CN105895608B - 一种电极包绝缘层的功率模块 - Google Patents

一种电极包绝缘层的功率模块 Download PDF

Info

Publication number
CN105895608B
CN105895608B CN201610283944.3A CN201610283944A CN105895608B CN 105895608 B CN105895608 B CN 105895608B CN 201610283944 A CN201610283944 A CN 201610283944A CN 105895608 B CN105895608 B CN 105895608B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
insulating layer
leg
main part
power module
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.)
Active
Application number
CN201610283944.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105895608A (zh
Inventor
王玉林
徐文辉
滕鹤松
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.)
Yangzhou Guoyang Electronic Co Ltd
Original Assignee
Yangzhou Guoyang Electronic 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 Yangzhou Guoyang Electronic Co Ltd filed Critical Yangzhou Guoyang Electronic Co Ltd
Priority to CN201610283944.3A priority Critical patent/CN105895608B/zh
Publication of CN105895608A publication Critical patent/CN105895608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105895608B publication Critical patent/CN105895608B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/492—Bases or plates or solder therefor
    • 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
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H01L2224/48139—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate with an intermediate bond, e.g. continuous wire daisy chain
    • 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
    • H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491—Disposition
    • H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
    • 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
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电极包绝缘层的功率模块，包括DBC、输出电极和多个电源电极，所述电源电极包括引出部、主体部、连接部和焊脚，引出部与主体部相连，主体部通过连接部与焊脚相连，焊脚连接在DBC上，至少一个电源电极的表面设有绝缘层，所述绝缘层设于主体部表面和连接部表面。本发明通过在功率模块的电极表面设置绝缘层，即使芯片出现爆炸现象，也不易将其中任意两个电极导通而导致电极拉弧和模块燃烧等危险状况，提高了模块使用的安全性。

