[實用新型]微組裝固體功率器件

有效

• 申請號: 201921662097.7
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN210245495U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 夏瑞;蔡黎彬;楊瑩;吳堅造
• 申請（專利權）人: 桂林航天電子有限公司
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L23/538
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本實用新型公開一種微組裝固體功率器件，包括外殼、以及設置在外殼內的功率組件、控制組件和互連陶瓷電路板。通過在功率組件和控制組件之間增設互連陶瓷電路板，該互連陶瓷電路板不僅能夠實現功率組件和控制組件之間的水平橫向互連，同時也能實現厚膜控制電路板安裝在控制陶瓷基板之間的垂直縱向互連；互連陶瓷電路板能夠克服現有互連方式具有可耐高溫、電氣及力學性能可靠、裝配過程中無釋氣污染氣氛和不產生多余物，特別適用于共晶焊等自動化微組裝焊接工藝等優點；此外，利用互連陶瓷電路板作為中介層，還能夠緩沖由于熱脹冷縮帶來的多層結構的結構應力。

技術領域

本實用新型涉及固體功率器件技術領域，具體涉及一種微組裝固體功率器件。

背景技術

隨著電子行業的發展，電子產品的集成化要求越來越高，許多微組裝固體功率器件設計上采取了多層的、控制電路和功率輸出電路分離的、立體的微組裝結構?，F有的固體功率器件主要由外殼、功率組件和控制組件組成。功率組件由功率器件和功率陶瓷基板組成，功率器件安裝在功率陶瓷基板上。控制組件由厚膜控制電路板和控制陶瓷基板組成，厚膜控制電路板安裝在控制陶瓷基板上。功率組件和控制組件在外殼內呈水平設置。為了實現功率組件和控制組件的電氣連接，目前則常采用引線鍵合或導流片焊接來實現。然而，對于微組裝的固體功率器件來說，由于功率組件和控制組件之間需要進行水平橫向互連的焊盤非常多，且焊盤因尺寸限制一般都比較小，因此使用導流片實現互連時，導流片在搭焊的過程中極其容易出現跑偏和移位的問題，嚴重時會導致影響固體功率器件的電氣性能。此外，由于微組裝的固體功率器件的引出桿需要從殼體的左右兩側引出，功率組件和控制組件之間的互連區域會設有橫向延伸的功率引出桿，而橫向延伸的功率引出桿會形成鍵合劈刀行進路線上的障礙物，因此無法通過引線鍵合方式實現互連。

實用新型內容

本實用新型所要解決的是現有微組裝固體功率器件功率組件和控制組件的水平橫向互連問題，提供一種微組裝固體功率器件。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

微組裝固體功率器件，包括外殼、以及設置在外殼內的功率組件和控制組件；功率組件由功率器件和功率陶瓷基板組成，功率器件安裝在功率陶瓷基板上；控制組件由厚膜控制電路板和控制陶瓷基板組成，厚膜控制電路板安裝在控制陶瓷基板上；功率組件和控制組件在外殼內呈水平設置；其不同之處是，外殼內還進一步設置有互連陶瓷電路板；互連陶瓷電路板包括陶瓷基板、上層金屬互連線路圖案、下層金屬互連線路圖案和金屬過孔；上層金屬互連線路圖案和下層金屬互連線路圖案分別設置在陶瓷基板的上表面和下表面，且上層金屬互連線路圖案和下層金屬互連線路圖案上均設有焊盤；金屬過孔貫穿設置在陶瓷基板上，并連通上層金屬互連線路圖案和下層金屬互連線路圖案；互連陶瓷電路板的一側邊緣搭接在功率陶瓷基板的邊緣處；互連陶瓷電路板的下層金屬互連線路圖案的焊盤與其正下方的功率陶瓷基板上表面設有的對應焊盤焊接在一起；互連陶瓷電路板的另一側跨過功率陶瓷基板和控制陶瓷基板之間的互連區域，并一直延伸覆蓋在控制陶瓷基板的正上方；互連陶瓷電路板的下層金屬互連線路圖案的焊盤與其正下方的控制陶瓷基板上表面設有的對應焊盤焊接在一起；互連陶瓷電路板的上層金屬互連線路圖案的焊盤與其正下方的厚膜控制電路板下表面設有的對應焊盤焊接在一起。

上述方案中，互連陶瓷電路板的陶瓷基板為氧化鋁陶瓷。

上述方案中，互連陶瓷電路板的下層金屬互連線路圖案的焊盤與其正下方的功率陶瓷基板上表面設有的對應焊盤、互連陶瓷電路板的下層金屬互連線路圖案的焊盤與其正下方的控制陶瓷基板上表面設有的對應焊盤、以及互連陶瓷電路板的上層金屬互連線路圖案的焊盤與其正下方的厚膜控制電路板下表面設有的對應焊盤通過共晶焊焊接在一起。

上述方案中，互連陶瓷電路板為矩形。