CN218071918U - 一种多维度的智能功率模块封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体技术领域，具体提供一种多维度的智能功率模块封装结构，包括一封装体，所述封装体内设有：覆铜陶瓷基板；功率芯片，设置于所述覆铜陶瓷基板的铜层上；印刷电路板，设置于所述功率芯片上；驱动芯片，设置于所述印刷电路板上；引线框架，包括沿所述封装体的两侧设置的第一引线框架部和第二引线框架部，所述第一引线框架部与所述印刷电路板和所述驱动芯片引线连接，所述第二引线框架部连接所述覆铜陶瓷基板，并且所述第二引线框架部与所述功率芯片引线连接；本实用新型提高智能功率模块封装结构的集成度，减小智能功率模块的体积。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体技术领域，具体涉及一种高集成的智能功率模块封装结构。
背景技术
智能功率模块(IPM，Intelligent Power Module)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类半导体器件，能够自动实现过流、欠压、短路等复杂保护功能。IPM是一种典型的混合IC封装结构，它将包含功率器件、驱动、保护和控制电路的多个芯片连接后，封装在同一外壳内，从而构成具有部分或完整功能的、相对独立的功率模块。
然而随着电力电子技术的发展，利用电力电子设备实现电能转换已成为电力领域的常见手段，同时，也对现有的功率器件提出更高的要求，如更小的体积，更高的集成度等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种多维度的智能功率模块封装结构，解决以上技术问题；
一种多维度的智能功率模块封装结构，包括一封装体，所述封装体内设有：
覆铜陶瓷基板；
功率芯片，设置于所述覆铜陶瓷基板的铜层上；
印刷电路板，设置于所述功率芯片上；
驱动芯片，设置于所述印刷电路板上；
引线框架，包括沿所述封装体的两侧设置的第一引线框架部和第二引线框架部，所述第一引线框架部与所述印刷电路板和所述驱动芯片引线连接，所述第二引线框架部连接所述覆铜陶瓷基板，并且所述第二引线框架部与所述功率芯片引线连接。
优选的，所述功率芯片为反向导通绝缘栅双极晶体管芯片，所述功率芯片的集电极与所述覆铜陶瓷基板的上表面的铜层焊接固定。
优选的，所述驱动芯片通过所述引线与所述印刷电路板电性连接。
优选的，所述第一引线框架部的截面为“L”字状，包括第一引出部和第一固定部，所述第一固定部的一端水平置于所述封装体内通过所述引线连接所述印刷电路板，所述第一固定部的另一端伸出所述封装体连接竖直设置的所述第一引出部。
优选的，所述第二引线框架部的截面为“L”字状，包括第二引出部和第二固定部，所述第二固定部的一端置于所述封装体内且所述第二固定部置于所述封装体内的一端具备一下沉结构，所述下沉结构设置于所述覆铜陶瓷基板的铜层上且通过所述引线连接所述功率芯片的发射极，所述第二固定部的另一端伸出所述封装体连接竖直设置的所述第二引出部。
优选的，所述印刷电路板与所述功率芯片的连接处设有导电银胶，所述印刷电路板通过所述导电银胶分别与所述功率芯片的栅极以及所述功率芯片的集电极电性连接。
优选的，所述驱动芯片通过不导电粘合剂或导电粘合剂粘合于所述印刷电路板上。
优选的，所述引线为线状或带状的金属键合线。
优选的，所述引线的材料为铝和/或铜和/或金。
本实用新型的有益效果：由于采用以上技术方案，本实用新型提供一种高集成的智能功率模块封装结构，提高智能功率模块封装结构的集成度，减小智能功率模块的体积。
附图说明
图1为本实用新型实施例中智能功率模块封装结构的剖视结构示意图。
附图中：1、第一引线框架部；11、第一固定部；12、第一引出部；2、驱动芯片；3、印刷电路板；4、引线；5、覆铜陶瓷基板；6、功率芯片；7、导电银胶；8、第二引线框架部；81、第二固定部；82、第二引出部；811、下沉结构；9、封装体；91、引线框架。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
一种多维度的智能功率模块封装结构，如图1所示，包括一封装体9，封装体9内设有：
覆铜陶瓷基板5；
功率芯片6，设置于覆铜陶瓷基板5的铜层上；
印刷电路板3，设置于功率芯片6上；
驱动芯片2，设置于印刷电路板3上；
引线框架91，包括沿封装体9的两侧设置的分别固定有第一引线框架部1和第二引线框架部8，第一引线框架部1与印刷电路板3和驱动芯片2引线4连接，第二引线框架部8连接覆铜陶瓷基板5，并且第二引线框架91与功率芯片6引线4连接。
