣，即可在加工及使用過程中有效的避免因電極1承受機械應力而對芯片8產生損傷的問題。

所述殼體9頂部設有注膠孔91；所述硅凝膠3頂面高度淹沒所述連接橋2的頂面，使得所述硅凝膠3頂面與所述殼體9頂面之間具有空隙。這樣，即可無需環氧樹脂灌封工藝，同時利用硅凝膠3頂面與殼體9頂面之間存在的空隙，使其散熱效果大幅提升；另一方面也使其加工更加環保。