[發明專利]功率半導體結構及斷路器轉移支路組件

有效

• 申請號: 202110149779.3
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112968007B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 毛婳;蔣華平;冉立;楊大偉;蔡巍;楊敏祥;黃曉樂;陳綱亮;彭兆偉;秦逸帆;徐黨國;黃詩洋;寧琳如;龍凱華;馬鑫晟;盧毅
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網冀北電力有限公司電力科學研究院;國網冀北電力有限公司
• 主分類號: H01L23/367
• 分類號: H01L23/367;H01L23/373;H01L23/427
• 代理公司: 北京科領智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11782
• 代理人: 陳士騫

1.一種功率半導體結構，其特征在于，包括：

第一金屬組件層；

半導體芯片組件，所述半導體芯片組件包含半導體芯片和芯片門極線；所述半導體芯片設于所述第一金屬組件層上；所述芯片門極線的第一端連接所述半導體芯片；

第一冷卻件，所述第一冷卻件設于所述半導體芯片上；

第二金屬組件層，所述第二金屬組件層包括設于所述第一冷卻件上的第一金屬層，以及設于所述第一金屬層上的第二金屬層；其中，所述第一金屬層設有容納腔；

第二冷卻件，所述第二冷卻件設于所述容納腔內；

其中，所述芯片門極線的第二端依次絕緣穿過第一冷卻件和第一金屬層，并從第二金屬層的一側面絕緣穿出；

所述第一金屬層設有缺口，所述缺口與所述容納腔連通；所述缺口用于注入所述第二冷卻件；

所述容納腔內設有若干個間隔設置的隔板，各所述隔板分別覆蓋有第三冷卻件；各所述隔板上分別設有第一通孔，所述第一通孔與所述缺口連通，且用于流通所述第二冷卻件。

2.根據權利要求1所述的功率半導體結構，其特征在于，所述第一金屬層還設有第二通孔，所述第二通孔用于穿過所述芯片門極線的第二端；

所述第二通孔的表面設有絕緣外包層。

3.根據權利要求1所述的功率半導體結構，其特征在于，所述第一金屬組件層包括第三金屬層，以及設于所述第三金屬層上的第四金屬層；

所述第四金屬層上設有所述第一冷卻件。

4.根據權利要求3所述的功率半導體結構，其特征在于，所述第三金屬層和所述第二金屬層均為銅金屬層；

所述第四金屬層和所述第一金屬層均為鉬金屬層；

所述半導體芯片為硅基IGCT芯片。

5.根據權利要求1所述的功率半導體結構，其特征在于，所述第一冷卻件為石墨烯結構；所述第二冷卻件為相變材料結構；所述第三冷卻件為石墨烯結構。

6.根據權利要求5所述的功率半導體結構，其特征在于，所述第一冷卻件為單層石墨烯結構或多層石墨烯結構。

7.根據權利要求5所述的功率半導體結構，其特征在于，所述相變材料結構為固體相變材料結構、液體相變材料結構、固液相變材料結構或固固相變材料結構。

8.一種斷路器轉移支路組件，其特征在于，包括權利要求1至7任意一項所述的功率半導體結構。