CN102064160A - 一种包含特殊功率端子的功率模块 - Google Patents

一种包含特殊功率端子的功率模块 Download PDF

Info

Publication number
CN102064160A
CN102064160A CN 201010538779 CN201010538779A CN102064160A CN 102064160 A CN102064160 A CN 102064160A CN 201010538779 CN201010538779 CN 201010538779 CN 201010538779 A CN201010538779 A CN 201010538779A CN 102064160 A CN102064160 A CN 102064160A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power terminal
power
insulated substrate
chip
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 201010538779
Other languages
English (en)
Inventor
金晓行
姚礼军
吕镇
刘志宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIAXING STARPOWER MICROELECTRONICS CO Ltd
Original Assignee
JIAXING STARPOWER MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIAXING STARPOWER MICROELECTRONICS CO Ltd filed Critical JIAXING STARPOWER MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority to CN 201010538779 priority Critical patent/CN102064160A/zh
Publication of CN102064160A publication Critical patent/CN102064160A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种包含特殊功率端子的功率模块，包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，功率端子通过软钎焊接或者超声波压接方式焊接在绝缘基板上。本发明的功率模块，由于包含特殊结构的功率端子，可以很好平衡功率端子的刚度和电阻，增加焊接点的可靠性。

Description

一种包含特殊功率端子的功率模块
技术领域
本发明属于电力电子学领域，涉及功率模块的封装，具体地说是一种包含特殊功率端子的功率模块。
背景技术
功率模块的功率端子，通常是用传统封装方法的封装的，而这种功率模块，在长时间工作后，功率端子容易脱落和出现失效的问题，主要原因是当功率端子承受大的外部应力或者热应力时，在温度和热应力作用下，功率端子出现脱落后失效，脱落的原因是缺少一种释放应力的结构，来抵消功率端子应变带来的应力对端子底部的影响。
发明内容
本发明的目的是设计出一种包含特殊功率端子的功率模块。
本发明要解决的是现有功率模块的功率端子长时间工作容易脱落导致失效的问题。
本发明的技术方案是：包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，芯片回流焊接在绝缘基板上，绝缘基板又直接通过钎焊焊接在散热板上，功率端子回流焊接在绝缘基板上，芯片与绝缘基板之间通过铝线键合实现电气连接，外壳安装在散热板上，其特征在于功率端子折弯成折弯结构，该折弯折弯包括U型，S型和L型，至少选用其中的一种。
本发明的优点是：由于本发明功率端子呈S型或U型结构或L型结构，这种结构不但增加了功率端子的刚度，同时很好平衡了功率端子的电阻，增加了焊接点的可靠性，使得功率端子不易脱落，从而功率模块的整体寿命大大增加了。
附图说明
图1为U型功率端子结构。
图2为S型功率端子结构。
图3为L型功率端子结构。
图4为S型功率端子功率模块的侧面结构。
图5为S型功率端子功率模块的立体图。
图6为L型功率端子功率模块的立体图。
图7为U型功率端子功率模块的立体图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，本发明的功率模块为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块，它包括绝缘栅双极型晶体管芯片9、绝缘基板10、散热板8、功率端子4、功率端子5、功率端子6，键合铝线7，塑料外壳11。绝缘栅双极型晶体管芯片9回流焊接在绝缘基板(DBC)10的导电铜层上，绝缘基板(DBC)10又直接通过钎焊焊接在散热板8上。功率端子4、功率端子5、功率端子6通过回流焊接在绝缘基板(DBC)10上。绝缘栅双极型晶体管芯片9与绝缘基板(DBC)10相应的导电层之间通过铝线7键合来实现电气连接。塑料外壳11安装在散热板8上。
上述功率端子4的结构为U型结构1或S型结构2，功率端子5的结构为U型结构1或S型结构2、功率端子6的的结构为U型结构1或S型结构2，见图1和图2所示。
本发明的功率模块的芯片还包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片9、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管。
本发明模块内部功率端子的数目至少两个，最多六个。功率端子的厚度为1mm-2mm。
功率端子4、功率端子5、功率端子6的结构还可以是其它形状3，如图3的L型。
芯片包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管，至少选用其中的一种。
上述功率端子4、功率端子5、功率端子6和绝缘基板(DBC)10之间通过超声波压接连接或是通过软铅焊接连接。
绝缘基板(DBC)10包括氮化铝绝缘基板、氧化铝绝缘基板和氮化硅绝缘基板，至少选用其中的一种。塑料外壳11外壳上有一引出孔，上述功率端子4、功率端子5、功率端子6通过相应的引出孔和外面的母线通过螺栓连接。

Claims (7)

1.一种包含特殊功率端子的功率模块，包括芯片、绝缘基板、散热板、功率端子和外壳，芯片回流焊接在绝缘基板上，绝缘基板又直接通过钎焊焊接在散热板上，功率端子回流焊接在绝缘基板上，芯片与绝缘基板之间通过铝线键合实现电气连接，外壳安装在散热板上，其特征在于功率端子折弯成折弯结构，该折弯结构包括U型，S型和L型，至少选用其中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于芯片包括整流器、绝缘栅双极晶体管芯片、金属氧化物半导体场效应晶体管、双击晶体管、结型场效应晶体管、肖特基二极管和半导体闸流管，至少选用其中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于功率端子和绝缘基板之间通过超声波压接连接或是通过软铅焊接连接。
4.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于绝缘基板包括氮化铝绝缘基板、氧化铝绝缘基板和氮化硅绝缘基板，至少选用其中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在外壳上有一引出孔，功率端子通过该引出孔和外面的母线通过螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于功率模块上至少有二个功率端子。
7.根据权利要求1所述的一种包含特殊功率端子的功率模块，其特征在于功率端子的厚度为1mm-2mm。
CN 201010538779 2010-11-11 2010-11-11 一种包含特殊功率端子的功率模块 Pending CN102064160A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010538779 CN102064160A (zh) 2010-11-11 2010-11-11 一种包含特殊功率端子的功率模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010538779 CN102064160A (zh) 2010-11-11 2010-11-11 一种包含特殊功率端子的功率模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102064160A true CN102064160A (zh) 2011-05-18

