[實(shí)用新型]一種集成式功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管模組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520624972.8
• 申請(qǐng)日: 2015-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN205004332U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州擎天實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07;H01L29/78
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國(guó)華;高文龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電力電子設(shè)備，具體是指一種集成式功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管模組。

背景技術(shù)

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PowerMOSFET)具有損耗小、工作頻率高、驅(qū)動(dòng)功率小等優(yōu)點(diǎn)而在電力電子電路中得到廣泛的應(yīng)用。

在大電流低電壓直流電源中，采用肖特基二極管作為整流管的高頻開關(guān)電源由于整流效率明顯高于可控硅整流電源已得到廣泛的應(yīng)用。但如果采用壓降更低、損耗更小的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管取代肖特基二極管生產(chǎn)同步整流高頻開關(guān)電源，則整流效率將得到進(jìn)一步的提高。

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管均有三個(gè)極，1個(gè)漏極(漏極也稱之為D極)、1個(gè)源極(源極也稱之為S極)和1個(gè)柵極(柵極也稱之為G極)。由于單只功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的功率都較小，如果把功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管應(yīng)用于大電流同步整流高頻開關(guān)電源中，只能采用很多功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管并聯(lián)的方式，并聯(lián)數(shù)常達(dá)幾十只，甚至上百只。功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管體積小，數(shù)量多，安裝方式都是采用焊接方式，這樣給功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的安裝、散熱、觸發(fā)、均流以及設(shè)備維護(hù)等帶來(lái)很大的困難。生產(chǎn)工藝上實(shí)施難度大也造成了電源整機(jī)的可靠性下降，限制了同步整流高頻開關(guān)電源的推廣應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種集成式功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管模組，該模組把多個(gè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管先并聯(lián)預(yù)裝成模塊再進(jìn)行模塊間并聯(lián)，使得生產(chǎn)工藝易于實(shí)施和控制，從而為整機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量提供了保證。

本實(shí)用新型的上述目的通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種集成式功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管模組，其特征在于：所述模組包括功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管、銅底板、銅上板和觸發(fā)板，所述的功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管為并聯(lián)設(shè)置的多只，每只功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的D極均與所述銅底板和銅上板兩塊板中的任一塊板相焊接，S極均與另一塊板相焊接，G極均與所述的觸發(fā)板相焊接，所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管與銅底板、銅上板及觸發(fā)板焊接后電氣連通，所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管與銅底板、銅上板及觸發(fā)板焊接后用環(huán)氧樹脂灌封形成整體的模組，整個(gè)模組表現(xiàn)為一個(gè)D極、一個(gè)S極和一個(gè)G極。

本實(shí)用新型的集成式功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管模組，既可以選擇銅上板作為模組的D極，銅底板作為模組的S極，也可以選擇銅底板作為模組的D極，銅上板作為模組的S極，具體結(jié)構(gòu)如下：

每只功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的D極均與所述銅底板相焊接，S極均與銅上板相焊接，所述銅底板即為模組的D極，所述銅上板即為模組的S極。

每只功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的D極均與所述銅上板相焊接，S極均與銅底板相焊接，所述銅上板即為模組的D極，所述銅底板即為模組的S極，所述銅底板與所述功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間還放置有氧化鋁陶瓷片，以隔離功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管底部和銅底板直接接觸。

本實(shí)用新型中的銅底板和銅上板均可以分別作為漏極和源極，并且極性可互換。因?yàn)橥ǔ９β蕡?chǎng)效應(yīng)晶體管底部與漏極電氣相連，所以如果把銅底板作為源極時(shí)，在功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管與銅底板間需放入一件氧化鋁陶瓷片或其它絕緣導(dǎo)熱材料，以隔離功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管底部和銅底板的直接接觸。

由于銅熱導(dǎo)率很高，散熱快，為了防止功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管過(guò)熱，要求除焊點(diǎn)外，銅板的其它位置溫度不能太高，這樣要把功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管焊接在整件銅底板上是困難的，工藝上很難掌握，本實(shí)用新型在銅底板上還開設(shè)有一排柵孔，用于分隔功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管在銅底板上的焊點(diǎn)，用柵孔分隔焊點(diǎn)，使得焊接時(shí)焊點(diǎn)旁邊迅速升溫，方便焊接。焊接時(shí)銅底板的整體溫度不高，保護(hù)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管不會(huì)過(guò)熱損壞。

本實(shí)用新型中，所述銅底板上開設(shè)有散熱螺孔，用于連接導(dǎo)電散熱板，所述銅上板上開設(shè)有螺釘孔，用于連接導(dǎo)電排。銅底板和銅上板上開設(shè)的孔洞，用于模塊與導(dǎo)電散熱板和導(dǎo)電排的連接，方便模塊的安裝和維護(hù)

本實(shí)用新型中，所述觸發(fā)板上焊接有觸發(fā)電阻以及用于吸收功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管D極和S極間尖峰過(guò)電壓的電阻及電容。

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極－源極間的尖峰過(guò)電壓吸收對(duì)保護(hù)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管極其重要，一般采用電阻/電容(RC)吸收法。電阻/電容離功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極和源極越近，吸收效果越好。本實(shí)用新型把電阻/電容直接安裝在觸發(fā)板上，吸收效果好，結(jié)構(gòu)也變得簡(jiǎn)潔。