[發(fā)明專利]一種多芯片并聯(lián)功率模塊

在審

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• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN112864142A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙斌;孫鵬;余秋萍;趙志斌
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07;H01L23/498
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，包括：上功率模塊、下功率模塊和漏極信號(hào)匯集區(qū)域；

所述上功率模塊包括覆銅陶瓷基板單元、信號(hào)匯集區(qū)域單元和芯片并聯(lián)單元；所述下功率模塊與所述上功率模塊的結(jié)構(gòu)相同；

所述覆銅陶瓷基板單元包括柵極覆銅陶瓷基板、輔助源極覆銅陶瓷基板、漏極覆銅陶瓷基板和源極覆銅陶瓷基板；所述柵極覆銅陶瓷基板、所述輔助源極覆銅陶瓷基板和所述漏極覆銅陶瓷基板均為半環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述源極覆銅陶瓷基板為圓形結(jié)構(gòu)；所述柵極覆銅陶瓷基板、所述輔助源極覆銅陶瓷基板和所述漏極覆銅陶瓷基板同心且沿徑向由外到內(nèi)依次間隔排布；所述源極覆銅陶瓷基板位于所述漏極覆銅陶瓷基板半包圍的區(qū)域內(nèi)且與所述漏極覆銅陶瓷基板間隔；

所述信號(hào)匯集區(qū)域單元包括柵極信號(hào)匯集區(qū)域、輔助源極信號(hào)匯集區(qū)域以及源極信號(hào)匯集區(qū)域；所述柵極信號(hào)匯集區(qū)域設(shè)在所述柵極覆銅陶瓷基板的覆銅上；所述輔助源極信號(hào)匯集區(qū)域設(shè)在所述輔助源極覆銅陶瓷基板的覆銅上；所述源極信號(hào)匯集區(qū)域設(shè)在所述上源極覆銅陶瓷基板的覆銅上；所述信號(hào)匯集區(qū)域單元用于連接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子、輔助源極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子和源極功率信號(hào)端子；

所述漏極信號(hào)匯集區(qū)域設(shè)在所述上功率模塊的漏極覆銅陶瓷基板的覆銅上；所述漏極信號(hào)匯集區(qū)域用于連接漏極功率信號(hào)端子；

所述芯片并聯(lián)單元包括位于所述漏極覆銅陶瓷基板上的MOSFET芯片并聯(lián)組；所述MOSFET芯片并聯(lián)組包括n個(gè)并聯(lián)且沿周向排布的MOSFET芯片；所述MOSFET芯片并聯(lián)組的柵極與所述柵極覆銅陶瓷基板連接；所述MOSFET芯片并聯(lián)組的源極與所述源極覆銅陶瓷基板連接；所述MOSFET芯片并聯(lián)組的輔助源極與所述輔助源極覆銅陶瓷基板連接；所述MOSFET芯片并聯(lián)組的漏極設(shè)在所述漏極覆銅陶瓷基板的覆銅上；

所述下功率模塊中的漏極覆銅陶瓷基板與所述上功率模塊中的源極信號(hào)匯集區(qū)域連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，所述漏極信號(hào)匯集區(qū)域單元包括第一信號(hào)匯集子區(qū)域和第二信號(hào)匯集子區(qū)域；

所述第一信號(hào)匯集子區(qū)域位于所述上功率模塊上的一個(gè)所述MOSFET芯片的一側(cè)，所述第二信號(hào)匯集子區(qū)域位于所述MOSFET芯片的另一側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，所述芯片并聯(lián)單元還包括：碳化硅二極管芯片并聯(lián)組；

所述碳化硅二極管芯片并聯(lián)組設(shè)在所述漏極覆銅陶瓷基板上；所述碳化硅二極管芯片并聯(lián)組包括n個(gè)并聯(lián)且沿周向排布的碳化硅二極管芯片；所述碳化硅二極管芯片并聯(lián)組的陽極與所述MOSFET芯片并聯(lián)組的源極相連接，所述碳化硅二極管芯片并聯(lián)組的陽極與所述源極覆銅陶瓷基板相連接，所述碳化硅二極管芯片并聯(lián)組的陰極設(shè)在所述漏極覆銅陶瓷基板的覆銅上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，還包括：信號(hào)端子單元；

所述信號(hào)端子單元包括柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子、源極功率信號(hào)端子、輔助源極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子以及漏極功率信號(hào)端子；所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子設(shè)在所述柵極信號(hào)匯集區(qū)域內(nèi)；所述源極功率信號(hào)端子設(shè)在所述源極信號(hào)匯集區(qū)域內(nèi)；所述輔助源極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子設(shè)在所述輔助源極信號(hào)匯集區(qū)域內(nèi)；所述漏極功率信號(hào)端子設(shè)在所述漏極信號(hào)匯集區(qū)域內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子和所述輔助源極驅(qū)動(dòng)信號(hào)端子均為扁平化結(jié)構(gòu)；所述源極功率信號(hào)端子為圓柱體結(jié)構(gòu)；所述漏極功率信號(hào)端子為扁平化結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，所述MOSFET芯片并聯(lián)組包括5個(gè)并聯(lián)且沿周向均勻排布的MOSFET芯片；相鄰兩個(gè)所述MOSFET芯片之間的夾角為45度。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多芯片并聯(lián)功率模塊，其特征在于，所述碳化硅二極管芯片并聯(lián)組包括5個(gè)并聯(lián)且沿周向均勻排布的碳化硅二極管芯片；相鄰兩個(gè)所述碳化硅二極管芯片之間的夾角為45度。