[發(fā)明專利]半導體設備組件、壓接式功率半導體模塊及制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011362069.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112636054B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 常桂欽;石廷昌;羅海輝;李寒;吳義伯;李星峰;彭勇殿;李亮星;張文浩;董國忠
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲中車時代半導體有限公司
• 主分類號: H01R13/24
• 分類號: H01R13/24;H05K1/14;H05K1/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;朱明明

1.一種半導體設備組件，其特征在于，包括主電路子組件和柵極子組件，所述主電路子組件包括多個主電路導電機構(gòu)和主電路旁路機構(gòu)，所述主電路導電機構(gòu)包括半導體芯片以及一端通過墊片與所述半導體芯片接觸的主電路導電柱；

其中，所述主電路旁路機構(gòu)為一體式結(jié)構(gòu)，并且套設在多個所述主電路導電柱上，與每個所述主電路導電柱形成并聯(lián)連接；

所述主電路旁路機構(gòu)包括：

多個主電路旁路元件，每個所述主電路旁路元件呈弓形，其兩端套設在對應的所述主電路導電柱上，以形成并聯(lián)連接；

其中，多個所述主電路旁路元件通過短路元件連接為一體式結(jié)構(gòu)；或者多個所述主電路旁路元件一體成型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導體設備組件，其特征在于，所述半導體設備組件還包括絕緣殼體、底板、柵極襯板、絕緣膠以及上壓板，其中，所述絕緣殼體的底部和所述底板密封式接合，所述半導體芯片和所述柵極襯板設置在所述底板的上表面并通過鍵合線連接，所述主電路子組件固定安裝于所述絕緣殼體內(nèi)部，所述絕緣膠填充在所述絕緣殼體內(nèi)部，所述上壓板與多個所述主電路導電柱的另一端固定接合。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導體設備組件，其特征在于，所述主電路子組件還包括主電路彈性施力機構(gòu)，其包括多個主電路彈性施力元件，所述主電路彈性施力元件通過套筒套設在對應的所述主電路導電柱上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導體設備組件，其特征在于，所述柵極子組件包括：

柵極導電柱，其一端接觸所述柵極襯板；

柵極旁路元件，其呈弓形且兩端套設在所述柵極導電柱上；以及

柵極彈性施力元件，其通過套筒套設在所述柵極導電柱上。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導體設備組件，其特征在于，所述主電路彈性施力元件和所述柵極彈性施力元件為碟簧、液壓彈簧或者螺旋彈簧。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導體設備組件，其特征在于，所述主電路旁路元件和所述柵極旁路元件由Cu或鋁制成，且表面鍍錫、鎳或銀。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導體設備組件，其特征在于，所述主電路導電柱和所述柵極導電柱由Cu或鋁制成，且表面鍍銀或鎳。

8.一種壓接式功率半導體模塊，其特征在于，包括外殼、頂板、柵極PCB以及至少一個如權(quán)利要求1至7中任一項所述的半導體設備組件，其中，所述頂板與所述外殼密封式連接形成腔體，至少一個所述半導體設備組件固定設置在所述腔體內(nèi)部，所述柵極PCB壓接式設置于所述頂板和至少一個所述半導體設備組件之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓接式功率半導體模塊，其特征在于，所述頂板和所述外殼頂部的邊緣沿著周向方向均設置有金屬裙邊，以實現(xiàn)密封連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的壓接式功率半導體模塊，其特征在于，所述外殼由復合纖維材料通過模壓成型或注塑成型工藝形成，且其抗沖擊強度大于100 KJ/m2。

11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的壓接式功率半導體模塊，其特征在于，至少一個所述半導體設備組件通過彈性密封圈固定設置在所述腔體內(nèi)部。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓接式功率半導體模塊，其特征在于，所述彈性密封圈由具有延展性的絕緣材料制成，且其上下表面分別與所述外殼和所述半導體設備組件通過膠黏劑密封連接。