CN216719947U - 一种固定活动端子的半导体功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固定活动端子的半导体功率模块，包括：散热基板、金属化陶瓷衬底、功率端子、外壳、铝线、半导体芯片；散热基板的外侧设有外壳；散热基板和外壳通过密封胶粘结，散热基板的上表面设有金属化陶瓷衬底，且金属化陶瓷衬底的面积小于散热基板的面积；金属化陶瓷衬底背对散热基板的一面设有若干功率端子，且功率端子通过螺钉与外壳连接；金属化陶瓷衬底的发射极上设有半导体芯片，且金属化陶瓷衬底的发射级铜层通过铝线与半导体芯片的阳级相连。本实用新型中将功率端子和外壳通过螺钉固定。结构简单，生产简便，在保证工艺可靠性的基础上有效的简化了产品结构，简化生产流程，降低生产成本。

Description

一种固定活动端子的半导体功率模块

技术领域

本实用新型涉及半导体功率器件封装的相关技术领域，尤其涉及一种固定活动端子的半导体功率模块。

背景技术

半导体功率模块是在功率电子电路上使用的半导体封装体，比如，封装了绝缘栅双极晶体管(IGBT)芯片，或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)芯片的模块。一些模块也封装有半导体二极管(DIODE)芯片以提供过压保护，以上功率半导体芯片具有一系列电压和电流等级，以适应不同的场合或行业应用。

目前，半导体功率模块的封装工艺中，使用注塑外壳的方法将功率端子与外壳相连进行固定，但是注塑外壳结构复杂，生产成本高，加工复杂。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出一种固定活动端子的半导体功率模块。

本实用新型采取的技术方案为：一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，包括：

散热基板、金属化陶瓷衬底、功率端子、外壳、铝线、半导体芯片；

所述散热基板的外侧设有所述外壳；所述散热基板和所述外壳通过密封胶粘结，所述散热基板的上表面设有所述金属化陶瓷衬底，且所述金属化陶瓷衬底的面积小于所述散热基板的面积；

所述金属化陶瓷衬底背对所述散热基板的一面设有若干所述功率端子，且所述功率端子通过螺钉与所述外壳连接；

所述金属化陶瓷衬底的发射极上设有所述半导体芯片，且所述金属化陶瓷衬底的发射级铜层通过所述铝线与所述半导体芯片的阳级相连。

上述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，所述金属化陶瓷衬底包括：正面铜层、陶瓷层、背面铜层，所述正面铜层设于所述陶瓷层的一面，所述背面铜层设于所述陶瓷层的另一面。

上述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，所述背面铜层设于所述散热基板的上表面，且所述背面铜层通过焊料焊接在所述散热基板的上表面。

上述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，所述铝线为软态铝线，且所述铝线形成若干连续的半圆状。

上述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，所述铝线通过超声波键合与所述半导体芯片的阳级相连。

上述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，所述功率端子通过超声波焊接至所述金属化陶瓷衬底背对所述散热基板的一面。

上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：

本实用新型一种固定活动端子的半导体功率模块，本实用新型中将功率端子和外壳通过螺钉固定。结构简单，生产简便，在保证工艺可靠性的基础上有效的简化了产品结构，简化生产流程，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型一种固定活动端子的半导体功率模块的示意图。

图2为本实用新型一种固定活动端子的半导体功率模块的剖视图。

1、铝线；2、半导体芯片；3、发射级；4、焊料；5、散热基板；6、发射级铜层；7、密封胶；8、背面铜层；9、外壳；10、功率端子；11、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

根据图1-2所示所示，一种固定活动端子的半导体功率模块，其中，包括：散热基板5、金属化陶瓷衬底、功率端子10、外壳9、铝线1、半导体芯片2。

散热基板5的外侧设有外壳9；散热基板5和外壳9通过密封胶粘结，散热基板5的上表面设有金属化陶瓷衬底，且金属化陶瓷衬底的面积小于所述散热基板的面积；金属化陶瓷衬底背对散热基板5的一面设有若干功率端子10，且功率端子10通过螺钉11与外壳9连接；金属化陶瓷衬底的发射极3上设有半导体芯片2，且金属化陶瓷衬底的发射级铜层6通过铝线1与半导体芯片2的阳级相连。

本实用新型在上述基础上还具有如下使用方式：

进一步的，一种固定活动端子的半导体功率模块，金属化陶瓷衬底包括：正面铜层、陶瓷层、背面铜层8，正面铜层设于陶瓷层的一面，背面铜层设于陶瓷层的另一面。

进一步的，一种固定活动端子的半导体功率模块，背面铜层8设于散热基板5的上表面，且背面铜层8通过焊料焊接在散热基板5的上表面。

进一步的，一种固定活动端子的半导体功率模块，铝线1为软态铝线，且铝线1形成若干连续的半圆状。

进一步的，一种固定活动端子的半导体功率模块，铝线1通过超声波键合与半导体芯片2的阳级相连。

进一步的，一种固定活动端子的半导体功率模块，功率端子10通过超声波焊接的方法焊接到金属化陶瓷衬底背对散热基板5的一面。

进一步的，一种固定活动端子的半导体功率模块，半导体芯片2通过焊料4焊接到金属陶瓷衬底的发射极3上，使用超声波键合将金属陶瓷衬底的发射极铜层6通过铝线1和半导体芯片阳极相连；金属陶瓷衬底的背面铜层8通过焊料4焊接到散热基板5上，外壳9与散热基板5通过密封胶7粘合，功率端子10使用超声波焊接的方法焊接到金属化陶瓷衬底背对功率端子10是表面；功率端子10通过螺钉11固定到外壳9上。

进一步的，金属陶瓷衬底为用直接键合铜工艺制成的覆铜陶瓷基板。一种固定活动端子的半导体功率模块结构简单、封装质量好，焊接强度高、能配合多种设计且能保障封装和工艺要求，大大提高了产品的可靠性和生产效率，有利于大规模生产。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种固定活动端子的半导体功率模块，其特征在于，包括：

散热基板、金属化陶瓷衬底、功率端子、外壳、半导体芯片；

所述散热基板的外侧设有所述外壳；所述散热基板和所述外壳通过密封胶粘结，所述散热基板的上表面设有所述金属化陶瓷衬底，且所述金属化陶瓷衬底的面积小于所述散热基板的面积；

所述金属化陶瓷衬底背对所述散热基板的一面设有若干所述功率端子，且所述功率端子通过螺钉与所述外壳连接；

所述金属化陶瓷衬底的发射极上设有所述半导体芯片，且所述金属化陶瓷衬底的发射级铜层通过铝线与所述半导体芯片的阳级相连。

2.根据权利要求1所述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其特征在于，所述金属化陶瓷衬底包括：正面铜层、陶瓷层、背面铜层，所述正面铜层设于所述陶瓷层的一面，所述背面铜层设于所述陶瓷层的另一面。

3.根据权利要求2所述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其特征在于，所述背面铜层设于所述散热基板的上表面，且所述背面铜层通过焊料焊接在所述散热基板的上表面。

4.根据权利要求1所述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其特征在于，所述铝线为软态铝线，且所述铝线形成若干连续的半圆状。

5.根据权利要求4所述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其特征在于，所述铝线通过超声波键合与所述半导体芯片的阳级相连。

6.根据权利要求1所述的一种固定活动端子的半导体功率模块，其特征在于，所述功率端子通过超声波焊接至所述金属化陶瓷衬底背对所述散热基板的一面。

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