CN218647918U - 一种低电感的SiC功率模块封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电子器件封装技术领域的一种低电感的SiC功率模块封装结构，包括底板和边框，底板粘结连接在边框的底部，底板的顶部通过连接层固定安装有基板，基板的顶部设有缓冲层，缓冲层的顶部通过连接层安装有SiC芯片，SiC芯片之间通过金属键连接，且缓冲层顶部的两侧采用相同的金属键连接有支撑条，支撑条可通过螺钉固定安装在边框的顶部，底板的顶部位于连接层的下方开设有多组水平贯通底板的散热槽，连接层为焊料，SiC芯片的底部与缓冲层的顶部焊接，本实用新型解决了现有的低电感的SiC功率模块封装结构，往往采用完全密封的底板进行封装，使得封装结构的散热效果较差，容易影响性SiC功率模块的正常工作，不利于人们使用的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件封装技术领域，具体是一种低电感的SiC功率模块封装结构。
背景技术
SiC是目前发展极为成熟的新型宽禁带半导体材料，可用于制作大功率电子器件，例如SiCMOSFET、SiCJFET、SiCIGBT等等，相比Si功率器件，SiC功率器件有着导通电阻低、开关频率高、耐高温高压等优势，在高频高压领域具有重大应用前景与产业价值，当前，新能源汽车电力电子变换装置主要使用硅(Si)半导体电力电子器件，随着市场需求的不断提高，新能源汽车的设计越来越精细，对功率密度和效率的要求也越来越高，硅材料器件自身物理特性已经不能适应高频和高效的应用需求，近年来，在新能源汽车领域，碳化硅(SiC)半导体功率器件发展迅速，相比目前广泛应用的硅半导体(Si)功率器件有多项优势，例如：工作频率高、损耗低、工作温度高和耐压等级高等。
现有的低电感的SiC功率模块封装结构，往往采用完全密封的底板进行封装，使得封装结构的散热效果较差，容易影响性SiC功率模块的正常工作，不利于人们的使用，因此，本领域技术人员提供了一种低电感的SiC功率模块封装结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种低电感的SiC功率模块封装结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低电感的SiC功率模块封装结构，包括底板和边框，所述底板粘结连接在边框的底部，所述底板的顶部通过连接层固定安装有基板，所述基板的顶部设有缓冲层，所述缓冲层的顶部通过连接层安装有SiC芯片，所述SiC芯片之间通过金属键连接，且缓冲层顶部的两侧采用相同的金属键连接有支撑条，所述支撑条可通过螺钉固定安装在边框的顶部，底板的顶部位于连接层的下方开设有多组水平贯通底板的散热槽。
优选的：所述连接层为焊料，SiC芯片的底部与缓冲层的顶部焊接，基板的底部与底板的顶部焊接。
优选的：所述基板与底板之间的连接层中部留有贯通散热槽的连通孔。
优选的：所述基板包括两层铜层和一层陶瓷层，陶瓷层上下面直接键合铜层。
优选的：所述缓冲层采用钼银复合垫片构成。
优选的：所述边框采用塑料材质。
优选的：所述金属键为外表面包铝的铜条。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型中，基板的顶部设有缓冲层，缓冲层采用钼银复合垫片构成，钼银复合垫片为热膨胀系数较小的材料，钼银复合垫片不易膨胀变大，从而达到缓冲的效果，基板可为SiC芯片的底部进行快速的导热，基板的底部设有散热槽，基板传导的热量可快速的从散热槽的内部快速发散，从而提高SiC芯片在工作时的散热效率。
附图说明
图1为本实用新型整体结构的剖视图；
图2为本实用新型整体结构的侧视图；
图3为本实用新型底板和边框的俯视图。
图中：1、底板；2、边框；3、连接层；4、基板；41、铜层；42、陶瓷层；5、缓冲层；6、SiC芯片；7、金属键；8、支撑条；9、散热槽；10、连通孔。
