[發明專利]一種功率半導體模塊

有效

• 申請號: 201811607844.7
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109801899B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 唐新靈;李現兵;賽朝陽;張朋;王亮;林仲康;石浩;張喆;武偉;韓榮剛
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

1.一種功率半導體模塊，包括：多個并列設置的功率半導體單元，每個所述功率半導體單元封裝在管殼中，且通過所述管殼中的彈力單元進行彈力支撐，其特征在于，每個所述功率半導體單元相互獨立設置，且安裝在第一金屬電極與第二金屬電極之間，所述第一金屬電極與每個所述功率半導體單元電連接，所述第一金屬電極與所述第二金屬電極分別與外部電路電連接；

所述彈力單元包括第一彈簧組件和第二彈簧組件；

所述第一彈簧組件包括第一金屬塊、第二金屬塊、第一導電金屬片和第一彈簧器件；

所述第一導電金屬片和所述第一彈簧器件位于所述第一金屬塊與所述第二金屬塊之間；

所述第二彈簧組件包括第三金屬塊、第四金屬塊、第二導電金屬片和第二彈簧器件，所述第二導電金屬片和所述第二彈簧器件位于所述第三金屬塊與所述第四金屬塊之間；

每個所述功率半導體單元包括第一芯片子模塊和第二芯片子模塊，所述第一芯片子模塊與所述第二芯片子模塊相鄰設置，所述第一彈簧組件用于給所述第一芯片子模塊提供彈力支撐，所述第二彈簧組件用于給所述第二芯片子模塊提供彈力支撐；

在所述第一金屬電極與所述第二金屬電極之間還設置有第一固定框架和第二固定框架；

所述第一固定框架設置在所述第一金屬電極旁，且粘結在所述第一芯片子模塊的兩側，所述第一固定框架與所述第一芯片子模塊構成第一半包圍結構；

所述第二固定框架設置在所述第一金屬電極旁，且粘結在所述第二芯片子模塊的兩側，所述第二固定框架與所述第二芯片子模塊構成第二半包圍結構；

所述第一導電金屬片和所述第一彈簧器件被所述第一固定框架半包圍，所述第一金屬塊與所述第二金屬塊之間的距離根據所述第一彈簧器件的伸縮長度確定；

所述第二導電金屬片和所述第二彈簧器件被所述第二固定框架半包圍，所述第三金屬塊與所述第四金屬塊之間的距離根據所述第二彈簧器件的伸縮長度確定；

所述第一導電金屬片包圍所述第一彈簧器件，所述第一導電金屬片的外壁與所述第一金屬塊、所述第二金屬塊以及所述第一固定框架部分接觸，使得所述第一導電金屬片被所述第一金屬塊、所述第二金屬塊以及所述第一固定框架所夾持；

所述第二導電金屬片包圍所述第二彈簧器件，所述第二導電金屬片的外壁與所述第三金屬塊、所述第四金屬塊以及所述第二固定框架部分接觸，使得所述第二導電金屬片被所述第三金屬塊、所述第四金屬塊以及所述第二固定框架所夾持。

2.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于，所述第一芯片子模塊包括第一電極塊、第一芯片、第二電極塊和第三電極塊；

所述第一電極塊位于所述第一芯片的一側，通過所述第一金屬電極設置的第一凹槽與所述第一金屬電極電連接；

所述第二電極塊位于所述第一芯片另一側的中央；所述第三電極塊位于所述第一芯片的另一側，在所述第三電極塊的中央設置第一通孔；

所述第一電極塊、所述第三電極塊與所述第一凹槽的大小相等。

3.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于，所述第二芯片子模塊包括第四電極塊、第二芯片、第五電極塊；

所述第四電極塊位于所述第二芯片的一側，通過第一金屬電極設置的第二凹槽中與所述第一金屬電極電連接；

所述第五電極塊位于所述第二芯片的另一側；

所述第四電極塊、所述第五電極塊與所述第二凹槽的大小相等。

4.根據權利要求1所述的功率半導體模塊，其特征在于，所述第一半包圍結構和所述第二半包圍結構的開口朝向所述第二金屬電極；

在所述第一半包圍結構的空間中填充有第一絕緣材料，所述第一絕緣材料與所述第一芯片子模塊接觸，且未覆蓋所述第一芯片子模塊；

在所述第二半包圍結構的空間中填充有第二絕緣材料，所述第二絕緣材料與所述第二芯片子模塊接觸，且未覆蓋所述第二芯片子模塊。

5.根據權利要求2所述的功率半導體模塊，其特征在于，

所述第一金屬塊與所述第三電極塊的大小相等。