Family

ID=43999372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010538779 Pending CN102064160A (zh) 2010-11-11 2010-11-11 一种包含特殊功率端子的功率模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102064160A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306637A (zh) * 2011-08-31 2012-01-04 昆山锦泰电子器材有限公司 带有三极管的组装散热片
CN102446910A (zh) * 2011-12-28 2012-05-09 嘉兴斯达微电子有限公司 一种新型大功率模块
CN102945837A (zh) * 2012-10-24 2013-02-27 西安永电电气有限责任公司 一种半导体模块结构以及该结构中键合线的连接固定方法
CN103050459A (zh) * 2013-01-28 2013-04-17 江苏宏微科技股份有限公司 功率模块信号端子及其连接结构
WO2015010567A1 (zh) * 2013-07-23 2015-01-29 西安永电电气有限责任公司 塑封式智能功率模块及其散热器结构
CN106533133A (zh) * 2016-12-01 2017-03-22 南通沃特光电科技有限公司 一种高压变频器功率单元的封装方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123328A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Denso Corp 半導体装置
CN101179055A (zh) * 2007-12-14 2008-05-14 江苏宏微科技有限公司 半导体功率模块及其散热方法
CN101202495A (zh) * 2006-11-13 2008-06-18 株式会社日立制作所 电力转换装置
CN101453159A (zh) * 2008-12-26 2009-06-10 南京银茂微电子制造有限公司 具有嵌入式功率端子的功率模块
CN201927602U (zh) * 2010-11-11 2011-08-10 嘉兴斯达微电子有限公司 一种包含特殊功率端子的功率模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123328A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Denso Corp 半導体装置
CN101202495A (zh) * 2006-11-13 2008-06-18 株式会社日立制作所 电力转换装置
CN101179055A (zh) * 2007-12-14 2008-05-14 江苏宏微科技有限公司 半导体功率模块及其散热方法
CN101453159A (zh) * 2008-12-26 2009-06-10 南京银茂微电子制造有限公司 具有嵌入式功率端子的功率模块
CN201927602U (zh) * 2010-11-11 2011-08-10 嘉兴斯达微电子有限公司 一种包含特殊功率端子的功率模块

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306637A (zh) * 2011-08-31 2012-01-04 昆山锦泰电子器材有限公司 带有三极管的组装散热片
CN102446910A (zh) * 2011-12-28 2012-05-09 嘉兴斯达微电子有限公司 一种新型大功率模块
CN102945837A (zh) * 2012-10-24 2013-02-27 西安永电电气有限责任公司 一种半导体模块结构以及该结构中键合线的连接固定方法
CN102945837B (zh) * 2012-10-24 2015-08-19 西安永电电气有限责任公司 一种半导体模块结构以及该结构中键合线的连接固定方法
CN103050459A (zh) * 2013-01-28 2013-04-17 江苏宏微科技股份有限公司 功率模块信号端子及其连接结构
CN103050459B (zh) * 2013-01-28 2016-05-18 江苏宏微科技股份有限公司 功率模块信号端子及其连接结构
WO2015010567A1 (zh) * 2013-07-23 2015-01-29 西安永电电气有限责任公司 塑封式智能功率模块及其散热器结构
CN104347531A (zh) * 2013-07-23 2015-02-11 西安永电电气有限责任公司 塑封式智能功率模块及其散热器结构
CN106533133A (zh) * 2016-12-01 2017-03-22 南通沃特光电科技有限公司 一种高压变频器功率单元的封装方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205752150U (zh) 半导体装置
CN102064160A (zh) 一种包含特殊功率端子的功率模块
CN102446880B (zh) 包括插件的半导体模块和用于生产包括插件的半导体模块的方法
CN201927602U (zh) 一种包含特殊功率端子的功率模块
CN101794758A (zh) 半导体器件
CN101533814B (zh) 芯片级倒装芯片封装构造
CN103779315A (zh) 一种散热一体化功率模块的封装结构
CN105161477A (zh) 一种平面型功率模块
WO2021054008A1 (ja) 電気回路体、電力変換装置、および電気回路体の製造方法
KR102228945B1 (ko) 반도체 패키지 및 이의 제조방법
CN102054826B (zh) 一种新型无底板功率模块
CN201741685U (zh) 多单元功率半导体模块
CN101582414B (zh) 功率端子直接键合的功率模块
CN103779343A (zh) 功率半导体模块
Yannou et al. Analysis of innovation trends in packaging for power modules
CN202120903U (zh) 一种半桥功率模块
US20190393136A1 (en) Power device for rectifier
CN103295920A (zh) 非绝缘型功率模块及其封装工艺
CN203746841U (zh) 功率半导体模块
CN202142525U (zh) 一种新型无底板功率模块
CN106783773A (zh) 一种非绝缘双塔型二极管模块
CN203085515U (zh) 半导体封装体
CN202948921U (zh) 非绝缘型功率模块
CN102208403B (zh) 一种半桥功率模块
CN220796734U (zh) 一种半桥功率模块封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110518