CN218996698U - 一种功率半导体器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发功率半导体器件，包括：至少一个芯片、至少一个温度检测装置、底板、壳体部、盖板；底板与盖板相对设置；壳体部与盖板、底板构成容纳空间；容纳空间容纳芯片和至少部分温度检测装置；盖板包括至少一个开口，开口的投影与至少一个芯片的投影交叠；开口用于容纳温度检测装置当温度检测装置将温度信号传输至外部控制器时，外部控制器可以根据该温度信号调整对芯片中开关芯片的驱动方式，从而能够有效避免温度芯片由于温度过高而损坏，从而可以有效延长功率半导体器件的使用寿命。

Description

一种功率半导体器件

技术领域

本实用新型涉及功率半导体器件的技术领域，尤其涉及一种功率半导体器件。

背景技术

功率半导体器件主要功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或功率集成电路(power ic)，能够在很高的频率下工作，常用于交流电机、变频器等的驱动。

功率半导体器件的内部芯片在工作过程中会产生热量，在功率半导体器件内部的芯片温度超过芯片的工作温度时会造成芯片过热而损坏，并且，在内部芯片出现异常过热情况时不能及时对功率半导体器件进行处理，容易导致功率半导体器件损坏。

实用新型内容

本实用新型提供了一种功率半导体器件，以能够有效延长功率半导体器件的使用寿命。

根据本实用新型的一方面，提供了一种功率半导体器件，包括：至少一个芯片、至少一个温度检测装置、底板、壳体部、盖板；

所述底板与所述盖板相对设置；

所述壳体部与所述盖板、所述底板构成容纳空间；

所述容纳空间容纳所述芯片和至少部分所述温度检测装置；

所述盖板包括至少一个开口；

所述开口用于容纳温度检测装置。

可选的，所述温度检测装置包括：探测部和信号处理部；

所述温度检测装置贯穿所述开口；

且所述探测部位于靠近所述芯片的一侧，所述信号处理部位于远离所述芯片的一侧。

可选的，所述探测部和所述信号处理部的输入端通过pin针电连接。

可选的，所述信号处理部的输出端通过pin针与外部控制器电连接。

可选的，所述温度检测装置还包括：通信部；

所述通信部与信号处理部的输出端电连接，且所述通信部与外部控制器通信连接。

可选的，所述通信部位于所述信号处理部远离所述探测部的一侧。

可选的，所述探测部包括：红外传感器。

可选的，所述信号处理部包括：信号调理电路、补偿电路和供电电路；

所述信号调理电路的输入端与所述探测部电连接，所述信号调理电路的输出端与所述补偿电路电连接，所述补偿电路的输出端输出温度检测信号；

所述供电电路与所述探测部、所述信号调理电路和所述补偿电路的供电端电连接。

可选的，所述功率半导体器件，包括三个芯片、与所述三个芯片一一对应设置的三个温度检测装置；

所述盖板包括与三个所述芯片一一对应设置的三个开口；

所述开口的投影与对应的所述芯片的投影具有交叠。

可选的，每个所述开口容纳一个所述温度检测装置。

本实用新型实施例提供的功率半导体器件，在盖板上设置用于容纳温度检测装置的开口，从而可以将温度检测装置贯穿于开口中，从而可以通过温度检测装置直接检测芯片的温度信号，如此，当温度检测装置将温度信号传输至外部控制器时，外部控制器可以根据该温度信号调整对芯片中开关芯片的驱动方式，从而能够有效避免温度芯片由于温度过高而损坏，从而可以有效延长功率半导体器件的使用寿命。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种功率半导体器件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种功率半导体器件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种功率半导体器件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种温度检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本实用新型实施例提供的一种功率半导体器件的结构示意图，如图1所示，该功率半导体器件包括：至少一个芯片1、至少一个温度检测装置2、底板3、壳体部4、盖板5；底板3与盖板5相对设置；壳体部4与盖板5、底板3构成容纳空间；容纳空间容纳芯片1和至少部分温度检测装置2；盖板5包括至少一个开口51，开口51用于容纳温度检测装置2。

具体的，底板3优选采用具有散热性能的材料制成，芯片1可以设置于底板3上，盖板5余底板3相对设置，壳体部4围绕于盖板5和底板3的四周，从而盖板5、底板3和围绕于四周的壳体部4可以构成一个容纳空间，可以将芯片1容纳于其中，盖板5上可以设置开口51，温度检测装置2可以贯穿于开口51，其一端位于容纳空间内，另一端位于容纳空间外部，如此能够通过位于容纳空间内部靠近芯片1的部分检测芯片1的温度，并通过位于容纳空间外部的部分将检测的温度信号传输至外部的驱动电路或控制器等。示例性的，当盖板5上仅设置一个开口51时，开口51可以设置于多个芯片1中心的位置，以在对各芯片1的温度进行检测时产生的差异较小。

本实用新型实施例提供的功率半导体器件，在盖板上设置用于容纳温度检测装置的开口，从而可以将温度检测装置贯穿于开口中，从而可以通过温度检测装置直接检测芯片的温度信号，如此，当温度检测装置将温度信号传输至外部控制器时，外部控制器可以根据该温度信号调整对芯片中开关芯片的驱动方式，从而能够有效避免温度芯片由于温度过高而损坏，从而可以有效延长功率半导体器件的使用寿命。

可选的，图2是本实用新型实施例提供的另一种功率半导体器件的结构示意图，如图2所示，功率半导体包括三个芯片1,以及与三个芯片1一一对应设置的三个温度检测装置2，盖板5包括与三个芯片1一一对应设置的三个开口51，开口51的投影与对应的芯片1的投影具有交叠。

