輕薄型低電感功率模塊的製作方法

2023-12-09 11:04:16 1

輕薄型低電感功率模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種輕薄型低電感功率模塊，包括外殼和覆金屬陶瓷基板，半導體晶片固定在覆金屬陶瓷基板上，至少兩個電極端子和至少一個信號端子嵌接在外殼上，各電極端子和各信號端子通過導電件與覆金屬陶瓷基板連接，各電極端子和各信號端子延伸外殼，電極端子的安裝面與覆金屬陶瓷基板之間的距離h在7～9mm，蓋板注塑在外殼上和覆金屬陶瓷基板上，外殼底部沿對角設有限位柱，覆金屬陶瓷基板上設有下定位孔，蓋板上設有與下定位孔對應的上定位孔。本實用新型將蓋板與外殼注塑集成一體並與覆金屬陶瓷基板密封連接，使蓋板、外殼、各端子和覆金屬陶瓷基板集成一體，體積小，簡化製作工藝，獲取了較小的封裝電感。
【專利說明】輕薄型低電感功率模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種輕薄型低電感功率模塊，屬於功率半導體模塊製造領域。
【背景技術】
[0002]功率模塊用於逆變焊機、各種開關電源的控制器以及電動汽車控制器等，其主要作用是將輸入的直流電轉變為三相交流電輸出。傳統功率模塊包括多個半導體晶片以及電極端子和信號端子，多個半導體晶片以及電極端子和信號端子焊接在覆金屬陶瓷基板上的金屬層上，通過覆金屬陶瓷基板上有圖形的銅箔進行互連並實現電路連接，而覆金屬陶瓷基板再固定在銅底板上，銅底板與外殼固定連接，通過灌膠工藝對覆金屬陶瓷基板上的半導體晶片進行密封保護，而功率模塊灌膠封裝工藝不僅步驟複雜，而且成本相對較高。再則目前功率模塊的銅底板與電極端子之間的距離大多超過28mm，功率模塊體積較大，佔用空間大，隨著電源系統功率密度的提高，已不能滿足功率模塊向輕薄型和緊湊型要求，而且現有的封裝結構也無法得到更小的寄生電感。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種體積小，能簡化製作工藝，獲取了較小封裝電感的輕薄型低電感功率模塊。
[0004]本實用新型為達到上述目的的技術方案是:一種輕薄型低電感功率模塊，包括外殼和覆金屬陶瓷基板，半導體晶片固定在覆金屬陶瓷基板上，其特徵在於:至少兩個電極端子和至少一個信號端子嵌接在外殼上，各電極端子和各信號端子通過導電件與覆金屬陶瓷基板連接，各電極端子和各信號端子延伸出外殼，電極端子的安裝面與覆金屬陶瓷基板之間的距離h在7?9mm，蓋板注塑固定在外殼上和覆金屬陶瓷基板上，外殼底部沿對角設有限位柱，覆金屬陶瓷基板上設有下定位孔，蓋板上設有與下定位孔對應的上定位孔。
[0005]實用新型將蓋板注塑固定在外殼和覆金屬陶瓷基板上，能將覆金屬陶瓷基板內側的半導體晶片以及各電極端子和各信號端子密封，使蓋板、外殼和覆金屬陶瓷基板集成一體，既保護半導體晶片，也省去蓋板與外殼粘接工序和灌膠保護工序，簡化製作工藝，提高封裝質量。本實用新型的功率模塊高度只有傳統功率模塊高度的1/4左右，功率模塊體積小，而且省去了銅底板，外型輕薄，能滿足功率模塊向輕薄型和緊湊型要求，既節省了空間，又獲取了較小的封裝電感，減小了半導體晶片到散熱器的距離，實現減小熱阻的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的詳細描述。
