Mos晶片並聯均流集成開關及其封裝模塊的製作方法

2023-09-21 19:14:35 3

Mos晶片並聯均流集成開關及其封裝模塊的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種MOS晶片並聯均流集成開關及其封裝模塊，包括有並聯的多個MOS晶片，各MOS晶片的柵極均串聯有可感應對應MOS晶片工作溫度的熱敏電阻。封裝模塊的底板上設有漏極焊接部和觸發極焊接部，MOS晶片的源極基板與底板電連接且熱連接，熱敏電阻緊鄰對應的MOS晶片與底板熱連接，MOS晶片的漏極和漏極接線端子均與漏極焊接部電連接，熱敏電阻串聯在MOS晶片的源極和觸發極焊接部之間，觸發極焊接部與觸發極接線端子電連接。由多個並聯的MOS晶片構成的集成開關可承載更大的電流，實現並聯的MOS晶片動態均流。
【專利說明】MOS晶片並聯均流集成開關及其封裝模塊
所屬【技術領域】
[0001]本發明涉及集成電路及其封裝模塊【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前常見的開關管中，一般用快速恢復開關二極體(FRD)、肖特基矽二極體(SBD)等。它們的正向壓降約為0.1?1.1V，甚至以上。因此，當電流大時，通態損耗也很大。如果輸出電壓低於3V，那麼在開關變換器的總損耗中，通態損耗達到與FRD或SBD正向壓降比較接近的程度。現代高速集成電路的電源電壓，降低整流損耗，提高低壓輸出成為DC/DC變換器效率的關鍵。低電壓功率MOSFET (簡稱MOS管)的正向壓降VF及通態電阻RDS (_很小至毫歐級。因此，在低壓大電流輸出的DC/DC PWM變換器中，為了提高DC/DC PWM變換器的整流效率，可以用正嚮導通壓降為0.1V的功率MOS管代替整流二極體。但現在使用的功率MOS管通常使用單個晶片封裝，單管工作電流一般只能達100A級別的工作電流，每個元件的參數差異大，工作電流不能滿足大功率用戶的需求。大電流場合中目前使用的都是用多管並聯使用，由於單管參數的差異和布線的差異，令到各管工作電流不均衡，而導致MOS管燒毀。而多管並聯在生產安裝中連接麻煩，線路間幹擾性大，散熱不良，導致整個應用系統結構複雜，可靠性低。
[0003]另外在大電流電子開關應用上，現在用的電子開關存在通態電阻大，電流小等特點，在實際應用上存在很大局限性。