本实用新型提出的智能功率模块封装结构，为高度集成的智能功率模块封装结构，相较于传统的封装结构具有更小的体积，更高的集成度；具体地，现有技术中，通常将功率芯片6以及驱动芯片2设置于封装体9内的左右两侧，而本实用新型将功率芯片6和驱动芯片2改为上下两层堆叠的结构，大大减小空间，实现产品集成化，体积小型化。
在一种较优的实施例中，功率芯片6为反向导通绝缘栅双极晶体管芯片，功率芯片6的集电极与覆铜陶瓷基板5的上表面的铜层焊接固定。
在一种较优的实施例中，驱动芯片2通过引线4与印刷电路板3电性连接。
在一种较优的实施例中，第一引线框架部1的截面为“L”字状，包括第一引出部12和第一固定部11，第一固定部11的一端水平置于封装体9内通过引线4连接印刷电路板3，第一固定部11的另一端伸出封装体9连接竖直设置的第一引出部12。
在一种较优的实施例中，第二引线框架部8的截面为“L”字状，包括第二引出部82和第二固定部81，第二固定部81的一端置于封装体9内通过引线4连接功率芯片6，且第二固定部81置于封装体9内的一端包括下沉结构811，下沉结构811设置于覆铜陶瓷基板5的铜层上且通过引线4连接功率芯片6的发射极，第二固定部81的另一端伸出封装体9连接竖直设置的第二引出部82。
在一种较优的实施例中，印刷电路板3与第一引线框架部1，第二引线框架部8，功率芯片6设在不同的平面上，印刷电路板3与功率芯片6的连接处设有导电银胶7，印刷电路板3通过导电银胶7分别与功率芯片6的栅极以及功率芯片6的集电极电性连接，进一步地，印刷电路板3通过引线4与第一引线框架部1键合连接。
具体地，本实施例中通过导电银胶7粘接的方式替换传统的金属引线键合连接的方式实现功率芯片6与驱动芯片2的电气连接，可减小因金属连接线引入而产生的寄生电感与接触电阻，同时降低成本。
在一种较优的实施例中，驱动芯片2通过不导电粘合剂或导电粘合剂粘合于印刷电路板3上，较优的，使驱动芯片2可直接外延与外部电路互联，具有良好的可扩展性。
在一种较优的实施例中，引线4为线状或带状的金属键合线，较优的，金属引线4通过超声波方式被键合或通过焊接连接，进一步地，引线4采用铝，铜，金材料之一或其合金材料制成。
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 (9)
1.一种多维度的智能功率模块封装结构，其特征在于，包括一封装体，所述封装体内设有：
覆铜陶瓷基板；
功率芯片，设置于所述覆铜陶瓷基板的铜层上；
印刷电路板，设置于所述功率芯片上；
驱动芯片，设置于所述印刷电路板上；
引线框架，包括沿所述封装体的两侧设置的第一引线框架部和第二引线框架部，所述第一引线框架部与所述印刷电路板和所述驱动芯片引线连接，所述第二引线框架部连接所述覆铜陶瓷基板，并且所述第二引线框架部与所述功率芯片引线连接。
2.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述功率芯片为反向导通绝缘栅双极晶体管芯片，所述功率芯片的集电极与所述覆铜陶瓷基板的上表面的铜层焊接固定。
3.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述驱动芯片通过所述引线与所述印刷电路板电性连接。
4.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述第一引线框架部的截面为“L”字状，包括第一引出部和第一固定部，所述第一固定部的一端水平置于所述封装体内通过所述引线连接所述印刷电路板，所述第一固定部的另一端伸出所述封装体连接竖直设置的所述第一引出部。
5.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述第二引线框架部的截面为“L”字状，包括第二引出部和第二固定部，所述第二固定部的一端置于所述封装体内且所述第二固定部置于所述封装体内的一端具备一下沉结构，所述下沉结构设置于所述覆铜陶瓷基板的铜层上且通过所述引线连接所述功率芯片的发射极，所述第二固定部的另一端伸出所述封装体连接竖直设置的所述第二引出部。
6.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述印刷电路板与所述功率芯片的连接处设有导电银胶，所述印刷电路板通过所述导电银胶分别与所述功率芯片的栅极以及所述功率芯片的集电极电性连接。
7.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述驱动芯片通过不导电粘合剂或导电粘合剂粘合于所述印刷电路板上。
8.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述引线为线状或带状的金属键合线。
9.根据权利要求1所述的智能功率模块封装结构，其特征在于，所述引线的材料为铝和/或铜和/或金。
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