[發明專利]一種低寄生電感雙面散熱功率模塊

在審

• 申請號: 201710448408.9
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107146775A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 牛利剛;王玉林;滕鶴松;徐文輝
• 申請（專利權）人: 揚州國揚電子有限公司
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/367;H01L23/49;H01L25/07
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 陳靜

1.一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，包括正極功率端子(1)、負極功率端子(2)、輸出功率端子(3)、頂部金屬絕緣基板(4)、底部金屬絕緣基板(5)和塑封外殼(15)，其特征在于，所述頂部金屬絕緣基板(4)與底部金屬絕緣基板(5)疊層設置，頂部金屬絕緣基板(4)與底部金屬絕緣基板(5)在二者相對的面上均燒結有芯片，正極功率端子(1)與底部金屬絕緣基板(5)上的芯片電連接，負極功率端子(2)與頂部金屬絕緣基板(4)上的芯片電連接；所述輸出功率端子(3)包括焊接部(31)和位于塑封外殼(15)外部的連接部(32)，所述焊接部(31)位于頂部金屬絕緣基板(4)上燒結的芯片與底部金屬絕緣基板(5)上燒結的芯片之間。

2.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述底部金屬絕緣基板(5)在面向頂部金屬絕緣基板(4)的一面上燒結有上半橋開關芯片(6)和上半橋二極管芯片(7)，頂部金屬絕緣基板(4)在面向底部金屬絕緣基板(5)的一面上燒結有下半橋開關芯片(8)和下半橋二極管芯片(9)。

3.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述正極功率端子(1)燒結在底部金屬絕緣基板(5)上，負極功率端子(2)燒結在頂部金屬絕緣基板(4)上，焊接部(31)在面向底部金屬絕緣基板(5)的一面與上半橋開關芯片(6)和上半橋二極管芯片(7)燒結，在面向頂部金屬絕緣基板(4)的一面與下半橋開關芯片(8)和下半橋二極管芯片(9)燒結。

4.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述上半橋開關芯片(6)與下半橋二極管芯片(9)疊層設置，下半橋開關芯片(8)與上半橋二極管芯片(7)疊層設置。

5.根據權利要求2所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，底部金屬絕緣基板(5)上設有底部金屬絕緣基板表面金屬層(52)，底部金屬絕緣基板表面金屬層(52)上燒結有上半橋開關芯片(6)和上半橋二極管芯片(7)，當所述上半橋開關芯片為IGBT時，正極功率端子(1)與上半橋開關芯片(6)的集電極以及上半橋二極管芯片的負極電連接，當所述上半橋開關芯片(6)為MOSFET時，所述正極功率端子(1)與上半橋開關芯片(6)的漏極以及上半橋二極管芯片的負極電連接。

6.根據權利要求2所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述頂部金屬絕緣基板(4)上設有頂部金屬絕緣基板表面金屬層(42)、第一上半橋驅動局部金屬層(421)和第二上半橋驅動局部金屬層(422)，所述頂部金屬絕緣基板表面金屬層(42)上燒結有下半橋開關芯片(8)和下半橋二極管芯片(9)，第一上半橋驅動局部金屬層(421)和第二上半橋驅動局部金屬層(422)分別連有一個上半橋驅動端子(10)，上半橋開關芯片(6)的門極與所述第一上半橋驅動局部金屬層(421)電連接，輸出功率端子(3)與第二上半橋驅動局部金屬層(422)電連接；

所述頂部金屬絕緣基板(4)上還設有下半橋驅動局部金屬層(423)，下半橋驅動局部金屬層(423)與所述下半橋開關芯片(8)的門極相連，下半橋驅動局部金屬層(423)的另一端連接有一個下半橋驅動端子(11)，所述頂部金屬絕緣基板表面金屬層(42)也連接有一個下半橋驅動端子(11)。

7.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述頂部金屬絕緣基板背面金屬層(41)與底部金屬絕緣基板背面金屬層(51)上分別設有第一散熱裝置(12)和第二散熱裝置(13)。

8.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述輸出功率端子(3)的焊接部(31)在與芯片接觸的位置為基體(311)，在不與芯片接觸的位置為三層結構，中間一層為基體(311)，上下兩側為填充體(312)。

9.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述輸出功率端子(3)的焊接部(31)與芯片之間填充有應力緩沖層(14)。

10.根據權利要求1所述的一種低寄生電感雙面散熱功率模塊，其特征在于，所述塑封外殼(15)為傳遞模一體化成型工藝制作，頂部金屬絕緣基板背面金屬層(41)上表面的中間部分以及底部金屬絕緣基板背面金屬層(51)下表面的中間部分均露出在塑封外殼(15)的外部，并且高出塑封外殼(15)。