一种芯片模块封装结构制造技术

本实用新型专利技术的实施例提供一种芯片模块封装结构，涉及电力技术领域，能够简化工艺过程，可缩短封装时间，降低生产成本。芯片模块封装结构，包括：多个芯片；定位件，所述定位件上设置有阵列分布的孔洞单元，每个所述孔洞单元用于固定一个所述芯片；壳体，所述壳体包括顶壳、中环和底壳，所述顶壳和底壳的边缘分别与所述中环的上下开口接合，所述顶壳上固定设置有多个第一钼片，所述第一钼片与孔洞单元的位置对应，所述第一钼片的一面与所述芯片的第一极接触；多个凸台，所述凸台设置于所述壳体的底壳上，所述凸台上固定设置有所述第二钼片，所述第二钼片的一面与所述芯片的第二极接触。

【技术实现步骤摘要】

本技术的实施例涉及电力
，尤其涉及一种芯片模块封装结构。
技术介绍
现有的压接型IGBT(英文全称，Insulated Gate Bipolar Transisitor，中文：绝缘双栅极双极型晶体管)封装结构通常根据芯片来划分成多个单元称为子单元或子模组。典型的IGBT模块封装结构如图1和图2所示，包括多个子模组1，一个PCB电路板2(英文全称，Printed Circuit Board，中文：印制电路板)以及外壳3等部分，外壳3包括顶壳31、中环32和底壳33，其中顶壳31连接各子模组的集电极，底壳32连接各个子模组的发射极，栅极通过弹簧针4和PCB电路板连接，再通过PCB电路板上的电路汇集到栅极引出线5。典型压接式IGBT模块封装流程大致可分为子模组封装、冷压焊接、模块测试，单个子模组装配过程如图3、4所示，现在一般技术是采用塑料框架实现定位作用，将集电极钼片、发射极钼片、芯片装配成一个整体单元。IGBT子模组典型结构如图3、4所示，一般包括IGBT芯片11，塑料定位件12，发射极钼片13和集电极钼片14，弹簧针4可以和子模组集成，也可以从外部安装。图5展示了现有的压接IGBT模块内部栅极连接方式。现有压接型IGBT模块的典型封装结构采用了独立的子模组，各IGBT子模组的栅极通过弹簧针连接到PCB板上，通过PCB板汇集后连接到模块外面，如果是FRD(Fast recovery diode，快恢复二极管)芯片，由于只包含两个电极，则不需要栅极的弹簧针。在模块封装工艺过程中，子模组结构需完成独立装配后，再一一安装在管座上，增加了工艺过程，提高了生产成本。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种芯片模块封装结构，能够简化工艺过程，可缩短封装时间，降低生产成本。第一方面，提供一种芯片模块封装结构，包括：多个芯片；定位件，所述定位件上设置有阵列分布的孔洞单元，每个所述孔洞单元用于固定一个所述芯片；壳体，所述壳体包括顶壳、中环和底壳，所述顶壳和底壳的边缘分别与所述中环的上下开口接合，所述顶壳上固定设置有多个集电极钼片，所述集电极钼片与孔洞单元的位置对应，所述第一钼片的一面与所述芯片的第一极接触；多个发射极凸台，所述发射极凸台设置于所述壳体的底壳上，所述发射极凸台上固定设置有所述第二钼片，所述第二钼片的一面与所述芯片的第二极接触。可选的，所述芯片包括FRD芯片或者IGBT芯片。可选的，所述芯片为IGBT芯片时，所述IGBT芯片的第一极为集电极，所述IGBT芯片的第二极为发射极，所述芯片还包括与所述IGBT芯片的发射极位于同一面的栅极；所述芯片模块封装结构还包括：导电件；PCB电路板，所述PCB电路板设置于多个所述发射极凸台之间的间隙内，所述PCB电路板上设置有栅极电路，其中所述导电件的一端与所述IGBT芯片的栅极接触，所述导电件的另一端与所述栅极电路电连接；所述定位件上的单元设置有第一孔洞、第二孔洞和第三孔洞，所述第一孔洞的底端与所述第二孔洞的顶端连通，所述第一孔洞的底端与所述第三孔洞的顶端连通；所述第一孔洞用于容纳所述第一钼片以及所述IGBT芯片、所述第二孔洞用于容纳所述第二钼片，所述第三孔洞用于容纳所述导电件。可选的，所述导电件为弹簧针，其中所述弹簧针的两端包含可伸缩针头。可选的，所述导电件为弹簧针，其中所述弹簧针的一端包含可伸缩针头；所述可伸缩针头与所述IGBT芯片的栅极接触，所述弹簧针的另一端固定连接于所述芯片模块封装结构的PCB电路板上。可选的，所述导电件的另一端采用焊接方式固定连接于所述芯片模块封装结构的PCB电路板上。可选的，所述中环的上开口设置有第一法兰结构，所述第一法兰结构用于固定所述顶壳；所述中环的下开口设置有第二法兰结构，所述第二法兰结构用于固定所述底壳。可选的，所述第一法兰结构和所述第二法兰结构为导电材料，并且所述第一法兰结构上设置有第一引脚；所述第二法兰结构上设置有第二引脚。可选的，所述中环的侧壁上设置有通孔，所述通孔中镶嵌有第三引脚，其中所述第三引脚与所述栅极电路电连接。本技术的实施例提供的芯片模块封装结构，包括多个芯片、定位件、壳体和多个发射极凸台；其中，所述定位件上设置有阵列分布的孔洞单元，每个所述孔洞单元用于固定一个所述芯片；所述壳体包括顶壳、中环和底壳，所述顶壳和底壳的边缘分别与所述中环的上下开口接合，所述顶壳上固定设置有多个集电极钼片，所述集电极钼片与孔洞单元的位置对应，所述第一钼片的一面与所述芯片的第一极接触；发射极凸台设置于所述壳体的底壳上，所述发射极凸台上固定设置有所述第二钼片，所述第二钼片的一面与所述芯片的第二极接触。上述方案中，第一钼片固定于顶壳，第二钼片固定于底壳的凸台上，装配时，只需一个简单的芯片定位工装，就可实现芯片模块的封装，大大简化了工艺过程，可缩短封装时间。此外，现有技术中子模组在装配后仍然保持着不完全压紧的状态，这样可能会在测试，搬运及应用时由于振动等原因导致零件之间产生摩擦而损坏芯片；或者配合过紧可能会在装配时损坏芯片，本技术采用第一钼片固定于顶壳，第二钼片固定于底壳的凸台上，无需装配子模组结构，从而无需担心子模组的失效，简化了模块结构，可降低生产成本。子模组中由于芯片上下两侧钼片的累计偏差，会导致各个子模组间压力施加不均匀，严重时会影响整个芯片模块的接触可靠性。本技术中分别将第一钼片固定于顶壳，第二钼片固定于底壳的凸台上，由于这种一体成型的方式可以有效控制钼片间的厚度偏差，从而保证各个芯片上间压力的均匀性，提高了可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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技术的一些实施例，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为现有技术提供的一种IGBT模块封装结构的截面结构示意图；图2为现有技术提供的一种IGBT模块封装结构的爆炸图；图3为现有技术提供的一种压接式IGBT子模组的结构示意图；图4为现有技术提供的一种压接式IGBT子模组的爆炸图；图5为现有技术提供的一种压接式IGBT子模组的内部连接方式示意图；图6为本技术的实施例提供一种芯片模块封装结构的爆炸图；图7为本技术的实施例提供顶壳结构示意图；图8为本技术的实施例提供底壳结构示意图；图9为本技术的另一实施例提供的一种芯片模块封装结构的爆炸图；图10为本技术的实施例提供的导电件的连接方式示意图；图11为本技术的实施例提供的一种定位件的孔洞单元的结构示意图。附图标记：芯片-11；第一钼片-12；第二钼片-13；定位件-14；壳体-15；顶壳-151；中环-152；底壳-153；凸台-16；导电件-17；PCB电路板-18；第一法兰结构-f1；第二法兰结构-f2；集电极引脚-P1；发射极引脚-P2；栅极引脚-P3；第一孔洞-h1；第二孔洞-h2；第三孔洞-h3；通孔-h4。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片模块封装结构，其特征在于，包括：多个芯片；定位件，所述定位件上设置有阵列分布的孔洞单元，每个所述孔洞单元用于固定一个所述芯片；壳体，所述壳体包括顶壳、中环和底壳，所述顶壳和底壳的边缘分别与所述中环的上下开口接合，所述顶壳上固定设置有多个第一钼片，所述第一钼片与孔洞单元的位置对应，所述第一钼片的一面与所述芯片的第一极接触；多个凸台，所述凸台设置于所述壳体的底壳上，所述凸台上固定设置有所述第二钼片，所述第二钼片的一面与所述芯片的第二极接触。