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做出创造性劳动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。
请参阅图1～图3，本实用新型实施例中，一种低电感的SiC功率模块封装结构，包括底板1和边框2，边框2采用塑料材质，底板1粘结连接在边框2的底部，底板1的顶部通过连接层3固定安装有基板4，基板4的顶部设有缓冲层5，缓冲层5采用钼银复合垫片构成，钼银复合垫片为热膨胀系数较小的材料，在基板4的顶部温度较高时，钼银复合垫片不易膨胀变大，缓冲层5的顶部通过连接层3安装有SiC芯片6，SiC芯片6之间通过金属键7连接，且缓冲层5顶部的两侧采用相同的金属键7连接有支撑条8，金属键7的端部均采用点焊的形式连接，支撑条8可通过螺钉固定安装在边框2的顶部，底板1的顶部位于连接层3的下方开设有多组水平贯通底板1的散热槽9，基板4可为SiC芯片6的底部进行快速的导热，基板4传导的热量可快速的从散热槽9的内部发散。
连接层3为焊料，SiC芯片6的底部与缓冲层5的顶部焊接，基板4的底部与底板1的顶部焊接，基板4与底板1之间的连接层3中部留有贯通散热槽9的连通孔10，散热槽9为凸形，能够方便底板1顶部焊接基板4，且散热槽9内部空间较大，能够加快空气的流通。
基板4包括两层铜层41和一层陶瓷层42，陶瓷层42上下面直接键合铜层41，覆铜陶瓷基板4在陶瓷层42上下面直接键合铜层41，完美结合了陶瓷与无氧铜两者的优良性能。
金属键7为外表面包铝的铜条，铜线与铝线是常用的键合线，铝线结合性良好但载流能力低，铜线导电导热性能优于铝线但需对金属表面预处理，工艺更为复杂，铝包铜带作为一种新型键合线，兼具铝和铜双重优势，且相比线状，带状的载流能力与散热效果更好。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种低电感的SiC功率模块封装结构，包括底板(1)和边框(2)，所述底板(1)粘结连接在边框(2)的底部，所述底板(1)的顶部通过连接层(3)固定安装有基板(4)，其特征在于：所述基板(4)的顶部设有缓冲层(5)，所述缓冲层(5)的顶部通过连接层(3)安装有SiC芯片(6)，所述SiC芯片(6)之间通过金属键(7)连接，且缓冲层(5)顶部的两侧采用相同的金属键(7)连接有支撑条(8)，所述支撑条(8)可通过螺钉固定安装在边框(2)的顶部，底板(1)的顶部位于连接层(3)的下方开设有多组水平贯通底板(1)的散热槽(9)。
2.根据权利要求1所述的一种低电感的SiC功率模块封装结构，其特征在于：所述连接层(3)为焊料，SiC芯片(6)的底部与缓冲层(5)的顶部焊接，基板(4)的底部与底板(1)的顶部焊接。
3.根据权利要求2所述的一种低电感的SiC功率模块封装结构，其特征在于：所述基板(4)与底板(1)之间的连接层(3)中部留有贯通散热槽(9)的连通孔(10)。
4.根据权利要求1所述的一种低电感的SiC功率模块封装结构，其特征在于：所述基板(4)包括两层铜层(41)和一层陶瓷层(42)，陶瓷层(42)上下面直接键合铜层(41)。
5.根据权利要求1所述的一种低电感的SiC功率模块封装结构，其特征在于：所述缓冲层(5)采用钼银复合垫片构成。
6.根据权利要求1所述的一种低电感的SiC功率模块封装结构，其特征在于：所述边框(2)采用塑料材质。
7.根据权利要求1所述的一种低电感的SiC功率模块封装结构，其特征在于：所述金属键(7)为外表面包铝的铜条。
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2022
- 2022-12-08 CN CN202223280136.1U patent/CN218647918U/zh active Active
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