Description

一种电极包绝缘层的功率模块
技术领域
本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种电极包绝缘层的功率模块。
背景技术
功率模块是功率电力电子器件如MOS管(金属氧化物半导体)、IGBT(绝缘栅型场效应晶体管)、FRD(快恢复二极管)按一定的功能组合封装成的电力开关模块，其主要用于电动汽车、光伏发电、风力发电、工业变频等各种场合下的功率转换。
现有的一些功率模块，其多个电源电极之间的距离很近，以三电平功率模块为例，如图1所示，是一种现有的功率模块，包括DBC(Direct Bonding Copper，绝缘覆铜基板)1、输出电极2、中间电极3、正电极4和负电极5，而中间电极3、正电极4和负电极5三者距离较近，这三个电源电极与下方DBC1的距离也很近。在模块使用过程中，由于某些原因芯片可能会产生爆炸，而爆炸会产生大量导电性气体，正电极、负电极与中间电极之间并无绝缘防护，当爆炸产生的导电性气体导通其中任意两个电极时，便会发生电极拉弧燃烧现象，从而使安装模块的整机系统造成损失，甚至产生危险。
发明内容
发明目的：针对上述问题，本发明旨在提供一种避免芯片爆炸时造成电极拉弧的功率模块。
技术方案：一种电极包绝缘层的功率模块，包括DBC、输出电极和多个电源电极，所述电源电极包括引出部、主体部、连接部和焊脚，引出部与主体部相连，主体部通过连接部与焊脚相连，焊脚连接在DBC上，至少一个电源电极的表面设有绝缘层，所述绝缘层设于主体部表面和连接部表面。
进一步的，多个电源电极为正电极和负电极。
进一步的，多个电源电极为中间电极、正电极和负电极，其中，中间电极的表面设有绝缘层。
进一步的，正电极和负电极的表面均设有绝缘层。
进一步的，连接部包括大臂和小臂，大臂与主体部相连，小臂与焊脚相连。
进一步的，主体部、大臂、小臂以及焊脚均为一体，所述主体部垂直于DBC，主体部的底部连接有多个平行于DBC的大臂，每个大臂的宽度不同。
进一步的，当中间电极的焊脚与正电极的焊脚连接同一DBC时，该中间电极的焊脚所连接的大臂与该正电极所连接的大臂在平行于DBC方向上层叠设置。
进一步的，当中间电极的焊脚与负电极的焊脚连接同一DBC时，该中间电极的焊脚所连接的大臂与该负电极所连接的大臂在平行于DBC方向上层叠设置。
进一步的，所述绝缘层为耐热绝缘层。
有益效果：本发明通过在功率模块的电极表面设置绝缘层，即使芯片出现爆炸现象，也不易将其中任意两个电极导通而导致电极拉弧和模块燃烧等危险状况，提高了模块使用的安全性。
附图说明
图1是现有技术的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的局部结构放大图。
具体实施方式
实施例1：一种电极包绝缘层的功率模块，本实施以三电平的功率模块为例，如图2所示，包括DBC1、输出电极2和多个电源电极，本发明也可以应用于两电平的功率模块中，在两电平的功率模块中多个电源电极仅包括正电极4和负电极5，正电极4和负电极5中至少一个电源电极的表面设有绝缘层10，如图3所示；
本实施例中的多个电源电极为中间电极3、正电极4和负电极5；其中，中间电极3、正电极4和负电极5的表面均设有绝缘层10。
电源电极包括引出部6、主体部7、连接部8和焊脚9，引出部6与主体部7相连，主体部7通过连接部8与焊脚9相连，焊脚9连接在DBC1上，至少一个电源电极的表面设有绝缘层10，绝缘层10为耐热绝缘层10。所述绝缘层10设于主体部7表面和连接部8表面。连接部8包括大臂81和小臂82，大臂81与主体部7相连，小臂82与焊脚9相连。
主体部7、大臂81、小臂82以及焊脚9均为一体，所述主体部7垂直于DBC1，主体部7的底部连接有多个平行于DBC1的大臂81，每个大臂81的宽度不同。
当中间电极3的焊脚9与正电极4的焊脚9连接同一DBC1时，该中间电极3的焊脚9所连接的大臂81与该正电极4所连接的大臂81在平行于DBC1方向上层叠设置；当中间电极3的焊脚9与负电极5的焊脚9连接同一DBC1时，该中间电极3的焊脚9所连接的大臂81与该负电极5所连接的大臂81在平行于DBC1方向上层叠设置。
实施例2：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，中间电极3的表面未设有绝缘层10，正电极4和负电极5的表面均设有绝缘层10。
实施例3：本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于，中间电极3的表面设有绝缘层10，正电极4和负电极5的表面均未设有绝缘层10。
本发明通过在功率模块的电极表面设置绝缘层，提高了模块使用的安全性。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电极包绝缘层的功率模块，包括DBC(1)、输出电极(2)和多个电源电极，其特征在于，所述电源电极包括引出部(6)、主体部(7)、连接部(8)和焊脚(9)，引出部(6)与主体部(7)相连，主体部(7)通过连接部(8)与焊脚(9)相连，焊脚(9)连接在DBC(1)上，至少一个电源电极的表面设有绝缘层(10)，所述绝缘层(10)设于主体部(7)表面和连接部(8)表面。
2.根据权利要求1所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，所述多个电源电极为正电极(4)和负电极(5)。
3.根据权利要求1所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，所述多个电源电极为中间电极(3)、正电极(4)和负电极(5)，其中，中间电极(3)的表面设有绝缘层(10)。
4.根据权利要求3所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，所述正电极(4)和负电极(5)的表面均设有绝缘层(10)。
5.根据权利要求3所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，所述连接部(8)包括大臂(81)和小臂(82)，大臂(81)与主体部(7)相连，小臂(82)与焊脚(9)相连。
6.根据权利要求5所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，所述主体部(7)、大臂(81)、小臂(82)以及焊脚(9)均为一体，所述主体部(7)垂直于DBC(1)，主体部(7)的底部连接有多个平行于DBC(1)的大臂(81)，每个大臂(81)的宽度不同。
7.根据权利要求5所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，当中间电极(3)的焊脚(9)与正电极(4)的焊脚(9)连接同一DBC(1)时，该中间电极(3)的焊脚(9)所连接的大臂(81)与该正电极(4)所连接的大臂(81)在平行于DBC(1)方向上层叠设置。
8.根据权利要求5所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，当中间电极(3)的焊脚(9)与负电极(5)的焊脚(9)连接同一DBC(1)时，该中间电极(3)的焊脚(9)所连接的大臂(81)与该负电极(5)所连接的大臂(81)在平行于DBC(1)方向上层叠设置。
9.根据权利要求1所述的一种电极包绝缘层的功率模块，其特征在于，所述绝缘层(10)为耐热绝缘层(10)。
CN201610283944.3A 2016-05-03 2016-05-03 一种电极包绝缘层的功率模块 Active CN105895608B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610283944.3A CN105895608B (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种电极包绝缘层的功率模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610283944.3A CN105895608B (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种电极包绝缘层的功率模块