【發明內容】

[0004]本發明就是提供了一種具有動態均流的MOS晶片並聯均流集成開關及其封裝模塊。
[0005]本發明要解決的問題所採用的技術方案:
[0006]一種MOS晶片並聯均流集成開關，包括有並聯的多個MOS晶片，各MOS晶片的柵極均串聯有可感應對應MOS晶片工作溫度的熱敏電阻。
[0007]可優選地，所述熱敏電阻為負溫度係數熱敏電阻。
[0008]本發明要解決的問題所採用的另一技術方案:
[0009]MOS晶片並聯均流集成開關封裝模塊，包括有導電導熱底板、注封在底板上用於覆蓋集成電路的注封部以及露出注封部與集成電路電連接的接線端子，其特徵在於:所述底板上固定有均與其絕緣的漏極焊接部和觸發極焊接部，MOS晶片的源極基板電連接且熱連接固定在底板上，熱敏電阻緊鄰對應的MOS晶片熱連接固定在底板上，MOS晶片的漏極和漏極接線端子均與漏極焊接部電連接，熱敏電阻串聯在MOS晶片的源極和觸發極焊接部之間，觸發極焊接部與觸發極接線端子電連接。
[0010]可優選地，所述熱敏電阻為負溫度係數熱敏電阻。
[0011]與現有技術相比，本發明具有的有益效果:由多個並聯的MOS晶片構成的集成開關可承載更大的電流，可有效提聞開關電路的輸出功率。而串聯在MOS晶片棚極的熱敏電阻可檢測對應MOS晶片的工作溫度，當並聯的MOS晶片不均流時，發熱量大的MOS晶片溫度升高，熱敏電阻檢測到MOS晶片溫升後阻值變小，可減少MOS晶片開關時的導通沿和關斷沿的時間，亦即降低MOS晶片的開關損耗，從而減少MOS晶片的發熱，將熱量大的MOS晶片溫度降下來，達到並聯的MOS晶片均流的目的，而且動態均流控制。本大功率MOS開關模塊，實現了在大電流的導通、關斷的過程中無觸點控制，具有導通電流大，響應快，損耗小，工作可靠等優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明MOS晶片並聯均流集成開關的電路圖；
[0013]圖2為本發明MOS晶片並聯均流集成開關封裝模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1、2所示，一種MOS晶片並聯均流集成開關，包括有並聯的多個MOS晶片1，各MOS晶片I的柵極G均串聯有可感應對應MOS晶片I工作溫度的熱敏電阻2。該集成電路可視為一個大功率的具有溫度補償的MOS管，可應用於大電流輸出的DC/DC PWM變換器的整流電路中。所有熱敏電阻2的輸入端並聯後可視為MOS管的柵極觸發極，所有MOS晶片的漏極D並聯後視為MOS管的漏極，所有MOS晶片的源極S並聯後視為MOS管的源極。具體的，所述熱敏電阻2為負溫度係數熱敏電阻。
[0015]MOS晶片並聯均流集成開關封裝模塊，包括有導電導熱底板3、注封在底板3上用於覆蓋集成開關的注封部4以及露出注封部4與集成開關電連接的接線端子。所述底板3上固定有均與其絕緣的漏極焊接部5和觸發極焊接部6，漏極焊接部5分兩排平行布設，觸發極焊接部6布設在兩排漏極焊接部5之間。多個MOS晶片I布設在漏極焊接部5和觸發極焊接部6之間，MOS晶片I的源極S基板電連接且熱連接固定在底板3上。熱敏電阻2緊鄰對應的MOS晶片I熱連接固定在底板3上。MOS晶片I的漏極D和漏極接線端子7均與漏極焊接部5電連接，熱敏電阻2串聯在MOS晶片I的柵極G和觸發極焊接部6之間，觸發極焊接部6與觸發極接線端子8電連接。底板3作為模塊的源極接線端子，整個MOS晶片並聯均流集成開關封裝模塊可視為一個大功率的具有溫度補償的MOS管。具體的，所述熱敏電阻2為負溫度係數熱敏電阻。
[0016]MOS晶片的發熱主要是開關損耗所造成的，亦即是發熱主要發生在MOS晶片開關時的導通沿和關斷沿時間段，通態損耗對MOS晶片的發熱影響較小。因此多個MOS晶片並聯後，MOS晶片發熱的個體差異亦表現在不同的導通沿和關斷沿時間。本發明通過串聯在MOS晶片I的柵極上的熱敏電阻2感應對應MOS晶片I的工作溫度，檢測MOS晶片I的溫度變化，來補償由於MOS晶片I的溫度變化而出現的參數漂移。當某個MOS晶片I溫度升高時，對應的熱敏電阻2阻值下降，MOS晶片I的輸入電壓升高，減少了 MOS晶片I開關時的導通沿和關斷沿時間，使得MOS晶片I的發熱量減少，改善了 MOS晶片I的參數漂移問題，使並聯的MOS晶片達到動態均流的目的。
【權利要求】
1.一種MOS晶片並聯均流集成開關，包括有並聯的多個MOS晶片，其特徵在於:各MOS晶片的柵極均串聯有可感應對應MOS晶片工作溫度的熱敏電阻。
2.根據權利要求1所述的MOS晶片並聯均流集成開關，其特徵在於:所述熱敏電阻為負溫度係數熱敏電阻。
3.一種根據權利要求1所述的MOS晶片並聯均流集成開關封裝模塊，包括有導電導熱底板、注封在底板上用於覆蓋集成電路的注封部以及露出注封部與集成電路電連接的接線端子，其特徵在於:所述底板上固定有均與其絕緣的漏極焊接部和觸發極焊接部，MOS晶片的源極基板電連接且熱連接固定在底板上，熱敏電阻緊鄰對應的MOS晶片熱連接固定在底板上，MOS晶片的漏極和漏極接線端子均與漏極焊接部電連接，熱敏電阻串聯在MOS晶片的源極和觸發極焊接部之間，觸發極焊接部與觸發極接線端子電連接。
4.根據權利要求3所述的MOS晶片並聯均流集成開關封裝模塊，其特徵在於:所述熱敏電阻為負溫度係數熱敏電阻。
【文檔編號】H03K17/14GK103490755SQ201310478543
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月14日 優先權日:2013年10月14日
【發明者】任航 申請人:佛山市傑創科技有限公司