[發(fā)明專利]一種彈性子模組及模組化壓接型半導(dǎo)體模塊

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110849509.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN113725179A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童顏;劉克明;陳紫默;潘政薇;王蕤;方賞華;張大華
• 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): H01L23/48
• 分類號(hào): H01L23/48;H01L25/07
• 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: 何春廷

本發(fā)明公開了一種彈性子模組及模組化壓接型半導(dǎo)體模塊，彈性子模組包括：導(dǎo)電片、絕緣彈性件和導(dǎo)電板；導(dǎo)電片為折彎成具有若干凹槽的彎折狀導(dǎo)電片，導(dǎo)電片通過其凹槽卡接在絕緣彈性件上端，絕緣彈性件的下端接導(dǎo)電板；模組化壓接型半導(dǎo)體模塊，包括模塊集電極板、芯片子模組、模塊發(fā)射極板和彈性子模組；芯片子模組包括芯片、集電極導(dǎo)體、發(fā)射極導(dǎo)體；模塊集電極板、集電極導(dǎo)體、芯片、發(fā)射極導(dǎo)體、彈性子模組、模塊發(fā)射極板從上至下依次連接。優(yōu)點(diǎn)：通過將芯片模組化的形式，可進(jìn)一步降低熱阻，提高模塊的功率密度及電流等級(jí)；將芯片子單元模組化還能夠降低物料成本與減少加工工序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彈性子模組及模組化壓接型半導(dǎo)體模塊，屬于功率模塊技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

絕緣柵雙極晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）自 1986 年開始正式生產(chǎn)并逐漸系列化以來，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，由芯片，底板，覆銅陶瓷基板，鍵合線，密封材料，絕緣外殼，功率端子等組成，模塊內(nèi)部通過灌注硅凝膠或環(huán)氧樹脂等絕緣材料來隔離芯片與外界環(huán)境（水，氣，灰塵）的接觸，縮短器件的使用壽命。

C廠家的彈性子模組為單個(gè)芯片對(duì)應(yīng)單個(gè)子模組，數(shù)量多，安裝比較困難，；另外A廠家為彈性子模組，但是各芯片導(dǎo)電路徑獨(dú)立，芯片間均流效果有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種彈性子模組及模組化壓接型半導(dǎo)體模塊。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種彈性子模組，包括：導(dǎo)電片、絕緣彈性件和導(dǎo)電板；

所述導(dǎo)電片為折彎成具有若干凹槽的彎折狀導(dǎo)電片，導(dǎo)電片通過其凹槽卡接在絕緣彈性件上端，絕緣彈性件的下端接導(dǎo)電板；

在未給彈性子模組施壓時(shí)，絕緣彈性件支撐導(dǎo)電片，導(dǎo)電片與導(dǎo)電板之間具有間隙，導(dǎo)電片與導(dǎo)電板不導(dǎo)通，在給彈性子模組施加一定壓力時(shí)，導(dǎo)電片與導(dǎo)電板之間沒有間隙，導(dǎo)電片與導(dǎo)電板導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，所述彎折狀導(dǎo)電片為波紋狀導(dǎo)電片，所述波紋狀導(dǎo)電片中開口向下的槽為所述凹槽。

進(jìn)一步的，所述絕緣彈性件為彈簧、液壓件或者氣壓件的一種。

進(jìn)一步的，所述凹槽的頂部開設(shè)有若干橫截面為圓形的通孔，通孔中設(shè)有絕緣導(dǎo)桿，絕緣導(dǎo)桿的底端固定在導(dǎo)電板上，所述絕緣彈性件為碟簧，碟簧套設(shè)在所述導(dǎo)桿上，碟簧的直徑大于通孔的直徑。

進(jìn)一步的，所述通孔上部設(shè)有橫截面為圓形的導(dǎo)電套筒，導(dǎo)電套筒的直徑不小于通孔的直徑。

一種模組化壓接型半導(dǎo)體模塊，包括模塊集電極板、芯片子模組、模塊發(fā)射極板和權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的彈性子模組；

芯片子模組包括芯片、集電極導(dǎo)體、發(fā)射極導(dǎo)體；

模塊集電極板、集電極導(dǎo)體、芯片、發(fā)射極導(dǎo)體、彈性子模組、模塊發(fā)射極板從上至下依次連接；

通過給模組化壓接型半導(dǎo)體模塊施加一定的壓力，彈性子模組導(dǎo)通，帶動(dòng)整個(gè)模組化壓接型半導(dǎo)體模塊導(dǎo)通。

進(jìn)一步的，還包括芯片限位框，將若干芯片設(shè)置與所述芯片限位框中。

進(jìn)一步的，所述模塊發(fā)射極板和所述導(dǎo)電板為一體成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述芯片子模組和彈性子模組均設(shè)有若干個(gè)，每個(gè)芯片子模組的正下方設(shè)有一個(gè)所述彈性子模組組成一對(duì)。

進(jìn)一步的，還包括承壓限位框，承壓限位框內(nèi)設(shè)有若干腔體，腔體中設(shè)置一對(duì)彈性子模組和芯片子模組。