[發(fā)明專利]一種功率半導(dǎo)體模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811607844.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109801899B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐新靈;李現(xiàn)兵;賽朝陽(yáng);張朋;王亮;林仲康;石浩;張喆;武偉;韓榮剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07
• 代理公司: 北京三聚陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李博洋

本發(fā)明公開一種功率半導(dǎo)體模塊，包括：多個(gè)并列設(shè)置的功率半導(dǎo)體單元，每個(gè)功率半導(dǎo)體單元封裝在管殼中，且通過管殼中的彈力單元進(jìn)行彈力支撐，每個(gè)功率半導(dǎo)體單元相互獨(dú)立設(shè)置，且安裝在第一金屬電極與第二金屬電極之間，第一金屬電極與每個(gè)功率半導(dǎo)體單元電連接，第一金屬電極與第二金屬電極分別與外部電路電連接。本發(fā)明中的功率半導(dǎo)體模塊中的功率半導(dǎo)體單元相互獨(dú)立設(shè)置，當(dāng)某一功率半導(dǎo)體單元一旦發(fā)生故障，可以利用另外正常的功率半導(dǎo)體單元替換，因此，可以充分利用芯片子模塊，進(jìn)而提高芯片子模塊的利用率，可以減少芯片子模塊的更換成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率半導(dǎo)體模塊。

背景技術(shù)

功率半導(dǎo)體模塊是電力電子器件中的核心器件，功率半導(dǎo)體模塊主要由絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)器件組成，IGBT器件結(jié)合了MOSFET器件電壓驅(qū)動(dòng)以及BJT器件雙極輸出等優(yōu)勢(shì)，具有控制簡(jiǎn)單、高壓大電流、高頻低損耗等優(yōu)點(diǎn)。因此，由IGBT器件構(gòu)成的功率半導(dǎo)體器件已經(jīng)廣泛用于軌道交通、柔性直流輸電等大容量應(yīng)用領(lǐng)域，具有良好的市場(chǎng)前景。

目前，由于功率半導(dǎo)體模塊往往由多個(gè)并列的芯片子模組構(gòu)成，所以傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體模塊為了便于集中管理多個(gè)并列的芯片子模組，故將這多個(gè)并列的芯片子模組進(jìn)行分組，每組的芯片子模組分別安裝在同一基板上，并將同一組的芯片子模組的導(dǎo)電電極通過公共接觸點(diǎn)進(jìn)行電連接，顯然，當(dāng)同一組的芯片子模組一旦發(fā)生故障，該組的其它芯片子模組也無法繼續(xù)工作，顯然，這將導(dǎo)致每個(gè)芯片子模組的利用率大大降低，進(jìn)而造成功率半導(dǎo)體模塊的設(shè)計(jì)成本進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中功率半導(dǎo)體模塊的利用率較低，且設(shè)計(jì)成本較高。

為此，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種功率半導(dǎo)體模塊，包括：多個(gè)并列設(shè)置的功率半導(dǎo)體單元，每個(gè)所述功率半導(dǎo)體單元封裝在管殼中，且通過所述管殼中的彈力單元進(jìn)行彈力支撐，其特征在于，每個(gè)所述功率半導(dǎo)體單元相互獨(dú)立設(shè)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(gè)所述功率半導(dǎo)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。

可選地，每個(gè)所述功率半導(dǎo)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(shè)置。

可選地，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(cè)，通過所述第一金屬電極設(shè)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的中央；所述第三電極塊位于所述第一芯片的另一側(cè)，在所述第三電極塊的中央設(shè)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。

可選地，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(cè)，通過第一金屬電極設(shè)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(cè)；

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。

可選地，在所述第一金屬電極與所述第二金屬電極之間還設(shè)置有第一固定框架和第二固定框架；

所述第一固定框架設(shè)置在所述第一金屬電極旁，且粘結(jié)在所述第一芯片子模塊的兩側(cè)，所述第一固定框架與所述第一芯片子模塊構(gòu)成第一半包圍結(jié)構(gòu)；