[0007]圖1是本實用新型輕薄型低電感功率模塊的結構示意圖。
[0008]圖2是圖1的A向結構示意圖。
[0009]圖3是本實用新型輕薄型低電感功率模塊的剖面結構示意圖。
[0010]圖4是本實用新型輕薄型低電感功率模塊去除蓋板的結構示意圖。[0011]其中:I一蓋板，1-1 一上定位孔，2—外殼，2-1—限位柱，3—電極端子，4一信號端子，5—覆金屬陶瓷基板，5-1—下定位孔，6—半導體晶片，7—導電件。
【具體實施方式】
[0012]見圖1?4的示，本實用新型的輕薄型低電感功率模塊，包括外殼2和覆金屬陶瓷基板5，半導體晶片6固定在覆金屬陶瓷基板5上，覆金屬陶瓷基板5的金屬層設有互連圖形以實現電路連接。本實用新型至少兩個電極端子3和至少一個信號端子4嵌接在外殼2上，見圖1、2所示，本實用新型採用三個電極端子3和四個信號端子4，各電極端子3和各信號端子4上通過導電件7與覆金屬陶瓷基板5連接，該導電件7為鋁絲，電極端子3和信號端子4通過鋁絲與覆金屬陶瓷基板5鍵合。
[0013]見圖1?4所示，本實用新型各電極端子3和各信號端子4延伸出外殼2，電極端子3的安裝面與覆金屬陶瓷基板5之間的距離h在7?9_，如電極端子3的安裝面與覆金屬陶瓷基板5之間的距離h在8_，故而能大幅度降低功率模塊的高度，使本實用新型功率模塊高度僅是傳統功率模塊高度的1/4左右，外型輕薄，提高功率密度，並減小模塊的內部互聯電感。
[0014]見圖1?3所示，本實用新型蓋板I注塑固定在外殼2和覆金屬陶瓷基板5上，能將蓋板I與外殼2和覆金屬陶瓷基板5集成一體，對覆金屬陶瓷基板5內側的半導體晶片6以及各電極端子3和各信號端子4進行密封保護，省去了灌膠工藝。
[0015]見I?4所示，本實用新型外殼2底部沿對角設有限位柱2-1，安裝時起到限位作用，方便安裝。本實用新型覆金屬陶瓷基板5上設有下定位孔5-1，蓋板I上設有與下定位孔5-1對應的上定位孔1-1，且覆金屬陶瓷基板5的下定位孔5-1的中心線與蓋板I上的上定位孔1-1的中心線重合。
【權利要求】
1.一種輕薄型低電感功率模塊，包括外殼(2)和覆金屬陶瓷基板(5)，半導體晶片(6)固定在覆金屬陶瓷基板(5)上，其特徵在於:至少兩個電極端子(3)和至少一個信號端子(4)嵌接在外殼(2)上，各電極端子(3)和各信號端子(4)通過導電件(7)與覆金屬陶瓷基板(5)連接，各電極端子(3)和各信號端子(4)延伸出外殼(2)，電極端子(3)的安裝面與覆金屬陶瓷基板(5)之間的距離h在7?9mm，蓋板⑴注塑固定在外殼(2)和覆金屬陶瓷基板(5)上，外殼(2)底部沿對角設有限位柱(2-1)，覆金屬陶瓷基板(5)上設有下定位孔(5-1)，蓋板(I)上設有與下定位孔(5-1)對應的上定位孔(1-1)。
2.根據權利要求1所述的輕薄型低電感功率模塊，其特徵在於:所述的導電件(7)為鋁絲，電極端子(3)和信號端子(4)通過鋁絲與覆金屬陶瓷基板(5)鍵合。
3.根據權利要求1所述的輕薄型低電感功率模塊，其特徵在於:所述的覆金屬陶瓷基板(5)的下定位孔(5-1)的中心線與蓋板(I)上的上定位孔(1-1)的中心線重合。
【文檔編號】H01L23/498GK203553127SQ201320659438
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2013年10月24日
【發明者】麻長勝, 王曉寶, 趙善麒 申請人:江蘇宏微科技股份有限公司