【技术特征摘要】
1.一种芯片模块封装结构，其特征在于，包括：多个芯片；定位件，所述定位件上设置有阵列分布的孔洞单元，每个所述孔洞单元用于固定一个所述芯片；壳体，所述壳体包括顶壳、中环和底壳，所述顶壳和底壳的边缘分别与所述中环的上下开口接合，所述顶壳上固定设置有多个第一钼片，所述第一钼片与孔洞单元的位置对应，所述第一钼片的一面与所述芯片的第一极接触；多个凸台，所述凸台设置于所述壳体的底壳上，所述凸台上固定设置有所述第二钼片，所述第二钼片的一面与所述芯片的第二极接触。2.根据权利要求1所述的芯片模块封装结构，其特征在于，所述芯片包括FRD芯片或者IGBT芯片。3.根据权利要求1所述的芯片模块封装结构，其特征在于，所述芯片为IGBT芯片时，所述IGBT芯片的第一极为集电极，所述IGBT芯片的第二极为发射极，所述芯片还包括与所述IGBT芯片的发射极位于同一面的栅极；所述芯片模块封装结构还包括：导电件；PCB电路板，所述PCB电路板设置于多个所述发射极凸台之间的间隙内，所述PCB电路板上设置有栅极电路，其中所述导电件的一端与所述IGBT芯片的栅极接触，所述导电件的另一端与所述栅极电路电连接；所述定位件上的孔洞单元设置有第一孔洞、第二孔洞和第三孔洞，所述第一孔洞的底端与所述第二孔洞的顶端连通，所述第一孔洞的底端与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，黎小林，许树楷，肖红秀，窦泽春，李继鲁，刘国友，彭勇殿，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44