具体的，每个开口51可以位于一个芯片1的上方，且每个开口51可以容纳一个温度检测装置2，如此可以针对每个芯片1设置一个温度检测装置2，以分别对每个芯片进行检测，此时各芯片1与位于其上方的温度检测装置2较近，能够提高对每个芯片1的温度检测的准确性。在其他可行的实施例中，也可以每个开口51容纳两个温度检测装置2，以在其中一个温度检测装置2失效时，可以采用另一个温度检测装置2完成芯片的温度检测功能。

示例性的，本实用新型实施例仅以包括三个芯片1进行示例性的说明，可以理解的是，芯片1的个数可以根据设计需求自行设置。在本实用新型其他可行的实施例中，开口51的个数也可以设置为2个或更多个，即开口51不必与芯片1对应设置，可以根据设计需求自行设置开口51的个数，且一个开口51中可以容纳一个温度检测装置2，也可以容纳多个温度检测装置2，本实用新型实施例对此不作具体限定。

可选的，参考图1或图2，温度检测装置2包括：探测部21和信号处理部22；温度检测装置2贯穿开口51；且探测部21位于靠近芯片1的一侧，信号处理部22位于远离芯片1的一侧。

具体的，温度检测装置2可以包括用于探测温度信息的探测部21以及对获取的温度信息进行处理的信号处理部22，在将温度检测装置2贯穿于开口51中时，探测部21可以设置于容纳空间内靠近芯片1的一侧，以便于检测芯片1的温度信息，信号处理部22可以位于容纳空间的外部，以便于向外部电路传输处理后的温度信号。

示例性的，探测部21可以包括红外传感器。

可选的，继续参考图1或图2，探测部21和信号处理部22的输入端通过pin针(图中未示出pin针的具体结构，仅示出了电连接的连接关系)电连接。如此，能够使得红外传感器将探测的温度信息传输至信号处理部22。

可选的，继续参考图1或图2，信号处理部22的输出端还通过pin针与外部控制器6电连接。如此，信号处理部22能够将处理后的温度信息传输至控制器6，以使得芯片1的温度信息能够被控制器6有效识别，外部控制器6还可以与驱动电路(图中未示出)电连接，以控制驱动电路对芯片1中的开关器件进行驱动，从而外部控制器6可以根据该温度信号调整芯片1的工作状态，以避免芯片1由于温度过高而损坏。外部控制器6可以对温度信息进行存储，以对其进行学习，用做温度保护的数据，从而能够根据实时获取的温度信息预测未来的温度，能够有效避免芯片1温度过高。

可选的，图3是本实用新型实施例提供的又一种功率半导体器件的结构示意图，如图3所示，温度检测装置2还包括：通信部23；通信部23与信号处理部22的输出端电连接，且通信部23与外部控制器6通信连接。如此，可以不通过pin针与外部控制器6进行信号传输，可以通过通信的方式进行信号传输。

可选的，参考图3，通信部23可以位于信号处理部22远离探测部21的一侧。即通信部23可以位于容纳空间的外部远离芯片的一侧，以避免由于温度过高而影响性能。

可选的，图4是本实用新型实施例提供的一种温度检测装置的结构示意图，如图4所示，信号处理部22包括：信号调理电路221、补偿电路222和供电电路223；信号调理电路221的输入端与探测部21电连接，信号调理电路221的输出端与补偿电路222电连接，补偿电路222的输出端输出温度检测信号；供电电路223与探测部21、信号调理电路221和补偿电路222的供电端电连接。

具体的，信号调理电路221可以包括滤波电路、信号放大电路等，以对获取的温度信号进行调理，使其成为能够被外部控制器6有效识别的信号，补偿电路222能够对温漂对温度信号产生的影响进行修正，以避免信号失真。并且可以设置供电电路223以为各功能电路或模块供电。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率半导体器件，其特征在于，包括：至少一个芯片、至少一个温度检测装置、底板、壳体部、盖板；

所述底板与所述盖板相对设置；

所述壳体部与所述盖板、所述底板构成容纳空间；

所述容纳空间容纳所述芯片和至少部分所述温度检测装置；

所述盖板包括至少一个开口所述开口用于容纳温度检测装置。

2.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，所述温度检测装置包括：探测部和信号处理部；

所述温度检测装置贯穿所述开口；

且所述探测部位于靠近所述芯片的一侧，所述信号处理部位于远离所述芯片的一侧。

3.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其特征在于，所述探测部和所述信号处理部的输入端通过pin针电连接。

4.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其特征在于，所述信号处理部的输出端通过pin针与外部控制器电连接。

5.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其特征在于，所述温度检测装置还包括：通信部；

所述通信部与信号处理部的输出端电连接，且所述通信部与外部控制器通信连接。

6.根据权利要求5所述的功率半导体器件，其特征在于，所述通信部位于所述信号处理部远离所述探测部的一侧。

7.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其特征在于，所述探测部包括：红外传感器。

8.根据权利要求2所述的功率半导体器件，其特征在于，所述信号处理部包括：信号调理电路、补偿电路和供电电路；

所述信号调理电路的输入端与所述探测部电连接，所述信号调理电路的输出端与所述补偿电路电连接，所述补偿电路的输出端输出温度检测信号；

所述供电电路与所述探测部、所述信号调理电路和所述补偿电路的供电端电连接。

9.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，包括三个芯片、与所述三个芯片一一对应设置的三个温度检测装置；

所述盖板包括与三个所述芯片一一对应设置的三个开口；

所述开口的投影与对应的所述芯片的投影具有交叠。

10.根据权利要求1所述的功率半导体器件，其特征在于，每个所述开口容纳一个所述温度检测装置。

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