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105895608A CN105895608A (zh) 2016-08-24
CN105895608B true CN105895608B (zh) 2018-07-20

Family

ID=56701935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610283944.3A Active CN105895608B (zh) 2016-05-03 2016-05-03 一种电极包绝缘层的功率模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105895608B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107403783B (zh) 2017-08-30 2023-10-31 扬州国扬电子有限公司 一种平行电极组合、功率模块及功率模组

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101556850A (zh) * 2009-05-20 2009-10-14 上海科特高分子材料有限公司 一种新型正温度系数热敏电阻器及其制造方法
CN102859682A (zh) * 2010-04-26 2013-01-02 日立汽车系统株式会社 功率模块和功率模块制造方法
CN104103566A (zh) * 2013-04-15 2014-10-15 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其静电夹盘
CN104979337A (zh) * 2014-04-03 2015-10-14 丹佛斯硅动力股份有限公司 功率半导体模块
CN105374809A (zh) * 2015-11-23 2016-03-02 扬州国扬电子有限公司 一种功率模块
KR20160045477A (ko) * 2014-10-17 2016-04-27 삼성전기주식회사 전력 모듈 및 그 제조 방법
CN205723518U (zh) * 2016-05-03 2016-11-23 扬州国扬电子有限公司 一种电极包绝缘层的功率模块

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101556850A (zh) * 2009-05-20 2009-10-14 上海科特高分子材料有限公司 一种新型正温度系数热敏电阻器及其制造方法
CN102859682A (zh) * 2010-04-26 2013-01-02 日立汽车系统株式会社 功率模块和功率模块制造方法
CN104103566A (zh) * 2013-04-15 2014-10-15 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置及其静电夹盘
CN104979337A (zh) * 2014-04-03 2015-10-14 丹佛斯硅动力股份有限公司 功率半导体模块
KR20160045477A (ko) * 2014-10-17 2016-04-27 삼성전기주식회사 전력 모듈 및 그 제조 방법
CN105374809A (zh) * 2015-11-23 2016-03-02 扬州国扬电子有限公司 一种功率模块
CN205723518U (zh) * 2016-05-03 2016-11-23 扬州国扬电子有限公司 一种电极包绝缘层的功率模块

Also Published As

Publication number Publication date
CN105895608A (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016082110A (ja) ゲートドライバユニットおよびパワーモジュール
CN102254895A (zh) 半导体装置,半导体单元和电力用半导体装置
CN109768694A (zh) 一种具有熔断器的功率模块
CN105895608B (zh) 一种电极包绝缘层的功率模块
WO2024008012A1 (zh) 功率模块、电源系统、车辆及光伏系统
CN105957860B (zh) 一种设有绝缘隔板的功率模块
CN205723518U (zh) 一种电极包绝缘层的功率模块
CN105895609B (zh) 一种电极包绝缘层的功率模块
CN206584914U (zh) 一种电极包绝缘层的功率模块
EP3451377B1 (en) Three-level high-power module using a combined electrode
CN103779341B (zh) 一种大功率半桥模块
CN109585436A (zh) 一种穿插分支布局的功率模块
CN205752161U (zh) 一种设有绝缘隔板的功率模块
CN105789192B (zh) 一种设有电极大臂的功率模块
CN104465605A (zh) 一种半导体芯片封装结构
CN105810653B (zh) 一种设有可共用电极大臂的功率模块
CN105789193B (zh) 一种设有绝缘隔板的功率模块
CN109768036A (zh) 一种具有回流导电层的功率模块
CN205723531U (zh) 一种设有绝缘隔板的功率模块
CN109560067A (zh) 一种分边连接功率电极组合及功率模块
CN205723517U (zh) 一种设有可共用电极大臂的功率模块
CN205723530U (zh) 一种设有电极大臂的功率模块
CN110036476A (zh) 半导体装置以及电力变换装置
CN105789159B (zh) 一种电极连接点矩阵排列的功率模块
CN204558445U (zh) 半导体封装结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant