[發明專利]一種功率半導體模塊封裝結構

有效

• 申請號: 201810377574.9
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN110400794B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 劉國友;李道會;齊放;李想;王彥剛;羅海輝
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代半導體有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/48
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳偉

1.一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，包括

基板；

殼體，所述殼體與所述基板緊固連接；

功率半導體模塊子單元，其設置在所述殼體與所述基板形成的容納空間內，用于形成拓撲控制電路結構，所述功率半導體模塊子單元包括間隔設置在所述基板上的多個襯板，相對設置的兩所述襯板之間通過功率端子組和模塊級鍵合線連接，所述功率端子組的頂部外延伸出所述殼體的頂部；以及，

輔助端子，用于將驅動信號引入所述功率半導體模塊子單元，并將測試信號引出至外圍系統；

在所述襯板的中部區域設置有芯片組，所述芯片組包括第一芯片，在襯板上設置有用于控制所述第一芯片工作的驅動信號回路；

所述驅動信號回路包括相對間隔設置在所述襯板第一周向邊緣側的第一金屬層區域和第二金屬層區域；

在所述第二金屬層區域焊接有貼片型電阻；

所述驅動信號回路還包括：

平行間隔設置在所述襯板第二周向邊緣側的第三金屬層區域和第四金屬層區域，所述第三金屬層區域靠近所述芯片組；

跨域設置在所述襯板所述第一周向邊緣側和第二周向邊緣側的第五金屬層區域，所述第四金屬層區域位于所述第三金屬層區域與所述第五金屬層區域之間，所述第五金屬層區域的始端與所述第二金屬層區域的末端間隔對應布置；

設置在所述襯板第三周向邊緣側的第六金屬層區域，所述第六金屬層區域的始端與所述第四金屬層區域和所述第五金屬層區域的末端間隔對應布置；

所述第一金屬層區域、所述第二金屬層區域、所述第三金屬層區域、所述第四金屬層區域、所述第五金屬層區域和所述第六金屬層區域依次通過所述模塊級鍵合線連接，相對設置的兩所述襯板之間的所述第一金屬層區域和所述第六金屬層區域之間通過所述模塊級鍵合線連接，所述第一芯片的控制柵極通過門極鍵合線與所述第三金屬層區域連接并通過所述模塊級鍵合線與所述輔助端子連接。

2.根據權利要求1所述的一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，所述輔助端子的底部引腳與所述襯板連接，所述輔助端子的頂部外延伸出所述殼體的頂部。

3.根據權利要求1或2所述的一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，所述芯片組還包括第二芯片，其設在所述第一芯片的一側，其尺寸大于所述第一芯片的尺寸；

所述第一芯片和所述第二芯片均為大尺寸功率芯片，所述第一芯片和所述第二芯片的面積尺寸為標準模塊內芯片面積的N倍，N大于等于2；所述第一芯片和所述第二芯片之間通過芯片鍵合線連接。

4.根據權利要求3所述的一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，所述芯片組為多個時，多個芯片組之間并聯連接。

5.根據權利要求3所述的一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，所述芯片鍵合線設置成鋁線、鋁帶、銅線、銅帶或鋁包銅帶。

6.根據權利要求3所述的一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，所述功率端子組包括陽極功率端子和陰極功率端子，所述陽極功率端子和所述陰極功率端子在豎直方向上均設置成蜿蜒結構，所述陽極功率端子和所述陰極功率端子的頂部呈鏡像對稱布置，所述陽極功率端子和所述陰極功率端子的底部一側設置成交叉配合結構，以使所述功率端子組導通不同方向電流時形成低雜散電感。

7.根據權利要求6所述的一種功率半導體模塊封裝結構，其特征在于，所述陽極功率端子和所述陰極功率端子均為預彎折成型功率端子，所述陽極功率端子和所述陰極功率端子均包括安裝部，所述安裝部的一側依次連接第一彎折部、豎向連接部、第二彎折部、水平連接部、第三彎折部和底部引腳部；所述陽極功率端子的底部引腳部包括反向間隔設置的第一引腳和第二引腳，所述陰極功率端子的底部引腳部包括反向間隔設置的第三引腳和第四引腳，所述陰極功率端子的所述第三引腳穿過所述陽極功率端子的底部設置在所述陽極功率端子的一側，所述陰極功率端子的所述第四引腳設置在所述陰極功率端子的一側，所述陽極功率端子的所述第一引腳設置在所述陰極功率端子的一側，所述陽極功率端子的所述第二引腳設置在所述陽極功率端子的一側。