CN209804647U - 一种信号端子嵌入式功率半导体模块 - Google Patents

一种信号端子嵌入式功率半导体模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种信号端子嵌入式功率半导体模块,包括散热铜板、设置于所述散热铜板上的陶瓷覆铜板、贴装于所述陶瓷覆铜板上的功率半导体芯片、与所述陶瓷覆铜板连接的信号端子和功率端子、以及壳体;所述信号端子采用相邻两个信号端子并联的方式进行注塑配合,通过注塑工艺与所述壳体形成一体,其下端通过键合工艺与所述陶瓷覆铜板连接,其上端连接外部电气系统;所述功率端子采用对称式分支结构,两个支脚向内凹陷形成一定弧度;所述信号端子和所述功率端子通过冲压、折弯机械工艺成形。本实用新型提高了功率半导体模块信号端子的实用性,功率端子和信号端子的焊接效率,简化结构及制造工艺。

Description

一种信号端子嵌入式功率半导体模块
技术领域
本实用新型涉及功率半导体器件技术领域,尤其是一种信号端子嵌入式功率半导体模块。
背景技术
目前,功率模块在功率电子电路中的应用较为广泛,并且通常在采用半导体封装。功率半导体封装技术包含材料选择、结构设计、工艺设计、封装工艺等问题,把很多功率芯片通过校核计算且较为美观地匀称布局封装成模块。封装工艺需要考虑器件的电流平衡、芯片散热和工艺工序的简化等。现有的大功率半导体器件,端子承载能力是有待提高的。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型提供一种信号端子嵌入式功率半导体模块,通过增大端子的承载能力,提升功率半导体模块应用的广泛性和实用性。
本实用新型保护一种信号端子嵌入式功率半导体模块,包括散热铜板、设置于所述散热铜板上的陶瓷覆铜板、贴装于所述陶瓷覆铜板上的功率半导体芯片、与所述陶瓷覆铜板连接的信号端子和功率端子、以及壳体;所述信号端子采用相邻两个信号端子并联的方式进行注塑配合,通过注塑工艺与所述壳体形成一体,其下端通过键合工艺与所述陶瓷覆铜板连接,其上端连接外部电气系统;所述功率端子采用对称式分支结构,两个支脚向内凹陷形成一定弧度;所述信号端子和所述功率端子通过冲压、折弯机械工艺成形。
进一步的,所述信号端子和所述功率端子由铜材质制成,表面进行镀铝、镀银或镀镍处理;由相互垂直的立板和底板构成,所述立板高25.3mm,所述底板长10.3mm、宽2mm。
进一步的,所述功率端子由倒U形主体和两侧支脚构成,总高26.6mm;所述倒U形主体宽14mm、两侧相距20.4mm,所述支脚与所述陶瓷覆铜板连接处宽度为3.5mm。
进一步的,所述壳体包括外壳体和塞块,所述塞块塞入所述功率端子两支脚之间的空隙。
本实用新型的有益效果:提高了功率半导体模块信号端子的实用性,功率端子和信号端子的焊接效率,简化结构及制造工艺。
附图说明
图1为IGBT模块封装爆炸图;
图2为信号端子与陶瓷覆铜板的连接示意图;
图3为相邻信号端子并行连接图;
图4为功率端子结构示意图;
图5为IGBT模块封装结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的,而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用,并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
一种信号端子嵌入式功率半导体模块,以IGBT模块为例,如图1、图2所示,包括散热铜板1、设置于所述散热铜板上的陶瓷覆铜板2、贴装于所述陶瓷覆铜板上的功率半导体芯片3、与所述陶瓷覆铜板连接的四个信号端子401-404和三个功率端子501-503、以及壳体;所述壳体包括外壳体6和塞块7,所述塞块7塞入所述功率端子两支脚之间的空隙;所述陶瓷覆铜板上还焊接有其他电子元器件,例如二极管8;所述外壳体与所述散热铜板通过锁扣9固定连接。所述信号端子和所述功率端子由铜材质制成,表面进行镀铝、镀银或镀镍处理。塞块的设计使得可以通过推拉方式完成封装,操作更加方便,而且便于拆卸维修。
所述信号端子采用相邻两个信号端子并联的方式进行注塑配合,如图3所示,四个信号端子分为两组,每组信号端子通过连接桥10连接。此设计可以在信号端子与壳体注塑成形时,保证信号端子结构的稳定性,提高注塑质量。通过连接桥连接的信号端子通过注塑工艺与所述壳体形成一体,其下端通过键合工艺与所述陶瓷覆铜板连接,其上端连接外部电气系统。
具体的,所述信号端子由相互垂直的立板和底板构成,所述立板高25.3mm,所述底板长10.3mm、宽2mm。
所述功率端子采用对称式分支结构,如图4所示,提高结构稳定性,使电流传输更加均匀,提高了功率端子通过电流的能力,降低芯片与外部连接导致的寄生电阻,同时可提高模块通过端子的散热能力;两个支脚向内凹陷形成一定弧度,增加功率端子的稳定性,降低模块在实际应用中应力,进一步提高模块应用可靠性。
具体的,所述功率端子由倒U形主体和两侧支脚构成,总高26.6mm;所述倒U形主体宽14mm、两侧相距20.4mm,所述支脚与所述陶瓷覆铜板连接处宽度为3.5mm。
所述信号端子和所述功率端子通过冲压、折弯机械工艺成形,避免了折弯工艺,提高了端子焊接的工艺效率,工艺完成后直接进行外壳安装,简化了模块生产工艺。封装完成图如图5所示。
显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种信号端子嵌入式功率半导体模块,包括散热铜板、设置于所述散热铜板上的陶瓷覆铜板、贴装于所述陶瓷覆铜板上的功率半导体芯片、与所述陶瓷覆铜板连接的信号端子和功率端子、以及壳体,其特征在于,
所述信号端子采用相邻两个信号端子并联的方式进行注塑配合,通过注塑工艺与所述壳体形成一体,其下端通过键合工艺与所述陶瓷覆铜板连接,其上端连接外部电气系统;所述功率端子采用对称式分支结构,两个支脚向内凹陷形成一定弧度;所述信号端子和所述功率端子通过冲压、折弯机械工艺成形。
2.根据权利要求1所述的信号端子嵌入式功率半导体模块,其特征在于,所述信号端子和所述功率端子由铜材质制成,表面进行镀铝、镀银或镀镍处理。
3.根据权利要求2所述的信号端子嵌入式功率半导体模块,其特征在于,所述信号端子由相互垂直的立板和底板构成,所述立板高25.3mm,所述底板长10.3mm、宽2mm。
4.根据权利要求1所述的信号端子嵌入式功率半导体模块,其特征在于,所述功率端子由倒U形主体和两侧支脚构成,总高26.6mm;所述倒U形主体宽14mm、两侧相距20.4mm,所述支脚与所述陶瓷覆铜板连接处宽度为3.5mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的信号端子嵌入式功率半导体模块,其特征在于,所述壳体包括外壳体和塞块,所述塞块塞入所述功率端子两支脚之间的空隙。
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