[發(fā)明專利]一種低電感碳化硅模塊

在審

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• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112271164A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 石彩云;張海泉;麻長勝;趙善麒
• 申請（專利權）人: 江蘇宏微科技股份有限公司
• 主分類號: H01L23/14
• 分類號: H01L23/14;H01L23/488;H01L23/367;H01L23/522;H01L21/04
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉松

本發(fā)明涉及碳化硅半導體模塊技術領域，特別涉及一種低電感碳化硅模塊，包括電流輸入端子、第一陶瓷覆銅板、陶瓷片、第二陶瓷覆銅板、散熱底板、電流輸出端子、芯片和金屬連接塊，所述電流輸入端子和電流輸出端子與第一陶瓷覆銅板平行設置且通過金屬連接塊支撐，所述芯片焊接于第一陶瓷覆銅板與金屬連接塊之間并通過金屬連接塊與電流輸入端子以及電流輸出端子鍵合，所述陶瓷片焊接于第一陶瓷覆銅板背面并與第二陶瓷覆銅板相連，所述第二陶瓷覆銅板與散熱底板相連。本發(fā)明可提升連接器件的過流能力及導熱能力；金屬連接塊橫截面積大，在外力作用下不易變形，增加可靠性；降低模塊的電感，提升模塊的電流輸出能力以及使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及碳化硅半導體模塊技術領域，特別涉及一種低電感碳化硅模塊。

背景技術

功率半導體模塊就是按一定功能、模式的組合體，功率半導體模塊是大功率電子電力器件按一定的功能組合再灌封成一體。功率半導體模塊可根據(jù)封裝的元器件的不同實現(xiàn)不同功能，功率半導體模塊配用風冷散熱可作風冷模塊，配用水冷散熱可作水冷模塊等。碳化硅半導體由于其具有跟高的工作溫度、更高的擊穿電壓強度、更高的熱導率以及更高的開關頻率，從而得到廣泛應用。然而，現(xiàn)有碳化硅半導體模塊封裝回路電感較大，雜散電感的存在會引起芯片關斷損耗增大和過壓等現(xiàn)象，從而降低模塊的整體可靠性。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決了相關技術中碳化硅半導體模塊封裝回路電感較大，雜散電感的存在會引起芯片關斷損耗增大和過壓等現(xiàn)象，從而降低模塊的整體可靠性的問題，提出一種低電感碳化硅模塊，可提升連接器件的過流能力及導熱能力；金屬連接塊橫截面積大，在外力作用下不易變形，增加可靠性；降低模塊的電感，提升模塊的電流輸出能力以及使用壽命。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種低電感碳化硅模塊，包括電流輸入端子、第一陶瓷覆銅板、陶瓷片、第二陶瓷覆銅板、散熱底板、電流輸出端子、芯片和金屬連接塊，所述電流輸入端子和電流輸出端子與第一陶瓷覆銅板平行設置且通過金屬連接塊支撐，所述芯片焊接于第一陶瓷覆銅板與金屬連接塊之間并通過金屬連接塊與電流輸入端子以及電流輸出端子鍵合，所述陶瓷片焊接于第一陶瓷覆銅板背面并與第二陶瓷覆銅板相連，所述第二陶瓷覆銅板與散熱底板相連。

作為優(yōu)選方案，所述第一陶瓷覆銅板由第一陶瓷覆銅板Ⅰ和第一陶瓷覆銅板Ⅱ組成，所述電流輸入端子通過金屬連接塊安裝于第一陶瓷覆銅板Ⅰ上，所述電流輸出端子通過金屬連接塊安裝于第一陶瓷覆銅板Ⅱ上。

作為優(yōu)選方案，所述第一陶瓷覆銅板Ⅰ和第一陶瓷覆銅板Ⅱ上分隔設置有多塊相互獨立的銅層，每組所述芯片分布于同一塊銅層上。

作為優(yōu)選方案，所述電流輸入端子與電流輸出端子呈水平對角直線設置，且覆蓋第二陶瓷覆銅板30％以上的平面面積。

作為優(yōu)選方案，所述電流輸入端子、電流輸出端子與第二陶瓷覆銅板的間距不超過3mm。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的芯片門極鍵合通過焊接金屬連接塊的方式，取代常規(guī)鋁線或者鋁帶、銅帶鍵合，由于金屬連接塊與芯片的接觸面比鋁線或者鋁帶、銅帶大，可提升連接器件的過流能力及導熱能力；金屬連接塊橫截面積大，在外力的作用下不易變形，增加可靠性；芯片下表面焊接在第一陶瓷覆銅板上，引出端子(即電流輸入端子和電流輸出端子)與第一陶瓷覆銅板分開對稱設計，形成平行面，由于平行面可以極大的增加引出端子與第一陶瓷覆銅板之間的互感，從而降低功率半導體模塊的電感，提升了模塊的電流輸出能力以及使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是本發(fā)明的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的立體圖。

圖中：