[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體模塊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110410365.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113013147A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童顏;劉克明;王蕤;潘政薇;劉旭光;姚二現(xiàn);張大華;董長(zhǎng)城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南瑞聯(lián)研半導(dǎo)體有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07;H01L23/48;H01L23/16
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 邵斌

本發(fā)明公開(kāi)了半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)領(lǐng)域的一種半導(dǎo)體模塊，采用柔性壓接，芯片受力均勻，抗壓能力強(qiáng)。包括管殼，所述管殼的一端與模塊發(fā)射極導(dǎo)電體滑動(dòng)連接，另一端與模塊集電極導(dǎo)電體滑動(dòng)連接；在所述模塊發(fā)射極導(dǎo)電體和所述模塊集電極導(dǎo)電體之間設(shè)有承壓限位框，所述承壓限位框的一端與所述模塊集電極導(dǎo)電體固定連接，所述承壓限位框包括多個(gè)限位單元，每個(gè)所述限位單元內(nèi)依次設(shè)有集電極導(dǎo)電體、芯片、發(fā)射極導(dǎo)電體、第一導(dǎo)電體和彈性導(dǎo)電組件，所述集電極導(dǎo)電體上遠(yuǎn)離芯片的一端抵接在所述模塊集電極導(dǎo)電體上，所述彈性導(dǎo)電組件上遠(yuǎn)離第一導(dǎo)電體的一端抵接在所述模塊發(fā)射極導(dǎo)電體上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體模塊。

背景技術(shù)

絕緣柵雙極晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）自 1986 年開(kāi)始正式生產(chǎn)并逐漸系列化以來(lái)，其封裝質(zhì)量及可靠性一直影響著其在工業(yè)控制，機(jī)車牽引，電力系統(tǒng)等大功率應(yīng)用領(lǐng)域的使用及推廣。現(xiàn)有電力系統(tǒng)，機(jī)車牽引等領(lǐng)域的發(fā)展對(duì)IGBT的器件功率提出了更高的要求。目前大功率 IGBT 的封裝通常有兩種形式，一種是底板絕緣模塊式封裝，另外一種為類似晶閘管，平板壓接式封裝。

第一種方案使用加工精度非常高的部件(通常匹配到在1μm之內(nèi))，對(duì)于多芯片壓力接觸設(shè)備要求具有極其嚴(yán)格的平行度、平面度、粗糙度等公差。在物料種類繁多、要求精度高、加工量大的情況下，對(duì)供應(yīng)商及廠商的加工能力、質(zhì)量管控能力等提出了極大的挑戰(zhàn)，在大面積的多芯片壓力接觸設(shè)備中也是同樣的情況。夾持部件的嚴(yán)格的平行度、平面度公差公差在大的表面面積上同樣變得更難實(shí)現(xiàn)。第二種方案存在芯片表面的應(yīng)力不均勻的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體模塊，采用柔性壓接，芯片受力均勻，抗壓能力強(qiáng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種半導(dǎo)體模塊，包括管殼，所述管殼的一端與模塊發(fā)射極導(dǎo)電體滑動(dòng)連接，另一端與模塊集電極導(dǎo)電體滑動(dòng)連接；在所述模塊發(fā)射極導(dǎo)電體和所述模塊集電極導(dǎo)電體之間設(shè)有承壓限位框，所述承壓限位框的一端與所述模塊集電極導(dǎo)電體固定連接，所述承壓限位框包括多個(gè)限位單元，每個(gè)所述限位單元內(nèi)依次設(shè)有集電極導(dǎo)電體、芯片、發(fā)射極導(dǎo)電體、第一導(dǎo)電體和彈性導(dǎo)電組件，所述集電極導(dǎo)電體上遠(yuǎn)離芯片的一端抵接在所述模塊集電極導(dǎo)電體上，所述彈性導(dǎo)電組件上遠(yuǎn)離第一導(dǎo)電體的一端抵接在所述模塊發(fā)射極導(dǎo)電體上。

進(jìn)一步地，所述模塊發(fā)射極導(dǎo)電體上設(shè)有第一凸緣，固定在所述管殼上的第一擋片搭接在所述第一凸緣上，所述第一擋片與所述模塊發(fā)射極導(dǎo)電體滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述模塊集電極導(dǎo)電體上設(shè)有第二凸緣，固定在所述管殼上的第二擋片搭接在所述第二凸緣上，所述第二擋片與所述模塊集電極導(dǎo)電體滑動(dòng)連接。

進(jìn)一步地，所述管殼的外表面設(shè)有散熱板。

進(jìn)一步地，所述限位單元包括限位框；所述限位框的中心設(shè)有通孔，所述通孔的內(nèi)壁設(shè)有用于承托所述芯片和所述集電極導(dǎo)電體的第一臺(tái)階，以及用于承托所述發(fā)射極導(dǎo)電體的第二臺(tái)階。

進(jìn)一步地，所述彈性導(dǎo)電組件包括導(dǎo)電限位管，所述導(dǎo)電限位管內(nèi)依次設(shè)有導(dǎo)電片、承壓體、碟簧組件和第二導(dǎo)電體，所述第二導(dǎo)電體位于所述導(dǎo)電限位管的開(kāi)口端并與所述導(dǎo)電限位管滑動(dòng)連接；所述第一導(dǎo)電體抵接在所述第二導(dǎo)電體上；多個(gè)所述導(dǎo)電片繞所述導(dǎo)電限位管的軸線對(duì)稱布置，每個(gè)所述導(dǎo)電片與若干個(gè)V形或C形導(dǎo)電體固定連接，多個(gè)所述V形或C形導(dǎo)電體固定在連接板上，所述連接板與所述第二導(dǎo)電體通過(guò)螺栓連接。