[發明專利]一種功率器件的封裝結構

在審

• 申請號: 202010438829.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111640735A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 郭新華;傅金源;金宇航;金智猛
• 申請（專利權）人: 浙江芯豐科技有限公司
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L25/18;H01L23/488;H01L23/49
• 代理公司: 臺州科訊專利代理事務所(普通合伙) 33369
• 代理人: 羅莎

本發明提供了一種功率器件的封裝結構，屬于電子器件技術領域。它解決了現有的功率器件運行不穩定的問題。本功率器件的封裝結構，包括由若干個芯片單元一組成的上橋臂和由若干個芯片單元二組成的下橋臂，芯片單元一和芯片單元二的下表面均具有集電極、上表面均具有柵極和發射極，若干個芯片單元一在上橋芯片焊接區中沿縱向間隔設置并且芯片單元一的集電極與上橋芯片焊接區連接，若干個芯片單元二在下橋芯片焊接區中沿縱向間隔設置并且芯片單元二的集電極與下橋芯片焊接區連接，每個芯片單元一的發射極均與電氣端子焊接區電連接，每個芯片單元二的發射極均與上橋芯片焊接區電連接。本結構提高了功率器件運行的穩定性。

技術領域

本發明屬于電子器件技術領域，涉及一種功率器件，特別是一種功率器件的封裝結構。

背景技術

電力電子器件又稱為功率半導體器件，功率器件幾乎用于所有的電子制造業，其應用包括計算機領域、網絡通信設備領域、消費電子領域和工業控制類領域，功率器件的主要功能包括變頻、變壓和功率管理，電壓處理范圍從幾十伏～幾千伏，電流處理能力最高可達幾千安培，功率器件除了保證這些設備的正常運行以外，功率器件還能起到有效的節能作用。

目前，為了實現功率器件大電流工作，一般采用的方式是將多個芯片并聯在一個橋臂上，例如中國專利網公開了一種多芯片并聯的半橋型IGBT模塊【申請公布號：CN110112122A】，包括分別由3組芯片單元構成的上橋臂和下橋臂，上橋臂上設置有上橋臂信號銅層，下橋臂上設置有下橋臂信號銅層，每組芯片單元由IGBT芯片和與之反并聯的FRD芯片構成，上橋臂第一芯片單元設置于上橋臂靠近模塊外側的一側，包括位于芯片單元上側的第一IGBT芯片和芯片單元下側的第一FRD芯片，第一IGBT芯片的柵極朝向模塊內側；上橋臂第二芯片單元設置于上橋臂中間，包括位于芯片單元下側的第二IGBT芯片和芯片單元上側的第二FRD芯片，第二IGBT芯片的柵極朝向模塊外側；上橋臂第三芯片單元設置于上橋臂靠近模塊內側的一側，包括位于芯片單元下側的第三IGBT芯片和芯片單元上側的第三FRD芯片，第三IGBT芯片的柵極朝向模塊內側，連接第一IGBT芯片和第二IGBT芯片的第一柵極鍵合線引出至上橋臂信號銅層上遠離模塊中心位置，連接第三IGBT芯片的第二柵極鍵合線引出至上橋臂信號銅層上靠近模塊中心位置；下橋臂與上橋臂的布局方式基本相同。

上述半橋型IGBT模塊的上橋臂電路和下橋臂電路結構中，上橋臂電路和下橋臂電路在工作過程中，主電路的電流回路和IGBT柵極驅動電路的電流回路并不是完全隔離開的，兩個電流回路之間存在交叉的關系。以上兩個方面都會使得IGBT柵極驅動電路的抗干擾性能較差，IGBT的柵極和發射極之間的電壓存在過壓的情況，導致IGBT存在被擊穿的風險，進而使得IGBT模塊在工作過程中的穩定性較差。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種功率器件的封裝結構，本發明所要解決的技術問題是：如何提高功率器件運行的穩定性。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種功率器件的封裝結構，包括由若干個芯片單元一組成的上橋臂和由若干個芯片單元二組成的下橋臂，所述芯片單元一和芯片單元二的下表面均具有集電極、上表面均具有柵極和發射極，本封裝結構還包括具有銅箔層的基板，其特征在于，所述銅箔層包括相互獨立的上橋芯片焊接區、下橋芯片焊接區和電氣端子焊接區，若干個芯片單元一在上橋芯片焊接區中沿縱向間隔設置并且芯片單元一的集電極與上橋芯片焊接區連接，若干個芯片單元二在下橋芯片焊接區中沿縱向間隔設置并且芯片單元二的集電極與下橋芯片焊接區連接，每個芯片單元一的發射極均與電氣端子焊接區電連接，每個芯片單元二的發射極均與上橋芯片焊接區電連接；所述銅箔層還包括位于上橋芯片焊接區外側的信號端子焊接區一和信號端子焊接區二以及位于下橋芯片焊接區外側的信號端子焊接區三和信號端子焊接區四，每個芯片單元一的柵極均與信號端子焊接區一電連接、發射極均與信號端子焊接區二電連接，每個芯片單元二的柵極均與信號端子焊接區三電連接、發射極均與信號端子焊接區四電連接。