[實用新型]一種功率半導體模塊

有效

• 申請號: 201420045576.5
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN203746843U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 錢峰
• 申請（專利權）人: 嘉興斯達微電子有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/498;H01L23/373
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 翁霽明

1.一種半導體功率模塊，它主要包括基體，襯板，功率半導體芯片，功率引出端，電路信號引出端、外殼和支架；其特征在于所述的功率模塊最多設置有六組功率引出端組件與十二組電路信號引出端，并搭建成多電平電路系統；功率半導體芯片焊連在安置在基體的襯板上；在所述基體上海安置有負載連接元件；所述外殼固定在所述基體上。

2.根據權利要求1所述的半導體功率模塊，其特征在于所述的襯板通過第二主體面上的金屬層與基體的第一主體面連接，所述第一主體面上連接有所述的負載連接元件以及用于焊連功率半導體芯片的襯板，并且在其對置的第二主體面上具有與一冷卻結構相連并將熱量傳遞到冷卻結構上的非金屬層；所述外殼通過孔定位固定在所述基體上與第一主體面貼合。

3.根據權利要求1或2所述的半導體功率模塊，其特征在于所述的功率半導體芯片至少包括下面兩種芯片的組合之一:整流管、絕緣柵雙極晶體管、金屬氧化物半導體場效應管、雙極晶體管、結型場效應晶體管、肖特基二極管、半導體閘流管；所述的外殼上對應于負載連接元件開設有供負載連接元件的接觸片插入的溝槽，并使所述負載連接元件只能在外殼與基體所限定空間內做垂直于第一主體面有限制的移動。

4.根據權利要求3所述的半導體功率模塊，其特征在于所述的基體上面的襯板是由中間絕緣陶瓷層和上下覆合的導熱金屬材料層組成；所述的外殼是由飽和聚酯、半芳香烴聚酰胺、熱塑性聚苯硫醚中的一種工程塑料聚合物制。

5.根據權利要求4所述的半導體功率模塊，其特征在于所述襯板的絕緣陶瓷層選用剛玉氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷中的任一材料制成；所述的導熱金屬材料為銅合金制成。

6.根據權利要求4所述的半導體功率模塊，其特征在于所述襯板與基體之間通過真空回流焊接方式融接有一層金屬層，并使金屬層與基體之間有很好的潤濕性能；所述襯板與基體通過所述金屬層焊接后，不同材料分界面上的氣孔占總焊接面積的比率小于3%。

7.根據權利要求1所述的半導體功率模塊，其特征在于所述電路信號引出端與信號引出線之間采用電阻焊方式連接；所述功率半導體芯片與襯板之間的鏈接采用真空回流焊接方式，并且該焊接層的材料熔點高于襯板與基體之間的金屬層。

8.根據權利要求1所述的半導體功率模塊，其特征在于所述功率半導體芯片之間、功率半導體芯片上表面與襯板之間采用鋁或者銅鍵合線的方式實現電氣連接。

9.根據權利要求8所述的半導體功率模塊，其特征在于所述鍵合線的材料選用硅鋁線、純退火鋁線、純鋁線排、純退火銅線、純銅線排之一種；所述的功率半導體芯片上用凝膠質密封材料覆蓋，且在凝膠質密封材料中混入了噪聲吸收材料。

10.根據權利要求3所述的半導體功率模塊，其特征在于所述負載連接元件的下端部設置有由U型緩沖彎結構構成的彈性區域。